Beschreibung
Verschlusseinheit für die Abdeckung einer Öffnung im Innenraum von Fahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlusseinheit für die Abdeckung einer Öffnung im Innenraum von Fahrzeugen, insbesondere für Handschuhkästen oder Ablagefächer.
Aus der DE 43 36 619 C1 ist ein Verschluss für einen Deckel eines Handschuhkastenfaches bekannt, der aus einem an einem plattenförmigen Trägerteil gehaltenen U- förmigen Bügel und einer mit dem Bügel zusammenwirkenden federbelasteten, schwenkbaren Drehfalle als Ver- und Entriegelungsmechanismus besteht. Die Drehfalle ist in einem Hohlraum des Deckels angeordnet und hintergreift im Verriegelungszustand einen Verbindungssteg des Bügels.
In der DE 195 17442 A1 ist ein Verschluss für die Klappe eines Handschuhkastens beschrieben, der sich an der Klappe befindet und aus einem Gehäuse besteht, in dem eine federbelastete Drehfalle an einer Wippe drehgelagert und mittels dieser Wippe schwenkbar gelagert ist. Durch die Federbelastung der Drehfalle wird auch die Wippe beaufschlagt und in eine von der Eintrittsstelle im Gehäuse entfernte Einschwenklage bewegt. Die Drehfalle besitzt als Steuermittel eine Segmentschulter und im Gehäuse eine Stütze mit Drehanschlag. Diese bewirken eine Hemmung der Bewegung der Wippe, solange, bis die Drehfalle den einfahrenden Schließsteg des Schließbügels zuverlässig ergriffen hat. Erst dann wird die Hemmung aufgehoben und die Federbelastung der Drehfalle bewegt die Wippe in die Einschwenklage, in der die Drehfalle die Schließstellung einnimmt. Durch ein Sperrelement kann dieser Zustand gesichert werden. Dieser Verschluss ist in seiner Herstellung aufwendig. Verschlüsse für Ablagefächer im Innenraum von Fahrzeugen, insbesondere für Handschuhkästen die mit einer schwenkbaren Klappe verschlossen werden, müssen außer dem Bedienkomfort auch eine hohe Funktionssicherheit gewährleisten. Bei einem Unfall oder Crash darf es nicht dazu kommen, dass sich der Verschluss der Klappe und dadurch bedingt die Klappe selbsttätig öffnet. In dem Handschuhkastenfach abgelegte Gegenstände können mit erheblicher Beschleunigung aus dem Fach geschleudert werden, wodurch es zu einer Gefährdung und gegebenenfalls Verletzung von im Innenraum befindlichen Personen kommen kann.
Weiterhin sollen die Verschlüsse aus einer geringen Anzahl an Bauteilen bestehen, um den erforderlichen Montageaufwand gering zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlusseinheit für die Abdeckung einer Öffnung im Innenraum von Fahrzeugen zu schaffen, die eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet, einen geringen Montageaufwand erfordert und kostengünstig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.
Als Verriegelungselement werden anstelle der an sich üblichen Drehfalle zwei bügeiförmige Rastelemente eingesetzt, die spiegeisymmetrisch angeordnet, in einer gemeinsamen Drehachse in einem Gehäuse gelagert sind und aus einer scherenartigen Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbar sind, in der die vorzugsweise als hakenförmige Rastschultern ausgebildeten Enden der Rastelemente das stationär angeordnete Schließelement von zwei Seiten, von oben und unten, umkrallen und in dieser Lage verriegelt werden. An einem der Rastelemente greift eine Feder an, die die Rastelemente in die Öffnungssteilung bewegt. Mindestens eines der Rastelemente besitzt einen nach innen gerichteten Anschlag, der bei Inkontaktbringen mit dem Schließelement, z.B. während der Schließbewegung der Klappe eines Handschuhkasten, die miteinander gekoppelten Rastelemente entgegen der Federkraftwirkung in die Schließstellung bewegt. In dem Gehäuse, in dem die einzelnen Bauelemente der Verschlussbaugruppe montiert sind, ist eine schwenkbare Wippe angeordnet, die über die eingesetzte Druckfeder mit den beiden Rastelementen in Wirkungszusammenhang steht und eine Verriegelungsnase besitzt, die bei Erreichen der Schließstellung in eines der Rastelemente eingreift und diese in der Schließendlage arretiert.
Nach Auslösung der Öffnungsbewegung für die Klappe des Handschuhkastens über ein Betätigungselement, z.B. einen in einer Griffmulde der Klappe schwenkbar gelagerten Griff, wird die Wippe entgegen der Federwirkung in umgekehrter Richtung bewegt und dadurch die Verriegelungsnase aus der Raststellung herausbewegt. Durch die Federbelastung der Rastelemente werden diese in die Öffnungsstellung bewegt. Um einen exakten Bewegungsablauf der Rastelemente bzw. Rastbügel zu gewährleisten, befinden sich an deren Schmalseiten Führungszapfen, die in im Gehäuse angeordneten gebogenen Führungsbahnen geführt sind. Die beiden Rastelemente sind über Zylinderstifte miteinander gekoppelt, die die gemeinsame Drehachse bilden und in vertikal ausgerichteten Langlöchern geführt sind, die deckungsgleich in gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind.
Die rastbare Wippe ist als halbschalenförmiges Bauteil mit Boden und zwei gegenüberliegenden Seitenwänden ausgebildet und in einer am Boden angeordneten Dreh-
achse im unteren Teilstück des Gehäuses schwenkbar gelagert. Die die gemeinsame Drehachse der Rastbügel bildenden Zylinderstifte sind durch die Seitenwände der Wippe hindurchgeführt. Hierzu befinden sich in den Seitenwänden der Wippe ausreichend große Öffnungen, vorzugsweise identische Langlöcher wie in den Seitenwänden des Gehäuses, um den erforderlichen Bewegungsspielraum für die Rastbügel zu gewährleisten.
Die Wippe besitzt an einer der beiden Längsseiten eine angeformte Verriegelungsnase, die während der Schließbewegung an der Außenseite des benachbarten Rastbügels anliegt und nach Beendigung der Schließbewegung der Rastelemente in eine in dem Rastelement befindliche Öffnung einrastet und dadurch die Arretierung der Rastbügel in der Endschließlage bewirkt, so lange, bis eine erneute Öffnungsbewegung ausgelöst wird.
An der anderen Längsseite der Wippe befindet sich eine hülsenförmige Aufnahme zur Befestigung des Griffes mittels eines Zylinderstiftes, auf den eine unter Vorspannung stehende Schenkelfeder aufgesetzt ist. Durch manuelle Betätigung des Griffes wird die Öffnungsbewegung der Verschlusseinheit ausgelöst.
An der Innenseite des Bodens der Wippe ist ein Zapfen angeordnet, auf den die Druckfeder aufgesteckt ist, die mit ihrem gegenüberliegendem Ende an dem Rastbügel mit dem nach innen gerichteten Anschlag angreift. Zur Befestigung der Druckfeder an dem Rastbügel ist an der Unterseite des Anschlages ebenfalls ein Zapfen angeordnet. Durch die Druckfeder wird eine Federwirkung auf die Wippe und die beiden Rastbügel ausgeübt.
Der Rastbügel mit dem nach innen gerichteten Anschlag besitzt vorzugsweise noch einen nach außen gerichteten Anschlag, der verhindern soll, dass nach Montage der Rastbügel in dem Gehäuse diese durch die Federbelastung selbsttätig wieder aus der Einbaulage herausgedrückt werden.
Das mit den Rastbügeln in Eingriff gelangende Schließelement ist als Raststempel ausgebildet. Dieser ist an einer verstellbaren Bügelaufnahme befestigt, die an dem die zu verschließenden Öffnung begrenzenden Rahmen eingesetzt ist. Der Raststempel besitzt an seiner Vorderseite zwei gegenüberliegende, symmetrisch angeordnete Schließkanten, die in Einbaulage nach oben und unten zeigen. In der Endschließlage hintergreifen die hakenförmigen Rastschultern der beiden Rastbügei die Schließkanten.
Die vorgeschlagene Verschlusseinheit gewährleiste eine hohe Funktionssicherheit auch im Falle eines Unfalls. Das Schließelement wird von zwei Seiten, von oben und unten, umkrallt und durch die in den entsprechenden Rastbügel eingreifende Verriegelungsnase der Wippe werden die Rastbügel in der Schließendlage sicher
verriegelt. Ohne Betätigung des Griffes an der Klappe ist ein selbsttätiges Öffnen der Klappe ausgeschlossen.
Die Verschlusseinheit besteht aus einer Verschlussbaugruppe und dem Bügelelement mit dem Schließelement. Die Verschlussbaugruppe kann auch an dem die abzudeckende Öffnung umgrenzenden Rahmen angeordnet werden. In diesem Fall ist dann das Schließelement, gegebenenfalls zusammen mit der Bügelaufnahme, an der die Öffnung verschließenden Klappe angeordnet. Anstelle eines Griffes befindet sich an dem die Öffnung umgebenden Rahmen ein Drucktaster, über den die Öffnungsbewegung der Klappe ausgelöst wird. Durch Betätigung des Drucktasters wird die erforderliche Schwenkbewegung der Wippe zur Entriegelung der Verriegelungsnase bewirkt.
Die Verschlussbaugruppe besteht aus einer geringen Anzahl an Einzelteilen, die bis auf die beiden Federn und die Zylinderstifte aus Kunststoff im Spritzgießverfahren kostengünstig hergestellt werden können. Die Einzelteile lassen sich mit geringem Aufwand montieren. Nach der Montage der Einzelteile in dem Gehäuse wird auf dieses eine entsprechende Gehäuseabdeckung aufgeklipst. Die Verschlussbaugruppe kann als kompakte kleine Baueinheit für verschiedene zu verschließende Öffnungen im Innenraum von Fahrzeugen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer Verschlusseinheit für die Klappe eines Handschuhkastens im Fahrzeuginnenraum näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen
Fig. 1 die Verschlussbaugruppe als Explosionsdarstellung,
Fig. 2 die vormontierte Verschlussbaugruppe ohne Gehäuseabdeckung in perspektivischer Darstellung, Fig. 3 die Verschlusseinheit als Schnittdarstellung im geöffneten Zustand, Fig. 4 die Verschlusseinheit als Schnittdarstellung im geschlossenen Zustand und Fig. 5 die Bügelaufnahme mit dem Raststempel in perspektivischer Darstellung.
Die Verschlusseinheit besteht aus einer Verschlussbaugruppe 1 (Fig.1) und einem Schließelement 2. Die Verschlussbaugruppe 1 ist in der schwenkbaren Klappe für einen Handschuhkasten integriert, der im Innenraum eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Das Schließelement 2 ist an einer verstellbaren Bügelaufnahme 3 (Fig. 5) befestigt, die an dem die Öffnung des Handschuhkastens begrenzenden Rahmen eingesetzt ist. Das Schließelement 2 ist als Raststempel ausgebildet, der an seiner in Richtung zur Verschlussbaugruppe 1 zeigenden Seite zwei symmetrisch angeordnete, seitlich abstehende Schließkanten 2a, 2b besitzt, die in Einbaulage nach oben und unten zeigen. In der Endschließlage hintergreifen die hakenförmigen Rastschultern 8e,
9c der beiden Rastelemente 8, 9 die Schließkanten 2a, 2b des Raststempels 2 von oben bzw. unten, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Die Klappe des Handschuhkastens, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist mit einer Griffmulde ausgestattet, in der ein schwenkbarer Griff 4 zur Betätigung der Öffnungsbewegung der Klappe eingesetzt ist.
Die Verschlussbaugruppe (Fig. 1) besteht aus einem Gehäuse 5, in dem eine schalen- förmige Rastwippe 6 mit U-förmigen Seitenwänden 6a, 6b um eine Drehachse 6c schwenkbar gelagert ist. Hierzu ist ein die Drehachse bildender Zylinderstift 6c durch entsprechende Öffnungen im Bodenteil 6d der Rastwippe 6 und im Gehäuse 5 hindurchgesteckt, wie in Fig. 2 zu sehen ist. In den beiden U-förmigen Seitenwänden 6a und 6b der Rastwippe 6 ist deckungsgleich jeweils ein in vertikaler Richtung verlaufendes Langloch 6e angeordnet. An den zu den Seitenwänden 6a, 6b der Rastwippe 6 benachbarten Seitenwänden 5a und 5b des Gehäuses 5 befinden sich ebenfalls Langlöcher 5c, die in Einbaulage der Rastwippe 6 deckungsgleich mit den Langlöchern 6e sind.
An der einen Längsseite 6f der Rastwippe 6 befindet sich am oberen Ende eine nach außen gerichtete hülsenförmige Aufnahme 6g für einen Zylinderstift 4a, über den der in der Griffmulde der Klappe des Handschuhkastens integrierte Griff 4 mit der Rastwippe 6 verbunden ist. Auf den Zylinderstift 4a ist eine Schenkelfeder 4b unter Vorspannung aufgesteckt, die auf den Griff 4 und die Rastwippe 6 eine Federbelastung ausübt. An der anderen Längsseite 6h der Rastwippe 6 ist am oberen Ende eine nach innen vorstehende Nase 6i angeordnet. An der Innenseite des Bodens 6d der Rastwippe 6 befindet sich mittig ein Zapfen 6j zur Aufnahme einer Druckfeder 7, der in den Figuren 3 und 4 zu sehen ist.
Als Schließelemente, die sich in der Schließ- bzw. Verriegelungsstellung in Eingriff mit dem Raststempel 2 befinden, sind in dem Gehäuse 5 zwei Rastbügel, ein unterer Rastbügel 8 und ein oberer Rastbügel 9, einander gegenüberliegend, angeordnet. Die beiden Rastbügel 8 und 9 besitzen an ihren in Bodenrichtung zeigenden Enden jeweils zwei Laschen 8a, 9a mit einer Öffnung zur Aufnahme der beiden Zylinderstifte 10, die die gemeinsame Drehachse für die beiden Rastbügel 8, 9 bilden. Die beidseitig überstehenden Enden des Zylinderstiftes 10 greifen jeweils in die benachbarten Langlöcher 6e und 5c ein, die sich in den Seitenwänden der Rastwippe 6 und des Gehäuses 5 befinden (Fig. 2). Die beiden Rastbügel 8 und 9 besitzen an ihren beiden Schmalseiten jeweils einen Führungszapfen 8b, 9b, die in an den Seitenwänden 5a, 5b des Gehäuses 5 angeordnete gebogene Führungsbahnen 5d und 5e eingreifen. Der untere Rastbügel 8 besitzt in einem definierten Abstand einen in Einbaulage nach innen gerichteten Anschlag 8c, an dessen Unterseite ein nach unten zeigender Zapfen 8d angeordnet ist. Der Zapfen 8d ist auf das nach oben zeigende Ende der Druckfeder
7 aufgesteckt. Auf die beiden miteinander gekoppelten Rastbügel 8 und 9 wird durch die Feder 7 ein Druck ausgeübt, wodurch die beiden Rastbügel 8, 9 entlang der Führungsbahnen 5d, 5e in die durch einen Pfeil „x" gekennzeichnete Richtung bewegt werden. Die entgegengesetzte Bewegungsrichtung ist mit einem Pfeil „y" gekennzeichnet. Der Bewegungsspielraum in x- und y-Richtung ist durch die Länge der Langlöcher 5c, 6e definiert. Bei Erreichen der Endlage in x-Richtung befinden sich die beiden Rastbügel 8, 9 in einer scherenartig geöffneten Stellung zur Aufnahme des Rastelementes 2 (Fig. 3). Die beiden Rastbügel 8, 9 besitzen jeweils an ihrem freien Ende eine nach innen gerichtete, hakenförmig ausgebildete Rastschulter 8e bzw. 9c (Figuren 3 und 4).
Der untere Rastbügel 8 besitzt noch gegenüberliegend zu dem inneren Anschlag 8c einen nach außen gerichteten Anschlag 8f (Figuren 3 und 4), der in eine, in der benachbarten Seitenwand des Gehäuses 5 angeordnete Öffnung eingreift, wodurch beim Einbau verhindert wird, dass der Rastbügel 8 durch die Druckfeder 7 aus dem Gehäuse 5 gedrückt wird. Die Öffnung im Gehäuse 5 ist in der Zeichnung nicht zu sehen.
Der obere Rastbügel 9 besitzt in seinem mittleren Abschnitt eine Öffnung 9d, die an ihrer unteren Seite durch eine Anlagefläche begrenzt ist. Mit Beendigung der Schließbewegung rastet die an der Längsseite 6f der federbelasteten Rastwippe 6 angebrachte Nase 6i in diese Öffnung 9d ein und bewirkt die Verriegelung der Rastbügel 8, 9 in der Schließstellung (Fig.4).
Nach der Montage der einzelnen Bauteile der Verschlussbaugruppe 1 in dem Gehäuse 5, wie in Fig. 2 gezeigt, wird auf das Gehäuse 5 eine Gehäuseabdeckung 11 aufgesetzt, die an der in Richtung zu dem Rastelement 2 zeigenden Seite eine rechteckförmige Öffnung 11a (Fig. 1) besitzt, durch die der Öffnungswinkel der Rastelemente 8, 9 festgelegt ist.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Verschlusseinheit erläutert. Im geöffneten Zustand der Klappe des Handschuhkastens befinden sich die beiden gegenüberliegenden Rastbügel 8 und 9 aufgrund der Federbelastung durch die Druckfeder 7 in einer scherenartigen Öffnungsstellung (Fig. 3) und stehen in Berührungskontakt mit dem die Öffnung 11a begrenzenden Seitenrand der Gehäuseabdeckung 11. Während der Schließbewegung der Klappe des Handschuhkastens gelangt der innenliegende Anschlag 8c des unteren Rastbügels 8 der Verschlussbaugruppe in Kontakt mit der Vorderseite des Raststempels 2. Dabei werden der untere Rastbügel 8 und gleichzeitig auch der obere Rastbügel 9 gegen den anliegenden Druck der Feder 7 in Richtung des Gehäusebodens bewegt. Aufgrund der Zwangsführung der Rastbügel 8 und 9 in den Kurvenbahnen 5d, 5e der Seitenwände 5a, 5b des Gehäuses 5 bewegen sich die Rastbügel 8, 9 synchron zur Mitte und die hakenförmig ausgebildeten Rast-
schultern 8e bzw. 9c der Rastbügel 8, 9 hintergreifen von zwei Seiten, von oben und unten, spiegelsymmetrisch, die Schließkanten 2a, 2b des Raststempels 2. In diesem Zustand ist der Raststempel 2 von beiden Rastbügeln 8 und 9 fest umkrallt und die Klappe des Handschuhkastens befindet sich in der geschlossenen Stellung. Der Zylinderstift 10, durch den die beiden Rastbügel 8 und 9 miteinander gekoppelt sind, befindet sich am unteren Ende der Langlöcher 5c und 6e. Die Öffnung 9d des oberen Rastbügels 9 befindet sich nunmehr in Höhe der vorstehenden Nase 6i der Rastwippe 6. Aufgrund der Federbelastung der Rastwippe 6 durch die Schenkelfeder 4b und die Druckfeder 7 wird diese um die Drehachse 6c in Uhrzeigerrichtung geschwenkt, und die Nase 6i rastet in die Öffnung 9d des Rastbügels 9 ein und verriegelt die Rastbügel 8, 9 in der Schließstellung (Fig. 4).
Die vorstehend beschriebene Verschlusseinheit gewährleistet durch die Mehrfachverriegelung ein sicheres und dauerhaftes Verschließen der Klappe des Handschuhkastens. Ein selbsttätiges Öffnen der Verschlusseinheit ist vollkommen ausgeschlossen. Auch im Falle eines Frontal- oder Auffahrcrash bleibt die Klappe verschlossen.
Ein Öffnen der Klappe des Handschuhkastens ist nur bei manueller Betätigung des Griffes 4 möglich. Zur Auslösung des Öffnungsvorganges wird der federbelastete Griff 4 betätigt und dadurch die mit diesem in Verbindung stehende Rastwippe 6 um ihre Drehachse 6c entgegen der Uhrzeigerrichtung bewegt. Dabei gelangt die Nase 6i der Rastwippe 6 außer Eingriff der Öffnung 9d des Rastbügels 9. Infolgedessen werden durch die Druckfeder 7 die Rastbügel 8 und 9 in x-Richtung bewegt und öffnen sich bedingt durch deren Führung in den vorgegebenen Führungsbahnen 5d, 5e scherenartig, wobei die Rastschultern 8e bzw. 9c der Rastbügel 8, 9 die Schließkanten 2a, 2b des Raststempels 2 freigeben und die gedämpfte Öffnungsbewegung der Klappe des Handschuhkastens erfolgen kann.