CN1693640A - 线缆张紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线缆张紧装置，其包括两个凸轮(3，4)，所述凸轮彼此面对地安装并且绕相同的心轴(1)枢转，还包括一个以所述心轴(1)为中心的扭转弹簧(2)。扭转弹簧(2)包括一个与所述凸轮中的第一个(3)抵靠的第一端(8)、以及一个与所述凸轮中的第二个(4)抵靠的第二端(9)。因此弹簧设计成：在每一个凸轮(3，4)上施加转矩，以当线缆张力不足时减少凸轮之间的角距离。线缆张紧装置将设置在车窗调节机构装置中，以同时张紧所述装置的下线缆(6)和上线缆(5)。此外，由于一个线缆的张力与另一个线缆的张力是平衡的，通过所述张紧装置的线缆的张紧是可逆的。

Description

线缆张紧装置
技术领域
本发明涉及一种线缆张紧装置，其尤其适用于车窗调节机构。
背景技术
车窗调节机构是一种用于机动车辆中以向车窗传递驱动力的装置。车窗调节装置包括一个例如线缆或皮带的传动装置，其连接到一个例如手摇曲柄或马达的驱动装置上，所述驱动装置产生车窗移位运动。车窗由在线缆作用下沿导轨运动的滑动器驱动。线缆可以分成下线缆和上线缆，其以相反的方向绕在由马达或手摇曲柄驱动的卷筒上。
在其整个使用寿命期间，必须正确控制车窗调节机构中线缆上的张力。线缆环中所出现的松弛导致车窗的位移相对于驱动系统所发送的指令出现误差。
车窗调节机构的操作精确度是重要的，在无框门窗的调节机构的情况下尤为重要。在某些无框门窗调节机构的类型中，在开门时车窗稍微下降以从顶部密封释放其本身。因此为了不妨碍门的打开，必须精确地实行车窗的位移。为了遵守特别是有关防夹的官方限制(official restriction)，该位移也不能太大。车窗的驱动线缆因此必须具有足够的张力，以保证车窗的精确移位。
由于例如传动卷筒和滑轮的磨损、线缆套的挤压或滑轮的蠕变，构成车窗调节机构装置的元件经历不断的老化，此老化导致线缆的明显拉长。必须补偿由于车窗调节机构各部件的老化所导致的线缆拉长。
已知用于吸收游隙的机构，其使得可以吸收线缆的拉长，以保证车窗调节机构装置足以正确运行的张力。
这些机构中的大多数是基于或多或少的精细槽口、按逐步方式运行的系统，例如在专利DE 197 06 866A中所描述的一种装置。
为了保证更好的张力均匀度，优选地，选择一种避免了阈值效应的连续吸收系统。在专利申请EP-A-0 244 303中描述了这样的一种机构，其由张紧装置螺丝和螺母组成，通过推杆和弹性元件在张紧装置上施加压力。每当由推杆施加的力消失和减少时，在弹性元件轴向推力的作用下螺丝可以在螺母中沿一个方向进行螺旋运动，并且，螺丝不能在螺母中沿另一个方向进行转动-平移。所述装置是基于摩擦的不可逆系统。因此，当可能在与该张紧装置螺丝相联合的两个部件之间产生游隙时，如其所表现出来的那样，游隙通过螺丝的单向位移自动地得到了补偿。
所述线缆张紧装置设置在一个给定的线缆路径上，即在车窗调节机构装置的下线缆或上线缆上。线缆张紧装置通常设置在车窗调节机构的下线缆上，下线缆是所述机构的“松弛部分”，而后者(线缆张紧装置)靠着其顶部挡块。为了同样地张紧上线缆，需要提供另一个张紧装置，这导致了很高的总费用。现在，上线缆和下线缆的同时张紧使得可以相对于一个线缆平衡另一个线缆中的张力，同时消除了所有的线缆从其滑道脱离的危险。所述线缆张紧装置不允许上下线缆的这种同时张紧。
而且，所述的线缆张紧装置是所谓的不可逆系统，即当单向位移螺丝已经补偿了线缆中的不足张力时，其在线缆上存在过量张力的情况下不能进行反向运动。目前，在某些情况下，线缆可能显示非永久性的张力不足，即不是由于所述装置某些部件的老化所引起的张力不足，而只是例如由于车窗停止在顶部或底部位置处而导致的一个暂时张力不足。如果线缆张紧系统补偿了这样一个暂时性的拉长，线缆随后可能具有过量的张力，这导致加速其过早磨损的危险。
US-A-4,235,046公开了一种线缆张紧机构，其设计为：在沿两个相反的方向驱动线缆时保持线缆中的张力，即保持下线缆和上线缆上的张力。所述机构包括一个板簧，所述板簧在休息状态时为半圆形，在板簧的每一端都有一个簧片，簧片具有用于接合线缆的凹槽。弹簧以卷筒上的一个固定点为中心，卷筒用于缠绕线缆段，同时在弹簧的作用下，簧片在线缆的每一段(上线缆和下线缆)上施加一个力，引起线缆局部的曲率反向。然而，当板簧的尺寸大到可以产生一个足以张紧传动线缆的力时，其价格相当高。事实上，板簧必须具有相当长和大尺寸的分支，以便不会因为过大的弯曲反向而损坏线缆。
因此，需要一种用于车窗调节机构装置中的低成本线缆张紧机构，所述线缆张紧机构不是完全不可逆的，并且使得可以同时张紧所述装置的下线缆和上线缆。
发明内容
为此目的，本发明提供了一种线缆张紧装置，其包括：
两个凸轮，其互相面对地安装并绕同一个心轴枢转；
一个扭转弹簧，其以所述心轴为中心，并包括与所述凸轮中的第一个抵靠的第一端，以及与所述凸轮中的第二个抵靠的第二端；
所述弹簧的设计为：当线缆出现不足的张力时，在每一个凸轮上都施加转矩，以减少凸轮之间的角距离。
根据一个特征，所述张紧装置包括单个弹簧。
根据一个特征，所述两个凸轮是完全相同的。
根据一个特征，每个凸轮分别设置在不同的线缆路径上。
根据一个特征，所述凸轮的心轴具有一个肩部，弹簧设置在所述的肩部中。
根据一个实施例，弹簧的一端是一个位于凸轮中的端部段，该端部段从而与所述凸轮和弹簧的心轴平行。
根据一个实施例，弹簧的一端是一个设置在凸轮上的端部段，该端部段与凸轮和弹簧的心轴垂直。
根据一个特征，在弹簧的作用下，两个凸轮之间的角距离可以在190°和45°之间变化。
本发明还涉及车窗调节机构，其包括：
一个上线缆和一个下线缆；
一个根据本发明的线缆张紧装置，弹簧设计为：用一个线缆中的张力补偿另一个线缆中的不足张力；
根据一个实施例，上线缆紧靠在第一凸轮上，而下线缆紧靠在第二凸轮上。
本发明的一个应用是打开机动车的车窗，所述车窗包括一个根据本发明的车窗调节机构。
附图说明
通过阅读以下的对本发明实施例仅以示例方式给出的详细描述，同时参考唯一的附图，本发明的其它特征和优点将变得明显；附图显示了根据本发明的一个线缆张紧装置的示意图。
具体实施方式
根据本发明的线缆张紧装置包括两个凸轮，其相互面对地安装并绕相同的心轴枢转，同时一扭转弹簧以所述心轴为中心。扭转弹簧包括紧靠第一个所述凸轮的第一端，以及紧靠第二个所述凸轮的第二端。因而，弹簧的设计使得：当一个线缆上的张力不足时，弹簧在每一个凸轮上施加转矩以减少凸轮之间的角距离。
根据本发明的线缆张紧装置将设置在车窗调节机构中，从而同时平衡所述设备的下线缆和上线缆中的张力。此外，通过根据本发明的张紧装置对线缆的张紧是可逆的，因为一个线缆中不足的张力通过另一个线缆中的张力平衡。
根据本发明的线缆张紧装置包括一个与两个相同凸轮联合的小张力簧：这样一个弹簧比文献US-A-4,235,046中所公开的板簧要便宜得多。此外，设置凸轮使其在线缆上施加张力而不改变曲率的方向。
将参考所述的唯一附图对本发明的线缆张紧装置进行详细的描述。
线缆张紧装置是一种用于设置在车窗调节机构装置中的机构，从而避免在所述装置的线缆中出现任何张力不足。以一种已知的方式，车窗调节机构包括一个板7支承传动卷筒15，上线缆5和下线缆6以相反的方向缠绕于卷筒15上，从而可以引起调节装置运动并相应地下降车窗。每个线缆装置5，6确定一个线缆路径，所述线缆路径包括滑道、滑轮和导向轮。如上所述，必须一直保持每根线缆5，6上的张力足够大，以防止车窗调节机构发生故障，但却没有过量的张力从而避免车窗调节机构构件过早老化。
根据本发明，设置两个凸轮3、4，每个线缆路径5，6上分别设置一个凸轮3、4。凸轮3、4相互面对地安装，并绕相同的心轴1枢转。心轴1与板7制成一体，例如其卷压连接在板7上。凸轮3、4可以彼此完全相同，从而简化所述车窗调节机构的部件设计、管理、装配和购置。可以通过一种自动机械装置将凸轮安装在已经预先安装到板7上的心轴1上，与已知的具有滑道的张紧系统相比，其相当大地提高了生产率。每个凸轮3、4中都紧靠线缆5、6之一，并且当线缆最初张紧时，在凸轮3、4之间形成一个钝角。
根据本发明的张紧装置也包括一个扭转弹簧2，其安装在凸轮3、4的心轴1上。心轴1可以包括一个肩部(未示出)，所述肩部使得可以容置和轴向地固定弹簧2。安装弹簧2使得其绕心轴1压缩，且其两端8、9分别紧靠在所述凸轮3、4上。弹簧2因此在每个凸轮上施加一个转矩，所述转矩抵抗由每根线缆所施加的张力。当线缆5、6张力不足时，弹簧2的力矩变得比所述线缆的张力更大，从而由弹簧2施加在相应凸轮上的转矩使得凸轮相互靠近地移动。紧靠拉长线缆的凸轮的这个转动使得线缆可以重新张紧。事实上，由于凸轮3、4紧靠线缆5、6，凸轮相互靠近的运动拉长了一个或另一个线缆路径。当拉紧两个线缆——上线缆5和下线缆6时，通过凸轮3、4形成的角可以介于190°和150°之间，并且在弹簧2的作用下，这个角度可以减小到45°。
根据所描述的实施例，弹簧2包括第一端部段，其紧靠在上线缆5的凸轮3上。此第一端部段8位于凸轮3中与凸轮的心轴1平行的一个孔中。第一端部段8相对于心轴1是偏心的，例如偏移10到15mm，以在凸轮3的转动轴线上产生一个力矩。因此，当上线缆5拉长且由该线缆施加在凸轮3上的张力减小时，由弹簧2施加的力矩将驱动所述凸轮3转动，以延长上线缆5的路径。此外，弹簧2包括第二端部段9，其紧靠在下线缆6的凸轮4上。此第二端部段9处于两个挡块10、11之间，所述挡块形成于凸轮4的顶部。第二端部段9垂直于所述凸轮的心轴1，并在凸轮4的转动轴线上产生一个力矩。因此，当下线缆6伸长且由该线缆施加在凸轮4上的张力减少时，由弹簧2施加的力矩将驱动所述凸轮4转动，从而延长下线缆的路径。
根据本发明的线缆张紧装置运行如下。
当车窗调节装置处于下部位置时，下线缆6具有过量的张力而上线缆可能有不足的张力。下线缆6的张力Pinf大约为500N到700N，取决于车窗调节机构设备中所使用的马达的最大转矩。线缆的这个张力Pinf比扭转弹簧2施加的转矩大的多。设置在下线缆6的线缆路径上的凸轮4因此处于平衡位置，在该位置，线缆6推压凸轮4，直到其与凸轮的凹槽相切。此外，在底部停止位置上具有不足张力的上线缆5具有一个比由扭转弹簧2施加的力矩要小的张力Psup。因此，设置在上线缆5的路径上的凸轮3受弹簧2驱动向另一个凸轮4靠近。因此通过凸轮3的运动延长了上线缆5的路径，并且上线缆5重新张紧到一个平衡的张紧力。应该注意的是通过所示凸轮和弹簧的设置，线缆路径不改变曲率方向地延长。当然可以设想另外的装置。
当所述车窗调节机构运行以升高车窗时，下线缆6松弛，同时上线缆5再一次张紧。根据本发明的张紧装置从而可以相对于一个处于恒定平衡的线缆平衡另一个线缆中的张力。在弹簧2的作用下，分别设置在每一个线缆路径上的凸轮3、4依靠每根线缆的张力或多或少地相互靠近。因此线缆路径不断地改变，从而保证每一个线缆5、6中具有适当的张力，既没有过量张力的危险也不会有线缆脱离的危险。
当车窗调节机构顶着所述顶部止挡时，上线缆5然后具有过量的张力，而下线缆6具有不足的张力。上线缆5的张力Psup变得比由扭转弹簧2所施加的力矩要大很多，设置在上线缆路径上的凸轮3设置在平衡位置上，其时线缆5与凸轮3的凹槽相切。此外，具有不足张力的下线缆6具有张力Pinf，张力Pinf小于扭转弹簧2施加的转矩。设置在下线缆6的路径上的凸轮4因而由弹簧2驱动靠近另一凸轮3，从而延长下线缆6的路径，以重新张紧下线缆至一个平衡的张紧力。
根据本发明的线缆张紧装置因而设计为借助单个弹簧2，通过一个线缆中的张力平衡另一个线缆中的不足张力，且通过减少凸轮之间的角距离而吸收线缆环的任何不希望的伸长。凸轮3、4中的一个或另一个在弹簧2作用下的旋转使得可以吸收伸长线缆环的多达100mm的伸长。
根据本发明的线缆张紧装置特别适用于设置在车窗调节机构的线缆路径中，但同样也适用于任意其它的需要游隙补偿的线缆驱动远程控制设备。
因此本发明的一个有利的应用涉及打开机动车辆的车窗，尤其是涉及无框的门。
本发明当然不限于通过例子描述的实施例：因此，已经示出的扭转弹簧2具有一个平行于凸轮心轴的端部段，以及一个垂直于凸轮心轴的端部段。然而应该理解也可以使用其它设计的弹簧，例如其具有两个垂直的端部段，一个端部段位于第一凸轮上方，而另一个位于第二凸轮下方。任意设计来对两个同轴凸轮同时施加一个转矩的扭转弹簧都可以应用于本发明中。

Claims (11)

1.一种线缆张紧装置，其包括：
两个凸轮(3，4)，其相互面对地安装且绕相同的心轴(1)枢转；
一个扭转弹簧(2)，其以所述心轴(1)为中心，并包括一个与所述凸轮中的第一个(3)抵靠的第一端(8)、以及一个与所述凸轮中的第二个(4)抵靠的第二端(9)；
所述弹簧(2)设计为：在每个凸轮(3，4)上施加转矩，从而当线缆张力不足时减少凸轮之间的角距离。
2.根据权利要求1所述的线缆张紧装置，其特征在于：其包括一个单个弹簧(2)。
3.根据权利要求1或2所述的线缆张紧装置，其特征在于：所述两个凸轮(3，4)是相同的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的线缆张紧装置，其特征在于：每个凸轮(3，4)分别设置在不同的线缆路径上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的线缆张紧装置，其特征在于：所述凸轮的心轴(1)具有一个肩部，弹簧(2)放置在所述肩部中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的线缆张紧装置，其特征在于：所述弹簧(2)的一端是一个放置于凸轮(3)中的端部段(8)，从而所述端部段与凸轮和弹簧的心轴(1)平行。
7.根据上述权利要求中任一项所述的线缆张紧装置，其特征在于：所述弹簧(2)的一端是一个以与凸轮和弹簧的心轴(1)垂直的方式放置于凸轮(4)上的端部段(9)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的线缆张紧装置，其特征在于：在所述弹簧(2)的作用下，所述两个凸轮(3，4)之间的角距离可以在190°和45°之间变动。
9.一种汽车车窗调节机构，其包括：
一个上线缆(5)和一个下线缆(6)；
一个根据权利要求1到8中任一项所述的线缆张紧装置，所述弹簧(2)适于通过一个线缆中的张力来补偿另一个线缆的张力不足。
10.根据权利要求9所述的汽车车窗调节机构，其特征在于：上线缆(5)紧靠第一凸轮(3)，而下线缆(6)紧靠第二凸轮(4)。
11.一种机动车辆可开启式车窗，所述车窗包括一个根据权利要求9到10中任一项所述的车窗调节机构。
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