DE2533161B2

DE2533161B2 - Vorrichtung zur umwandlung einer linearen bewegung in eine drehbewegung

Info

Publication number: DE2533161B2
Application number: DE19752533161
Authority: DE
Inventors: James R Lakewood N.Y. Workman (V.St.A.)
Original assignee: Keeler Brass Co., Grand Rapids, Mich. (V-StA.)
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-11-10
Also published as: DE2533161C3; DE2533161A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung, insbesondere für Türen, bestehend aus einer axial verschiebbaren drehbaren Stange mit einem Querstift, der in Kurvenbahnen geführt ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-PS 9 31 788 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist eine hin- und hergehende Stellbewegung zur Erzeugung von gegensinnigen Drehbewegungen erforderich. Dies ist vor allem bei Verwendung von elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen ungünstig, da eine Stromumkehr notwendig wäre.

Aus der US-PS 36 61 019 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung bekannt, die zwei angetriebene Drehteile mit Kurvenbahnen aufweist. Eine kinematisch umgekehrte Wirkungsweise dieser Vorrichtung würde wie die zuvor erläuterte ein hin- und hergehende Bewegung erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß sie kompakt, anpassungsfähig und in der Herstellung billig ist. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Querstift in Längsrichtung verschiebbar ist, daß die jedem Ende des Querstiftes zugeordneten Kurvenbahnen spiegelbildlich zueinander verlaufen, daß jede Kurvenbahn einen geraden Abschnitt zur axialen Rückstellung der Stange und einen Abschnitt mit sich ändernder Tiefe zur Verschiebung des Querstiftes aus der einen Kurvenbahn in die andere aufweist und daß die Kurvenbahnen an einem ortsfesten Teil angeordnet sind. Die axiale Rückstellung der Stange kann durch eine Feder erfolgen.

Durch das abwechselnde Zusammenwirken des Querstiftes mit einer der beiden Kurvenbahnen ist es möglich, die nur in einer Axialrichtung erfolgende Verschiebung der Stange in abwechselnd entgegengesetzte Drehbewegungen umzuwandeln.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 18 beispielsweise erläutert. Es zeigt

ι· ι g. i eine perspektivische Darstellung einer Türe mit Türrahmen und Umwandlungsvorrichtung,

F-ig. 2 eine F i g. 1 entsprechende Darstellung mit herausgenommener Umwandlungsvorrichtung, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-Ill in F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt längs uer Linie IV-IV in F i g. 3, F i g. 5 und 6 Teile der Umwandlungsvorrichtung zur Erläuterung des Bewegungsablaufs,

Fig. 7 bis 15 Querschnitte längs der Linien VU-VII bis XI-Xl in Fig. 5 und XII-XlI bis XV-XV in F i g. 6,

F i g. 16 eine F i g. 2 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Umwandlungsvorrichtung,

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVlI in F i g. 16 und

Fig. 18 eine perspektivische Darstellung eines Teils der Umwandlungsvorrichtung der Fig. 16 und 17.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Türe 10 mit Rahmen 11 z.B. eines Heiz- bzw. Klimatisierungsausiaßkanals eines Kraftfahrzeugs. Längs einer Kante der Türe 10 befindet sich ein Gehäuse 12, das eine Vorrichtung 20 zur Umwandlung einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung aufweist. F i g. 2 zeigt die Vorrichtung 20 abgehoben vom Rahmen 11. Das Gehäuse 12 hat einen mittels eines Scharniers 14 schwenkbar befestigten Verschlußdeckel 13. Das Gehäuse 12 ist durch Ausnehmungen 15 und 16 in der Türe 10 bzw. dem Verschlußdeckel 13 gebildet. An einem Ende der Ausnehmung 15 ist ein Zapfen 16a angeordnet, durch den die Türe 10 drehbar gelagert ist.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, hat die Vorrichtung 20 eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung mit einem rohrförmigen Stator 21, einer Spule 22 und einem Anker in Form einer Stange 30. Der Stator hat einen Abschnitt 21a, auf den die Spule 22 gewickelt ist, und einen Abschnitt 21b mit einem Teil 50, das durch Schrauben 51 befestigt ist und an dem später beschriebene Kurvenbahnen 52, 53 ausgebildet sind. Der Stator 21 silzt mit einem flachen Endteil 23 drehfest in der Ausnehmung 17 des Türrahmens und wird von einer Halterplatte 18 in diesem gehalten. Zwischen dem Endteil 23 und dem Spulenaufnahmeabschnitt 21a befindet sich ein Lager 24, um das das Gehäuse 12 und damit die Türe 10 drehbar ist.

Der Stator 21 hat eine zentrale Bohrung 25, in der die Stange 30 verschiebbar angeordnet ist. Die Stange 30 hat an dem einen Ende 33 einen Querschnitt etwa gleich der Abmessung der Bohrung 25 und am anderen Ende 32 einen flachen Querschnitt. Zwischen den beiden Enden 32 und 33 befindet sich eine Scheibe 31. Zwischen der Scheibe 31 der Stange 30 und dem Abschnitt 21 f>des Stators 21 ist eine Feder 40 angeordnet, so daß die Stange 30 nach außen entgegen der magnetischen Kraft vorgespannt ist, die auf die als Anker dienende Stange 30 bei Erregung der Spule 32 ausgeübt wird.

Die Axialbewegung der Stange 30 in der Bohrung 25 wird mittels der an dem Teil 50 ausgebildeten Kurvenbahnen 52, 53 und eines Querstiftes 60, der in einer Bohrung 60 der Stange 30 quer zu deren Längsachse verschiebbar ist, in eine Drehbewegung umgewandelt. Die Kurvenbahnen 52, 53 sind durch Ausnehmungen in dem zylindrischen Teil 50 gebildet Der Stift 60 hat eine solche Länge, daß er sich durch die Bohrung 61 bis zu einer der beiden Kurvenbahnen 52,53 erstreckt. Der Querstift 60 besteht vorzugsweise au; einem federnden, selbstschmiercnden Material wit Nylon und hat einen mittleren Schlitz 62 zur Erhöhung

fi5 derQucrelasti/.ität.

Die durch die Axialbewegung der Stange 3( hervorgerufene Drehbewegung dieser Stange win mittels des flachen Endes 32 auf die Türe 10 übertrager

Dies erfolgt durch die verschiebbare Befestigung des lindes 32 zwischen zwei Platten 19a und 19t», die mit der Türe verbunden sind.

F i g. 5 zeigt das Zusammenwirken zwischen dem Querstift 60 und den beiden einander gegenüberliegenden, zueinander spiegelbildlichen Kurvenbahnen 52, 53. Jede Kurvenbahn hat einen schrägen Abschnitt 54, einen geraden Abschnitt 55, der etwa parallel zu- Achse der Stange 30 verläuft, und einen Abschnitt 56 mit sich ändernder radialer Tiefe, wie die F i g. 7 und 8 zeigen.

Bei einer Erregung der Spule 22 verschiebt sich die Stange 30 in Richtung des Pfeiles in Fig. 5, und der Querstift 60 folgt dem schrägen Abschnitt 54, so daß er die verschiedenen Stellungen 60a bis 6Oe einnimmt und eine Drehbewegung der Stange 30 im Gegenuhrzeigersinn hervorruft, wodurch die Türe geöffnet wird. Die F i g. 7 bis 10 zeigen im einzelnen die aufeinanderfolgenden Stellungen 60a bis 6Oe des Querstiftes 60.

Wie die F i g. 6 und 12 bis 15 zeigen, drückt die Feder 40, wenn die magnetische Kraft unterbrochen wird, die Stange 30 in der entgegengesetzten Axialrichtung. Der Querstift 60 folgt dann dem Abschnitt 55 und nimmt die Stellungen 60/bis (50/ein, ohne daß eine Drehbewegung der Stange 30 erfolgt.

Wenn die Stange 30 durch die Feder 40 in Axialrichtung bewegt wird, trifft das eine Ende des Querstiftes 60 auf den Abschnitt 56, der den Querstift 60 durch die Bohrung 61 in der Stange 30 schiebt, wie die Fi g. 12 bis 15 zeigen. Dadurch kommt das andere Ende des Quersliftes 60 mit dem schrägen Abschnitt der anderen Kurvenbahn in Berührung. Somit wird bei der nächsten Erregung der Spule 22. die zu einer Axialbewegung der Stange 30 führt, gleichzeitig eine Drehbewegung der Stange 30 im Uhrzeigersinn hervorgerufen, so daß die Türe 10 geschlossen wird. Eine aufeinanderfolgende Erregung der Spule 22 führt somit zum abwechselnden öffnen und Schließen der Türe 10.

ίο Die beschriebene elektromagnetische Betätigungseinrichtung der Stange 30 kann auch, wie die Fig. Ib bis 18 zeigen, durch einen Vakuummotor mit einem Gehäuse 121 ersetzt werden. Dar, Gehäuse 121 hat einen Teil 152 und einen Teil 150a, der eine Verlängerung des Teils 150 darstellt, an dem die Kurvenbahnen ausgebildet sind. Zwischen den Teilen 152 und 150;) des Gehäuses 121 ist eine /.. B. aus Gummi bestehende Membran angeordnet, um eine Vakuumkammer 155 zu bilden. Die Stange 30 ist an der Membran 156 durch eine Schraube 157 befestigt. An die Kammer 155 ist eine Leitung 153 angeschlossen, um die Kammer bei 154 mit Vakuum zu beaufschlagen. Wenn die Kammer 155 mit Vakuum beaufschlagt wird, verschiebt sich die Stange 30 in Richtung des Pfeils in Fig. 17 und erzeugt eine Drehbewegung der Stange 30 im Gegenuhrzeigersinn. Bei Aufhebung des Vakuums in der Kammer 155 drückt die Feder 40 die Stange 30 in der entgegengesetzten Axialrichtung, so daß eine Drehung im Uhrzeigersinn hervorgerufen wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Umwandlung einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung, insbesondere für Türen, bestehend aus einer axial ver^{i Ki>}bbaren drehbaren Stange mit einem Quersi der in Kurvenbahnen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstift (60) in Längsrichtung verschiebbar ist, daß die jedem Ende des Querstiftes (60) zugeordneten Kurvenbahnen (52, 53) spiegelbildlich zueinander verlaufen, daß jede Kurvenbahn einen geraden Abschnitt (55) zur axialen Rückstellung der Stange (30) und einen Abschnitt (56) mit sich ändernder Tiefe zur Verschiebung des Querstiftes (60) aus der einen Kurvenbahn in die andere aufweist und daß die Kurvenbahnen an einem ortsfesten Teil (50) angeordnet sind.

2. Motor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder (40) zur axialen Rückstellung der Stange (30).