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Dokumentenidentifikation DE102006025719A1 06.12.2007
Titel Schließvorrichtung mit Dämpfungselement
Anmelder Kiekert AG, 42579 Heiligenhaus, DE
Erfinder Kunst, Frank, 59348 Lüdinghausen, DE
Vertreter Kahlhöfer - Neumann - Herzog - Fiesser, Patentanwälte, 40210 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 02.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006025719
Offenlegungstag 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse E05B 15/02(2006.01)A, F, I, 20060602, B, H, DE
IPC-Nebenklasse E05B 65/12(2006.01)A, L, I, 20060602, B, H, DE   E05B 65/32(2006.01)A, L, I, 20060602, B, H, DE   
Zusammenfassung Schließvorrichtung (1), umfassend zumindest ein Element aus Drehfalle (2), Sperrklinke (3), Schließbolzen (4) und Anschlag (5), wobei wenigstens ein Element mit mindestens einem Dämpfungselement (6) versehen ist, bei der das Dämpfungselement (6) eine Dispersion (7) umfasst.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung umfassend zumindest ein Element aus Drehfalle, Sperrklinke, Schließbolzen und Anschlag, wobei wenigstens ein Element mit mindestens einem Dämpfungselement versehen ist. Eine solche Schließvorrichtung findet insbesondere als Schloss in einem Fahrzeug Anwendung.

Schließvorrichtungen gehen beispielsweise aus der DE 102 16 313 A1 und der DE 103 55 576 A1 hervor. Dabei wird im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeugtürverschluss erläutert, dass die Drehfalle in der Regel über zumindest eine Rast, vorzugsweise eine Vor- und Hauptrast verfügt, in welche die Sperrklinke einfällt. Es wird zudem ausgeführt, dass die miteinander zusammenwirkenden Elemente eines solchen Schlosses gegeneinander anschlagen, wobei vielfach metallischer Kontakt gewünscht bzw. notwendig ist, um ein stabiles Festhalten des Schließbolzens oder anderer Elemente zu gewährleisten. Zur Vermeidung einer unerwünschten Geräuschentwicklung bei Betrieb des Schlosses werden Dämpfungsschichten vorgesehen, die mit einem weichelastischen Werkstoff (Gummi, Kunststoff oder dergleichen) gebildet sind. Die bekannten Ausführungsformen haben im Hinblick die Geräuschemission gegenüber dem metallischen Kontakt bereits deutlich reduziert, sind jedoch gleichwohl noch verbesserungsfähig. Insbesondere ist wünschenswert, dass die Geräuschentwicklung weiter reduziert wird und das dieses Geräuschentwicklungsverhalten über eine lange Betriebsdauer des Kraftfahrzeugschlosses aufrechterhalten werden kann.

Hiervon ausgehend ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dämpfungselement für eine solche Schließvorrichtung anzugeben, welches die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise löst. Insbesondere soll ein Dämpfungselement angegeben werden, das einfach herstellbar und ggf. auch leicht nachrüstbar ist und an die jeweiligen Bedingungen in der Schließvorrichtung angepasst werden kann. Die damit ausgerüstete Schließvorrichtung soll insbesondere die Geräuschemissionen des Gesperres wirksam dämpfen und ein über die Dauer des Betriebes gleichmäßiges Dämpfungsverhalten aufweisen.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Schließvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung 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 weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.

Die Schließvorrichtung mit zumindest einem Element aus Drehfalle, Sperrklinke, Schließbolzen und Anschlag ist bezüglich wenigstens eines Elementes mit mindestens einem Dämpfungselement versehen, wobei erfindungsgemäß das Dämpfungselement eine Dispersion umfasst.

Regelmäßig werden bei einer solchen Schließvorrichtung mehrere Elemente (z.B. Drehfalle und Sperrklinke) mit Dämpfungselementen ausgeführt, wobei in besonderen Fällen sogar Dämpfungselemente verschiedener Elemente während des Betriebes mit einander in Kontakt gebracht werden können.

Unter einer „Dispersion" ist in diesem Zusammenhang ein Gemenge aus mindestens zwei Stoffen verstanden, die sich nicht oder kaum ineinander lösen und/oder chemisch miteinander verbinden. Besonders bevorzugt ist dabei die Ausgestaltung der Dispersion, wobei die mindestens zwei Stoffe einen unterschiedlichen Aggregatzustand aufweisen. Ganz besonders bevorzugt sind Ausgestaltungen einer Dispersion, wobei mindestens ein Stoff flüssig ist. Eine solche Dispersion zeichnet sich insbesondere durch eine relativ hohe Viskosität bzw. Zähflüssigkeit aus. Die bei Beanspruchung des Dämpfungselement erzeugte Relativbewegung der beiden Stoffe zueinander führt zu einer inneren Reibung, die einen Widerstand gegen eine Verformung des Dämpfungselement zur Folge hat.

Treffen nunmehr während des Betriebes die Elemente der Schließvorrichtung mit ihrem Dämpfungselement aneinander und/oder schlagen sie an Teilen der Umgebung bzw. des Gehäuses an, wird der Aufprall gedämpft, indem gegenüber den bekannten elastischen Dämpfungselementen ein größerer Dämpfungsweg realisiert ist, innerhalb dessen die Relativbewegung dieser bewegten Teile reduziert wird. Dies führt zu einem sanfteren Abbremsen, wodurch die Geräuschemission beim Auftreffen weiter reduziert werden kann. Um einerseits eine relativ geräuscharme Dämpfung zu realisieren, andererseits aber auch eine ausreichend schnelle Rückverformung des Dämpfungselementes zu gewährleisten, weist die Dispersion vorteilhafter Weise eine Viskosität im Bereich von 103 bis 108 mPa×s, besonders bevorzugt von 104 bis 107 mPa×s und darüber hinaus bevorzugt von von 105 bis 106 mPa×s auf, vorzugsweise bestimmt unter Verwendung eines Brookfield-Helipath Spindle T-F-Gerätes bei einer Drehzahl von 2.5 Umdrehungen pro Minute und bei 20°C.

Als besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Schließvorrichtung umfasst das Dämpfungselement ein Gel.

Unter einem „Gel" wird in diesem Zusammenhang ein fein disperses System aus mindestens einer festen und einer flüssigen Phase verstanden. Die feste Phase bildet dabei ein schwammartiges, dreidimensionales Netzwerk, dessen Poren durch ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, ausgefüllt sind. Das dreidimensionale Netzwerk kann hier mit organischen oder auch anorganischen Verbindungen gebildet sein.

Bei den Gelen wird allgemein zwischen Nebenvalenzgelen und Hauptvalenzgelen unterschieden. Das Netzwerk der Nebenvalenzgele beruht auf Dipol-Dipol-Kräften, Wasserstoffbrücken oder Coulombkräften; das der Hauptvalenzgel hingegen auf kovalente Atombindungen. Für den hier aufgezeigten Anwendungsfall sind insbesondere Nebenvalenzgele bevorzugt. Erfindungsgemäß geeignete Nebenvalenzgele können synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein, wobei synthetische Gele besonders bevorzugt sind. Denkbar ist weiterhin der Einsatz von Gelen, welche auf natürlich vorkommenden Polymeren, wie etwa Kautschuk oder Polysacchariden basieren, die jedoch chemisch modifiziert worden sind.

Geeignete synthetische Gele umfassen insbesondere solche, welche Polymere mit negativ oder positiv geladenen funktionellen Gruppen beinhalten, welche an das Polymerrückgrad gebunden sind, wobei diese Polymere vorzugsweise vernetzt sind. Als Beispiele für derartige Polymere werden hier insbesondere teil- oder vollneutralisierte vernetzte Polyacrylat-Gele angeführt, welche beispielsweise durch Polymerisation zumindest teilneutralisierter Acrylsäuremonomere in wässriger Lösung in Gegenwart von Vernetzern erhalten werden. Die Herstellung solche Polyacrylat-Gele, die in getrocknetem Zustand auch als „Superabsorber" bezeichnet werden. Weitere geeignete synthetische Gele sind beispielsweise Mischungen aus elastomeren Polymeren, wie Vinylidenfluorid-Copolymeren (VDF) und nichtelastomeren Polymeren, wie Polyvinylfluorid oder Acrylharze, wie sie in EP-A-481283 beschrieben werden, Mischungen aus Maleimid-Alkenyl-Copolymeren, Vernetzern, Polyethylenderivaten, Streckmitteln und organischen Fettsäuren, wie sie in der US-A-6,350,800 beschrieben werden, sowie insbesondere auch Kautschukgele, wie sie in der EP-A-1 078 953 beschrieben werden.

Nach einer Weiterbildung der Schließvorrichtung wird vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement formschlüssig mit wenigstens einem Element verbunden ist. Dabei kann es unter Umständen ausreichen, dass nur eine formschlüssige Verbindung vorliegt. Im Rahmen einer Serienfertigung lassen sich solche formschlüssigen Verbindungen beispielsweise über Rastelemente, Spritz-Techniken (insbesondere der so genannten Outsert-Technik) oder ähnliche Techniken kostengünstig verwirklichen.

Weiter wird auch vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement stoffschlüssig mit wenigstens einem Element verbunden ist. In diesem Zusammenhang wird insbesondere eine Klebe-Verbindung bevorzugt. Die stoffschlüssige Verbindung wird aus Sicherheitsgründen teilweise in Kombination mit formschlüssigen Verbindungen vorgesehen, sie kann jedoch auch eine nachträgliche Applikation solcher Dämpfungselemente bei herkömmlichen Schließvorrichtungen einfach ermöglichen.

Gemäß einer Weiterbildung der Schließvorrichtung hat das wenigstens eine Element eine äußere Schicht, die eine Aufnahme für wenigstens ein Dämpfungselement aufweist. Diese äußere Schicht stellt insbesondere eine zumindest teilweise Ummantelung des Elements dar, insbesondere der Drehfalle oder der Sperrklinke. Diese Schicht wird zum Beispiel mittels eines Spritzverfahrens um das Element angeordnet, wobei auf der Oberfläche einfach auch komplexere Strukturen verwirklichbar sind. Deshalb bietet es sich an, hier eine Aufnahme für ein solches Dämpfungselement vorzusehen. Bei der bevorzugten Herstellung solcher Schichten mit der so genannten Outsert-Technik wird das Kunststoff-Material auf einen Metallträger aufgespritzt und über Hinterschneidungen und Durchbrüche verankert, ähnlich teilweisen einem Formschluss. Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Elemente eines Schlosses als Verbundteil aus Metall und Kunststoff sei an dieser Stelle auf die DE 10 2004 001 988 A1 verwiesen, die hiermit als Referenz eingeführt wird und deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich der Outsert-Technik einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Erfindung bildet.

Die Aufnahme kann dabei so gestaltet sein, dass sie beispielsweise federelastisch ausgeführt ist und in sich das erfindungsgemäße Dämpfungselement vollständig aufnimmt. Gerade bei großen Auftreffgeschwindigkeiten kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass das Dämpfungselement über die Aufnahme hervorstehend ausgebildet ist, so dass die federelastische Komponente der Aufnahme erst dann in Aktion tritt, wenn bereits ein Teil der Relativgeschwindigkeit durch das Dämpfungselement reduziert wurde. Insofern wird mit einer solchen Aufnahme einerseits die Montagesicherheit erhöht, andererseits ist auch eine definierte Einstellung der Dämpfungswirkung bezüglich der Schließvorrichtung und/oder deren Elemente gegeben.

Des Weiteren wird als vorteilhaft erachtet, dass das Dämpfungselement eine reversible Hülle umfasst. Das heißt mit anderen Worten, dass die Dispersion bzw. das Gel in einer Hülle angeordnet ist, die eine reversible Verformung zulässt. Dies kann einerseits dadurch erfolgen, dass die Hülle sich bei Kontakt selbst ausdehnt und danach wieder zusammenzieht. Bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der die Hülle eine komplexe Oberflächenstruktur aufweist, so dass mindesten ein Ausweichreservoir für die im Inneren befindliche Dispersion bzw. das innen angeordnete Gel vorgesehen ist, so dass die Hülle insgesamt eine im wesentlichen gleiche Oberfläche behält. Mit „reversibel" ist insbesondere gemeint, dass die Hülle nach einem Kontakt bezüglich der Elemente wieder in die gewünschte Ursprungsgestalt zurückkehrt und demnach über eine lange Betriebsdauer der Schließvorrichtung stets ein im Wesentlichen gleiches Dämpfungsverhalten aufweist. Hierfür sind die Dämpfungselemente bevorzugt nach Art eines- Kissens, eines Pads, eines Streifens oder dergleichen ausgeführt.

Als besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Schließvorrichtung der hier erfindungsgemäß beschriebenen Art vorgeschlagen.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf begrenzt ist. Es zeigen schematisch:

1: eine erste Ausführungsvariante einer Drehfalle mit einem Dämpfungselement,

2: eine Ausführungsvariante eines Dämpfungselements,

3: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung,

4: eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schließvorrichtung, und

5: noch ein Ausführungsbeispiel einer Schließvorrichtung mit einem Dämpfungselement.

Die 1 zeigt eine Drehfalle 2 einer Schließvorrichtung, die mit dem angedeuteten Schließbolzen 4 und einem separaten Anschlag 5 zusammenwirkt. Während des Betriebes der Schließvorrichtung wird die Drehfalle 2 in Richtung der Pfeile 16 rotiert, um ein sicheres Arretieren des Schließbolzens 4 zu ermöglichen. Gerade bei elektrisch öffnenden Schließvorrichtungen muss dabei gelegentlich eine Überdrehung (Überhub) der Drehfalle 2 vorgenommen werden, um einen sicheren Kontakt über die Kontaktflächen 17 mit der (nicht dargestellten) Sperrklinke zu realisieren. Gerade für diesen Fall ist die veranschaulichte Drehfalle 2 mit einer Ausnehmung 10 ausgeführt, in die formschlüssig ein Dämpfungselement 6 appliziert ist. Das Dämpfungselement 6 ist mit einer erfindungsgemäßen Dispersion 7 gefüllt. Bei Kontakt des Dämpfungselementes 6 mit dem Anschlag 5 wird zunächst nur eine Verformung des Dämpfungselements 6 selbst bewirkt, bei zunehmender Deformierung des Dämpfungselementes 6 kann jedoch auch der mit dem oberhalb dargestellten Steges der Ausnehmung 10 eine Dämpfungswirkung unterstützt werden. Zudem kann dieser Steg dazu dienen, eine schnelle reversible Entformung des Deformationselementes 6 nach dem Kontakt zu unterstützen. Bei der hier veranschaulichten Anordnung des Dämpfungselements 6 an der Drehfalle 2 wurde insbesondere auf die Outsert-Technik zurückgegriffen, die eine im Rahmen der Serienfertigung sehr einfache und kostengünstige Formschluss-Verbindung ermöglicht.

2 zeigt nunmehr schematisch eine mögliche Ausführungsvariante des Dämpfungselements 6 selbst. Das Dämpfungselement umfasst eine flexible, reversible Hülle 11, die ein Gel 8 beinhaltet. In einem Detail ist auch veranschaulicht, dass das Gel 8 ein Netzwerk aus Polymeren 14 mit Wasser 13 umfasst, wobei hier ebenfalls zusätzliche Feststoffe 15 vorgesehen sind.

3 zeigt nunmehr ebenfalls schematisch eine Schließvorrichtung 1 eines Kraftfahrzeuges 12, wobei sich die Darstellung primär auf den Eingriff einer Drehfalle 2 und einer Sperrklinke 3 konzentriert. Dabei kann erkannt werden, dass diese Elemente der Schließvorrichtung 1 mit mehreren Dämpfungselementen 6 (hier als dunkle Fläche dargestellt) ausgeführt sein können. Die Dämpfungselemente 6 sind dabei insbesondere in Nachbarschaft am Umfangsbereich bzw. der Oberfläche von Kontaktflächen 17 der Drehfalle 2 hin zur Sperrklinke 3 angeordnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass die hier vorgeschlagenen Dämpfungselemente 6 im Hinblick auf ihre Form und Gestalt sehr flexibel und anwendungsspezifisch ausgeführt sind. Dabei können sie beispielsweise gut in die Drehfalle 2 und/oder die Sperrklinke 3 ummantelnde Schichten 9 integriert bzw. angebracht sein.

In 4 ist eine Schließvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, mit zumindest einem Gesperre mit einer von einer Rückstellfeder beaufschlagten Drehfalle 2 und einer mit der Drehfalle 2 zusammenwirkenden Sperrklinke 3 in einem Schlosskasten 19, ferner mit einem mit der Drehfalle 2 zusammenwirkenden Schließbolzen 4 an einer zugeordneten Kraftfahrzeugtür, der lediglich angedeutet ist. Die Drehfalle 2 wird von der Rückstellfeder in öffnendem Sinne und folglich Uhrzeiger- sinn beaufschlagt, der durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Betätigung der Sperrklinke 3 kann rein mechanisch über ein nicht dargestelltes Hebelwerk oder auch motorisch, insbesondere elektromotorisch erfolgen.

Die Drehfalle 2 weist einen Dämpfungsteil 20 auf, das in Schließstellung gegen einen Anschlag (hier nicht dargestellt) vorfährt. Das Dämpfungsteil 20 an der Drehfalle 2 ist auf seiner dämpfungsabgewandten Seite als Federanschlag 23 für die Rückstellfeder ausgebildet. Die Drehfalle 2 und gegebenenfalls teilweise auch die Sperrklinke 3 sind mit einer Schicht 9, z. B. Polyurethan, ummantelt. Dieses Dämpfungsteil 20 weist eine taschenartige Ausnehmung 21 auf und zeichnet sich daher selbst auch durch Pufferwirkung aus. Das Dämpfungsteil 20 weist an ihrem einen dämpfungsseitigen Ende eine einfache Anschlagfläche 24 und an ihrem anderen Ende einen Federanschluss 22 auf, z. B. eine Anschlussnase für die beispielsweise als Schenkelfeder ausgebildete Rückstellfeder 1.

Darüber hinaus ist in 4 auch ein Überhubanschlag 12 im Schlosskasten 4 bzw. Schlossgehäuse zu erkennen, welcher eine Überhubbewegung der Drehfalle 2 beschränkt bzw. begrenzt. Dieser Anschlag bzw. insbesondere Überhubanschlag 12 umfasst ein, eine Dispersion umfassendes, Dämpfungselement 6 bzw. weist einen (form- oder stoffschlüssigen) Besatz auf.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schließvorrichtung mit einem Dämpfungselement 6 geht aus der schematischen Darstellung in 5 hervor. Gezeigt sind wiederum die Drehfalle 2 im Eingriff mit dem Schließbolzen 4 und der Sperrklinke 3, die an der Hauptrast 29 der Drehfalle 2 anliegt. Dabei sorgt ein mechanischer Endanschlag 28 dafür, dass die Sperrklinke 3 nicht mehr weiter im Uhrzeigersinn um ihre Achse 26 eine Bewegung ausführen kann. Dieser Endanschlag 29 kann ebenfalls wenigstens ein, eine Dispersion umfassendes, Dämpfungselement 6 bzw. einen entsprechend ausgebildeten (form- oder stoffschlüssigen) Besatz umfassen. Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, die die hier veranschaulichte Sperrklinke auch noch einen Verlängerungsarm 27 aufweist, der mit einem, ggf. hydraulischen, Bewegungsdämpfer 25 zusammenwirkt.

Die hier vorgeschlagenen Maßnahmen mit dem Dämpfungselement verbessern insbesondere das Geräuschverhalten derartiger Schließvorrichtungen an Kraftfahrzeugen, wie sie beispielsweise bei Türen, Klappen und ähnlichen Vorrichtungen zum Einsatz gelangen. Das erfindungsgemäße Dämpfungselement ist flexibel einsetzbar und kann an vielen Stellen der Schließvorrichtung positioniert werden, wobei die hier genannten nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen sind.

1
Schließvorrichtung
2
Drehfalle
3
Sperrklinke
4
Schließbolzen
5
Anschlag
6
Dämpfungselement
7
Dispersion
8
Gel
9
Schicht
10
Aufnahme
11
Hülle
12
Kraftfahrzeug
13
Wasser
14
Polymer
15
Feststoff
16
Pfeil
17
Kontaktfläche
18
Überhubanschlag
19
Schlosskasten
20
Dämpfungsteil
21
Ausnehmung
22
Federanschluss
23
Federanschlag
24
Anschlagfläche
25
Bewegungsdämpfer
26
Achse
27
Verlängerungsarm
28
Endanschlag
29
Hauptrast


Anspruch[de]
Schließvorrichtung (1) umfassend zumindest ein Element aus Drehfalle (2), Sperrklinke (3), Schließbolzen (4) und Anschlag (5), wobei wenigstens ein Element mit mindestens einem Dämpfungselement (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) eine Dispersion (7) umfasst. Schließvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) ein Gel (8) umfasst. Schließvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) formschlüssig mit wenigstens einem Element verbunden ist. Schließvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) stoffschlüssig mit wenigstens einem Element verbunden ist. Schließvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element eine äußere Schicht (9) hat, die eine Aufnahme (10) für wenigstens ein Dämpfungselement (6) aufweist. Schließvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) eine reversible Hülle (11) umfasst. Kraftfahrzeug (12) aufweisend eine Schließvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche.






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