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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Dachträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Eine derartige Spannvorrichtung ist aus der
DE 195 17 278 A1 bekannt. Die bekannte Spannvorrichtung ist als Verriegelungsvorrichtung gestaltet, die einen Exzenterhebel aufweist. Der Exzenterhebel ist auf einem Gewindespindelabschnitt verstellbar, um für den Exzenterhebel eine Vorjustierung relativ zu einer Abstützfläche zu erzielen. Durch ein Umlegen des Exzenterhebels wird auf den Gewindespindelabschnitt eine Zugbelastung ausgeübt, die eine entsprechende Verriegelung ermöglicht.
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Aus der
DE 600 07 507 T2 ist eine Spannvorrichtung für einen Dachträger eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der eine Verspannung durch eine Drehbewegung eines Drehgriffes relativ zu einer Gewindespindel erfolgt. Bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentgrenzwertes wird der Drehgriff von der Gewindespindel abgekoppelt. Die Gewindespindel hat dann ihre Endposition erreicht.
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Eine weitere Spannvorrichtung ist zur Sicherung eines Vorderrades an einer Fahrradgabel allgemein bekannt. Die Spannvorrichtung weist eine koaxial zu einer Radachse verlaufende Gewindestange auf, die ein Radlager durchdringt. Auf einer Seite des Radlagers ist eine drehbare Mutter vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Gewindespindel stirnseitig ein Exzenterhebel zugeordnet, der als Spannhebel zum Verspannen des Rades an der Radgabel dient. Für eine Montage des Rades wird das Rad mit seiner Radachse und seiner Radlagerung in entsprechende Aufnahmen der Fahrradgabel eingesetzt. Anschließend wird die Mutter von einer Seite her zugedreht. Abschließend wird der Exzenterhebel durch entsprechendes Umlegen gespannt und fixiert das Radlager in der Fahrradgabel.
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Es sind auch Dachträger für Kraftfahrzeuge allgemein bekannt, die an einer Dachreling oder einer Regenrinne des Dachbereiches des Kraftfahrzeuges arretiert werden. Ein derartiger Dachträger weist an seinen gegenüberliegenden Stirnendbereichen jeweils einen Stützfuß auf, dem jeweils ein bewegliches Klemmglied zugeordnet ist. Ein Drehknopf dient zur Betätigung einer Spannvorrichtung, die den Stützfuß und das Klemmglied gegeneinanderzieht und so die Dachreling zwischen dem Stützfuß und dem Klemmglied einklemmt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung und einen Dachträger der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine sichere Fixierung ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird für die Spannvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Spannhebelanordnung hat eine Doppelfunktion, da sie sowohl die Drehung zur Erzielung einer Vorspannung als auch die Exzenterhebelfunktion zur Erzielung einer Endspannung umfasst. Die Spannvorrichtung ist in besonders vorteilhafter Weise bei einem Dachträger für ein Kraftfahrzeug einsetzbar, wobei vorzugsweise der Dachträger an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Spannvorrichtung aufweist. Die Spannvorrichtung ist aber auch zur Fixierung und Spannung anderer Gegenstände geeignet. Die Abkopplung erfolgt bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentniveaus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Spannvorrichtung, die für einen Dachträger eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, erfolgt die Abkopplung bei einem Drehmoment von 2 Nm.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Spannachse ein Stützbacken längsverlagerbar geführt, an dem das Klemmglied abgestützt ist und der durch die Spannhebelanordnung relativ zur Spannachse verlagerbar ist. Der Stützbacken überträgt demzufolge die Bewegungen der Dreheinheit und des Exzenterhebels auf das Klemmglied.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Spannhebelanordnung wenigstens einen Exzenternocken auf, der mit dem Stützbacken zusammenwirkt. Der Exzenternocken ist Teil des Exzenterhebels, der in der Spannhebelanordnung integriert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung greift die Spannhebelanordnung mittels einer Gewindemutter an dem Gewindespindelabschnitt der Spannachse koaxial an, wobei zwischen der Gewindemutter und einem Gehäuseabschnitt der Spannhebelanordnung die Überlastsicherung angeordnet ist. Die Gewindemutter ist Teil der Dreheinheit, die in der Spannhebelanordnung integriert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Überlastsicherung wenigstens ein auf eine Verzahnung der Gewindemutter wirkendes Kopplungsglied, das zwischen einer die Verzahnung freigebenden Stellung und einer in die Verzahnung eingreifenden Stellung beweglich gelagert ist, und eine Federanordnung wirkt in Richtung der Eingriffsstellung auf das Kopplungsglied. In vorteilhafter Weise ist die Federanordnung derart gewählt, dass das Sperrglied ab einem definierten Drehmoment, insbesondere größer oder gleich 2 Nm, auf der Verzahnung durchrutscht. Die Federanordnung bewirkt die Druckkraft, mit der das wenigstens eine Kopplungsglied gegen die Verzahnung der Gewindemutter gedrückt wird. Übersteigt das Drehmoment die durch die Federanordnung aufgebrachte Belastung, drücken entsprechende Zahnflanken der Verzahnung der Gewindemutter das Kopplungsglied relativ zur Drehachse der Gewindemutter radial nach außen. Dadurch kann die Gewindemutter nicht mehr weiter mit einem Drehmoment beaufschlagt werden. Dies bedeutet, dass sie in ihrer Axiallage auf dem Gewindespindelabschnitt verbleibt. Falls die Spannhebelanordnung dennoch weitergedreht wird, ergeben sich charakteristische Rattergeräusche, die akustisch signalisieren, dass das Ende der Drehfunktion der Spannhebelanordnung erreicht ist. Eine Bedienperson kann somit in einem nachfolgenden Bedienschritt die Exzenterhebelfunktion der Spannhebelanordnung betätigen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Spannhebelanordnung einen radial zur Spannachse schwenkbeweglichen Betätigungsbügel, und das wenigstens eine Kopplungsglied ist koaxial zur Schwenkachse des Betätigungsbügels in dem Gehäuseabschnitt der Spannhebelanordnung verlagerbar. Damit ist eine platzsparende Unterbringung und Integration des wenigstens einen Kopplungsglieds in dem Gehäuse der Spannhebelbanordnung erzielbar.
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Für den Dachträger wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Der Dachträger ist vorzugsweise für ein Dachträgersystem bei einem Personenkraftwagen einsetzbar, das auf zwei Grundträger aufweisenden, derartigen Dachträgern besteht. Die Dachträger weisen Stützfüße auf, die entweder für die Befestigung an einer Dachreling oder für die Befestigung an oder in einer Nut oder Sicke eines Dachbereiches des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind.
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In Ausgestaltung des Dachträgers ist die Spannhebelanordnung zumindest abschnittsweise von einem Abdeckgehäuse umgeben, das in einer Schließstellung der Spannhebelanordnung formschlüssig auf ein Stirnende des Dachträgers aufsteckbar ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Spannhebelanordnung nach Beendigung des Spannvorganges in einfacher Weise in ihre Schließstellung überführt werden kann, in der das Abdeckgehäuse auf ein Stirnende eines Stützfußes des Dachträgers oder ein Stirnende eines Hohlprofils des Dachträgers aufgesteckt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Abdeckgehäuse ein Schloss zugeordnet, um die Spannhebelanordnung in ihrer Schließstellung an dem Dachträger zu sichern. Auch hier erfolgt die Sicherung vorzugsweise an einem Stützfuß des Dachträgers oder an einem Hohlprofil des Dachträgers. Das Schloss gewährleistet eine diebstahlsichere Befestigung des Dachträgers auf einem entsprechenden Fahrzeugdach.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt eines Dachträgers für ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,
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2 den Dachträger nach 1, wobei die Spannvorrichtung in ihrer Schließstellung dargestellt ist,
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3 die Darstellung nach 2 in anderer Perspektive,
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4 die Darstellung nach den 2 und 3 mit teilweise aufgeschnittener Spannvorrichtung und
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5 die Spannvorrichtung nach 4 in einer Frontansicht.
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Ein Dachträger 1 ist Teil eines Dachträgersystems für ein Kraftfahrzeug. Der Dachträger 1 wird an einer fahrzeugseitigen Dachreling oder an einer dachseitigen Rinne, Sicke oder Nut befestigt. In montiertem Zustand auf einem entsprechenden Fahrzeugdach erstreckt sich der Dachträger 1 in Fahrzeugquerrichtung über die Breite des Fahrzeugdaches. Der Dachträger 1 weist einen als Hohlprofil ausgeführten Grundträger 2 sowie auf beiden Seiten des Grundträgers 2 jeweils eine Spannvorrichtung 5 auf, die anhand der 1 bis 5 näher beschrieben wird.
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Zur Befestigung der Spannvorrichtung 1 an einer Dachreling oder einer anders gestalteten Profilierung des Fahrzeugdaches ist ein Stützfuß 3 vorgesehen, der in einem nach unten aus dem Grundträger 2 herausragenden Gegenhalter 4 längs einer Spannachse 8 verlagerbar geführt ist. Die Spannachse 8 ragt, wie anhand der 1 bis 4 erkennbar ist, schräg nach außen und nach unten von dem Grundträger 2 aus ab und ist mittels einer nicht näher bezeichneten Halterung, die auch den Gegenhalter 4 trägt, in dem Grundträger 2 montiert. Die Spannachse 8 ist feststehend ausgeführt und weist an ihrem vom Grundträger 2 abragenden freien Ende einen Gewindespindelabschnitt auf, auf dem eine Spannhebelanordnung 5 gehalten ist. Die Spannhebelanordnung 5 umfasst eine Dreheinheit, die eine auf den Gewindespindelabschnitt aufgeschraubte Mutter 12, 13 aufweist. Die Spannhebelanordnung 7 weist ein radial zur Spannachse 8 ausgerichtetes Gehäuse 10 auf, das die Mutter 12, 13 koaxial umgibt. Das Gehäuse 10 ist relativ zu der Mutter 12, 13 koaxial zur Spannachse 8 drehbeweglich gelagert. Die Mutter 12, 13 ist in dem Gehäuse 10 axial – ebenfalls auf die Spannachse 8 bezogen – gesichert gehalten, so dass bei einer Schraubbewegung der Mutter 12, 13 auf dem Gewindespindelabschnitt der Spannachse 8 zwangsläufig auch eine axiale Verlagerung des Gehäuses 10 der Spannhebelanordnung 7 erfolgt.
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An dem Gehäuse 10 liegt ein Stützbacken 6 axial – auf die Spannachse 8 bezogen – an, der durch eine Schraubendruckfeder 11 zusätzlich in Richtung des Gehäuses 10 federbelastet ist. Die Schraubendruckfeder 11 umschließt die Spannachse 8 koaxial und stützt sich mit ihrem dem Stützbacken 6 axial gegenüberliegenden Ende an dem Gegenhalter 4 ab.
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Um zwischen dem Gehäuse 10 und der Mutter 12, 13 eine Drehmomentübertragung zu bewirken, sind in dem Gehäuse 10 radial zur Spannachse 8 von gegenüberliegenden Seiten her zwei Kopplungsglieder 14 vorgesehen, die auf ihrer der Mutter 12, 13 zugewandten Stirnseite mit Rastzähnen 16 versehen sind. Korrespondierend hierzu ist die Mutter 12, 13 an ihrem Außenumfang mit einer Außenverzahnung 13 versehen, in die die Rastzähne 16 der Kopplungsglieder 14 formschlüssig eingreifen. Entsprechende Zahnflanken der Außenverzahnung 13 einerseits und der Rastzähne 16 andererseits sind derart ausgeführt, dass ab einem definierten Drehmomentniveau die Rastzähne 16 und die Außenverzahnung 13 außer Eingriff zueinander geraten. Um dies zu ermöglichen, sind beide Kopplungsglieder 14 kolbenförmig ausgeführt und in entsprechenden Zylinderraumabschnitten des Gehäuses 10 koaxial zur Radialachse S längsverlagerbar geführt. Die Zylinderräume sind demzufolge ebenfalls koaxial zu der Radialachse S ausgerichtet. Die beiden Kopplungsglieder 14 liegen einander – auf die Mutter 12 bezogen – diametral gegenüber. Auf jedes Kopplungsglied 14 wirkt eine Federanordnung, vorliegend in Form einer Schraubendruckfeder 15, die das Kopplungsglied 14 und damit auch die jeweiligen Rastzähne 16 radial gegen die Mutter 12 presst. Zur Montage der Schraubendruckfedern 15 sind beide gegenüberliegenden Zylinderräume offen und mittels einer Verschraubung 17 verschließbar. Die Verschraubungen 17 bringen gleichzeitig auch die entsprechende Vorspannung der jeweiligen Schraubendruckfeder 15 auf. Die Federkräfte der Schraubendruckfedern 15 sind derart auf den vorliegenden Einsatzfall abgestimmt, dass ab einem Drehmoment von 2 Nm die Kopplungsglieder 14 gegen die Druckkraft der jeweiligen Schraubendruckfeder 15 bei einer Drehbewegung des Gehäuses 10 relativ zur Mutter 12 durch die Zahnflanken der drehmomentübertragenden Verzahnung nach außen gedrückt werden. Eine weitere Drehbewegung des Gehäuses 10 führt dann zu einem Entlanggleiten der Rastzähne 14 auf der Außenverzahnung 13 der Mutter 12, so dass sich ein ratterndes charakteristisches Geräusch ergibt. Bei Erreichen dieses Drehmomentniveaus dreht somit das Gehäuse 10 gegenüber der Mutter 12 leer. Die Mutter 12 wird daher bei Erreichen dieses Drehmomentniveaus nicht mehr weiter verdreht.
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Die Spannhebelanordnung 5 umfasst auch einen Betätigungsbügel 7, der quer zu dem Gehäuse 10 der Spannhebelanordnung 5 abragt und koaxial zur Radialachse S schwenkbeweglich auf einem Lagermantel des Gehäuses 10 gelagert ist. Eine nicht näher dargestellte Rastkugelanordnung zwischen der Lagernabe des Betätigungsbügels 7 und den als zylindrische Abschnitte gestalteten Lagermantelflächen des Gehäuses 10 gewährleistet, dass der Bügel 7 durch sein Eigengewicht unbelastet nur bis in eine mit der Spannachse 8 fluchtende Position gemäß 1 kippt. Ein weiteres Nachuntenkippen wird durch die Rastkugelanordnung verhindert.
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Durch ein Drehen des Betätigungsbügels 7 in der Drehstellung gemäß 1 wird das Gehäuse 10 einschließlich der Mutter 12 auf dem Gewindespindelabschnitt der Spannachse 8 – je nach Drehrichtung – nach oben oder nach unten geschraubt. Durch die Axialverlagerung des Gehäuses 10 zusätzlich zu seiner Drehbewegung – jeweils relativ zur Spannachse 8 – wird zwangsläufig der axial auf der Spannachse 8 beweglich gelagerte Spannbacken 6 mit verlagert, der axial an dem Stützfuß 3 angreift und diesen ebenfalls mit verlagert.
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Die Spannhebelanordnung 5 ist zusätzlich mit einer Exzenterhebelfunktion versehen, die durch Exzenternocken 9 im Bereich der Lagernaben des Betätigungsbügels 7 gebildet sind. Die Exzenternocken 9 liegen axial an dem Stützbacken 6 an und stellen gegenüber der Radialachse S exzentrische Kurvenscheiben dar. Bei einem Hochschwenken des Betätigungsbügels 7 aus der Drehstellung gemäß 1 in Richtung des Grundträgers 2 wird somit zwangsläufig der Stützbacken 6 längs der Spannachse 8 ebenfalls axial in Richtung des Grundträgers 2 verlagert, wodurch der mit dem Stützbacken 6 in Wirkverbindung stehende Stützfuß 3 ebenfalls axial verlagert wird.
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Wenn man nun den Dachträger 1 quer zu einer Dachreling eines Fahrzeugdaches positioniert, stützen sich die Gegenhalter 4 von oben und seitlich von innen her an einer entsprechenden Dachreling ab. Die Stützfüße 3 übergreifen die Dachreling zunächst außen in Abstand. Sobald der Betätigungsbügel 7 der Spannhebelanordnung 5 in seiner mit der Spannachse 8 fluchtenden Drehstellung gemäß 1 überführt ist, kann durch Drehen des Betätigungsbügels 7 um die Spannachse 8 der Stützbacken 6 in Richtung des Grundträgers 2 verlagert werden, wodurch der Stützfuß 3 von außen und unten her an der Dachreling zur Anlage kommt. Sobald für eine Drehbewegung des Betätigungsbügels 7 ein erhöhtes Drehmoment benötigt wird, das die Druckkraft der Schraubendruckfedern 15 übersteigt, kommt die Überlastsicherung zwischen Gehäuse 10 und Mutter 12 zum Tragen. Dann werden die Kopplungsglieder 14 nach außen gedrückt. Eine weitere Drehbewegung des Betätigungsbügels 7 führt hierdurch zwangsläufig zu einem ratternden Geräusch, das der Bedienperson signalisiert, dass die durch die Drehbewegung erzielte Vorspannung erreicht ist. Anschließend wird der Betätigungsbügel 7 aus der Drehstellung nach 1 um die Radialachse S nach oben zum Stirnende des Grundträgers 2 hin geschwenkt, wodurch die Exzenternocken 9 den Stützbacken 6 weiter nach oben längs der Spannachse 8 verlagern bzw. die Spannachse 8 nach unten durch die Spannhebelanordnung 5 hindurch verschieben. Dadurch wird zwangsläufig auch die Klemmung des Stützfußes 3 an der Dachreling erhöht. Sobald der Betätigungsbügel 7 seine Sperrstellung nach den 2 bis 4 erreicht hat, ist die Befestigung des Stützfußes 3 an der Dachreling sichergestellt.
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In nicht näher dargestellter Weise kann der Stützbügel 7 der Spannhebelanordnung 5 mit einem Abdeckgehäuse versehen sein, das in der Schließstellung des Betätigungsbügels 7 stirnseitig auf den Grundträger 2 aufgesteckt wird. Dadurch ist das Erreichen der Schließstellung optisch klar definiert. Zudem wird durch das Aufstecken des mit dem Betätigungsbügel 7 verbundenen Abdeckgehäuses auch eine zusätzliche Sicherung der Spannhebelanordnung an dem Stirnende des Grundträgers 2 erzielt, die durch ein Schloss noch erhöht werden kann. Durch ein entsprechendes Schloss wird verhindert, dass die Spannhebelanordnung 5 von Nichtberechtigten wieder gelöst werden kann. Dies ergibt eine zusätzliche Diebstahlsicherung.
