DE102004023523A1

DE102004023523A1 - Drehgelenkgetriebe, insbesondere für den Antrieb von Komponenten im Innenraum von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102004023523A1
Application number: DE200410023523
Authority: DE
Inventors: Gunter Leopold; Torsten Bieck
Original assignee: Fischer Automotive Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Fischer Automotive Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehgelenkgetriebe (1), insbesondere für den Antrieb von Komponenten im Innenraum von Kraftfahrzeugen. Es sind derartige Getriebe vor allem als Viergelenkgetriebe oder als dreigliedrige Kurvengetriebe bekannt, bei denen mindestens ein Drehpunkt (8) einen Rotationsdämpfer (15) aufweist. Um ein derartiges Drehgelenkgetriebe zu schaffen, das eine positive Anmutung der Bewegung ermöglicht und dabei flexibel in der geometrischen Gestaltung ist, schlägt die Erfindung vor, dass die Drehbewegung um mindestens einen anderen Drehpunkt (11) durch die Reibwirkung einer Feder (17) gebremst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Koppelgetriebe, insbesondere für den Antrieb von Komponenten im Innenraum von Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Im Bereich kinematischer Komponenten für den Innenbereich von Kraftfahrzeugen, wie beispielweise Deckel von Ablagefächern, ist die Verwendung von Drehgelenkgetrieben weit verbreitet. Gegenüber einfachen Drehgelenken haben derartige Getriebe den Vorteil, dass die Bewegungsbahn der zu bewegenden Komponente stark von einer einfachen Kreisbahn abweichen kann. Dies kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn ein Deckel für ein Ablagefach im Bereich der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs beim Öffnen weder in das Innere des Ablagefachs eintauchen soll, noch benachbarte Komponenten berühren darf. Grundsätzlich sind zur Lösung dieser Aufgabe unterschiedlichste Drehgelenkgetriebe möglich, wobei mindestens zwei Drehgelenke und mindestens zwei Glieder notwendig sind. Darüber hinaus können Kurvenelemente, auch als Zahnräder, das Drehgelenkgetriebe ergänzen. In der Praxis haben sich jedoch die zwei Grundtypen des Viergelenkgetriebes und des dreigliedrigen Kurvengetriebes durchgesetzt. Das Viergelenkgetriebe umfasst genau vier starre Glieder, die jeweils über zwei Drehgelenke mit je einem anderen Glied verbunden sind. Das dreigliedrige Kurvengetriebe umfasst in dem hier betrachteten Bereich zumeist drei dreieckartig verbundene Glieder, wobei zwei Ecken durch je ein Drehgelenk und eine dritte Ecke durch eine Kurve, beispielsweise in Form einer Bahnführung, gebildet werden.
Neben der reinen Getriebesynthese, das heißt der geometrischen Gestaltung der Getriebe, besteht häufig die Aufgabe, die Getriebe entgegen einem Antrieb bzw. den Bedienkräften zu dämpfen, so dass ein gleichmäßig anmutender Bewegungsablauf ohne starke Beschleunigungen oder Verzögerungen erreicht wird. Für die vorgenannten Getriebe wird dies in der Regel dadurch gelöst, dass an einem oder zwei Drehgelenken ein Rotationsdämpfer angeordnet wird. Allerdings führt dies nur dann zu einer positiven Anmutung der Bewegung, wenn aufgrund der geometrischen Gestaltung des Getriebes für die Winkelgeschwindigkeiten der Drehgelenke während des Bewegungsablaufes enge Randbedingungen eingehalten werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Drehgelenkgetriebe zu schaffen, das eine positive Anmutung der Bewegung ermöglicht und dabei flexibel in der geometrischen Gestaltung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Drehgelenkgetriebe weist mindestens einen Drehpunkt auf, dessen entsprechende Drehbewegung durch die Reibwirkung einer Feder gebremst wird. Es wird also eine Feder derart genutzt, dass die vom Federweg abhängige Rückstellkraft zum Bremsen verwendet wird. Sie erzeugt also beispielsweise mit einer Kraftkomponente der Rückstellkraft, die senkrecht auf eine Bremsfläche wirkt, eine zur Bremsfläche parallele Reibkraft.

Vorzugsweise wird als Feder eine Schenkelfeder verwendet, dessen einer Schenkel mit seiner Rückstellkraft auf eine Bremsfläche wirkt. Diese Bremsfläche ist an einem der Glieder des Drehgelenkgetriebes angeordnet. Daneben können statt einer Schenkelfeder beliebige andere Federtypen, beispielsweise Schrauben-, Teller-, Blatt- oder Rollfedern, oder auch elastische Materialien in Form von Bändern, Ringen oder Blöcken verwendet werden. Auch kann die Bremsfläche statt an einem der Glieder an einem weiteren Bauteil, beispielsweise dem Gehäuse angeordnet sein.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Bremswirkung der Feder von der Stellung des Getriebes abhängig. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Feder in unterschiedlichen Stellungen des Getriebes unterschiedlich stark ausgelenkt ist, wodurch die Reibkräfte bei einem Bewegungsablauf veränderlich sind. Dies kann jedoch auch dadurch erreicht werden, dass sich nicht die Stärke sondern die Richtung der Reibkräfte derart ändert, dass die Bremswirkung für die Drehbewegung von der Stellung des Getriebes abhängt. So muss die Federkraft nicht notwendigerweise radial zu dem entsprechenden Drehpunkt wirken, sondern kann auch zumindest teilweise tangential zu diesem gerichtet sein. Weiterhin kann der Verlauf der Reibkräfte beispielsweise bei einer Schenkelfeder durch die jeweilige Länge des wirkenden Hebels beeinflusst werden. Grundsätzlich muss die Bremswirkung der Feder nicht in jeder Stellung des Drehgelenkgetriebes gegeben sein, es kann beispielsweise genügen, wenn diese nur in unmittelbarer Nähe zu einem Anschlagpunkt wirkt, um eine Stoßwirkung zu vermeiden.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn als Feder eine Schenkelfeder verwendet wird, die an einem Glied des Drehgelenkgetriebes angeordnet ist, welches benachbart zu dem Glied ist, an welchem die Bremsfläche der Schenkelfeder angeordnet ist. Anders ausgedrückt, sitzt die Schenkelfeder auf einem Glied und bremst das nächste, beispielsweise über ein Drehgelenk verbundene Glied.

In einigen Fällen ist für das Drehgelenkgetriebe mindestens ein Anschlagspunkt vorzusehen, beispielsweise für die geöffnete und die geschlossene Stellung eines Deckels. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung drückt die Feder in dieser Getriebestellung das Drehgelenkgetriebe gegen den Anschlag. Dies wird beispielsweise durch eine geometrische Anordnung erreicht, bei der die Federkraft in dieser Getriebestellung nicht radial sondern zumindest teilweise radial zu dem entsprechenden Drehpunkt wirkt. Die Feder wirkt damit nicht nur bremsend sondern tatsächlich auch federnd auf die Drehbewegung, wodurch das Drehgelenkgetriebe am Anschlag gegen Klappern und die damit verbundene Geräuschbildung gesichert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Darstellung des erfindungsgemäßen Drehgelenkgetriebes; und
2 dasselbe Drehgelenkgetriebe in einer Schnittdarstellung in einer anderen Getriebestellung.
Das in 1 dargestellte Drehgelenkgetriebe 1 ist ein Viergelenkgetriebe für den Antrieb eines Deckels 2 eines Ablagefachs 3. Der Übersicht halber sind einerseits die vier Glieder 4 bis 7 mit den vier Drehpunkten 8 bis 11 schematisiert dargestellt. Andererseits sind die entsprechenden Bauteile mit vereinfachter Geometrie und ohne Berücksichtigung der jeweiligen Sichtbarkeit dargestellt. Das Gehäuse 12 bildet das erste Glied 4. Am ersten Drehpunkt 8 ist die erste Koppel 13 als zweites Glied 5 und am zweiten Drehpunkt 9 die zweite Koppel 14 als drittes Glied 6 drehbar gelagert. Die beiden Koppeln 13 und 14 halten über den dritten und vierten Drehpunkt 10 und 11 den Deckel 2 als viertes Glied 7. Das Drehgelenkgetriebe 1 ist in einer Mittelstellung mit halb geöffnetem Deckel 2 dargestellt. Beim Öffnen des Deckels 2 findet zunächst vor allem eine Bewegung der zweiten Koppel 6 im Gegenuhrzeigersinn um den zweiten Drehpunkt 9 statt, während die erste Koppel 13 gegenüber dem Gehäuse 12 nahezu unbewegt bleibt. Im Weiteren Verlauf kommt die Bewegung der zweiten Koppel 6 nahezu zum Stehen, während die erste Koppel 13 um den ersten Drehpunkt 8 gegenüber dem Gehäuse 12 bewegt wird, bis der Deckel 2 schließlich geschlossen ist. Beim Öffnen des Deckels 2 erfolgen die Bewegungen in entsprechend umgekehrter Reihenfolge. Die gesamte Bewegung des Deckels 2 soll dabei einen möglichst harmonischen Eindruck vermitteln, das heißt starke Beschleunigungen und Verzögerungen insbesondere im mittleren Verlauf der Bewegung vermieden werden. Dazu wird die Drehbewegung der ersten Koppel 13 um den ersten Drehpunkt 8 durch einen Rotationsdämpfer 15 gedämpft. Dieser ist auf der ersten Koppel 13 angebracht und rollt an einem am Gehäuse 12 angeformten Zahnkranz 16 ab. Ebenso könnte die Bewegung der zweiten Koppel 14 gegenüber dem Gehäuse 12 oder dem Deckel 2 gedämpft sein. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse in Verbindung mit den wirkenden Gewichtskräften lässt sich in diesem Falle jedoch keine harmonisch wirkende Bewegung erzeugen. Daher wird die Drehbewegung der zweiten Koppel 14 um den vierten Drehpunkt 11 durch die Schenkelfeder 17 gebremst. Die Schenkelfeder 17 ist am Deckel 2 angebracht und stützt sich mit ihrem unteren Schenkel 18 an einem Anschlag 19 ab. Der obere Schenkel 20 drückt aufgrund der Federwirkung gegen eine Bremsfläche 21 der zweiten Koppel 14. Aufgrund der geometrischen Verhältnisse verändert sich die tangential zum vierten Drehpunkt 11 wirkenden Bremskräfte stark während der Drehbewegung um diesen Drehpunkt 11. Dies liegt vor allem an der sich ändernden Hebellänge, mit der der obere Schenkel 20 auf die Bremsfläche 21 wirkt und an der Geometrie der Bremsfläche 21, die für eine sich verändernde Auslenkung des oberen Schenkels 20 sorgt.
2 zeigt dasselbe Drehgelenkgetriebe, jedoch ohne Vereinfachung der geometrischen Darstellung. Anhand der Zeichnung soll im Speziellen auf die Situation bei der hier gezeigten Stellung mit vollständig geöffnetem Deckel 2 eingegangen werden. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Beschreibung zu 1 verwiesen, wobei die Bezugsziffern beibehalten wurden. Die zweite Koppel 14, von der im Wesentlichen nur die Bremsfläche 21 zu sehen ist liegt am oberen Schenkel 20 der Schenkelfeder 17 an. Der dabei wirkende Kraftvektor F im Ruhezustand bewirkt aufgrund seiner Richtung ein Moment auf die zweite Koppel 14, das im Uhrzeigersinn um den vierten Drehpunkt 11 wirkt. Die zweite Koppel 14 wird somit in der dargestellten Stellung gegen den Anschlag 22 gedrückt. Durch die Federbeaufschlagung wird der Deckel 2 in der geöffneten Stellung gehalten. Dies hat den Vorteil, dass der Deckel 2 sich nicht aufgrund von Schwingungen oder seinem Eigengewicht selbsttätig schließt oder Klappergeräusche verursacht, sondern dass zum Schließen eine vom Bediener aufzubringende Mindestkraft erforderlich ist.

Claims

Drehgelenkgetriebe (1), insbesondere für den Antrieb von Komponenten im Innenraum von Kraftfahrzeugen, mit mindestens zwei Drehpunkten (8, 9, 10, 11) und mindestens drei Gliedern (4, 5, 6, 7), wobei mindestens ein Drehpunkt (8) einen Rotationsdämpfer (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung um mindestens einen anderen Drehpunkt (11) durch die Reibwirkung einer Feder (17) gebremst wird.
Koppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Schenkelfeder (17) ausgebildet ist und mit einem der Schenkel (20) auf eine Bremsfläche (21) eines Gliedes (6) wirkt.
Koppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswirkung der Feder (17) von der Stellung des Getriebes (1) abhängt.
Koppelgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelfeder (17) an einem benachbarten Glied (7) angeordnet ist.
Koppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Drehgelenkgetriebes (1) durch mindestens einen Anschlag (22) begrenzt ist und das Drehgelenkgetriebe (1) in der Stellung am Anschlag (22) von der Feder (17) gegen den Anschlag (22) gedrückt wird.