EP2031163A2

EP2031163A2 - Gesperrebauteil für ein Kraftfahrzeugschloss mit einer Drehachse-Lagerstelle

Info

Publication number: EP2031163A2
Application number: EP08014672A
Authority: EP
Inventors: Thomas Waldmann
Original assignee: Kiekert AG
Current assignee: Kiekert AG
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-19
Also published as: EP2031163B1; DE102007041478A1; EP2031163A3

Abstract

Gesperrebauteil (1) für ein Kraftfahrzeugschloss (2) mit zumindest einer Drehachse-Lagerstelle (3), wobei die Lagerstelle (3) als zumindest teilweise hohle Auswölbung (4,5) ausgeführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gesperrebauteil für ein Kraftfahrzeugschloss mit zumindest einer Drehachse-Lagerstelle. Ein solches Gesperrebauteil ist insbesondere die Drehfalle eines Kraftfahrzeugschlosses, die drehbar bzw. schwenkbar um eine Drehachse im Kraftfahrzeugschloss gelagert ist.
Üblicherweise werden diese Gesperrebauteile mit einer Öffnung versehen, durch die eine Welle zur Lagerung des Gesperrebauteils hindurchgeführt ist. Um gleichzeitig eine axiale Fixierung des Gesperrebauteils auf der Welle zu ermöglichen, ist die Welle mit entsprechenden Absätzen auszuführen. Dies schränkt regelmäßig die Anordnung von Welle und Gesperrebauteil ein bzw. erfordert einen in Anbetracht der räumlichen Enge in einem Kraftfahrzeugschloss großen Bau- und Montageraum. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die Welle einen bestimmten Durchmesser zum dauerhaften Standhalten der auftretenden Kräfte benötigt, so dass regelmäßig große Öffnungen zur Aufnahme der Welle erforderlich sind.
Darüber hinaus ist auch bekannt, derartige Gesperrebauteile als (gegossene) Massivbauteile auszuführen, wobei Wellenstutzen direkt mit angeformt sind. Diese Technik erfordert vielfach eine Nachbearbeitung der Drehachse-Lagerstelle und führt demnach regelmäßig zu einer relativ teuren Herstellung. Außerdem sind diese Gesperrebauteile relativ schwer.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere sollen Gesperrebauteile angegeben werden, die besonders kostengünstig herstellbar sind und bei gleichen Belastungsanforderungen kompakter bzw. mit einem günstigeren Übersetzungsverhältnis ausgeführt werden können.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Gesperrebauteil gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können, und zusätzliche Ausführungsvarianten der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, gerade im Zusammenhang mit den Figuren, spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Das erfindungsgemäße Gesperrebauteil für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Drehachse-Lagerstelle zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehachse-Lagerstelle als zumindest teilweise hohle Auswölbung ausgeführt ist.
Auch wenn es generell möglich ist, beliebige Riegel- oder Gesperrebauteile mit einer solchen Drehachse-Lagerstelle auszuführen, so findet die Erfindung doch insbesondere Anwendung bei einer so genannten Drehfalle. Die Drehfalle arretiert insbesondere einen karrosserie-seitig befestigten Schließbolzen im verriegelten Zustand eines Kraftfahrzeugschlosses an einer Tür eines Kraftfahrzeugs. Um sicher zu gewährleisten, dass die Drehfalle den Schließbolzen auch gegen den Druck der Türdichtungen bei verschiedensten Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs hält, ist die Drehung um die Drehachse-Lagerstelle durch eine so genannte Sperrklinke blockiert, die dazu an einer Sperrfläche, der so genannten Haupt- bzw. Vorrast, anliegt.
In einem inneren Bereich des Gesperrebauteils bzw. der Drehfalle, also nicht am Umfangsbereich, ist nun regelmäßig eine Drehachse-Lagerstelle vorgesehen. Hier wurde bislang die Welle hindurch gesteckt oder massiv ein Wellenstutzen ausgebildet. Die Erfindung verlässt diese beiden Lösungsansätze und schlägt eine hohle Auswölbung vor. Die hohle Auswölbung ist beispielsweise nach Art eines Napfes, eines Kragens, einer Ausdellung oder dergleichen ausgeführt, die sich insbesondere über eine Seitenfläche des Gesperrebauteils bzw. der Drehfalle hinaus erstreckt. Dieser Auswölbung weist also im Inneren nicht über den gesamten Querschnitt Material des Gesperrebauteils auf, sondern der Querschnitt wird auch von einem Hohlraum gebildet. Die Gestalt des inneren Hohlraumes ist regelmäßig nicht von Bedeutung, diese entsteht insbesondere durch einen Verformungsvorgang des Gesperrebauteils, wie beispielsweise Drücken und ähnlichen. Insbesondere muss hier nicht auf eine hohe Oberflächenqualität abgestellt werden. Mit diesem Lösungsgedanken wird nun ermöglicht, dass das Gesperrebauteil beispielsweise aus einem relativ flächigen Grundmaterial hergestellt wird, wobei dann im Bereich der Drehachse-Lagerstelle einseitig eine Auswölbung durch ein formgebendes Verfahren ausgebildet wird. Damit können die Drehachse-Lagerstellen relativ klein ausgeführt werden und zudem lassen sich auf diese Weise positive Gewichtsreduzierungseffekte feststellen.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Auswölbung mit einer äußeren Lagerfläche ausgestaltet ist. Zu diesem Zeck kann es erforderlich sein, dass die äußere Lagerfläche nach Art einer Hülse oder einer (nachträglich) bearbeiteten Oberfläche ausgeführt ist - dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Ganz besonders bevorzugt ist zudem, dass die äußere Lagerfläche zur Anlage an einem benachbarten Bauteil des Kraftfahrzeugschlosses dient, diese aber ohne eine besondere Oberflächen-Nachbearbeitung auskommt. Damit lässt sich eine besonders kostengünstige Herstellung des Gesperrebauteils erreichen.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass die Auswölbung wenigstens teilweise einen rotationssymmetrischen Querschnitt bildet. Ganz besonders bevorzugt ist die Auswölbung in zumindest einem Querschnitt nach Art eines Kreisringes ausgebildet. Somit kann die Auswölbung in einer entsprechenden Öffnung, beispielsweise im Schlossgehäuse oder einer anderen Platte, aufgenommen und gegenüber dieser Öffnung verschwenkt bzw. gedreht werden.
Darüber hinaus wird als vorteilhaft erachtet, dass die Auswirkung eine Erstreckung ausgehend von einer Seitenfläche hat und über diese Erstreckung eine gleichbleibende Materialstärke. Dies spiegelt ebenfalls wieder, dass das Gesperrebauteil und die Auswölbung über dieser Erstreckung eine gleichbleibende Materialstärke aufweisen. Dies veranschaulicht auch, dass das Gesperrebauteil besonders einfach, beispielsweise aus einem Stanzbauteil mit einem flächigen Haltzeug, gefertigt werden kann. Die Seitenfläche eines solchen Gesperrebauteils ist insbesondere die größte Oberfläche auf einer Seite des Gesperrebauteils. Die Auswölbung, die sich bevorzugt senkrecht zu dieser Seitenfläche hinaus erstreckt, weist dabei bevorzugt in Umfangsrichtung und in Erstreckungsrichtung eine gleichbleibende Materialstärke auf. Die Materialstärke selbst hängt im Wesentlichen von den Belastungen im Betrieb des Gesperrebauteils ab, ebenso wie vom Material selbst. Gerade für den Fall, dass das Gesperrebauteil eine Drehfalle darstellt, ist von einem metallischen Werkstoff auszugehen.
Gemäß einer Weiterbildung des Gesperrebauteils begrenzt die Auswölbung eine Durchgangsöffnung. Das heißt mit anderen Worten beispielsweise, dass als Halbzeug ein (plattenähnliches) Bauteil mit einem Loch gewählt wird. Der das Loch umgebende Bereich des Haltzeugs kann nun in eine Richtung hin umgeformt werden, so dass ein umlaufender Kragen gebildet ist. Dieser Kragen begrenzt damit die Durchgangsöffnung und stellt eine Auswölbung dar.
Einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsvariante zufolge, bei der das Gesperrebauteil nach Art einer Drehfalle ausgebildet ist, ist dieses mit einer ersten Grundplatte und einer zweiten Grundplatte gebildet, die gegenüberliegend und entgegengesetzt orientiert, jeweils eine erste Auswölbung und eine zweite Auswölbung aufweisen. Damit wird die Drehfalle nach Art eines Sandwichs mit zwei aneinander liegenden Grundplatten gebildet. Im Bereich der Drehachse-Lagerstelle weisen beide Grundplatten eine (spiegelsymmetrisch) ausgestaltete Auswölbung auf. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Drehfalle beidseitig in entsprechenden Lageröffnungen des Schlossgehäuses oder einer sonstigen Platte drehbar zu lagern.
Gerade in diesem Zusammenhang wird auch vorgeschlagen, dass die Grundplatten Stanzbauteile sind. Bevorzugt werden diese mit einem Feinstanzverfahren zunächst hergestellt und ggf. nach dem zweiten Schritt durch eine Kaltumformung mit der Auswölbung versehen.
Bei diesem Gesperrebauteil wird auch als vorteilhaft angesehen, dass zumindest die erste Grundplatte oder die zweite Grundplatte im Bereich wenigstens einer Auswölbung einen Abstützabschnitt mit der anderen Grundplatte bildet. Hiermit ist insbesondere gemeint, dass im Fußbereich der Auswölbung, also insbesondere nahe der Seitenfläche, ein Abschnitt vorgesehen ist, der zur Anlage mit der benachbarten Grundplatte vorgesehen ist. Damit wird sichergestellt, dass die Drehfalle letztendlich formsteif auch unter Belastung bleibt. Ganz besonders bevorzugt ist auch, dass beide Grundplatten einen entsprechenden Abstützabschnitt miteinander bilden.
Da die Erfindung insbesondere im Automobil-Bereich Anwendung findet, wird auch ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugschloss vorgeschlagen, dass zumindest ein Gesperrebauteil der hier erfindungsgemäßen Art aufweist.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugten Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist. Es zeigen schematisch:

Fig. 2:: ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeugschloss;
Fig. 2:: eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesperrebauteils,
Fig. 3:: eine zweite Ausführungsvariante eines Gesperreebauteils,
Fig. 4:: noch eine weitere Ausgestaltung eines Gesperreebauteils nach Art einer Drehfalle,
Fig. 5:: ein Gesperrebauteil zur Veranschaulichung der Belastungen, und
Fig. 6:: einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsvariante eines Gesperrebauteils.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein Kraftfahrzeug 20 mit einer Tür 21, die mit einem Kraftfahrzeugschloss 2 ausgeführt ist. Das Kraftfahrzeugschloss 2 wird von einem Gehäuse 14 umgeben, in dessen Inneren das Gesperre umfassend eine Drehfalle 12 und eine Sperrklinke 13 angeordnet ist. Sowohl die Drehfalle 12 als auch die Sperrklinke 13 sind grundsätzlich als Gesperrebauteil 1 anzusehen, wobei in den Figuren die Drehfalle 12 als Gesperrebauteil 1 betrachtet wird. Mit dem Gesperre aus Drehfalle 12 und Sperrklinke 13 lässt sich der karosserieseitig befestigte Schließbolzen 15 in gewohnter Weise sicher arretieren.
In der Fig. 2 ist schematisch und in einer perspektivischen Darstellung ein Gesperrebauteil 1 nach Art einer Drehfalle dargestellt. Dieses Gesperrebauteil 1 weist eine Drehachse-Lagerstelle 3 in einem inneren Bereich auf. Diese Drehachse-Lagerstelle 3 wird durch eine erste Auswölbung 4 gebildet, durch die sich die Drehachse 26 hindurch erstreckt. Die überstehende erste Auswölbung 4 bildet eine äußere Lagerfläche 6, die beispielsweise in eine entsprechende Öffnung bzw. Lagerstelle in dessen Schlossgehäuse angeordnet werden kann. Die Drehachse-Lagerstelle 3 ist nun so ausgebildet, dass diese auch unter Belastung des Gesperrebauteils 1, beispielsweise durch Krafteinwirkung auf die Sperrfläche 16, sicher gelagert ist.
Die Fig. 3 zeigt stark vereinfacht und in einem Teilquerschnitt eine weitere Ausführungsvariante eines Gesperrebauteils 1 nach Art einer Drehfalle. Das Gesperrebauteil 1 ist hierbei mit einer ersten Grundplatte 17 und einer zweiten Grundplatte 18 gebildet, die aneinander anliegen und sich über einen bzw. mehrere Abstützabschnitte 19 abstützen. Sowohl die erste Grundplatte 17 als auch die zweite Grundplatte 18 bildet, einmal nach oben und einmal nach unten, eine ersten Auswölbung 4 bzw. eine zweite Auswölbung 5. Diese erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen entlang der veranschaulichten Drehachse 26, so dass insbesondere ein durchgehender Hohlraum geschaffen ist. Die äußeren Lagerflächen der Auswölbungen sind in entsprechenden Aufnahmen des Schlossgehäuses 14 aufgenommen. Damit ist das Gesperrebauteil 1 sicher und drehbar. Die veranschaulichte Durchgangsöffnung 11 ist dabei innen nicht bearbeitet, was durch eine entsprechende Linienführung signalisiert wird. Zusätzlich sind die erste Grundplatte 17 und die zweite Grundplatte 18 von einer Schicht 27 umgeben bzw. der Zwischenraum durchdrungen, wobei die Schicht 27 beispielsweise als Dämpfungsmaterial und/oder Kunststoff-Ummantelung ausgebildet sein kann. Gerade auch die Positionierung einer solchen Schicht 27 an den äußeren Lageflächen 7 ermöglicht einen geräuscharmen Betrieb des Kraftfahrzeugschlosses und erlaubt zudem die Kompensierung von Lagetoleranzen.
Fig. 4 zeigt nun ein etwas komplexeres Beispiel für eine zweite Grundplatte 18 mit einer nach unten sich erstreckenden zweiten Auswölbung 5. Auch diese Auswölbung 5 ist mit einer Durchgangsöffnung 11 und einem die Durchgangsöffnung 11 umgebenden Abstützabschnitt 19 gebildet. Gleichzeitig wird hier veranschaulicht, dass hier zwei Sperrflächen vorliegen, nämlich einmal die so genannte Vorrast 24 und einmal die so genannte Hauptrast 25. Die unterbrochene Umrandung sowie die zentral angeordneten Noppen erlauben die Schaffung eines internen Volumens, das, wie in Fig. 3 auch veranschaulicht, von einer entsprechenden Schicht ausgefüllt werden kann, um somit die Geräuschentwicklung und/oder das Schwingungsverhalten des Gesperrebauteils zu beeinflussen.
Fig. 5 veranschaulicht die auf die Drehfalle 12 einwirkenden Kräfte im verriegelten Zustand. Dabei wirkt mit Bezug auf die Drehachse 26 einerseits die Kraft der Türdichtung, die über den umschlossenen Schließbolzen 15 auf die Drehfalle 12 mit einem zweiten Hebel 23 einwirkt. Zusätzlich ist noch die Krafteinwirkung durch die Sperrklinke 13 bei der Hauptrast 25 über den ersten Hebel 22 zu berücksichtigen. Aufgrund der Tatsache, dass die Durchgangsöffnung 11 nun deutlich kleiner ausgeführt werden kann als bei den herkömmlichen Varianten, bei denen eine Welle hindurch gesteckt werden musste, lässt sich bei den neuen Gesperrebauteilen ein günstigeres Hebelverhältnis verwirklichen. Beispielsweise so kann bei gleicher Belastung eine über 20 % günstigeren Übersetzung verwirklicht werden. Gleichermaßen ist es möglich, bei gleichbleibender Gestalt bzw. Größe der Drehfalle eine größere Zerreißkraft oder Last bzw. Moment zu realisieren. Folglich können hier sehr kompakte Drehfallen preiswert hergestellt werden.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines Gesperrebauteils 1 nach Art einer Drehfallen-Grundplatte. Die Zeichnung stellt insbesondere keine maßstabsgetreue Ansicht dar. Gleichwohl kann ihr entnommen werden, dass die erste Auswölbung 4 sich ausgehend von einer Seitenfläche 9 nach außen entlang einer Erstreckung 8 erstreckt. Über diese Erstreckung 8 ist die erste Auswölbung 4 mit einem gleichbleibenden, rotationssymmetrischen Querschnitt 7 ausgebildet. Die erste Auswölbung 4 bildet dabei einen kragenförmigen, kreisringförmigen Materialvorsprung mit einer über die Erstreckung 8 gleichbleibenden Materialstärke 10. Bevorzugt ist die Materialstärke 10 im Bereich der Auswölbung 4 in etwa gleich groß wie in anderen Bereichen des Gesperrebauteils 1. Damit ist eine besonders preiswerte Herstellung eines Gesperrebauteils 1 mit einer Drehachse-Lagerstelle 3 und der hierfür erforderlichen äußeren Lagerfläche 6 ermöglicht.

Bezugszeichenliste

1: Gesperrebauteil
2: Kraftfahrzeugschloss
3: Drehachse-Lagerstelle
4: erste Auswölbung
5: zweite Auswölbung
6: äußere Lagerfläche
7: Querschnitt
8: Erstreckung
9: Seitenfläche
10: Materialstärke
11: Durchgangsöffnung
12: Drehfalle
13: Sperrklinke
14: Schlossgehäuse
15: Schließbolzen
16: Sperrfläche
17: erste Grundplatte
18: zweite Grundplatte
19: Abstützabschnitt
20: Kraftfahrzeug
21: Tür
22: erster Hebel
23: zweiter Hebel
24: Vorrast
25: Hauptrast
26: Drehachse
27: Schicht

Claims

Gesperrebauteil (1) für ein Kraftfahrzeugschloss (2) mit zumindest einer Drehachse-Lagerstelle (3), wobei die Drehachse-Lagerstelle (3) als zumindest teilweise hohle Auswölbung (4,5) ausgeführt ist.
Gesperrebauteil (1) nach Patentanspruch 1, bei dem die Auswölbung (4,5) mit einer äußeren Lagerfläche (6) ausgestaltet ist.
Gesperrebauteil (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, bei dem die Auswölbung (4,5) wenigstens teilweise einen rotationssymmetrischen Querschnitt (7) bildet.
Gesperrebauteil (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem die Auswölbung (4,5) eine Erstreckung (8) ausgehend von einer Seitenfläche (9) hat und über diese Erstreckung (8) eine gleichbleibende Materialstärke (10).
Gesperrebauteil (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, bei dem die Auswölbung (4,5) eine Durchgangsöffnung (11) begrenzt.
Gesperrebauteil (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche ausgebildet als nach Art einer Drehfalle (12), bei dem dieses mit einer ersten Grundplatte (17) und einer zweiten Grundplatte (18) ausgeführt ist, die gegenüberliegend und entgegengesetzt orientiert jeweils eine erste Auswölbung (4) und eine zweite Auswölbung (5) aufweisen.
Gesperrebauteil (1) nach Patentanspruch 6, bei dem die Grundplatten (17,18) Stanzbauteile sind.
Gesperrebauteil (1) nach Patentanspruch 6 oder 7, bei dem zumindest die erste Grundplatte (17) oder die zweite Grundplatte (18) im Bereich wenigstens einer Auswölbung (4,5) einen Abstützabschnitt (19) mit der anderen Grundplatte bildet.
Kraftfahrzeug (20) mit einem Kraftfahrzeugschloss (2) aufweisend zumindest ein Gesperrebauteil (1) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche.