DE10330719B4

DE10330719B4 - Verstellmechanismus für einen Bowdenzug

Info

Publication number: DE10330719B4
Application number: DE2003130719
Authority: DE
Inventors: Filipe Vermoim da Silva Alves; Leonel Jorge Vermoin Lopes Correia
Original assignee: Fico Cables Ltda
Current assignee: Fico Cables Ltda
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2023-07-09
Also published as: EP1496416A1; DE10330719A1

Abstract

Verstellmechanismus (1) zur Betätigung von Bowdenzügen, aufweisend:
a. eine drehbar gelagerte Antriebsplatte (10);
b. eine drehbar gelagerte Eingriffsplatte (20) zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Antriebsplatte (10); wobei
c. die Eingriffsplatte (20) während der Drehung zusätzlich um eine Achse verschwenkbar ist, welche senkrecht zur Drehachse der Eingriffsplatte (20) angeordnet ist, um die Antriebsplatte (10) mit der Eingriffsplatte (20) in Eingriff zu bringen.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verstellmechanismus für einen Bowdenzug, beispielsweise zur Verstellung einer Stützstruktur in einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes.
2. Hintergrund der Erfindung
Um den Komfort von Fahrzeugsitzen, insbesondere von Rückenlehnen der Fahrzeugsitze, zu erhöhen, werden verschiedene Stützstrukturen in diese Rückenlehnen eingebaut. Diese Stützstrukturen sind zumeist an die Rückenform der sitzenden Person angepasst, um dieser Person einerseits Halt zu bieten und andererseits um eine ausreichende Unterstützung für die natürliche Rückenform zu liefern. Derartige Stützstrukturen sind entweder in ihrer Form vorgegeben und geben nur geringfügig aufgrund ihrer federnden Eigenschaften nach. Andere Stützstrukturen sind mit Hilfe von Verstellmechanismen auf verschiedene Bedürfnisse der sitzenden Person einstellbar.
Mit Hilfe bekannter Verstellmechanismen kann einerseits die Wölbung der Stützstruktur gerade im Lendenwirbelbereich angepasst werden. Eine weitere Funktion dieser Verstellmechanismen besteht darin, die Stützstruktur parallel zur Verlaufsrichtung der Wirbelsäule in der Höhe zu verstellen. Auf diese Weise ist es möglich, die Stützstruktur der Rückenlehne auf sitzende Personen unterschiedlicher Größe optimal anzupassen.

Verschiedene Verstellmechanismen für Rückenstützen in Fahrzeugsitzen sind in der US-A-4 805 481, in der US-A-2 395 576 und in der US-A-4 143 905 offenbart. Die US-A-4 805 481 offenbart einen Verstellmechanismus mit großem Platzbedarf, weil die antreibende Bewegung und die verstellende Bewegung über entfernt voneinander angeordnete Drehachsen übertragen wird. Eine kompaktere Anordnung ist in den beiden anderen US-Patenten dargestellt. In diesen Anordnungen wird über eine Hauptdrehachse der Verstellmechanismus von einer Grundposition, in der kein Verstellen möglich ist, in eine Eingriffsposition in der ein Verstellen möglich ist, verstellt. Nachfolgend wird über eine sich fortsetzende Drehung um die Hauptdrehachse ein Verstellen der Rückenstütze vorgenommen, während sich der Verstellmechanismus immer noch in der Eingriffsposition befindet. Sobald der Vorgang des Verstellens beendet ist, d.h. die Rotation um die Hauptdrehachse endet, wird durch leichtes entgegengesetztes Drehen um die Hauptdrehachse im Vergleich zu der vorhergehenden Rotation der Verstellmechanismus in die Ursprungsposition zurückgeführt.

Der Übergang von der Ausgangsposition in die Eingriffsposition des Verstellmechanismus wird durch die Kopplung einer Rotation um die Hauptdrehachse mit einer Rotation um verschiedene Hilfsachsen realisiert, die die selbe Ausrichtung haben. Die Drehung um die Hilfsachsen bringt Eingriffsmittel verschiedener Konstruktion in Eingriff mit einem äußeren Verstellglied. Die Bereitstellung von verschiedenen Hilfsachsen ist mit einem großen konstruktiven Aufwand und somit auch Herstellungsaufwand verbunden. Neben diesem Herstellungsaufwand müssen die Hauptachse und die Hilfsachse aufwendig gewartet werden, um ein dauerhaftes Funktionieren des Verstellmechanismus zu gewährleisten. Zudem bestehen die in den oben genannten US-Patenten offenbarten Verstellmechanismen aus einer Vielzahl von Komponenten, deren Zusammenbau ebenfalls viel Zeit erfordert. Zusätzlich werden für den Zusammenbau solch eines Verstellmechanismus spezielle Werkzeuge und Vorrichtungen benötigt, die ebenfalls die Montagekosten erhöhen und die Montagezeiten verlängern. Des Weiteren führt die Vielzahl der Komponenten zu einem hohen Gewicht des Verstellmechanismus, was sich gerade in Fahrzeugen auf den Kraftstoffverbrauch negativ auswirkt.

Es ist daher das technische Problem der vorliegenden Erfindung, einen Verstellmechanismus für einen Bowdenzug bereitzustellen, im speziellen für eine Rüc kenstütze in einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, der konstruktiv einfach gestaltet ist, sich mit begrenzten Aufwand herstellen lässt und der wenig Wartungsaufwand erfordert.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird gelöst durch einen Verstellmechanismus zur Betätigung von Bowdenzügen, der eine drehbar gelagerte Antriebsplatte und eine drehbar gelagerte Eingriffsplatte zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Antriebsplatte aufweist, wobei die Eingriffsplatte während der Drehung zusätzlich um eine Achse verschwenkbar ist, welche senkrecht zur Drehachse der Eingriffsplatte angeordnet ist, um die Antriebsplatte mit der Eingriffsplatte in Eingriff zu bringen.

Die Drehbewegung der Eingriffsplatte wird erfindungsgemäß mit einer zusätzlichen Verschwenkbewegung überlagert. Die Verschwenkbewegung dient dazu, die Eingriffsplatte mit der Antriebsplatte in Eingriff zu bringen. Durch den Eingriff der Elemente ist es möglich, die Antriebsplatte durch die Eingriffsplatte zu drehen. Das Verschwenken der Eingriffsplatte kann durch eine einfache Mechanik erzeugt werden. Der Verstellmechanismus ist dadurch günstig herzustellen und wartungsfrei.

Weiterhin wird durch den selektiven Eingriff von Eingriffsplatte und Antriebsplatte eine ratschenartige Funktion bereitgestellt, die es erlaubt, durch wiederholte Vor- und Zurückbewegungen der Eingriffsplatte die Antriebsplatte weiterzubewegen. Diese ratschenartige Funktion in beiden Drehrichtungen möglich, so dass die Antriebsplatte in beiden Drehrichtungen betätigbar ist. D.h. sowohl für das Lösen als auch für das Anziehen des Bowdenzuges können Vor- und Zurückbewegungen verwendet werden.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist die Eingriffsplatte weiterhin mindestens ein erstes Eingriffsmittel und mindestens ein zweites Eingriffsmittel auf, die je nach Schwenkposition der Eingriffsplatte mit mindestens einem ersten Eingriffsmittel und mindestens einem zweiten Eingriffsmittel der Antriebsplatte in Eingriff bringbar sind. Die Schwenkposition der Eingriffsplatte bestimmt, ob das erste oder das zweite Eingriffsmittel mit der Antriebsplatte im Eingriff steht. Durch das Verschwenken kann zwischen zwei oder mehr Eingriffszuständen umgeschaltet werden. In einem ersten Zustand ist die Eingriffsplatte so verschwenkt, dass das erste Eingriffsmittel mit der Antriebsplatte im Eingriff ist. In einem zweite Zustand ist die Eingriffsplatte so verschwenkt, dass das zweite Eingriffsmittel mit der Antriebsplatte im Eingriff ist. Daneben ist ein dritter, neutraler Zustand möglich, in dem weder das erste noch das zweite Eingriffsmittel mit der Antriebsplatte im Eingriff ist. Zusätzlich kann noch ein Zustand möglich sein, in dem beide Eingriffsmittel mit der Antriebsplatte im Eingriff sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Eingriffsplatte bedingt durch die Drehbewegung der Eingriffsplatte verschwenkbar. Die Verschwenkung der Eingriffsplatte ist somit mit der Drehbewegung, die durch den Bediener des Verstellmechanismus eingeleitet wird, gekoppelt. D.h. die Drehbewegung verursacht die Verschwenkbewegung der Eingriffsplatte.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verstellmechanismus weiterhin mindestens eine Laufbahn auf, die die Drehbewegung der Eingriffsplatte in die Verschwenkbewegung der Eingriffsplatte umsetzt. Die Eingriffsplatte berührt die Laufbahn und bei einer Drehung wird die Eingriffsplatte von der Laufbahn abgelenkt und die Eingriffsplatte verschwenkt.

Bevorzugt weist der Versteilmechanismus weiterhin ein Gehäuse auf, wobei die mindestens eine Lautbahn in das Gehäuse eingeformt ist. Die Laufbahn ist ein Teil des Gehäuses, so dass kein zusätzliches Bauteil benötigt wird. So können die Herstellkosten gesenkt werden.

Bevorzugt weist das erste Eingriffsmittel der Eingriffsplatte einen ersten Eingriffszahn auf und das zweite Eingriffsmittel der Eingriffsplatte weist einen zweiten Eingriffszahn auf, wobei das erste Eingriffsmittel in radialer Richtung weiter außen an der Eingriffsplatte angeordnet ist, als das zweite Eingriffsmittel. Bevorzugt ist hier das erste Eingriffsmittel dem zweiten Eingriffsmittel gegenüberliegend an der Eingriffsplatte angeordnet, wobei die Schwenkachse der Eingriffsplatte zwischen dem ersten und dem zweiten Eingriffsmittel verläuft.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erste Eingriffsmittel der Antriebsplatte mehrere, in einer ersten tangentialen Richtung abgeschrägte Zähne auf, die kreisförmig angeordnet sind, um einen äußeren Zahnsatz zu bilden. Weiterhin bevorzugt weist das zweite Eingriffsmittel der Antriebsplatte mehrere, in einer zweiten tangentialen Richtung abgeschrägte Zähne auf, die kreisförmig angeordnet sind, um einen inneren Zahnsatz zu bilden, wobei der Radius des äußeren Zahnsatzes größer ist, als der Radius des inneren Zahnsatzes. Der äußere und der innere Zahnsatz bilden mit dem jeweiligem inneren und äußeren Zahn jeweils ein Zahnpaar, das in einer Drehrichtung eine Kraft übertragen kann, aber in der anderen Drehrichtung übereinander abgleiten kann, so dass keine Kraft auf die Antriebsplatte übertragen wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebsplatte weiterhin integral angeformte Federelemente auf, um die Antriebsplatte in Richtung der Eingriffsplatte axial vorzuspannen. Das Vorspannen der Antriebsplatte bewirkt, dass zum einen die Eingriffszähne sicher mit den Zahnsätzen verrasten und zum anderen, dass eine Rückbewegung der Eingriffsplatte in ihre Ausgangsstellung möglich ist, wobei die jeweiligen Zähne besser aufeinander abgleiten können, ohne dass die Antriebsplatte bewegt wird.

Bevorzugt weist der Verstellmechanismus weiterhin eine Torsionsfeder auf, um die Eingriffsplatte nach einer Betätigung des Verstellmechanismus automatisch in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen. Die Ausgangsstellung ist bevorzugt die Mittelstellung des Hebels zwischen der Betätigungsstellung des Verstellmechanismus für die eine oder die anderen Betätigungsrichtung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Eingriffsplatte mindestens eine Rolle auf, welche auf der mindestens einen Laufbahn läuft, um die Schwenkbewegung der Eingriffsplatte zu erzeugen. Die Rolle rollt auf der Laufbahn ab, wobei ein verschleißfreies Schwenken der Eingriffsplatte bereitgestellt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verstellmechanismus erstreckt sich die Hauptwelle durch den gesamten Verstellmechanismus, um die einzelnen Komponenten des Verstellmechanismus zusammenzumontieren. Die Hauptwelle dient nicht nur zur Übertragung einer Drehbewegung zwischen bestimmten Elementen, sondern auch zum Zusammenbau des Verstellmechanismus. Die Hauptwelle nimmt axiale Kräfte auf und hält den Verstellmechanismus zusammen.

Bevorzugt weist die die Hauptwelle an beiden Enden Einschnitte auf, um jeweils mit federnden Verriegelungselementen zu verrasten. Der Zusammenbau erfolgt dann durch einfaches Zusammenclipsen der einzelnen Elemente. Besondere Befestigungsmittel oder Werkzeuge sind nicht notwendig.

Erfindungsgemäß werden die Probleme auch durch ein Verfahren zum Betätigen von Bowdenzügen gelöst, das die folgenden Schritte aufweist: (a) Drehen einer Eingriffsplatte um eine Drehachse, (b) Verschwenken der Eingriffsplatte um eine Achse, welche senkrecht zur Drehachse der Eingriffsplatte verläuft, wobei (c) durch das Verschwenken die Eingriffsplatte mit einer Antriebsplatte in Eingriff gebracht wird, und (d) nach dem Eingriff, Übertragen der Drehbewegung der Eingriffsplatte auf die Antriebsplatte.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird je nach Drehrichtung der Eingriffsplatte selektiv entweder ein erstes Eingriffsmittel oder ein zweites Eingriffsmittel der Eingriffsplatte mit der Antriebsplatte in Eingriff gebracht.

Bevorzugt wird der Schritt des Verschwenkens der Eingriffsplatte gleichzeitig mit und bedingt durch den Schritt des Drehens der Eingriffsplatte durchgeführt.

Weiterhin ist bevorzugt, dass die Schwenkrichtung der Eingriffsplatte bei einer Umkehrung der Drehrichtung der Eingriffsplatte umgekehrt wird.

Bevorzugt wird der Schritt des Verschwenkens der Eingriffsplatte nur während eines bestimmten Teils der Drehbewegung der Eingriffsplatte durchgeführt. Bei den anderen Teilen der Drehbewegung verbleibt die Eingriffsplatte in ihrer jeweiligen Schwenkposition.

4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführung in der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
1 eine dreidimensionale Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Verstellmechanismus;
2 eine dreidimensionale Ansicht des Verstellmechanismus aus 1;
3 eine teilweise geschnittene Ansicht des Verstellmechanismus aus 1 in einer Ansicht durch die Mittelachse;
4 die inneren Elemente des Verstellmechanismus gemäß 1 in einer dreidimensionalen Ansicht und in zusammengebautem Zustand, wobei das Gehäuse nicht dargestellt ist;
5 der Verstellmechanismus der 1 in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei das Gehäuse und Teile der inneren Elemente geschnitten dargestellt sind;
6 eine dreidimensionale Ansicht des Gehäuses des Verstellmechanismus aus 1.
5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstellmechanismus 1 wird im Folgenden mit Hilfe der 1 bis 6 erläutert.
In 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstellmechanismus 1 in einer dreidimensionalen Explosionsdarstellung gezeigt. 2 zeigt den selben Verstellmechanismus in zusammengebauten Zustand. Der Verstellmechanismus 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 50, das die inneren Elemente im Wesentlichen umgibt und sie vor äußeren Einflüssen schützt und weiterhin zur Montage des Verstellmechanismus 1, beispielsweise an dem Rückenlehnenrahmen eines Fahrzeugsitzes, dient. In dem Gehäuse 50 ist eine Hauptwelle 30 drehbar gelagert, welche eine abgeflachte Seite 36 aufweist, um ein Drehmoment zu übertragen. Der hintere Bereich der Hauptwelle 30 wird durch eine Öffnung in einer Spindel 80 gesteckt und kann somit ein Drehmoment auf die Spindel 80 übertragen. Die Spindel 80 ist an ihrer Außenseite in zwei Bereiche unterteilt, wobei der erste Bereich mit einem Linksgewinde und der zweite Bereich mit einem Rechtsgewinde ausgestattet ist. Auf dem ersten Bereich mit dem Linksgewinde ist eine erste Mutter 60 aufgeschraubt und auf dem zweiten Bereich mit dem Rechtsgewinde ist eine zweite Mutter 70 aufgeschraubt. Bei einer Drehung der Spindel 80 bewegen sich die erste Mutter 60 und die zweite Mutter 70 je nach Drehrichtung aufeinander zu oder voneinander weg. Die zweite Mutter 70 ist an ihrer Außenseite mit einer Aufnahme 72 für ein Kabelende eines Bowdenzugs ausgestattet. Die erste Mutter 60 ist an ihrer Außenseite mit einer Aufnahme 62 für eine Kabelhülle des Bowdenzugs (nicht dargestellt) ausgestattet. Bei einer Drehung der Spindel 80 wird somit die erste Mutter 60 in Bezug auf die zweite Mutter 70 linear verschoben, so dass der Bowdenzug angezogen oder entlastet wird.
Die erste Mutter 60 und die zweite Mutter 70 weisen an ihren Außenseiten flache Bereiche auf, die auf entsprechenden glatten Flächen im Gehäuse 50 gleiten können. Somit wird eine Drehung der ersten Mutter 60 und der zweiten Mutter 70 innerhalb des Gehäuses 50 verhindert.
Die Hauptwelle 30 wird über eine Antriebsplatte 10 angetrieben, die drehfest aber verschieblich auf der Hauptwelle 30 angeordnet ist. Die Antriebsplatte 10 ist eine im Wesentlichen runde Scheibe, die auf ihre Oberseite einen inneren radial angeordneten Zahnsatz 14 und einen äußeren radial angeordneten Zahnsatz 12 aufweist. An ihrer Unterseite ist sie integral mit Federelementen 16 verbunden. Bei einer Drehung der Antriebsplatte 10 dreht sich auch die drehfest mit ihr verbundene Hauptwelle 30 wobei die Spindel 80 gedreht wird und die erste Mutter 60 und die zweite Mutter 70 zueinander verschoben werden.
Die Antriebsplatte 10 wird durch eine Eingriffsplatte 20 betätigt. Die Eingriffsplatte 20 weist auf ihre Oberseite einen inneren Eingriffszahn 28 und einen äußeren Eingriffszahn 27 auf, wobei der innere Eingriffszahn 28 mit den Zähnen des inneren Zahnsatzes 14 und der äußere Eingriffszahn 27 mit den Zähnen des äußeren Zahnsatzes 12 in Eingriff gebracht werden kann. Die Eingriffsplatte 20 ist drehbar innerhalb des Gehäuses 50 und auf der Hauptwelle 30 angeordnet. Weiterhin kann die Eingriffsplatte 20 Schwenkbewegungen um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse der Hauptwelle 30 durchführen. Zu diesem Zweck ist die Eingriffsplatte 20 an gegenüberliegenden Außenseiten mit einer ersten Rolle 23 und einer zweiten Rolle 24 ausgestattet, deren Rotationsachsen senkrecht zur Rotationsachse der Hauptwelle 30 sowie senkrecht zur Schwenkachse der Eingriffsplatte 20 stehen. Die Rollen 23 und 24 sind mittels ersten und zweiten Lagerzapfen 25 und 26 drehbar an der Eingriffsplatte 20 befestigt, wobei die Rollen 23, 24 auf die Lagerzapfen 25, 26 aufgeschoben werden und mit ihnen verrasten.
Der Verstellmechanismus 1 weist weiterhin eine Antriebswelle 40 auf, an der ein Betätigungselement wie beispielsweise ein Handhebel oder ein Drehknopf drehfest befestigt ist. Zur Einleitung einer Drehbewegung auf die Antriebswelle 40 ist diese an ihrem vorderen Ende mit einer Wellenverbindung 42 ausgestattet. In der dargestellten Ausführungsform weist die Wellenverbindung 42 die Form eines Prismas mit quadratischen Querschnitt auf. Weiterhin sind an seiner Außenseite Rastelemente vorgesehen, mit denen ein Handhebel oder ein Drehknopf (nicht dargestellt) auf der Wellenverbindung 42 gehalten werden kann. Die Antriebswelle 40 ist hohl, so dass die Hauptwelle 30 komplett durch sie hindurch gesteckt werden kann. Die Hauptwelle 30 kann sich bezüglich der Antriebswelle 40 drehen. Die Antriebswelle 40 weist weiterhin einen tellerförmigen Bereich 45 auf, der das Gehäuse 50 axial verschließt. An dem tellerförmigen Bereich 45 sind axial abstehende Mitnehmer 46 befestigt, die zum einen eine Drehbewegung auf die Eingriffsplatte 20 übertragen und zum anderen die Federenden 92 und 94 einer Torsionsfeder 90 betätigen. Durch eine Drehung der Antriebswelle 40 wird ebenfalls die Eingriffsplatte 20 gedreht, sowie jeweils eines der Federenden 92 und 94 der Torsionsfeder 90 mitgenommen, wobei die Torsionsfeder 90 gespannt wird.
Die Torsionsfeder 90 dient zum Zurückstellen der Antriebswelle 40 in ihre neutrale Position. Zu diesem Zweck wird das Federende 92 vom Mitnehmer 46 der Antriebswelle 40 betätigt, wobei das andere Federende 94 von einer Nase 55 am Gehäuse 50 gehalten wird. Bei einer Drehung der Antriebswelle 40 in die andere Richtung wird das Federende 94 der Feder 90 durch einen gegenüberliegenden Mitnehmer 46 der Antriebswelle 40 betätigt, und das Federende 92 von einer Nase 56 des Gehäuses 50 gehalten. Die Torsionsfeder 90 dient somit dazu, die Antriebswelle 40 nach einer Bewegung in die eine Richtung oder in die andere Richtung jeweils zu ihrer neutralen Ausgangsposition zurückzubewegen.
Mit dem Verstellmechanismus 1 wird das Kabel eines Bowdenzugs angezogen oder entlastet. Zu diesem Zweck wird eine Drehbewegung, die von dem Benutzer über einen Handhebel oder einen Drehknopf (nicht dargestellt) auf die Antriebswelle 40 übertragen wird, auf die Spindel 80 übertragen. Wie schon dargestellt, wird die Spindel 80 über die Hauptwelle 30 angetrieben, die wiederum von der Antriebsplatte 10 drehbar angetrieben wird. Die Antriebswelle 40 treibt die Eingriffsplatte 20 drehbar an, aber nicht die Hauptwelle 30. Die Kraftübertragung zwischen der Eingriffsplatte 20 und der Antriebsplatte 10 erfolgt in der ersten Richtung über den inneren Eingriffszahn 28 der Eingriffsplatte 20 und den inneren Zahnsatz 14 der Antriebsplatte 10. In der anderen Richtung erfolgt die Kraftübertragung über den äußeren Eingriffszahn 27 und den äußeren Zahnsatz 12 der Antriebsplatte 10. Je nach Drehrichtung ist der innere Eingriffszahn 28 oder der äußere Eingriffszahn 27 im Eingriff mit den entsprechenden Zähnen der Antriebsplatte 10. Im Folgenden wird angenommen, dass die erste Drehrichtung einer Drehung der Antriebswelle 40, wie sie in 1 dargestellt ist, im Uhrzeigersinn entspricht und die zweite Drehrichtung eine Drehung der Antriebswelle 40 im Gegenuhrzeigersinn entspricht.
Wie schon angesprochen, wird die Eingriffsplatte 20 von der Antriebswelle 40 gedreht. Eine Drehung der Eingriffsplatte 20 bewirkt gleichzeitig eine Verkippung der Eingriffsplatte 20 bezüglich der Drehachse, welche durch die Hauptwelle 30 definiert ist. Zu diesem Zweck ist die Eingriffsplatte 20 innerhalb des Gehäuses 50 so geführt, dass die erste Rolle 23 und die zweite Rolle 24 der Eingriffsplatte 20 sich auf entsprechenden Führungsbahnen 52 und 53 im Gehäuse 50 bewegen.
Die Führungsbahn 52, auf der die zweite Rolle 24 läuft, weist einen niedrigen Bereich 52c, einen Übergangsbereich 52b und einen hohen Bereich 52a auf. Die Führungsbahn 53, auf der die erste Rolle 23 läuft, weist ebenfalls einen niedrigen Bereich 53a, einen Übergangsbereich 53b, und einen hohen Bereich 53c auf. Wird die Antriebswelle in die erste Drehrichtung, d.h. im Uhrzeigersinn gedreht, bewegt sich die zweite Rolle 24 aus dem niedrigen Bereich 52c über den Übergangsbereich 52b in den hohen Bereich 52a. Gleichzeitig bewegt sich die erste Rolle 23 von dem hohen Bereich 53c über den Übergangsbereich 53b in den niedrigen Bereich 53a. Dadurch wird die Eingriffsplatte 20 so verschwenkt, dass der äußere Eingriffszahn 27 mit dem äußeren Zahnsatz 12 der Antriebsplatte 10 in Eingriff gelangt und eine Drehung der Antriebsplatte 10 im Uhrzeigersinn verursacht. Somit wird ebenfalls die Hauptwelle 30 und die Spindel 80 gedreht, wodurch die erste Mutter 60 auf die zweite Mutter 70 zu bewegt wird. Gleichzeitig wird die Torsionsfeder 90 im Uhrzeigersinn vorgespannt. Wird nun der Handhe bel oder der Drehknopf losgelassen, stellt die Torsionsfeder 90 die Antriebswelle 40 im Gegenuhrzeigersinn wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
Wird die Antriebswelle 40 in die zweite Drehrichtung, d.h. im Gegenuhrzeigersinn gedreht, läuft die zweite Rolle 24 vom hohen Bereich 52a über den Übergangsbereich 52b in den niedrigen Bereich 52c der Laufbahn 52 und gleichzeitig die erste Rolle 23 vom niedrigen Bereich 53a über den Übergangsbereich 53b in den hohen Bereich 53c der Laufbahn 53. Dadurch wird die Eingriffsplatte 20 in umgekehrter Richtung verschwenkt, so dass der innere Eingriffszahn 28 in Eingriff mit dem inneren Zahnsatz 14 der Antriebsplatte 10 gelangt und der äußere Eingriffszahn 27 außer Eingriff mit dem äußeren Zahnsatz 12 gelangt. In diesem Fall wird die Antriebsplatte 10 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, wodurch wiederum die Welle 30 und die Spindel 80 diesmal im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden. Die erste Mutter 60 bewegt sich von der zweiten Mutter 70 weg. Gleichzeitig wird die Torsionsfeder 90 im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt. Beim Loslassen des Handhebels oder des Drehknopfes dreht die Torsionsfeder 90 wiederum die Antriebswelle 40 im Uhrzeigersinn in ihre neutrale Position zurück.
Mit dem beschriebenen Verstellmechanismus 1 wird ein Ratschenmechanismus bereitgestellt, der es erlaubt, die Kabel eines Bowdenzuges durch wiederholte kurze Drehbewegung mittels eines Drehknopfes oder eines Handhebels anzuziehen oder zu entlasten. Wird beispielsweise zur kompletten Verstellung des Bowdenzugs eine Rotation der Spindel 80 und damit der Hauptwelle 30 um 360° benötigt, kann diese Bewegung beispielsweise durch acht Hebelbewegungen um jeweils 45° erzeugt werden, die in gleicher Richtung auf die Antriebswelle 40 eingeleitet werden. Nach jeder Bewegung wird der Hebel durch die Torsionsfeder 90 automatisch in seine Ruheposition zurückgestellt. Eine Verstellung des Bowdenzugs in die andere Richtung erfolgt dann durch kurze Bewegungen des Handhebels oder des Drehknopfes in die andere Richtung. Hierbei wird der Handhebel oder der Drehknopf ebenfalls von der Torsionsfeder 90 nach jeder Bewegung automatisch in seine Ausgangsstellung zurückgestellt.
Mit Hilfe des dargestellten Verstellmechanismus 1 kann ein Bowdenzug stufenlos betätigt werden, indem der Bediener den Handhebel (nicht dargestellt), der an der Antriebswelle 40 befestigt ist, nach unten oder nach oben bewegt. Dabei wird zunächst die Eingriffsplatte 20 entsprechend gekippt, so dass entweder der innere Eingriffszahn 28 oder der äußere Angriffszahn 27 in die entsprechenden inneren oder äußeren Zahnsätze 12 oder 14 der Antriebsplatte 10 eingreifen. Nach dem Eingreifen wird die Antriebsplatte 10 in die jeweiligen Richtung mitgenommen und die Hauptwelle 30 sowie die Spindel 80 gedreht. Damit wird die erste Mutter 60 bezüglich der zweiten Mutter 70 ein Stück weit verschoben. Reicht diese Verschiebung bei einer einmaligen Betätigung des Handhebels noch nicht aus, um die gewünschte Verstellung, des an den Bowdenzug angeschlossenen Elements, zu erzielen, kann der Handhebel losgelassen werden, wobei er sich auf Grund der Federwirkung der Torsionsfeder 90 automatisch in seine Ausgangsposition zurückstellt, wobei gleichzeitig die Eingriffsplatte 20 zurückgeschwenkt wird und die Eingriffszähne 28, 27 außer Eingriff mit der Antriebsplatte 10 gebracht werden. Das bedeutet, dass sich die Hauptwelle 30 bei der Rückbewegung des Handhebels nicht bewegt. Soll die Verstellung vergrößert werden, kann der Handhebel erneut vom Bediener bewegt werden, wobei wieder einer formschlüssige Verbindung zwischen Eingriffsplatte 20 und Antriebsplatte 10 erzeugt wird und anschließend die Hauptwelle 30 gedreht wird. Dieser Betätigungsvorgang kann vom Bediener so lange vorgenommen werden, bis die gewünschte Einstellung erreicht ist.
Für eine gegenläufige Einstellung wird der Handhebel aus seiner Ausgangsstellung in die entgegengesetzte Richtung einmal oder wiederholt bewegt.
Diese Bewegung des Handhebels nur um einen bestimmten Winkel (vorzugsweise weniger als 180°) entspricht einer Pumpbewegung oder der Bewegung zum Anziehung einer Mutter mittels einer Ratsche.
Durch die Ausgestaltung der Laufbahnen 52 und 53 des Gehäuses 50 kann genau festgelegt werden, wann der innere Eingriffszahn 28 bzw. äußere Eingriffszahn 27 mit den Zähnen des inneren Zahnsatzes 14 oder äußeren Zahnsatzes 12 verrasten soll. Die Eingriffsplatte 20 führt bei einer Betätigung gleichzeitig eine Rotation um die Hauptrotationsachse und eine Verschwenkbewegung entsprechend der Form der Laufbahnen 52 und 53 senkrecht dazu aus. Die Form oder der Verlauf der Laufbahnen 52 und 53 kann so gewählt werden, dass der Eingriff der Eingriffszähne 27 oder 28 bei bestimmten Betätigungswinkeln erfolgt, so dass der Verstellmechanismus 1 auf die Bedürfnisse des jeweiligen Anwendungsfalls angepasst werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die leichte Montage des Verstellmechanismus 1. Wichtigstes Element hierbei ist die Hauptwelle 30, die sich durch den kompletten Verstellmechanismus 1 erstreckt. Wie oben bereits erläutert, dient sie zur Übertragung eines Drehmoments von der Antriebsplatte 10 auf die Spindel 80. Daneben erfüllt sie die Aufgabe die einzelnen Elemente des Verstellmechanismus 1 zu führen, zu lagern und die Verstellmechanismus 1 zusammenzuhalten. Die Drehachse der Hauptwelle 30 bildet die Hauptdrehachse des Verstellmechanismus 1. Um diese Hauptdrehachse dreht sich die Spindel 80, die Antriebsplatte 10, Eingriffsplatte 20 sowie die Antriebswelle 40.
Zur Montage des Verstellmechanismus 1 weist die Hauptwelle 30 an ihren beiden Enden jeweils ein kegelförmiges Ende 32, 34 auf. Das zweite kegelförmige Ende 34 verriegelt mit zweiten Verriegelungselementen 56 des Gehäuses 50, die hinter dem zweite kegelförmige Ende 34 in einen Einschnitt 35 eingreifen, wie in 3 dargestellt. Die zweiten Verriegelungselemente 56 bestehen im Wesentlichen aus federnden Laschen. Damit wird verhindert, dass die Hauptwelle 30 sich aus dem Gehäuse 50 (nach oben in 3) lösen kann. An ihrem anderen Ende weist die Hauptwelle 30 ein erstes kegelförmiges Ende 32 auf, hinter dem sich ebenfalls ein Einschnitt 33 befindet. Nach der Montage greifen Verriegelungselemente 44 der Antriebswelle 40 in den Einschnitt 33 ein, so dass Antriebswelle 40 bezüglich der Hauptwelle 30 axial fixiert aber immer noch drehbar ist. Damit ist eine Montage des Verstellmechanismus 1 durch einfaches Zusammenstecken aller Kompo nenten möglich. Die Montage ist somit einfach, kostengünstig und ohne jegliche Werkzeuge durchführbar.
An ihre Unterseite weist die Eingriffsplatte 20 integral angeformte Federelemente 16 auf. Wie in 4 zu sehen, bestehen die Federelemente 16 aus einzelnen, axial abstehenden Armen, die zur Erzielung der Federwirkung relativ dünn ausgeführt sind. Die Federelemente 16 drücken die Antriebsplatte 10 auf der Hauptwelle 30 in Richtung Eingriffsplatte 20. Somit wird ein spielfreies Verrasten der Eingriffsplatte 20 mit der Antriebsplatte 10 erreicht.
Die Elemente des Verstellmechanismus 1 werden bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Besonders bevorzugt wird dazu ein glasfaserverstärkter oder kohlefaserverstärkter Kunststoff verwendet. Die Torsionsfeder 90 wird bevorzugt aus einem Federstahl hergestellt. Der Verstellmechanismus 1 ist daher sehr leicht und durch die verwendeten Kunststoffmaterialien sehr wartungsarm.

1: Verstellmechanismus
10: Antriebsplatte
12: äußerer Zahnsatz
14: innerer Zahnsatz
16: Federelemente
20: Eingriffsplatte
21: Grundkörper
22: Kippgelenk
23: erste Rolle
24: zweite Rolle
25: erster Lagerzapfen
26: zweiter Lagerzapfen
27: äußerer Eingriffszahn
28: innerer Eingriffszahn
30: Hauptwelle
32: erstes kegelförmiges Ende
33: erster Einschnitt
34: zweites kegelförmiges Ende
35: zweiter Einschnitt
36: abgeflachte Seite
40: Antriebswelle
42: Wellenverbindung
44: Verriegelungselemente
46: Mitnehmer
50: Gehäuse
52: erste Laufbahn
52a: hoher Bereich
52b: Übergangsbereich
52e: niedriger Bereich
53: zweite Laufbahn
53a: niedriger Bereich
53b: Übergangsbereich
53c: hoher Bereich
54: Montageösen
55: erste Nase
56: zweite Nase
57: Führungsflächen
60: erste Mutter
62: Aufnahme für Kabelhülle
64: Führungsflächen
70: zweite Mutter
72: Aufnahme für Kabelende
74: Führungsflächen
80: Spindel
82: erster Gewindebereich
84: zweiter Gewindebereich
90: Torsionsfeder
92: erstes Federende
94: zweites Federende

Claims

Verstellmechanismus (1) zur Betätigung von Bowdenzügen, aufweisend: a. eine drehbar gelagerte Antriebsplatte (10); b. eine drehbar gelagerte Eingriffsplatte (20) zur Übertragung einer Drehbewegung auf die Antriebsplatte (10); wobei c. die Eingriffsplatte (20) während der Drehung zusätzlich um eine Achse verschwenkbar ist, welche senkrecht zur Drehachse der Eingriffsplatte (20) angeordnet ist, um die Antriebsplatte (10) mit der Eingriffsplatte (20) in Eingriff zu bringen.
Verstellmechanismus (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Eingriffsplatte (20) weiterhin mindestens ein erstes Eingriffsmittel (27) und mindestens ein zweites Eingriffsmittel (28) aufweist, die je nach Schwenkposition der Eingriffsplatte (20) mit mindestens einem ersten Eingriffsmittel (12) und mindestens einem zweiten Eingriffsmittel (14) der Antriebsplatte (10) in Eingriff bringbar sind.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Eingriffsplatte (20) bedingt durch die Drehbewegung der Eingriffsplatte (20) verschwenkbar ist.
Verstellmechanismus (1) gemäß Anspruch 3, weiterhin aufweisend mindestens eine Laufbahn (52, 53), die die Drehbewegung der Eingriffsplatte (20) in die Verschwenkbewegung der Eingriffsplatte (20) umsetzt.
Verstellmechanismus (1) gemäß Anspruch 4, weiterhin aufweisend ein Gehäuse (50), wobei die mindestens eine Laufbahn (52, 53) in das Gehäuse (50) eingeformt ist.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 5, wobei das erste Eingriffsmittel (27) der Eingriffsplatte (20) einen ersten Eingriffszahn (27) aufweist und das zweite Eingriffsmittel (28) der Eingriffsplatte (20) einen zweiten Eingriffszahn (28) aufweist; wobei das erste Eingriffsmittel (27) in radialer Richtung weiter außen an der Eingriffsplatte (20) angeordnet ist als das zweite Eingriffsmittel (28); und wobei das erste Eingriffsmittel (27) dem zweiten Eingriffsmittel (28) gegenüberliegend an der Eingriffsplatte (20) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse der Eingriffsplatte (20) zwischen dem ersten (27) und dem zweiten Eingriffsmittel (28) verläuft.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 6, wobei das erste Eingriffsmittel (12) der Antriebsplatte (10) mehrere in einer ersten tangentialen Richtung abgeschrägte Zähne (12) aufweist, die kreisförmig angeordnet sind, um einen äußeren Zahnsatz (12) zu bilden; und wobei das zweite Eingriffsmittel (14) der Antriebsplatte (10) mehrere in einer zweiten tangentialen Richtung abgeschrägte Zähne (14) aufweist, die kreisförmig angeordnet sind, um einen inneren Zahnsatz (14) zu bilden; wobei der Radius des äußeren Zahnsatzes (12) größer ist als der Radius des inneren Zahnsatzes (14).
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 7, wobei die Antriebsplatte (10) weiterhin integral angeformte Federelemente (16) aufweist, um die Antriebsplatte (10) in Richtung der Eingriffsplatte (20) axial vorzuspannen.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 8, wobei der Verstellmechanismus (1) weiterhin eine Torsionsfeder (90) aufweist, um die Eingriffsplatte (20) nach einer Betätigung des Verstellmechanismus (1) automatisch in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 9, wobei die Eingriffsplatte (20) mindestens eine Rolle (23, 24) aufweist, welche auf der mindestens einen Laufbahn (53, 54) läuft, um die Schwenkbewegung der Eingriffsplatte (20) zu erzeugen.
Verstellmechanismus (1) gemäß einem der Ansprüche 1 – 10, wobei die Hauptwelle (30) sich durch den gesamten Verstellmechanismus 1 erstreckt, um die einzelnen Komponenten des Verstellmechanismus (1) zusammenzumontieren.
Verstellmechanismus (1) gemäß Anspruch 11, wobei die Hauptwelle (30) an beiden Enden Einschnitte (33, 35) aufweist, um jeweils mit federnden Verriegelungselementen (44, 56) zu verrasten.
Verfahren zum Betätigen von Bowdenzügen, aufweisend die Schritte: a. Drehen einer Eingriffsplatte (20) um eine Drehachse; b. Verschwenken der Eingriffsplatte (20) um eine Achse, welche senkrecht zur Drehachse der Eingriffsplatte (20) verläuft; wobei c. durch das Verschwenken die Eingriffsplatte (20) mit einer Antriebsplatte (10) in Eingriff gebracht wird; und d. nach dem Eingriff, Übertragen der Drehbewegung der Eingriffsplatte (20) auf die Antriebsplatte (10).
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei je nach Drehrichtung der Eingriffsplatte (20) selektiv entweder ein erstes Eingriffsmittel (27) oder ein zweites Eingriffsmittel (28) der Eingriffsplatte (20) mit der Antriebsplatte (10) in Eingriff gebracht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei der Schritt des Verschwenkens der Eingriffsplatte (20) gleichzeitig mit und bedingt durch den Schritt des Drehens der Eingriffsplatte (20) durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 – 15, wobei die Schwenkrichtung der Eingriffsplatte (20) bei einer Umkehrung der Drehrichtung der Eingriffsplatte (20) umgekehrt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 – 16, wobei der Schritt des Verschwenkens der Eingriffsplatte (20) nur während eines bestimmten Teils der Drehbewegung der Eingriffsplatte (20) durchgeführt wird.