DE19839743A1 - Riegelbolzenverschluß - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verschluß mit aus einem Gehäuse (16) ausfahrbarem Riegelbolzen (19). Zwecks Erzielung eines Verschlusses einfacher Bauform, der bei hohen Beschleunigungen, insbesondere bei Unfällen selbsttätig in Wirkung tritt, schlägt die Erfindung vor, einen beweglich geführten, durch auf ihn wirkende Trägheitskräfte verlagerbaren Massenkörper (20) und einen zwischen Massenkörper (20) und Riegelbolzen (19) angeordnete Antriebssteuerung zum Ausschluß des Riegelbolzens (19) vorzusehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschluß mit aus einem Gehäuse ausfahrbarem Riegelbolzen.

Beispielsweise ist ein Verschluß der in Rede stehenden Art bekannt aus der DE 195 22 128 A1, wobei der Ver­ schluß eingesetzt ist, um Rückenlehnenteile einer ge­ teilt umlegbaren Rückenlehne von Personen-Kraftfahrzeu­ gen im einander benachbarten, oberen Bereich zu verbin­ den. Zur Steuerung des Riegels dient dabei ein als Elek­ tromotor ausgebildetes Vorschubaggregat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gat­ tungsgemäßen Verschluß von einfachem Aufbau anzugeben, der bei hohen Beschleunigungen, insbesondere bei Unfäl­ len selbsttägig in Wirkung tritt.

Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen bei einem Verschluß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, einen beweglich geführten, durch auf ihn wirkende Trägheitskräfte verla­ gerbaren Massenkörper und eine zwischen Massenkörper und Riegel angeordnete Antriebssteuerung zum Ausschluß des Riegels vorzusehen.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Verschluß einfachen Aufbaues mit wenigen Bauteilen angegeben. Insbesondere eignet er sich zum Einbau in Kraftfahrzeu­ gen. Wird er der geteilten Rückenlehne eines Personen- Kraftfahrzeuges zugeordnet, so wirken bei einem Unfall auf den Massenkörper Trägheitskräfte, verbunden mit einer Verlagerung des Massenkörpers in der entsprechen­ den Richtung. Diese Bewegung wird genutzt, die zwischen dem Massenkörper und dem Riegel angeordnete Antriebs­ steuerung zum Ausschluß des Riegels zu betätigen. Das bedeutet bei Einsatz an einer geteilten Rückenlehne, daß die Verbindung zwischen den Rückenlehnenteilen ausschließlich bei einem Unfall selbsttägig herbeige­ führt wird. Hinter der Rückenlehne befindliche Gepäck­ stücke mit innewohnender kinetischer Energie können somit wirksam von der Rückenlehne aufgefangen werden. Der Einsatz eines solchen Verschlusses ist jedoch auch bei anderen beweglichen Teilen eines Kraftfahrzeuges möglich, wie beispielsweise Fahrzeugtüren, Heckklappen oder Motorhauben. Ebenso besteht die Möglichkeit, ein Dachschiebefenster bei einem Unfall durch Ausfahren eines Riegels zu sichern. Eine vorteilhafte Weiterbil­ dung ist darin zu sehen, daß die Trägheitskräfte gegen eine den Massenkörper in einer Ruhestellung haltende Feder wirken. Stets nimmt daher der Massenkörper, falls er nicht in Aktion treten soll, seine vorschriftsmäßige Grundstellung, also Ruhestellung ein. Bei einem Unfall dagegen übersteigen die auf den Massenkörper einwirken­ den Trägheitskräfte diejenige der Feder, so daß die angestrebte Funktion nicht beeinträchtigt ist. Es liegt eine solche Dimensionierung der Feder vor, daß sie den Massenkörper in seiner Ruhestellung vorgespannt hat. Bei einem normalen Fahrbetrieb auftretende Beschleuni­ gungen bzw. Verzögerungen führen daher noch nicht zu einer Verlagerung des Massenkörpers und damit Ausfahrbe­ wegung des Riegelbolzens. Es erweist sich von Vorteil, daß der Massenkörper pendelartig um die Riegelbolzenach­ se aufgehängt ist und den Riegelbolzen über eine Kulis­ sensteuerung antreibt. Bei auf den Massenkörper wirken­ den Trägheitskräften, verursacht durch einen Unfall, verschwenkt dieser pendelartig um die Riegelbolzenachse in der entsprechenden Richtung. Über eine Kulissensteue­ rung wird dabei der Riegelbolzen dann vorgeschlossen. Als Kulissensteuerung eignet sich insbesondere eine Schlitz/Zapfensteuerung, welche sich kosten- und ge­ wichtssparend erzeugen läßt. Im Detail sieht die Kulis­ sensteuerung so aus, daß der Massenkörper im Bereich seiner Drehachse einen Schrägschlitz ausbildet, in welchen ein drehfester Kulissenstift eingreift. Letzte­ rer ist gehäuseseitig befestigt, so daß eine Verschwen­ kung des Massenkörpers über die Kulissensteuerung eine Verlagerung des Riegelbolzens verursacht. Bauteile lassen sich weiterhin dadurch einsparen, daß der Massen­ körper fest dem Riegelbolzen zugeordnet ist und sich zusammen mit dem Riegelbolzen bei Trägheitskraftbeauf­ schlagung in Achsrichtung des Riegelbolzens verlagert. Massenkörper und Riegelbolzen können einteilig gestal­ tet und im Spritzvorgang gefertigt sein. Es bietet sich an, dieses entsprechende Bauteil aus Zamak zu fertigen. Raumsparend wirkt sich ferner das Merkmal aus, daß der Massenkörper zwei voneinander beabstandete Befestigungs­ augen besitzt, zwischen welchen sich ein Riegelbolzenab­ schnitt erstreckt, auf dem die Feder sitzt, deren eines Ende sich am Gehäuse und deren anderes Ende sich am Massenkörper abstützt. Führungstechnische Vorteile ergeben sich dadurch, daß der den Massenkörper tragende Riegelbolzen zwei sich gegenüberliegende Lageröffnungen des Gehäuses durchgreift. Weiterhin ist die Möglichkeit gegeben, daß der Massenkörper je nach Trägheitskraft­ richtung in die eine oder andere Richtung unter Mitnah­ me des Riegelbolzens verschwenkt. Bei einem Frontalun­ fall oder einem Heckaufprall liegen geänderte Trägheits­ kraftrichtungen vor, verbunden mit einer Verschwenkung des Massenkörpers in der einen oder anderen Richtung, wobei in beiden Fällen der Riegelbolzen aus dem Gehäuse ausfährt. Bei dieser Version ist die Ruhestellung des Massenkörpers eine abgefederte Mittelstellung. Hierzu sitzt der Massenkörper drehbar auf einem drehfest im Gehäuse angeordneten Riegelbolzen. Die Kulissensteue­ rung ist in der Weise gestaltet, daß der Kulissenstift in der Ruhestellung entweder in der Mitte eines im wesentlichen geraden oder im Scheitelbereich eines winkelförmigen Kulissenschlitzes sitzt. In ersterem Fall fährt der Riegelbolzen aus einer Mittelstellung je nach Trägheitskraftrichtung zur einen oder anderen. Seite des Gehäuses aus. Bei Verwendung eines winkelför­ migen Kulissenschlitzes dagegen fährt bei unterschiedli­ cher Trägheitskraftrichtung der Riegelbolzen stets zu einer Seite aus dem Gehäuse heraus.

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

Fig. 1 eine Ansicht eines eine asymmetrisch geteilte Rückenlehne tragenden Rahmens eines Personen- Kraftfahrzeuges mit die Freigabestellung ein­ nehmendem Riegelbolzen, betreffend die erste Ausführungsform des den Riegelbolzen aufweisen­ den Verschlusses,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung der Fig. 1 im Bereich des Verschlusses bei seine Freigabe­ stellung einnehmendem Riegelbolzen,

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine der Fig. 3 vergleichbare Darstellung, jedoch bei einem Crash und seine Verriegelungs­ stellung einnehmendem Riegelbolzen,

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch den Verschluß gemäß der zweiten Ausführungsform entsprechend der Ruhestellung des Massenkörpers,

Fig. 8 den Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 den Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 einen Längsschnitt durch den Verschluß gemäß der dritten Ausführungsform, in welcher der Massenkörper in Ruhestellung gehalten ist, also bei nicht vorgeschlossenem Riegelbolzen,

Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung, jedoch mit bei einem Frontalcrash verlagertem Massenkörper und vorverlagertem Riegel,

Fig. 12 den Schnitt hierzu nach der Linie XII-XII in Fig. 11, und

Fig. 13 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 12, jedoch bei einem Heckcrash und in der anderen Rich­ tung verlagertem Massenkörper.

Gemäß den Fig. 1 bis 6 ist ein mit der Ziffer 1 bezeich­ neter Verschluß, betreffend die erste Ausführungsform, einer geteilten, asymmetrisch geteilten Rückenlehne eines Personen-Kraftfahrzeuges zugeordnet. Die Rücken­ lehne 2 lagert um ein schematisch veranschaulichtes fahrzeugseitiges Fußgestell 3, von welchem zwei paral­ lel verlaufende Tragsäulen 4, 5 ausgehen. Ferner trägt das Fußgestell 3 drei Lagerböckchen 6, 7, 8, wobei der Abstand zwischen den Lagerböckchen 6, 7 aufgrund der asymmetrisch geteilten Rückenlehne 2 kleiner ist als derjenige zwischen den Lagerböckchen 7, 8. Entsprechend den Abständen der Lagerböckchen 6, 7, 8 ist die Rücken­ lehne 2 bzw. der Rahmen derselben in zwei Rückenlehnen- Teile A, B unterteilt.

In der Stützstellung nehmen die Rückenlehnen-Teile A, B eine leicht nach hinten geneigte Stellung ein, vgl. Fig. 2. Diese wird gesichert durch jeweils eine dem äußeren Bereich jedes Rückenlehnen-Teiles A, B zugeord­ nete Riegelanordnung 9, 10, welche mit einem karosserie­ seitigen Gegenschließteil 11, 12 zusammenwirkt. Eine Entriegelung der Riegelanordnung 9, 10 ist möglich mittels der ihnen zugeordneten, hebelartig gestalteten Handhaben 13 bzw. 14.

Zur weiteren Sicherung der Rückenlehnen-Teile A, B bei einem Crash in ihrem oberen, einander zugewandten Be­ reich dient der Verschluß 1. Dieser besitzt ein am oberen Horizontalschenkel 15 des Rückenlehnen-Teiles B festgelegtes Gehäuse 16, dessen Gehäusestirnwände 17, 18 verschieblich und drehbar einen die Gehäusestirnwän­ de 17, 18 nach beiden Seiten hin überragenden Riegelbol­ zen 19 lagern. Letzterer ist Träger eines nach unten aus dem Gehäuse 16 herausragenden Massenkörpers 20. Dieser weist zwei voneinander beabstandete Befestigungs­ augen 21, 22 auf, welche zentral von dem Riegelbolzen 19 durchsetzt werden. Die Befestigungsaugen 21, 22 sind in geeigneter, nicht veranschaulichter Weise mit dem Riegelbolzen 19 zu einer Einheit verbunden. Zwischen den beiden Befestigungsaugen 21, 22 erstreckt sich ein Riegelbolzenabschnitt 19', auf welchem eine als Drehfe­ der ausgebildete Feder 23 sitzt. Deren eines Ende 23' stützt sich am Gehäuse 16 und deren anderes Ende 23" am Massenkörper 20 ab, so daß der Massenkörper 20 eine Ruhestellung gemäß Fig. 4 einnimmt, in welcher der Massenkörper sich an einer Kante 24 einer unteren Gehäu­ seöffnung 25 abstützt. In dieser Stellung ist der Mas­ senkörper 20 nahezu lotrecht ausgerichtet. Das gegen­ über dem Befestigungsauge 21 längere Befestigungsauge 22 bildet im Bereich der Drehachse x-x des Massenkör­ pers 20 einen wendelförmig ansteigenden Schrägschlitz 26 aus, welcher in Verbindung mit einem gehäuseseiti­ gen, also drehfesten Kulissenstift 27 eine Kulissen­ steuerung darstellt. Diese dient als Antriebssteuerung zum Ausschluß des Riegelbolzens 19.

Es stellt sich folgende Wirkungsweise ein: Gemäß Fig. 1 bis 4 nimmt der Massenkörper 20 seine durch die Feder 23 vorgespannte Ruhestellung ein. In dieser ist der Riegelbolzen 19 zurückgeschlossen. Das bedeutet, daß er in fluchtender Gegenüberlage zur Riegeleintrittsöffnung 28 des Rückenlehnen-Teiles A liegt, vgl. Fig. 1 und Fig. 3. Die Federvorspannung ist so groß gewählt, daß beim normalen Fahrbetrieb der Massenkörper 20 nicht seine Ruhestellung verläßt. Eine Verriegelung der Rüc­ kenlehnen-Teile A, B durch die Riegelbolzen 19 ist bei normalem Fahrbetrieb nicht erforderlich, da keine zu hohen Kräfte auf die Rückenlehnen-Teile A, B einwirken. Auch befindet sich der Kulissenstift 27 in dieser Stel­ lung am oberen Ende des Schrägschlitzes 26 unter Wah­ rung der zurückgezogenen Stellung des Riegelbolzens 19.

Bei einem Frontalunfall des Kraftfahrzeuges wirken auf den Massenkörper 20 Trägheitskräfte, die ihn in die Position gemäß Fig. 5 und 6 verschwenken. über die Kulissensteuerung 26, 27 erfährt der gegen Federkraft verschwenkende Massenkörper 20 überlagernd eine Axial­ verschiebung, verbunden damit, daß der Riegelbolzen 19 in die Riegeleintrittsöffnung 28 des gegenüberliegenden Rückenlehnen-Teiles A eintaucht. Gegebenenfalls kann das freie Ende des Riegelbolzens 19 mit einem Pilzkopf versehen sein, so daß ein Verbundeingriff mit dem Rüc­ kenlehnen-Teil A erzielt wird. Aufgrund dieser Siche­ rung der Rückenlehnen-Teile A, B durch den Riegelbolzen 19 erfährt die Rückenlehne eine Stabilisierung, so daß dann große Kräfte schadfrei aufnehmbar sind, wie sie beispielsweise durch im Kofferraum befindliche Gepäck­ stücke auftreten können.

Der Verschluß 29 gemäß der zweiten Ausführungsform, dargestellt in den Fig. 7 bis 9, ist ähnlich dem vorbe­ schriebenem Verschluß 1. Die Gehäusestirnwände 30, 31 führen in ihren Lageröffnungen 32, 33 verschieblich einen Riegelbolzen 34, welcher aufgrund einer radialen Längsrippe 35 im Zusammenwirken mit nicht näher bezeich­ neten Nuten der Lageröffnungen 32, 33 undrehbar angeord­ net ist. Abweichend von der ersten Ausführungsforn ist ein Massenkörper 36 drehbar auf dem Riegelbolzen 34 zwischen den Längsrippen 35 gelagert. Der Mittelbereich des Riegelbolzens 34 ist abgeflacht und trägt dort eine Drehfeder 37, deren Schenkel 37', 37" den Massenkörper 36 in einer mittleren, vorgespannten Ruhestellung hal­ ten. Angeordnet ist die Drehfeder 37 zwischen zwei Lageraugen 38, 39 des Massenkörpers 36. Im Lagerauge 39 befindet sich ein wendelförmig ansteigender Kulissen­ schlitz 40, der gegenüber dem Kulissenschlitz der er­ sten Ausführungsform eine größere Länge besitzt. In den Mittelbereich des Kulissenschlitzes 40 taucht ein gehäu­ seseitiger Kulissenstift 41 ein. Sodann bildet das Gehäuse 16' eine untere Gehäuseöffnung 25' aus, welche so groß dimensioniert ist, daß der Massenkörper 36 in beiden Richtungen zu verschwenken vermag, vgl. Pfeil­ richtung x, y in Fig. 8.

Bei einem Frontal-Aufprall eines mit dem Verschluß 29 ausgestatteten Fahrzeuges verschwenkt der Massenkörper 36 in Pfeilrichtung y, wobei der Kulissenstift 41 in den unteren Endbereich des Kulissenschlitzes 40 ge­ langt, verbunden mit einer Verschiebung des Riegelbol­ zens 34 nach links. Ein Heckcrash dagegen bewirkt ein Verschwenken des Massenkörpers 36 in Pfeilrichtung z. Das obere Ende des Kulissenschlitzes 40 nimmt dann die Kulissenstift 41 auf, wobei der Riegelbolzen 34 zur rechten Seite hin aus dem Gehäuse 16' ausfährt.

Die dritte Ausführungsform des Verschlusses 29' gemäß Fig. 10 bis 13 entspricht weitgehend der vorbeschriebe­ nen, zweiten Ausführungsforn. Gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugsziffern. Abweichend ist gegenüber der zweiten Ausführungsform der Kulissenschlitz 42 gestal­ tet. Er besitzt zwei V-förmig zueinander stehende Schlitzabschnitte 43, 44 derart, daß der V-Scheitel in der Ruhestellung des Massenkörpers 36 den gehäusefesten Kulissenstift 41 aufnimmt. Ferner ist der V-Scheitel der linken Seite des Gehäuses 16' zugeordnet. Bei einem Frontal- oder einem Heckaufprall des Fahrzeuges fährt der Riegelbolzen 34 stets zur linken Seite aus. Fig. 11 und Fig. 12 veranschaulichen einen Frontalunfall eines Fahrzeuges, bei welchem der Massenkörper 36 in die Position gemäß Fig. 12 verschwenkt. Dann nimmt der Kulissenschlitzabschnitt 44 den Kulissenstift 41 auf. Bei einem Heckcrash dagegen verschwenkt der Massenkör­ per 36 in die Position gemäß Fig. 13. Einhergehend wird über den Kulissenschlitzabschnitt 43 in Verbindung mit der Kulissenstift 41 der Massenkörper 36 einschließlich Riegelbolzen 34 ebenfalls zur linken Seite hin bewegt.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenlegung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung aufzuneh­ men.

Claims (13)

1. Verschluß mit aus einem Gehäuse ausfahrbarem Riegel­ bolzen, gekennzeichnet durch einen beweglich geführten, durch auf ihn wirkende Trägheitskräfte verlagerbaren Massenkörper (20, 36) und eine zwischen Massenkörper (20, 36) und Riegelbolzen (19, 34) angeordnete Antriebs­ steuerung zum Ausschluß des Riegelbolzens (19, 34).

2. Verschluß nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitskräfte gegen eine den Massenkörper (20, 36) in einer Ruhestellung haltende Feder (23, 37) wirken.

3. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (23, 37) den Massenkörper (20, 36) in seiner Ruhestellung vorgespannt hat.

4. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massenkörper (20, 36) pendelartig um die Riegelbolzenachse (x-x) aufgehängt ist und den Riegelbolzen (20, 34) über eine Kulissensteuerung an­ treibt.

5. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kulissensteuerung eine Schlitz/Zapfen­ steuerung (26, 27; 40, 41; 41, 42) ist.

6. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massenkörper (20, 36) im Bereich seiner Drehachse (x-x) einen Schrägschlitz (26, 40) ausbildet, in welchen ein drehfester Kulissenstift (27, 41) eingreift.

7. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, da der Massenkörper (20) fest dem Riegelbol­ zen (19) zugeordnet ist und sich zusammen mit dem Rie­ gelbolzen (19) bei Trägheitskraftbeaufschlagung in Achsrichtung des Riegelbolzens (19) verlagert.

8. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massenkörper (20) zwei voneinander beabstandete Befestigungsaugen (21, 22) besitzt, zwi­ schen welchen sich ein Riegelbolzenabschnitt (19') erstreckt, auf dem die Feder (23) sitzt, deren eines Ende (23') sich am Gehäuse (16) und deren anderes Ende (23") sich am Massenkörper (20) abstützt.

9. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den Massenkörper (20) tragende Riegel­ bolzen (19) zwei sich gegenüberliegende Lageröffnungen (17', 18') des Gehäuses (16) durchgreift.

10. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massenkörper (36) je nach Trägheits­ kraftrichtung in die eine oder andere Richtung unter Mitnahme des Riegelbolzens (34) verschwenkt.

11. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ruhestellung des Massenkörpers (34) eine abgefederte Mittelstellung ist.

12. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massenkörper (34) drehbar auf einem drehfest zum Gehäuse (16') angeordneten Riegelbolzen (34) sitzt.

13. Verschluß nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kulissenstift (41) entweder in der Mitte eines im wesentlichen geraden oder im Scheitelbe­ reich eines winkelförmigen Kulissenschlitzes (40, 42) sitzt.