DE19856634C1 - Double-action setting device for automobile window operator or passenger seat adjustment has torque blocking device for transmitting torque from drive element to driven element via frictional coupling - Google Patents
Double-action setting device for automobile window operator or passenger seat adjustment has torque blocking device for transmitting torque from drive element to driven element via frictional couplingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine beidseitig wirkende Verstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bilateral Adjusting device according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 41 34 353 A1 ist eine als Rollenfreilauf ausge bildete Kupplung zur Übertragung eines in beiden Drehrich tungen wirksamen Drehmoments zwischen zwei Bauelementen bekannt. Zwischen einem Außenring der Kupplung mit einem Innen-Vielkant und einem zylindrischen Innenelement sind Klemmbahnen ausgebildet, in denen paarweise Klemmrollen angeordnet sind, die jeweils über eine Druckfeder gegen das rampenförmige Ende der Klemmbahnen vorgespannt sind. Um den Außenring gegenüber dem feststehenden Innenelement zu verschwenken, ist eine Entsperreinrichtung vorgesehen, die aus kammartigen Mitnehmern besteht, die durch Schlitze eines Bords des Außenrings hindurchgeführt sind und für eine Entsperrung des Rollenfreilaufs durch Verschieben der Klemmrollen von den rampenförmigen Enden der Klemmbahnen in Richtung auf einen größeren Abstand zwischen dem Innenviel kant des Außenrings und dem zylindrischen Innenelement sorgen. Bei Entsperrung des Rollenfreilaufs bewirken die kammartigen Mitnehmer zusätzlich eine Mitnahme des Außen rings durch eine Schalthülse.DE 41 34 353 A1 describes a roller freewheel formed coupling for the transmission of one in both turning direction effective torque between two components known. Between an outer ring of the clutch with a Inner polygon and a cylindrical inner element Clamping tracks formed in which pinch rollers in pairs are arranged, each against a compression spring ramp-shaped end of the clamping tracks are biased. To the Outer ring opposite the fixed inner element pivot, an unlocking device is provided, the consists of comb-like drivers, through slots of a rim of the outer ring are passed through and for unlocking the roller freewheel by moving the Pinch rollers from the ramped ends of the pinch tracks in Direction towards a greater distance between the inner lot edge of the outer ring and the cylindrical inner element to care. When the roller freewheel is unlocked, they cause comb-like driver additionally take the outside through a switching sleeve.
Die bekannte, als Rollenfreilauf ausgebildete Sperrkupplung ist durch die Verwendung von Klemmrollen und dazwischen angeordneten Druckfedern sowie durch die Ausbildung der Klemmbahnen konstruktiv aufwendig und dementsprechend nur mit erheblichen Kosten herstellbar.The known locking clutch designed as a roller freewheel is through the use of pinch rollers and in between arranged compression springs and through the training of Clamping tracks are structurally complex and accordingly only producible at considerable costs.
Aus der US 2 444 592 ist eine Sperrkupplung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Hülse und innerhalb der Hülse angeordnetem Antriebs- und Abtriebsteil sowie einer Brems einrichtung bekannt, die in Aussparungen des Antriebs- und Abtriebsteils eingreifende Rippen aufweist. Um zu verhin dern, daß das Abtriebsteil das Antriebsteil antreibt, ist die Bremseinrichtung mittels einer zwischen der Bremsein richtung und der Hülse in einer Nut angeordneten Blattfeder vorgespannt, so daß die Bremseinrichtung in der Hülse blockiert wird, wenn ein äußeres Drehmoment auf das An triebsteil einwirkt.From US 2 444 592 is a locking clutch with an in a housing arranged sleeve and inside the sleeve arranged drive and output part and a brake device known in the recesses of the drive and Stripping part engaging ribs. To avoid that the driven part drives the drive part the braking device by means of between the brakes direction and the sleeve arranged in a groove leaf spring biased so that the braking device in the sleeve is blocked when an external torque on the on drive part acts.
Aus der US 2 145 666 ist eine Kupplung für einen Fensterhe bemechanismus mit in einem Kupplungsgehäuse angeordnetem An triebsteil, Abtriebsteil und einer Spiralfeder bekannt, deren abgebogene Federenden formschlüssig mit Teilen des Antriebsteils und des Abtriebsteils so verbunden sind, daß bei Einwirken eines äußeren Drehmoments auf das Abtriebs teil die Spiralfeder aufgeweitet wird und zur Anlage an das Kupplungsgehäuse kommt und damit die Übertragung eines Drehmoments vom Abtriebsteil auf das Antriebsteil bloc kiert. Beim Einwirken eines Drehmoments auf das Antriebs teil wird durch Zusammenziehen der Spiralfeder deren Außen durchmesser verringert und damit die reibschlüssige Anlage der Spiralfeder am Kupplungsgehäuse gelöst, so daß das äußere Drehmoment vom Antriebsteil auf das Abtriebsteil übertragen werden kann.From US 2 145 666 is a clutch for a window Dimensioning mechanism with an arranged in a clutch housing drive part, driven part and a coil spring known, whose bent spring ends form-fitting with parts of the Drive part and the driven part are connected so that when an external torque acts on the output part of the coil spring is expanded and to the system Coupling housing comes and thus the transmission of a Torque from the output part to the drive part bloc kiert. When a torque acts on the drive part becomes by pulling the coil spring together the outside reduced diameter and thus the friction-locked system the coil spring on the clutch housing released, so that external torque from the drive part to the driven part can be transferred.
Eine gleichartige Konstruktion ist aus der DE 296 06 762 U1 bekannt, die einen Schrittantrieb mit einem Antriebsteil, das über eine Freilaufkupplung mit einem Abtriebsteil zusammenwirkt, zum Gegenstand hat. Die Freilaufkupplung weist ein drehfest mit dem Abtriebsteil verbundenes Aus gangsteil mit einer zylindrischen Drehmoment-Übertragungs fläche auf, an der eine Spiralfeder anliegt, deren abgeboge ne Windungsenden an einer Aussparung eines Mitnahmeelements anliegen. Bei Einwirken eines Drehmoments auf das Antriebs teil wird die Spiralfeder gegen die Drehmoment-Übertragungs fläche gedrückt und damit das Ausgangsteil der Freilaufkupp lung infolge des entstehenden Reibschlusses mitgedreht, während bei Einwirken eines Drehmoments auf das Abtriebs teil ein sich entgegen der Kupplungsrichtung in einer Freilaufrichtung bewegendes Eingangsteil mitgezogen wird, ohne daß auf das Ausgangsteil ein wirksames Drehmoment übertragen wird.A similar construction is from DE 296 06 762 U1 known that a stepper drive with a drive part, via a one-way clutch with an output part cooperates, has the object. The one-way clutch has a non-rotatably connected to the driven part gear part with a cylindrical torque transmission surface on which a coil spring rests, the bent ne winding ends on a recess of a driving element issue. When a torque acts on the drive part is the coil spring against the torque transmission pressed and thus the output part of the freewheel clutch rotated due to the resulting frictional connection, while when a torque acts on the output part one against the coupling direction in one Input part moving in the freewheel direction is pulled along, without an effective torque on the output part is transmitted.
Aus der DE 33 12 968 A1 ist eine Federkupplung bekannt, mit der ein Drehmoment von einem Antriebselement auf ein Ab triebselement, nicht jedoch in umgekehrter Richtung übertra gen wird. Die Federkupplung enthält ein Basiselement, in dem das Antriebselement drehbar gelagert ist, während das Abtriebselement mit dem Antriebselement über ein vorgegebe nes Spiel in Eingriff bringbar ist, so daß es sich zusammen mit dem Antriebselement drehen kann. Weiterhin enthält die Federkupplung zwei Federn, die durch Reibschluß mit dem Basiselement und dem Abtriebselement verbunden sind, wobei je nach Drehrichtung des Antriebselements die eine oder andere Feder mit dem Antriebselement in Eingriff bringbar ist.A spring clutch is known from DE 33 12 968 A1, with the torque from a drive element to a down drive element, but not in the opposite direction will. The spring clutch contains a base element, in which the drive element is rotatably mounted while the Output element with the drive element via a predetermined Game can be brought into engagement so that it is together can rotate with the drive element. Furthermore, the Spring clutch two springs, which are frictionally engaged with the Base element and the output element are connected, wherein depending on the direction of rotation of the drive element one or other spring can be brought into engagement with the drive element is.
Aus der DE-OS 22 01 297 ist eine Antriebs-Kupplungsvorrich tung bekannt, die eine den einen Kupplungsteil bildende Kupplungstrommel enthält, auf die eine den anderen Kupp lungsteil bildende Abtriebstrommel aufsteckbar ist. An der Innenmantelfläche der Abtriebstrommel ist eine in Umfangs richtung gewellte Wellfeder für die kraftschlüssige Anlage an der Außenmantelfläche der Kupplungstrommel gehalten, so daß eine kraftschlüssige Antriebsverbindung zwischen der Kupplungstrommel und der Abtriebstrommel gebildet wird.From DE-OS 22 01 297 is a drive clutch device tion known, which forms a coupling part Contains clutch drum on which the other clutch pulley-forming output drum is attachable. At the Inner circumferential surface of the driven drum is one in circumference direction of corrugated corrugated spring for the non-positive system held on the outer surface of the clutch drum, so that a non-positive drive connection between the Clutch drum and the output drum is formed.
Aus der DE-OS 19 34 131 ist eine Sperrkupplung bekannt, die ein inneres und ein äußeres Kupplungsglied aufweist, zwi schen denen ein Paar Kupplungsrollen angeordnet ist, die mittels einer zwischen Ihnen angeordneten Feder jeweils in eine Keilstellung drückbar sind, in der sie eine Relativver schiebung oder -drehung der Kupplungsglieder in eine der beiden Drehrichtungen verhindern. Weiterhin ist eine Ein richtung zur Verschiebung der einen oder anderen Kupplungs rolle aus ihrer Keilstellung vorgesehen, wodurch die Kupp lung für eine Relativverschiebung oder -drehung der Kupp lungsglieder in der anderen Drehrichtung frei wird.From DE-OS 19 34 131 a locking clutch is known has an inner and an outer coupling member, zwi which a pair of clutch rollers is arranged, the by means of a spring arranged between you in each case a wedge position can be pressed in which they are a relative ver Pushing or rotating the coupling links in one of the Prevent both directions of rotation. Furthermore, an on direction for shifting one or the other clutch roll provided from its wedge position, whereby the dome for a relative displacement or rotation of the clutch elements in the other direction of rotation becomes free.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine beidseitig wirkende Verstellvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einfach aufgebaut und dementsprechend kostengünstig herstellbar ist und sich durch ein minimales Umkehrspiel auszeichnet.The object of the present invention is a bilateral acting adjusting device of the type mentioned to create that simple structure and accordingly is inexpensive to manufacture and is minimal Reverse game distinguished.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer beidseitig wirkenden Verstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This task is based on a bilateral Adjusting device according to the preamble of claim 1 solved by its characteristic features.
Die erfindungsgemäße Lösung schließt die Lehre ein, daß die Lastmomentsperre eine einteilige Formfeder oder mehrere das Gehäuse und das Abtriebselement reibschlüssig miteinander verspannende, elastisch verformbare Einzelfedern als Sperre lement aufweist, die in Abständen zueinander zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement angeordnet sind.The solution according to the invention includes the teaching that Load torque lock a one-piece form spring or several that Housing and the output element frictionally with each other tensioning, elastically deformable individual springs as a lock element that is spaced from each other between the Housing and the output element are arranged.
Die Verwendung einer Formfeder mit mindestens einem wellen förmigen Abschnitt ermöglicht den Einsatz eines einfachen, mit geringem Aufwand herstellbaren Bauelements sowie eine einfache Montage der Lastmomentsperre mit geringen Tole ranzanforderungen, da die Formfeder Bauteiltoleranzen ausgleicht, ohne daß der funktionsnotwendige Reibschluß zum Blockieren eines abtriebsseitigen Drehmoments einerseits sowie die Reduzierung dieses Reibschlusses zur Übertragung eines antriebsseitigen Drehmoments in Folge des Konstrukti onsprinzips jederzeit gewährleistet ist.The use of a form spring with at least one shaft shaped section allows the use of a simple, with little effort to produce component and a easy assembly of the load torque lock with low tole margin requirements because the form spring component tolerances compensates without the functionally necessary friction to Blocking an output torque on the one hand and the reduction of this frictional engagement for transmission of a torque on the drive side as a result of the construction principle is guaranteed at all times.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist somit eine deutliche Reduzierung des Bauteilaufwandes und konstruktiven Aufwan des und damit eine erhebliche Kostenreduzierung verbunden. Weiterhin ist ein minimales Umkehrspiel bei der Übertragung eines antriebsseitigen Drehmoments in die eine oder andere Drehrichtung gewährleistet.The solution according to the invention is thus a clear one Reduction of component costs and design work of and associated with a significant cost reduction. There is also a minimal backlash in the transmission of a torque on the drive side in one or the other Direction of rotation guaranteed.
Die Formfeder kann wahlweise aus einem wellenförmig ge schlossenen Ring oder aus mehreren segmentweise angeordne ten Einzelfedern bestehen, die in nahezu beliebigem Abstand zueinander angeordnet werden können, vorzugsweise aber ringförmig geschlossen sind.The shaped spring can optionally be made from a wavy ge closed ring or from several segments arranged th individual springs exist, which are at almost any distance can be arranged to each other, but preferably are closed in a ring.
Während die als wellenförmig geschlossener Ring ausgebilde te Formfeder eine einfache Herstellung der Formfeder nach Art eines Toleranzringes und Montage der Lastmomentsperre gestattet, ermöglicht die Verwendung von mehreren segment weise angeordneten Federn die Verwendung von Federn mit einem beliebigen Querschnittsprofil, die als Stanzprofile herstellbar sind.While the trained as a wavy closed ring te form spring a simple manufacture of the form spring after Type of a tolerance ring and assembly of the load torque lock allowed, allows the use of multiple segments wise arranged springs with the use of springs any cross-sectional profile that is called stamping profiles are producible.
Um eine Momentensperrung bei abtriebsseitiger Belastung zu gewährleisten, muß zwischen dem Abtriebselement und der Formfeder ein kleinerer Reibwert bestehen als zwischen der Formfeder und dem Gehäuse.To lock the torque when there is a load on the output side ensure must between the output element and the Form spring have a lower coefficient of friction than between the Form spring and the housing.
Die erfindungsgemäße Lösung läßt unterschiedliche Varianten für konkrete Ausführungsformen bei gleicher Funktion zu. In einer ersten Ausführungsform weist das Abtriebselement eine konzentrisch innerhalb des Gehäuses angeordnete, profilier te Fläche mit lokalen, radial gerichteten Senken zur Abstüt zung der Formfeder auf, während das Antriebselement aus einem zwischen dem Abtriebselement und dem Kupplungsgehäuse angeordneten, mit der elastisch verformbaren Formfeder in Eingriff bringbaren Freischaltelement und einem formschlüs sig mit dem Abtriebselement verbindbaren Mitnehmer besteht.The solution according to the invention leaves different variants for specific embodiments with the same function. In a first embodiment, the output element has a Profiled concentrically arranged inside the housing surface with local, radially directed depressions for support tongue of the form spring while the drive element is off one between the output element and the clutch housing arranged, with the elastically deformable spring in Interlockable unlocking element and a positive sig with the output element connectable driver.
Die Aufteilung des Antriebselements in ein Freischaltele ment und einen Mitnehmer ermöglicht es, die Lastmomentsper re durch das Freischaltelement zu lösen, indem die Formfe der je nach Drehrichtung des Antriebselements in die eine oder andere Seitenrichtung verbogen wird, so daß die Spit zen der Formfeder in den zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement gebildeten Raum gezogen werden, während der Mitnehmer nach dem Lösen der Lastmomentsperre formschlüssig mit dem Abtriebselement verbunden wird und eine entsprechen de Drehmomentübertragung ermöglicht. The division of the drive element into an activation switch ment and a driver enables the load torque to be locked re to solve by the unlocking element by the Formfe depending on the direction of rotation of the drive element in one or other side direction is bent, so that the Spit zen the form spring in the between the housing and the Output element formed during the drawn space Carrier form-fitting after releasing the load torque lock is connected to the output element and correspond to one de torque transmission enabled.
Funktionell ist dabei eine antriebsseitige Drehmomentbela stung gegen die Abtriebsrichtung von einer antriebsseitigen Drehmomentbelastung in Abtriebsrichtung zu unterscheiden. Im ersten Fall befindet sich der Mitnehmer mit dem Abtriebs element und das Freischaltelement mit der Formfeder in Eingriff, während im zweiten Fall das Freischaltelement mit der Formfeder in Eingriff steht und das Abtriebselement durch elastische Verformung der Formfeder voreilt.A torque lining on the drive side is functional against the output direction from a drive side Distinguish torque load in the output direction. In the first case, the driver is with the output element and the release element with the form spring in Intervention, while in the second case the release element with the form spring is engaged and the output element advanced due to elastic deformation of the form spring.
Vorzugsweise besteht der formschlüssig mit dem Abtriebsele ment verbindbare Mitnehmer aus Antriebsnoppen, -stiften oder -klauen, die in entsprechende Ausnehmungen des Ab triebselements eingreifen.Preferably, there is a positive connection with the output element connectable driver from drive knobs, pins or claws, which are in corresponding recesses of Ab engage drive elements.
Vorzugsweise weist das Abtriebselement sowohl eine äußere, wellenförmige Zylinderfläche, an deren Bereiche des inneren Radius innenliegende Bogenelemente der Formfeder anliegen, als auch mehrere Bohrungen auf, in die als Antriebsnocken oder -stifte ausgebildete Mitnehmer des Antriebselements mit Spiel eingreifen. Zwischen dem Gehäuse und der Formfe der liegen Freischaltelemente des Antriebselements derart zwischen benachbarten Flanken der Formfeder an, daß beim Einleiten eines antriebsseitigen Drehmoments die am Gehäuse und am Abtriebselement anliegenden Bereiche der Formfeder in den Raum zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement gezogen werden und die Antriebsnocken oder -stifte des An triebselements an den Bohrungen des Abtriebselements zur Anlage kommen.The output element preferably has both an outer, wavy cylindrical surface, on the areas of the inner Radius lie inside arch elements of the form spring, as well as several holes in which as drive cams or pins formed driver of the drive element intervene with play. Between the housing and the form of the activation elements of the drive element are such between adjacent flanks of the form spring that at Initiate a drive-side torque on the housing and areas of the form spring which abut the output element in the space between the housing and the output element be pulled and the drive cams or pins of the An drive elements on the holes of the output element Plant come.
In einer ersten Ausführungsform sind Antriebsklauen des An triebselements zwischen den aneinandergrenzenden Flanken des ringförmig geschlossenen, wellenförmig zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement verlaufenden Federsterns und dem Kupplungsgehäuse angeordnet.In a first embodiment, drive claws are of the type drive elements between the adjacent flanks of the closed, undulating between the Housing and the output element running spring star and the clutch housing arranged.
In einer zweiten Ausführungsform weist das Abtriebselement einen inneren und äußeren Keilring als profilierte Zylinder fläche sowie innerhalb des inneren Keilrings liegende Aus nehmungen auf, innerhalb der Mitnehmer des Antriebselements mit Spiel angeordnet sind. An dem inneren und äußeren Keilring liegen bogenförmige Abschnitte der elastisch ver formbaren Formfeder derart an, daß die Formfeder beim Ein leiten eines abtriebsseitigen Drehmoments aufgeweitet wird. Freischaltelemente des Antriebselements sind so zwischen den Flanken von am Gehäuse anliegenden bogenförmigen Ab schnitten der elastisch verformbaren Formfeder angeordnet, daß beim Einleiten eines antriebsseitigen Drehmoments die am Gehäuse und am Abtriebselement anliegenden Bereiche der Formfeder in den Raum zwischen dem Gehäuse und dem Abtrieb selement gezogen werden und die Mitnehmer des Antriebsele ments an den Ausnehmungen des Abtriebselements zur Anlage kommen.In a second embodiment, the output element an inner and outer wedge ring as a profiled cylinder area as well as the inner wedge ring recordings, within the driver of the drive element are arranged with play. On the inner and outer Wedge ring are arcuate sections of the elastically ver malleable form spring in such a way that the form spring when one leading an output-side torque is expanded. Activation elements of the drive element are between the flanks of arcuate ab against the housing cuts the elastically deformable shaped spring arranged, that when initiating a drive torque areas of the housing and the output element Form spring in the space between the housing and the output be pulled element and the driver of the drive element elements on the recesses of the output element to the system come.
Der innere Keilring des Abtriebselements besteht insbesonde re aus von der zylindrischen Grundfläche des Abtriebsele ments abweichenden konvexen Bögen, die an den äußeren Keil ring bildende keilförmige Nocken angrenzen, deren dem Gehäuse benachbarte Flächen Vertiefungen aufweisen, in denen die bogenförmigen Abschnitte der Formfeder ebenso wie an den den inneren Keilring bildenden konvexen Bögen des Ab triebselements und am Gehäuse anliegen. Dabei sind die Frei schaltelemente des Antriebselements zwischen den am Gehäuse anliegenden bogenförmigen Abschnitten der Formfeder und den den inneren Keilring bildenden konvexen Bögen des Abtriebse lements angeordnet.The inner wedge ring of the output element is in particular re from the cylindrical base of the Abtriebsele deviating convex arches attached to the outer wedge ring forming wedge-shaped cams, the Housing adjacent surfaces have depressions, in which the arcuate sections of the form spring as well on the convex arches of the Ab drive elements and rest on the housing. The are free switching elements of the drive element between those on the housing adjacent arcuate sections of the form spring and the the convex arches of the output shaft forming the inner wedge ring elements arranged.
In dieser Variante sorgen eine geschlossene Profilfeder oder einzelne Federabschnitte als Sperrelemente für die Ver spannung zwischen dem Gehäuse der Lastmomentsperre und dem Abtriebselement, wobei das Abtriebselement einen inneren und äußeren Keilring aufweist, so daß sich zum Verspannen jeweils ein Schenkel der als Federbögen ausgebildeten Formfeder nahezu senkrecht zum Gehäuse aufstellt, während beim Einleiten eines antriebsseitigen Drehmoments äußere Freischaltelemente des Antriebselements die Verspannung durch Herausziehen der klemmenden Bögen aus den Keilen des Abtriebselements lösen. Die Mitnahme des Abtriebselements erfolgt durch Mitnehmer(klauen) des Antriebselements, die in entsprechende Ausnehmungen des Abtriebselements form schlüssig eingreifen.In this variant, a closed profile spring ensures or individual spring sections as locking elements for the Ver voltage between the housing of the load torque lock and the Output element, the output element having an inner and outer wedge ring, so that there is tension one leg of each designed as spring arches Form spring sets up almost perpendicular to the housing, while when initiating an external drive torque Activation elements of the drive element the tension by pulling the clamping arches out of the wedges of the Release output elements. Taking the output element with you is carried out by drivers (claws) of the drive element in corresponding recesses of the output element form intervene conclusively.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:Based on the embodiment shown in the drawing should play the idea underlying the invention are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 - einen Längsschnitt und Fig. 1 - a longitudinal section and
Fig. 2 - einen Querschnitt durch eine Lastmomentsperre mit einer Wellen- und ringförmig geschlossenen Formfeder as Sperrelement; Figure 2 - a cross section through a load torque lock with a wave and ring-shaped closed spring as locking element.
Fig. 3 - einen Ausschnitt aus Fig. 2 zur Darstellung der geometrischen und funktionellen Verhältnis se bei einem in Richtung des antriebsseitigen Drehmoments weisenden abtriebsseitigen Drehmo ment; Fig. 3 - a section of Figure 2 to illustrate the geometric and functional relationship se with a torque in the direction of the drive-side torque output side;
Fig. 4 - einen Ausschnitt aus Fig. 2 zur Darstellung der geometrischen und funktionellen Verhältnis se bei einem gegen das antriebsseitige Drehmo ments gerichteten abtriebsseitigen Drehmoment und Fig. 4 - a section of Fig. 2 to illustrate the geometric and functional relationship se at a torque directed against the drive-side torque and
Fig. 5 und 6 - einen Querschnitt durch eine Lastmomentsperre mit einer Formfeder und einem Abtriebselement mit innerem und äußerem Keilring.5 and Fig. 6 - a cross section through a load torque lock with a shaped spring and a driven member having internal and external wedge ring.
In den Fig. 1 und 2 ist im Längs- und Querschnitt eine Lastmomentsperre dargestellt, die Teil einer beidseitig wirkenden Verstellvorrichtung zur Erzeugung einer Drehbewe gung ist. Die Verstellvorrichtung enthält einen Antrieb, der beispielsweise aus einem manuell betätigbaren Antriebs hebel oder aus einem motorischen Antrieb bestehen kann, sowie einen Abtrieb, der mit einem zu verstellenden Bauteil eines Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Fensterheber, Fahrzeugsitz oder dgl., verbunden ist. Beim Betätigen des Antriebs wird das auf ein Antriebselement 1 ausgeübte Drehmoment auf ein winkelverstellbares Abtriebselement 4 übertragen, während durch die Lastmomentsperre ein abtriebsseitiges Drehmoment blockiert wird.In Figs. 1 and 2 in longitudinal and cross section of a load moment lock is shown part of a double-acting adjusting device for generating a Drehbewe is supply. The adjustment device contains a drive, which can consist, for example, of a manually actuated drive lever or a motor drive, and an output, which is connected to a component of a vehicle to be adjusted, such as a window regulator, vehicle seat or the like. When the drive is actuated, the torque exerted on a drive element 1 is transmitted to an angle-adjustable output element 4 , while an output-side torque is blocked by the load torque lock.
Die Lastmomentsperre weist ein zylindrisches Gehäuse 10 auf, in dem Teile des Antriebselements 1, des Abtriebsele ments 4 und eine Formfeder 7 angeordnet sind. Die Formfeder 7 ist als wellenförmig geschlossener Ring ausgebildet, dessen äußere Spitzen 71 am Gehäuse 10 und dessen innere Spitzen 70 am Abtriebselement 4 anliegen. Das Abtriebsele ment 4 weist eine profilierte Fläche 40 mit lokalen, radial gerichteten Senken zur Abstützung der inneren Spitzen 70 der Formfeder 7 auf, wobei der Radius Ri der radial gerich teten Senken des Abtriebselements 4 kleiner ist als der Radius Ra der inneren Spitzen 70 der Formfeder 7. Um die Reibwertunterschied nicht zu groß werden zu lassen, ist der in Fig. 2 eingetragene Winkel α, der die Tangente an die Oberfläche der lokalen, radialen Senken an der Berührung der inneren Spitzen 70 mit den lokalen, radial gerichteten Senken des Abtriebselements 4 bezeichnet, möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 20°.The load torque lock has a cylindrical housing 10 in which parts of the drive element 1 , the Abtriebsele element 4 and a shaped spring 7 are arranged. The shaped spring 7 is designed as a wave-shaped closed ring, the outer tips 71 of which rest against the housing 10 and the inner tips 70 of which rest on the output element 4 . The Abtriebsele element 4 has a profiled surface 40 with local, radially directed depressions for supporting the inner tips 70 of the form spring 7 , the radius R i of the radially directed depressions of the driven element 4 being smaller than the radius R a of the inner tips 70 the form spring 7 . In order not to let the difference in coefficient of friction become too great, the angle α entered in FIG. 2, which denotes the tangent to the surface of the local, radial depressions at the contact of the inner tips 70 with the local, radially directed depressions of the output element 4 , as small as possible, preferably less than 20 °.
Weiterhin enthält das Abtriebselement 4 innerhalb der profilierten Fläche 40 mehrere - im vorliegenden Fall vier gleichmäßig über den Umfang verteilte - Ausnehmungen in Form von zylindrischen Sacklochbohrungen 43 sowie ein Abtriebs-Zahnrad 44, das mit einem entsprechenden Gegenzahn rad oder Zahnsegment der zu verstellenden Einrichtung kämmt.Furthermore, the output element 4 contains within the profiled surface 40 several - in the present case four evenly distributed over the circumference - recesses in the form of cylindrical blind holes 43 and an output gear 44 which meshes with a corresponding counter-toothed wheel or toothed segment of the device to be adjusted.
Das Antriebselement 1 besteht aus Freischaltelementen 11, die klauenförmig ausgebildet sind und zwischen den Federbö gen der Formfeder 7 angeordnet sind. Weiterhin enthält das Antriebselement 1 Mitnehmer 12, die als zylindrische Stifte ausgebildet sind und mit Spiel in die Ausnehmungen 43 des Abtriebselements 4 eingreifen. Um die durch die Formfeder 7 bewirkte Verspannung zwischen dem Abtriebselement 4 und dem Gehäuse 10 beim Einleiten eines antriebsseitigen Drehmo ments aufzuheben, bevor der Formschluß zwischen dem Mitneh mer 12 und den Ausnehmungen 43 hergestellt wird, ist der Winkel ϕ2 zwischen den Freischaltelementen 11 und den Fe derbögen der Formfeder 7 kleiner als der Winkel ϕ1 zwischen dem Mitnehmer 12 und den Ausnehmungen 43.The drive element 1 consists of release elements 11 , which are claw-shaped and are arranged between the Federbö gene of the molded spring 7 . Furthermore, the drive element 1 contains drivers 12 , which are designed as cylindrical pins and engage with play in the recesses 43 of the output element 4 . In order to cancel the tension caused by the form spring 7 between the output element 4 and the housing 10 when initiating a drive-side torque before the positive connection between the driver 12 and the recesses 43 is made, the angle ϕ 2 between the release elements 11 and Fe derbogen the form spring 7 smaller than the angle ϕ 1 between the driver 12 and the recesses 43rd
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lastmomentsperre weist folgende Funktionen auf.The load torque lock shown in FIGS. 1 and 2 has the following functions.
Die als wellenförmig geschlossener Ring nach Art eines Toleranzringes ausgebildete Formfeder 7 verspannt mit vorgegebener Vorspannkraft das Abtriebselement 4 und das Gehäuse 10, so daß eine permanente Haltekraft zwischen dem Gehäuse 10 und dem Abtriebselement wirksam ist.The formed as a wavy closed ring in the manner of a tolerance ring shaped spring 7 clamps the output element 4 and the housing 10 with a predetermined biasing force, so that a permanent holding force between the housing 10 and the output element is effective.
Wird das Abtriebselement 4 mit einem Drehmoment beauf schlagt, beispielsweise durch Einwirkung der Schwerkraft auf eine Fensterscheibe oder bei einem geneigten und durch eine Person besetzten Fahrzeugsitz, so wird die Verspannung zwischen dem Abtriebselement 4 und dem Gehäuse 10 gestei gert, da die radial gerichteten Senken des Abtriebsele ments 4 auf die innenliegenden Spitzen 70 der Formfeder 7 einwirken und diese in Richtung auf das Gehäuse 10 drücken, so daß die Formfeder 7 aufgeweitet wird. Da das Reibmoment zwischen den innenliegenden Spitzen 70 der Formfeder 7 und der profilierten Fläche 40 des Abtriebselements 4 kleiner sein muß als das Reibmoment zwischen den äußeren Spitzen 71 der Formfeder 7 und dem Gehäuse 10, wird der Reibschluß zwi schen dem Gehäuse 10 und dem Abtriebselement 4 über die Formfeder 7 gesteigert und damit das abtriebsseitige Drehmo ment blockiert. If the driven element 4 with a torque beauf beat, for example by the action of gravity on a window pane or at an inclined and occupied by a person vehicle seat, the clamping between the output member 4 and the housing 10 is Gert gestei since the radially lowering the Abtriebsele elements 4 act on the inner tips 70 of the form spring 7 and press them towards the housing 10 , so that the form spring 7 is expanded. Since the friction torque between the inner tips 70 of the form spring 7 and the profiled surface 40 of the output element 4 must be smaller than the friction torque between the outer tips 71 of the form spring 7 and the housing 10 , the friction between the housing 10 and the output element 4 increased over the form spring 7 and thus blocked the torque on the output side.
Bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung drücken die klauen förmigen Freischaltelemente 11 des Antriebselements 1 gegen die Flanken 72 der Formfeder 7 und verbiegen diese seit lich, so daß die Spitzen 71, 70 der Formfeder 7 nach innen, das heißt in den Raum zwischen der profilierten Fläche 40 des Abtriebselements 4 und dem Gehäuse 10 gezogen werden. Damit wird der Reibschluß zwischen dem Gehäuse 10 und dem Abtriebselement 4 vermindert, so daß die Drehbewegung des Antriebselements 1 über die Formfeder 7 oder über die Antriebsnocken 12 und die Ausnehmungen 43 des Abtriebsele ments 4 auf das Abtriebselement 4 übertragen wird.At the drive-side torque load, the claw-shaped release elements 11 of the drive element 1 press against the flanks 72 of the form spring 7 and bend them since, so that the tips 71 , 70 of the form spring 7 inwards, that is, into the space between the profiled surface 40 of the output element 4 and the housing 10 are pulled. Thus, the frictional engagement between the housing 10 and the driven element 4 is reduced, so that the rotational movement of the drive element 1 via the form spring 7 or via the drive cams 12 and the recesses 43 of the driven element 4 is transmitted to the driven element 4 .
Damit der Freischalteffekt der Freischaltelemente 11 bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung wirksam wird, muß zunächst eine Aufhebung der Verspannung zwischen dem Gehäu se 10 und dem Abtriebselement 4 erfolgen, bevor die Mitneh mer 12 formschlüssig an den Ausnehmungen 43 des Abtriebsele ments zur Anlage kommen und über diesen Formschluß die Drehbewegung des Antriebselements 1 auf das Abtriebsele ment 4 übertragen.In order for the unlocking effect of the unlocking elements 11 to take effect at the drive-side torque load, the tension between the housing 10 and the output element 4 must first be removed before the entrainment member 12 positively comes into contact with the recesses 43 of the output element and via this positive engagement Rotary movement of the drive element 1 to the Abtriebsele element 4 transmitted.
Bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung in Richtung des abtriebsseitigen Drehmoments wird durch die Freischaltele mente 11 auf die Formfeder 7 ein Zusatzdrehmoment aufge bracht und/oder die Klemmwirkung der Formfeder 7 reduziert, so daß eine entsprechende Drehbewegung ermöglicht wird.In a drive-side torque load in the direction of the output-side torque is mente by the free scarf Tele 11 to form spring 7 an additional torque be applied and / or the clamping action of the mold spring 7 is reduced, so that a corresponding rotational movement is possible.
Bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung gegen die Abtriebs richtung der Mitnehmer 12 befinden sich die Mitnehmer 12 in Eingriff mit den Ausnehmungen 43 des Abtriebselements 4 und die Freischaltelemente 11 in Eingriff mit der Formfeder 7, während bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung in An triebsrichtung die Freischaltelemente 11 mit der Formfe der 7 in Eingriff stehen und das Abtriebselement 4 infolge der gleichgerichteten Drehmomentbelastung "elastisch" voreilt.When the torque on the drive side against the output direction of the drivers 12 , the drivers 12 are in engagement with the recesses 43 of the output element 4 and the release elements 11 are in engagement with the form spring 7 , while in the drive direction on the drive side torque load the release elements 11 with the form of the 7th are engaged and the output element 4 leads "elastically" due to the rectified torque load.
Zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips der Erfindung sind in den Fig. 3 und 4 Ausschnitte der Fig. 2 bei gleichen und entgegengesetzt gerichteten Drehmomentbelastungen des Antriebs- und Abtriebsdrehmoments dargestellt.To illustrate the functional principle of the invention, FIGS. 3 and 4 show sections of FIG. 2 with the same and oppositely directed torque loads of the input and output torque.
Fig. 3 zeigt die Verhältnisse bei einem in die Richtung des antriebseitigen Drehmoments Fan weisenden abtriebseiti gen Drehmoment Fab. Dementsprechend muß das Drehwinkelspiel ϕ2 zwischen dem antriebseitigen Freischaltelement 11 und der Formfeder 7 kleiner als das Drehwinkelspiel ϕ1 zwi schen den starren Mitnahmeelementen 12 und 43 des An- und Abtriebselements sein. Gemäß der gewählten konstruktiven Ausführung wird durch das Freischaltelement 11 ein Zusatz drehmoment auf die Formfeder 7 aufgebracht bis diese durchrutscht und das Abtriebselement 4 entsprechend seiner eigenen Vorbelastung weiterdrehen kann. (Vorzugsweise liegt der Kraftangriffspunkt möglichst nahe am Gehäuse, damit die von der Formfeder aufgebrachte Kraft möglichst vollständig zur Aufhebung der Verspannung der Formfeder genutzt werden kann.) Fig. 3 shows the relationships from in an in the direction of the drive-side torque F to facing abtriebseiti gen torque F. Accordingly, the angular play ϕ 2 between the drive-side release element 11 and the form spring 7 must be smaller than the angular play ϕ 1 between the rigid driving elements 12 and 43 of the input and output elements. According to the chosen design, an additional torque is applied to the form spring 7 by the unlocking element 11 until it slips and the output element 4 can continue to rotate according to its own preload. (The force application point is preferably as close as possible to the housing so that the force exerted by the form spring can be used as completely as possible to release the tension of the form spring.)
Den entgegengesetzten Fall zeigt Fig. 4. Hier ist das ab triebseitige Drehmoment Fab gegen das antriebseitige Drehmo ment Fan gerichtet. Aufgrund dessen, daß das Drehwinkel spiel ϕ2 zwischen dem antriebseitigen Freischaltelement 11 und der Formfeder 7 größer als das Drehwinkelspiel ϕ1 zwi schen den starren Mitnahmeelementen 12 und 43 des An- und Abtriebselements ist, treffen zuerst die starren antriebsei tigen Mitnahmeelemente 12, 43 aufeinander, wobei die Klem mung zwischen Abtriebselement 4, Formfeder 7 und Gehäuse 10 zunächst aufgehoben und ggf. in Antriebsrichtung neu aufge baut wird, bis das Freischaltelement 11 nach Überwindung des Drehwinkels ϕ2 auf die Formfeder 7 trifft.The opposite case is shown in FIG. 4. Here, the drive-side torque from F ab against the drive-side management Drehmo F addressed to. Due to the fact that the angle of rotation game ϕ 2 between the drive-side release element 11 and the form spring 7 is greater than the angle of rotation game ϕ 1 between the rigid driving elements 12 and 43 of the input and output elements, the rigid drive-side driving elements 12 , 43 meet first , the clamping between the output element 4 , form spring 7 and housing 10 is initially lifted and possibly rebuilt in the drive direction until the release element 11 meets the form spring 7 after overcoming the angle of rotation ϕ 2 .
Aus der vorstehend beschriebenen Funktionsdarstellung geht hervor, daß ohne Belastung, d. h. bei Momentenfreiheit beide Drehwinkel ϕ1 und ϕ2 gleich sind, d. h. ϕ1 = ϕ2.It can be seen from the functional representation described above that when no load is applied, ie when there is no torque, both rotation angles ϕ 1 and ϕ 2 are the same, ie ϕ 1 = ϕ 2
Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 5 einen erfindungsgemäß gestalteten Teil einer beidseitig wirkende Verstellvorrichtung und in Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt.The exemplary embodiment shown in FIGS. 5 and 6 shows in FIG. 5 a part of an adjusting device acting on both sides, and an enlarged section in FIG. 6.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die elastisch verformbare Formfeder wellenförmig geschlossen, kann aber auch aus mehreren segmentweise angeordneten Einzelfedern bestehen, wenn dies aus Herstellungs- oder Montagegründen vorteilhaft ist.In this embodiment, the is elastically deformable Shaped spring closed in a wave shape, but can also be made consist of several individual springs arranged in segments, if this is advantageous for manufacturing or assembly reasons is.
In einem Gehäuse 10, das beispielsweise mit dem Rahmen eines zu verstellenden Fahrzeugteils über mehrere Anschraub punkte verbunden werden kann, ist ein aus klauenförmigen Freischaltelementen 21 und klauenförmigen Mitnehmern 22 bestehendes Antriebselement 2, ein mit Ausnehmungen 52 und einer profilierten Oberfläche 50, 51 versehenes Abtriebsele ment 5 und die Formfeder 8 angeordnet.In a housing 10 , which can be connected, for example, to the frame of a vehicle part to be adjusted via a plurality of screw-on points, is a drive element 2 consisting of claw-shaped release elements 21 and claw-shaped drivers 22 , a driven element provided with recesses 52 and a profiled surface 50 , 51 5 and the form spring 8 arranged.
Die der Formfeder 8 zugewandte Oberfläche des Abtriebsele ments 5 besteht aus einem äußeren Keilring 50 und einem inneren Keilring 51, die so geformt sind, daß sich die Schenkel der Formfeder 8 beim Verspannen nahezu senkrecht zum zylindrischen Gehäuse 10 stellen, während zum Lösen der Verspannung durch Aufbringen eines antriebsseitigen Drehmo ments die Freischaltelemente 21 des Antriebselements 2 die Federbögen der Formfeder 8 aus den einzelnen Keilen des inneren und äußeren Keilrings 50, 51 des Abtriebselements 5 herausziehen.The surface of the spring 8 facing the Abtriebsele element 5 consists of an outer wedge ring 50 and an inner wedge ring 51 , which are shaped so that the legs of the spring 8 are almost perpendicular to the cylindrical housing 10 during tensioning, while releasing the tension by Applying a drive-side torque the release elements 21 of the drive element 2 pull out the spring arches of the form spring 8 from the individual wedges of the inner and outer wedge rings 50 , 51 of the output element 5 .
Der äußere Keilring 50 des Abtriebselements 5 weist an sternförmigen Schenkeln angeordnete keilförmige Nocken 53, 54, 55 auf, die aus einer mittigen Mulde oder Vertiefung 53 und seitlichen Erhebungen 54, 55 bestehen. An diesen keil förmigen Nocken liegt ein erster bogenförmiger Abschnitt 81 der Formfeder 8 an, der in bogenförmige Abschnitte 82, 83 übergeht, die am Gehäuse 10 anliegen.The outer wedge ring 50 of the output element 5 has wedge-shaped cams 53 , 54 , 55 arranged on star-shaped legs, which consist of a central depression or depression 53 and lateral elevations 54 , 55 . At this wedge-shaped cam, a first arcuate section 81 of the shaped spring 8 is located , which merges into arcuate sections 82 , 83 which abut the housing 10 .
Der innere Keilring 51 des Abtriebselements 5 weist konvexe Abschnitte zwischen den einzelnen sternförmigen Schenkeln des Abtriebselements 5 auf, wobei benachbart zu den stern förmigen Schenkeln des Abtriebselements 5 Federbögen 80 der Formfeder 8 am inneren Keilring 51 anliegen. Zwischen den Federbögen 80 ist ein weiterer Federbogen 84 mit seitlichen Schenkeln 85, 86 vorgesehen, der am Gehäuse 10 anliegt und die Freischaltelemente 21 umgibt.The inner wedge ring 51 of the output member 5 has convex portions between the individual star-shaped legs of the drive member 5, being adjacent to the form of the spring 8 abutting on the star-shaped legs of the drive member 5 spring bows 80 at the inner wedge ring 51st Between the spring arches 80 , a further spring arc 84 with lateral legs 85 , 86 is provided, which bears against the housing 10 and surrounds the release elements 21 .
Wie insbesondere die vergrößerte Darstellung der Lastmoment sperre in Fig. 6 zeigt, ist der Winkel ϕ2 zwischen den An lageflächen der Freischaltelemente 21 und den benachbarten Schenkeln 85, 86 der Federbögen 84 der Formfeder 8 in Winkelgraden gemessen kleiner als der Winkel ϕ1 zwischen den Mitnehmern 22 des Antriebselements 2 und den Rändern der Ausnehmungen 52 des Abtriebselements 5. Dadurch ist ge währleistet, daß bei einem antriebsseitigen Drehmoment zunächst die Verspannung zwischen dem Abtriebselement 5 und dem Gehäuse 10 durch Herausziehen der Federbögen der Formfe der 8 aus dem inneren und äußeren Keilring 50, 51 des Abtriebselements 5 gelöst und damit die Übertragung eines antriebsseitigen Drehmoments auf das Abtriebselement 5 ermöglicht wird, bevor die Mitnehmer 22 formschlüssig an den Ausnehmungen 52 des Abtriebselements anliegen und dieses in Richtung des ausgeübten Drehmoments mitnehmen.As shown in particular the enlarged view of the load torque lock in Fig. 6, the angle ϕ 2 between the contact surfaces on the release elements 21 and the adjacent legs 85 , 86 of the spring arches 84 of the shaped spring 8 measured in angular degrees is smaller than the angle ϕ 1 between Carriers 22 of the drive element 2 and the edges of the recesses 52 of the output element 5 . This ensures that at a drive-side torque the tension between the output element 5 and the housing 10 is first solved by pulling out the spring arches of the Formfe 8 from the inner and outer wedge ring 50 , 51 of the output element 5 and thus the transmission of a drive-side torque the output element 5 is made possible before the drivers 22 bear positively on the recesses 52 of the output element and take it with them in the direction of the torque exerted.
Claims (13)
- a) bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung gegen die Abtriebsrichtung der Mitnehmer (12; 22) sich mit dem Abtriebselement (4, 5) und das Freischaltelement (11; 21) mit der Formfeder (7, 8) in Eingriff befindet, und
- b) bei antriebsseitiger Drehmomentbelastung in Abtriebs richtung das Freischaltelement (11; 21) mit der Formfeder (7, 8) in Eingriff steht, so daß das Ab triebselement (4, 5) elastisch voreilt.
- a) at the input side torque load against the output direction of the drivers ( 12 ; 22 ) with the output element ( 4 , 5 ) and the release element ( 11 ; 21 ) with the form spring ( 7 , 8 ), and
- b) at the input side torque load in the output direction, the release element ( 11 ; 21 ) with the form spring ( 7 , 8 ) is engaged, so that the drive element ( 4 , 5 ) leads elastically.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |