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Die
Erfindung bezieht sich auf einen beidseitig wirkenden, manuellen
Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
der
DE 41 23 103 A1 ist
ein Drehgelenkbeschlag zum Verstellen von zwei zueinander winkelverstellbaren
Bauteilen bekannt, der aus einem beidseitig wirkenden, manuellen
Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung besteht, die ausgehend
von der Nullpunktlage eines schwenkbaren Antriebshebels in die eine oder
andere Drehrichtung erfolgt. Eine mit einem der beiden zueinander
winkelverstellbaren Bauteilen verbundene Abtriebswelle wird dabei
durch den Antriebshebel nur so lange gedreht, wie sich der Antriebshebel
von seiner Nullpunktlage wegbewegt, während beim Schwenken des Antriebshebels
in Richtung der Nullpunktlage die Abtriebswelle nicht mitgenommen
wird. Der auf einer Achse gelagerte Antriebshebel trägt schwenkbare Rastelemente,
deren mit Verzahnungselementen versehene Enden mit der am Umfang
eines mit der Abtriebswelle verbundenen Abtriebsrades angeordneten
Verzahnung in Eingriff bringbar sind. Eine Sperrvorrichtung steht
mit der Abtriebswelle derart in Verbindung, dass eine abtriebsseitige
Momentenübertragung
gesperrt wird, eine antriebsseitige Momentenübertragung die Sperrwirkung
aber aufhebt.
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Auf
die Sperrvorrichtung wirken in der reib- und/oder kraftschlüssigen Klemm-
oder Sperrposition jedoch nicht nur statische Drehmomente, sondern
auch schwingende, dynamische Belastungen mit wechselnden Drehmomenten
ein. Derartige dynamische Belastungen können bei einer Anwendung für Verstelleinrichtungen
in Krafffahrzeugen durch Vibrationen hervorgerufen werden und dazu
führen,
dass beispielsweise bei einem Klemmgesperre die Klemmkraft über die
eingeklemmten Klemmrollen abgebaut wird, so dass ein unerwünschter
Schlupf hervorgerufen wird, bei dem es durch Mikroschritte zu einer
ungewollten Veränderung
der eingestellten Lage der beiden zueinander winkelverstellbaren
Bauteile kommt, was beispielsweise bei einer Sitzhöhenverstellung
eines Krafffahrzeugsitzes zur Folge hat, dass die Sitzhöhe unbeabsichtigt
verändert
wird.
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Zur
Unterbindung eines Schlupfes zwischen den kraftschlüssig blockierten
Teilen eines schaltbaren Klemmgesperres ist aus der
DE 198 45 365 A1 ein drehfest
mit der Abtriebswelle verbundener Schieber in der Klemmposition
der Klemmrollen formschlüssig
mit dem drehfesten Teil der beiden zueinander winkelverstellbaren
Bauteile verbunden und in der Freigangposition der Klemmrollen außer Eingriff
mit dem drehfesten Teil. In der Klemmposition der Klemmrollen kann
ein Drehmoment in die Abtrittswelle eingeleitet und über die Klemmrollen
in das drehfeste Teil weitergeleitet werden. Zusätzlich liegt eine formschlüssige Verbindung
zwischen Abtrieb und Gehäuse
vor, so dass ein ungewollter Schlupf zwischen Abtrieb und dem drehfesten
Teil infolge von Schwingungen ausgeschlossen ist.
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Aus
der
EP 0 979 179 B1 ist
ein Sitzversteller mit einer zwischen einem karosseriefesten Teil
eines Krafffahrzeugs und einem Ritzel wirkenden Freilaufbremse bekannt,
mit der das Ritzel stufenlos in unterschiedlichen Positionen in
beiden Verstellrichtungen an dem karosseriefesten Teil des Kraftfahrzeugs
blockierbar ist. Die Freilaufbremse ist mittels eines Freischaltrades
freischaltbar, auf das ein Hebel zum wahlweise Verstellen des Ritzels
in beide Verstellrichtungen wirkt. Zur Vermeidung eines Schlupfes
zwischen dem Ritzel und dem karosseriefesten Teil des Krafffahrzeugs
ist eine zwischen dem karosseriefesten Teil und dem Ritzel stufenweise
wirkende Zusatzverriegelung vorgesehen, die bei unbetätigtem Hebel
einrastet und bei Betätigung des
Hebels ausrastet. Zu diesem Zweck ist der Hebel mit einem teleskopartig
ausziehbaren Griff versehen, so dass die Zusatzverriegelung durch
die Teleskopbewegung des Griffes steuerbar ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen beidseitig wirkenden, manuellen
Antrieb der eingangs genannten Art mit einer in den Antrieb ohne
wesentlichen Mehraufwand integrierten, einfach aufgebauten und einfach
zu handhabenden Zusatzverriegelung zur Vermeidung eines unerwünschten
Schlupfes in Folge dynamischer Wechselbeanspruchungen anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird zum einen nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs
1 dadurch gelöst, dass
die Zusatzverriegelung aus einem in Verriegelungsrichtung vorgespannten,
federnden Verriegelungselement mit mindestens einem Verriegelungs-Formschlusselement
und mit dem Abtriebsrad gekoppelten Gegen-Formschlusselementen besteht, in die
das Verriegelungs-Formschlusselement in der Nullpunktlage des Antriebshebels
eingreift und dass das federnde Verriegelungselement beidseitig
der Nullpunktlage des Antriebshebels verlaufende Kulissen aufweist,
in die mit dem Antriebshebel verbundene Steuerelemente eingreifen
und das Verriegelungs-Formschlusselement
bei einer Bewegung des Antriebshebels aus der Nullpunktlage außer Eingriff
mit den Gegen-Formschlusselementen des Antriebsrades bringen.
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Das
vorgespannte, federnde Verriegelungselement stellt mit seinem Verriegelungs-Formschlusselement
und den beidseitig hierzu angeordneten Kulissen in Verbindung mit
den Steuerelementen des Antriebshebels ebenfalls alle Funktionsteile
der Zusatzverriegelung zur Verfügung,
so dass die eine eingestellte Position des beidseitigen Antriebs
auch bei dynamisch wechselnder Beanspruchung sichernde Zusatzverriegelung mit
geringem Aufwand realisiert werden kann. Aufgrund der erforderlichen
geringen Kräfte,
die ausschließlich zur
Positionssicherung aufzubringen sind, ist das Eigenfederverhalten
des Verriegelungselements ausreichend und auch nach längerem Gebrauch
funktionssicher.
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Vorzugsweise
besteht das Verriegelungselement aus einer Blatffeder, die eine
in der Nullpunktlage des Antriebshebels in die Gegen-Formschlusselemente
des Abtriebsrades eingreifende Nase aufweist, an die sich beidseitig
radial von der Drehachse weggerichtete Rastausnehmungen und parallel
zum Abtriebsrad verlaufende, kreissektorförmige Kulissenbahnen anschließen, wobei
der von der Drehachse ausgehende radiale Abstand der Kulissenbahnen
zumindest in dem an die Rastausnehmungen anschließenden Bereich
kleiner ist als der radiale Abstand der Rastausnehmungen, und dass
mit Antriebshebel verbundene, als Steuerelemente ausgebildete Nocken
in der Nullpunktlage des Antriebshebels beidseitig der Nase der
Blattfeder in die Rastausnehmungen der Blatffe der eingreifen und
bei einer Bewegung des Antriebshebels aus der Nullpunktlage heraus,
vorzugsweise über
eine Ankaufschräge,
an einer der beiden kreissektorförmigen
Kulissenbahnen entlanggleiten und die Nase der Blattfeder außer Eingriff
mit den Gegen-Formschlusselementen
des Abtriebsrades bringen.
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Eine
alternative Lösung
der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzverriegelung
aus einem mit dem Antriebshebel verbundenen Verriegelungselement
mit mindestens einem in Verriegelungsrichtung angefederten Verriegelungs-Formschlusselement
und mit dem Abtriebsrad gekoppelten Gegen-Formschlusselementen besteht, in die
das angefederte Verriegelungs-Formschlusselement
in der Nullpunktlage des Antriebshebels eingreift, wobei das Verriegelungselement
in einer beidseitig der Nullpunktlage des Antriebshebels angeordneten
Kulisse geführt
ist, durch die das angefederte Verriegelungs-Formschlusselement
bei einer Bewegung des Antriebshebels aus der Nullpunktlage außer Eingriff
mit den Gegen-Formschlusselementen
des Abtriebsrades gebracht wird und nach Rückführung des Antriebshebels in
die Nullpunktlage unter Einwirkung der Feder erneut in die Gegen-Formschlusselemente
eingreift.
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Das
mit dem Antriebshebel verbundene Verriegelungselement stellt mit
seinem federbelasteten Verriegelungs-Formschlusselement und den
mit dem Abtriebsrad gekoppelten Gegen-Formschlusselementen in Verbindung
mit den beidseitig der Nullpunktlage des Antriebshebels angeordneten
Kulissen alle Funktionsteile der Zusatzverriegelung zur Verfügung, so
dass die eine Position des beidseitig wirkenden Antriebs auch bei dynamisch
wechselnden Beanspruchungen sichernde Zusatzverriegelung mit geringem
Aufwand bei einfacher Handhabung ohne Betätigung zusätzlicher Aktivierungselemente
für die
Zusatzverriegelung realisiert werden kann. Da der Antriebshebel üblicherweise
mittels einer Rückstellfeder
nach einer Auslenkbewegung in die Nullpunktlage zurückbewegt
wird, ist im Ruhezustand des beidseitig wirkenden manuellen Antriebs
gewährleistet,
dass die Zusatzverriegelung einen ungewollten Schlupf zwischen den
relativ zueinander bewegten Teilen verhindert.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung dieser ersten Lösung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Kulisse als ortsfeste Kulissenführung ausgebildet ist und eine
zur Drehachse gerichtete Einkerbung aufweist, der sich beidseitig
Führungsbahnen
anschließen,
und dass das Verriegelungselement mittels einer Feder gegen die Einkerbung
bzw. gegen die Füh rungsbahnen
gedrückt
wird, so dass das Verriegelungs-Formschlusselement in der Nullpunktlage
des Antriebshebels in die Gegen-Formschlusselemente des Antriebsrades
eingreift und bei einer Bewegung des Antriebshebels aus der Nullpunktlage
heraus außer
Eingriff mit den Gegen-Formschlusselementen des Antriebsrades gebracht
wird.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung beider alternativer Lösungen ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Gegen-Formschlusselemente als Außenverzahnung des Abtriebsrades
ausgebildet sind, in dessen Innenverzahnung Formschlusselemente
des Kopplungsmittels eingreifen.
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Bei
dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösungen dient die Innenverzahnung
des Abtriebsrades als Teil des Antriebs, während die Außenverzahnung
einen Teil der Zusatzverriegelung bildet, so dass in Folge der Doppelfunktion
des Abtriebsrades kein zusätzliches
Bauteil für
die Zusatzverriegelung erforderlich ist.
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Anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der
Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 einen schematischen Schnitt
durch einen beidseitig wirkenden, manuellen Antrieb mit einer Zusatzverriegelung
zur Vermeidung von Verstellbewegungen eines Abtriebsrades bei dynamischer
Wechselbeanspruchung des beidseitig wirkenden manuellen Antriebs
und
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2 eine perspektivische Darstellung
des als Blattfeder ausgebildeten federnden Verriegelungselements
und der als Nocken ausgebildeten, mit dem Antriebshebel verbunden
linken und rechten Steuerelemente.
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1 zeigt einen beidseitig
wirkenden manuellen Antrieb mit einem Gehäuse 8 und einen um
eine Drehachse 10 schwenkbaren Antriebshebel 1 mit
einem Lagerzapfen 11, auf den eine Lagerbuchse 30 eines um
den Lagerzapfen 11 schwenkbaren Kippelements 3 als
Kopplungselement zur Drehmomentübertragung angelenkt
ist. Das Kippelement 3 weist Verzahnungsbereiche 31, 32 auf,
die in die Innenverzahnung 20 eines zylinderförmigen Abtriebsrades 2 eingreifen.
Eine Ausnehmung 33 des Kippelements 3 ist an einem
Lagerzapfen 40 einer um die Drehachse 10 drehbaren
Lagerplatte 4 als Reibelement abgestützt.
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Eine
um die Drehachse 10 gelegte Spiralfeder 7 liegt
mit ihren abgewinkelten Enden sowohl an einem beidseitigen Anschlag 45 der
Lagerplatte 4 als auch an einem gehäusefesten Anschlag 80 an,
so dass bei einer Schwenkbewegung des Antriebshebels 1 die
Lagerplatte 4 der Bewegung des Antriebshebels 1 verzögert folgt
und damit ein Schwenkmoment auf das Kippelement 3 ausübt, so dass
dieses mit dem der Schwenkrichtung des Antriebshebels 1 entsprechenden
Verzahnungsbereich 31, 32 in die Innenverzahnung 20 des
Abtriebsrades 2 eingreift.
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Am
zylinderförmigen
Abtriebsrad 2 ist eine Außenverzahnung 21 angebracht,
die mit einem als Nase ausgebildeten Verriegelungs-Formschlusselement 50 korrespondiert,
das Teil eines federnden Verriegelungselements in Form einer Blattfeder 5 ist.
Die Blattfeder 5 weist gemäß den 1 und 2 zu
beiden Seiten der Nase 50 eine linke und rechte Rastausnehmung 51, 52 auf,
an die sich linke und rechte Kulissenbahnen 53, 54 mit
zu den Rastausnehmungen 51, 52 führenden
Anlaufschrägen 53a, 54a anschließen und
mit gehäusefesten
Anbindungen 55, 56. Ein Freischnitt 500 in
der Nase 50 ermöglicht,
dass die Nocken 12, 13 die Nase 50 passieren
können,
ohne über
die Nase 50 gleiten zu müssen.
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Zwischen
dem als Blattfeder 5 ausgebildeten federnden Verriegelungselement
und der Außenverzahnung 21 des
zylinderförmigen
Abtriebsrades 2 sind als Nocken 12, 13 ausgebildete
und mit dem Antriebshebel 1 verbunden linke und rechte
Steuerelemente vorgesehen.
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Am
Antriebshebel 1 liegen die abgewinkelten Enden einer Rückstellfeder 6 an,
die außerdem
an gehäusefesten
Anschlägen
anliegen, so dass bei einer Schwenkbewegung des Antriebshebels 1 in
der einen oder anderen Schwenkrichtung die Rückstellfeder 6 gespannt
wird und nach Beendigung der Schwenkbewegung den Antriebshebel 1 in
die in der Zeichnung dargestellte Nullpunktlage zurückbewegt.
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1 zeigt den Antriebshebel 1 in
seiner Nullpunktlage, in der der linke und rechte Nocken 12, 13 in die
linke und rechte Rastausnehmung 51, 52 der Blattfeder 5 eingreifen,
so dass die Nase 50 der Blattfeder 5 als Verriegelungs-Formschlusselement
in die Außenverzahnung 21 des
zylinderförmigen
Abtriebsrades 2 eingreift. Dadurch wird in der Nullpunktlage
des Antriebshebels 1 jedweder Schlupf zwischen dem mit
dem zylinderförmigen
Abtriebsrad 2 verbundenen Verstellelement und der Drehachse 10 vermieden.
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Bei
einem Verschwenken des Antriebshebels 1 in der einen oder
anderen Schwenkrichtung gleitet je nach Schwenkrichtung der linke
oder rechte Nocken 12, 13 in die linke oder rechte
Kulissenbahn 53, 54, so dass die als Verriegelungs-Formschlusselement
dienende Nase 50 der Blatffeder 5 aus der Außenverzahnung 21 des
zylinderförmigen
Abtriebsrades 2 herausgehoben wird. Damit ist die Zusatzverriegelung
während
der Verstellbewegung des Antriebshebels 1 aufgehoben und
erst nach Rückstellung
des Antriebshebels 1 in die Nullpunktlage gleiten der linke
und rechte Nocken 12, 13 in die linke und rechte
Rastausnehmung 51, 52 der Blattfeder 5 und
die Nase 50 greift in die Außenverzahnung 21 des
zylinderförmigen
Abtriebsrades 2 ein.
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Bei
einer Verstellbewegung des Antriebshebels 1 im Uhrzeigersinn
gleitet zunächst
der Nocken 13 an der Anlaufschräge 54a der rechten
Kulissenbahn 54 entlang und hebt die Nase 50 so
lange an, bis sich der Nocken 13 vollständig in der rechten Kulissenbahn 54 befindet.
Dabei wird der andere Nocken 12 durch den Freischnitt 500 hindurch
hinter der Nase 50 vorbeibewegt und erreicht bei Fortsetzung
der Schwenkbewegung des Antriebshebels 1 ebenfalls die
rechte Kulissenbahn 54.
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Zur
besseren Erkennbarkeit der einzelnen Funktionsteile des beidseitig
wirkenden Antriebs ist eine mit dem Gehäuse 8 verbundene und
den gehäusefesten
Anschlag 80 ausbildende Platte nicht näher dargestellt, die eine konzentrisch
zur Drehachse 10 verlaufende, teilkreisförmige Nut
aufweist, in die der Lagerzapfen 11 des Kippelements 3 eingreift
und damit den Schwenkradius des Antriebshebels 1 begrenzt,
so dass der Schwenkhebel des Antriebshebels 1 auf die in
der 1 dargestellte linke
und rechte Kulissenbahn 53, 54 beschränkt wird.
Dadurch ist sichergestellt, dass über den Schwenkbereich des
Antriebshebels 1 die Nase 50 der Blattfeder 5 außer Eingriff
mit der Außenverzahnung 21 des
zylinderförmigen
Abtriebsrades 2 bleibt.
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Abweichend
von der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
kann als Zusatzverriegelung anstelle eines federnden Verriegelungselementes
auch ein mit dem Antriebshebel verbundenes Verriegelungselement
mit einem angefederten Verriegelungs-Formschlusselement eingesetzt werden,
das mit Gegen-Formschlusselementen korreliert, die mit dem Abtriebsrad
gekoppelt sind. Das Verriegelungs-Formschlusselement greift in der
Nullpunktlage des Antriebshebels ebenfalls in die Gegen-Formschlusselemente ein,
während
das Verriegelungselement in einer beidseitig der Nullpunktlage des
Antriebshebels angeordneten ortsfesten Kulissenführung ist, die eine zur Drehachse
gerichtete Einkerbung aufweist, der sich beidseitig Führungsbahnen
anschließen.
Das zur Anfederung mittels einer Feder gegen die Einkerbung bzw.
gegen die Führungsbahnen
gedrückte
Verriegelungs-Formschlusselement wird in der Nullpunktlage des Antriebshebels
in die Gegen-Formschlusselemente des Antriebsrades gedrückt und
bei einer Bewegung des Antriebshebels aus der Nullpunktlage heraus
außer
Eingriff mit den Gegen-Formschlusselementen des Antriebsrades gebracht. Nach
der Rückführung des
Antriebshebels in die Nullpunktlage, beispielsweise unter Einwirkung
einer Rückstellfeder,
greift das angefederte Verriegelungs-Formschlusselement zur Schlupfvermeidung
erneut in die Gegen-Formschlusselemente ein.
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