DE2809368A1

DE2809368A1 - Kabel fuer fernbetaetigungsvorrichtungen, insbesondere kraftfahrzeugfensterheber

Info

Publication number: DE2809368A1
Application number: DE19782809368
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Schaefer
Original assignee: Rockwell Golde GmbH
Current assignee: Rockwell Automation GmbH
Priority date: 1978-03-04
Filing date: 1978-03-04
Publication date: 1979-09-13
Also published as: DE2809368C2

Description

Kabel für Fernbetätigungsvorrichtungen,
insbesondere Kraftfahrzeugfensterheber Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisch biegsames Kabel zum Uebertragen von axialen Zug- und Druckkräften in Fernbetätigungsvorrichtungen, insbesondere Kraftfahrzeugfensterhebern, mit einer aus einem Draht schraubenförmig gewendelten Arbeitswicklung für den Eingriff eines Zahnrades und einer Kabelseele, bestehend aus einem Dorndraht und mehreren darüber in wechselndem Sinne und jeweils aus Einzeldrähten mehrgängig gewickelten Lagen von Drahtwindungen, auf welche die Arbeitswicklung unter Spannung aufgebracht ist, wobei auf die Kabelseele zwischen den Gängen der Arbeitswicklung unter Vermittlung einer Kleberschicht eine über die Arbeitswicklung radial vorstehende durch elektrostatisches Beflocken mit Kunststoffasern ge bildete bürstenähnliche Schicht aufgebracht ist.
Derartige Kabel haben die Eigenschaften einer elastisch biegsamen Zahnstange, die in entsprechend-angepaßten Rohren geführt Stellbewegungen auf ein zu bewegendes Bauteil auch bei nicht geradlinigem Verlauf des Kabels zwischen dem Ort des Zahneingriffes und dem Bauteil verlustarm übertragen kann.
Einen mit stückzahlhoher Fertigung erschlossenen Anwendungsfall für Kabel dieser Arts für den das erfindungsgemäße Kabel bevorzugt vorgesehen ist 9 bilden die in Kraftfahrzeuge einzubauenden Kabel- oder auch Rohrfensterheber. Bei dem hierfür verwendeten ursprünglich unbeflockten Kabel besitzt in typischer Ausführung die Arbeitswicklung einen Außendurchmesser von etwa 6,55 mm, während der Außendurchmesser der Kabelseele etwa 3,75 mm beträgt. Für den Zahneingriff steht daher unter Berücksichtigung des notwendigen Spiels eine vollständig ausreichende Zahneindringtiefe von etwa 1,3 mm zur Verfügung.
Bei Verwendung von unbeflockten Kabeln (z.B. DE-PS 12 43 467) zum Stellantrieb von Bauteilen an bewegten Systemen, insbesondere als Antriebskabel von Kraftfahrzeugfensterhebern, kommt es infolge des notwendigen Spiels zwischen der Arbeitswicklung und der Führungsrohrinnenfläche bei Erschütterungen, z.B. Fahrerschütterungen, zu unerwünschten Rattergeräuschen. Dieser Erscheinung kann durch die eingangs erwähnte Anbringung einer bürstenähnlichen Schicht durch elektrostatisches Beflocken erfolgreich entgegengewirkt werden (DE-PS 12 83 031). Durch die hierfür benötigte Kleberschicht und durch die bürstenähnliche Schicht selbst entsteht jedoch bei sonst gleichbleibender Bemessung des Kabels unvermeidbar eine Durchmesservergrößerung der Kabelseele zwischen den Gängen der Arbeitswicklung. Zur Vermeidung.einer nicht mehr vertretbaren Schwergängigkeit im Bewegungsablauf zwischen dem Zahnrad und dem Kabel muß daher bei beflocktem Kabel die Zahneindringtiefe auf etwa 0,9 mm verringert werden. Hierbei ist auf eine exakte und toleranzarme Einhaltung des Achsabstandes zwischen dem Zahnrad und dem Kabel zu achten, weil einerseits-eine Vergrößerung des Achsabstandes, d.h. eine weitere Verringerung der Zahneindringtiefe, zwar einen leichtgängigen Bewegungsablauf zwischen dem Zahnrad und dem Kabel, d.h. ein geringes Antriebsdrehmoment am Zahnrad, ermöglicht, andererseits jedoch die Eingriffsgeometrie zwischen Arbeitswicklung und Zahnform stört.
Eine zu geringe Zahneindringtiefe in Verbindung mit einer gestörten Eingriffs geometrie führt zu einer erhöhten Belastung der Zahnflanken des Zahnrades und kann einen raschen Verschleiß des Zahnrades verursachen. Besonders nachteilig tritt hierbei auch der an der mit dem Zahnrad kraftschlüssig verbundenen Bedienungskurbel deutlich spürbare eckige Lauf des Zahnrades, die sogenannte Zahnfühligkeit, hervor. Eine Anderung der Zahnform ohne gleichzeitige Durchmesservergrößerung des Arbeitswicklungsdrahtes kann hier keine Abhilfe schaffen. Eine solche Durchmesservergrößerung würde zu einer unerwünschten Versteifung des Kabels führen und darüber hinaus weitere kostspielige Anpassungen erforderlich machen, z.B. eine Vergrößerung des Führungsrohrdurchmessers. Im Ergebnis ist man daher bisher auch bei dem beflockten Kabel bei den Abmessungen des unbeflockten Kabels geblieben und hat jeden einzelnen Fensterheber einer aufwendigen Funktionskontrolle im Hinblick auf den Zahneingriff unterzogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel bereitzustellen, das trotz Beflockung bei Vermeidung der geschilderten Nachteile den Zahneingriff verbessert.
Ausgehend von einem Kabel der eingangs bezeichneten Gattung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kabelseele zwischen den Gängen der Arbeitswicklung mit einer von außen eingedrückten, hohlkehlenartigen und schraubenlinienförmig umlaufenden Vertiefung versehen ist.
Diese teils durch plastische Verformung und teils durch Zusammendrücken von Drahtlagen der Kabelseele erzielte Vertiefung ermöglicht trotz Anbringung einer Kleberschicht und einer bürstenähnlichen Beflockungsschicht wieder eine zufriedenstellende Zahneindringtiefe von etwa 1,3 mm, wodurch auch ohne exakte und toleranzarme Einhaltung des Achsabstandes zwischen Kabel und Zahnrad und ohne sonstige Abmessungsänderungen ein verschleißarmer und leichtgängiger Bewegungsablauf zwischen Zahnrad und Kabel ermöglicht wird. Der bei dem neuen Kabel erzielbare Zahneingriff ist frei von störender Zahnfühligkeit. Das neue Kabel ermöglicht darüber hinaus eine wesentliche Erleichterung der Funktionskontrolle der unter Verwendung des Kabels hergestellten Fahrzeugfensterheber.
Für die Erzielung eines für den Zahneingriff günstigen Freiraumes ist es von Vorteil, wenn die Vertiefung im wesentlichen ein bogenförmiges, vorzugsweise kreisbogenförmiges, Querschnittsprofil besitzt und in ihrer Mitte ihre größte Tiefe aufweist. Die Vertiefung läßt sich leicht durch einen umlaufenden Rollensatz eindrücken, welcher nachträglich auf das fertige, mit der Arbeitswicklung versehene Kabel einwirkt oder schon beim Aufbringen der Arbeitswicklung auf die Kabelseele zum Einsatz gelangt. Beim Eindrückvorgang werden die oberen Lagen der Kabelseele leicht plastisch verformt, während die unteren Lagen zusammengedrückt werden. Hierbei findet eine Materialverlagerung bzw. -verdrängung statt, die gleichmäßig von der tiefsten Stelle der hohlkehlenartigen Vertiefung bis in den Auflagebereich der Arbeitswicklung erfolgt. Wie sich gezeigt hat, wird hierdurch die formschlüssige Haftung der Arbeitswicklung auf der Kabelseele keineswegs ungünstig beeinflußt. Eine axiale Verschiebung der Arbeitswicklung bei maximalem Kraftangriff durch das Zahnrad kann bei dem erfindungsgemäßen Kabel nicht auftreten.
Durch die Eindrückung der Vertiefung kommt es zu einer nicht immer erwünschten Versteifung des Kabels, d.h. zu einer Verringerung seiner Flexibilität. Im Verfolg des Erfindungsgedankens kann dieser unerwünschten Erscheinung auf einfache Weise dadurch entgegengewirkt werden, daß die Drahtwindungslagen der Kabelseele mit verminderter Spannung und/oder mit Abständen zwischen den Einzeldrähten gewickelt sind. Hierdurch wird Verdrängungsraum in der Kabelseele geschaffen, der beim Eindrücken der Vertiefung Verformungen und Zusammendrückungen von Drahtlagen im wesentlichen ohne Auswirkung auf die Flexibilität des Kabels zuläßt.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Kabel nach Bildung der Vertiefung einer Wärmebehandlung bis zur Anlaßtemperatur des verwendeten Stahldrahtwerkstoffes unterworfen worden ist. Durch diese Maßnahme werden die nach dem Eindrücken der Vertiefung vorhandenen inneren Spannungen des Kabels abgebaut.
Die Kleberschicht und die bürstenähnliche Schicht sind nach Bildung der Vertiefung und ggf. nach der vorerwähnten Wärmebehandlung aufgebracht. Hierbei nimmt die hohlkehlenartige Vertiefung die Kleberschicht vollständig auf, so daß diese den zwischen den Gängen der Arbeitswicklung für den Zahneingriff vorhandenen wirksamen Freiraum nicht verkleinern kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt: Fig. 1 in einer schematischen und vergrößerten Ansicht das Kabel während seiner Herstellung und vor Anbringung der Vertiefung und Fig. 2 in einer abgebrochenen ebenfalls schematischen Ansicht den Zahneingriff zwischen dem Kabel und dem zugeordneten Zahnrad.
Das in Fig. 1 in einem Ausführungsbeispiel gezeigte mit der allgemeinen Bezugszahl 1 bezeichnete Kabel besitzt einen bekannten Aufbau. Es besteht aus der allgemein mit 2 bezeichneten Kabelseele und der schraubenförmig auf die Kabelseele gewickelten Arbeitswicklung 3. Auf den Dorn-oder Kerndraht 4 sind in wechselndem Windungssinn drei Lagen von Drahtwindungen aufgewickelt, die jeweils zur Bildung von sechsgängigen Windungen aus sechs parallelen Einzeldrähten 5 bzw. 6 bzw. 7 bestehen. Zur Erzielung eines zunächst nicht völlig dichten Wicklungsgefüges werden die Drähte 5 bis 7 mit verminderter Spannung und/oder mit Abständen zwischen den Einzeldrähten 5 bzw. 6 bzw. 7 auf den Dorndraht 4 gewickelt. Hierdurch erhält die Kabelseele 2 ein verformbares Gefüge.
Der aus Fig. 2 ersichtliche Abschnitt des Kabels 1 besitzt bereits zwischen den Gängen der Arbeitswicklung 3 die von außen eingedrückte, hohlkehlenartige und schraubenlinienförmig umlaufende Vertiefung 8 der Kabelseele 2. Imgezeigten Beispiel weist die Vertiefung 8 in ihrem Querschnittsprofil im wesentlichen einen kreisbogenförmigen Verlauf auf, wie bei 9 angedeutet ist. Der Radius des Kreisbogens beträgt bei den eingangs erwähnten Kabelabmessungen etwa 2 mm. Durch die Anbringung der Vertiefung 8 wird beispielsweise eine Einschnürung der Kabelseele 2 von einem ursprünglichen Außendurchmesser von etwa 3,75 mm auf einen kleinsten Durchmesser von etwa 3,45 mm erreicht.
Hierdurch wird ein ausreichender Aufnahmeraum für die Kle- berschicht 10 erzielt, die zur Verdeutlichung der Darstellung ebenso wie die darauf befindliche bürstenähnliche Beflockungsschicht 11 nur in der linken Hälfte der Fig. 2 in einem aufgebrochen dargestellten Bereich der Kabelseele 2 eingezeichnet ist.
Das ebenfalls abgebrochen dargestellte Zahnrad 12 ist nur schematisch mit den Umrissen seiner mittleren Ebene angedeutet, so daß die an sich vorhandene Schrägverzahnung des Zahnrades aus der Zeichnung nicht hervorgeht.
Der die Bezugszahl 13 tragende Zahn befindet sich mit seiner linken Flanke 14 im kraftschlüssigen Eingriff mit der Arbeitswicklung 3, wodurch bei der gezeichneten Lage der Teile eine axiale Verschiebung des Kabels 1 in Richtung des Pfeils 15 stattfindet. Die durch elektrostatisches Beflocken auf die Kleberschicht 10 aufgebrachte bürstenähnliche Schicht 11, die in bekannter Weise aus kurzen Fasern aus Poly- £-Caprolactam besteht, behindert den Eingriff der Zähne des Zahnrades 12 in die Freiräume zwischen den Gängen der Arbeitswicklung 3 nicht. Leerseite

Claims

Ansprüche Elastisch biegsames Kabel zum Ob ertragen von axialen Zug- und Druckkräften in Fernbetätigungsvorrichtungen, insbesondere Kraftfahrzeugfensterhebern, mit einer aus einem Draht schraubenförmig gewendelten Arbeitswicka lung für den Eingriff eines Zahnrades und einer Kabelseele, bestehend aus einem Dorndraht und mehreren darüber in wechselndem Sinne und jeweils aus Einzeldrähten mehrgängig gewickelten Lagen von Drahtwindungen, auf welche die Arbeitswicklung unter Spannung aufgebracht ist, wobei auf die Kabelseele zwischen den Gängen der Arbeitswicklung unter Vermittlung einer Kleberschicht eine über die Arbeitswicklung radial vorstehende durch elektrostatisches Beflocken mit Kunststoffasern gebildete bürstenähnliche Schicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelseele (2) zwischen den Gängen der Arbeitswicklung (3) mit einer von außen eingedrückten, hohlkehlenartigen und schraubenlinienförmig umlaufenden Vertieç fung (8) versehen ist 2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (8) im wesentlichen ein bogenförmiges Querschnittsprofil besitzt und in ihrer Mitte ihre größte Tiefe aufweist.
3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwindungslagen (5, 6, 7) der Kabelseele (2) mit verminderter Spannung und/oder mit Abständen zwischen den Einzeldrähten gewickelt sind.
4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Bildung der Vertiefung (8) einer Wärmebehandlung bis zur Anlaßtemperatur des verwendeten Stahldrahtwerkstoffs unterworfen worden ist.
5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleberschicht (10) und die bürstenähnliche Schicht (11) nach Bildung der Vertiefung (8) und ggf. nach der Wärmebehandlung aufgebracht sind.