WO2007062938A1 - Klemmkörpergesperre - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a Klemmgesperre according to the preamble of claim 1.
- a Klemmgesperre is known for example from DE 195 81 436 C1.
- Klemmgesperre find example in adjustment mechanisms of vehicle seats use.
- the known from DE 195 81 436 C1 Klemmgesperre has, as well as a known from DE 41 29 617 A1 switchable coupling device, two coaxially arranged, pivotable about a common geometric axis parts, namely, a drive element and an output member.
- a rotation of the output element should not be possible as long as the drive element is not actuated.
- clamping rollers are provided, which rest on the one hand on clamping ramps of the output element and on the other hand on a cylindrical inner surface of a non-rotatable housing. The pinch rollers are held by spring force in constant clamping readiness.
- the invention is based on the object, a soupairessschaltbares Klemmgesperre, which is particularly suitable for a seat adjustment and for a window lift drive to develop.
- the Klemmgesperre comprises a rotatable drive element, a coaxial with this rotatable output element, a clamping surface exhibiting housing, and at least one clamping body, preferably a plurality of clamping body, which are provided, the To block the output element relative to the housing.
- the blocking ie the clamping action, can be canceled by the drive element is pivoted.
- the same clamping element which previously prevented the rotation of the output element in a certain direction, is used to transmit a torque from the drive element to the output element.
- the clamping body thus has a double function, namely, on the one hand, the function of preventing rotation of the output element relative to the housing when the drive element is not actuated, and, on the other hand, transmitting torque introduced into the drive element to the output element and thereby rotating it as well.
- This dual function of the clamping body in particular clamping rollers claimed in comparison to conventional Klemmgesperren no additional space.
- this preferably has a projection extending in the direction of an annular space formed between the output element and the housing, which projection forms a stop for the clamping element, in particular the clamping roller.
- a stop surface on the output element for a direct attack of the drive element, however, is not provided.
- the output element thus allows a comparison with conventional Klemmgesperren particularly dense assembly with clamping elements, whereby a high in relation to the dimensions of the Klemmgesperres high torque transmission is possible.
- a single radially outwardly directed projection of the driven element forms two stops for a pair of clamping elements, which, unless they are displaced by means of the drive element from its clamping position, are effective in opposite directions of rotation.
- These stops which allow a force and thus torque transmission from the drive element via either one of the two clamping elements on the driven element, are located between two clamping ramps, which are formed on the circumference of the driven element.
- a trained as a compression spring spring element which holds the two adjacent to the projection of the output element clamping elements in clamping readiness, is located within the annular space formed between the driven element and the housing in the same peripheral region as the projection of the output element. Since none of the clamping elements over-wind the projection, for example over roll, can, only a limited compression of the spring element is possible in an advantageous manner.
- the projection of the output element and the spring element are designed such that the spring derelement, which is preferably designed as a helical spring, in no operating state of the Klemmgesperres goes to block. Overuse of the spring element, which would lead to a shortening of the life of the Klemmgesperres is thus excluded by principle.
- Figure 2 in a representation analogous to Figure 1, the Klemmgesperre driven driven element.
- Figures 1 and 2 show an example used in a seat adjustment of a motor vehicle or in a window lift drive Klemmgesperre 1 in different operating conditions, namely in the locked state ( Figure 1) and in the driven state ( Figure 2).
- a drive element 3 and an output element 4 are arranged in a non-rotatable housing 2 of the Klemmgesperres 1 coaxial with each other and rotatably a drive element 3 and an output element 4 are arranged. From the drive element 3 are exclusively several, in the embodiment six, claws 5 visible, which engage in a formed between the output element 4 and the cylindrical inner wall 6 of the housing 2 annular space 7.
- the output member 4 is rotatably connected to an output shaft 8, which in turn rotatably connected to an output gear, not shown, or integrally formed.
- clamping body 9 Between two claws 5 of the output element 4 are located in the annular space 7 two clamping body 9, namely pinch rollers. Each clamping body 9 abuts both on the inner surface forming a clamping surface 6 of the housing 2 and on a clamping ramp 10 formed on the surface of the driven element 4.
- the two located in the annular space 7 between two jaws clamping ramps 10 are inclined in different directions, so that the pair of clamps arranged between the claws 5 9 clamped in opposite directions of rotation.
- the clamping bodies 9 are each pressed against a clamping ramp 10 by a spring element 12 clamped between them and designed as a helical spring.
- a radially outwardly directed projection 13 of the output element 4 is formed between the two clamping ramps 10. As long as the output element 4, as shown in Figure 1, is in the locked position, the projection 13 limits the space available to the spring element 12, but otherwise has no function.
- the drive element 3 is rotated in the counterclockwise direction in comparison to the arrangement of Figure 1.
- the claws 5 take as parts of a switching cage in the rotation of the drive element 3 every second of the clamp body 9 and bring it to rest on one of - according to the number of claws 5 - a total of six projections 13 of the output element 4.
- the clamping ramps 10 adjacent edges 11 are also referred to as popout edges.
- the transition formed at the periphery of the driven element 4 between the clamping ramp 10 and the projection 13 is rounded in order to allow a planar contact of the clamping body 9 on the output element 4.
- the clamping body 9 are thus suitable to act as a torque transmitting elements between the drive element 3 and the output element 4.
- the spring element 12 is compressed during the rotation of the output element 4 by means of the drive element 3, wherein by the design of the Protrusion 13 ensures that always a residual spring travel is maintained.
- Those clamping bodies 9, which do not contact the claws 5 in the arrangement according to FIG. 2, lock only when the drive element 3 is rotated in the clockwise direction, so that the output element 4 can be driven by the drive element 3 in the counterclockwise direction. In an analogous manner, the output element 4 can also be driven by the drive element 3 in the clockwise direction.
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Abstract
Ein Klemmgesperre (1) weist ein Antriebselement (3) und ein Abtriebselement (4) auf, welche relativ zu einem Gehäuse (2) drehbar sind, wobei ein Klemmkörper (9) eine Drehmomenteinleitung vom Abtriebselement (4) in das Gehäuse (2) ermöglicht und die Klemmwirkung dieses Klemmkörpers (9) durch Verdrehung des Antriebselementes (3) aufhebbar ist. Der Klemmkörper (9) ist auch zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement (3) auf das Abtriebselement (4) vorgesehen.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Klemmkörpergesperre
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Klemmgesperre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Klemmgesperre ist beispielsweise aus der DE 195 81 436 C1 bekannt. Klemmgesperre finden beispielsweise in Verstellmechanismen von Fahrzeugsitzen Verwendung.
Hintergrund der Erfindung
Das aus der DE 195 81 436 C1 bekannte Klemmgesperre weist, ebenso wie eine aus der DE 41 29 617 A1 bekannte schaltbare Kupplungsvorrichtung, zwei koaxial zueinander angeordnete, um eine gemeinsame geometrische Achse schwenkbare Teile, nämlich ein Antriebselement und ein Abtriebselement auf. Eine Drehung des Abtriebselementes soll nicht möglich sein, solange das Antriebselement nicht betätigt wird. Zu diesem Zweck sind Klemmrollen vorgese- hen, welche einerseits an Klemmrampen des Abtriebselementes und andererseits an einer zylindrischen Innenoberfläche eines nicht drehbaren Gehäuses anliegen. Die Klemmrollen sind mit Federkraft in ständiger Klemmbereitschaft gehalten. Um die Blockierung des Abtriebselementes aufzuheben, ist es erforderlich, diejenigen Klemmrollen, die eine Verdrehung des Abtriebselementes in einer bestimmten Drehrichtung verhindern, aus ihrer Klemmposition zu verdrängen. Dies geschieht mittels Klauen, die am Antriebselement angebracht sind. Die Klauen haben zugleich die Aufgabe, bei einer Verdrehung des An-
triebselementes das Abtriebselement mitzunehmen. Hierfür weist das Abtriebselement Anschläge auf, an denen die Klauen angreifen können. Bei den Vorrichtungen nach der DE 41 29 617 A1 sowie nach der DE 195 81 436 C1 handelt es sich insgesamt um ausgereifte Konstruktionen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweirichtungsschaltbares Klemmgesperre, welches insbesondere für eine Sitzverstellung sowie für einen Fensterheberantrieb geeignet ist, weiterzuentwickeln.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Klemmgesperre mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Klemmgesperre umfasst ein drehbares Antriebselement, ein koaxial zu diesem drehbares Abtriebselement, ein eine Klemmfläche aufweisendes Gehäuse, sowie mindestens einen Klemmkörper, vorzugsweise mehrere Klemmkörper, welche dazu vorgesehen sind, das Abtriebselement gegenüber dem Gehäuse zu blockieren. Die Blockierung, d.h. die Klemmwirkung, kann aufgehoben werden, indem das Antriebselement verschwenkt wird. Beim Verschwenken des Antriebselementes wird dasselbe Klemmelement, das zuvor die Verdrehung des Abtriebselementes in einer be- stimmten Richtung verhindert hat, genutzt, um ein Drehmoment vom Antriebselement auf das Abtriebselement zu übertragen. Der Klemmkörper hat also eine Doppelfunktion, nämlich einerseits die Funktion, eine Drehung des Abtriebselementes relativ zum Gehäuse bei Nichtbetätigung des Antriebselementes zu verhindern, und andererseits, ein in das Antriebselement eingeleitetes Dreh- moment auf das Abtriebselement zu übertragen und damit dieses mitzudrehen.
Diese Doppelfunktion der Klemmkörper, insbesondere Klemmrollen, beansprucht im Vergleich zu herkömmlichen Klemmgesperren keinen zusätzlichen Bauraum.
Um das in das Antriebselement eingeleitete Drehmoment über den Klemmkörper auf das Abtriebselement zu übertragen, weist dieses vorzugsweise einen sich in Richtung eines zwischen Abtriebselement und Gehäuse gebildeten Ringraums erstreckenden Vorsprung auf, der einen Anschlag für das Klemmelement, insbesondere die Klemmrolle, bildet. Eine Anschlagsfläche am Abtriebs- element für einen direkten Angriff des Antriebselementes ist dagegen nicht vorgesehen. Das Abtriebselement erlaubt damit eine im Vergleich zu herkömmlichen Klemmgesperren besonders dichte Bestückung mit Klemmelementen, wodurch eine in Relation zu den Abmessungen des Klemmgesperres hohe Drehmomentübertragung möglich ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung bildet ein einziger radial nach außen gerichteter Vorsprung des Abtriebselementes zwei Anschläge für ein Paar an Klemmelementen, die, sofern sie nicht mittels des Antriebselementes aus ihrer Klemmposition verdrängt sind, in entgegengesetzten Drehrichtungen wirksam sind. Diese Anschläge, die eine Kraft- und damit Drehmomentübertragung vom Antriebselement über wahlweise eines der beiden Klemmelemente auf das Abtriebselement ermöglichen, befinden sich zwischen zwei Klemmrampen, die am Umfang des Abtriebselementes ausgebildet sind.
Ein als Druckfeder ausgebildetes Federelement, welches die beiden dem Vorsprung des Abtriebselementes benachbarten Klemmelemente in Klemmbereitschaft hält, befindet sich innerhalb des zwischen dem Abtriebselement und dem Gehäuse gebildeten Ringraums im selben Umfangsbereich wie der Vorsprung des Abtriebselementes. Da keines der Klemmelemente den Vorsprung über- winden, etwa überrollen, kann, ist in vorteilhafter Weise nur eine begrenzte Kompression des Federelementes möglich. Vorzugsweise sind der Vorsprung des Abtriebselementes sowie das Federelement derart gestaltet, dass das Fe-
derelement, welches bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildet ist, in keinem Betriebszustand des Klemmgesperres auf Block geht. Eine Überbeanspruchung des Federelementes, welche zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Klemmgesperres führen würde, ist somit prinzipbedingt ausgeschlossen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 im Querschnitt ein Klemmgesperre mit blockiertem Abtriebselement, und
Figur 2 in einer Darstellung analog Figur 1 das Klemmgesperre mit angetriebenem Abtriebselement.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein beispielsweise in einer Sitzverstellung eines Kfz oder in einem Fensterheberantrieb verwendbares Klemmgesperre 1 in verschiedenen Betriebszuständen, nämlich im gesperrten Zustand (Figur 1 ) sowie im angetriebenen Zustand (Figur 2). In einem nicht drehbaren Gehäuse 2 des Klemmgesperres 1 sind koaxial zueinander und drehbar ein Antriebselement 3 sowie ein Abtriebselement 4 angeordnet. Vom Antriebselement 3 sind ausschließlich mehrere, im Ausführungsbeispiel sechs, Klauen 5 sichtbar, die in einen zwischen dem Abtriebselement 4 und der zylindrischen Innenwandung 6 des Gehäuses 2 gebildeten Ringraum 7 eingreifen. Das Abtriebselement 4 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 8 verbunden, die wiederum drehfest mit einem nicht dargestellten Abtriebszahnrad verbunden oder einstückig ausgebildet ist.
Zwischen jeweils zwei Klauen 5 des Abtriebselements 4 befinden sich im Ringraum 7 zwei Klemmkörper 9, nämlich Klemmrollen. Jeder Klemmkörper 9 liegt sowohl an der eine Klemmfläche bildenden Innenwandung 6 des Gehäuses 2 als auch an einer an der Oberfläche des Abtriebselementes 4 ausgebildeten Klemmrampe 10 an. Die beiden im Ringraum 7 zwischen zwei Klauen 5 befindlichen Klemmrampen 10 sind in unterschiedlichen Richtungen geneigt, so dass das Paar der zwischen den Klauen 5 angeordneten Klemmkörper 9 in entgegengesetzten Drehrichtungen klemmt. Um ständige Klemmbereitschaft zu gewährleisten, werden die Klemmkörper 9 durch ein zwischen diese eingespann- tes, als Schraubenfeder ausgebildetes Federelement 12 jeweils gegen eine Klemmrampe 10 gedrückt. In demjenigen Umfangsbereich, in dem sich das Federelement 12 befindet, ist zwischen den beiden Klemmrampen 10 ein radial nach außen gerichteter Vorsprung 13 des Abtriebselementes 4 ausgebildet. Solange sich das Abtriebselement 4, wie in Figur 1 dargestellt, in blockierter Position befindet, begrenzt der Vorsprung 13 den dem Federelement 12 zur Verfügung stehenden Raum, hat jedoch ansonsten keine Funktion.
In der Anordnung nach Figur 2 ist das Antriebselement 3 im Vergleich zur Anordnung nach Figur 1 im Gegenuhrzeigersinn verdreht. Die Klauen 5 nehmen als Teile eines Schaltkäfigs bei der Verdrehung des Antriebselementes 3 jeden zweiten der Klemmkörper 9 mit und bringen diesen zur Anlage an einem der - entsprechend der Anzahl der Klauen 5 - insgesamt sechs Vorsprünge 13 des Abtriebselementes 4. An den Vorsprüngen 13 gebildete, den Klemmrampen 10 benachbarte Kanten 11 werden auch als Popoutkanten bezeichnet. Der am Umfang des Abtriebselementes 4 gebildete Übergang zwischen der Klemmrampe 10 und dem Vorsprung 13 ist ausgerundet, um eine flächige Anlage des Klemmkörpers 9 am Abtriebselement 4 zu ermöglichen.
Die Klemmkörper 9 sind damit dazu geeignet, als drehmomentübertragende Elemente zwischen dem Antriebselement 3 und dem Abtriebselement 4 zu wirken. Das Federelement 12 wird bei der Verdrehung des Abtriebselementes 4 mittels des Antriebselementes 3 komprimiert, wobei durch die Gestaltung des
Vorsprungs 13 sichergestellt ist, dass stets ein Restfederweg erhalten bleibt. Diejenigen Klemmkörper 9, die in der Anordnung nach Figur 2 nicht die Klauen 5 kontaktieren, blockieren nur bei Verdrehung des Antriebselementes 3 im Uhrzeigersinn, so dass das Abtriebselement 4 vom Antriebselement 3 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden kann. In analoger Weise ist das Abtriebselement 4 durch das Antriebselement 3 auch im Uhrzeigersinn antreibbar.
Bezugszeichenliste
1 Klemmgesperre
2 Gehäuse 3 Antriebselement
4 Abtriebselement
5 Klaue
6 Innenwandung, Klemmfläche
7 Ringraum 8 Abtriebswelle
9 Klemmkörper
10 Klemmrampe
11 Kante
12 Federelement 13 Vorsprung
Claims
1. Klemmgesperre (1 ), mit einem Antriebselement (3) und einem Abtriebselement (4), welche relativ zu einem Gehäuse (2) drehbar sind, wobei ein Klemmkörper (9) eine Drehmomenteinleitung vom Abtriebselement (4) in das Gehäuse (2) ermöglicht und die Klemmwirkung dieses Klemmkörpers (9) durch Verdrehung des Antriebselementes (3) aufhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (9) zur Drehmomentübertragung vom Antriebselement (3) auf das Abtriebselement (4) vorgesehen ist.
2. Klemmgesperre (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Paar an Klemmkörpern (9), gebildet aus einem ersten Klemmkörper (9), welcher eine Drehmomentübertragung zwischen dem Abtriebselement (4) und dem Gehäuse (2) in einer ersten Drehrichtung ermöglicht, und einem zweiten Klemmkörper (9), welcher eine Drehmomentübertragung zwischen dem Abtriebselement (4) und dem Gehäuse (2) in der entgegengesetzten Dreh- richtung ermöglicht.
3. Klemmgesperre (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine innere zylindrische Klemmfläche (6) aufweist, die einen Ringraum (7) begrenzt, in welchem die Klemmkörper (9) angeordnet sind, und das Abtriebselement (4) mit den Klemmkörpern (9) zusammenwirkende Klemmrampen (10) aufweist, wobei in Umfangsrichtung benachbarte Klemmrampen (10) in entgegengesetzten Richtungen relativ zur Klemmfläche (6) geneigt sind, und im Ringraum (7) ein Federelement (12) angeordnet ist, welches die Klemmkörper (9) mit einer Kraft in Richtung zu deren jeweiliger Klemmposition beaufschlagt, und das Abtriebselement (4) in demjenigen Umfangsbereich, in dem das Federelement (12) angeordnet ist, einen radial nach außen gerichteten Vorsprung (13) aufweist, der je- weils einen bei einer Verdrehung des Antriebselementes (3) wirksamen Anschlag für jeden der Klemmkörper (9) bildet.
4. Klemmgesperre (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (13) des Abtriebselementes (4) derart geformt ist, dass das Federelement (12) nicht durch Einwirkung eines oder mehrerer Klemmkörper (9) vollständig komprimierbar ist.
5. Klemmgesperre (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Federelement (12) eine Schraubenfeder vorgesehen ist.
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