Gehäuse- und Verschlusselement mit Überschlagsicherung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse sowie ein Verschlusselement für derartige Gehäuse mit einer Überschlagsicherung. Derartige Gehäuse finden beispielsweise als Ablagefächer in Kraftfahrzeugen Verwendung. Sind entsprechende Hohlräume zu verschließen, so werden diese mit Deckeln verschlossen, die mittels Verschlusselementen in verschlossenem Zustand gehalten werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch in sämtlichen anderen Bereichen anwendbar, bei denen Räume durch Deckel verschlossen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein
Gehäuse und ein Verschlusselement hierfür zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Gehäusedeckel sicher verschlossen werden kann. Insbesondere soll die Verriegelung des Gehäusedeckels in abgeschlossenem Zu-
stand gewährleistet werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verschlusselement nach Anspruch 1 sowie durch ein Gehäuse nach Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verschlusselementes und des erfindungsgemäßen Gehäuses werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.
Erfindungsgemäß weist das Verschlusselement einen Abdeckrahmen auf, der die Einzelteile des Verschlusselementes trägt. Dieser Abdeckrahmen umgibt zumindest bereichsweise die Öffnung des zu verschließenden Gehäuses. Der Abdeckrahmen kann dabei ein einzelnes Element sein, das in das Gehäuse ein- oder aufgebracht wird, er kann jedoch auch einstückig mit dem Gehäuse selbst ausgeführt werden.
An diesem Abdeckrahmen ist mindestens eine Schließ- raste angeordnet, die beweglich gelagert ist. Diese Schließraste wird beim Schließen des Deckels vom Deckel zur Seite gedrückt und rastet anschließend in entsprechende Nuten im Deckel ein, um den Deckel in seiner geschlossenen Position zu halten.
Wird die Schließraste elastisch gelagert, so dass sie eingedrückt werden kann und selbst wieder in ihre ursprüngliche Position sich bewegt, so kann ein Ver- schluss hergestellt werden, der ohne aktive Betäti- gung geschlossen und geöffnet werden kann, d. h. bei dem nicht ein Schloss geöffnet werden uss, um den Deckel zu öffnen. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass die Schließraste in ihrem Eingriffsbereich jeweils Einführschrägen aufweist, so dass der schließende Deckel auf die eine Einführschräge drückt und damit die Schließraste zur Seite
schiebt, wenn der Deckel geschlossen wird. Wird der Deckel geöffnet, so genügt es, an ihm zu ziehen und der Deckel gleitet entlang der zweiten Einführschräge auf der anderen Seite der Schließraste und drückt die Schließraste wiederum in ihr Gehäuse zurück, so dass der Deckel geöffnet werden kann.
Wesentlich ist nun, dass bei dem erfindungsgemäßen Verschlusselement ein Verriegelungselement vorgesehen ist, das mindestens eine der Schließrasten verriegelt, wenn das Verschlusselement abgeschlossen werden soll. Die Verriegelung erfolgt dabei über einen manuellen oder motorischen Antrieb z. B. in Verbindung mit einer Zentralverriegelung eines Fahrzeuges, der das Verriegelungselement betätigt. In einer ersten
Stellung lässt das Verriegelungselement jede ansonsten mögliche Bewegung der Schließraste zu, so dass das Verschlusselement nicht abgeschlossen ist. In einer zweiten Stellung wird die Schließraste verrie- gelt, so dass sie nicht mehr zurückgeschoben werden kann. In diesem Falle ist es also nicht mehr möglich, einen bereits geschlossenen Deckel ohne weiteres aufzuziehen.
Vorteilhafterweise wird weiterhin ein Entriegelungselement vorgesehen, beispielsweise ein Entriegelungsstift, der die Einnahme der zweiten Stellung des Verriegelungselementes nur dann erlaubt, wenn der Deckel auch wirklich geschlossen ist. Ein derartiges Entrie- gelungselement stellt einen unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Bei geöffnetem Deckel wird so verhindert, dass durch eine Fehlbetätigung die Schließrasten nicht mehr eingedrückt werden können und damit der Deckel auch nicht mehr verschlossen werden kann. Erst durch das Verschließen des Deckels wird die Entriegelungsvorrichtung ausgelöst, die dann
das Verriegelungselement freigibt, das dann seinerseits die zweite Stellung einnehmen und somit die Schließrasten verriegeln kann. Damit wird automatisch bewirkt, dass bei einem zuvor abgeschlossenen Ver- Schlusselement ein Schließen des Deckels noch ohne weiteres möglich ist, anschließend jedoch der Deckel auch tatsächlich verriegelt bleibt.
Durch diese Einrichtung wird ein sicheres Verschlie- ßen des Gehäusedeckels ermöglicht. Beim Abschließen des Fahrzeuges gewährleistet dieses Verschlusselement die Verriegelung des Gehäusedeckels.
Werden vorteilhafterweise zwei Schließrasten neben- einander eingesetzt, so eignet sich das Verschlusselement auch für Klipp-Klapp-Deckel, d. h. Deckel, die sich um drei Achsen öffnen lassen. In jedem Falle bewirken bereits die beiden Schließrasten die Sicherung des Deckels an zwei Punkten, während der Deckel selbst lediglich noch an einem Punkt drehbar angeschlagen sein muss.
Entscheidend an der vorliegenden Erfindung ist weiterhin, dass eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist, die im Falle des Einwirkens großer Kräfte oder Beschleunigungen die Schließraste bzw. die mehreren Schließrasten verriegelt und so, z. B. bei einem Überschlag oder Unfall eines Fahrzeuges, die Schließraste verriegelt, unabhängig davon, ob das Verriege- lungselement bereits eine der Schließrasten verriegelt hat oder nicht, d.h. beispielsweise unabhängig von Zustand einer Fahrzeug-Zentralverriegelung. Dies ist insbesondere notwendig, wenn wie hier vorgesehen, der Deckel ohne aktive Betätigung geöffnet werden kann.
Diese Überschlag- bzw. Crash-Sicherung kann derart ausgeführt sein, dass in einer Pfanne eine Kugel gelagert wird. Gegenüber der Lagerung ist ein Hebel angeordnet, der durch die Kugel bewegt werden kann. Der Hebel besitzt an einem seiner Enden ein Element zum Eingriff in eine Nut in der zugeordneten Schließraste. Der Hebel kann hierzu vorteilhafterweise an einem ersten Ende drehbar angeschlagen sein und an seinem zweiten Ende einen Stift aufweisen, der eine Verzah- nung aufweist. Besitzt die Schließraste an entsprechender Stelle ebenfalls eine Verzahnung, z. B. eine Zahnstange, so kann die Verzahnung des Hebels in die Verzahnung der Schließraste eingreifen und so die Schließraste festlegen, wenn der Hebel durch die Ku- gel betätigt wird.
Beim normalen Gebrauch des Fahrzeugs bleibt nun die Kugel in ihrer Pfanne liegen und betätigt nicht den Hebel. Auf diese Art und Weise wird die Schließraste nicht festgelegt und kann daher bewegt werden. Es ist ein normaler Gebrauch des Deckels möglich.
Bei einem Überschlag des Fahrzeugs oder einem Aufprall des Fahrzeugs, wird die Kugel aus der Pfanne geschleudert und drückt auf den gegenüberliegenden
Hebel, so dass dieser mit einem Ende in die entsprechende Verzahnung in der Schließraste eingreift und diese verriegelt. So wird z. B. bei einem Unfall bewirkt, dass der Deckel nicht aufgehen kann.
Vorteilhaft an der vorliegenden Erfindung ist also, dass ein Öffnen des Deckels im Falle eines Überschlages oder Unfalls verhindert wird.
Weiterhin wird eine einfache Montage der Verschlusseinzelteile bzw. des Verschlusselementes ermöglicht.
Der Abdeckrahmen, an dem die weiteren Elemente des Verschlusselementes angeordnet sind, ermöglicht bei der Montage einen Toleranzausgleich zwischen Gehäuse und Deckel.
Zuletzt wird durch den hier beschriebenen Verschlussmechanismus jede Fehlbetätigung des Verschlusselementes verhindert.
Im folgenden wird nun ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verschlusselementes beschrieben, wobei
Fig. 1 ein Verschlusselement in offenem Zustand in der Aufsicht von schräg oben;
Fig. 2 das Verschlusselement in der Ansicht von unten und hinten (hier immer in Bezug auf Fig. 1) in offenem Zustand;
Fig. 3 Teile des Verschlusselementes in der Ansicht von oben in einer Zwischenposition;
Fig. 4 das Verschlusselement in der Ansicht von unten in der Zwischenposition;
Fig. 5 das Verschlusselement in einer Schnittansicht von oben in der Zwischenposition;
Fig. 6 einen Ausschnitt aus einem Bereich des Ver- Schlusselementes in der Zwischenposition;
Fig. 7 eine Ansicht eines Ausschnittes des Verschlusselementes von schräg unten in der Zwischenposition; und
Fig. 8 die Überschlagverriegelung aus dem Ver-
Schlusselement in Detaildarstellung von der Seite
zeigen,
Hier und im folgenden werden für gleiche und ähnliche Elemente gleiche und ähnliche Bezugszeichen verwendet, so dass deren Beschreibung bei den folgenden Figuren teilweise nicht wiederholt wird.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verschlusselement für ein Handschuhfach eines Fahrzeugs in der Ansicht von schräg oben. Mit dem Bezugszeichen 1 ist dabei ein Abdeckrahmen bezeichnet, der die Öffnung eines Gehäuses zumindest bereichsweise umfasst. An diesem Abdeckrahmen ist senkrecht hierzu eine Anschlagsschiene 2 angeordnet. Diese Anschlagsschiene 2 wird von Schließrasten 3a und 3b sowie einem Entriegelungsstift 12 durchbrochen. Diese drei Elemente, sämtlich federnd gelagert, ragen in den Bereich, der von einem Deckel verschlossen wird, so dass beim Schließen des Deckels die Schließrasten 3a und 3b sowie der Entriegelungsstift 12 zurückgedrückt werden.
Auf der anderen Seite der Anschlagsschiene 2 sind Gehäuse 4a und 4b für die Schließrasten 3a, 3b angeordnet. Oberhalb der Schließrasten 3a und 3b erstreckt sich von einer der Schließrasten zur anderen eine Verriegelungsstange 5, die in in den Gehäusen 4a, 4b angeordneten Nuten 11a, 11b läuft. Diese Verriegelungsstange 5 besitzt zwei nach unten ragende Eingriffselemente βa, 6b, die benachbart zu den Schließrasten 3a und 3b angeordnet sind.
Die Entriegelungsstange wird durch einen elektrischen Antrieb 7, der von der Zentralverriegelung des Fahr-
zeugs gesteuert wird, über von diesem bewegte Mitnehmer 8 zwischen zwei Positionen hin und her bewegt. Der Antrieb 7 ist dabei in einem Gehäuse 19 angeordnet, das Teil des Verschlusselementes ist. In die Mitnehmer 8 sind zwei Federn 9a und 9b eingehängt, die jeweils seitlich von den Mitnehmern in Bewegungsrichtung der Verriegelungsstange 5 sich erstrecken und in zwei Aufnahmen 10a und 10b für die Federn eingehängt sind, die einstückig mit der Verriegelungs- stange ausgeführt sind. Wird nun der Mitnehmer 8 durch den Motor 7 nach links bewegt, so bewegt sich auch die Verriegelungsstange nach links in eine erste Stellung. In dieser Stellung sind die Eingriffselemente 6a und 6b maximal ausgerückt, so dass sie nicht in Eingriff mit Nuten 25a, 25b (s. Fig. 6) in den in den Gehäusen 6a und 6b geführten Schließrasten 3a und 3b treten. Die Schließrasten 3a und 3b sind also in ihren Gehäusen 4a, 4b voll beweglich. Wird der Mitnehmer 8 nach rechts bewegt, so bewegt sich auch die Verriegelungsstange 5 in Richtung der Schließraste 3b. Dadurch werden die Eingriffselemente 6a und 6b durch Öffnungen in die Gehäuse 4a, 4b eingeführt und greifen dort in Nuten 25a, 25b ein, die in den Schließrasten 3a, 3b angeordnet sind. Die Schließras- ten 3a und 3b werden in der so definierten zweiten Stellung der Verriegelungsstange 5 also festgelegt.
Die Funktion des Entriegelungsstiftes 12, der hier eine Rolle spielt, wird weiter unten detaillierter beschrieben.
Weiterhin ist im Bereich der Schließraste 3 eine Ü- berschlags- und Crash-Verriegelung 17 über ein Befestigungselement 18 an dem Schließelement angeordnet. Diese Überschlagssicherung 17 wird ebenfalls weiter unten im Detail beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf das Verschlusselement von links oben (unter Bezug auf Fig. 1) .
Wie deutlich zu erkennen ist, besitzen die Schließrasten 3a und 3b zwei Schrägen 20a, 20b bzw. 21a, 21b. Diese Einführschrägen verlaufen unter verschiedenen Winkeln. Ein Deckel der geschlossen werden soll, nähert sich von oben den Schließrasten 3a und 3b und drückt auf die flacheren Einführschrägen 21a, 21b. Dadurch werden die Schließrasten 3a, 3b senkrecht zur Zeichnungsebene nach hinten in ihre Gehäuse 4a, 4b gedrückt, so dass der Deckel geschlossen werden kann. Zum Öffnen des Deckels ist es lediglich er- forderlich an diesem zu ziehen, da er dann auf die unteren, steileren Schrägen 20a, 20b drückt und ebenfalls die Schließrasten 3a und 3b senkrecht zur Zeichnungsebene nach hinten drückt. In jedem Falle sind in dem Deckel zwei zu den Schließrasten 3a und 3b korrespondierende Vertiefungen bzw. Nuten vorzusehen, in die die Schließrasten 3a und 3b im geschlossenen Zustand eintreten und damit den Deckel sicher verschließen können.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Entriegelungsstift 12 einen Mitnehmer 22 auf, der in die Federaufnahme 10b eingreift. Die Federaufnahme 10b stellt daher einen Anschlag dar, der durch den Mitnehmer 22 betätigt werden kann.
Weiterhin ist in Fig. 2 der Gehäusedeckel 19 für den darin eingeschlossenen Elektromotor 7 dargestellt. Seitlich aus dem Gehäusedeckel ragt die Buchse 7a der elektrischen Kontaktierung des Elektromotors 7 her- vor.
In Fig. 2 ist auch die Überschlagssicherung 17 dargestellt. Diese weist eine Pfanne 30 auf, in der eine Kugel 31 gelagert ist. Die Kugel 31 ist von einem Hebel 32 abgedeckt, an dessen einem Ende ein Stift 33 befestigt ist. Dieser Stift weist an seiner oberen Spitze eine Verzahnung auf, die mit einer entsprechenden Verzahnung 34 (s. Fig. 7) der Schließraste 3a in Eingriff gebracht werden kann. Im Falle eines Crashs wird die Kugel nach oben gedrückt, wodurch auch der Hebel 32 und der Stift 33 sich nach oben bewegen und die Schließraste 3a dann verriegeln. Der Hebel 32 und der Stift 33 lagern in einer Führung 38, so dass der Eingriff der beiden Verzahnungen am Ende des Stiftes 33 sichergestellt ist.
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf Teile des erfindungsgemäßen Verschlusselementes in einer Zwischenposition von oben. Wie in Fig. 1 sind auch in Fig. 3 wiederum die Schließrasten 3a und 3b in vollständig ausgerück- tem Zustand dargestellt. Auch der Sicherungsstift 12 ist nicht eingedrückt, d. h. das System ist mit geöffnetem Deckel dargestellt. Mit den Bezugszeichen 23a, 23b und 23c sind Rasten bezeichnet, mit denen das Gehäuse 19, das den Elektroantrieb 7 umgreift, sicher verschlossen werden kann. Hierdurch ist eine
Öffenbarkeit des Gehäuses gegeben, so dass beispielsweise defekte Elektroantriebe 7 einfach ausgetauscht werden können.
In Fig. 3 ist nun dargestellt, dass der Entriegelungsstift 12 über eine Feder 14 in einem Lager 13 gelagert ist. Die Feder 14 sorgt dafür, dass der Entriegelungsstift immer maximal ausgerückt ist, sofern er nicht aktiv eingedrückt wird. In diesem Zustand blockiert der Mitnehmer 22 (siehe Fig. 2) die Verriegelungsstange 5 derart, dass diese nicht vollständig
die zweite Stellung erreichen kann, in der ihre Eingriffselemente 6a bzw. 6b in die entsprechenden Nuten 25a, 25b in den Schließrasten 3a, 3b eingreifen könnten. Dies bedeutet, dass bei geöffnetem Deckel eine fehlerhafte Verriegelung der Schließrasten 3a bzw. 3b durch ein Betätigen der Zentralverriegelung verhindert wird. Eine fehlerhafte Betätigung und damit eine Blockade des geöffneten Deckels bei dem Versuch, diesen zu verschließen, wird dadurch verhindert.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des Verschlusselementes von unten. Gut zu erkennen ist hierbei die bohrungsartige Führung 15 für den Entriegelungsstift 12. Weiterhin ist die Überschlagssicherung 17 von unten dargestellt einschließlich der Halterung 40 zur Befestigung der Überschlagssicherung an dem Gehäuse 4a der Schließraste 3a.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Schließsystem, wobei der Schnitt hier lediglich teilweise durchgeführt wurde, nämlich durch die Gehäuse 4a und 4b sowie durch die Führung 15.
Hier ist zu erkennen, dass die Schließrasten 3a und 3b innerhalb ihrer Gehäuse 4a und 4b durch die entsprechenden Wandungen der Gehäuse 4a und 4b geführt werden. Die Schließrasten 3a und 3b besitzen dabei sich in die Gehäuse 4a und 4b erstreckende Wandungen 24a bzw. 24b. Weiterhin weist jede Schließraste 3a bzw. 3b einen Führungsstift 27a bzw. 27b auf, der über eine Feder 28a, 28b auf einem Lager 29a bzw. 29b abgestützt wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass normalerweise die Schließrasten 3a und 3b immer versuchen, aus ihrem Gehäuse in Richtung der Öffnung auszurücken. Ein vollständiges Ausrücken der Schließrasten 3a und 3b wird verhindert durch die seitlichen
als Anschläge ausgeführten Flansche 26a, 26a' bzw. 26b, 26b', die im maximal ausgerückten Zustand der Schließrasten 3a und 3b in Eingriff mit Vorsprüngen in der Wandung der Gehäuse 4a und 4b treten. Das Ge- häuse 4a bzw. 4b besitzt weiterhin jeweils eine Öffnung 16a bzw. 16b, durch die der jeweilige Führungsstift 27a bzw. 27b beim Eindrücken der Schließrasten aus dem Gehäuse 4a bzw. 4b austreten kann.
Weiterhin ist in dieser Figur zu erkennen, dass die Wandungen 24a und 24b' jeweils eine Aussparung bzw. Nuten 25a bzw. 25b aufweisen, in die die Eingriffselemente 6a bzw. 6b der Verriegelungsstange 5 in der zweiten Stellung der Verriegelungsstange 5 eingreifen und so die Schließrasten 3a und 3b festlegen können.
Dies ist nochmals deutlicher in Figur 6 dargestellt, wo zu erkennen ist, dass sich die Verriegelungsstange 5 noch nicht in der zweiten Stellung befindet, da das Eingriffselement 6a noch nicht in die Aussparung 25a in der Schließraste 3a eingreift. Die Schließraste 3a ist also noch innerhalb des durch die Flansche 26a, 26a' vorgegebenen Weges voll beweglich.
Figur 7 zeigt eine detaillierte Darstellung der Überschlags- bzw. Crashsicherung 17, die die Schließraste 3a im Falle der Einwirkung großer Kräfte oder hoher Beschleunigung auf das Verschlusselement verriegeln soll .
Es ist wiederum zu erkennen, dass die Sicherung 17 eine Pfanne 30 aufweist, die eine Kugel trägt. Die Kugel ist auf ihrer anderen Seite durch einen Hebel 32, der ebenfalls im Bereich der Kugel pfannenartig erweitert sein kann, abgedeckt. Dieser Hebel 32 ist mit einem Drehgelenk 35 an einem seiner Enden drehbar
gelagert .
Die Pfanne bildet also ein Unterteil und der Hebel 32 ein Oberteil für den Einschluss der Kugel. Das Unter- teil erstreckt sich nun zu beiden Seiten der Pfanne 30 und bildet am gelagerten Ende des Hebels 32 eine Aufnahme 36a für eine Feder, der eine entsprechende Aufnahme 36b an dem gelagerten Ende des Hebels 32 entspricht. Diese beiden Aufnahmen 36a und 36b dienen der Lagerung einer Feder, die im normalen Zustand den Hebel auf die Kugel aufdrückt. Am anderen Ende ist der Hebel 32 über einen Führungsstift 39 in einer Führung 38 gelagert, die lediglich eine vertikale Bewegung des Hebels in Richtung der Schließtaste 3a zu- lässt. Diese Führung 38 ist ein Teil des Unterteils der Kugelaufnahme. Am selben Ende des Hebels 32 steht in Richtung der Schließraste 3a ein Stift 33 ab, der an seinem freien Ende eine Zahnung trägt. Die Schließraste 3a besitzt ihrerseits an ihrer Untersei- te eine Kette von Zähnen bzw. zahnartige Vertiefungen 34, die mit der Zahnung des Stiftes 33 korrespondiert .
Es soll hier betont werden, dass als oder statt eines Stiftes 33 jede Art von Element jeglicher Form vorgesehen werden kann, das an seiner Oberseite zum Eingriff in entsprechende Aussparungen der Schließraste 3a geeignet ist.
Im Falle eines Unfalls oder Überschlags wirkt nun auf die Kugel eine starke Kraft ein, so dass die Kugel entgegen der Kraft der Feder 37 den Hebel 32 nach oben bewegt und so den Stift 33 in Eingriff mit der Zahnung 34 an der Unterseite der Schließraste 3a bringt. Dadurch ist während des Unfalls dann die Schließraste 3a verriegelt, so dass ein mit der
Schließraste 3a gesicherter Deckel sich nicht öffnen kann.
Figur 8 zeigt eine weitere Ansicht der Sicherungsvor- richtung 17 von der entgegengesetzten Seite verglichen mit Figur 7. Es sind wiederum die Halterungselemente 40 zu erkennen, mit denen die Sicherungsvorrichtung 17 an dem Gehäuse 4a der Schließraste 3a befestigt ist. In dieser Ansicht ist nun auch die Kugel 31 zu erkennen, die zwischen der Pfanne 30 und dem pfannenartig erweiterten Hebel 32 gelagert ist.