DE10131978A1

DE10131978A1 - Drehfallenverschluss

Info

Publication number: DE10131978A1
Application number: DE2001131978
Authority: DE
Inventors: Norbert Krueger; Bernd Klueting
Original assignee: Witte Velbert GmbH and Co KG
Current assignee: Witte Velbert GmbH and Co KG
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2003-01-30
Also published as: US20030020285A1; US6695362B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehfallenverschluss (1), dessen Drehfalle (8) ein Gabelmaul (9) aufweist zur Aufnahme eines Gegenschließteiles (6), welches in der Geschlossenstellung des Drehfallenverschlusses (1) vor einer von einem Gabelmaul-Schenkel (11) gebildeten Sperrflanke (16) liegt, mit einer eine plastische Verformung bei einer erhöhten Belastung der Sperrflanke (16) fördernden fensterförmigen Öffnung (17). Damit hohe, auf die Drehfalle (8) wirkende Belastungskräfte zu keiner Funktionsunfähigkeit des Drehfallenverschlusses führen, schlägt die Erfindung vor, dass die Öffnung (17) einen Biege-Streck-Steg (18) ausbildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehfallenverschluss, dessen Drehfalle ein Gabelmaul aufweist zur Aufnahme eines Gegenschließteils, welches in der Geschlossenstellung des Verschlusses vor einer von einem Gabelmaul-Schenkel gebildeten Sperrflanke liegt, mit einer eine plastische Verformung bei einer erhöhten Belastung der Sperrflanke fördernden fensterförmigen Öffnung.

Ein Drehfallenverschluss der in Rede stehenden Art ist bekannt aus der DE-OS 28 03 351, welcher Drehfallenverschluss zur lösbaren Verriegelung einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eingesetzt ist. Die fensterförmige Öffnung des betreffenden Gabelmaul-Schenkels ist in Gestalt einer Entlastungsbohrung ausgebildet und unterhalb einer Auflaufschräge im Gabelmaulschenkel vorgesehen. Dadurch kann sich zwischen der Entlastungsbohrung und der Auflaufschräge im Crash-Fall ein plastisch verformbarer Bereich bilden, welcher ein Abrutschen der Drehfalle vom Gegenschließteil verhindert. Aufgrund der besonderen Grundrissform der fensterförmigen Öffnung als Bohrung liegt eine weitgehend gelenkte plastische Verformung vor, und zwar im Bereich des geringsten Abstandes der Bohrung zur Auflaufschräge bzw. dem entsprechenden Abschnitt der Sperrflanke. Bei dieser Ausgestaltung lässt es sich jedoch nicht vermeiden, dass an der Drehfalle bei einer erhöhten Belastung, was bspw. bei einem Crash gegeben ist, Spannungsspitzen auftreten, die unter Umständen zu einem Bruch der Drehfalle führen können, und zwar im Bereich der durch das Gabelmaul gebildeten Schwachstelle der Drehfalle.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Drehfallenverschluss so auszugestalten, dass selbst hohe, auf die Drehfalle wirkende Belastungskräfte zu keiner Funktionsunfähigkeit der Drehfalle führen.

Diese Aufgabe ist zunächst und im Wesentlichen bei einem Drehfallenverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Öffnung einen Biege-Streck-Steg ausbildet.

Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein gattungsgemäßer Drehfallenverschluss von erhöhtem Sicherheitswert geschaffen. Die einen Biege-Streck-Steg ausbildende Öffnung führt dazu, dass bei einem Crash bzw. erhöhten Belastungen Spannungsspitzen kompensiert sind und die Gefahr eines Einreißens bzw. Abbrechens des betreffenden Gabelmaul-Schenkels mit Sicherheit vermieden ist. Das bedeutet, dass die Funktionsfähigkeit des Drehfallenverschlusses auch nach einem Crash aufrechterhalten bleibt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der Drehfallenverschluss Fahrzeugtüren zugeordnet ist, die nach einem Crash bzw. Unfall des Fahrzeuges geöffnet werden müssen, um eventuell verletzte Personen schnell bergen zu können. Die wesentliche plastische Verformung bei einem Crash findet im Bereich des Biege-Streck-Steges statt. Es ist also eine bewusst gelenkte Verformung realisiert. Eine vorteilhafte Variante der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Biege-Streck-Steg parallel zur Sperrflanke verläuft. Die wesentliche plastische Verformung ist demgemäß der Drehfalle zugeordnet. Durch die Langlochgestalt der fensterförmigen Öffnung werden Einbautoleranzen kompensiert, so dass die erfindungsgemäß angestrebte Wirksamkeit nicht beeinträchtigt ist. Die wesentliche plastische Verformung bei einem Crash findet im Bereich zwischen dem Langloch und der Sperrflanke statt. Der übrige Bereich der Drehfalle unterliegt geringerer Verformung. Überlagernd kann sich dabei insgesamt der betreffende Gabelmaul- Schenkel in gewisser Hinsicht verbiegen, ohne dass dies zu einem Einreißen des Materials der Drehfalle führen würde. Weiterhin kann der Biege-Streck-Steg Teil des Lagerauges für das Drehfallen- und/oder Sperrklinken-Drehlager sein. Auch dann kann ein Parallelverlauf des Biege-Streck-Steges vorgesehen sein, und zwar konzentrisch zum betreffenden Anlenkzapfen. Ergänzend kann auch der parallel zur Sperrflanke angeordnete Biege-Streck-Steg vorgesehen sein. Sodann ist vorgesehen, dass die im Bereich der Gabelmau-Wurzel bei der erhöhten Belastung auftretenden Spannungen zufolge einer Erstreckung der Öffnung bis in die Gabelmaul-Wurzel vermindert sind. Der also sehr gefährdete Bereich der Drehfalle ist somit sicher geschützt. Hervorzuheben ist ferner der Sachverhalt, dass die Länge des Steges deutlich größer ist als der Durchmesser des Gegenschließteils bzw. des Lagerauges. Diese größere Länge steht der Verbiegung im Crash-Fall zur Verfügung unter Reduzierung der dabei auftretenden Spannungsspitzen. Optimal erweist es sich, wenn das Gegenschließteil bzw. der das Lagerauge durchgreifende Anlenkzapfen etwa mittig an dem Steg anliegt. Um im Bereich der Gabelmaul-Wurzel auftretende Spannungsspitzen weitgehend zu eliminieren, folgt der der Gabelmaul-Wurzel zugeordnete Öffnungsabschnitt dem Krümmungsverlauf der Sperrflanke bzw. des Lagerauges. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ist darin zu sehen, dass die Fensterbreite etwa dem halben Durchmesser bzw. dem Radius des Gegenschließteiles bzw. Lagerauges entspricht. Bei erhöhten Belastungen ist demgemäß das Durchbiegen des Biege-Streck-Steges im Wesentlichen nicht beeinträchtigt. Variationen hinsichtlich des Abbaues von Spannungsspitzen lassen sich dadurch realisieren, dass die Drehfalle und/oder die Sperrklinke, insbesondere die Öffnung kunststoffummantelt ist. Dabei ist die Möglichkeit gegeben, dass die Öffnung eine komprimierbare Kunststoff-Füllung beinhaltet. Die Biegeverformung wird durch diese Kunststoff-Füllung zusätzlich gesteuert. Herstellungstechnische Vorteile ergeben sich dadurch, dass die Kunststoff-Füllung materialeinheitlich mit der Ummantelung gestaltet ist. Variiert wird diese Ausgestaltung weiterhin dadurch, dass die Kunststoff-Füllung Hohlräume bildende Stege aufweist. Diese können in unterschiedlicher Ausrichtung angeordnet sein. Auch empfiehlt sich eine zick-zack-förmige Anordnung der Stege.

Nachstehend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Drehfallenverschlusses mit ein Gegenschließteil einfangender Drehfalle bei Normalbelastung,

Fig. 2 eine Darstellung wie Fig. 1, wobei auf die Drehfalle eine erhöhte Belastung einwirkt,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Drehfalle, welche kunststoffummantelt ist und eine komprimierbare Kunststoff-Füllung in der Öffnung beinhaltet,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Drehfalle, bei welcher die Öffnung kunststoff-freie Hohlräume bildende Stege aufweist und zwar in Form einer Zick-Zackanordnung,

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Drehfalle nebst ihr zugeordneter Sperrklinke und

Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform einer Drehfalle mit Sperrklinke.

Der als Ganzes mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Drehfallenverschluss gemäß der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform besitzt ein Verschlussgehäuse 2. Dieses weist eine Gehäusegrundplatte 3 auf. Von der einen Flanke 4 derselben geht eine Eintauchöffnung 5 etwa rechteckförmigen Grundrisses für ein Gegenschließteil 6 aus. Der Drehfallenverschluss 1 findet Festlegung vorzugsweise an einer Fahrzeugtür, während das Gegenschließteil 6 an der Karosserie befestigt ist. Bezüglich des Gegenschließteils 6 handelt es sich um einen Bolzen mit kreisrundem Querschnitt.

Seitlich der Eintauchöffnung 5 trägt das Verschlussgehäuse 2 einen Anlenkzapfen 7 für eine Drehfalle 8, welcher Anlenkzapfen 7 ein Lagerauge L1 der Drehfalle 7 durchgreift. Dieselbe bildet ein randseitig offenes Gabelmaul 9 aus, beiderseits desselben Gabelmaul-Schenkel 10, 11 verbleiben. Bezüglich des Gabelmaul-Schenkels 10 handelt es sich um einen geringerer Breite. An dem freien Ende des Gabelmaul-Schenkels 10 greift in der Geschlossenstellung der Sperrzahn 12 einer Sperrklinke 13 an. Dieselbe ist auf der anderen Seite der Eintauchöffnung 5 um einen ein Lagerauge L2 der Sperrklinke 13 durchsetzenden Anlenkzapfen 14 des Schlossgehäuses 2 gelagert. Eine zwischen der Drehfalle 8 und der Sperrklinke 13 sich erstreckende Zugfeder 15 belastet die Sperrklinke 13 in Sperr-Richtung und die Drehfalle 8 in Öffnungsrichtung. Willensbetont ist der Drehfallenverschluss 1 in bekannter Weise dadurch öffenbar, dass an der Sperrklinke 13 ein nicht veranschaulichtes Organ angreift, mittels welchem die Sperrklinke in die Freigabestellung bringbar ist. Dieses ist jedoch Stand der Technik, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird.

Der gegenüber dem Gabelmaul-Schenkel 10 breitere Gabelmaul-Schenkel 11 verläuft in der Geschlossenstellung des Drehfallenverschlusses quer gerichtet zur Eintauchöffnung 5 und überbrückt diese. Der Gabelmaul-Schenkel 11 formt dabei eine quer zur Ein- bzw. Austauchrichtung des Gegenschließteils 6 verlaufende Sperrflanke 16. Parallel zu dieser ist der Gabelmaul-Schenkel 11 mit einer in Langlochgestalt ausgebildeten Öffnung 17 versehen. Letztere setzt sich zusammen aus einem geradlinigen Öffnungsabschnitt 17' und einem der Gabelmaul-Wurzel 9' zugeordneten, gerundet verlaufenden Öffnungsabschnitt 17". Die Länge des geradlinigen Öffnungsabschnittes 17' entspricht nahezu der Öffnungsweite der Eintauchöffnung 5, während der dem Krümmungsverlauf der Sperrflanke 16 folgende, der Gabelmaul-Wurzel 9' zugeordnete Öffnungsabschnitt 17" die Wurzel 9' geringfügig überragt. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, erstreckt sich in der Geschlossenstellung das Gegenschließteil 6 etwa mittig des zwischen der Sperrflanke 16 und der Öffnung 17 verbleibenden Biege- Streck-Steges 18. Dessen Länge ist aufgrund der zuvor geschilderten Gestaltung der Öffnung 17 deutlich größer als der Durchmesser des Gegenschließteiles 6. Sodann ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass die Fensterbreite bzw. die Weite der Öffnung 17 etwa dem Radius des Gegenschließteils 6 entspricht.

Bei einer Crash-Situation kann der Fall gemäß Fig. 2 auftreten. Bei einem versuchten Aufspringen der Kraftfahrzeugtür wirken auf die Sperrflanke 16 erhöhte Belastungen. Das Gegenschließteil 6 beaufschlagt dabei verstärkt den Biege- Streck-Steg 18 und führt zu einer plastischen Verformung desselben, wobei dieser sich aufgrund der langlochartigen Öffnung 17 stumpfwinklig durchbiegen kann. Der Scheitel dieser Durchbiegung tritt dabei bis an die äußere Öffnungskante 17''' heran. Bei dieser plastischen Verformung auftretende Spannungsspitzen werden aufgrund dieser Pufferwirkung eliminiert, so dass ein Einreißen der Drehfalle 8 im Bereich der Gabelmaul-Wurzel 9' nicht auftreten kann. Die Drehfalle 8 bleibt somit funktionsfähig, so dass ein anschließendes Öffnen des Drehfallenverschlusses gewährleistet ist.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 geht die Ausgangsstellung der Drehfalle 8 mit strichpunktierten Linien hervor. Die Darstellung der Drehfalle mit vollen Linien zeigt dabei die Verformung, insbesondere des sperrenden Gabelmaul- Schenkels 11.

Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Gestaltung einer Drehfalle 8. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Abweichend ist nun die Drehfalle 8 mit einer Kunststoffummantelung 19 versehen. Sodann beinhaltet die Öffnung 17 eine Kunststoff-Füllung 20. Diese ist materialeinheitlich mit der Kunststoffummantelung 19 und wird vorzugsweise bei dem Ummanteln der Drehfalle 8 mit erzeugt.

Aufgrund der komprimierbaren Kunststoff-Füllung 20 wird hinsichtlich der Aufnahme der Spannungsspitzen eine zusätzliche Komponente einbezogen. Es ist möglich, Materialien mit unterschiedlichem Kompressionsverhalten einzusetzen. Diesbezüglich kann auch eine Variation hinsichtlich der Langlochgestalt vorgenommen werden.

Die in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsform ist verwandt mit der Ausgestaltung nach Fig. 3. Abweichend besitzt nun die Kunststoff-Füllung 20' Hohlräume 21 belassende Stege 22, welche zick-zackförmig angeordnet sind, wobei die Scheitel der Stege bis zur Wandung der Öffnung 17 reichen. Aufgrund dieser Ausgestaltung lässt sich ein weiterhin abgeändertes Verformungsverhalten in einer Crash-Situation realisieren.

Die in Fig. 5 veranschaulichte vierte Ausführungsform ist weitgehend verwandt mit der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 und 2. Gleiche Bezugsziffern sind übernommen. Zusätzlich zum Biege-Streck-Steg 18 sind zwei weitere Biege-Streck-Stege 23 und 24 vorhanden. Der Biege-Streck-Steg ist Teil des Lagerauges L1. Er wird gebildet durch eine konzentrisch zur Achse des Anlenkzapfens 7 verlaufende Öffnung 25. Die Öffnung 25 befindet sich auf der der Sperrflanke 16 gegenüberliegenden Seite des Anlenkzapfens 7. Ferner ist die Länge der Öffnung 25 so dimensioniert, dass die Länge des Steges 23 größer ist als der Durchmesser des Lagerauges L1.

Der Biege-Streck-Steg 24 ist dagegen der Sperrklinke 13 zugeordnet. Gebildet wird der Biege-Streck-Steg 24 durch eine konzentrisch zur Achse des Anlenkzapfens 14 für die Sperrklinke 13 verlaufende Öffnung 26. Auch diese ist so dimensioniert dass die Länge des Steges 24 größer ist als der Durchmesser des Lagerauges L2. Die Öffnung 26 erstreckt sich dabei zwischen dem Sperrzahn 12 und dem Anlenkzapfen 14. Somit sind sämtliche Biege-Streck-Stege 18, 23 und 24 so gelegt dass sie bei einem Crash sich plastisch verformen können und dabei auftretende Spannungsspitzen abbauen.

Anstatt wie dargestellt ist, wäre es möglich, nur einen zusätzlichen Biege- Streck-Steg 23 bzw. 24 vorzusehen, und zwar zum Biege-Streck-Steg 18.

Aus Fig. 5 geht hervor, dass der Anlenkzapfen 7, 14, welcher das Lagerauge L1, L2 durchgreift, mittig dem Biege-Streck-Steg 23, 24 zugeordnet ist.

Die fünfte Ausführungsform entspricht einer Kombination der zweiten Ausführungsform nach Fig. 3 und der vierten Ausführungsform nach Fig. 5. Gleiche Teile tragen gleiche Bezugsziffern. Die Kunststoff-Ummantelung 19 ist nicht nur materialeinheitlich mit der Kunststoff-Füllung 20 der Öffnung 17, sondern auch mit der Kunststoff-Füllung 27 der Öffnung 25. Ferner besitzt auch die Sperrklinke 13 eine Kunststoff-Ummantelung 19', welche unter Bildung einer Kunststoff-Füllung 28 der Öffnung 26 herangezogen ist, bei einem Crash Spannungspitzen abzubauen. Durch diese Kunststoff-Füllungen 27, 28 wird eine zusätzliche Variation des Verformungsverhaltens der betreffenden Bauteile bei einem Crash des Fahrzeuges geschaffen.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In der Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

1. Drehfallenverschluss (1), dessen Drehfalle (8) ein Gabelmaul (9) aufweist zur Aufnahme eines Gegenschließteiles (6), welches in der Geschlossenstellung des Drehfallenverschlusses (1) vor einer von einem Gabelmaul-Schenkel (11) gebildeten Sperrflanke (16) liegt, mit einer eine plastische Verformung bei einer erhöhten Belastung der Sperrflanke (16) fördernden fensterförmigen Öffnung (17, 25, 26), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (17, 25, 26) einen Biege-Streck-Steg (18, 23, 24) ausbildet.

2. Drehfallenverschluss nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Biege-Streck-Steg (18) parallel zur Sperrflanke (16) verläuft.

3. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Biege- Streck-Steg (23, 24) Teil des Lagerauges (L1, L2) für das Drehfallen- und/oder Sperrklinkendrehlager ist.

4. Drehfallenverschluss nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Gabelmaul-Wurzel (9') bei der erhöhten Belastung auftretenden Spannungen zufolge einer Erstreckung der Öffnung (17) bis in die Gabelmaul-Wurzel (9') vermindert sind.

5. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Steges (18, 23, 24) deutlich größer ist als der Durchmesser des Gegegenschließteils (6) bzw. des Lagerauges (L1, L2).

6. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenschließteil (6) bzw. der das Lagerauge (L1, L2) durchgreifende Anlenkzapfen (7, 14) etwa mittig an dem Steg (18, 23, 24) anliegt.

7. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der der Gabelmaul-Wurzel (9') zugeordnete Öffnungsabschnitt (17") dem Krümmungsverlauf der Sperrflanke (16) folgt.

8. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Fensterbreite etwa dem halben Durchmesser bzw. dem Radius des Gegenschließteils (6) bzw. der Lageraugen (L1, L2) entspricht.

9. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfalle (8) und/oder die Sperrklinke (13), insbesondere die Öffnung (17, 25, 26) kunststoffummantelt ist.

10. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (17, 25, 26) eine komprimierbare Kunststoff-Füllung (20, 20', 27, 28) beinhaltet.

11. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Füllung (20, 20', 27, 28) materialeinheitlich mit der Ummantelung (19, 19') gestaltet ist.

12. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Füllung (20') Hohlräume (21) bildende Stege (22) aufweist.

13. Drehfallenverschluss nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (22) zick-zackförmig angeordnet sind.