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Die Erfindung betrifft einen Drehbeschlag zum schwenkbaren Verstellen zweier Fahrzeugteile zueinander nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Drehbeschlag weist ein erstes Beschlagteil, das an einem radial nach innen weisenden, um eine erste Achse umlaufenden Abschnitt eine Innenverzahnung trägt, und ein zweites Beschlagteil, das an einem radial nach außen weisenden, um eine zweite Achse umlaufenden Abschnitt eine Außenverzahnung trägt, auf. Das zweite Beschlagteil steht dabei über seine Außenverzahnung mit der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils in Eingriff derart, dass das zweite Beschlagteil mit seiner Außenverzahnung an der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils nach Art eines Taumelgetriebes abrollen kann. Die Zähneanzahl der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils und die Zähneanzahl der Außenverzahnung des zweiten Beschlagteils sind hierbei so bemessen, dass bei einem Abrollen des zweiten Beschlagteils an dem ersten Beschlagteil die Beschlagteile relativ zueinander verdreht werden.
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Zum Antreiben der Drehbewegung der beiden Beschlagteile zueinander ist ein Exzenter vorgesehen, der zwei Exzenterelemente aufweist, die jeweils um die erste Achse drehbar am ersten Beschlagteil gelagert und in einer Aufnahme des zweiten Beschlagteils angeordnet sind. Die Exzenterelemente sind in der Aufnahme des zweiten Beschlagteils drehbar und stehen zum Erzeugen einer Drehbewegung der beiden Beschlagteile zueinander derart mit dem zweiten Beschlagteil in Wirkverbindung, dass das zweite Beschlagteil infolge einer Drehbewegung der Exzenterelemente in der Aufnahme mit seiner Außenverzahnung an der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils abrollt.
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Bei einem derartigen, beispielsweise aus der
DE 10 2008 028 094 A1 bekannten Drehbeschlag sind die beiden Exzenterelemente des Exzenters in Umfangsrichtung um die erste Achse über ein Federelement gegeneinander vorgespannt, wobei das Federelement mit einem ersten Federende in das eine der beiden Exzenterelemente und mit einem zweiten Federende in das andere der beiden Exzenterelemente eingreift und somit mit den Exzenterelementen verbunden ist. Das Federelement ist nach Art einer Schenkelfeder ausgebildet, wobei an jedes Federende ein Windungsabschnitt anschließt, die sich jeweils um die erste Achse erstrecken und die Windungen des Federelements ausbilden.
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Bei dem Federelement der
DE 10 2008 028 094 A1 sind die Windungsabschnitte zur Ausbildung der Windungen des Federelements, wie dies bei Schenkelfedern allgemein üblich ist, in Axialrichtung entlang der ersten Achse gesehen, hintereinander angeordnet, so dass ein Windungsabschnitt auf dem anderen liegt.
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Infolge der Ausbildung des Federelements mit mehreren Windungen benötigt das Federelement insbesondere in Axialrichtung einen vergleichsweise großen Bauraum. So benötigt ein Federelement, das in etwa zwei Windungen aufweist, den axialen Bauraum von drei Windungen, da durch die axial aneinander anschließende Anordnung der Windungen und den sich durch die aufgewickelte Bauform der Schenkelfeder ergebenden Versatz der Federenden in Axialrichtung der Raum von drei Windungen belegt ist (dies ist dadurch bedingt, dass die Federenden in den Raum der jeweils nächsten Windung hineinragen und somit quasi eine neue Windung beginnen, für die innerhalb des Drehbeschlags Raum vorgehalten werden muss).
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Zudem bewegen sich die Windungsabschnitte des Federelements bei einer Belastung des Federelements auf Torsion nach Art einer Schenkelfeder relativ zueinander, so dass auch für die Relativbewegüng der Windungsabschnitte Bauraum vorgehalten werden muss (dies wird auch als „Atmen“ des Federelements bezeichnet).
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Wird anstelle eines Federelements, das mehr als eine Windung aufweist, ein Federelement mit genau einer Windung oder weniger als einer Windung verwendet, um auf diese Weise Bauraum zu sparen, so ergibt sich der Nachteil, dass bei Verwendung eines Federelements mit einer hohen Steifigkeit eine breite Streuung der Federkräfte im Toleranzbereich der jeweiligen Einbausituation vorkommen kann, bei Verwendung einer Feder mit einer niedrigeren Federsteifigkeit und einer flacheren Federkennlinie hingegen die verfügbaren Federkräfte beschränkt sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drehbeschlag zur Verfügung zu stellen, bei dem Exzenterelemente zum Antreiben zweier Beschlagteile zueinander mit einem Federelement gegeneinander vorgespannt sind, das große Federkräfte zur Verfügung stellen kann, gleichzeitig aber, trotz Ausbildung mit mehreren Windungen, einen vergleichsweise kleinen Bauraum erfordert.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen, dass der erste Windungsabschnitt sich derart mit dem zweiten Windungsabschnitt kreuzt, dass der erste Windungsabschnitt in Axialrichtung entlang der ersten Achse gesehen abschnittsweise vor und abschnittsweise hinter dem zweiten Windungsabschnitt verläuft.
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Gedanke der vorliegenden Erfindung ist es, die die Windungen des Federelements ausbildenden Windungsabschnitte in Axialrichtung entlang der ersten Achse gesehen, sich nicht aneinander anschließen zu lassen, so dass eine Windung auf der nächsten liegt, sondern einen mit dem ersten Federende verbundenen ersten Windungsabschnitt sich mit einem mit dem zweiten Federende verbundenen Windungsabschnitt kreuzen zu lassen. Es entsteht ein Federelement nach Art einer Schenkelfeder, bei der die Windungen gegeneinander verschränkt sind, so dass die Windungen nicht mehr (vollständig) aufeinander liegen und axial zueinander versetzt sind, sondern sich zumindest abschnittsweise kreuzen.
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Der Kreuzungspunkt, an dem der erste Windungsabschnitt den zweiten Windungsabschnitt kreuzt, kann in Umfangsrichtung um die erste Achse in etwa mittig zwischen den Federenden angeordnet sein. Der erste Windungsabschnitt kann dabei am Kreuzungspunkt radial außerhalb des zweiten Windungsabschnitts verlaufen, so dass der erste Windungsabschnitt den zweiten Windungsabschnitt außen passiert und somit sich von einer Lage hinter dem zweiten Windungsabschnitt in eine Lage vor dem zweiten Windungsabschnitt (gesehen in Axialrichtung entlang der ersten Achse) erstreckt.
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Das Federelement nach Art einer Schenkelfeder umschreibt in einer konkreten Ausgestaltung weniger als zwei Windungen, beispielsweise zwischen 1,7 und 1,9, insbesondere in etwa 1,8 Windungen. Es ergibt sich ein Federelement mit nicht ganz zwei Windungen, bei dem der Kreuzungspunkt der Windungsabschnitte bei mittiger Anordnung zwischen den Federenden jeweils beispielsweise 0,9 Windungen von den Federenden in Umfangsrichtung beabstandet ist.
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Eine sich kreuzende Ausbildung von Windungsabschnitten ist grundsätzlich aber auch denkbar und kann vorteilhaft sein bei Federelementen mit mehr als zwei Windungen.
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Das Federelement steht über seine Federenden, die vorzugsweise in Axialrichtung zur ersten Achse umgebogen sind, mit den beiden Exzenterelementen des Exzenters in Eingriff und spannt diese in Umfangsrichtung gegeneinander vor. Durch die kreuzende Anordnung der Windungsabschnitte wird möglich, die Verbindungspunkte der beiden Windungsabschnitte mit dem jeweiligen Federende, also die Punkte, an denen die Federenden relativ zu den Windungsabschnitten umgebogen sind, in Axialrichtung entlang der ersten Achse gesehen auf der gleichen Höhe anzuordnen. Der Verbindungspunkt, an dem der erste Windungsabschnitt in das erste Federende übergeht, und der Verbindungspunkt, an dem der zweite Windungsabschnitt in das zweite Federende übergeht, sind somit in Axialrichtung nicht zueinander versetzt, sondern liegen zumindest näherungsweise auf derselben axialen Höhe, so dass die Windungsabschnitte nicht (entlang der ersten Achse gesehen) in unterschiedliche Richtungen vorstehen und damit den erforderlichen Bauraum des Federelements nicht vergrößern.
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Durch die sich kreuzende Anordnung der Windungsabschnitte kann das Federelement mit seinen Windungen so geformt werden, dass der erforderliche axiale Bauraum für das Federelement verkleinert ist. So wird möglich, bei einem Federelement mit zwei oder nahezu zwei Windungen dieses in einem Bauraum anzuordnen, der in Axialrichtung für zwei Windungen bemessen ist (so dass also nicht wie bisher der Bauraum für an sich drei Windungen vorgehalten werden muss). Zwar erhöht sich der erforderliche Bauraum in Radialrichtung, was aber in Kauf genommen werden kann, weil sich hierdurch der Bauraum des Drehbeschlags insgesamt nicht vergrößert.
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Zudem kann durch die verschränkte, sich kreuzende Ausbildung der Windungsabschnitte ein Atmen, also eine Relativbewegung der Windungsabschnitte zueinander bei einer Belastung des Federelements auf Torsion, reduziert werden, indem sich die Windungsabschnitte an ihrem Kreuzungspunkt in Radialrichtung aneinander abstützen.
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Die Herstellung des hier beschriebenen Federelements ist einfach und kann dadurch erfolgen, dass zunächst ein herkömmliches Federelement mit in Axialrichtung versetzten, aneinander anschließenden Windungen gewickelt wird, um dann ein Federende des Federelements mit seinem daran anschließenden Windungsabschnitt durch verbiegendes Umformen vor bzw. hinter dem an das andere Federende anschließenden Windungsabschnitt zu platzieren.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine erste Explosionsansicht eines Drehbeschlags mit seinen einzelnen Bauteilen;
- 2 eine zweite Explosionsansicht des Drehbeschlags, betrachtet in umgekehrter Richtung;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Drehbeschlags in zusammengebautem Zustand;
- 4 eine Draufsicht auf den Drehbeschlag, jedoch ohne ein das zweite Beschlagteil am ersten Beschlagteil haltendes Ringelement;
- 5 eine Schnittansicht entlang der horizontalen Ebene durch den Drehbeschlag;
- 6 eine Schnittansicht in vertikaler Richtung entlang der Linie A-A gemäß 4;
- 7 eine gesonderte Ansicht des zweiten Beschlagteils mit in einer zylindrischen Aufnahme des zweiten Beschlagteils angeordneten Bauteilen einer Antriebsstufe;
- 8 eine perspektivische Ansicht des zweiten Beschlagteils am ersten Beschlagteil mit Bauteilen der Antriebsstufe;
- 9 eine perspektivische Ansicht der Antriebsstufe schräg von oben;
- 10 eine gesonderte, perspektivische Ansicht eines herkömmlichen verwendeten Federelements in Form einer Schenkelfeder zum Vorspannen zweier Exzenterelemente und
- 11 eine gesonderte, perspektivische Ansicht eines die Erfindung verwirklichenden Federelements zum Vorspannen zweier Exzenterelemente.
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1 bis 9 zeigen eine Ausführungsform eines Drehbeschlags 1, der beispielsweise als Verstellvorrichtung zum Einstellen der Lehnenneigung bei einem Fahrzeugsitz Verwendung finden kann. Bei dem Drehbeschlag 1 ist ein erstes Beschlagteil 2 dazu beispielsweise mit einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes verbunden, während ein zum ersten Beschlagteil 2 drehbares zweites Beschlagteil 3 fest mit einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes gekoppelt ist.
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Das erste Beschlagteil 2 ist nach Art eines Hohlrads ausgebildet und weist eine innere zylindrische Aufnahme 20 auf, in der das nach Art eines Sonnenrads ausgebildete zweite Beschlagteil 3 angeordnet ist. Das erste Beschlagteil 2 weist an der radial nach innen weisenden Wandung der Aufnahme 20 eine Innenverzahnung 23 auf, mit der eine an einem äußeren umlaufenden Rand des zweiten Beschlagteils 3 angeordnete Außenverzahnung 31 in Eingriff steht.
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Das erste Beschlagteil 2 und das mit dem ersten Beschlagteil 2 in Eingriff stehende zweite Beschlagteil 3 verwirklichen ein Untersetzungsgetriebe nach Art eines Taumelgetriebes, bei dem die Außenverzahnung 31 des zweiten Beschlagteils 3 einen kleineren Durchmesser und weniger Zähne als die Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 aufweist, so dass das zweite Beschlagteil 3 an der Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 abrollen kann.
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Wie sich aus der Draufsicht gemäß 4 ergibt, weist das erste Beschlagteil 2 eine erste Achse A auf, zu der die zweite Achse B des zweiten Beschlagteils 3 exzentrisch ist. Rollt demzufolge das zweite Beschlagteil 3 an der Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 ab, ergibt sich eine Bewegung der zweiten Achse B auf einer Kreisbahn um die erste Achse A.
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Um den Drehbeschlag 1 anzutreiben und eine Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 zueinander zu erzeugen, ist eine Antriebsstufe 4 vorgesehen, die, wie aus den Explosionsansichten gemäß 1 und 2 ersichtlich, im Wesentlichen aus einem Antriebselement 41, einem Kopplungselement 43 und einem aus zwei Exzenterelementen 45, 46 bestehenden Exzenter besteht. Weiterhin sind ein Federelement 42 in Form einer Schenkelfeder zur Vorspannung der Exzenterelemente 45, 46 zueinander, eine ein Bremselement verwirklichende Schlingfeder 44 sowie ein Dichtungselement 47 und ein Axialsicherungsring 48 vorgesehen.
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Die Antriebsstufe 4 ist mit ihren wesentlichen Bauteilen in einer zylindrischen Aufnahme 33 innerhalb eines Ringbundes 32 des zweiten Beschlagteils 3 angeordnet und damit im Wesentlichen vom zweiten Beschlagteil 3 eingefasst. Der Ringbund 32 ist zylindrisch ausgebildet und begrenzt die zylindrische Aufnahme 33, wobei eine zylindrische Innenwandung 330 und ein ebenfalls zylindrischer Lagerabschnitt 331 die innere Mantelfläche der zylindrischen Aufnahme 33 bilden.
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Das Antriebselement 41 ist mit einem Schaft 410 drehbar in einer Bohrung 25 eines Zapfens 24 des ersten Beschlagteils 2 gelagert und kann damit um die erste Achse A relativ zum ersten Beschlagteil 2 verdreht werden. An der einem Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41 abgewandten Seite des Schaftes 410 sind außerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 das Dichtungselement 47 und der Axialsicherungsring 48 angeordnet, um das Antriebselement 41 und die Antriebsstufe 4 in axialer Richtung am ersten Beschlagteil 2 festzulegen.
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Der Kopfabschnitt 416 ist exzentrisch zum Schaft 410 und zur ersten Achse A ausgebildet, ist aber zentrisch zur zweiten Achse B des zweiten Beschlagteils 3 und schließt die zylindrische Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 nach außen hin (mit Spiel) ab.
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Der Schaft 410 weist eine den Schaft 410 durchgreifende Eingriffsöffnung 415 auf, die ein Vierkantprofil ausbildet und mit einer Antriebswelle zum Verdrehen des Antriebselementes 41 in Eingriff gebracht werden kann.
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Die den Exzenter ausbildenden Exzenterelemente 45, 46 weisen jeweils einen radial vorstehenden Nockenabschnitt 451, 461 auf und sind über einen Ringabschnitt 452, 462 mit einer inneren Bohrung 454, 464 jeweils an dem Zapfen 24 des ersten Beschlagteils 2 drehbar gelagert, wobei die Exzenterelemente 45, 46 in axialer Richtung entlang der ersten Achse A zueinander versetzt sind, also in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
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Die Exzenterelemente 45, 46 sind über das Federelement 42 elastisch zueinander vorgespannt. Ein langes Federende 420 des Federelements 42 durchgreift dazu eine Aussparung 453 des Exzenterelements 45 und greift in eine Aussparung 463 des Exzenterelements 46 ein. Wie aus der Zusammenschau der Explosionsansichten gemäß 1 und 2 und insbesondere 9 zu entnehmen ist, verjüngt sich dabei die Aussparung 463 am Exzenterelement 46 auf der dem Boden der Aufnahme 20 des ersten Beschlagteils 2 zugewandten Seite des Exzenterelements 46 zu einem Loch mit einem im Wesentlichen dem Federende 420 entsprechenden Durchmesser, so dass das Exzenterelement 46 in seiner Erstreckungsebene (quer zur Achse A) formschlüssig mit dem Federende 420 verbunden ist. Das zweite Federende 421 des Federelements 42, das kürzer ausgebildet ist als das Federende 420, greift hingegen in die Aussparung 453 ein und bewirkt im Zusammenwirken mit der randseitigen Begrenzung der Aussparung 453 eine elastische Vorspannung zwischen den Exzenterelementen 45, 46 derart, dass der wirksame Außendurchmesser des Exzenters (bestehend aus den Exzenterelementen 45, 46) vergrößert ist und dadurch eine weitestgehend spielfreie Anordnung des Exzenters in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 gegeben ist.
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Die Exzenterelemente 45, 46 liegen mit ihren radial nach außen versetzten Nockenabschnitten 451, 461 an dem Lagerabschnitt 331 (siehe die Explosionsansicht gemäß 1 und 2 sowie die Schnittansicht gemäß 6) an und wirken mit diesem Lagerabschnitt 331 zum Antreiben einer Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 zueinander zusammen.
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Die Exzenterelemente 45, 46 stehen über jeweils ein seitliches, axial in Richtung des Kopplungselements 43 vorspringendes Mitnehmerelement 450, 460 mit Aussparungen 433, 434 des Kopplungselements 43 in Eingriff. Wie der Schnittansicht gemäß 5 und der perspektivischen Ansicht gemäß 8 zu entnehmen ist, sind die Exzenterelemente 45, 46 damit über die Mitnehmerelemente 450, 460 mit dem Kopplungselement 43 in spielbehafteter Weise gekoppelt.
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Das Mitnehmerelement 460 erstreckt sich durch eine Aussparung 452A am äußeren Umfang des Ringabschnitts 452 des Exzenterelements 45 (2), so dass das Exzenterelement 45 in Umfangsrichtung nicht über das Mitnehmerelement 460 mit dem Exzenterelement 46 gekoppelt ist.
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Das Kopplungselement 43 ist ringförmig ausgebildet und an einem Kopplungsabschnitt 413 (siehe die Explosionsansicht gemäß 2) am Antriebselement 41 in ebenfalls spielbehafteter Weise angeordnet, indem das Kopplungselement 43 über radial nach innen vorspringende Vorsprünge 430 mit Aussparungen 414 am Kopplungsabschnitt 413 mit einem Winkelspiel (siehe 5) in Eingriff steht.
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Wie aus der Schnittansicht gemäß 6 ersichtlich, sind die Exzenterelemente 45, 46, das Kopplungselement 43 und das Federelement 42 innerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 angeordnet, und zwar axial versetzt zueinander zwischen dem Boden der Aufnahme 20 und dem Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41. Die Exzenterelemente 45, 46 sind dabei drehbar um den Zapfen 24 des ersten Beschlagteils 2 angeordnet, während das Kopplungselement 43 und das Federelement 42 sich um den Kopplungsabschnitt 413 des Antriebselements 41 erstrecken, der auch als axiales Auflager zur Lagerung des Antriebselements 41 an dem Zapfen 24 dient.
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Zusätzlich ist zur Verwirklichung einer Bremseinrichtung innerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 die ein Bremselement verwirklichende Schlingfeder 44 angeordnet, die, wie aus 6 ersichtlich, mit der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 in Kontakt steht. Die Schlingfeder 44 ist damit vollständig in den Drehbeschlag 1 integriert, ohne den Bauraum des Drehbeschlags 1 zu vergrößern.
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Wie insbesondere den Explosionsansichten gemäß 1 und 2 in Zusammenschau mit der Schnittansicht gemäß 5 zu entnehmen ist, weist die Schlingfeder 44 zwei radial nach innen weisende Federenden 440, 441 auf, die jeweils zwischen einem am Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41 angeordneten Anschlag 411, 412 und einem Anschlag 431, 432 am Kopplungselement 43 gelegen sind. Über die Federenden 440, 441 tritt bei einem Antreiben des Drehbeschlags 1 über das Antriebselement 41 das Antriebselement 41 mit der Schlingfeder 44 in Kontakt, um auf diese Weise die Schlingfeder 44 in Richtung eines Zusammenziehens zu belasten und aus einer kraftschlüssigen Anlage mit der zylindrischen Innenwandung 330 zu bringen. Liegt hingegen eine abtriebsseitige Kraft an, die auf die Exzenterelemente 45, 46 wirkt, so tritt das mit den Exzenterelementen 45, 46 gekoppelte Kopplungselement 43 über einen seiner Anschläge 431, 432 mit einem Federende 440, 441 in Kontakt und belastet die Schlingfeder 44 in Richtung eines Aufweitens, so dass die kraftschlüssige, sperrende Anlage der Schlingfeder 44 an der zylindrischen Innenwandung 330 verstärkt wird und eine Drehbewegung der Exzenterelemente 45, 46 in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 verhindert ist und dadurch der Drehbeschlag 1 insgesamt gesperrt und eine Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 relativ zueinander nicht möglich ist.
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Die Funktionsweise des in 1 bis 9 dargestellten Drehbeschlags 1 ist wie folgt.
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Zum Antreiben betätigt ein Nutzer beispielsweise über ein mit dem Antriebselement 41 verbundenes, in die Eingriffsöffnung 415 eingreifendes Handrad das Antriebselement 41 und versetzt dieses in eine Drehbewegung um die erste Achse A. Durch die Verdrehung des Antriebselements 41 gelangt einer der Anschläge 411, 412 in Anlage mit dem zugeordneten Federende 440, 441 der Schlingfeder 44 und belastet diese in Richtung eines Zusammenziehens, so dass die kraftschlüssige Anlage der Schlingfeder 44 mit der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 aufgehoben wird. Die Exzenterelemente 45, 46 sind somit freigeschaltet und in der zylindrischen Aufnahme 33 drehbar. Nach Überwindung des Winkelspiels zwischen dem Kopplungsabschnitt 413 am Antriebselement 41 und dem Kopplungselement 43 nimmt das Antriebselement 41 das Kopplungselement 43 mit, das wiederum über den Eingriff der Mitnehmerelemente 450, 460 mit den Exzenterelementen 45, 46 gekoppelt ist und diese mitnimmt.
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Angetrieben durch das Antriebselement 41 bewegen sich die Exzenterelemente 45, 46 um den Zapfen 24 am ersten Beschlagteil 2 und drehen sich in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3, wodurch das zweite Beschlagteil 3 in eine abrollende Drehbewegung in der Aufnahme 20 des ersten Beschlagteils 2 angetrieben wird (bzw. bei feststehendem zweiten Beschlagteil 3 das erste Beschlagteil 2 zu einem Abrollen um das zweite Beschlagteil 3) und sich damit die Beschlagteile 2, 3 in untersetzter Weise zueinander verdrehen. Die Beschlagteile 2, 3 führen dabei eine exzentrische, taumelnde Bewegung zueinander aus, indem die (zweite) Achse B des zweiten Beschlagteils 3 sich auf einem Kreis um die (erste) Achse A des ersten Beschlagteils 2 bewegt.
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Bei Anliegen einer abtriebsseitigen Kraft beispielsweise durch Belastung einer mit dem ersten Beschlagteil 2 gekoppelten Rückenlehne werden die Exzenterelemente 45, 46 belastet. Dadurch, dass die Schlingfeder 44 zum Sperren einer solchen abtriebsseitigen Belastung vorgesehen ist, wird jedoch ein selbsttätiges Verstellen infolge dieser Belastung verhindert, insbesondere auch bei einer vibrierenden Belastung, die ansonsten zu einem selbsttätigen Ablaufen, d. h. einem kriechenden Verstellen unter Wirkung der Belastung, führen könnte. Bei einer selbsttätigen Bewegung der Exzenterelemente 45, 46 infolge einer abtriebsseitigen Belastung kommt das Kopplungselement 43 über den koppelnden Eingriff der Mitnehmerelemente 450, 460 in die Aussparungen 433, 434 mit einem der Anschläge 431, 432 mit einem der Federenden 440, 441 in Kontakt und belastet die Schlingfeder 44 in Richtung eines Aufweitens, so dass die Anlage der Schlingfeder 44 an der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 verstärkt wird und zu einem sperrenden Kraftschluss führt, infolge dessen die Exzenterelemente 45, 46 nicht in der zylindrischen Aufnahme 33 verdreht werden können und der Drehbeschlag 1 somit gesperrt ist.
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Der Drehbeschlag 1 kann wahlweise mit oder ohne Schlingfeder 44 bereitgestellt und betrieben werden. Beispielsweise kann ein manuell zu betätigender Drehbeschlag 1 mit Schlingfeder 44 ausgestattet werden; bei Verwendung des Drehbeschlags 1 im Zusammenwirken mit einem elektrischen Antrieb hingegen kann die Schlingfeder 22 entnommen werden, um auf die zusätzliche Schlingfeder 44 zu verzichten und eine Bremswirkung über den elektrischen Antrieb bereitzustellen. Möglich ist auch, anstelle einer Schlingfeder 44 eine andere Bremsvorrichtung, beispielsweise eine extern an den Drehbeschlag ansetzbare Bremsvorrichtung, zu verwenden, wie sie z.B. aus der
DE 10 2008 028 094 A1 oder der
DE 10 2005 060 796 A1 bekannt ist.
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Eine konkrete Ausgestaltung eines die Erfindung verwirklichenden, nach Art einer Schenkelfeder ausgebildeten Federelements 42 ist in 11 dargestellt, wobei zum Vergleich in 10 ein Federelement 42 dargestellt ist, wie es herkömmlich eingesetzt wird.
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Das Federelement 42 gemäß 11 weist ein erstes Federende 420 und ein zweites Federende 421 auf, die jeweils näherungsweise in Axialrichtung zur ersten Achse A des ersten Beschlagteils 2 umgebogen sind. Über das erste Federende 420 steht, wie vorangehend bereits erwähnt, das Federelement 42 mit dem Exzenterelement 46 und über das zweite Federende 421 mit dem Exzenterelement 45 in Eingriff.
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Das in 11 dargestellte Federelement 42 weist mehr als eine Windung, aber weniger als zwei Windungen auf, nämlich ca. 1,8 Windungen, die durch Windungsabschnitte 422, 424 gebildet sind. Der erste Windungsabschnitt 422 schließt hierbei an das erste Federende 420 an, während der zweite Windungsabschnitt 424 mit dem zweiten Federende 421 verbunden ist.
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Während bei einem herkömmlichen Federelement 42 (siehe 10) die Windungsabschnitte 422, 424 in axialer Richtung A gesehen aneinander anliegen und somit axial aneinander anschließen (von der Seite gesehen liegen die Windungsabschnitte 422, 424 aufeinander), sind die Windungsabschnitte 422, 424 bei dem Federelement 42 gemäß 11 an einem Kreuzungspunkt 425 miteinander gekreuzt, so dass der Windungsabschnitt 422 in Axialrichtung entlang der ersten Achse A gesehen abschnittsweise vor und abschnittsweise hinter dem zweiten Windungsabschnitt 424 verläuft. Von der Seite gesehen liegt der erste Windungsabschnitt 422 somit, entgegen der herkömmlichen Ausgestaltung gemäß 10, nicht durchgängig oberhalb des zweiten Windungsabschnittes 424, sondern kreuzt diesen an dem Kreuzungspunkt 425 und liegt im Bereich des ersten Endes 420 unterhalb des zweiten Windungsabschnitts 424, im Bereich des zweiten Endes 421 hingegen oberhalb des zweiten Windungsabschnitts 424.
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Der erste Windungsabschnitt 422 kreuzt den zweiten Windungsabschnitt 424 an dem Kreuzungspunkt 425, an dem der erste Windungsabschnitt 422 radial außerhalb (gesehen relativ zur ersten Achse A) des zweiten Windungsabschnitts 424 verläuft.
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Durch die sich kreuzende Ausgestaltung der Windungen des Federelements 42 kann der für das Federelement 42 entlang der ersten Achse A erforderliche Bauraum reduziert werden. Insbesondere ist das Federelement 42 gemäß 11 so geformt, dass Verbindungspunkte 426, 427, an denen die Windungsabschnitte 422, 424 in die Federenden, 420, 421 übergehen, in etwa auf der gleichen Höhe (gesehen entlang der Achse A) angeordnet sind.
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Durch die verschränkte Anordnung des Federelements 42 mit sich kreuzenden Windungen benötigt das Federelement 42 in Axialrichtung den Bauraum von ca. zwei Windungen, also einen Bauraum mit einer Höhe in Axialrichtung von ca. dem doppelten Durchmesser des die Windungen verwirklichenden Federdrahtes. Der erforderliche Bauraum ist damit gegenüber dem herkömmlichen Federelement 42 nach 10 reduziert, das dadurch, dass die Windungen axial aneinander anschließen, in Axialrichtung einen Bauraum von mehr als zwei Windungen, also mehr als dem Doppelten des Durchmessers des Federdrahtes benötigt (dies kommt daher, dass die Verbindungspunkte 426, 427 bei dem Federelement 42 gemäß 10 nicht axial auf derselben Höhe liegen, sondern nach oben bzw. unten vorstehen und damit in den Raum der jeweils nächsten Windung hineinragen).
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Zudem stützen sich die Windungsabschnitte 422, 424 an dem Kreuzungspunkt 425 in Radialrichtung aneinander ab, so dass eine Relativbewegung der Windungsabschnitte 422, 424 bei einer Belastung des Federelements 42 auf Torsion reduziert werden kann.
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Die Herstellung des Federelements 42 kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass zunächst ein herkömmliches Federelement 42, wie dies in 10 dargestellt ist, gefertigt wird, um dann das erste Federende 420 mit dem daran anschließenden Windungsabschnitt 422 durch abschnittsweises Verbiegen so an dem Windungsabschnitt 424 vorbeizuführen, dass die Verbindungspunkte 426, 427 in Axialrichtung in etwa in der gleichen Höhe zu liegen kommen.
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Wie vorangehend bereits ausgeführt, können die Federenden 420, 421, die in Axialrichtung relativ zu den Windungsabschnitten 422, 424 umgebogen sind, unterschiedliche Längen L1, L2 aufweisen, so dass das erste Federende 420 mit einer größeren Länge L1 mit dem von dem Federelement 42 aus hinter dem Exzenterelement 45 angeordneten Exzenterelement 46 in Eingriff gebracht werden kann, während das zweite Federende 421 mit einer kleineren Länge L2 mit dem Exzenterelement 45 verbunden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehbeschlag
- 2
- Erstes Beschlagteil
- 20
- Zylindrische Aufnahme
- 21
- Ringelement
- 22
- Aufnahmeabschnitt
- 23
- Innenverzahnung
- 24
- Zapfen
- 25
- Bohrung
- 3
- Zweites Beschlagteil
- 31
- Außenverzahnung
- 32
- Ringbund
- 33
- Aufnahme
- 330
- Zylindrische Innenwandung
- 331
- Lagerabschnitt
- 4
- Antriebsstufe
- 41
- Antriebselement
- 410
- Schaft
- 411,412
- Anschlag
- 413
- Kopplungsabschnitt
- 414
- Aussparungen
- 415
- Eingriffsöffnung
- 416
- Kopfabschnitt
- 42
- Federelement
- 420, 421
- Federende
- 422, 424
- Windungsabschnitt
- 425
- Kreuzungspunkt
- 43
- Kopplungselement
- 430
- Vorsprünge
- 431,432
- Anschlag
- 433, 434
- Aussparung
- 44
- Schlingfeder
- 440, 441
- Federende
- 45, 46
- Exzenterelement
- 450,460
- Mitnehmerelement
- 451,461
- Nockenabschnitt
- 452, 462
- Ringabschnitt
- 452A
- Aussparung
- 453, 463
- Aussparung
- 454, 464
- Bohrung
- 465
- Anlagefläche
- 466
- Schmiertaschen
- 47
- Dichtungselement
- 48
- Axialsicherungsring
- A
- Erste Achse
- B
- Zweite Achse
- L1, L2
- Länge
