DE4314287C2 - Einseitig oder beidseitig wirkender Antrieb, zur Erzeugung einer Drehbewegung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen einseitig oder beidseitig wirkenden Antrieb gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1, der sich insbesondere für die Verwendung in Verstelleinrichtungen von Fahrzeugen eignet.

Ein solcher Verstellantrieb, der insbesondere als Gelenk für eine Sitz­ höhen- oder Rückenlehnenneigungs-Verstellung in Fahrzeugsitzen Verwendung finden soll, ist gemäß DE 36 08 858 A1 bekannt. Danach ist eine mit einem Drehgelenk drehverbundene Welle in einem Gestell gelagert. Die Verstellung erfolgt über ein verzahntes Stellrad und einen Betätigungsarm mit zwei hebelartigen Mitnehmern. An der zylindrischen Innenfläche einer Aufnahme­ buchse liegen zwei Schraubenfedern unter Eigenspannung an. Mit der Auf­ nahmebuchse verbunden ist ein mit Mitnehmerzähnen versehenes Stellrad, dem die hebelartigen Mitnehmer des Betätigungsarms zugeordnet sind. Die gegen­ sinnig angeordneten Schraubenfedern liegen mit jeweils einen Endbereich an dem Ende einer in die Aufnahmebuchse ragenden Welle und mit dem jeweils anderen Endbereich in der Nähe eines mit dem Stellrad drehverbundenen An­ schlags beidseitig mit Spiel an. Bei einer Schwenkbewegung des Betätigung­ arms wird die, je nach Drehrichtung sperrende Schraubenfeder durch das Auf­ laufen eines Anschlags entsperrt, so daß die Schwenkbewegung in eine Dreh­ bewegung umgewandelt werden kann. Durch eine separate Feder und einen An­ schlag werden die beiden Mitnehmer derart geschaltet, daß je nach Schwenkrichtung des Betätigungsarms der eine oder andere Mitnehmer mit einem Mitnehmerzahn des Stellrades in Eingriff gelangt.

Bei diesem Gelenkbeschlag ist der Abstand der Mitnehmerzähne voneinander so groß, daß beim Schalten eine verhältnismäßig große Winkelstrecke zum Aufholen eines Lehrgangs durchfahren werden muß. Eine feinstufige Schaltung ist somit nicht möglich.

Ein von festgelegten Betätigungsschritten freier und stufenlos wirkender Antrieb wird in DE 41 23 103 A1 beschrieben. Demgemäß ist auf der Winkel­ halbierenden von zwei durch die Getriebeachse und Drehachsen der Mitnehmer gehenden Strahlen ein Kipphebel drehbar auf dem Betätigungsarm gelagert.

Der Kipphebel weist auf der einen Seite Nocken, die mit Kipphebeln der Mit­ nehmer zum Ausheben der Mitnehmer aus dem Eingriff der Verzahnung des Klinkenrades zusammenwirken, und auf der anderen Seite eine Steuerfläche auf.

Diese Steuerfläche enthält einen mittigen, konkaven Bereich und sich beid­ seitig zum konkaven Bereich anschließende konvexe Bereiche, die einen stumpfen Winkel zwischen sich einschließen.

Die Außenfläche eines mit einem der beiden winkelverstellbaren Teile ver­ bundenen Gleitzapfens liegt an der Steuerfläche an, wobei in der Null- Stellung des Betätigungsarms die Außenfläche des Gleitzapfens am konkaven Bereich der Steuerfläche anliegt. Beim Betätigen des Betätigungsarms in der einen oder anderen Verstellrichtung erfolgt eine Kippbewegung des Kipp­ hebels, so daß durch diese Ausbildung ein Ansprechen bereits bei einer sehr geringen Winkelbewegung des Betätigungsarms erzielt wird.

Der Nachteil dieser Lösung liegt in dem relativ großen Bauraum, verursacht durch separat gelagerte Hebel. Infolge des Formschlußprinzips durch Verwen­ dung von Rasten, deren Teilung nicht beliebig klein gewählt werden kann, ist ein Leerweg des Antriebshebel nicht völlig vermeidbar. Auch die relativ große Anzahl von Einzelbauteilen wirkt sich auf die Handhabung bei der Montage sowie die Kosten negativ aus.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde einen einseitig oder beid­ seitig und stufenlos wirkenden Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung zu entwickeln, der sich insbesondere für den Einsatz in Verstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugen eignen soll und bei geringer Anzahl von Bauteilen, reduziertem Bauraum und geringer Masse eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet. Darüber hinaus soll sich die Vorrichtung durch die Verwen­ dung von einfachen kostengünstigen und leicht montierbaren Bauteilen aus­ zeichnen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Der Antriebshebel steht formschlüssig mit einem kraftübertragenden Schalt­ element direkt oder indirekt in Verbindung, das bei einer Schwenkbewegung des Antriebshebels um eine Achse gedreht wird. Dabei schaltet das Schalt­ element die auf der Welle angeordneten Schlingfedern. Beim Schwenken des Antriebshebels weg von der Null-Punkt-Lage wird die Schlingfeder mit der äußeren Kontur der Welle verspannt, während sie beim Schwenken des An­ triebshebels in Richtung der Null-Punkt-Lage geöffnet ist. Durch das Öffnen der Schlingfeder kann eine Relativbewegung zur Welle erfolgen.

Je nach dem ob der Antrieb zur Erzeugung einer einseitigen Drehbewegung oder zur Erzeugung einer Bewegung in beide Drehrichtungen eingesetzt werden soll, steht die Schlingfeder bzw. die Schlingfedern mit nur einem Schalt­ element oder mit zwei Schaltelementen in Verbindung.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Gewinde- bzw. Schneckenwellen, die mit einer entsprechenden Gegenverzahnung im Eingriff stehen. Die Schlingfedern können dabei auf zylindrischen Abschnitten, z. B. auf Zapfen der Gewinde- bzw. Schneckenwelle angeordnet sein, man kann die Schlingfeder aber auch dem Gewinde- bzw. Schneckengrund oder den Verzahnungsflanken nahe dem Gewinde- bzw. Schneckengrund zum Kraftfluß zuordnen.

Da diese Getriebeelemente ohne weiteres mit Selbsthemmung ausgelegt werden können, ist die Verwendung separater Bremsen zur Vermeidung unkontrollier­ ter Verstellbewegungen unnötig. Neben der unmittelbaren Kraftübertragung auf das Abtriebsgetriebeelement (Gewinde- bzw. Schneckenwelle) wird ein sehr kompakter, aus wenigen und einfach zu montierenden Bauteilen bestehen­ der Antrieb möglich. Der sehr geringe Bauraum gewährleistet auch unter schwierigen Platzverhältnissen die Einsetzbarkeit dieses Antriebs.

Das kraftübertragende Schaltelement weist zum Schalten der Schlingfedern kulissenartige oder kurvenbahnartige Führungsbahnen auf, die in Abhängig­ keit davon, ob das Schaltelement auf der Achse der Gewinde- bzw. Schnecken­ welle drehbar gelagert oder um den Lagerpunkt des Antriebshebels schwenkbar ausgebildet ist, unterschiedlich gestaltet sind.

Die Schlingfedern können mit und ohne Eigenvorspannung den Klemmflächen zu­ geordnet sein. Verwendet man also eine Schlingfeder, die auf der Klemm­ fläche unter Vorspannung anliegt und Selbsthemmung aufweist, so wird die Welle bei Aufbringung einer Kraft auf das in Kraftrichtung weisende Schlingfederende gedreht. Eine entgegengesetzte Kraft löst die Schlingfeder. Verwendet man jedoch Schlingfedern ohne Eigenvorspannung, also ohne Auflagekraft zwischen der Schlingfeder und der auf der Welle zugeordneten Klemmfläche (im belastungsfreien Zustand des Antriebs), so muß zur Übertra­ gung einer Kraft und damit zur Erzeugung einer Drehbewegung die Schlingfe­ der zunächst verspannt werden. Dies geschieht durch Aufbringung einer Gegenkraft auf das Schlingfederende, daß dem gegenüber liegt, auf welches die Antriebskraft angreift. Das Lösen der Schlingfeder erfolgt durch Ent­ lastung der beiden Schlingfederenden allein durch dessen Eigenspannung.

Zur Erzeugung einer einseitigen Drehbewegung greift das eine Ende einer unter Eigenvorspannung stehenden Schlingfeder in die Kulisse des kraftüber­ tragenden Schaltelements ein und wird beim Schwenken des Antriebshebels von der Null-Punkt-Lage weg unter Verstärkung der Vorspannung von der Kulisse mitgenommen, wobei die Welle gedreht wird. Beim Schwenken des Antriebs­ hebels in Richtung der Null-Punkt-Lage kommt es durch die Kulisse zum Lösen der Vorspannung, wodurch die Schlingfeder frei zurückgenommen wird und eine Drehbewegung der Welle ausbleibt.

Zur Erzeugung einer beidseitigen Drehbewegung kann für jeden Drehsinn eine Schlingfeder vorgesehen sein. Jeweils ein Ende der Schlingfedern greift in eine separate Kulisse ein und zwar derart, daß beim Verspannen der einen Schlingfeder die andere Schlingfeder geöffnet wird. Bei Verwendung von Schlingfedern ohne Eigenvorspannung und beim Schwenken des Antriebshebels weg von der Null-Punkt-Lage wird das in Drehrichtung der Gewinde- bzw. Schneckenwelle weisende Ende der Schlingfeder mitgenommen. Gleichzeitig wird das gegenüberliegende Ende der Schlingfeder in Gegenrichtung belastet, wodurch sich die Schlingfeder auf der ihr zugeordneten Klemmfläche ver­ spannt und dann die Gewinde- bzw. Schneckenwelle mitnehmen kann.

Eine beidseitige Drehbewegung kann jedoch auch mittels nur einer Schlingfe­ der erzeugt werden, wenn ihren Schlingfederenden jeweils zwei Schalt­ elemente zugeordnet sind. Dabei kann das direkt angetriebene Schaltelement mit den Schlingfederenden derart in Eingriff treten, daß dessen Anschläge auf die Schlingfeder eine schließende Wirkung ausüben, während die An­ schläge des anderen Schaltelements auf die Schlingfeder öffnend einwirken, wenn der Antriebshebel in Richtung seiner Null-Punkt-Lage bewegt wird und die Welle nicht mitgenommen werden soll. Um einen sicheren Schaltvorgang zu gewährleisten weisen die beiden formschlüssig miteinander verbundenen Schaltelemente zueinander ein Drehwinkelspiel auf. Die Kraft für die Rück­ stellbewegung und damit auch zur Öffnung der Schlingfeder liefert eine Rückstellfeder, die auf das indirekt angetriebene Schaltelement angreift.

Die auf der Gewinde- bzw. Schneckenachse gelagerten kraftübertragenden, direkt angetriebenen Schaltelemente weisen an ihrem Umfang vorzugsweise Verzahnungselemente auf, die in eine entsprechende Gegenverzahnung des An­ triebshebels eingreifen. Ein solcher Formschluß gewährleistet eine sichere und schlupffreie Übertragung der Schwenkbewegung des Antriebshebels in eine Drehbewegung des Schaltelements und somit in eine Drehbewegung der Gewinde- bzw. Schneckenwelle.

Das kraftübertragende Schaltelement ist bei Verwendung von zwei Schlingfe­ dern einstückig ausgebildet bzw. die den einzelnen Schlingfedern zugeordne­ ten Bereiche des Schaltelements sind miteinander starr verbunden. Deshalb müssen die die Schlingfeder schaltenden Kulissen ausgehend von einer Null- Punkt-Lage Bereiche unterschiedlicher Eigenschaften aufweisen:

In der kraftübertragenden Drehrichtung des Antriebshebels, also bei seiner Schwenkbewegung von der Null-Punkt-Lage weg, muß der betreffende Kulissen­ bereich für eine Verspannung der Schlingfeder sorgen. Andererseits muß während der Schwenkbewegung in entgegengesetzter Richtung, also in Richtung der Null-Punkt-Lage des Antriebshebels, dafür Sorge getragen werden, daß der andere Kulissenbereich ein weitgehend kraftfreies Mitnehmen des Schlingfederendes gewährleistet. Vorteilhaft ist ein zur Drehachse des kraftübertragenden Schaltelements konzentrisch angeordneter Kulissen­ bereich, in dem das eine Ende der nichtkraftbeaufschlagten Schlingfeder gleitet, und ein sich daran anschließender, im wesentlichen zur Drehachse gerichteter Bereich, dessen Flanken für das eingehängte Schlingfederende als Anschläge fungieren. Der eine Anschlag dieses eine wesentliche radiale Komponente aufweisenden Kulissenbereichs verspannt die Schlingfeder, während der andere Anschlag in der entgegengesetzten Drehrichtung die Schlingfeder löst. Außerdem ist dem eingehängten Schlingfederende ein ge­ häusefester oder am Schaltelement angebrachter Anschlag zugeordnet, der das Schlingfederende bei nicht Kraftbeaufschlagung vom Kulissenbereich mit wesentlicher radialer Komponente in den konzentrisch verlaufenden Kulissen­ bereich verschiebt.

In einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung ist das kraftübertra­ gende Schaltelement Bestandteil des Antriebshebels. Somit führen die Kulissen des Schaltelements bei einer Schwenkbewegung des Antriebshebels eine Schwenkbewegung um die Lagerachse des Antriebshebels aus, wobei die Schwenkebene der Kulissen in oder parallel zur Schwenkebene des Antriebs­ hebels verläuft.

Die Kulissen dieses kraftübertragenden Schaltelements weisen ausgehend von der Position der Einhängung der Schlingfeder bei Null-Punkt-Lage des An­ triebshebels einen zur Schwenkachse des Antriebshebels konzentrisch verlau­ fenden Bereich auf, indem das Schlingfederende der nichtkraftbeauftragten Schlingfeder gleitet. Bezüglich der Position der Einhängung des Schlingfe­ derendes bei Null-Punkt-Lage des Antriebshebels schließt sich nach der an­ deren Seite ein Bereich der Kulisse an, der eine wesentliche radiale Komponente aufweist und dessen Flanken auf das eingehängte Schlingfederende als Anschläge einwirken. Kommt das Schlingfederende mit dem einen Anschlag in Kontakt, so wird die Schlingfeder verspannt und mitgenommen, während die andere Flanke das Schlingfederende bis zu seiner Null-Punkt-Lage wieder mit zurücknimmt.

Sollen die zuletzt beschriebenen Kulissen in Verbindung mit im Gewinde- bzw. Schneckengang angeordneten Schlingfedern zur Anwendung kommen, so ist es vorteilhaft, die zur Schwenkachse des Antriebshebels konzentrisch ver­ laufenden Bereiche der Kulissen in Abhängigkeit von der Steigung der Gewinde- bzw. Schneckenverzahnung gestreckt auszubilden, so daß sich ein spiralartiger Verlauf des betreffenden Kulissenbereichs ergibt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a - Beidseitig wirkender Antrieb mit direkt mit dem Antriebshebel verbundenem Schaltelement und im Schneckengang angeordneten Schlingfedern (Seitenansicht).

Fig. 1b - Prinzipdarstellung des Antriebs gemäß Fig. 1a in perspektivi­ scher Ansicht (ohne Abtriebselement).

Fig. 2a - Beidseitig wirkender Antrieb mit separatem, auf der Schnecken­ achse drehbar angeordnetem Schaltelement und auf zylindrischen Zapfen angeordneten Schlingfedern (Seitenansicht).

Fig. 2b - Draufsicht gemäß Fig. 2a.

Fig. 2c - Prinzipdarstellung des Schlingfedereingriffs in das Schalt­ element (Quer-schnittdarstellung)

Fig. 3a - Beidseitig wirkender Antrieb mit separatem, auf der Schnecken­ achse drehbar angeordnetem Schaltelement und im Schneckengang angeordneten Schlingfedern (Seitenansicht).

Fig. 3b - Draufsicht gemäß Fig. 3a.

Fig. 4a - Beidseitig wirkender Antrieb mit nur einer Schlingfeder und zwei zueinander Winkelspiel aufweisenden Schaltelementen (Seitenansicht).

Fig. 4b - Prinzipdarstellung des Schlingfedereingriffs in die Schalt­ elemente (Querschnittdarstellung).

Fig. 4c - Vereinfachte perspektivische Darstellung des Antriebs gemäß Fig. 4a.

Fig. 5 - Darstellung einer Kulissenvariante des Schaltelements mit Anschlag.

Die Fig. 1a und 1b zeigen eine sehr einfach aufgebaute und aus wenigen Einzelteilen bestehende Variante eines erfindungsgemäßen beidseitig wirken­ den Antriebs. Sein Antriebshebel 1 ist direkt, d. h. einstückig, mit dem Schaltelement 20a, 20b verbunden. Beide sind in der Schwenkachse 90 drehbar gelagert.

In der Achse 5 lagert eine Schnecke 50, die mittig mit einem auf der Ab­ triebswelle 60 angeordneten Zahnsegment 6 kämmt. Rechts und links des Ein­ griffsbereichs der Verzahnungen sind im Schneckengang selbst zwei Schling­ federn 40a und 40b vorgesehen, von denen jede einem anderen Drehsinn kraft­ übertragend zugeordnet ist. Die Schlingfedern 40a, 40b befinden sich inner­ halb des Schneckenganges und liegen mit leichtem Spiel oder geringer Vor­ spannung am Grund der Schneckenverzahnung an.

Zur Gewährleistung der Kraftübertragung greifen die äußeren Enden 401a, 401b der Schlingfedern 40a, 40b in Kulissen 30a, 30b des Schaltelements 20a, 20b ein. In der Ausgangslage des Antriebshebels 1, also in dessen sogenann­ ter Null-Punkt-Lage, befindet sich der Eingriff der Schlingfederenden 401a, 401b am Übergang von zwei Bereichen der Kulissen 30a, 30b, nämlich dem zur Schwenkachse 90 im wesentlichen konzentrischen Bereich 300a, 300b und dem Bereich 301a, 301b, der eine wesentliche radiale Komponente aufweist.

Fig. 1b verdeutlicht den Eingriff der äußeren Schlingfederenden 401a, 401b der Schlingfedern 40a, 40b in die Kulissen 30a, 30b des Schaltelements 20a, 20b. Die parallel ausgerichteten Schaltelemente 20a, 20b wurden aus einem gemeinsamen Blech abgewinkelt, wobei der Antriebshebel 1 gleichzeitig die Fortsetzung des Schaltelements 20a bildet. Darüber hinaus ist eine Möglich­ keit zur Verspannung der Schlingfeder 40a, 40b angedeutet, wenn diese nicht mit Vorspannung auf dem Grund der Schneckenverzahnung aufsitzen und deshalb über ihre beiden Enden 401a und 402a eine Verspannung erforderlich wird. Dies ist beispielsweise dadurch erreichbar, daß im Schaltelement 20b, 20a eine Führungskante 201a, 201b (bzw. Kulisse) vorgesehen wird, an der sich die inneren Schlingfederenden 402a, 402b entsprechend abstützen.

Durch die den Antriebshebel 1 beidseitig flanierende Rückstellfeder 80 wird der Antrieb bei fehlender Einwirkung von Antriebskräften in der Null-Punkt- Lage gehalten bzw. dorthin zurückgeführt.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Antriebs beschrieben: Erfolgt bei­ spielsweise eine Schwenkbewegung des Antriebshebels 1 in Richtung des Uhr­ zeigersinnes, so führt die analoge Schwenkbewegung des Schaltelements 20a zum Anschlagen des Kulissenbereichs 301a gegen das Schlingfederende 401a. Bei Fortführung der Schwenkbewegung wird die auf der Schnecke 50 verspannte Schlingfeder 40a, einschließlich der Schnecke 50 selbst, mitgenommen. Durch den Eingriff des Zahnsegments 6 erfolgt eine abtriebseitige Kraft­ fortleitung.

Sollte jedoch die Schlingfeder 40a nicht mit selbsthemmender Vorspannung auf der Schnecke 50 aufsitzen, so ist es erforderlich, zur Verspannung der Schlingfeder 40a mit der zugeordneten Kraftschlußfläche (z. B. Schnecken­ grund) der Schnecke 50 auch auf das innere Schlingfederende 402a einzuwir­ ken. Gemäß des Ausführungsbeispiels geschieht dies durch die Führungskante 201b des Schaltelements 20b, deren Verlauf im Zusammenwirken mit der Kulisse 30a eine Verringerung des Durchmessers der Schlingfeder 40a bewirkt.

Die für die gegensinnige Drehbewegung zuständige Schlingfeder 40b greift mit ihrem äußeren Ende 401b in die Kulisse 30b und durchfährt bei der be­ schriebenen Schwenkbewegung des Hebels 1 den Kulissenbereich 300b, wodurch auf diese Schlingfeder 40b keine Kräfte ausgeübt werden.

Bei Rückführung des Antriebshebels 1 in Richtung seiner Null-Punkt-Lage gleiten die Schlingfederenden 401a, 401b, 402a, 402b in ihre Ausgangslagen zu­ rück, so daß beim Überschreiten der Null-Punkt-Lage die andere Schlingfeder 40b zur Kraftübertragung genutzt wird. In diesem Falle verhalten sich alle Bauteile der spiegelsymmetrisch aufgebauten Vorrichtung analog dem voran Beschriebenen.

Auch bei abtriebseitiger Belastung benötigt der Antrieb keine Brems- oder Sperrvorrichtung. Die Selbsthemmung zwischen den Getriebeteilen (Schnecke 50 und Zahnsegment 6) verhindert zuverlässig eine ungewollte Verstellung des Antriebs.

Fig. 2a zeigt die Seitenansicht eines beidseitig wirkenden Antriebs mit einem Antriebshebel 1, der in der Schwenkachse 91 gelagert ist, welche sich in Höhe der Schneckenachse 5 und jenseits des einen Endes der Schnecke 51 befindet. Im Bereich des anderen Endes der Schnecke 51 ist auf der Achse 5 ein Schaltelement 21a angeordnet, das an seinem Umfang eine Verzahnung trägt. (Siehe auch Fig. 2b und 2c.) Diese Verzahnung kämmt mit der Ver­ zahnung 11 eines entsprechenden Abschnitts des Antriebshebels 1. Daran schließt sich eine Führungskulisse 110 an, die mit einem ortsfesten Führungsbolzen 111 korrespondiert und für eine sichere Führung und Kraft­ übertragung des Antriebs sorgt. Falls nicht Anschläge 121 vorgesehen sind, können auch die Ränder der Führungskulisse 110 zur Begrenzung der Schwenk­ bewegung des Antriebshebels 1 dienen.

Das Schaltelement 21a ist drehfest mit dem auf der anderen Seite der Schnecke 51 angeordneten Schaltelement 21b verbunden. Beide Schaltelemente 21a, 21b besitzen Kulissen 31a, 31b, in die die Enden 411a, 411b der Schling­ federn 41a, 41b eingreifen. Diese Kulissen 31a, 31b sind vorzugsweise ent­ sprechend der Darstellung gemäß Fig. 2c ausgebildet und werden im Zusammenhang mit der Funktionsweise näher erläutert. Die Schling­ federn 41a, 41b sitzen unter Eigenvorspannung auf zylindrischen Zapfen 510a, 510b, die unmittelbar an die Schnecke 51 beidseitig angeformt wurden. Getragen wird die Schnecke von zwei Lagerwinkeln 710, 720. Sie können als Ausstellungen (710) aus der Grundplatte 71 geformt oder als separates Teil 720 mit der Grundplatte 71 verschweißt sein. Eine Rückstellfeder 81 sorgt für die automatische Rückführung des Antriebshebels 1 in die Null-Punkt- Lage.

Nachfolgend soll der Antrieb gemäß Fig. 2 in seiner Funktion beschrieben werden:

Beim Schwenken des Antriebshebels 1 in Drehrichtung des Uhrzeigers wird die Verzahnung 11 tangential zum Schaltelement 21a geführt, wobei dessen Ver­ zahnung in die Verzahnung 11 eingreift und das Schaltelement 21a (sowie das damit drehfest verbundene Schaltelement 21b) verdreht. Hierdurch wird das Schlingfederende 411a (siehe auch Fig. 5) der Schlingfeder 41a vom An­ schlag 311a kraftbeaufschlagt und die Schnecke 51 mitgenommen. In der Kulisse 31b des gegenüberliegenden Schaltelements 21b läuft gleichzeitig das äußere Ende 411b der Schlingfeder 41b gegen den ortsfesten Anschlag 711 und wird aus dem Bereich 311a mit wesentlicher radialer Komponente in den Bereich 310 (konzentrisch zur Achse 5) geschoben; darin gleitet das Ende 411b der nicht kraftbeaufschlagten Schlingfeder 41b.

Bei Rückführung des Antriebshebels 1 in Richtung seiner Null-Punkt-Lage trifft das Schlingfederende 411a der zuvor belasteten Schlingfeder 41a auf den Anschlag 711, der die Vorspannung der Schlingfeder 411a löst und so ihre Rückführung in die Ausgangslage (ohne Mitnahme der Schnecke 51) ermög­ licht.

Das Schwenken des Antriebshebels 1 in die entgegengesetzte Richtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) führt zur Kraftbeaufschlagung der anderen Schlingfeder 41b, während die Schlingfeder 41a unbelastet bleibt. Im übrigen treten an den Schlingfedern und Kulissen die schon beschriebenen Effekte in analoger Weise auf.

Das in den Fig. 3a und 3b gezeigte Ausführungsbeispiel stellt im wesent­ lichen eine Kombination der voran beschriebenen Varianten dar. Es vereint die Art und Weise der Kraftübertragung mittels einer mit dem Antriebshebel 1 verbundenen Verzahnung 12, die mit der Verzahnung des auf der Achse 5 ge­ lagerten Schaltelements 22a kämmt (gemäß Fig. 2), mit der Art und Weise der Zuordnung von Schnecke 52 und Schlingfeder 42a, 42b, nämlich deren An­ ordnung im Schneckengang.

Da sich die Wirkungsweise dieser Vorrichtung im Prinzip nicht von der von Fig. 2 unterscheidet, wird auf entsprechende wiederholende Ausführungen verzichtet.

Fig. 5 zeigt die Darstellung einer Kulissenvariante, wie sie für die Schaltelemente der Antriebe von Fig. 2 und 3 Anwendung finden könnte. Sie ist unterteilt in einen zur Achse 5 konzentrischen Bereich 310, 320, in dem das nicht belastete Schlingfederende gleitet, und einen Bereich 311, 321 mit wesentlicher radialer Komponente. Dieser Bereich 311, 321 besitzt An­ schlagflächen 321b, 311b, die im Antriebsfalle mit den Schlingfederenden 421b, 411b in Eingriff treten und diese mitnehmen. In der anderen Drehrich­ tung werden die Schlingfederenden 421a, 411a von den Anschlägen 711, 721 radial in den konzentrisch verlaufenden Kulissenbereich 310, 320 geschoben, wodurch die entsprechende Schlingfeder geöffnet wird und in Richtung der Null-Punkt-Lage mitgenommen werden kann, ohne die Welle zu drehen.

Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebs mit nur einer Schlingfeder und dennoch in beide Drehrichtungen wirkend zeigt Fig. 4. Dazu wurden den Schlingfederenden 431, 432 der kraftschlüssig auf einem zylindrischen Wellenabschnitt sitzenden Schlingfeder 43 zwei Schaltelemente 23a, 23b zugeordnet, die formschlüssig miteinander verbunden sind und zueinander ein Drehwinkelspiel aufweisen.

Das direkt angetriebene Schaltelement 23a greift mit seiner Verzahnung 11 (nicht näher dargestellt in Fig. 4c) in entsprechende Verzahnungselemente des Antriebshebels ein. Es besitzt Führungsschlitze 231a, in die Führungs­ laschen 231b des anderen (indirekt angetriebenen) Schaltelements 23b ein­ greifen und das Winkelspiel begrenzen. Eine weitere Ausnehmung 230a wird von einem Schlingfederende 431 und der am Schaltelement 23b angeformten Rückstellachse 230b durchragt, deren Anschlagfläche 232b dem Schlingfe­ derende 431 zum Öffnen der Schlingfeder 43 zugeordnet ist. In der Gegen­ drehrichtung dient die Anschlagfläche 232a dem Verspannen der Schlingfeder 43 und dem Mitnehmen der Schnecke 53. Dem anderen Schlingfederende 432 ist der schließende Anschlag 233a des direkt angetriebenen Schaltelements 23a und der die Schlingfeder öffnende Anschlag 233b des buchsenartigen Schalt­ elements 23b zugeordnet.

Bei Drehung des Schaltelements 23a weg von der Null-Punkt-Lage treten stets die die Schlingfeder schließenden Anschlagsflächen 232a, 233a mit den Schlingfederenden 431, 432 in Eingriff und gewährleisten das Mitnehmen der anzutreibenden Welle bzw. Schnecke 53. In entgegengesetzter Drehrichtung, also in Richtung der Null-Punkt-Lage, treten die Anschlagsflächen 232b, 233b des von der Rückstellfeder 83 getriebenen Schaltelements 23b mit den Schlingfederenden in Eingriff und öffnen die Schlingfeder 43. So kann der Antriebshebel 1 in seine Ausgangslage (Null-Punkt-Lage) zurückgeführt werden, ohne gleichzeitig auch eine Rückstellbewegung der Welle zu verursachen.

Bezugszeichen

1

Antriebshebel

11

Verzahnung

12

Verzahnung

110

Führungskulisse

111

Führungsbolzen

112

Führungslasche

121

Anschlag

20

a Schaltelement

20

b Schaltelement

201

a Führungskante

201

b Führungskante

21

a Schaltelement

21

b Schaltelement

22

a Schaltelement

22

b Schaltelement

23

a Schaltelement

23

b Schaltelement

230

a Ausnehmung

230

b Rückstellasche

231

a Führungsschlitz

231

b Führungslasche

232

a Anschlagfläche (Feder schließen)

232

b Anschlagfläche (Feder öffnen)

233

a Anschlagfläche (Feder schließen)

233

b Anschlagfläche (Feder öffnen)

30

a Kulisse für Feder (a), äußere Einhängung

30

b Kulisse für Feder (b), äußere Einhängung

31

a Kulisse für Feder (a), innere Einhängung

31

b Kulisse für Feder (b), innere Einhängung

32

Kulisse

300

a Kulissenbereich (konzentrisch)

300

b Kulissenbereich (konzentrisch)

301

a Kulissenbereich (mit radialer Komponente)

301

b Kulissenbereich (mit radialer Komponente)

310

Konzentrischer Bereich der Kulisse

311

Bereich mit wesentlicher radialer Komponente

311

a Anschlagsfläche

311

b Anschlagsfläche

320

Konzentrischer Bereich der Kulisse

321

Bereich mit wesentlicher radialer Komponente

321

a Anschlagsfläche

321

b Anschlagsfläche

40

a Schlingfeder

40

b Schlingfeder

41

a Schlingfeder

41

b Schlingfeder

42

a Schlingfeder

42

b Schlingfeder

43

Schlingfeder

401

a Schlingfederende

401

b Schlingfederende

411

a Schlingfederende

411

b Schlingfederende

421

a Schlingfederende

421

b Schlingfederende

431

Schlingfederende

432

Schlingfederende

5

Schneckenachse

50

Schnecke

51

Schnecke

52

Schnecke

53

Schnecke

510

a Zapfen

510

b Zapfen

6

Zahnsegment

60

Abtriebswelle

70

Grundplatte

71

Grundplatte

72

Grundplatte

710

Lagerwinkel (aus

71

ausgestellt)

711

Anschlag

720

Lagerwinkel (an

70

befestigt) mit angeformten Anschlag

721

721

Anschlag

80

Rückstellfeder

81

Rückstellfeder

82

Rückstellfeder

83

Rückstellfeder

90

Schwenkachse des Hebels (Lagerpunkt)

91

Schwenkachse des Hebels (Lagerpunkt)

92

Schwenkachse des Hebels (Lagerpunkt)

Claims (26)

1. Einseitig oder beidseitig wirkender Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung, die wahlweise ausgehend von einer Null-Punkt-Lage eines An­ triebshebels in eine Drehrichtung bzw. in die eine oder andere Drehrichtung erfolgt, wobei die Welle unter direkter Einwirkung mindestens einer Schlingfeder nur solange gedreht wird, wie sich der Antriebshebel von seiner Null-Punkt-Lage weg be­ wegt, wahrend beim Schwenken des Antriebshe­ bels in Richtung der Null-Punkt-Lage die Welle nicht mitgenommen wird, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antriebshebel (1) formschlüssig mit einem kraftübertragenden Schaltelement (20, 21, 22, 23) in Verbindung steht, das bei einer Betäti­ gung des Antriebshebels (1) um eine Achse gedreht wird, wobei das Schaltelement (20, 21, 22, 23) die auf einer Welle oder dergleichen angeordnete Schling­ feder (40, 41, 42, 43) schaltet, und zwar derart, daß beim Schwenken des Antriebshebels (1) weg von der Null-Punkt-Lage die Schlingfeder mit der äuße­ ren Kontur der Welle verspannt wird, während die­ se Schlingfeder beim Schwenken des Antriebshe­ bels (1) in Richtung der Null-Punkt-Lage geöffnet ist und eine Relativbewegung zur Welle zuläßt.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Gewährleistung der einseitigen Dreh­ bewegung auf der Welle eine Schlingfeder vorgese­ hen ist, die mit nur einem Schaltelement in Verbin­ dung steht.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Gewährleistung der beidseitigen Dreh­ bewegung für jeden Drehsinn ein Schaltelement vorgesehen ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlingfeder(n) (40a, 40b, 42a, 42b) im Gewindegang einer Gewinde- bzw. Schneckenwel­ le (50, 52) angeordnet ist (sind), jedoch den Eingriff der Gegenverzahnung nicht beeinträchtigt.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlingfeder (40a, 40b, 42a, 42b) dem Gewinde- bzw. Schneckengrund zum Kraftschluß zugeordnet ist.

6. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlingfeder den Verzahnungsflanken nahe dem Gewinde- bzw. Schneckengrund zum Kraftschluß zugeordnet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlingfedern (41a, 41b, 43) auf zylindri­ schen Abschnitten der Gewinde- bzw. Schnecken­ welle (51) angeordnet sind.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlingfedern (411, 41b) auf Zapfen, (510a, 510b) der Gewinde- bzw. Schneckenwellen (51) angeordnet sind.

9. Antrieb nach wenigstens einem der voranbeste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder auf der ihr zugeordneten Klemm­ fläche (Kraftschlußfläche) unter Eigenvorspannung sitzt.

10. Antrieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfe­ der der Klemmfläche (Kraftschlußfläche) ohne Ei­ genvorspannung zugeordnet ist.

11. Antrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das kraftübertragende Schaltele­ ment (20, 21, 22) eine kulissenartige oder kurven­ bahnartige Führungsbahn (30, 31, 32) aufweist und daß das Schaltelement (20) bezüglich der Gewinde- bzw. Schneckenwelle tangential um den Lager­ punkt (90) des Antriebshebels (1) schwenkbar bzw. daß das Schaltelement (21, 22) um die Achse (5) der Gewinde- oder Schneckenwelle drehbar gelagert ist.

12. Antrieb nach Anspruch 9 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Erzeugung der einseitigen Drehbewegung die unter Eigenvorspannung ste­ hende Schlingfeder (40, 41, 42), deren Ende (401, 411, 421) in die Kulisse (30, 31, 32) des kraftübertra­ genden Schaltelements (20, 21, 22) eingreift, beim Schwenken des Antriebshebels (1) von der Null- Punkt-Lage weg unter Verstärkung ihrer Vorspan­ nung von der Kulisse (30, 31, 32) mitgenommen wird und beim Schwenken des Antriebshebels (1) in Richtung der Null-Punkt-Lage unter Lösung der Vorspannung frei zurückgenommen wird.

13. Antrieb nach Anspruch 9, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß für Erzeugung der beidseiti­ gen Drehbewegung für jeden Drehsinn eine Schlingfeder (40a, 40b, 41a, 41b, 42a, 42b) vorgese­ hen ist, deren Enden (401, 411, 421) jeweils in sepa­ rate Kulissen (30, 31, 32) eingreifen, und zwar der­ art, daß beim Verspannen der einen Schlingfeder (40a, 41a, 42a) die andere Schlingfeder (40b, 41b, 42b) geöffnet wird.

14. Antrieb nach Anspruch 10 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Verwendung von Schlingfe­ dern ohne Eigenvorspannung und beim Schwenken des Antriebshebels (1) weg von der Null-Punkt-La­ ge das in Drehrichtung der Gewinde- bzw. Schnec­ kenwelle weisende Ende der Schlingfeder in Dreh­ richtung mitgenommen wird, während das andere Ende der Schlingfeder entgegen der Drehrichtung verspannt wird.

15. Antrieb nach Anspruch 1 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das kraftübertragende Schaltele­ ment (21a) auf der Gewinde- bzw. Schneckenachse begrenzt drehbar gelagert ist und an seinen Um­ fang Verzahnungselemente aufweist, die mit ent­ sprechenden Verzahnungselementen des Antriebs­ hebels (1) kämmen, so daß bei einer Schwenkbewe­ gung des Antriebshebels (1) das Schaltelement (21a) gedreht wird.

16. Antrieb nach Anspruch 11 und 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kulisse (31, 32) des kraft­ übertragenden Schaltelements (21, 22)

• a) einen konzentrisch zur Drehachse angeord­ neten Bereich (320) aufweist, in dem das eine Ende (411a, 421a) der nicht kraftbeaufschlag­ ten Schlingfeder (41, 42) gleitet, und
• b) einen sich daran anschließenden, im we­ sentlichen zur Drehachse (5) gerichteten Be­ reich (321), dessen Flanken (321a, 321b) für das eingehängte Schlingfederende (411a, 421a) als Anschläge fungieren, wobei der eine Anschlag (321b) die Schlingfeder verspannt und der an­ dere Anschlag (321a) die Schlingfeder löst.

17. Antrieb nach Anspruch 11, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem eingehängten Schlingfederende (411a, 421a) ein gehäusefester An­ schlag zugeordnet ist, der das Schlingfederende der nicht kraftbeauf­ schlagten Schlingfeder bei einer Drehbewegung vom Bereich (321) mit im wesentlichen radial ausgerichteter Komponente in den im wesentlichen konzentrisch verlaufenden Bereich (320) verschiebt.

18. Antrieb nach Anspruch 1 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das kraftübertragende Schaltele­ ment (20) Bestandteil des Antriebshebels (1) ist, in dessen Schwenkebene und/oder in einer parallel zur Schwenkebene verlaufende Ebenen die Kulis­ sen (30a, 30b) angeordnet sind.

19. Antrieb nach Anspruch 11 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissen (30a, 30b) des kraftübertragenden Schaltelements (20) ausgehend von der Position der Einhängung des Schlingfederendes (401a, 401b) bei Null- Punkt-Lage des Antriebshebels (1)

• a) einen zur Schwenkachse des Antriebshebels (1), bzw. des Schaltelements (20) konzentrisch verlaufenden Bereich (300a, 300b) aufweisen, in dem das Schlingfederende der nicht kraftbeauftragten Schlingfeder gleitet, und

(b) einem sich nach der anderen Seite anschließenden Bereich (301a, 302b), der eine wesentliche radiale Komponente aufweist und dessen eine Flanke für das eingehängte Schlingfederende als Anschlag fungiert und die Schlingfeder verspannt und mitnimmt, und dessen andere Flanke das Schlingfederende bis zur Null- Punkt-Lage wieder mit zurück nimmt.

20. Antrieb nach Anspruch 4 und 16 oder 4 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen radial verlaufenden Bereiche (320) der Kulissen (31, 32) bei Anordnung der Schlingfedern im Gewinde- oder Schneckengang in Abhängigkeit von der Stei­ gung der Gewinde- bzw. Schneckenverzahnung ge­ streckt sind, wobei sich ein spiralartiger Verlauf ergibt.

21. Antrieb nach Anspruch 1, 3 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß den Schlingfederenden (431, 432) einer auf einem zylindrischen Abschnitt der Gewin­ de- oder Schneckenwelle (53) kraftschlüssig ange­ ordneten Schlingfeder (43) jeweils zwei Schaltele­ mente (23a, 23b) zugeordnet sind, wobei das direkt angetriebene Schaltelement (23a) Anschläge (232a, 233a) zum Schließen der Schlingfeder (43) und das indirekt angetriebene Schaltelement (23b) Anschlä­ ge (232b, 233b) zum Öffnen der Schlingfeder (43) besitzen, und daß die Schalelemente (23a, 23b) zu­ einander ein Drehwinkelspiel aufweisen.

22. Antrieb nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drehwinkelspiel durch Führungs­ schlitze (231a) des einen Schaltelements (23a) und durch darin eingreifende Führungslaschen (231b) des anderen Schaltelements (23b) begrenzt ist.

23. Antrieb nach Anspruch 21 und 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Bewegen des Antriebshe­ bels (1) weg von seiner Null-Punkt-Lage einer der die Schlingfeder (43) schließenden Anschläge (232a, 233a) des Schaltelements (23a) mit dem entspre­ chenden Schlingfederende (431, 432) in Eingriff tritt, wobei die schließende Kraft von der Antriebs­ kraft des Antriebshebels (1) zur Verfügung gestellt wird, der mit dem Schaltelement (23a) in Verbin­ dung steht.

24. Antrieb nach Anspruch 21 und 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Bewegen des Antriebshe­ bels (1) in Richtung seiner Null-Punkt-Lage einer der die Schlingfeder (43) öffnenden Anschläge (232b, 233b) des Schaltelements (23b) mit dem ent­ sprechenden Schlingfederende (431, 432) in Eingriff tritt, wobei die öffnende Kraft von der Rückstellfe­ der (83) zur Verfügung gestellt wird, die auf das Schaltelement (23b) einwirkt.

25. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das mit der Schnecke (50, 51, 52) im Eingriff stehende Getriebeelement, zum Beispiel ein Zahn­ segment (6, 60), gerade verzahnt ist und mit der Schneckenachse (5) einen Winkel entsprechend der Steigung der Schneckenverzahnung einschließt.