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Vorrichtung zum Einstellen der
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Vorspannung von Torsionsstabfedern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Einstellen der Vorspannung von rorsionsstahfedern, insbesondere solchen, die
zum Gewichtsausgleich von schwenkbaren Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen dienen,
z.B. von Heckdeckeln, Kofferraumdeckeln od. dgl., der ansonsten im Oberbegriff des
Anspruchs 1 definierten Art.
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Aufgrund der platz- und gewichtssparenden Bauweise sind Torsionsstabfedern
begehrte Elemente zum Gewichtsausgleich von Klappen, Deckeln oder sonstigen schwenkbaren
Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von solchen Teilen, die um eine
im wesentlichen waagerechte Achse hochklappbar sind, wobei - ohne Gewichtskompensierung
- spürbare Gewichtskräfte zu überwinden wären. Nachteilig bei den zum Einsatz kommenden
Torsionsstabfedern ist der relativ problembehaftete Einbaut denn dabei muß das notwendige
Torsionsmoment erzeugt werden, was einen bedeutenden Kraftaufwand erforderlich macht,
wobei Uberdies aufgrund der Tendenz der rorsionsstabfederenden, unter Entlastung
zurückzuschnellen, in hohem Maße Verletzungsgefahr besteht. Bekannte Vorrichtungen
zum Einstellen der Vorspannung von Torsionsstahfedern berücksichtigen dies nicht.
Bei einer bekannten Einstellvorrichtung weist der Torsionsstab, der sich über den
ganzen Abstand zwischen beidseitigen Scharnieren erstreckt, an seinem festgelegten
Stützabschnitt eine etwa rechtwinklige Abbiegung auf, die wahlweise in eine von
mehreren Ausnehmungen eingreifen kann, um den Torsionsstab unter
Vorspannung
unterschiedlicher Stärke festzulegen. Hierbei ist es notwendig, während des Einbaus
des Torsionsstabes durch Einbringen des abgewinkelten Stützabschnittes in die jeweilige
gewünschte Ausnehmung die Torsionsspannung vorzugeben, was außerordentlich beschwerlich
ist, Arbeiten in Zwangsposition erfordert und vor allem einen großen Kraftaufwand
mit einhergehender Verletzungsgefahr bedingt.
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Eine andere Vorrichtung arbeitet mit einem Exzenterbolzen mit Exzenterteil,
der in einem Schlitz beweglich ist, wobei eine Drehverstellung des Exzenterbolzens
zu einer Drehverstellung des Torsionsstabes relativ zum anderen, festgehaltenen
Stabende führt. Diese Vorrichtung ist deswegen nicht praktikabel, weil sie nur außerordentlich
kleine Einstellwinkel und mithin geringe Torsionsmomente ermöglicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung zu schaffen, die einfach im Aufbau,
problemlos in der Benutzung und Handhabung ist und die es erlaubt, die Torsionsstabfedern
zunächst ungespannt zu montieren und erst im eingebauten und gesicherten Zustand
zu spannen und dabei vor allem auch relativ große, gewünschte Torsionsmomente zu
erzeugen, und dies bei geringem Kraftaufwand und ohne Verletzungsgefahr aufgrund
zurückschnellender Federenden.
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Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs
1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des
Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung als Ratsche gestaltet die Vorrichtung
außerordentlich einfach und billig und ermöglicht eine leichte und zuverlässige
Handhabung. Ermöglicht wird dadurch, daß die Torsionsstabfedern zunächst ungespannt
montiert und erst dann, wenn sie
und die übrigen, in diesem Zusammenhang
zu berücksichtigenden Karosserieteile bei Kraftfahrzeugen eingebaut und gesichert
sind, ohne die Gefahr von Verletzungen aufgrund der Tendenz evtl. zurückschnellender
Enden gespannt werden können, und zwar feinfühlig und mit relativ geringem Kraftaufwand.
Von Vorteil ist ferner, daß relativ große Drehwinkel und Torsionsmomente erzeugt
werden können.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen
2 - 12, deren vollständiger Wortlaut vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger
Wiederholungen nicht wiedergegeben ist, wobei jedoch alle diese Anspruchsmerkmale
als an dieser Stelle ausårücklzch und für die Offenbarung wesentlich offenbart zu
gelten haben.
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nie Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten
Ausführungsbeispielen naher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht, teilweise
geschnitten, von Teilen eines Kraftfahrzeuges mit Torsionsstabfeder und Einstellvarrichtung,
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Ansicht etwa entsprechend derjenigen
in Fig. 1, eines zweiten Ausführungsbeispieles, Fig. 3 u. 4 einen schematischen
Schnitt bzw. eine Seitenansicht einer Einstelivorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig.
5 eine schematische Seitenansicht einer Einstellvorrichtung gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel.
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Fig. 1 zeigt schematisch ortsfeste Karosserieteile 10 eines nicht
weiter gezeigten Kraftfahrzeuges, an denen mittels Scharnieren und Scharnierbügeln,
von denen in Fig. 1 nur ein Scharnier 11 mit Scharnierbügel 12 sichtbar ist, ein
schwenkbarer Karosserieteil 13 in Gestalt eines Heckdeckels, Kofferraumdeckels od.
dgl. des Fahrzeuges um die Achse 14 schwenkbeweglich gehalten ist.
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Jedes Scharnier 11 steht unter Federspannung, und zwar derart, daß
bei Freigabe des Karosserieteiles 13 dessen Schwenkbewegung nach oben in Pfeilrichtung
15 durch die Federvorspannung zumindest insoweit erleichtert ist, als die Federvorspannung
das Gewicht des schwenkbaren Karosserieteiles 13 zumindest ausgleicht. Die gewichtsausgleichende
Federspannung wird in üblicher Weise mittels Torsionsstabfedern erzielt, von denen
beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 jedes Scharnier 11 eine zugeordnete
Torsionsstabfeder 16 aufweist. Letztere untergreift mit ihrem bewegten, etwa hakenförmig
abgewinkelten Arbeitsabschnitt 17 den Scharnierbügel 12 von unten her. Der Arbeitsabschnitt
17 ist im Scharnierbügel 12 eingebettet.
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In der Nähe des Scharnieres 11 sowie am anderen Ende der Torsionsstabfeder
16, wo sich der ortsfest abgestützte Stützabschnitt 18 der Torsionsstabfeder 16
befindet, ist letztere jeweils in karosserieseitigen Halterungen 19 bzw. 20 geführt
und gehalten.
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Bei derartigen Torsionsstabfedern 16 ist der Einbau problematischt
denn beim Einbau muß das notwendige Torsionsmoment erzeugt werden, was einen bedeutenden
Kraftaufwand erforderlich macht. Überdies besteht Verletzungsgefahr wegen der Tendenz
beider Abschnitte 17, 18, in die momentfreie Ausgangslage zurückzuschnellen.
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Zur Einstellung der Vorspannung der Torsionsstabfeder 15 ist eine
Vorrichtung vorgesehen, die als Ratsche 21 ausgebildet ist und die es erlaubt, die
Torsionsstabfeder 16 zunächst ungespannt zu montieren und erst dann zu spannen,
wenn die Torsionsstabfeder 16 mit allen übrigen Teilen eingebaut und gesichert ist.
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Die Ratsche 21 weist ein mit Zähnen 22 versehenes Klinkenrad 23 und
eine Sperrklinke 24 auf, die an der karosserieseitigen Halterung 20 um eine Achse
25, die in etwa parallel zur Torsionsstabfeder 16 ausgerichtet ist, schwenkbeweglich
gehalten ist und die mittels einer angedeuteten Feder 26 federelastisch in die das
Klinkenrad 23 in einer Drehrichtung sperrende Stellung gemäß Fig. 1 gezwungen wird.
Das Klinkenrad 23 ist drehmomentübertragend mit dem ortsfest abgestützten Stützabschnitt
18 der Torsionsstabfeder 16 verbunden. Diese Verbindung geschisht mittels formschlüssiger
Kopplung zwischen dem Klinkenrad 23 einerseits und der Torsionsstabfeder 16 andererseits,
insbesondere mittels einer Verzahnung, mittels Klauen, mittels 4uerschnittsprofilierung,
z.B.
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Polygonquerschnitt, wie Dreikantquerschnitt, Vierkantquerschnitt oder
Vielkantquerschnitt, mittels Kurbelarm am Stützabschnitt 18 oder mittels dergleichen
aneinander angreifender Mittel, die geeignet sind, zwischen dem Klinkenrad 23 und
der Torsionsstabfeder 16 ein Moment zu übertragen.
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Das Klinkenrad 23 weist einen damit drehfest verbundenen Zapfen 27
mit Werkzeugangriffsfläche in Gestalt z.B.
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eines Vierkants 28 für den Angriff eines Werkzeuges, z.B.
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Schraubenschlüssels, auf.
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Es versteht sich, daß dem Klinkenrad 23 ein Vorgelege vorgeschaltet
sein kann, wie nicht weiter gezeigt ist.
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Dadurch werden die zum Spannen der Torsionsstabfeder 16
erforderlichen
Kräfte reduziert. Auch kann die gesamte Ratsche 21 von einem nicht gezeigten Gehäuse
umschlossen sein, welches am ortsfesten Karosserieteil 10 oder 20 z.B. lösbar gehalten
ist. Nicht besonders dargestellt, da an sich dem Stand der Technik entnehmbar, ist
die Gestaltung der Ratsche 21 derart, daß sie hinsichtlich ihrer Arbeitsrichtung
von Rechtslauf auf Linkslauf und umgekehrt umschaltbar ist. Auf diese Weise kann
die Torsionsstabfeder 16 nicht nur kontrolliert in Pfeilrichtung 29 vorgespannt
werden, sondern in gleicher Weise gegensinnig dazu auch kontrolliert entspannt werden.
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Bei der Montage werden sämtliche beschriebenen Bestandteile einschließlich
der ungespannten Torsionsstabfeder 16 montiert und gesichert, wie Fig. 1 zeigt.
Sodann wird mit einem nicht gezeigten Werkzeug am Vierkant 28 des Zapfens 27 des
Klinkenrades 23 angegriffen und das Klinkenrad 23 in Pfeilrichtung 29 Zahn für Zahn
gedreht, wobei die Sperrklinke 24 mit ihrem endseitigen Haken 30 jeweils entgegen
der Wirkung der Feder 26 nach außen gedrückt wird, um dann nach überlaufen eines
Zahnes 22 jeweils von selbst unter Rückstellung der Feder 26 mit dem Haken 30 wieder
hinter dem Zahn 22 sperrend einzufallen. In beschriebener Weise läßt sich die Torsionsstabfeder
16 relativ schnell, einfach und ohne großen Kraftaufwand auf das notwendige Torsionsmoment
spannen, und zwar im eingebauten und gesicherten Zustand.
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Soll z.B. zu Zwecken der Demontage die Torsionsstabfeder 16 wieder
entspannt werden, so kann dies entweder dadurch geschehen, daß die Sperrklinke 24
mit dem Haken 30 einfach aus der in Fig. 1 gezeigten Sperrstellung herausgeschwenkt
wird. Damit in diesem Fall die sich dann ruckartig entspannende Torsionsstabfsder
16 nicht etwa zu Schäden führen kann, wird z.B. der bewegte Stützabschnitt
18
der Torsionsstabfeder 16 durch eine nicht weiter gezeigte Bremsvorrichtung abgefangen.
Noch einfacher läßt sich der Vorgang der Entspannung der Torsionsstahfeder 16 dann
bewerkstelligen, wenn die Ratsche 21, wie schon erläutert, hinsichtlich ihrer Arbeitsrichtung
von Rechtslauf gemäß Pfeil 29 auf gegensinnigen Linkslauf und umgekehrt umschaltbar
ausgebildet ist. Ratschen dieser Art sind für sich allein dem Stand der Technik
entnehmbar, z.B. etwa so gestaltet, wie man sie als "Knarre" im Zusammenhang mit
Steckwerkzeugen kennt.
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Während beim ersten Ausführungsheispiel gemäß Fig. 1 die Ratsche 21
zwischen dem Stützabschnitt 18 der Torsionsstabfeder 16 einerseits und dem ortsfesten
Karosserieteil 10, 20 andererseits angeordnet ist, mithin diese Teile das Reaktionsmoment
nach Spannen der Torsionsetabfeder 16 aufnehmen, versteht es sich, daR bei einem
abgewandelten Ausführungsheispiel statt dessen die Ratsche auch zwischen dem schwenkbaren
Karosserieteil 13 einerseits und dem bewegten Arbeitsabschnitt 17 oder einem weiter
in der Mitte der Torsionsstabfeder 16 gelegenen Federabschnitt andererseits, der
sich in Stahrichtung in Abstand vom Arbeitsabschnitt 17 befindet, angeordnet sein
kann. Ganz gleich, wo die Ratsche 21 sitzt, kann letztere am ortsfesten Karosserieteil
10, 20 oder stattdessen am schwenkbaren Karosserieteil 13 fest angebracht sein und
hinsichtlich des Klinkenrades 23 z.B. mit einer Steckaufnahme versehen sein, in
die dann bei der Montage die Torsionsstabfeder 16 drehmoment-Ubertragend einsteckbar
ist. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anardnung umgekehrt.
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Hier ist die Ratsche 21 mit ihrem Klinkenrad 23 van Anbeginn an fest
an der Torsionsstabfeder 16 angebracht.
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Bei der Montage der Torsionsstabfeder 16 wird dann die Ratsche, z.B.
mit ihrem nicht weiter gezeigten Gehäuse, am ortsfesten Karosserieteil 10, 20 oder,
je nach Anordnung, am schwenkbaren Karosserieteil 13 angebracht.
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Das in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
vom ersten Ausführungsbeispiel allein dadurch, daß eine beidseitig wirkende Torsionsstabfeder
116 mit zwei endseitigen Arbeitsabechnitten 117 vorgesehen ist, von denen jeder
einen zugeordneten Scharnierbügel 112 eines Scharnieres 111 von unten her untergreift.
Die Torsionsstabfeder 116 reicht also vom einen Scharnier 111 bis hin zum anderen.
Die Ratsche 121 greift dabei etwa am mittleren Abschnitt 132, der sich zwischen
beiden Arbeitsabschnitten 117 befindet, an, und zwar hinsichtlich Angriff und Funktion
so, wie im Rahmen des ersten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 gezeigt und erläutert
ist.
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Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist die Ratsche
221 mit Klinkenrad 223 und Sperrklinke 224 innerhalb eines besonderen, diese Teile
umgebenden Gehäuses 234 angeordnet, welches in angedeuteter Weise an nicht weiter
gezeigten, ortsfesten Karosserieteilen befestigbar ist. Der Stützabschnitt 218 der
Torsionsstabfeder 216 besteht hier aus einem abgewinkelten Endabschnitt, der in
einer radialen Bohrung 235 einer Scheibe 237 sitzt. Die Scheibe 237 ist Bestandteil
des Klinkenrades 223 oder fest mit diesem verbunden und besitzt einen. vom Rand
bis zur Mitte hin reichenden,radial verlaufenden Schlitz 238 zum Einführen des abgewinkelten
Stützabschnittes 218. Der Schlitz 238 ist jenseits der Mitte als Bohrung 235 weitergeführt.
Mit dem Klinkenrad 223 ist eine Welle 236 drehfest verbunden,z.B. durch den Formschluß
zwischen Stützabschnitt 216, Welle 236 und Scheibe 237, oder durch andere konstruktive
Mittel. Die Welle 236 ist mit einem Radialschlitz 239 zur Aufnahme des abgewinkelten
Teiles des Stützabschnittes 218 versehen, der darin gegen Herausrutschen gesichert
ist.
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Beim vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist die Ratsche 321
einen zweigliedrigen Doppelhebel 340 auf, der ähnlich eines bei Uhnßetrieben bekannten
Hemmwerkes mittels eines Auslösehebels 341 schwingend um die Lagerachse 325 hin
und her beweglich ist, wie die Pfeile 329 und 342 andeuten. Oer Auslösehebel 341
ist als Zusatzwerkzeug entweder aufsteckbar oder von vornherein funktionsbereit
angeordnet. Der eine Hebelteil des Doppelhebels 340 wird von der Sperrklinke 324
mit Feder 326 gebildet. Der andere Hebelteil besteht aus einem der Sperrklinke 324
gegenüberstehenden Blackierhebel 343, der ebenfalls um die Achse 325 schwenkbar
ist und mittels zugeordneter Feder 344 in die Sperrstellung gezwungen wird.
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Am jenseitigen Ende des Auslösehebels 341 trägt dieser einen etwa
hammerförmigen Kopf 345, der bei Schwenkbewegung des Auslösehebels 341 in Pfeilrichtung
329 ein Ausheben der Sperrklinke 324 unter Freigabe des Klinkenrades 323 derart
bewirkt, daß das Klinkenrad um einen vorgegebenen Umfangswinkel mit einhergehender
Entspannung der Torsionsstabfeder dreht, bis ein Zahn 322 am verriegelnden Ende
des Blockierhebels 343 anschlägt. Wird dann der Auslösehebel 341 in Pfeilrichtung
342 geschwenkt, so bewegt der Kopf 345 den Blockierhebel 343 aus dieser Sperrstellung
heraus unter Freigabe des Klinkenrades 323, bis dieses um eine weitere Winkelteilung
mit einem Zahn 322 am Haken 330 der Sperrklinke 324 anschlägt und durch letztere
wieder blockiert wird. In dieser Form ist die Ratsche 321 mithin mit einer besonderen
Entlastungsausrüstung versehen, die eine gefahrlose Entspannung der Torsionsstabfeder
ermöglicht. Auf diese Weise ist eine ruckartige Entspannung der Torsionsstabfeder
mit evtl. einhergehenden Schäden vermieden.
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