DE3841460A1 - Vorrichtung zur uebertragung von mechanischen kraeften in laengsrichtung mittels einer biegsamen stahldrahtspiralwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es ermöglicht große Kräfte mittels einer Stahldrahtspiralwelle in Längsrichtung über beliebig gekrümmtes Führungsrohr richtungsändernd, spielfrei und auch federkraftbeaufschlagt zu übertragen. Vorrichtungen zur Über­ tragung von Kräften durch biegsame Wellen in Zug- und Schubrichtung zur Betätigung von Fensterscheiben, Sitzen und Schiebedächern in Kraftfahrzeugen sind bekannt. Die Kraftübertra­ gung aus einer Radialbewegung beispielsweise durch den Antrieb eines Elektromotors in eine Axialbewegung einer biegsamen Welle erfolgt dabei im allgemeinen mittels Schneckengetriebe, wobei bei den relativ aufwendigeren Schneckengetrieben immer nur wenige Zähne, oft sogar nur ein Zahn, in die Ausnehmungen der biegsamen Welle eingreifen, und somit auch wenig Kontaktfläche zur Kraft­ übertragung vorhanden ist, was einen schnelleren Verschleiß und oder nur geringe Kraftübertragung zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Längsverschiebung biegsamer Wellen anzuwenden, deren Vorteil darin besteht, mit geringem technischen und kostengünstigen Aufwand große Kräfte über beliebige Krümmungen zu übertragen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, daß zur Kraftübertragung vom Antriebsmotor auf die Längsverschiebung der biegsamen Stahldrahtspiralwelle eine Mutter vorgesehen ist, deren Innenkontur der Außenkontur der bieg­ samen Stahldrahtspiralwelle mit geringem Spiel umgeben angepaßt ist. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Stahldraht der Stahldrahtspirale einen Querschnitt aufweist, dessen Grundfläche ein Rechteck mit aufsitzenden Dreieck ist, und somit ein V-förmig umlaufendes Profil der Außenumfangsfläche der biegsamen Stahldrahtspiralwelle bildet. Ein weiterer Vorteil ist, daß zur Führung der biegsamen Stahldrahtspiralwelle beliebig gekrümmtes Rohr mit gelenkartigen Bauelementen vorgesehen ist.

Ein außerordentlicher Vorzug dieser Erfindung ist, daß z. B. in Kraftfahrzeugen eine Zuziehhilfe für Türen, Kofferräume und Motor­ hauben mit einem ganz bestimmten federgepuffertem Sicherheits­ moment versehen werden kann, welches Abquetschungen, an zwischen die zu schließenden Bauelemente geratene Gliedmaßen, verhindert.

Ein wesentlicher Teil dieser Erfindung ist, daß der biegsamen Stahldrahtspiralwelle ein Stahlseil mit entgegengesetztem Drall zur Stahldrahtspirale eingezogen werden kann. Durch die Verwendung einer solchen biegsamen Stahldrahtspiralwelle ist es möglich sowohl größere axiale sowie auch radiale Kräft zu übertragen. Durch die Verwendung einer solchen von der Erfindung vorgeschla­ genen der biegsamen Stahldrahtspiralwelle angepaßten Mutter zur Übertragung von Radialkräften des Antriebsmotors in Axialkräfte auf die biegsame Stahldrahtspiralwelle wird der Kosten- und Bau­ aufwand wesentlich verringert, dadurch ist auch die Voraussetzung geschaffen diesen flexiblen Längsverschiebeantrieb in vielfäl­ tiger Weise und kostengünstig zur Anwendung zu bringen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Überblick über den erfin­ dungsgemäßen Antrieb einer biegsamen Welle.

Fig. 2 zeigt im einzelnen einen einseitig federgepufferten Antrieb einer biegsamen Welle mit eingezogenem Stahlseil, gemäß der Darstellung in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen doppelseitigen federgepufferten Antrieb einer biegsamen Welle gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 2.

Fig. 4 zeigt einen spielfreien Antrieb einer biegsamen Welle gemäß der Darstellung in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt ebenfalls einen spielfreien Antrieb einer biegsamen Welle, wobei hier die Längsverschiebung von der Mutter bewirkt wird.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung eines Antriebs einer bieg­ same Welle, bei der die Stahldrahtspirale und die Mutter eine gewindeähnliche Kontur aufweist.

In Fig. 1 der Zeichnung ist mit 1 eine Stahldrahtspiralwelle bezeichnet, die mit der Mutter 4 das Kernstück dieser Erfindung darstellt. Die biegsame Stahldrahtspiralwelle 1 ist das Kraftüber­ tragungsmittel, da in einem beliebig gekrümmten Rohr 10 welches auch mit Gelenkteil 11 versehen sein kann, das die Kräfte richtungsändernd überträgt, dadurch ist es beispielsweise zum betätigen von Hebefenstern und Schiebetüren in Kraftfahrzeugen bestens geeignet, wo aus Platzgründen das Antriebsaggregat nicht im gleichen Bauelement untergebracht werden kann. Mit 6 ist zum Beispiel ein elektrischer Antriebsmotor bezeichnet, dessen Antriebskraft über die Antriebswelle 7 den Getrieberädern 8 und 9 auf die Mutter 4 übertragen wird. Im Gehäuse 5 ist die Mutter 4 bzw. 4′ gelagert die die Stahldrahtspiralwelle 2 bzw. 2′ mit geringem Spiel umgibt. Mit 12 ist das Verbindungselement bezeich­ net, welches die Stahldrahtspirale 2 bzw. 2′ und auch das Stahlseil 3 mit dem zu bewegenden Bauelement eine zug-, druck- und drehfeste Verbindung darstellt, die auch verhindert, daß die Stahldraht­ spiralwelle 1 sich nur um die eigene Achse dreht. In Fig. 2 ist mit 3 ein Stahlseil bezeichnet welches mit der Stahldrahtspirale 2 die Stahldrahtspiralwelle 1 bildet. Mit 13 ist ein Verbindungse­ lement bezeichnet welches eine zugfeste Verbindung mit dem Stahl­ seil 3 darstellt und als federgepufferter Anschlag dient. Der sichtbare Bereich des Stahlseiles 3 zwischen dem Ende der Stahl­ drahtspirale 3 und dem Verbindungselement 13 ist auch gleichzeitig der nutzbare Bereich des einseitigen Federpuffers. Mit 14 ist ein Verbindungselement bezeichnet welches die Stahldrahtspirale 2 mit dem Stahlseil 3 zug- und drehfest verbindet. In Fig. 3 ist die Summe der Zwischenräume zwischen den einzelnen Windungen der Stahl­ drahtspirale 2 der wirksame Bereich des doppelseitigen Feder­ puffers. Diese Bauart eignet sich ausgezeichnet zur Überwindung von Totpunktfedern Schnappeinrichtungen oder ähnlichem. In Fig. 4 ist ein spielfreier Antrieb einer biegsamen Welle dargestellt, der sich besonders eignet zur präzisen Betätigung von Stelleinrich­ tungen sowie Schiebedächer, Schiebe-Hebefenster, Ver- und Ent­ riegelungen von Sicherheitseinrichtungen. In Fig. 5 bildet das Verbindungselement 12′ eine zug-, druck- und drehfeste Verbindung zwischen dem Getrieberad 9 und der Stahldrahtspiralwelle 1. Durch die Drehung der Stahldrahtspiralwelle 1 um die eigene Achse wird die Längsverschiebung von der Mutter 4′ die sich fest am zu bewegenden Bauelement befindet bewirkt. Fig. 6 zeigt eine außer­ gewöhnlich vorteilhafte Ausführung einer Vorrichtung zur Längs­ verschiebung einer biegsamen Welle, bei der der Draht der Stahl­ drahtspirale 2 einen Querschnitt aufweist dessen Grundfläche ein Rechteck mit aufsitzendem Dreieck bildet. Da die Stahldrahtspirale 2 und das Stahlseil 3 durch die Verwendung der Verbindungs­ elemente 12 und 14 nahezu spielfrei ist, ist die Stahldrahtspiral­ welle 1 im Prinzip eine biegsame Gewindestange, die sich zur Übertragung von sehr großen Kraftmomenten eignet. Für weniger große Anforderungen an die Kraftübertragung, wird der Erfin­ dung vorgeschlagen, die Stahldrahtspiralwelle 1 ohne das Stahlseil 3 anzuwenden, des weiteren wird von der Erfindung vorgeschlagen, an Stelle des Getriebes 8 und 9 einen Zahnriemenantrieb zu verwenden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Übertragung von mechanischen Kräften durch die Längsverschiebung einer aus Stahldraht enganliegend gewickelten biegsamen Stahldrahtspiralwelle, die mit Hilfe eines in beide Drehrichtungen antreibbaren Motor versehen ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die biegsamen Stahldrahtspiralwelle (1) zu mindest an einem Ende durch ein Verbindungselement (12 oder 14) gegen unbe­ absichtigtes Verdrehen gesichert ist, und vom Motor (6) über das Getriebe (8 und 9) und die Mutter (4) deren Innenkontur der der Außenkontur der biegsamen Stahldrahtspiralwelle (1) mit geringem Spiel umgeben angepaßt ist, angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (4) in einem Gehäuse (5) gelagert ist und über das Getriebe (8 und 9) vom Motor (6) angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der biegsamen Stahldrahtspiralwelle (1) ein Stahlseil (3) mit entgegengesetztem Drall zur Stahldrahtspirale (2) eingezogen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Stahldrahtspiralwelle (1) in einem Führungsrohr (10) mit beliebiger Krümmung geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Stahldrahtspiralwelle (1) in einem gelenkartig beweglichen Teil (11) richtungsändernd geführt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlseil (3) nur an der Arbeitsseite mit der Stahldraht­ spirale der biegsamen Stahldrahtspiralwelle (1) fest verbunden ist, und am anderen Ende länger als die Stahldrahtspirale (2) ist und einen Anschlag (13) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht der Stahldrahtwendel (2′) einen Querschnitt auf­ weist, dessen Grundfläche ein Rechteck mit aufsitzendem Dreieck ist, und somit ein V-förmig umlaufendes Profil der Außenumfangs­ fläche bildet. Die Mutter (4′) ist der Außenkontur der gewinde­ ähnlichen biegsamen Stahldrahtspiralwelle (1′) angepaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Stahldrahtspiralwelle (1) mit dem eingezogenen Stahlseil (3) an beiden Enden durch die Verbindungselemente (12′ und 14) fest verbunden ist, und das Verbindungselement (12′) mit dem Getrieberad (9) eine Einheit bildet, und die Mutter (4) sich am zu bewegenden Arbeitsteil befindet.