DE29813756U1

DE29813756U1 - Drehgelenk mit Rastgesperre

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Publication number: DE29813756U1
Application number: DE29813756U
Authority: DE
Original assignee: ANTON SCHIEL KUNSTSTOFF und PE
Current assignee: Schiel GmbH
Priority date: 1998-08-01
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2008-08-02

Description

Anton Schiel G 2998

Kunststoff und Perücken GmbH 31.07.98

Brückenstraße 14
964 65 Neustadt/Coburg
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Drehgelenk mit Rastgesperre
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Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk mit Rastgesperre zum schwenkbeweglichen Verbinden mindestens zweier Teile.

Aus der US-PS-4,731,896 ist eine Zahnbürste bekannt, deren Stil zwei Arme aufweist, die über ein Drehgelenk miteinander verbunden sind. In einer Ausführungsform ist dabei auch ein Drehgelenk mit einem Rastgesperre versehen. Dieses Rastgesperre besteht aus einer Scheibe mit am Umfang vorgesehenen bogenförmigen Zähnen eines Zahnradabschnittes, Zahnkranz, welche an dem einen Arm angebracht ist und in einen gabelförmigen Lagerhalter des zweiten Arms eingesetzt ist und um eine mittige Achse verschwenkbar ist. In einen Zahneinschnitt greift dabei ein vorstehender Rastansatz, der in der gabelförmigen Aufnahme vorgesehen ist, ein. Beim Verschwenken des einen Arms gegenüber dem anderen Arm rastet der Rastansatz in der gabelförmigen Aufnahme von Zahneinschnitt zu Zahneinschnitt der Verzahnung an der Scheibe des ersten Arms ein. Die Verzahnung ist als Außenverzahnung vorgesehen und nicht durchgängig, so daß automatisch eine Schwenkbewegungsbegrenzung durch den Teil gegeben ist, auf dessen Umfangsbahn sich keine Verzahnung befindet.

Auch bei Kinderwagen, Kindersportwagen und Puppenwagen sowie auch auf Schlittenaufsätzen für Kleinkinder sind ähnliche Drehgelenke ebenfalls bekannt, die ein Verstellen erster Holme gegenüber Gestellholmen ermöglichen, wo-

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bei das Rastgesperre ausrückbar ausgebildet ist und im ausgerückten Zustand eine Relativdrehung der beiden Drehgelenkelemente erfolgen kann. Wird die Arretierung wieder freigegeben, so erfolgt ein automatisches Arretieren durch das Rastgesperre. Bei diesen bekannten Lösungen können Innenkranzverzahnungen vorgesehen sein, in die ein Zahnrad eines zweiten Teiles einrasten, um die notwendige Sperrung zu bewirken.

Rastgesperre, wie sie beispielsweise aus der genannten US-Patentschrift bekannt sind, sind in Verbindung mit Kinderwagen dort einsetzbar, wo keine zusätzliche Arretierung aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, beispielsweise bei einer Dachkonstruktion. Bekanntlich weist das Dach eines Kinderwagens verschwenkbar an den Seiten des Kinderwagen- oder Puppenwagengestells angelenkte Seitenschenkel eines U-förmigen Bogenelements auf, das das Kinderwagenkopfende oder den Kindersportwagen im Sitzbereich vollständig überspannt und die Bespannung trägt. Durch Hochklappen dieses Bügels oder Bogens wird das daran befestigte Dachmaterial aufgestellt, so daß der gewünschte Schutz gegeben ist. Bei einigen solchen Dachkonstruktionen können auch mehrere, selbst verschiedene Bügel angeordnet sein, die miteinander über das Dachmaterial bzw. eine Dachfolie gekoppelt sind, so daß auch diese mit dem Verschwenken des ersten Bügels um den Anlenkungspunkt aufgestellt werden.

Gerade bei der Anbringung eines Gelenkes im Dachbereich für Kinderwagen und Kindersportwagen kommt es darauf an, daß das Aufstellen oder Verstellen geräuscharm erfolgt. Dies ist mit herkömmlichen Konstruktionen nicht zu erzielen. Die federbelasteten Rastnasen sind auf die Zahnlücken des Außenzahnkranzes ausgelegt und bewirken beim Schalten von einer Zahnlücke in die andere störende Geräusche, die unangenehm sind und sogar dazu führen können, daß ein schlafendes Kind geweckt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drehgelenk der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß es außerordentlich einfach im Aufbau ist, kostengünstig hergestellt werden kann und beim relativen Verdrehen des einen Drehgelenkelementes gegenüber dem anderen praktisch keine Störgeräusche abgibt und dennoch eine sichere Arretierung der mit den Drehgelenkelementen verbundenen Teile in den jeweiligen Winkelstellungen gegeben ist.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung eines Drehgelenkes mit Rastgesperre zum schwenkbeweglichen Verbinden mindestens zweier Teile gemäß der Lehre im Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen selbsterklärend angegeben.

Erfindungsgemäß ausgebildete Drehgelenke können in vielfacher Weise verwendet werden und zwar immer dort, wo eine fortgeschaltete Drehbewegung zwischen mindestens zwei über das Drehgelenk gekoppelte Teile gewünscht ist.

Es hat sich gezeigt, daß das Drehgelenk, wenn es gemäß der Erfindung ausgeführt ist und das erste Drehgelenkelement aus Polyamid und die Riegel, die als Rastvorsprünge vorgesehen sind und sich am zweiten Drehgelenkelement befinden, aus Polyoxymethylen (POM) bestehen, eine sichere rastende Verbindung einerseits gegeben ist und andererseits beim Fortschalten praktisch keine Geräusche auftreten, da durch die federelastische Ausbildung der Wand der Verzahnung diese nachgibt und durch das verwendete weichere Material gegenüber dem Material des Riegels eine Geräuschabsorption erfolgt. Die Verzahnung kann ein innenliegender Zahnkranz sein, der gesondert in einem zylinder förmi gen Gehäuse angeordnet ist und sich somit unabhängig von der Außenwand des Gehäuses ausdehnen kann. Es ist aber auch möglich, den Kranz mit der Außenwand zu vereinen und einteilig auszubilden, wodurch nicht nur Ma-

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terial eingespart wird, sondern auch eine kleinere Baugröße erzielbar ist.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Riegel aus einem schlagfesten Kunststoff zu fertigen und die Wand der Innenverzahnung aus einem weicheren, in sich elastischeren Kunststoff zu verwenden. Darüber hinaus kann zur Erhöhung der Elastizität auch bei stärkerer Wanddicke durch konstruktive Maßnahmen eine zusätzliche Geräuschdämmung erzielt werden, indem in die Wand radial verlaufende Schlitze eingeschnitten werden, die die Innenverzahnung segmentieren, so daß die einzelnen Stege der Innenverzahnung federelastisch sich nach außen bewegen können, wenn bei der relativen Verdrehung der Riegel jeweils über den höchsten Zahnpunkt in die nächste Zahnlücke rastet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung sieht vor, daß das erste Drehgelenkelement mittig angeordnet ist und beidseitig zylinderförmige Lagerschalen mit Innenverzahnung aufweist, in die von beiden Seiten her die entsprechenden Drehgelenkelemente als Gegendrehelemente eingesetzt werden. Diese können dann pilzförmige Außenwände aufweisen, in die Führungsnuten eingebracht sein können, in die

z. B. die Bügelenden eines Dachbügels eines Kinderwagens eingesetzt werden können. Bei kongruenter Anordnung eines Durchgangsloches zu den Lagerbohrungen oder Lagerhülsen der beiden Drehgelenkelemente ist es darüber hinaus möglich, beispielsweise mit nur einem Niet oder einer Schraube den Verbund zu sichern. Ein so vormontiertes Dach kann dann mit einem Montageansatz an dem ersten Drehgelenkelement in eine vorgesehene Aufnahme im Gestell eingesetzt werden.

Um eine weitere Geräuschdämmung zu erreichen, können in dem zweiten Drehgelenkelement, das beispielsweise auch aus Polyamid bestehen kann oder aus einem anderen weichen Kunststoff, Lagerkammern vorgesehen sein, in die die Rie-

gelstücke als Einzelstücke einsetzbar sind. Es ist aber auch möglich, das zweite Drehgelenkelement aus gleichem Kunststoff zu fertigen und die Riegel als Rastansätze vorzusehen, die bei der Montage in die Zahnlücken der Innenverzahnung eingreifen.

Die Fortschaltkraft wird praktisch durch die Rastkraft zwischen dem elastischen Gehäusemantel und dem Riegel bestimmt. Somit kann ein solches Drehgelenk in mannigfaltiger Weise genutzt werden. Durch entsprechende Anpassung der Tiefe der Zahneinschnitte und ihrer Form sowie der angepaßten Form der Riegel sind gewünschte Fortschaltkräfte einstellbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ergänzend erläutert.

Das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Drehgelenk gemäß der Erfindung. Dieses Drehgelenk besteht aus einem aus Figur 1 und 2 ersichtlichen mittigen ersten Drehgelenkelement, das zwei zylinderförmige Schalenkammern 2 und 3 aufweist, die durch eine Trennwand 19 voneinander getrennt sind. In jeder dieser beiden zylinderförmigen Lagerschalen 2 und 3 ist eine Innenverzahnung 4 und 5 vorgesehen, die umlaufend angeordnet ist und - wie aus Figur 2 ersichtlich ist eine Bogenverzahnung mit Wellenform ist. Die Zahneinschnitte weisen relativ flache Bogenabschnitte auf, die über eine abgerundete Verbindungskante in den nächsten Bogen übergeht. Die Bogen sind, bezogen auf die Drehachse 17, konvex verlaufend ausgebildet. Es ist ferner aus Figur 1 und auch aus Figur 2 ersichtlich, daß die Innenverzahnung mit der Außenwand einteilig ausgebildet ist.

Diese Außenwand besteht aus Kunststoff, und zwar aus Polyamid, und ist in sich elastisch. Ferner ist mittig eine Führungshülse 6 vorgesehen, die ebenfalls in der Höhe der Lagerschale endet. An der Außenseite des Gehäuses des er-

sten Drehgelenkelementes ist ein Rastansatz 1 als Befestigungsvorrichtung mit einer Rastnase 13 vorgesehen. Dieser Rastansatz ist in einer Aufnahme, z. B. einem Gestellholm eines Kinderwagens, einsetzbar und rastet dort bei entsprechender Konturenanpassung und Vorsehen eines Rastdurchbruches mit der Rastnase 13 in die entsprechende Rastausnehmung ein und ist hierüber an dem Holm gesichert gelagert. Beidseitig sind am ersten Drehgelenkelement zweite Drehgelenkelemente 7 und 10 vorgesehen, die im Schnitt in Figur 1 dargestellt sind. Diese weisen - wie aus Figur 3 ersichtlich ist - einen Kranz auf, der vier jeweils gegenüberliegende radiale Lagerungsausnehmungen 14 aufweist. Die Ausführung ist so dimensioniert, daß dieser Kranz in die Innenlochverzahnung eingesetzt werden kann. Beide einsetzbaren Drehgelenkelemente werden in der jeweiligen Schaltstellung durch die in die Aufnahmen 14 eingelegten Riegel 18 arretiert. Diese Riegel 18 bestehen aus schlagfestem Kunststoff und weisen eine Einschnürung über ihre Breite auf. Die beiden zweiten Drehgelenkelemente können aus weichem Kunststoff bestehen oder aus dem gleichen Kunststoff, wie das erste Drehgelenkelement. Die aus dem schlagfesten Kunststoff bestehenden Riegel 18, die beidseitig um 180° versetzt eingesetzt sind oder auch aus vier Riegeln bestehen können, bestimmen zusammen mit der Elastizität der Wand der Verzahnung 4, 5 und der Zahntiefe die Fortschaltkraft. Als Besonderheit ist in dieser Ausführung, die für die Verwendung in einem Kinderwagen vorgesehen ist, vorgesehen, daß in den pilzförmigen Kappen der zweiten Drehgelenkelemente 7, 10 Führungen 9 vorgesehen sind, die sich bis über die Mittenbohrungen 15 und 16 erstrecken. In diese Führungen 9 werden die Bügelenden des Dachbügels eingesetzt. Die Bügelenden weisen im Endabschnittsbereich jeweils eine Bohrung auf, die kongruent zu den Durchgangsbohrungen 15, 16 und der Achsenbohrung 17 liegen. Es ist somit möglich, durch Niet- oder Schraubverbindung den gesamten Verbund zu sichern, einschließlich der zu befestigenden Teile, hier die Bügelenden eines Dachbügels.

Damit keine Schraubelemente oder Nieten vorstehen, ist in den pilzförmigen Kappen jeweils eine Ausnehmung 8, vorgesehen, so daß die Köpfe der Verbindungselemente tiefer liegen und bei entsprechend flacher Ausbildung nicht 5 hervorstehen.

Claims

fr; .n Schutzansprüche

1. Drehgelenk mit Rastsperre zum schwenkbeweglichen Verbinden mindestens zweier Teile, aufweisend

mindestens ein erstes Drehgelenkelement mit mindestens einer zylinderförmigen Lagerschale (2, 3) mit einer konzentrischen Innenverzahnung und mindestens einer an der Außenwand vorgesehenen Befestigungsvorrichtung (1) für die Befestigung mindestens eines ersten Teils oder zur Befestigung an einem ersten Teil;

mindestens ein zweites Drehgelenkelement (7, 10), das in die zylinderförmige Lagerschale (2, 3) eingesetzt ist und mindestens einen radial in die Innenverzahnung (6) rastend eingreifenden Riegel (18) und an dem die zylinderförmige Lagerschale (3, 4) des ersten Drehgelenkelementes überstehenden Teil Befestigungsvorrichtungen (9, 8; 12, 11) für die Befestigung mindestens eines zweiten Teils oder an einem zweiten Teil aufweist, wobei

beide Drehgelenkelemente miteinander und relativ gegeneinander verdrehbar verbunden sind, und

die Innenverzahnung (5) in der zylinderförmigen Lagerschale (2, 3) im ersten Drehgelenkelement aus Kunststoff besteht und eine solche Wandstärke und/oder Segmentierung aufweist, daß die Eigenelastizität der Wand und/oder der Segmente die rastende Arretierung des Riegels (18) bewirkt oder unterstützt, wobei eine relative Verdrehung der beiden Drehgelenkelemente gegeneinander sichergestellt ist.

2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung und die Wand der zylinderförmigen Lagerschale (2, 3) des ersten Drehgelenkelementes einteilig ausgebildet ist.

3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drehgelenkelement (2) zwei zylinderförmige Lagerschalen (2, 3) , vorzugsweise auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, aufweist, die eine durchgehende Öffnung bilden oder durch eine Wand (19) getrennt sind, und daß die Befestigungsvorrichtung (1) in radialer Erstreckung an der Außenseite der Mantelwand vorgesehen ist.
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4. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehgelenkelement (7, 10) mindestens einen radialen Riegel (18) aus Kunststoff aufweist, der in jeweils einen Zahneinschnitt der Verzahnung (5) beim Fortschalten durch Drehen eingreift, wobei die Höhe der Zahneinschnitte der Verzahnung (5) und die Wandstärke der Verzahnung (5) derart aufeinander abgestimmt sind und/oder der Riegel (18) derart federelastisch ausgebildet oder gelagert ist, daß eine relative Verdrehung der ersten gegenüber den zweiten Drehgelenkelementen unter Schaltwirkung und bestimmter Kraftaufwendung mindestens über einen bestimmten Winkelbereich durchführbar ist.

5. Drehgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (18) oder die Riegel Einlegteile sind, die in radiale Lagerkammern (14) des Teils des zweiten Drehgelenkelementes (7, 10) eingesetzt sind, der in die Verzahnung (5) eingreift.

6. Drehgelenk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel (18) paarweise um 180 versetzt vorgesehen sind.

7. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung

(5) eine Bogenverzahnung ist und daß die Riegel eine den Zahneinschnitten entsprechend angepaßte kuppenförmige

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Ausprägung aufweisen, und daß die Länge der kuppenförmigen Ausprägung der Breite der Verzahnung (5) angepaßt ist.

8. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (18) aus einem verschleißfesterem Kunststoff als die Verzahnung, vorzugsweise aus Polyoxymethylen (POM), besteht.

9. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Innenverzahnung (5) aus einem weicheren Kunststoff als der des Riegels, vorzugsweise aus Polyamid, besteht.

10. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische radiale Verbindung zwischen den Drehgelenkelementen eine Steck-Rastverbindung und/oder eine lösbare Schraubverbindung oder eine nicht lösbare Nietverbindung ist.

11. Drehgelenk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Drehgelenkelement eine Befestigungsvorrichtung (1) zur rastenden Verbindung in einer Lageraufnahme an einem Teil vorgesehen ist, und daß an dem ersten und/oder dem zweiten Drehgelenkelement (7, 10) Lageraufnahmen (9, 12) oder Führungseinrichtungen in radialer Erstreckung vorgesehen sind, in die weitere Teile einlegbar sind.

12. Drehgelenk nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die weiteren Teile als auch die Drehgelenkelemente (7, 10) mittels der zentrischen Verbindung miteinander verbunden sind, wobei die zweiten Drehgelenkelemente (7, 10), das erste Drehgelenkelement und auch die weiteren Teile kongruente Bohrungen (8, 16, 15) zur Aufnahme der Verbindungselemente aufweisen bzw. in diese solche einsetzbar sind.

13. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß der Zahnkranz (5) mit der einen Stirnseite an einer Bodenplatte (19) befestigt ist und eine bestimmte Höhe aufweist.

14. Drehgelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (5) zahnweise oder abschnittsweise durch die Wand gehende Radialschnitte aufweist.

15. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehgelenkelement (7, 10) eine pilzförmige Kappe aufweist, die die zylinderförmige Öffnung des ersten Drehgelenkelementes überdeckt.

16. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kappe Vertiefungen (8, 11) zur Aufnahme der Verbindungselemente vorgesehen sind.

17. Drehgelenk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Drehgelenkelement (7, 10) axial einen Ringansatz aufweist, der der zylindrischen Lageröffnung der Lagerschale (2, 3) des ersten Lagerelementes angepaßt ist und daß in diesem radiale Lageröffnungen (14) für die Aufnahme der Riegel (18) vorgesehen sind.

18. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Drehgelenkelemente aneinandergereiht sind.

19. Drehgelenk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgelenkelemente an der einen Seite eine zylinderförmige Lagerschale mit Verzahnung und an der anderen Seite die Riegel aufweisen und daß sie wechselseitig aneinanderreihbar sind.

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20. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk Bestandteil eines Kinder- und/oder Puppenwagens, eines Schlittens oder Kindersportwagens ist, und daß das erste Drehgelenkelement mit ersten Holmen oder Gestängen und das zweite Drehgelenkelement mit weiteren Holmen oder Gestängen verbunden ist.

21. Drehgelenk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk zur schwenkbeweglichen Befestigung eines Dachbügels vorgesehen ist und paarweise seitlich am Gestell des Kinder- oder Puppenwagens, des Schlittens oder Kindersportwagens zwei Drehgelenke spiegelbildlich vorgesehen sind, an deren zweiten Drehgelenkelementen die Bügelenden befestigt sind.