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Die vorliegende Erfindung betrifft
Schließmechanismen
und Verriegelungsvorrichtungen zur Verwendung beim Schließen von
Türen und
dergleichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verriegelungsvorrichtungen
und Schließmechanismen,
die in Verbindung mit Fahrzeugtüren
verwendet werden.
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Bekannte Verriegelungsvorrichtungen
arbeiten mit einer an einer Tür
angebrachten sich drehenden Klaue, die beim Schließen der
Tür mit
einem Schließbolzen
in Kontakt kommt, der bewirkt, daß sich die Klaue in eine erste
Richtung dreht und die Tür
in einer geschlossenen Stellung sichert. Eine Klinke, die direkt
an Kerben auf der Klaue angreift, verhindert, daß sich die Klaue in die entgegengesetzte
(zweite) Richtung dreht. Die Tür
kann anschließend
geöffnet
werden, indem die Klinke aus den Kerben ausgerückt wird, so daß sich die
Klaue in die zweite Richtung drehen und den Schließbolzen
freigeben kann.
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Bekannte Verriegelungsvorrichtungen
erfordern jedoch eine relativ hohe Kraft, um die Klinke aus der
Kerbe in der Klaue zu lösen.
Solche Klauen sind außerdem
auf der Rückseite
der Fahrzeugtür
angebracht und liegen frei. Mit einer solchen Anordnung ist es auch
schwierig, diesen Bereich mit Hilfe von Türdichtungen entsprechend abzudichten,
die zwangsläufig
eine komplizierte Form haben müssen und
daher teuer sind.
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Ein Beispiel für eine Verriegelungsvorrichtung
wird von DE1125809 (Kiekert) offenbart.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Verriegelungsvorrichtung und einen Schließmechanismus
bereitzustellen, der relativ niedrige Lösekräfte erfordert.
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Außerdem ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelungsvorrichtung und einen
Schließmechanismus
bereitzustellen, der eine wesentlich einfachere Dichtungsanordnung
ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird somit ein Schließmechanismus
nach Anspruch 1 und eine Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch
14 der beiliegenden Ansprüche
bereitgestellt.
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Die Erfindung wird nun lediglich
beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben; darin
zeigen:
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1 eine
isometrische Ansicht einer Verriegelungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
andere isometrische Ansicht der Verriegelungsvorrichtung von 1, in der der Übersichtlichkeit
halber eine Halteplatte weggelassen wurde;
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3 bis 7 zeigen Aufrißansichten
von 2, wobei die Verriegelungsvorrichtung
von einer offenen in eine vollständig
verriegelte Stellung bewegt wird; und
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8 eine
Aufrißansicht
von 2, in der sich die
Verriegelungsvorrichtung in einem Lösezustand befindet, bevor der
Schließbolzen
zurückgezogen
wird.
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Anhand von 1 bis 3 ist
eine Verriegelungsvorrichtung 10 mit einem Schließmechanismus 12 und
einem Schließbolzen 14 dargestellt.
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Der Schließbolzen 14 ist von
gleichmäßiger Dicke
T und umfaßt
Befestigungslöcher 16 (in
diesem Fall zwei Löcher),
mit denen der Schließbolzen 14 an
einem benachbarten Bauteil wie zum Beispiel einer Tür oder der
B- oder C-Säule
eines Fahrzeugs befestigt wird. Das Profil des Schließbolzens 14 umfaßt erste
und zweite Zähne
(18 und 20). Jeder Zahn hat einen jeweiligen Rampenabschnitt
(18A und 20A) und einen Anschlagabschnitt (18B und 20B). Der
Schließbolzen
hat außerdem
eine Auflagefläche 22.
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Der Schließmechanismus 12 umfaßt eine Abdeckplatte 30 und
eine Halteplatte 32, die durch Abstandshalter 34 und 36 im
Abstand voneinander gehalten werden. Jede Platte (30 und 32)
umfaßt
Befestigungslöcher 38,
die mit entsprechenden Abstandshaltern 34 und 36 fluchten,
damit ein Befestigungselement den Schließmechanismus an einer Tür befestigen
kann.
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Das Führungselement 40 umfaßt eine
Membran (nicht dargestellt), die im wesentlichen parallel verläuft und
an der Innenseite der Halteplatte 32 anliegt. Die Membran
umfaßt
praktischerweise Löcher, durch
die sich der erste Drehzapfen 46 und der zweite Drehzapfen 62 erstrecken
können
und somit das Führungselement 40 in
seiner Lage sichern. Das Führungselement 40 umfaßt Führungen 41 und 42, die
von der Oberfläche
der Membran nach oben ragen. Die Führung 41 umfaßt einen
Anschlag 41A.
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Eine Verriegelungsfeststellvorrichtung 44 ist auf
einem ersten Drehzapfen 46 drehbar gelagert. Der erste
Drehzapfen 46 ist an einem Ende auf der Abdeckplatte 30 und
am anderen Ende auf der Halteplatte 32 gelagert.
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Die Feststellvorrichtung 44 ist
von konstanter Dicke U und umfaßt
einen Verriegelungszahn 48 mit einer Verriegelungsanschlagfläche 50 und
einer Betätigungsfläche 52.
Die Feststellvorrichtung umfaßt ferner
eine erste Anschlagfläche 54,
eine zweite Anschlagfläche 56 und
einen Klinkenanschlag 58.
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Eine Klinke 60 ist drehbar
auf einem zweiten Drehzapfen 62 gelagert, der wiederum
an einem Ende auf der Abdeckplatte 30 und am anderen Ende auf
der Halteplatte 32 gelagert ist.
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Die Klinke 60 umfaßt einen
ersten Arm 64 mit einer ersten Anschlagfläche 66 und
einen zweiten Arm 68 mit einer zweiten Anschlagfläche 70.
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Ein Steuerelement 72 ist
außerdem
drehbar auf dem ersten Drehzapfen 46 gelagert. Ein flacher Hauptteil
des Elements 72 liegt bei Betrachtung von 3 hinter der Feststellvorrichtung 44 und
der Klinke 60. Das Element 72 umfaßt einen
Schlitz 72A (in 3 gestrichelt
dargestellt), damit sich der zweite Dreh zapfen 62 durch
das Element erstrecken kann, um an der Abdeckplatte 30 anzugreifen
und auch, um die Drehbewegung des Steuerelements 72 um
den ersten Drehzapfen 46 zu ermöglichen (siehe unten). Das
Element 72 hat außerdem
an seinem distalen Ende ein seitlich vorstehendes Gebilde 73,
das eine erste Betätigungsfläche 74 und
eine zweite Betätigungsfläche 76 bereitstellt,
die mit der Klinke 60 bzw. dem Schließbolzen 14 zusammenwirken.
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Die Feder 61 (in 3 und 4 schematisch dargestellt) befindet sich
zwischen dem Membranabschnitt des Führungselements 40,
den Führungen 41 und 42 und
dem Steuerelement 72. Ein Ende der Feder 61 spannt
die Klinke 60 im Uhrzeigersinn um den zweiten Drehzapfen 62 vor,
und das andere Ende der Feder 61 spannt das Steuerelement 72 durch
Kontakt mit dem Anschlagbolzen 77 des Steuerelements 72 im
Uhrzeigersinn um den ersten Drehzapfen 46 vor. Der Anschlagbolzen 77 wirkt
auf die Feststellvorrichtung 44, um sie im Uhrzeigersinn
um den ersten Drehzapfen 46 vorzuspannen. Diesem Vorspannen der
Feststellvorrichtung 44 im Uhrzeigersinn wirkt der Kontakt
zwischen der ersten Anschlagfläche 54 und dem
Anschlag 41A entgegen.
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Vorteilhafterweise können die
Enden des ersten und des zweiten Drehzapfens 46, 62 durch Hämmern oder
dergleichen ausgebildet werden, um die Abdeckplatte 30 an
der Halteplatte 32 zu befestigen.
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Die Funktionsweise der Verriegelungsvorrichtung
ist wie folgt:
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3 zeigt
die Verriegelungsvorrichtung 10 bei geöffneter Tür, da sich der Schließmechanismus 12 ungehindert
in eine Schließrichtung
A oder in eine Öffnungsrichtung
B bewegen kann und von dem Schließbolzen 14 nicht festgehalten
wird. Die Feststellvorrichtung 44 ist in eine erste Stellung
vorgespannt, in der sich ihr erster Anschlag 54 in Kontakt mit
dem Führungsanschlag 41A befindet.
Das Element 72 ist in eine erste Stellung vorgespannt,
in der ein Anlaufanschlag (in diesem Fall das obere Ende des Schlitzes 72A)
mit einem Anlaufanschlag (in diesem Fall der zweite Drehzapfen 62)
der Vorrichtung in Kontakt kommt. Die Klin ke 60 ist in
eine erste Stellung vorgespannt, in der der erste Arm 64 mit
dem Klinkenanschlag 58 der Feststellvorrichtung 44 in Kontakt
kommt.
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In 4 bis 7 ist gezeigt, wie der Schließmechanismus
beim Schließen
der Tür
zunehmend mit dem Schließbolzen
in Eingriff kommt.
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In 4 wurde
das Element 72 gegen den Uhrzeigersinn in Drehung versetzt,
indem seine zweite Betätigungsfläche 76 auf
die erste Zahnrampe 18A aufläuft. Durch diese Bewegung des
Elements 72 kommt seine erste Betätigungsfläche 74 in Kontakt
mit der zweiten Anschlagfläche 70 der
Klinke 60, was dazu führt,
daß sich
die Klinke 60 gegen die Wirkung der Feder 61 gegen
den Uhrzeigersinn in eine zweite Stellung dreht. Wenn sich die Klinke 60 in
der zweiten Stellung befindet, steht die erste Anschlagfläche 66 der
Klinke nicht mehr in Kontakt mit der zweiten Anschlagfläche 56 der
Feststellvorrichtung, und außerdem
schlägt
der erste Arm 64 nicht mehr an dem Klinkenanschlag 58 der
Feststellvorrichtung 44 an. Insbesondere kann sich die
Feststellvorrichtung gegen den Uhrzeigersinn drehen, wenn ihre Betätigungsfläche 52 mit
der ersten Zahnrampe 18A in Kontakt kommt.
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5 zeigt
den Riegel in einem ersten Sicherheitszustand, in dem der Verriegelungszahn 48 und
die zweite Betätigungsfläche 76 des
Elements 72 zwischen dem ersten Zahn 18 und dem
zweiten Zahn 20 des Schließbolzens 14 positioniert
sind. Feststellvorrichtung, Klinke und Steuerelement befinden sich alle
in ihrer ersten Stellung, und insbesondere die Feststellvorrichtung 44 wird
durch die erste Anschlagfläche 66 der
Klinke 60 an einer Bewegung gehindert, und daher wird die
Bewegung des Schließmechanismus 12 in
eine Öffnungsrichtung
B dadurch verhindert, daß der
erste Zahnanschlag 18B mit der Verriegelungsanschlagfläche 50 der
Feststellvorrichtung 44 in Kontakt kommt.
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Die weitere Bewegung des Schließmechanismus
in eine Schließrichtung
A führt
dazu, daß die Feststellvorrichtung
und das Element 72 auf den von der Klinke befreiten zweiten
Zahn 20 genauso auflaufen wie sie auf den ersten Zahn 18 aufgelaufen
sind. 6 und 7 zeigen also die Festellvorrichtung 44,
die Klinke
60 und das Element 72 in derselben
relativen Stellung zueinander wie in 4 bzw. 5.
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7 zeigt
den Schließmechanismus
in einer vollständig
verriegelten Stellung, in der die Tür geschlossen gehalten wird,
wobei die Bewegung des Schließmechanismus
in eine Öffnungsrichtung
B durch den Eingriff des zweiten Zahnanschlags 20B und
der Verriegelungsanschlagfläche 50 verhindert wird.
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8 zeigt
die Verriegelungsvorrichtung in einem Lösezustand, in dem die Tür geöffnet werden kann.
Das Element 72 wurde durch eine Löseeinrichtung (nicht dargestellt),
die zum Beispiel mit einem Türgriff
und/oder einem Stellmotor (nicht dargestellt) verbunden ist, in
seine zweite Stellung gedreht, wobei die Klinke 60 wiederum
in ihre zweite Stellung verschoben wird.
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Wenn eine Kraft F in einer Öffnungsrichtung B
auf den Schließmechanismus
aufgebracht wird, wird diese Kraft über den Stift 46 auf
den Verriegelungszahn 48 (siehe (F) in 8) übertragen.
Dies führt
wiederum dazu, daß eine
gleich große
und entgegengesetzt gerichtete Kraft F2 durch den zweiten Schließbolzenzahn 20 auf
den Verriegelungszahn 48 aufgebracht wird. Die Verriegelungsvorrichtung
wurde so angeordnet, daß die
Wirkungslinie der Kraft F2 nicht durch die Achse des ersten Drehzapfens 46 verläuft. Der
senkrechte Abstand von der Wirkungslinie der Kraft F2 zur Achse
des ersten Drehzapfens 46 ist der Abstand D. Wenn also
beim Öffnen
der Tür die
Kraft F auf den Schließmechanismus 12 wirkt, wird
ein gegen den Uhrzeigersinn gerichtetes Moment mit dem Wert (F2 × D) auf
die Feststellvorrichtung 44 ausgeübt. Dieses Moment bewirkt,
daß sich die
Feststellvorrichtung 44 gegen den Uhrzeigersinn dreht,
und läßt den Zahn 20 unter
dem Verriegelungszahn 48 hindurchgleiten, woraufhin der
Verriegelungszahn 48 durch seine Feder in die Lücke zwischen
dem ersten und dem zweiten Zahn des Schließbolzens vorgespannt wird.
Wenn jedoch das Element 72 und die Klinke in ihrer jeweiligen
zweiten Stellung gehalten werden, wird ein weiteres Öffnen der
Tür dazu
führen,
daß der
Verriegelungszahn 48 genauso auf den ersten Zahn 18 aufläuft wie
er auf den zweiten Zahn 20 aufgelaufen ist, bis der Riegel vollständig gelöst ist.
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Es sei angemerkt, daß in 4 bis 8 die Auflagefläche 22 des Schließbolzens 14 über den
Abstandshalter 36 gleitet und somit jedem durch die Kraft
(F) erzeugten, um die Achse der Löcher 16 wirkenden
Drehmoment des Schließbolzens 14 durch den
Abstandshalter 36 in dem Schließmechanismus als Ganzes entgegengewirkt
werden kann.
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Es sei angemerkt, daß weitere
Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf die spezielle räumliche Beziehung und Ausrichtung der
Drehachse der Feststellvorrichtung, die Öffnungsrichtung des Schließmechanismus
relativ zu dem Schließbolzen
und die Ausrichtung der Verriegelungsanschlagfläche der Feststellvorrichtung
und des ersten oder zweiten Zahnanschlags des Schließbolzens
beschränkt
sind. Die Verriegelungsanschlagfläche und der Zahnanschlag des
Schließbolzens, die
zusammenwirken, müssen
also nicht senkrecht zur Öffnungsrichtung
des Riegels sein, vorausgesetzt, daß durch das Öffnen der
Verriegelungsvorrichtung dann, wenn sich das Steuerelement und die Klinke
in ihrer zweiten Stellung befinden, ein Moment auf die Feststellvorrichtung
aufgebracht wird, um sie aus dem Eingriff mit den Zähnen des
Schließbolzens zu
lösen.