DE102004009331A1

DE102004009331A1 - Betätigungsmechanismus für Bowdenzüge

Info

Publication number: DE102004009331A1
Application number: DE200410009331
Authority: DE
Inventors: Carla Sobral Martins
Original assignee: Fico Cables Ltda
Current assignee: Fico Cables Ltda
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: DE102004009331B4; EP1568539A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätigungsmechanismus 1, zur Betätigung zumindest eines Bowdenzuges 90, welcher ein feststehendes Gehäuse 70, eine drehbar gelagerte Spule 40, zum Aufwickeln von zumindest einem inneren Kabel 92 des Bowdenzugs 90, eine erste Federkupplung 60, die im blockierten Zustand mit einer zylindrischen Innenfläche 76 des Gehäuses 70 in Eingriff steht, und eine zweite Federkupplung 50, die im blockierten Zustand mit einer zylindrischen Außenfläche 78 des Gehäuses 70 in Eingriff steht, aufweist, wobei die erste 60 und die zweite Federkupplung 50 ein ungewolltes Drehen der Spule 40 in beiden Drehrichtungen verhindern.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Betätigungsmechanismus zur Betätigung von zumindest einem Bowdenzug. Vorzugsweise werden diese Betätigungsmechanismen im Kraftfahrzeugbau eingesetzt und hier beispielsweise zur Betätigung einer Lordosenstütze in einem Kraftfahrzeugsitz.
In Automobilbau, aber auch in anderen Industriezweigen werden Bewegungen oft mit sogenannten Bowdenzügen übertragen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn Kräfte an einem entfernten Ort eingeleitet werden und an einem anderen Ort benötigt werden. Beispiele hierfür sind die Fernbetätigung von Außenspiegeln, der Heizung oder Kupplung des Kraftfahrzeuges.
Zur Einleitung einer Kraft auf einen Bowdenzug benötigt man einen Betätigungsmechanismus. Dies kann ein elektrischer Betätigungsmechanismus sein, bei dem Mittels eines Elektromotors über eine geeignete Mechanik die inneren Kabel eines Bowdenzuges in Bezug zu den Hüllen des Bowdenzuges angezogen oder entlastet werden. Daneben gibt es manuelle Betätigungsmechanismen, bei denen der Bediener einen Hebel betätigt oder einen Drehknopf dreht, so dass die Kabel des Bowdenzugs angezogen oder entlastet werden.

Hierzu finden sich im Stand der Technik bereits vielfältige Lösungen. So ist zum Beispiel aus dem US-Patent mit der Nr. US 6,334,651 B1 ein manuell betätigbarer Betätigungsmechanismus bekannt, der eine Einwegkupplung aufweist, die in einer Richtung blockiert. Der Betätigungsmechanismus kann mit einem Hebel oder mit einem Drehknopf ausgerüstet sein, und die Einwegkupplung stellt sicher, dass der Zug auf dem Kabel des Bowdenzuges aufrechterhalten wird, wenn der Hebel oder der Drehknopf losgelassen wird. Die Einwegkupplung wird durch eine Rollenkupplung realisiert.

Im US-Patent mit der Nr. US 5,794,479 wird ein Betätigungsmechanismus für die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes beschrieben, welcher ein elastisches Element enthält, das den Hebel nach der Betätigung wieder in eine Ruhestellung zurückbringt. Der Betätigungsmechanismus dieses Patentes ist weiterhin mit einer Kupplung ausgestattet, welche bei einer Betätigung des Handhebels einkuppelt und das Element dreht, das mit dem Kabel des Bowdenzugs verbunden ist. Nach der Betätigung wird der Handhebel wieder in seiner Ruhestellung zurückgebracht wobei das Kabel des Bowdenzugs angezogen bleibt.

Aus dem US-Patent mit der Nr. US-5,518,294 ist ebenfalls ein Betätigungsmechanismus zur Betätigung einer Lordosenstütze in einem Fahrzeugsitz bekannt. Der dargestellte Betätigungsmechanismus umfasst eine Spule, auf die das innere Kabel des Bowdenzugs aufgewickelt werden kann. Weiterhin umfasst sie ein feststehendes Gehäuse, in dem die Spule drehbar gelagert ist und ein zweites Gehäuse, das mit einem Handhebel gedreht werden kann. Eine Drehung des Handhebels bewirkt eine Drehung des zweiten Gehäuses, wobei je nach Drehrichtung eine von zwei Federkupplungen betätigt werden, die die Drehung des zweiten Gehäuses auf die Spule übertragen. Ein Zurückdrehen der Spule wird durch eine dritte Federkupplung verhindert, die als Einwegkupplung ausgelegt ist. Zum Zurückdrehen der Spule muss über den Handhebel ein Kraft aufgebracht werden, die höher ist als die Haltekraft der Einwegekupplung.

Obwohl schon vielfältige Möglichkeiten für solche Betätigungsmechanismen bekannt sind, ergibt sich dennoch ein Bedarf für weitere Verbesserungen. So ist es ein Problem der vorliegenden Erfindung einen Betätigungsmechanismus bereitzustellen, der einfach im Aufbau ist, möglichst wenig Bauteile aufweist und kosten günstig zu fertigen ist. Weiterhin soll dieser Betätigungsmechanismus möglichst universell einsetzbar sein, d.h. ein Anziehen des Kabel des Bowdenzuges soll bei einer Bewegung des Hebels oder des Drehknopfes in beiden Richtungen möglich sein. Dies setzt zum einen voraus, dass die Bauteile des Betätigungsmechanismus eine Montage des Bowdenzuges für beide Betätigungsrichtungen erlauben und zum anderen, dass der Betätigungsmechanismus in beiden Richtungen sicher blockiert. Eine weiteres Problem dieser Erfindung ist es einen Betätigungsmechanismus bereitzustellen, der durch seine Konstruktion besonders robust und wartungsfrei ist. Weiterhin ist wünschenswert, dass seine Montage möglichst leicht durchgeführt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein erfindungsgemäßes Betätigungsmechanismus, zur Betätigung zumindest eines Bowdenzuges, weist ein feststehendes Gehäuse, eine drehbar gelagerte Spule, zum Aufwickeln von zumindest einem inneren Kabel des Bowdenzugs, eine erste Federkupplung, die im blockierten Zustand mit einer zylindrischen Innenfläche des Gehäuses im Eingriff steht, und eine zweite Federkupplung auf, die im blokkierten Zustand mit einer zylindrischen Außenfläche des Gehäuses im Eingriff steht, wobei die erste und die zweite Federkupplung ein ungewolltes Drehen der Spule in beiden Drehrichtungen verhindern.

Der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus ist somit in beiden Drehrichtungen blockiert, wenn er nicht betätigt wird. Dadurch kann zum einen sowohl eine Druck- als auch eine Zugkraft über das Kabel des Bowdenzugs übertragen werden und zum anderen kann der Betätigungsmechanismus eine Betätigung in beiden Drehrichtungen durchführen. Weiterhin unterstützt die zweite Federkupplung die erste Federkupplung bei der Blockierwirkung, indem sie in der Richtung der vergleichsweise höheren Zugkraft blockiert.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Betätigungsmechanismus erzeugt die zweite Federkupplung zusätzlich zur Blockierwirkung eine Rotations- Vorspannkraft, um ein mechanisches Spiel im Betätigungsmechanismus zu verhindern. In diesem Fall werden die manuellen Betätigungsbewegungen unmittelbar auf das Kabel des Bowdenzugs übertragen. Ein unerwünschtes Spiel zwischen dem Handhebel und der Spule und damit den Kabeln des Bowdenzugs wird ausgeschlossen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Federkupplung gegen die Innenfläche des Gehäuses vorgespannt. Die Außenseite der ersten Federkupplung liegt damit in ihrem Ruhezustand an der Innenfläche des Gehäuses an und lässt sich aufgrund des Reibungseffektes nur schwer oder gar nicht drehen. Die erste Federkupplung ist in ihrem Ruhezustand, d.h. unbetätigt, im blockierenden Zustand.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Federkupplung gegen die Außenfläche des Gehäuses vorgespannt. Die Innenseite der zweiten Federkupplung liegt damit in ihrem Ruhezustand an der Außenfläche des Gehäuses an und lässt sich aufgrund des Reibungseffektes nur schwer oder gar nicht drehen. Die zweite Federkupplung ist in ihrem Ruhezustand, d.h. unbetätigt, im blockierenden Zustand.

Bevorzugt weist der Betätigungsmechanismus weiterhin eine drehbar im Gehäuse gelagerte Welle auf, die entweder ein erstes oder ein zweites Ende der ersten Federkupplung betätigen kann, um die erste Federkupplung zusammenzuziehen und um das Blockieren der ersten Federkupplung mit dem Gehäuse zu lösen.

Bevorzugt kann die Welle entweder ein erstes oder ein zweites Ende der zweiten Federkupplung direkt oder indirekt betätigen, um die zweite Federkupplung aufzuweiten und um das Blockieren der zweiten Federkupplung mit dem Gehäuse zu lösen.

Bevorzugt weist die Welle an einem Ende eine Wellenverbindung auf, wobei über die Wellenverbindung eine externe Drehbewegung eingeleitet werden kann, um den Betätigungsmechanismus anzutreiben. Die Wellenverbindung überträgt eine Drehbewegung eines Stellgliedes auf die Welle. Das Stellglied kann beispielsweise ein Handhebel oder ein Drehknopf sein, aber es sind auch motorische Stellglieder denkbar, die die Welle antreiben können.

Bevorzugt weist die Spule weiterhin einen exzentrischen Vorsprung auf, der in axialer Richtung von der Spule in Richtung Welle absteht. Über diesen axialen Vorsprung wird die Spule durch die Welle ergriffen und gedreht. Bevorzugt wird der exzentrische Vorsprung von einer zusätzlich an der Spule befestigten Mitnehmerplatte gebildet. Diese Mitnehmerplatte kann aus einem anderen Material als das der Spule hergestellt werden. Beispielsweise könnte die Spule aus Kunststoff hergestellt werden und die Mitnehmerplatte, welche höheren Belastungen ausgesetzt ist, könnte aus Metall gefertigt werden.

Bevorzugt weist die Welle eine erste Betätigungsfläche auf, um bei einer Drehung der Welle in Spannrichtung T den exzentrischen Vorsprung zu ergreifen und um eine Drehbewegung in Spannrichtung T auf die Spule zu übertragen. Weiterhin kann die Welle bevorzugt eine zweite Betätigungsfläche aufweisen, um bei einer Drehung der Welle in Löserichtung R den exzentrischen Vorsprung zu ergreifen und um eine Drehbewegung in Löserichtung R auf die Spule zu übertragen.

Bevorzugt ist das erste Ende der zweiten Federkupplung mit dem exzentrischen Vorsprung verbunden und das zweite Ende der zweiten Federkupplung steht mit der zweiten Betätigungsfläche der Welle im Eingriff, um zwischen den exzentrischen Vorsprung und der Welle eine Rotations-Vorspannkraft aufzubringen. Damit wird ein Spiel zwischen Spule und Welle verhindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse zwei unterschiedlich angeordnete Anschlussöffnungen auf, die jeweils die äußere Hülle des mindestens einen Bowdenzugs aufnehmen können, um die Spannrichtung des Betätigungsmechanismus beliebig zu wählen. Dadurch ist es möglich den gleichen Betätigungsmechanismus beispielsweise sowohl für die Betätigung von der linken Seite einer Sitzlehne, als auch von der rechten Seite einer Sitzlehne zu verwenden.

Bevorzugt kann die zweite Federkupplung in zwei unterschiedlichen Orientierungen in den Betätigungsmechanismus eingesetzt werden, um die Spannrichtung des Betätigungsmechanismus beliebig zu wählen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:
1 den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus in einer dreidimensionalen Ansicht im zusammengebauten Zustand;
2 den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus dargestellt in einer dreidimensionalen Explosionsansicht;
3 die inneren Bauteile des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus dargestellt in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei das Gehäuse entfernt wurde;
4 eine Aufsicht auf die zwei Federkupplungen des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus;
5 eine Querschnittsansicht durch den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus in einem Längsschnitt durch die Mittelachse;
6 eine axiale Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus während der Betätigung in Spannrichtung T, wobei das Gehäuse weggelassen wurde;
7 eine axiale Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus dargestellt bei einer Betätigung in Löserichtung R, wobei das Gehäuse entfernt wurde;
8 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in einer dreidimensionalen Ansicht, das eine beidseitige Montage des Betätigungsmechanismus ermöglicht.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und mit Hilfe der 1 bis 8 im Detail erläutert.
Der in 1 dargestellte Betätigungsmechanismus dient vorzugsweise zur Betätigung einer Lordosenstütze (nicht dargestellt) eines Fahrzeugsitzes. Der Betätigungsmechanismus 1 ist mit einem Hebel 10 ausgestattet, der vom Insassen des Fahrzeuges von Hand betätigt wird, um die Lordosenstütze einzustellen. Der Betätigungsmechanismus 1 dient dazu die Drehbewegungen, die durch den Insassen aufgebracht werden in Translationsbewegungen umzuformen, die über zwei Bowdenzüge 90 an die Lordosenstütze weitergeleitet werden. Selbstverständlich kann der Betätigungsmechanismus 1 auch zur Betätigung von anderen Elementen wie beispielsweise der Heizung, der Kopfstütze, der Spiegel oder ähnlichem eingesetzt werden.
Die 1 zeigt einen Betätigungsmechanismus 1 im zusammengebauten Zustand. Der Betätigungsmechanismus 1 wird über einen Hebel 10 von Hand betätigt. Der Hebel 10 weist einen Griff 12 und eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme 14 auf. Statt eines Hebels 10 könnte auch ein Drehknopf oder ein ähn liches Stellglied zur manuellen Betätigung vorgesehen sein. Weiterhin ist denkbar den Betätigungsmechanismus 1 elektromotorisch anzutreiben (nicht dargestellt).
Der Hebel 10 ist mit einer Welle 20 drehfest verbunden. Dazu weist die Welle 20 an einem Ende eine Wellenverbindung 28 auf, die sich mit der Innenseite der Aufnahme 14 formschlüssig paart.
Die Welle 20 überträgt eine Drehbewegung des Hebels 10 auf die inneren Elemente des Betätigungsmechanismus 1. Diese inneren Elemente des Betätigungsmechanismus 1 werden durch ein Gehäuse 70 eingeschlossen, das auf der, der Welle 20 gegenüberliegenden Stirnseite, mit einem Deckel 80 verschlossen ist. Vorzugsweise wird der Deckel 80 mittels angeformten Klipsen 82, die in Laschen 74 am Gehäuse 70 eingreifen, befestigt. Somit ergibt sich eine leichte Montagemöglichkeit, bei der keine Werkzeuge benötigt werden. Wie in 1 zu sehen, weist das Gehäuse 70 auf seiner dem Hebel 10 zugewandten Stirnseite Rastelemente 72 auf, mit denen der gesamte Betätigungsmechanismus 1 beispielsweise am Metallrahmen eines Fahrzeugsitzes (nicht dargestellt) befestigt werden kann. Die Befestigung erfolgt dann durch ein einfaches Einstecken des Betätigungsmechanismus 1 in den Metallrahmen, wobei die Rastelemente 72 in Löchern des Metallrahmens (nicht dargestellt) einrasten.
In 2 sind die inneren Elemente einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus 1 dargestellt. 2 zeigt ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 70, das an einer Stirnseite eine Öffnung für den Durchgang der Welle 20 aufweist. Die andere Stirnseite des hohlen zylindrischen Gehäuses 70 ist komplett offen. An der Außenseite des Gehäuses 70 sind die schon angesprochenen Laschen 74 angeformt, in die die Klipse 82 des Deckels 80 nach dessen Montage verrasten. 2 zeigt weiterhin eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Welle 20, die an ihrem ersten Ende eine Wellenverbindung 28 aufweist, die in dieser Ausführungsform als Vierkantverbindung ausgeführt ist. An der anderen Seite der Welle 20 befindet sich ein im Wesentlichen rotationssym metrischer Mitnehmerkörper 21 bei dem ein Kreissegment ausgeschnitten ist, um eine erste Betätigungsfläche 22 und eine zweite Betätigungsfläche 23 bereitzustellen. Die Funktion des Mitnehmerkörpers 21 wird unten im Detail erläutert.
Weiterhin zeigt 2 eine im Wesentlichen zylindrische Spule 40 welche zwei radial umlaufende Kabelnute 42 zur Aufnahme der inneren Kabel 92 des Bowdenzugs 90 und eine Aufnahmebohrung 44 zur Aufnahme der Kabelenden 94 der Kabel 92 des Bowdenzugs 90 aufweist. Die Spule 40 dient dazu die Kabel 92 des Bowdenzugs 90 auf oder abzuwickeln, so dass der Bowdenzug 90 angezogen oder entlastet wird. Die Spule 40 ist drehfest mit einer Mitnehmerplatte 30 verbunden, die einen axial abgewinkelten oberen Bereich aufweist, der einen exzentrischen Vorsprung bildet und in axialer Richtung von der Spule 40 in Richtung Welle 20 absteht. Die Spule 40 wird über die Mitnehmerplatte 30 durch den Mitnehmerkörper 21 der Welle 20 ergriffen und gedreht.
2 zeigt weiterhin eine erste Federkupplung 60, die eine ungewollte Verdrehung der Spule 40 verhindert. Weiterhin ist eine zweite Federkupplung 50 vorgesehen, die die Funktion der Federkupplung 60 unterstützt und gleichzeitig für eine spielfreie Funktion des Betätigungsmechanismus 1 sorgt.
In der 3 ist die Anordnung der einzelnen inneren Elemente des Betätigungsmechanismus 1 dargestellt. Zur Verdeutlichung wurde das Gehäuse 70 entfernt. 3 zeigt, dass die Kabelenden 94 in der Aufnahmebohrung 44 der Spule 40 verankert sind. Die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 verlaufen dann in den umlaufenden Kabelnuten 42 und können in ihnen aufgewickelt oder abgewickelt werden. Die Kabelhüllen 96 der Bowdenzüge 90 stützen sich auf dem Gehäuse 70 ab. Die Spule 40 drehbar in dem Gehäuse 70 angeordnet, wobei sie durch einen axialen Zapfen 84 am Gehäusedeckel 80, wie er in 5 zu sehen ist, axial drehbar geführt wird. Die Spule 40 weist zu diesem Zweck eine axiale Bohrung 46 auf, in die der axiale Zapfen 84 des Deckels 80 eingreift und somit eine Gleitlagerung bildet.
An der anderen Seite der Spule 40 ist eine Mitnehmerplatte 30 drehfest verbunden. Die Mitnehmerplatte 30 bildet einen exzentrischen Vorsprung, der in Richtung der Welle 20 axial absteht. Die Mitnehmerplatte 30 weist einen im allgemeinen L-förmigen Querschnitt auf. Ihr exzentrische Vorsprung weist weiterhin eine zentrale Nut 32 und seitliche Betätigungsflächen 34 und 36 auf, die die Federkupplungen 50, 60 betätigen.
Grundsätzlich erfolgt eine Betätigung der Spule 40 dadurch, dass die Mitnehmerplatte 30 an ihren jeweiligen Betätigungsflächen 34 und 36 von dem Mitnehmerkörper 21 der Welle 20 ergriffen und bewegt wird. Sollen in der in 3 dargestellten Ausführungsform die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 angezogen werden, muss eine Bewegung der Spule 40 in Spannrichtung T erfolgen. Die erfolgt grundsätzlich dadurch, dass die Mitnehmerplatte 30 von dem Mitnehmerkörper 21 der Welle 20 ergriffen wird, wenn die Welle 20 mittels des Hebels 10 vom Bediener gedreht wird. Im Falle einer Betätigung in Spannrichtung T muss auch die Welle 20 in Spannrichtung T gedreht werden. Dadurch berührt die erste Betätigungsfläche 22 die erste Mitnehmerfläche 34 der Mitnehmerplatte 30. Bei einer weiteren Drehung der Welle 20 in Spannrichtung T, drehen die Welle 20, die Mitnehmerplatte 30 und die Spule 40 gemeinsam. Damit werden die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 auf die Spule 40 aufgewickelt.
Wird nun die Welle 20 in Löserichtung R gedreht, berührt die zweite Betätigungsfläche 23 die zweite Mitnehmerfläche 36 der Mitnehmerplatte 30 und bei einer weiteren Drehung der Welle 20 in Löserichtung R drehen die Welle 20, die Mitnehmerplatte 30 und die Spule 40 gemeinsam in Löserichtung R. Dadurch werden die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 von der Spule 40 abgewickelt.
Bei der obigen Betrachtung wurde zunächst die Funktion der zweiten Federkupplung 50 außer Acht gelassen. Wie in 3 zu sehen, ist die zweite Federkupplung 50 axial auf die Welle 20 auf der Höhe ihres Mitnehmerkörpers 21 angeord net. Das erste Federende 52 der zweiten Federkupplung 50 ist in der Nut 32 der Mitnehmerplatte 30 angeordnet und das zweite Federende 54 der zweiten Federkupplung 50 stützt sich gegen die zweite Betätigungsfläche 23 der Welle 20 ab. Damit wird erreicht, dass die erste Mitnehmerfläche 34 der Mitnehmerplatte 30 gegen die erste Betätigungsfläche 22 der Welle 20 vorgespannt wird. Wird nun wiederum die Welle 20 in Spannrichtung T gedreht, ist zwischen der ersten Mitnehmerfläche 34 und der ersten Betätigungsfläche 22 kein Spiel vorhanden, so dass die Spule 40 unmittelbar mit der Welle 20 in Spannrichtung T sich dreht.
Bei einer Drehung der Welle 20 in Löserichtung R wird zunächst das zweite Federende 54 der Federkupplung 50 von der zweiten Betätigungsfläche 23 der Welle 20 ergriffen und die Feder 50 entgegen ihrer Federspannung aufgeweitet. Dadurch drückt ihr erstes Federende 52 gegen die Mitnehmerplatte 30, was schon zu einer Drehung der Spule 40 führen kann. Ab welchem Maß an Druck die Drehung der Spule 40 einsetzt, hängt von der Gegenkraft, die von dem Bowdenzug 90 auf die Spule 40 übertragen wird und von der Federkonstante der Federkupplung 50 ab. Bei einer sehr großen Gegenkraft der Bowdenzüge 90 auf die Spule 40 wird die zweite Federkupplung 50 soweit gespannt, bis die zweite Betätigungsfläche 23 der Welle 20 an der zweiten Mitnehmerfläche 36 der Mitnehmerplatte 30 ansteht. Bei einer weiteren Drehung in Löserichtung R wird die Mitnehmerplatte 30 von der Welle 20 mitgenommen. Üblicherweise werden über die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 Zugkräfte übertragen, so dass bei einer Drehung in Löserichtung R eine Drehung der Spule 40 bereits dann einsetzt, wenn die Federkupplung 50 von dem Mitnehmerkörper 21 gedreht wird.
Im Folgenden wird die Funktion der ersten Federkupplung 60 und der zweiten Federkupplung 50 erläutert, welche separat in 4 dargestellt sind. Wie schon erläutert, dient die zweite Federkupplung 50 zunächst dazu, die Mitnehmerplatte 30 gegenüber dem Mitnehmerkörper 21 spielfrei vorzuspannen. Jedoch erfüllt die Federkupplung 50 auch noch die Aufgabe eine ungewollte Drehung der Spule 40 in Löserichtung R zu verhindern. Wie am besten in 3 und in 5 zu se hen, steht die Federkupplung 50 im blockierenden Zustand mit ihrer Innenfläche 56 mit einer zylindrischen Außenfläche 78 des Gehäuses 70 im Eingriff. Die zylindrische Außenfläche 78 des Gehäuses 70 befindet sich innerhalb des Gehäuses 70 und ist wie dieses in Bezug auf die drehenden inneren Elemente des Betätigungsmechanismus 1 ortsfest. Bevorzugt ist die zweite Federkupplung 50 gegen die Außenfläche 78 des Gehäuses 70 vorgespannt. Somit kann die zweite Federkupplung 50 sich im unbetätigten Zustand nicht auf der Außenfläche 78 drehen. Das heißt, sie befindet sich in ihrem blockierenden Zustand. Die Blockierung der Federkupplung 50 kann dadurch aufgehoben werden, dass das erste Federende 52 in Spannrichtung T oder das zweiter Federende 54 in Löserichtung R gedrückt wird. Dadurch vergrößert sich der Durchmesser der Federkupplung 50, so dass diese über die zylindrische Außenfläche 78 des Gehäuses 70 gleiten kann. Wird das erste Federende 52 in Löserichtung R oder das zweite Federende 54 in Spannrichtung T gedrückt, verkleinert sich der Durchmesser der Federkupplung 50 und die Blockierwirkung wird erhöht.
Dies führt in der in 3 dargestellten Anordnung dazu, dass durch einen Zug auf den Kabeln 92 des Bowdenzugs 90 eine Drehkraft in Löserichtung R auf die Spule 40 und damit auch auf die Mitnehmerplatte 30 übertragen wird. Die Mitnehmerplatte 30 überträgt diese Kraft in Richtung R über den Schlitz 32 auf das erste Federende 52 der Federkupplung 50, so dass diese mit dem Gehäuse 70 blockiert. Die Federkupplung 50 verhindert somit in diesem Fall ein ungewolltes Lösen der Spannung auf den Kabeln 92 der Bowdenzüge 90.
Die erste Federkupplung 60 dient ebenfalls der Verhinderung eines ungewollten Drehens der Spule 40. Eine Außenfläche 66 der Federkupplung 60 berührt eine zylindrische Innenfläche 76 des Gehäuses 70. Die erste Federkupplung 60 ist bevorzugt gegen die zylindrische Innenfläche 76 des Gehäuses 70 vorgespannt. In diesem blockierenden Zustand kann die Federkupplung 60 nicht innerhalb des Gehäuses 70 verdreht werden. Um diese Blockierung zu lösen, weist die Federkupplung 60 ein erstes Federende 62 und ein zweites Federende 64 auf. Wird das erste Federende 62 in Spannrichtung T oder das zweite Federende 64 in Löserichtung R gedrückt, verkleinert sich der Durchmesser der Federkupplung 60 und sie lässt sich innerhalb des Gehäuses 70 auf der zylindrischen Innenfläche 74 verdrehen. Wird die Welle 20 in Spannrichtung T gedreht, ergreift die erste Betätigungsfläche 22 das erste Federende 62 der ersten Federkupplung 60, wodurch sich deren Durchmesser verkleinert und sie innerhalb des Gehäuses 70 gleiten kann. Wird die Welle 20 in Löserichtung R gedreht, ergreift die zweite Betätigungsfläche 23 das zweite Federende 64, wodurch wiederum der Durchmesser der Federkupplung 60 verkleinert wird und diese sich innerhalb des Gehäuses 70 verdrehen lässt. Dadurch wird bei einer Betätigung des Betätigungsmechanismus 1 über einen Handhebel oder einen Drehknopf durch den Bediener die Blockierwirkung der ersten Federkupplung 60 aufgehoben. Ziehen jedoch die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 die Spule 40 in Löserichtung R drückt die erste Mitnehmerfläche 34 der Mitnehmerplatte 30 gegen das erste Federende 62 der ersten Federkupplung 60, so dass deren Durchmesser sich vergrößert und sie mit dem Gehäuse 70 blokkiert. Das gleiche gilt, wenn über die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 ein Druck auf die Spule 40 übertragen wird, so dass diese in Spannrichtung T gedreht wird. Dann drückt die zweite Mitnehmerfläche 36 auf das zweite Federende 64 der ersten Federkupplung 60. Die erste Federkupplung 60 wird wiederum ihren Durchmesser vergrößern und gegenüber der Innenfläche 74 des Gehäuses 70 blockieren. Dabei ist allerdings zu beachten, dass die Vorspannung der ersten Federkupplung 60 größer sein muss, als die Kraft, die von der zweiten Federkupplung 50 durch die Drehung der Spule 40 auf die Welle 20 übertragen wird. Um dies sicherzustellen, sollte die Federkonstante der zweiten Federkupplung 50 kleiner als die Federkonstante der ersten Federkupplung 60 gewählt werden.
Wie dargestellt, gewährleistet die Anordnung des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus 1 eine zuverlässige Blockierung der Kabel 92 der Bowdenzüge 90 gegenüber einer ungewollten Drehung in beiden Drehrichtungen. Dabei ist der Betätigungsmechanismus 1 vorzugsweise so ausgelegt, dass sehr große Zug belastungen auf den Bowdenzügen 90 sicher von dem Betätigungsmechanismus 1 gehalten werden können.
Ein besonderer Vorteil des Betätigungsmechanismus 1 liegt darin, dass er sowohl für eine linksseitige als auch für eine rechtsseitige Montage, beispielsweise an der linken oder der rechten Seite der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes ausgelegt ist. Dies bedeutet, dass Spann- und Löserichtung des Betätigungsmechanismus 1 leicht getauscht werden können. In der in 3 dargestellten Ausführungsform sind die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 von der Zeichenebene aus nach vorne in den Nuten 42 der Spule 40 geführt. Somit ist die Spannrichtung 7 die Richtung, mit der ein Zug auf die Kabel 92 übertragen werden kann. In 3 ist dies durch den nach oben weisenden Pfeil T dargestellt, der eine Bewegung der Spule 40 im Uhrzeigersinn symbolisieren soll.
Werden nun die Kabel 92 auf die andere Seite in den Nuten 42, d.h. nach hinten geführt, kann ein Zug auf die Seile 92 aufgebracht werden, wenn die Spule 40 in Richtung R gedreht wird. Zu diesem Zweck ist die Spule 40 symmetrisch aufgebaut, dass die Kabel 92 auch um die andere Seite herumgeführt werden können. Die Bowdenzüge 90 treten tangential aus dem Gehäuse 70 aus. Um die Drehrichtungen umzukehren muss das Gehäuse 70 zwei unterschiedliche Anschlussöffnungen 71, 72, wie sie in 8 dargestellt sind aufweisen.
Die erste Anschlussöffnung 71 des Gehäuses 70 ist so ausgelegt, dass die Hüllen 96 der Bowdenzüge 90 für den in 3 dargestellten Fall aufgenommen werden können. Wird die Drehrichtung des Betätigungsmechanismus 1 umgekehrt und laufen die Kabel 92 auf der Spule 40 in die andere Richtung, werden die Kabelhüllen 96 von der zweiten Anschlussöffnung 72 des Gehäuses 70 aufgenommen.
Um auch in diesem Fall eine optimale Blockierung der Spule 40 gegenüber einem ungewollten Lösen zu gewährleisten, wird die zweite Federkupplung 50 so auf die Welle 20 aufgesetzt, dass das zweite Federende 54 in Richtung erster Betätigungs fläche 22 zeigt. Das heißt, dass die zweite Federkupplung 50 zu der in 3 dargestellten Anordnung gespiegelt eingesetzt wird. Das erste Federende 52 der Federkupplung 50 wird wiederum in den Schlitz 32 der Mitnehmerplatte 30 angeordnet. Durch diese Maßnahmen kann der Betätigungsmechanismus 1 ohne konstruktive Änderungen für beliebige Betätigungsrichtungen verwendet werden. Somit müssen nicht zwei unterschiedliche Ausführungsformen produziert werden. Dies verringert signifikant die Produktionskosten und erlaubt eine universelle Nutzungsmöglichkeit des Betätigungsmechanismus 1.
Obwohl in der dargestellten Ausführungsform jeweils die Betätigung von zwei Bowdenzügen 90 dargestellt ist, ist es selbstverständlich denkbar nur einen Bowdenzug oder mehr als zwei Bowdenzüge gleichzeitig zu betätigen. Durch die besondere Ausgestaltung des Betätigungsmechanismus 1 ist es sogar möglich die Bowdenzüge in unterschiedlicher Richtung auf die Spule 40 aufzuwickeln, so dass jeweils ein Bowdenzug 90 gezogen wird, während der andere eine Druckkraft überträgt. Die Kabel 92 der Bowdenzüge 90 führen dann jeweils gegenläufige Bewegung aus.
Wie in 5 dargestellt sind die einzelnen Elemente des Betätigungsmechanismus 1 axial drehbar ineinander gesteckt. Damit entfällt die Notwendigkeit, eine zusätzliche Drehachse vorzusehen. Wie schon beschrieben, wird die Spule 40 von einem Zapfen 84 im Gehäusedeckel 80 geführt. In der gleichen Art und Weise wird die Welle 20 von einem Zapfen 46 der Spule 40 geführt, der in eine Bohrung 26 der Welle 20 eingreift. Weiterhin ist die Welle 20 durch eine Lagerbohrung im Gehäuse 70 gelagert. Eine Montage des Betätigungsmechanismus 1 kann daher sehr einfach durch Ineinanderstecken der einzelnen Bauteile erfolgen. Fixiert wird diese Anordnung indem der Gehäusedeckel 80 mit dem Gehäuse 70 verrastet wird.
Weiterhin ist der Betätigungsmechanismus 1 durch diese Anordnung der einzelnen Elemente sehr robust und daher wartungsarm aufgebaut. Die Welle 20, die Spule 40, das Gehäuse 70 und der Gehäusedeckel 80 sind vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Bevorzugt wird ein glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet. Die Mitnehmerplatte 30 besteht vorzugsweise auch aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Metallblech. Die erste Federkupplung 60 und die zweite Federkupplung 50 werden vorzugsweise aus einem Federstahl angefertigt.

1: Betätigungsmechanismus
10: Hebel
12: Griff
14: Aufnahme
20: Welle
21: Mitnehmerkörper
22: erste Betätigungsfläche
23: zweite Betätigungsfläche
26: axiale Bohrung
28: Wellenverbindung
30: Mitnehmerplatte
32: Schlitz
34: erste Mitnehmerfläche
36: zweite Mitnehmerfläche
40: Spule
42: Kabelnut
44: Aufnahmebohrung
46: axiale Bohrung
48: axialer Zapfen
50: zweite Federkupplung
52: erstes Federende
54: zweites Federende
56: Innenfläche
60: erste Federkupplung
62: erstes Federende
64: zweites Federende
66: Außenfläche
70: Gehäuse
71: erste Anschlussöffnung
72: zweite Anschlussöffnung
73: Rastelemente
74: Laschen
76: zylindrische Innenfläche
78: zylindrische Außenfläche
80: Gehäusedeckel
82: Klipse
84: axialer Zapfen
90: Bowdenzüge
92: Kabel
94: Kabelenden
96: Kabelhüllen

Claims

Betätigungsmechanismus (1), zur Betätigung zumindest eines Bowdenzugs (90), aufweisend: a. ein feststehendes Gehäuse (70); b. eine drehbar gelagerte Spule (40) zum Aufwickeln von zumindest einem inneren Kabel (92) des Bowdenzugs (90); c. eine erste Federkupplung (60), die im blockierenden Zustand mit einer zylindrischen Innenfläche (76) des Gehäuses (70) im Eingriff steht; und d. eine zweite Federkupplung (50), die im blockierenden Zustand mit einer zylindrischen Außenfläche (78) des Gehäuses (70) im Eingriff steht; wobei e. die erste (60) und die zweite Federkupplung (50) ein ungewolltes Drehen der Spule (40) in beiden Drehrichtungen verhindern.
Betätigungsmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Federkupplung (50) zusätzlich zur Blockierwirkung eine Rotations-Vorspannkraft erzeugt, um ein mechanisches Spiel im Betätigungsmechanismus (1) zu verhindern.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste Federkupplung (60) gegen die Innenfläche (76) des Gehäuses (70) vorgespannt ist.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei die zweite Federkupplung (50) gegen die Außenfläche (78) des Gehäuses (70) vorgespannt ist.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1–4, weiterhin aufweisend eine drehbar im Gehäuse (70) gelagerte Welle (20) die ein erstes (62) oder eine zweites Ende (64) der ersten Federkupplung (60) betätigen kann, um die erste Federkupplung (60) zusammenzuziehen und das Blockieren der ersten Federkupplung (60) mit dem Gehäuse (70) zu lösen.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei die Welle (20) das erste (52) oder das zweite Ende (54) der zweiten Federkupplung (50) direkt oder indirekt betätigen kann, um die zweite Federkupplung (50) aufzuweiten und das Blockieren der zweiten Federkupplung (50) mit dem Gehäuse (70) zu lösen.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Welle (20) an einem Ende eine Wellenverbindung (28) aufweist, wobei über die Wellenverbindung (28) eine externe Drehbewegung eingeleitet werden kann, um den Betätigungsmechanismus (1) anzutreiben.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 5–7, wobei die Spule (40) weiterhin einen exzentrischen Vorsprung (30) aufweist, der in axialer Richtung von der Spule (40) in der Richtung Welle (20) absteht.
Betätigungsmechanismus gemäß Anspruch 8, wobei der exzentrische Vorsprung (30) von einer zusätzlich an der Spule (40) befestigten Mitnehmerplatte (30) gebildet wird.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Welle (20) eine erste Betätigungsfläche (22) aufweist, um bei einer Drehung der Welle (20) in Spannrichtung (T) den exzentrischen Vorsprung (30) zu ergreifen und um eine Drehbewegung in Spannrichtung (T) auf die Spule (40) zu übertragen; und wobei die Welle (20) eine zweite Betätigungsfläche (23) aufweist, um bei einer Drehung der Welle (20) in Löserrichtung (R) den exzentrischen Vorsprung (30) zu ergreifen und um eine Drehbewegung in Löserrichtung (R) auf die Spule (40) zu übertragen.
Betätigungsmechanismus gemäß Anspruch 10, wobei das erste Ende (52) der zweiten Federkupplung (50) mit dem exzentrischen Vorsprung (30) verbunden ist und das zweite Ende (54) der zweiten Federkupplung (50) mit der zweiten Betätigungsfläche (23) der Welle (20) im Eingriff steht, um zwischen dem exzentrischen Vorsprung (30) und der zweiten Betätigungsfläche (23) der Welle (20) eine Rotations-Vorspannkraft aufzubringen.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1–11, wobei das Gehäuse (70) zwei unterschiedlich angeordnete Anschlussöffnungen (71, 72) aufweist, die jeweils die äußere Hülle (96) des mindestens einen Bowdenzugs (90) aufnehmen kann, um die Spannrichtung des Betätigungsmechanismus (1) beliebig zu wählen.
Betätigungsmechanismus gemäß einem der Ansprüche 1–12, wobei die zweite Federkupplung (50) in zwei unterschiedlichen Orientierungen in den Betätigungsmechanismus (1) eingesetzt werden kann, um die Spannrichtung des Betätigungsmechanismus (1) beliebig zu wählen.