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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Verstellvorrichtung zur Erzeugung
einer beidseitigen Drehbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
der
DE 199 07 48 132 ist
eine beidseitig wirkende Verstellvorrichtung zur Erzeugung einer
Drehbewegung bekannt, die ein Gehäuse aufweist, in dem ein Antriebselement
und ein durch Betätigen
des Antriebselementes winkelverstellbares Abtriebselement sowie
eine Schlingfeder angeordnet sind, die sich zumindest teilweise
an der Innenwand des Gehäuses
abstützt
und dadurch ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment blockiert
und sich bei einem antriebsseitig eingeleiteten Drehmoment zusammenzieht
und dadurch die Übertragung
eines Drehmoments vom Antriebselement auf das Abtriebselement freigibt.
Die Enden der Schlingfeder sind mit einem zwischen dem Antriebselement
und dem Abtriebselement angeordneten Übertragungselement verbunden,
das einen kreissegmentförmig
um die Achse des Abtriebselementes angeordneten Grundkörper aufweist.
Zur Verminderung des Spiels bei der Übertragung eines Drehmomentes
vom Antriebselement zum Abtriebselement verjüngt sich das Gehäuse zur
Achse des Abtriebselementes und das Übertragungselement bzw. die
Schlingfeder sind axial in Richtung des sich verringernden Gehäusedurchmessers
vorgespannt.
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Das
Antriebselement kann bei der bekannten Verstellvorrichtung zusätzlich mit
einem radial oder in Umfangsrichtung geführten Ausgleichselement versehen
werden, das spielfrei an den Anschlagsflächen des Übertragungselementes anliegt
und aus zwei in Umfangsrichtung gegeneinander verschiebbaren Scherenhebeln
sowie einem zwischen den Scherenhebeln angeordneten und in einer
Führung
des Antriebselementes gelagerten, radial federbelasteten Keilschieber
aufweisen, der mit einer mittigen, in der Führung des Antriebselementes
geführten
und federbelasteten Keilführung
versehen ist, so dass durch seine radiale Verschiebung in der Führung des
Antriebselementes eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft auf die
Scherenhebel ausgeübt und
dadurch eine ausreichende Spielfreiheit gewährleistet wird.
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Eine
derartige Verstellvorrichtung eignet sich sowohl für die Übertragung
eines antriebsseitigen Drehmoments von einem Antriebselement zu
einem angetriebenen Element als auch als Bremssperre zum Blockieren
eines von der Abtriebsseite der Verstellvorrichtung eingeleiteten
Drehmoments. Die Verwendung einer Schlingfeder als Kraftübertragungselement
zur Übertragung
der Verstellbewegung des Antriebselements zum angetriebenen Element
bzw. als Bremselement zum Blockieren eines abtriebsseitigen Drehmoments
durch Aufweien der Schlingfeder und Sperren durch Anlage der zylindrischen
Anlagefläche
der Schlingfeder an einem ortsfesten Verstellgehäuse erfordert eine exakte Abstimmung
der Kraftübertragungselemente,
um einerseits eine möglichst
spielfreie Kraftübertragung
vom Antriebselement zum angetriebenen Element und ein sicheres Blockieren
abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente zu gewährleisten, sobald diese größer oder
gleich einem antriebsseitig eingeleiteten Drehmoment sind.
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Ein
weiteres Problem besteht darin, das Antriebselement nach erfolgter
Verstellbewegung bei entspanntem Verstellsystem zuverlässig in
die neutrale Ausgangstellung zurück
zu bewegen, ohne dabei eine unbeabsichtigte Verstellung der mit
der Verstellvorrichtung verbundenen Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugs auszulösen.
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Da
derartige Verstellvorrichtungen in größeren Stückzahlen eingesetzt werden,
werden weiterhin geringe Herstellungskosten sowie für den Einbau
in ein Kraftfahrzeug ein geringer Fertigungs- und Einbauaufwand
sowie ein geringes Gewicht angestrebt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstellvorrichtung der
eingangs genannten Art anzugeben, die sich bei gleichem Funktionsprinzip
sowohl für
einen Antrieb als auch für
eine Bremssperre eignet, eine einfache Lagerung des Federelements
ermöglicht
und eine gute Kraftübertragung
zwischen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element bzw.
ein sicheres Blockieren abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente
und eine sichere Rückstellung
der Funktionselemente der Verstellvorrichtung in die neutrale Ausgangsstellung
unabhängig
von der Federkraft des Federelements gewährleistet.
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Diese
Aufgabenstellung wird für
einen Antrieb zur Kraftübertragung
von einem Antriebselement zu einem angetriebenen Element dadurch
gelöst,
dass die Kupplung oder Bremssperre mindestens ein Schlingfederband
enthält,
das einen Umfang von weniger als 360° und Anlageflächen zur
Kraftübertragung
vom Antriebselement zum angetriebenen Element oder vom angetriebenen
Element zum Abtriebselement oder vom Abtriebselement zum Verstellgehäuse aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
einfache und insbesondere schwimmende Lagerung des als Federelement
eingesetzten Schlingfederbandes sowie infolge des auf die Federenden
einwirkenden Verstärkungshebels
eine gute Kraftübertragung
zwischen dem Antriebselement und dem angetriebenen Element, so dass
ein sicheres Blockieren abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente
und eine sichere Rückstellung der
Funktionselemente der Verstellvorrichtung in die neutrale Ausgangsstellung
unabhängig
von der Federkraft des Federelements gewährleistet sind.
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Vorzugsweise
weist die Kupplung einen mit dem Antriebselement wirkverbundenen
Verstärkungshebel
und ein mit Vorspannung zumindest teilweise an der hohlzylindrischen
Anlagefläche
des angetriebenen Elements anliegendes Schlingfederband auf, dessen
Federenden mit dem Verstärkungshebel
wirkverbunden sind.
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Zusätzlich zu
dem schwimmend gelagerten Schlingfederband weist die Kupplung in
zwei ersten Ausführungsformen
zwei an einer Antriebsachse des Antriebselements und des angetriebenen
Elements angelenkte Übertragungshebel
mit jeweils einem ersten Hebelarm auf, der jeweils einem vom Schlingfederband
abgewinkelten Stützarm
gegenübersteht,
der an seinem nach innen gerichteten Ende eines der Federenden des Schlingfederbandes
ausbildet, und mit einem zweiten Hebelarm, der an einem gehäusefesten
Anschlag und an einem Verbindungsbolzen des Verstärkungshebels
mit dem Antriebs element anliegt, wobei zwischen den Übertragungshebeln
Rückstellfedern
angeordnet sind, die zum Rückstellen
des Schlingfederbandes und des Antriebselements in Abhängigkeit
von der Richtung der Rückstellung
jeweils einen ersten Hebelarm der Übertragungshebel gegen einen
der abgewinkelten Stützarme
des Schlingfederbandes drücken
und wobei zum Rückstellen
des Antriebselements in Abhängigkeit
von der Richtung der Rückstellbewegung
jeweils ein zweiter Hebelarm gegen den mit dem Antriebselement verbundenen
Verbindungsbolzen drückt.
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Damit
ist eine sichere Rückstellung
sowohl des Antriebselements als auch des Schlingfederbandes in eine
neutrale Ausgangsstellung mittels einer einzelnen Feder unabhängig von
der Federkraft des Schlingfederbandes gewährleistet.
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Die
Rückstellfedern
sind insbesondere auf Hebelfortsätzen
der Übertragungshebel
geführt,
die sich jeweils von einem ersten Hebelarm des einen Übertragungshebels
zum zweiten Hebelarm des anderen Übertragungshebels erstrecken
und zueinander ausgerichtet sowie aneinander vorbei bewegbar sind,
und stützen sich
an den ersten bzw. zweiten Hebelarmen ab.
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Die
an den abgewinkelten Stützarmen
des Schlingfederbandes anliegenden ersten Hebelarme der Übertragungshebel
können
Kontaktnasen aufweisen, zwischen denen und den abgewinkelten Stützarmen
in der neutralen Ausgangsstellung des Antriebselements ein geringes
Spiel vorgesehen ist, und die zum Rückstellen des Schlingfederbandes
und des Antriebselements gegen die abgewinkelten Stützarme des
Schlingfederbandes drücken,
so dass ein optimaler peripherer Kraftangriff zum Rückstellen
des Schlingfederbandes und des Antriebselements gewährleistet
ist.
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Der
Verstärkungshebel
ist mit Spiel um die Antriebsachse drehbar und weist einerseits
zwischen den Federenden des Schlingfederbandes angeordnete Nocken
auf und ist andererseits über
den Verbindungsbolzen gelenkig mit dem Antriebselement verbunden.
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In
der ersten Ausführungsform
sind die einen Federenden und die Enden der abgewinkelten Stützarme des
Schlingfederbandes über
Stege miteinander verbunden, wobei die abgewinkelten Stützarme des Schlingfederbandes
eine Crackverbindung aufweisen.
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In
der zweiten Ausführungsform
sind die Federenden des Schlingfederbandes zur Senkung der Herstellungskosten
nicht gecrackt, sondern verdickt ausgebildet und der Verstärkungshebel
ist über
ein Langloch mit der Antriebsachse verbunden.
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In
einer dritten Ausführungsform
weist der Verstärkungshebel
zwei symmetrisch zur Antriebsachse angeordnete, diagonal zu einer
von der Verbindung des Verstärkungshebels
mit den Federenden des Schlingfederbandes zur Wirkverbindung des
Verstärkungshebels
mit dem Antriebselement führenden
Symmetrieachse verlaufende Anlageflächen auf, die korrespondierenden
Endflächen
zweier abgewinkelter Stützarme
des Schlingfederbandes gegenüberstehen,
wobei die Federenden einer konzentrisch zur Antriebsachse angeordneten
Zentrier- und Rückstellfeder
an einem ortsfesten Anschlag, an der Wirkverbindung zwischen dem
Verstärkungshebel
und dem Antriebselement und einem Vorsprung des Schlingfederbandes
anliegen.
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Auch
in dieser Ausführungsform
gewährleistet
die erfindungsgemäße Lösung eine
einfache und insbesondere schwimmende Lagerung des als Federelement
eingesetzten mindestens einen Schlingfederbandes sowie eine gute
Kraftübertragung
zum Blockieren abtriebsseitig eingeleiteter Drehmomente mit einem
minimalen Spiel zwischen den Funktionselementen der Bremssperre.
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In
einer vierten und fünften
Ausführungsform
enthält
die Bremssperre mindestens ein sich zum Blockieren eines abtriebsseitigen
Drehmoments am Verstellgehäuse
abstützendes
Schlingfederband und Verstärkungshebel,
die zwischen den Federenden des Schlingfederbandes angeordnete äußere Anlageflächen und den äußeren Anlageflächen gegenüberliegende,
am Abtriebselement anliegende Anlagenasen aufweisen.
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Das
angetriebene Element weist vorzugsweise in das Verstellgehäuse ragende
Antriebsklauen mit insbesondere teilzylindrischer Kontur auf, die
zwischen Anschlägen
der Verstärkungshebel
oder zwischen abgewinkelten Stützarmen
des und Anschlägen
der Verstärkungshebel
angeordnet sind.
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Dadurch
führt ein
antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment zum Freischalten des zuvor
blockierten Schlingfederbandes und damit zu einer Übertragung
des antriebsseitigen Drehmomentes zum Abtriebselement.
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Die
Kraftübertragung
von den Übertragungshebeln
zu den Schlingfederbändern
wird vorzugsweise dadurch gesteuert, dass die abgewinkelten Stützarme des
Schlingfederbandes zum Blockieren des Schlingfederbandes an einer
mittleren Anlagefläche
der Verstärkungshebel
anliegen, während
sich die Federenden der Schlingfederbänder an der äußeren Anlagefläche der
Verstärkungshebel
abstützen
und eine Drehbewegung des Schlingfederbandes unterstützen.
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In
der vierten Ausführungsform
kann das Abtriebselement einen zwischen den Verstärkungshebeln angeordneten
Abtriebshebel enthalten, der mit einem konzentrisch zur Antriebsachse
angeordneten Abtriebsritzel verbunden ist.
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In
dieser Ausführungsform
weist die Bremssperre zwei sich zum Blockieren eines abtriebsseitigen Drehmoments
am Verstellgehäuse
abstützende,
axial zueinander versetzte Schlingfederbänder auf und zum gegenseitigen
Verspannen der Schlingfederbänder
zu deren Anlage an das hohlzylindrische Verstellgehäuse enthalten
die abgewinkelten Stützarme
der Schlingfederbänder
Aufnahmen für
eine Blattfeder, die die abgewinkelten Stützarme miteinander verbindet,
die Schlingfederbänder
in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt, wobei die äußeren Federenden
gegen die äußeren Anlageflächen der
Verstärkungshebel
drücken
und sich die Verstärkungshebel
in einem mittleren Bereich mit ihren Anlageflächen an den abgewinkelten Federenden)
abstützen
und dadurch mit ihren an den anderen Enden vorhandenen Anlageflächen gegen
den Abtriebshebel drücken,
so dass der Abtrieb spielfrei gesetzt ist.
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In
der fünften
Ausführungsform
weist die Bremssperre zwei radial verschiebbare Verstärkungshebel auf,
die über
wenigstens ein Federelement vorgespannt sind, wobei die äußeren Federenden
des Schlingfederbandes gegen die äußeren Anlageflächen des
einen Endes der Verstärkungshebel
drücken,
sich die Verstärkungshebel
in einem mittleren Bereich an den Anschlagflächen der mittleren, im Wesentlichen
radial gerichteten Stützarme
abstützen
und die an den anderen Enden der Verstärkungshebel angeordneten Anlageflächen am
Abtriebselement anliegen.
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Dabei
weist wenigstens ein Paar der Anlageflächen der Verstärkungshebel
beiderseits einer von der Antriebsachse und dem Abtriebselement
gebildeten Symmetrieachse einen bezüglich dieser Symmetrieachse winkligen
Verlauf auf, so dass der Abtrieb spielfrei gesetzt ist und das Schlingfederband
auf das Verstellgehäuse
vorgespannt ist.
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Zur
unverzüglichen Übertragung
der Kraft von den Antriebsklauen zum Schlingfederband ist mindestens
eine Mitnahmefeder zwischen beidseitigen Anschlägen des Schlingfederbandes
und den Antriebsklauen angeordnet.
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Um
ein Spiel vom angetriebenen Element zum Abtriebselement herauszunehmen,
sind die Verstärkungshebel über ein
zwischen der Antriebsachse und inneren Anschlägen der Verstärkungshebel
angeordnetes Federelement gegen das Abtriebselement vorgespannt.
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In
allen Ausführungsformen
ist das Schlingfederband schwimmend in einem als hohlzylindrische
Antriebsscheibe ausgebildeten angetriebenen Element angeordnet.
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Anhand
von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sollen der
der Erfin- dung zugrunde liegende Gedanke und weitere Einzelheiten
der Erfindung näher
erläutert
werden. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch einen
Verstellantrieb mit einer Kupplung zwischen einem Antriebshebel
und einer mittels des Antriebshebels angetriebenen Antriebsscheibe
in einer ersten Ausführungsform
eines Schlingfederbandes;
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2 einen Schnitt durch einen
Verstellantrieb mit einer Kupplung zwischen einem Antriebshebel
und einer mittels des Antriebshebels angetriebenen Antriebsscheibe
in einer zweiten Ausführungsform
eines Schlingfederbandes;
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3 einen Schnitt durch einen
Verstellantrieb mit einer Kupplung zwischen einem Antriebshebel
und einer mittels des Antriebshebels angetriebenen Antriebsscheibe
in einer dritten Ausführungsform
mit klemmfreier Rückstellung
des Antriebselements;
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4 einen Schnitt durch eine
als Bremssperre ausgebildete Verstellvorrichtung mit zwei axial
zueinander versetzt angeordneten Schlingfederbändern, zwei Übertragungshebeln
und einer die Schlingfederbänder
vorspannenden Blattfeder und
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5 Schnitte durch als Bremssperren
ausgebildete Verstellvorrichtungen mit einem einzelnen Schlingfederband
und zwei spielfrei am Abtriebselement anliegenden Verstärkungshebeln.
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Der
in 1 dargestellte Schnitt
durch eine erste Ausführungsform
einer Verstellvorrichtung zeigt eine um eine Antriebsachse 10 drehbare
Antriebsscheibe 11 als angetriebenem Element mit einer
hohlzylindrischen Anlagefläche 110 und
mit einem um die Antriebsachse 10 in der einen oder anderen
Richtung schwenkbaren Antriebshebel 1 als Antriebselement.
Ein Schlingfederband 31 ist schwimmend gelagert in den
hohlzylindrischen Innenraum der Antriebsscheibe 11 mit
Vorspannung eingesetzt, so dass das Schlingfederband 31 bei
einer Herausnahme aus dem hohlzylindrischen Innenraum der Antriebsscheibe 11 aufspringen
würde.
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Das
Schlingfederband 31 weist mehrere Federenden 310 – 313 auf,
von denen erste Federenden 310, 311 am Ende des
Schlingfederbandes 31 und zweite Federenden 312, 313 an
den Enden abgewinkelter Stützarme 314, 315 des
Schlingfederbandes 31 ausgebildet sind. Beide Federenden 310 bis 313 sind
jeweils durch einen Steg 318, 319 miteinander
verbunden. Zwischen den Federenden 310 bis 313 des
Schlingfederbandes 31 liegen Nocken 51, 52 eines
Verstärkungshebels 5,
der über
ein Langloch 50 auf der Antriebsachse 10 gelagert
ist und auf der den Nocken 51, 52 gegenüber liegenden
Seite in Bezug auf die Antriebsachse 10 einen den Verstärkungshebel 5 mit
dem Antriebshebel 1 verbindenden Verbindungsbolzen 53 aufweist.
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Die
abgewinkelten Stützarme 312, 313 des
Schlingfederbandes 31 weisen eine Crackverbindung 316, 317 auf,
die beispielsweise durch Aufbrechen des Schlingfederbandes 31 und
Einsetzen eines Zapfens erzeugt wird, so dass sich die abgewinkelten
Federenden 310, 311 des Schlingfederbandes 31 bei
Druck an den abgewinkelten Stützarmen 312, 313 mit
Passgenauigkeit abstützen.
Durch diese Ausgestaltung der Federenden 310, 311 des
Schlingfederbandes 31 werden die von den Nocken 51, 52 des
Verstärkungshebels 5 auf das
Schlingfederband 31 ausgeübten Kräfte problemlos aufgenommen
und gewährleisten
einen flexiblen Kraftaufbau des Schlingfederbandes 31.
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An
der Antriebsachse 10 sind zwei Übertragungshebel 71, 72 gelagert,
die jeweils mit an den Enden von zwei ersten Hebelarmen 710, 720 ausgebildeten
Kontaktnasen 714, 724 mit Spiel den abgewinkelten Stützarmen 314, 315 des
Schlingfederbandes 31 gegenü berstehen und nur beim Rückstellen
an den abgewinkelten Stützarmen 314, 315 des
Schlingfederbandes 31 anliegen. Mit den in Bezug auf die
Anlenkung an der Antriebsachse 10 gegenüberliegenden zweiten Hebelarmen 711, 721 stützen sich
die Übertragungshebel 71, 72 am
Verbindungsbolzen 53 des Verstärkungshebels 5 und
an einem gehäusefesten
Anschlag 40 ab.
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Auf
Hebelfortsätzen 712, 713; 722, 723 der Übertragungshebel 71, 72,
die sich jeweils von dem ersten Hebelarm 710, 720 des
einen Übertragungshebels 71, 72 zum
zweiten Hebelarm 711, 721 des anderen Übertragungshebels 71, 72 erstrecken
und die zueinander ausgerichtet und aneinander vorbeibewegt werden
können,
sind Rückstellfedern 81, 82 gelagert,
die sich an den ersten bzw. zweiten Hebelarmen 710, 711, 720, 721 abstützen und
sowohl der Zentrierung bzw. Rückführung des
Antriebshebels 1 als auch der Rückstellung des Schlingfederbandes 31 in
die neutrale Ausgangsstellung dienen.
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Nachstehend
soll die Funktion des in 1 dargestellten
Verstellantriebes erläutert
werden.
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Wird
der Antriebshebel 1 in der einen oder anderen Richtung
um die Antriebsachse 10 verschwenkt, so wird der Verbindungsbolzen 53 in
die Schwenkrichtung und der bei dieser Schwenkrichtung mit seinem zweiten
Hebelarm 711 bzw. 721 am Verbindungsbolzen 53 anliegende Übertragungshebel 71 bzw. 72 ebenfalls
mitgedreht, so dass beide Rückstellfedern 81, 82 zusammengedrückt werden.
Durch die Anlenkung des Antriebshebels 1 am Verbindungsbolzen 53 wird
auch der Verstärkungshebel 5 mitgedreht
bis die Nocken 51, 52 nach einem kurzen Leerweg
an den Federenden 310 bis 313 des Schlingfederbandes 31 zur
Anlage kommen und das Schlingfederband 31 in die der Schwenkrichtung
des Antriebshebels 1 entsprechende Drehrichtung um die
Antriebsachse 10 mitnehmen. Beispielsweise kommt bei einem
Schwenken des Antriebshebels 1 um die Antriebsachse im
Uhrzeigersinn der Nocken 51 zur Anlage an das Federende 311 und
der Nocken 52 zur Anlage an das Federende 312,
während
beim Schwenken des Antriebshebels 1 um die Antriebsachse
entgegen dem Uhrzeigersinn der Nocken 51 zur Anlage an
das Federende 310 und der Nocken 52 zur Anlage
an das Federende 313 kommt, so dass jeweils eine gekreuzte
Anlage der Nocken 51, 52 an den Federenden 310 bis 313 gegeben
ist.
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Dabei
werden die Rückstellfedern 81, 82 bis
zum Ende des Schwenkhubes des Antriebshebels 1 weiter gespannt,
während
die Kontaktnasen 714, 724 an den ersten Hebelarmen 710, 720 der Übertragungshebel 71, 72 von
den abgewinkelten Stützarmen 314, 315 des
Schlingfederbandes 31 Abstand halten, wenn sich der Verstärkungshebel 5 außerhalb
der neutralen Ausgangsstellung befindet.
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Wird
am Ende des Verstellhubes keine Kraft mehr auf den Antriebshebel 1 ausgeübt, so drücken die Rückstellfedern 81, 82 zum
Rückstellen
des Antriebshebels 1 die Übertragungshebel 71, 72 in
Richtung der neutralen Ausgangsstellung. Über die Anlage der zweiten
Hebelarme 711, 721 der Übertragungshebel 71, 72 am
Verbindungsbolzen 53 wird der ebenfalls am Verbindungsbolzen 73 angelenkte
Antriebshebel 1 mitgenommen bis sich der Verstärkungshebel 5 in
der neutralen Ausgangsstellung befindet und die Kontaktnasen 714, 724 der
ersten Hebelarme 710, 720 der Übertragungshebel 71, 72 an
den abgewinkelten Stützarmen 314, 315 des
Schlingfederbandes 31 anliegen. In dieser verspannungsfreien
neutralen Ausgangsstellung bewegen sich die Funktionselemente der
Verstellvorrichtung leichtgängig,
d.h. im Wesentlichen reibungsfrei in die neutrale Ausgangsstellung
zurück.
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Die
in 2 im Schnitt dargestellte
zweite Variante eines Verstellantriebs unterscheidet sich von der in 1 im Querschnitt dargestellten
ersten Variante dahingehend, dass zur Vereinfachung der Herstellung des
Verstellantriebs keine Crackverbindung am Federende des Schlingfederbandes 32 erforderlich
ist, sondern die Federenden 321, 322 des Schlingfederbandes 32 verdickt
ausgebildet sind und dem ersten Nocken 51 des Verstärkungshebels 5 gegenüberstehen,
während
abgewinkelte Stützarme 325, 326 des
Schlingfederbandes 32 zweite – ggf. ebenfalls verdickte – Federenden 323, 324 ausbilden,
die dem zweiten Nocken 52 des Verstärkungshebels 5 gegenüber stehen.
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Der
weitere Aufbau und die Funktion der in 2 im Querschnitt dargestellten zweiten
Variante eines Verstellantriebs entspricht bei übereinstimmenden Bezugsziffern
dem Aufbau der Funktion der in 1 im Querschnitt
dargestellten ersten Variante, so dass insoweit auf die vorstehende
Beschreibung der 1 Bezug
genommen wird.
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Der
in 3 dargestellte Schnitt
durch eine dritte Ausführungsform
einer Verstellvorrichtung zur Erzeugung einer beidseitigen Drehbewegung
zeigt eine um eine Antriebsachse 10 drehbare Antriebsscheibe 11 als
angetriebenes Element mit einer hohlzy lindrischen Anlagefläche 110 und
mit einem um die Antriebsachse 10 in der einen oder anderen
Richtung schwenkbaren Antriebshebel 1 als Antriebselement.
Ein Schlingfederband 33 ist schwimmend in dem hohlzylindrischen
Innenraum der Antriebsscheibe 11 mit Vorspannung eingesetzt
und liegt unter dieser Vorspannung an der hohlzylindrischen Anlagefläche 110 der
Antriebsscheibe 11 an.
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Zwischen
den verdickten Federenden 330, 331 des Schlingfederbandes 33 ist
eine Nase 54 eines Verstellhebels 5' mit geringem Spiel a zu einem
der beiden verdickten Federenden 330, 331 angeordnet.
Der Verstellhebel 5' ist
symmetrisch zur Symmetrieachse der Verstellvorrichtung ausgebildet
und weist zwei um die Antriebsachse 10 geführte Schenkel 58, 59 auf,
an denen diagonal zur Symmetrieachse der Verstellvorrichtung verlaufende
Anlageflächen 56, 57 vorgesehen
sind, denen korrespondierende Endflächen zweier abgewinkelter Stützarme 332, 333 des
Schlingfederbandes 33 gegenüberstehen. Zwischen jeweils
einer der beiden Anlageflächen 56, 57 des
Verstellhebels 5' und
der korrespondierenden Endfläche 332, 333 des
Schlingfederbandes 33 ist ebenfalls ein geringes Spiel
b ausgebildet.
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Zwischen
den beiden Schenkeln 58, 59 des Verstellhebels 5' ist eine Zentrier-
und Rückstellfeder 83 um
eine Zentrierhülse 91 gelegt,
die konzentrisch zur Antriebsachse 10 angeordnet ist. Die
Federenden 830, 831 der Zentrier- und Rückstellfeder 83 liegen
an einem ortsfesten Anschlag 40, einem durch eine Öffnung des schwenkbaren
Antriebshebels 1 gesteckten Nocken 55 und einem
Vorsprung 334 des Schlingfederbandes 33 in der
neutralen Ausgangsstellung der Verstellvorrichtung an.
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Wird
der Antriebshebel 1 in der einen oder anderen Richtung
um die Antriebsachse 10 verschwenkt, so wird durch die
Wirkverbindung des Antriebshebels 1 über die Öffnung im Antriebshebel 1 und
den Nocken 55 der Verstellhebel 5' in der Schwenkrichtung des Antriebshebels
mitgedreht bis die Nase 54 des Verstellhebels 5' nach Überwindung
des Spiels a an dem betreffenden Federende 330, 331 des
Schlingfederbandes und die betreffende Anlagefläche 56, 57 des
Verstellhebels 5' an
der korrespondierenden Endfläche 332, 333 des Schlingfederbandes 33 nach Überwindung
des Spiels b zur Anlage kommt, das Schlingfederband 33 aufweitet und
durch die Anlage der Außenseite
des Schlingfederbandes 33 an der hohlzylindrischen Anlagefläche 110 der
Antriebsscheibe 11 diese in der Schwenkrichtung des Antriebshebels 1 mitnimmt.
Da sowohl der Nocken 55 des Verstellhebels 5' als auch der
Vorsprung 334 des Schlingfederbandes 33 in der Schwenkrichtung
des Antriebshebels 1 mitgeführt werden, wird die Zentrier-
und Rückstellfeder 83 infolge
der Anlage eines der beiden Federenden 830, 831 aufgeweitet
und gespannt.
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Wird
am Ende des Verstellhubes des Antriebshebels 1 keine Kraft
mehr auf den Antriebshebel 1 ausgeübt, so drückt die Zentrier- und Rückstellfeder 83 den
Verstellhebel 5' und
das Federband 33 in die neutrale Ausgangsstellung zurück. Die
Rückstellung
erfolgt im Wesentlichen verspannungsfrei, da der Verstellhebel 5' keine Kraft
auf die Federenden 330, 331 bzw. abgewinkelten
Federenden 332, 333 des Federbandes 33 ausübt, so dass
dieses ohne wesentliche Reibung an der hohlzylindrischen Anlagefläche 110 der
Antriebsscheibe 11 in die neutrale Ausgangsstellung zurückbewegt
wird.
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4 zeigt einen Querschnitt
durch eine vierte Ausführungsform
einer als Bremssperre ausgebildeten Verstellvorrichtung, die ein
abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment blockiert, sobald dieses
größer ist
als ein antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment. Auch in dieser
Ausführungsform
als Bremssperre werden Schlingfederbänder 34, 35 in
Verbindung mit Verstärkungshebeln 61, 62 als
Kraftübertragungselemente
eingesetzt.
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In
einem Verstellgehäuse 4 sind
zwei Schlingfederbänder 34, 35 in
axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet und liegen mit ihrer
zylindrischen Außenfläche an der
Innenwand des Verstellgehäuses 4 an. Abgewinkelte
Federenden 341, 351 der Schlingfederbänder 34, 35 liegen
an einer mittleren Anlagefläche 610, 620 der
beiden Verstärkungshebel 61, 62 an,
die sekantenförmig
zu beiden Seiten der Antriebsachse 10 verlaufend im Verstellgehäuse 4 angeordnet
sind. Die anderen Federenden 342, 352 der Schlingfederbänder 34, 35 liegen
an äußeren Anlageflächen 611, 621 der
Verstärkungshebel 61, 62 an,
die sich mit ihren in Bezug auf die Antriebsachse 10 gegenüberliegenden
Anschlagnasen 612, 622 an einem Abtriebshebel 20 des
Abtriebselements 2 abstützen.
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Die
abgewinkelten Federenden 341, 351 der Schlingfederbänder 34, 35 weisen
Aufnahmen 343, 353 auf, in die eine Blattfeder 84 eingehängt ist
und die Schlingfederbänder 34, 35 in
Richtung der in die 3 eingetragenen
Pfeile gegeneinander verspannt. Dabei drücken die beiden anderen Federenden 342, 352 der Schlingfederbänder 34, 35 gegen
die äußeren Anlageflächen 611, 621 der
Verstärkungshebel 61, 62,
wodurch deren mittleren Anlageflächen 610, 620 gegen
die abgewinkelten Federenden 341, 351 und die Anschlagnasen 612, 622 der
Verstärkungshebel 61, 62 gegen
den Abtriebshebel 20 gedrückt werden. Damit wird sowohl ein
spielfreier Abtrieb als auch ein Anpressen der zylindrischen Außenflächen der
Schlingfederbänder 34, 35 an
die hohlzylindrische Innenfläche
des Verstellgehäuses 4 gewährleistet.
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Die
mit einem Antriebselement und insbesondere mit der Antriebsscheibe 11 gemäß den 1 und 2 verbundenen, kreissektorförmigen Antriebsklauen 12, 13 ragen
in das Verstellgehäuse 4 hinein
und liegen mit ihren Stirnkanten zwischen einem Anschlag 344, 354 der
abgewinkelten Federenden 341, 351 der Schlingfederbänder 34, 35 und
Anschlagkanten 613, 623 der Verstärkungshebel 61, 62.
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Beim
Einwirken eines abtriebseitigen Gegendrehmoments in Uhrzeigerrichtung
drückt
der Abtriebshebel 20 des Abtriebselements 2 gegen
die Anschlagnase 612 des einen Verstärkungshebels 61, so
dass dieser Verstärkungshebel 61 bestrebt
ist, sich ebenfalls im Uhrzeigersinn zu drehen. Dadurch drücken die äußere und die
mittlere Anschlagfläche 610, 611 dieses
Verstärkungshebels 61 gegen
die Federenden 341, 342 des einen Schlingfederbandes 34.
Während
die von der äußeren Anschlagfläche 611 des
Verstärkungshebels 61 auf
das freie Federende 342 des Schlingfederbandes 34 einwirkende
Kraft bestrebt ist, das Schlingfederband 34 im Uhrzeigersinn
zu drehen, bewirkt die von der mittleren Anschlagfläche 610 auf
das abgewinkelte Federende 341 des Schlingfederbandes 34 ausgeübte Kraft
in Verbindung mit der durch die Anlage der zylinderförmigen Außenfläche des
Schlingfederbandes 34 an der hohlzylindrischen Innenfläche des
Verstellgehäuses 4 erzeugte
Reibungskraft einen Selbsthemmeffekt, so dass die Bremssperre in
dieser Lage fixiert ist und damit das abtriebsseitig eingeleitete
Gegenmoment ohne entgegengerichtetes Antriebsmoment blockiert wird.
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Wird
das angetriebene Element 11 gemäß den 1 und 2 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, so führt
dies in der Bremssperre zu einer Drehung der Antriebsklauen 12, 13 entgegen
dem Uhrzeigersinn. Dabei drückt
die Stirnkante der Antriebsklaue 13 gegen den Anschlag 354 des
abgewinkelten Federendes 351 des nicht belasteten Federbandes 35 und
hebt es geringfügig
an, bevor die Antriebsklaue 12 gegen den Anschlag 613 des
Verstärkungshebels 61 und
dieser über
seine Anlagenase 612 gegen den Abtriebshebel 20 drückt, wodurch
das eingeleitete Abtriebsmoment direkt durch das Antriebsmoment
ausgeglichen werden kann. Statt über
den unteren Teil des Verstärkungshebels 61 kann die
Kraft auch durch eine Verlängerung
der Antriebsklaue 12 direkt auf den Abtriebshebel 20 übertragen
werden.
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Die
Bremssperre kann sich somit dem entgegen dem Uhrzeigersinn wirkenden
Antriebsmoment folgend drehen und das antriebsseitige, über die
Antriebsklauen 12, 13 übertragene Drehmoment auf das
Abtriebselement 2 übertragen.
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Werden
das Antriebselement und damit die Antriebsklauen 12, 13 in
Richtung des abtriebseitigen Gegendrehmoments, d. h. im Uhrzeigersinn
gedreht, so drückt
die Stirnseite der einen Antriebsklaue 12 gegen den Anschlag 344 des
in Folge des abtriebseitigen Gegendrehmoments verspannten Schlingfederbandes 34. Dadurch
wird der Selbsthemmeffekt des Schlingfederbandes 34 aufgehoben
und das Abtriebselement 2 und damit das einerseits mit
dem Abtriebshebel 20 und andererseits mit einer Verstelleinrichtung – wie beispielsweise
einer Sitzverstellung – verbundene
Abtriebsritzel 21 kann sich ebenfalls im Uhrzeigersinn
drehen.
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5 zeigt einen Querschnitt
durch eine ebenfalls als Bremssperre ausgebildete Verstellvorrichtung in
einer fünften
Variante, die ein abtriebsseitig eingeleitetes Drehmoment blockiert,
sobald dieses größer ist
als ein antriebsseitig eingeleitetes Drehmoment, wobei im Unterschied
zu der Bremssperre gemäß 4 nur ein Schlingfederband 36 als
Kraftübertragungselement
eingesetzt wird.
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Zwischen
den verdickten Federenden 360, 361 des Schlingfederbandes 36 sind
die an einem Ende zweier Verstärkungshebel 63, 64 vorgesehenen äußeren Anlageflächen 631, 641 angeordnet.
Die beiden Verstärkungshebel 63, 64 sind
symmetrisch zur Symmetrieachse der Bremssperre zu beiden Seiten
der Antriebsachse 10 in das Schlingfederband 36 eingesetzt,
wobei die äußeren Anlageflächen 631, 641 der
Verstärkungshebel 63, 64 spielfrei
an den verdickten Federenden 360, 361 des Schlingfederbandes 36 anliegen.
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Die
dem Abtriebsnocken 2 zugeordneten gegenüberliegenden Enden der Verstärkungshebel 63, 64 liegen
mit ihren konischen Anlageflächen 634, 644 am
Abtriebsnocken 2 an. Durch ein Federelement 85,
das sich einerseits an der Antriebsachse 10 und andererseits
an Stützflächen 636, 646 der
Verstärkungshebel 63, 64 abstützt, wird
die Spielfreiheit der Bremssperre gewährleistet, wobei die Verstärkungshebel 63, 64 an
den Feder enden 360, 361, den Anschlagflächen 364, 365 der
Stützarme 362, 363 und
mit Anlagenasen 635, 645 am Abtriebselement 2 anliegen.
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Die
mit einem angetriebenen Element, insbesondere mit der Antriebsscheibe 11 gemäß den Antriebsvorrichtungen
der 1 bis 3 verbundenen, kreissektorförmigen Antriebsklauen 12, 13 ragen
in das Verstellgehäuse 4 hinein
und liegen mit ihren Stirnkanten zwischen jeweils einem Anschlag 633, 643 und
den äußeren Anlageflächen 634, 644 der
Verstärkungshebel 63, 64.
Zwischen den Antriebsklauen 12, 13 und der Innenseite des
Schlingfederbandes 36 sind Mitnahmefedern 86, 87 angeordnet,
die in Umfangsrichtung an Anschlägen 121, 131 der
Antriebsklauen 12, 13 sowie beidseitigen Anschlägen 366, 367 des
Schlingfederbandes 36 anliegen.
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Wirkt
auf die Bremssperre ein abtriebsseitiges Gegenmoment im Uhrzeigersinn,
d.h. in Richtung des an den Antriebsnocken 2 eingetragenen
Pfeils A, und das von den Antriebsklauen 12, 13 ausgehende
Antriebsmoment in der Gegenrichtung, so stößt die Antriebsklaue 13 nach Überbrückung des
geringen Spiels gegen die Anlagefläche 643 und zieht
damit den Verstärkungshebel 64 in
Richtung auf das abgewinkelte Federende 363 des Schlingfederbandes 36.
Infolge der konisch verlaufenden Schrägflächen des Abtriebsnockens 2 und
der äußeren Anlagefläche 644 des
Verstärkungshebels 64 wird
der Verstärkungshebel 64 entlang dieser
Schräge
bewegt, so dass die durch die Spannfeder 85 bewirkte Verspannung
des Schlingfederbandes 36 gelöst wird.
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Nachdem
die Antriebsklauen 12, 13 einen weiteren kleinen
Drehwinkel zurückgelegt
haben, berührt die
Antriebsklaue 12 die äußere Anlagefläche 634 des
Verstärkungshebels 63 und
drückt über diese äußere Anlagefläche 634 gegen
den Abtriebsnocken 2, so dass dieser in Antriebsrichtung
und damit entgegen der Richtung des abtriebsseitigen Drehmoments
bewegt wird. Dabei üben
die zwischen den Antriebsklauen 12, 13 und dem
Schlingfederband 36 angeordneten Mitnahmefedern 86, 87 eine
Mitnahmekraft auf das Schlingfederband 36 aus, so dass
sich das Schlingfederband 36 bei der Bewegung der Antriebsklauen 12, 13 mitbewegen möchte und
die Reibung zwischen dem Schlingfederband 36 und dem Verstellgehäuse 4 leicht überwunden wird.
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Für die Mitnahme
des Schlingfederbandes
36 bei einer Bewegung der Antriebsklauen
12,
13 ist
alternativ auch die Anordnung einer einzelnen Mitnahmefeder zwischen
einer der beiden Antriebsklauen
12,
13 und dem
Schlingfederband
36 ausreichend. Bezugszeichenliste