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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum manuellen und/oder elektromotorischen Verstellen oder Feststellen eines ersten Fahrzeugteils und eines zweiten Fahrzeugteils relativ zueinander nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Insbesondere kann die Vorrichtung zum Verstellen einer Tür oder einer Klappe eines Kraftfahrzeugs dienen.
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Eine derartige Vorrichtung umfasst ein schwenkbar an dem ersten Fahrzeugteil anzuordnendes Verstellteil und ein flexibles Kraftübertragungselement, zum Beispiel in Form eines Zugseils, das an dem Verstellteil angeordnet ist und sich an dem Verstellteil erstreckt. An dem zweiten Fahrzeugteil ist eine um eine Drehachse drehbare Antriebstrommel anzuordnen, die entlang einer Verstellrichtung bewegbar an dem Verstellteil angeordnet und mit dem Kraftübertragungselement verbunden ist. Das Kraftübertragungselement wickelt sich hierbei bei einem Verstellen des zweiten Fahrzeugteils relativ zu dem ersten Fahrzeugteil mit einem Abschnitt auf die Antriebstrommel auf und mit einem anderen Abschnitt von der Antriebstrommel ab, sodass sich die Antriebstrommel entlang des Verstellteils bewegt.
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Eine vergleichbare Vorrichtung zum manuellen und/oder elektromotorischen Verstellen oder Feststellen eines ersten Fahrzeugteils und eines zweiten Fahrzeugteils relativ zueinander ist in der
DE 10 2015 215 628 A1 beschrieben.
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Ein solches Verstellteil kann insbesondere durch ein sogenanntes Fangband bei einer gelenkig an einer Fahrzeugkarosserie angeordneten Fahrzeugtür verwirklicht sein. Das Fangband ist über ein Gelenk beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise bei einer Fahrzeugvordertür an der sogenannten A-Säule des Fahrzeugs angelenkt. Bei einem (manuellen) Verschwenken der Fahrzeugtür bewegt sich das Fangband relativ zur Fahrzeugtür, wobei an dem Fangband herkömmlich beispielsweise eine Feststelleinrichtung angreifen kann, die ein Feststellen der Fahrzeugtür in einer oder mehreren Öffnungspositionen ermöglicht derart, dass die Fahrzeugtür aus einer eingenommenen Öffnungsposition nicht ohne Weiteres und möglichst nur durch bewusste Betätigung eines Nutzers heraus bewegt werden kann.
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Insbesondere bei einer Fahrzeugtür besteht ein Bedürfnis nach einer Vorrichtung, die ein Feststellen in einer oder mehreren diskret definierten oder auch stufenlos kontinuierlichen, also beliebigen Öffnungspositionen ermöglicht. Wünschenswert ist hierbei, eine Vorrichtung wahlweise mit oder ohne elektromotorischen Antrieb, also als reine Feststellvorrichtung oder zusätzlich auch als motorisch angetriebene Verstelleinrichtung, einsetzen zu können, ohne dass für den Einsatz eines elektromotorischen Antriebs eine wesentliche Umgestaltung der Vorrichtung an sich erforderlich ist.
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Aus der
FR 2 591 271 A1 ist eine Verstellvorrichtung für eine Schwenktür bekannt, bei der ein Riemen um Umlenkrollen gelegt und motorisch zum Verstellen der Schwenktür antreibbar ist.
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Bei einem aus der
US 2005 / 0 217 075 A1 bekannten Verstellantrieb zum Verstellen einer Heckklappe ist ein Verstellteil schwenkbar an der Heckklappe angeordnet und über ein Zugseil mit einer drehbaren Seiltrommel auf Seiten der Fahrzeugkarosserie gekoppelt. Durch Verdrehen der Seiltrommel kann die Heckklappe zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung verschwenkt werden.
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Bei einer Vorrichtung der hier in Rede stehenden Art ist das Kraftübertragungselement, zum Beispiel in Form eines (ausschließlich) Zugkräfte übertragenden Zugseils, an dem Verstellteil angeordnet, erstreckt sich entlang des Verstellteils und dient dazu, das Verstellteil mit der Antriebstrommel zu koppeln. Bei einer Verdrehbewegung der Antriebstrommel wirken Zugkräfte zwischen der Antriebstrommel und dem Verstellteil, sodass auf diese Weise das Verstellteil und die Antriebstrommel längs relativ zueinander bewegt werden.
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Um die Antriebstrommel mit dem Verstellteil zu koppeln, ist das Kraftübertragungselement an dem Verstellteil zu spannen. Hierzu ist eine Einstelleinrichtung vorgesehen, die einen Körper aufweist, an dem einer der Abschnitte des Kraftübertragungselements befestigt ist und der an dem Verstellteil entlang einer Spannrichtung geführt ist. Während ein Abschnitt des Kraftübertragungselements einstellbar mit dem Verstellteil verbunden ist, kann der andere Abschnitt z.B. fest und nicht einstellbar mit dem Verstellteil verbunden sein, sodass über die Einstelleinrichtung durch Wirkung auf den der Einstelleinrichtung zugeordneten Abschnitt die Spannung des Kraftübertragungselements eingestellt werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum manuellen und/oder elektromotorischen Verstellen oder Feststellen eines ersten Fahrzeugteils und eines zweiten Fahrzeugteils relativ zueinander bereitzustellen, bei der die Spannung des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil in günstiger Weise eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist die Einstelleinrichtung ein zu dem Körper verstellbares Spannelement mit einem Kopf, an dem ein Werkzeugeingriff ausgebildet ist, und einem von dem Kopf erstreckten Schaft auf. Der Kopf ist hierbei an dem Verstellteil und der Schaft an dem Körper abgestützt.
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Die Spannung des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil kann durch Verstellen des Spannelements relativ zum Körper der Einstelleinrichtung eingestellt werden. Das Spannelement stützt sich hierbei mit seinem Kopf an dem Verstellteil und mit seinem Schaft an dem Körper ab, sodass durch Verstellen des Spannelements der Körper entlang der Spannrichtung an dem Verstellteil verstellt werden kann, um auf diese Weise die frei erstreckte Länge des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil einzustellen.
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Unter der frei erstreckten Länge des Kraftübertragungselements wird in diesem Zusammenhang die Länge des Kraftübertragungselements verstanden, die zwischen den Befestigungsorten, an denen die Enden des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil festgelegt sind, erstreckt ist. Das Kraftübertragungselement ist mit seinen beiden Enden an dem Verstellteil befestigt, wobei ein Ende zum Beispiel fest an dem Verstellteil festgelegt ist und das andere Ende über die Einstelleinrichtung befestigt und somit einstellbar ist. Zwischen seinen beiden Enden erstreckt sich das Kraftübertragungselement an dem Verstellteil und ist um die Antriebstrommel herumverlegt.
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Das Spannelement der Einstelleinrichtung ist über seinen Kopf an dem Verstellteil abgestützt. Der Kopf kann hierbei beispielsweise in einem Aufnahmetopf des Verstellteils aufgenommen sein, sodass der Kopf eine definierte Position an dem Verstellteil einnimmt. In dem Aufnahmetopf ist der Kopf vorzugsweise drehbar gelagert, sodass durch Verdrehen des Spannelements eine Einstellung vorgenommen werden kann.
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Das Spannelement kann beispielsweise als Schraubelement ausgestaltet sein und an seinem Schaft ein Gewinde, insbesondere ein metrisches Gewinde, aufweisen. Über seinen Schaft steht das Spannelement mit dem Körper in Gewindeeingriff, sodass durch Verdrehen des Spannelements der Körper entlang der Spannrichtung verstellt werden kann, um auf diese Weise eine Einstellung zum Spannen des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil vorzunehmen.
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In einer Ausgestaltung weist der Körper der Einstelleinrichtung eine Vertiefung auf, in der der Kopf zumindest teilweise versenkbar ist. In einer Ausgangsstellung kann der Kopf somit zumindest teilweise in dem Körper der Einstelleinrichtung einliegen. Zum Verstellen des Körpers in die Spannrichtung kann das Spannelement dann aus der Ausgangsstellung bewegt werden, sodass der Körper von dem Kopf und damit auch von dem Aufnahmetopf am Verstellteil, in dem der Kopf einliegt, entfernt wird.
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Erfindungsgemäß weist die Einstelleinrichtung ein von dem Körper vorstehendes Führungselement auf, das an einer Führungsnut des Verstellteils entlang der Spannrichtung geführt ist. Über das Führungselement wird einerseits eine günstige, verdrehsichere Führung des Körpers an dem Verstellteil bereitgestellt. Zum anderen wird über das Führungselement auch eine Verlierersicherung zur Verfügung gestellt, indem sich das Führungselement längs entlang einer Aufnahmerille des Körpers erstreckt, in der der der Einstelleinrichtung zugeordnete Abschnitt des Kraftübertragungselements einliegt. Durch den Eingriff des Führungselements in die Führungsnut wird ein Entfernen des Kraftübertragungselements aus der Aufnahme verhindert, sodass auch in nicht gespanntem Zustand das Kraftübertragungselement sicher an der Einstelleinrichtung gehalten ist.
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Zur Montage kann der Körper der Einstelleinrichtung vorzugsweise in eine Richtung quer zur Spannrichtung in eine zugeordnete Aufnahmeöffnung des Verstellteils eingesetzt werden. Dies erfolgt bei an dem Körper der Einstelleinrichtung angeordnetem Kraftübertragungselement, sodass der der Einstelleinrichtung zugeordnete Abschnitt zunächst an der Einstelleinrichtung und sodann zusammen mit der Einstelleinrichtung an dem Verstellteil anzuordnen ist.
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Um ein Ansetzen quer zur Spannrichtung zu ermöglichen, weist die Führungsnut, in der das Führungselement geführt ist, vorzugsweise einen Freischnitt auf, durch den hindurch das Führungselement in die Führungsnut eingesetzt werden kann. Der Freischnitt ist vorzugsweise an einem - betrachtet entlang der Spannrichtung - eingangsseitigen, hinteren Ende der Führungsnut ausgebildet.
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Der Körper der Einstelleinrichtung weist vorzugsweise eine Nippelkammer auf, in der ein mit dem Abschnitt des Kraftübertragungselements verbundener Seilnippel aufgenommen werden kann. In der Nippelkammer wird der Seilnippel formschlüssig gehalten, sodass darüber das Kraftübertragungselement an dem Körper der Einstelleinrichtung festgelegt ist und bei Verstellen des Körpers in die Spannrichtung gespannt wird.
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In einer Ausgestaltung kann der Körper der Einstelleinrichtung als Metalldruckgussteil, insbesondere als Aluminiumdruckgussteil, gefertigt sein.
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Bei der Vorrichtung ist zum Feststellen oder Verstellen zweier Fahrzeugteile zueinander ein flexibles, an sich im Wesentlichen biegeschlaffes Kraftübertragungselement in Form z.B. eines zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgelegten Zugseils an einem Verstellteil angeordnet und derart um eine Antriebstrommel herumverlegt, dass bei Bewegung der zu verstellenden Fahrzeugteile zueinander das Kraftübertragungselement an der Antriebstrommel abrollt. Das Kraftübertragungselement ist an dem gelenkig an dem ersten Fahrzeugteil anzuordnenden Verstellteil festgelegt und dazu mit seinen beiden Enden an dem Verstellteil befestigt. Die Antriebstrommel hingegen ist an dem zweiten Fahrzeugteil anzuordnen und steht mit dem Kraftübertragungselement dadurch, dass das Kraftübertragungselement um die Antriebstrommel herumverlegt ist, in Wirkverbindung. Über die mit dem Kraftübertragungselement in Wirkverbindung stehende Antriebstrommel kann somit eine Bremskraft zwischen den Fahrzeugteilen zum Feststellen der Fahrzeugteile zueinander bewirkt oder eine Verstellkraft zum Verstellen der Fahrzeugteile zueinander eingeleitet werden, sodass die Vorrichtung als Feststell- oder als manuell oder elektromotorisch antreibbare Verstelleinrichtung Verwendung finden kann.
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Das Verstellteil kann beispielsweise als sogenanntes Fangband verwirklicht sein. Das Verstellteil kann beispielsweise gelenkig an einer Fahrzeugkarosserie (die in diesem Fall das erste Fahrzeugteil verwirklicht) festgelegt sein. An der Fahrzeugkarosserie ist gelenkig eine Fahrzeugtür (die in diesem Fall das zweite Fahrzeugteil verwirklicht) angeordnet, wobei sich das Fangband bei einem Verschwenken der Fahrzeugtür relativ zu der Fahrzeugtür bewegt.
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Bei einem Bewegen der Fahrzeugteile zueinander bewegt sich das Kraftübertragungselement (das an dem an dem ersten Fahrzeugteil festgelegten Verstellteil angeordnet ist) zu der Antriebstrommel (die an dem zweiten Fahrzeugteil angeordnet ist). Durch Vorsehen beispielsweise einer Bremseinrichtung, die auf die Antriebstrommel einwirkt, kann eine Bremskraft bewirkt werden, die die Fahrzeugteile in einer Position zueinander feststellt. Alternativ oder zusätzlich kann durch Antreiben der Antriebstrommel mittels einer elektromotorischen Antriebseinrichtung ein Verstellen der Fahrzeugteile zueinander bewirkt werden.
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Das Verstellteil weist vorzugsweise eine Lauffläche auf, an der die Antriebstrommel anliegt. Bei Verdrehen der Antriebstrommel um die Drehachse rollt die Antriebstrommel an dieser Lauffläche ab und bewegt sich somit relativ zu dem Verstellteil. Um hierbei einen günstigen Lauf der Antriebstrommel an dem Verstellteil bereitzustellen, weist die Antriebstrommel beispielsweise zumindest einen um die Drehachse umlaufenden, vorzugsweise geschlossenen Laufring auf, über den die Antriebstrommel an der Lauffläche abrollt. In einer konkreten Ausgestaltung kann die Antriebstrommel beispielsweise zwei entlang der Drehachse zueinander beabstandete Laufringe aufweisen, die eine Seilrille zwischen sich aufnehmen und somit zu unterschiedlichen Seiten (betrachtet entlang der Drehachse) begrenzen. Die Laufringe stehen über die Seilrille radial nach außen hin vor, sodass bei Abrollen der Antriebstrommel an der Lauffläche lediglich die Laufringe mit der Lauffläche des Verstellteils in Kontakt sind, das Kraftübertragungselement an der Seilrille hingegen nicht mit der Lauffläche in Berührung kommt und insbesondere nicht in der Seilrille gequetscht wird. Dies gewährleistet einen günstigen, definierten Lauf der Antriebstrommel am Verstellteil.
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In einer Ausgestaltung ist die Antriebstrommel in einem Antriebstrommelgehäuse aufgenommen, das an dem zweiten Fahrzeugteil angeordnet ist. Das Antriebstrommelgehäuse ist ortsfest an dem zweiten Fahrzeugteil gehalten, und die Antriebstrommel ist drehbar in dem Antriebstrommelgehäuse gelagert. Vorzugsweise ist das Antriebstrommelgehäuse hierbei an dem Verstellteil geführt, sodass über das Antriebstrommelgehäuse die Antriebstrommel sich in definierter Lage entlang des Verstellteils bewegen kann. Über die Führung des Antriebstrommelgehäuses an dem Verstellteil kann insbesondere sichergestellt werden, dass bei einem Verdrehen die Antriebstrommel an dem Verstellteil abrollt, dabei nicht den Kontakt mit dem Verstellteil verliert und sich entlang einer definierten Bahn zu dem Verstellteil bewegt.
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Das Kraftübertragungselement ist vorzugsweise zum Übertragen von (ausschließlich) Zugkräften ausgebildet. Das Kraftübertragungselement kann z.B. durch ein Zugseil zum Übertragen von Zugkräften oder auch durch ein Band, einen Riemen, einen Gurt oder dergleichen ausgebildet sein.
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Die bereitgestellte Vorrichtung ist vorzugsweise nach Art eines Baukastens wahlweise als rein mechanische Feststelleinrichtung zum bremsenden Halten der Fahrzeugteile zueinander in einer eingenommenen Verstellposition oder als elektromotorisch betriebene Verstelleinrichtung zum Verstellen der Fahrzeugteile zueinander verwendbar. Insbesondere kann die Vorrichtung wahlweise mit oder ohne elektromotorischen Antrieb verwendet werden, ohne dass hierzu der Grundaufbau der Vorrichtung wesentlich verändert werden müsste.
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Um die Vorrichtung als elektromotorisch angetriebene Verstelleinrichtung zu verwenden, kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine elektromotorische Antriebseinrichtung an der Antriebstrommel angreift und die Antriebstrommel elektromotorisch verstellt. Die Antriebseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Antriebsmotor und ein den Antriebsmotor mit der Antriebstrommel koppelndes Getriebe. Der Antriebsmotor ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet. Das Getriebe stellt eine Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebstrommel her, sodass über das Getriebe eine Verstellkraft auf die Antriebstrommel übertragen werden kann.
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Das Getriebe ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung schaltbar ausgebildet. So kann das Getriebe vorzugsweise zwischen einem Kopplungszustand, in dem der Antriebsmotor mit der Antriebstrommel gekoppelt ist, einem Freilaufzustand, in dem die Kopplung zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebstrommel unterbrochen ist, und einem Bremszustand, in dem eine Bremswirkung bei der Bewegung der Verstellteile zueinander bewirkt wird, geschaltet werden. Das Getriebe ermöglicht somit sowohl eine elektromotorische Verstellung der Fahrzeugteile zueinander als auch ein manuelles Verstellen. Sollen die Fahrzeugteile elektromotorisch zueinander verstellt werden, wird das Getriebe in seinen Kopplungszustand gebracht, sodass eine Kopplung zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebstrommel hergestellt ist und durch Antreiben der Antriebstrommel die Fahrzeugteile elektromotorisch zueinander verstellt werden können. Sollen die Fahrzeugteile manuell zueinander bewegt werden, wird das Getriebe hingegen in den Freilaufzustand oder den Bremszustand gebracht, sodass die Antriebstrommel von dem Antriebsmotor entkoppelt ist und in dem Freilaufzustand frei (d.h. reibungsarm), in dem Bremszustand hingegen in definiert gebremster Weise bewegbar ist. Die Antriebstrommel kann somit unabhängig von dem Antriebsmotor bewegt werden, was ein manuelles Verstellen der Fahrzeugteile zueinander ermöglicht, ohne dass dabei der Antriebsmotor mit bewegt werden muss.
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Das Getriebe kann in einer konkreten Ausgestaltung als Planetenradgetriebe ausgebildet sein.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugtür an einer Fahrzeugkarosserie, mit einem gelenkig an der Fahrzeugkarosserie angeordneten, bei einem Verschwenken der Fahrzeugtür relativ zu der Fahrzeugtür bewegten Verstellteil in Form eines Fangbands;
- 2A, 2B perspektivische Ansichten einer Vorrichtung zum Verstellen und Feststellen zweier Fahrzeugteile relativ zueinander;
- 3 eine Ansicht einer Baugruppe der Vorrichtung mit einem Verstellteil, einem an dem Verstellteil angeordneten Kraftübertragungselement in Form eines Zugseils und einer mit dem Kraftübertragungselement verbundenen Antriebstrommel;
- 4 eine gesonderte Ansicht der Antriebstrommel;
- 5 eine gesonderte Ansicht der Antriebstrommel mit daran angeordnetem Kraftübertragungselement;
- 6A eine Draufsicht auf das Verstellteil mit daran angeordnetem Kraftübertragungselement und daran angeordneter Antriebstrommel;
- 6B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 6A;
- 7 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Einstelleinrichtung zum einstellbaren Festlegen eines Endes des Kraftübertragungselements an dem Verstellteil;
- 8 eine Ansicht der Einstelleinrichtung, gesondert von dem Verstellteil;
- 9 eine gesonderte Ansicht der Einstelleinrichtung mit daran angeordnetem Kraftübertragungselement;
- 10 eine andere Ansicht der Einstelleinrichtung;
- 11 eine Seitenansicht der Einstelleinrichtung;
- 12A eine Draufsicht auf die Einstelleinrichtung;
- 12B eine Draufsicht auf eine an dem Verstellteil ausgebildete Führungseinrichtung, in die die Einstelleinrichtung einsetzbar ist;
- 13A eine Draufsicht auf die Einstelleinrichtung;
- 13B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 13A;
- 14 eine Ansicht der Vorrichtung, bei Einstellen der Einstelleinrichtung mittels eines Werkzeugs;
- 15 eine gesonderte Ansicht des Verstellteils der Vorrichtung mit der daran angeordneten Einstelleinrichtung, bei Einstellen der Einstelleinrichtung mittels eines Werkzeugs; und
- 16 eine vergrößerte Ansicht der Einstelleinrichtung bei Einstellen mittels eines Werkzeugs.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 1 mit einer Fahrzeugkarosserie 10 und einer um einen Türscharnier 111 gelenkig an der Fahrzeugkarosserie 10 angeordneten Fahrzeugtür 11, die entlang einer Öffnungsrichtung O relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 verschwenkt werden kann, um eine Türöffnung freizugeben oder zu verschließen.
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Zwischen der Fahrzeugkarosserie 10 und der Fahrzeugtür 11 wirkt eine Vorrichtung 2, die ein Verstellteil 21 in Form eines Fangbands aufweist und zum Feststellen und/oder Verstellen der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 dient. Das Verstellteil 21 in Form des Fangbands ist um ein Gelenk 20 an der Fahrzeugkarosserie 10, beispielsweise an der A-Säule des Fahrzeugs 1, gelenkig angeordnet und bewegt sich bei einem Verschwenken der Fahrzeugtür 11 relativ zu der Fahrzeugtür 11. Das Verstellteil 21 ragt hierzu mit einem Ende 211 in einen Türinnenraum 110 der Fahrzeugtür 11 hinein und bewegt sich bei einem Verstellen der Fahrzeugtür 11 in diesem Türinnenraum 110.
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Perspektivische Ansichten eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 2 dieser Art sind in 2A und 2B dargestellt. Das Verstellteil 21 in Form des Fangbands trägt an einem Ende 210 ein Gelenk 20 mit einem Befestigungsteil 201, zu dem das Verstellteil 21 um eine Gelenkachse 200 gelenkig verschwenkbar ist. Das Befestigungsteil 201 kann an der Fahrzeugkarosserie 10, beispielsweise der A-Säule des Fahrzeugs 1, festgelegt werden, um auf diese Weise das Verstellteil 21 gelenkig mit der Fahrzeugkarosserie 10 zu verbinden.
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Mit seinem vom Ende 210 abgewandten Ende 211 erstreckt sich das Verstellteil 21 in den Türinnenraum 110 der Fahrzeugtür 11 hinein. Das Verstellteil 21 steht hierbei mit der Fahrzeugtür 11 in Wirkverbindung, um die Fahrzeugtür 11 in einer eingenommenen Verstellposition relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 festzustellen und/oder eine elektromotorische oder manuelle Verstellung der Fahrzeugtür 11 relativ zur Fahrzeugkarosserie 10 zu ermöglichen.
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Der grundlegende Aufbau einer die Wirkverbindung zwischen den Fahrzeugteilen 10, 11 herstellenden Baugruppe dieser Vorrichtung 2 ist in 3 bis 6A, 6B dargestellt.
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An dem Verstellteil 21 ist ein flexibles, Zugkräfte übertragendes Kraftübertragungselement in Form eines Zugseils 22, beispielsweise eines Stahl- oder Kunststoffseils, angeordnet. Das Zugseil 22 weist zwei unterschiedliche, getrennt voneinander ausgebildete Abschnitte 22A, 22B auf, die einerseits mit dem Verstellteil 21 und andererseits mit einer Antriebstrommel in Form einer Seiltrommel 24 verbunden sind.
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Hierzu ist jeder Abschnitt 22A, 22B mit einem Ende in eine zugeordnete Befestigungseinrichtung 212, 213 des Verstellteils 21 eingelegt und mit dem anderen Ende an der Seiltrommel 24 gehalten. Die Abschnitte 22A, 22B erstrecken sich auf diese Weise entlang einer Lauffläche 215 des Verstellteils 21 und sind teilweise auf die Seiltrommel 24 aufgewickelt.
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Die Seiltrommel 24 ist an einer längs entlang einer Drehachse L erstreckten Welle 34 angeordnet und ist um die Drehachse L drehbar. Die Seiltrommel 24 weist, wie aus der gesonderten Ansicht gemäß 4 ersichtlich, eine nach Art einer Gewinderille um die Seiltrommel 24 umlaufende Seilrille 241 auf, in der die Abschnitte 22A, 22B einliegen. Beidseitig ist diese Seilrillen 241 durch Laufringe 242, 243 begrenzt, die radial über die Seiltrommel 24 nach außen hin vorstehen und geschlossene Ringe darstellen, mit denen die Seiltrommel 24 derart in Anlage mit der Lauffläche 215 des Verstellteils 21 ist, dass beim Verdrehen der Seiltrommel 24 um die Drehachse L die Seiltrommel 24 an der Lauffläche 215 des Verstellteils 21 abrollt.
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An der Seiltrommel 24 sind, diametral gegenüberliegend und jeweils benachbart zu einem der Laufringe 242, 243, Befestigungseinrichtungen 244, 245 in Form von sogenannten Nippelkammern angeordnet, in denen ein jeweils zugeordneter Abschnitt 22A, 22B des Zugseils 22 mit einem Ende einliegt und somit schlupffrei an der Seiltrommel 24 gehalten ist.
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Bei einem Verdrehen der Seiltrommel 24 um die Drehachse L wird einer der Abschnitte 22A, 22B (abhängig von der Drehrichtung) auf die Seiltrommel 24 aufgewickelt, während der andere Abschnitt 22B, 22A von der Seiltrommel 24 abgewickelt wird. Das Zugseil 22 ändert hierbei seine Erstreckungslänge an dem Verstellteil 21 nicht. Vielmehr führt das Verdrehen der Seiltrommel 24 zu einem Verstellen des Verstellteils 21 entlang einer Verstellrichtung V relativ zu der Seiltrommel 24, sodass durch Antreiben der Seiltrommel 24 das Verstellteil 21 und damit die Fahrzeugteile 10, 11 zueinander bewegt werden können.
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Zusätzlich oder alternativ kann über die Seiltrommel 24 auch - bei einem manuellen Verstellen der Fahrzeugteile 10, 11 zueinander - eine Bremswirkung bereitgestellt werden, um die Fahrzeugteile 10, 11 in einer gerade eingenommenen Position zueinander festzustellen oder beim Verstellen die Verstellbewegung durch Bremsen zu beeinflussen.
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Die Seiltrommel 24 ist formschlüssig und auf diese Weise drehfest mit der Welle 34 verbunden. Die Welle 34 ist Bestandteil eines Getriebes 30, über das zum Verstellen oder Feststellen auf die Seiltrommel 24 eingewirkt werden kann.
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Der erste Abschnitt 22A des Zugseils 22 erstreckt sich zwischen einer Befestigungseinrichtung 212 des Verstellteils 21 und der Seiltrommel 24 und ist mit einem Seilnippel 223 an einem Seilende in die als Nippelkammer ausgestaltete Befestigungseinrichtung 212 formschlüssig eingelegt.
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Der andere, zweite Abschnitt 22B erstreckt sich zwischen der Seiltrommel 24 und einer Einstelleinrichtung 23, die zum Einstellen der frei erstreckten Länge des Zugseils 22 an dem Verstellteil 21 dient. Wie insbesondere aus der Schnittansicht gemäß 6B ersichtlich, ist der zweite Abschnitt 22B des Zugseils 22 durch eine Öffnung 213 des Verstellteils 21 hindurchgeführt und mit einem Seilnippel 222 an der Einstelleinrichtung 23 befestigt. Mittels der Einstelleinrichtung 23 kann eine Seillose in dem Zugseil 22 ausgeglichen werden, wie nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiels von 7 bis 16 noch erläutert werden soll.
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Die Seiltrommel 24 ist in einem Seiltrommelgehäuse 31 eingefasst, das fest mit einem Gehäuse der Vorrichtung 2 (siehe 2A und 2B) verbunden ist. Das Seiltrommelgehäuse 31 lagert die Seiltrommel 24 drehbar und dient zudem zur definierten Führung der Seiltrommel 24 relativ zu dem Verstellteil 21.
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Hierzu weist das Seiltrommelgehäuse 31 Schenkelelemente auf, die das Verstellteil 21 beidseits umgreifen und jeweils ein Führungselement in Form eines Führungszapfens 310 aufweisen, der in führendem Eingriff mit einer zugeordneten Führungsbahn 214 in Form einer Nut an einer der Seiltrommel 24 abgewandten Seite 24 des Verstellteils 21 ist. Beim Verdrehen der Seiltrommel 24 läuft die Seiltrommel 24 somit mit ihren Laufringen 242, 243 an der Lauffläche 215 des Verstellteils 21 entlang. Über die Führungszapfen 310 wird die Seiltrommel 24 an dem Verstellteil 21 geführt, sodass zum einen die Seiltrommel 24 sich nicht von der Lauffläche 215 entfernen kann und zum anderen die Seiltrommel 24 entlang der Drehachse L ortsfest an dem Verstellteil 21 geführt ist.
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Die Vorrichtung 2 kann nach Art eines Baukastens in unterschiedlicher Weise konfiguriert und verwendet werden.
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So ist denkbar und möglich, die Vorrichtung 2 zusammen mit einer Antriebseinrichtung 3 einzusetzen, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2A und 2B verwirklicht ist. In diesem Fall kann die Fahrzeugtür 11 elektromotorisch relativ zu der Fahrzeugkarosserie 10 bewegt werden, wobei auch ein manuelles Verschwenken der Fahrzeugtür 11 möglich ist und die Antriebseinrichtung 3 zudem als Feststelleinrichtung dient, um die Fahrzeugtür 11 in einer eingenommenen Schwenkposition festzustellen.
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Alternativ kann die Vorrichtung 2 auch ohne elektromotorische Antriebseinrichtung 3 verwendet werden, ohne dass sich hierdurch der grundsätzliche Aufbau der in 3 bis 6A, 6B dargestellten Baugruppe der Vorrichtung 2 mit dem Verstellteil 21, dem daran angeordneten Zugseil 22 und der Seiltrommel 24 ändert. In diesem Fall dient die Vorrichtung 2 als Feststelleinrichtung, wobei eine gesonderte Bremseinrichtung vorgesehen sein kann, die eine eingenommene Schwenkposition der Fahrzeugtür 11 durch Bremsen einer Bewegung der Seiltrommel 24 relativ zu dem Zugseil 22 feststellt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2A und 2B ist die Seiltrommel 24 mit einer Antriebseinrichtung 3 gekoppelt, die ein Getriebe 30 aufweist und derart ausgestaltet ist, dass die Fahrzeugtür 1 elektromotorisch mittels der Antriebseinrichtung 3 oder manuell unabhängig von der Antriebseinrichtung 3 oder auch nach Art eines Servomotors elektromotorisch unterstützt durch die Antriebseinrichtung 3 verstellt werden kann. Das Getriebe 30 der Antriebseinrichtung 3 ist z.B. als (einstufiges oder zweistufiges) Planetenradgetriebe ausgebildet und dient dazu, die Welle 34 mit der daran angeordneten Seiltrommel 24 anzutreiben. Das Getriebe 30 ist über eine Schalteinrichtung 4 schaltbar, sodass die Seiltrommel 24 elektromotorisch oder - durch Entkuppeln eines Elektromotors - auch manuell verstellt werden kann. Die Schalteinrichtung 4 dient dazu, einen Kraftübertragungsstrang zwischen dem Elektromotor und der Welle 34 wahlweise zu schließen (zum Übertragen einer Verstellkraft) oder zu öffnen (um eine manuelles Verstellen unabhängig von dem Elektromotor zuzulassen).
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Bei der Vorrichtung 2 erfolgt das Verstellen des Verstellteils 21 dadurch, dass sich die Seiltrommel 24 durch Verdrehen entlang des Kraftübertragungselements in Form des Zugseils 22 bewegt. Über das Zugseil 22 werden Zugkräfte in die eine oder die andere Richtung bewirkt, sodass auf diese Weise das Verstellteil 21 längs relativ zur Seiltrommel 24 bewegt wird.
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Um das Kraftübertragungselement in Form des Zugseils 22 unter Spannung an dem Verstellteil 21 zu halten, ist bei dem in 7 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiel an dem dem Gelenk 20 abgewandten Ende 211 des Verstellteils 21 eine Führungseinrichtung 25 ausgebildet, an der eine Einstelleinrichtung 23 aufgenommen ist.
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Die Führungseinrichtung 25 weist eine Aufnahmeöffnung 250 auf, die eine Führung für einen Körper 230 der Einstelleinrichtung 23 entlang einer Spannrichtung S bereitstellt, hin zu einer Seite quer zur Spannrichtung S jedoch geöffnet ist, sodass der Körper 230 seitlich in die Aufnahmeöffnung 250 eingesetzt werden kann. Der Körper 230 weist eine Nippelkammer 231 auf, in die ein mit dem Abschnitt 22B des Kraftübertragungselements in Form des Zugseils 22 verbundener Seilnippel 222 eingesetzt und dadurch formschlüssig an dem Körper 230 gehalten werden kann.
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In den Körper 230 greift ein Spannelement 233 in Form eines Schraubelements ein, das über einen Schaft 235 mit dem Körper 230 in Gewindeeingriff steht und mit einem Kopf 234 in einem an einem Topfabschnitt 258 ausgebildeten Aufnahmetopf 252 im Bereich eines Bodens 251 der Aufnahmeöffnung 250 abgestützt ist. Über das Spannelement 233 ist der Körper 230 axial entlang der Spannrichtung S gegenüber dem Verstellteil 21 abgestützt, sodass durch Verstellen des Spannelements 233, also durch Verdrehen relativ zu dem Körper 230, der Körper 230 entlang der Spannrichtung S in der Aufnahmeöffnung 250 und damit relativ zu dem Verstellteil 21 bewegt werden kann.
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In einer weitestmöglich in den Körper 230 eingeschraubten Stellung liegt das Spannelement 233 mit seinem Kopf 234 in einer Vertiefung 236 des Körpers 230 ein, wie dies in 9 und der Schnittansicht gemäß 13B dargestellt ist. Der Kopf 234 ist in dieser eingeschraubten Stellung somit teilweise in dem Körper 230 versenkt.
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Durch Verdrehen des Spannelements 233 wird, aufgrund des Gewindeeingriffs des Schafts 235 mit dem Körper 230, der Körper 230 entlang des Schafts 235 verstellt, sodass der Kopf 234 des Spannelements 233 aus der Vertiefung 236 ausgefahren wird, wie dies aus 10 und 11 ersichtlich ist. Durch die Abstützung des Kopfes 234 im Aufnahmetopf 252 am Boden 251 der Aufnahmeöffnung 250 wird hierdurch der Körper 230 in der Aufnahmeöffnung 250 in die Spannrichtung S verstellt.
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An die Nippelkammer 231 schließt eine seitlich geöffnete, längs entlang der Spannrichtung S erstreckte Aufnahmerille 237 an, in die das Kraftübertragungselement in Form des Zugseils 22 eingelegt wird, um den Seilnippel 222 in die Nippelkammer 231 einzusetzen.
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Wie beispielsweise aus 10 und 11 ersichtlich ist, erstreckt sich längs entlang einer seitlichen Kante der Aufnahmerille 237 ein Führungselement 232, das quer zur Spannrichtung S von dem Körper 230 vorsteht. Das Führungselement 232 greift bei einem Verstellen des Körpers 230 in der Aufnahmeöffnung 250 in eine durch einen längserstreckten Steg 255 begrenzte Führungsnut 256 der Führungseinrichtung 25 ein (siehe zum Beispiel 7 und 8), sodass über das Führungselement 232 eine zusätzliche Führung zur Verdrehsicherung des Körpers 230 in der Aufnahmeöffnung 250 bereitgestellt wird.
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Zum Einsetzen des Führungselements 232 in die Führungsnut 256 kann das Führungselement 232 durch einen Freischnitt 257 der Führungsnut 256, an dem der Steg 255 unterbrochen und die Führungsnut 256 somit seitlich geöffnet ist, quer zur Spannrichtung S hindurchgeführt werden, sodass der Körper 230 von der Seite in die Aufnahmeöffnung 250 eingesetzt werden kann.
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Das Führungselements 232 weist, wie beispielsweise aus 10 ersichtlich, an seinem in Spannrichtung S oberen Enden eine Einführschräge 239 auf, durch die das Einführen in die Führungsnut 256 bei Verstellen des Körpers 230 in die Spannrichtung S erleichtert ist.
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Das Führungselement 232 stellt zudem eine Verliersicherung bereit, über die insbesondere das Zugseil 22 an dem Körper 230 gehalten ist. So müsste das Zugseil 22, um aus der Aufnahmerille 237 heraus zu gelangen, an dem Führungselement 232 vorbeibewegt werden, was aufgrund des Eingriffs des Führungselements 232 in die Führungsnut 256 verhindert ist (siehe hierzu insbesondere 12A und 12B).
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Über das Führungselement 232 wird zudem auch der Körper 230 verliersicher in der Aufnahmeöffnung 250 gehalten (wenn das Führungselement 232 zumindest teilweise in die Führungsnut 256 eingeführt ist).
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Zum Befestigen des Zugseils 22 an dem Verstellteil 21 wird der der Einstelleinrichtung 23 zugeordnete Abschnitt 22B des Zugseils 22 durch die Öffnung 213 an dem Ende 211 des Verstellteils 21 hindurchgefädelt und mit dem Seilnippel 222 in die Nippelkammer 231 des Körpers 230 eingesetzt. Dies erfolgt bei von dem Verstellteil 21 getrenntem Körper 230, bei in den Körper 230 eingeschraubtem Spannelement 233 (wie in 9 dargestellt).
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Sodann wird die Einstelleinrichtung 23 quer zur Spannrichtung S mit dem daran angeordneten Zugseil 22 in die Aufnahmeöffnung 250 eingesetzt und dabei das Zugseil 22 in eine Seilführungsrille 254 an dem Verstellteil 21 eingelegt. Das Zugseil 22 wird mit seinem Abschnitt 22B somit in der Seilführungsrille 254 an dem Verstellteil 21 aufgenommen, die mit der Aufnahmerille 237 des Körpers 230 fluchtet, wenn der Körper 230 in die Aufnahmeöffnung 250 eingesetzt ist.
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Um das Zugseil 22 an dem Verstellteil 21 zu spannen, wird sodann mittels eines Werkzeugs 5 in einen Werkzeugeingriff 238 (siehe 9) am Kopf 234 des Spannelements 233 eingegriffen, wie dies in 14 bis 16 dargestellt ist, indem das Werkzeug 5 durch eine Öffnung 253 am Boden des Aufnahmetopfs 252 hindurchgeführt wird. Durch Verdrehen des Werkzeugs 5 entlang einer Drehrichtung D kann das Spannelement 233 relativ zum Körper 230 verstellt werden, sodass der Körper 230 mit dem daran angeordneten Zugseil 22 in die Spannrichtung S in der Aufnahmeöffnung 250 verfahren und dadurch das Zugseil 22 gespannt wird.
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Ist das Zugseil 22 in gewünschter Weise an dem Verstellteil 21 gespannt worden, so kann das Werkzeug 5 entnommen werden.
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Der Spannvorgang kann händisch durch einen Monteur oder in automatisierter Weise im Rahmen der Montage der Vorrichtung 2 durchgeführt werden. Die Spannung des Zugseils 22 kann beispielsweise anhand einer Kraftmessung an dem Werkzeug 5 eingestellt werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
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Das Spannelement ist nicht notwendigerweise als Schraubelement ausgestaltet, sondern kann auch anders verwirklicht sein. Das Spannelement ist hierbei einerseits an dem Verstellteil und andererseits an dem Körper abgestützt, sodass unter Verwendung eines Werkzeugs durch Zugriff auf den Kopf des Spannelements ein Verstellen des Körpers relativ zum Verstellteil bewirkt werden kann.
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Das Kraftübertragungselement kann als Zugseil, z.B. als Stahlseil, zur Übertragung von (ausschließlich) Zugkräften ausgebildet sein. Das Kraftübertragungselement kann aber auch als Band, Gurt, Riemen oder dergleichen verwirklicht sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 10
- Karosserie
- 11
- Fahrzeugtür
- 110
- Türinnenraum
- 111
- Türscharnier
- 2
- Vorrichtung
- 20
- Gelenk
- 200
- Gelenkachse
- 201
- Befestigungsteil
- 21
- Verstellteil (Fangband)
- 210,211
- Ende
- 212
- Befestigungseinrichtung
- 213
- Öffnung
- 214
- Führungsbahn
- 215
- Lauffläche
- 22
- Flexibles Kraftübertragungselement (Zugseil)
- 22A, 22B
- Seilabschnitt
- 220,221
- Ende
- 222, 223
- Seilnippel
- 23
- Einstelleinrichtung
- 230
- Körper
- 231
- Nippelkammer
- 232
- Führungselement (Nase)
- 233
- Spannelement (Schraube)
- 234
- Kopf
- 235
- Schaft
- 236
- Vertiefung
- 237
- Aufnahmerille
- 238
- Werkzeugeingriff
- 239
- Einführschräge
- 24
- Seiltrommel
- 240
- Öffnung
- 241
- Seilrille
- 242, 243
- Laufring
- 244, 245
- Befestigungseinrichtung (Nippelkammer)
- 25
- Führungseinrichtung
- 250
- Aufnahmeöffnung
- 251
- Boden
- 252
- Aufnahmetopf
- 253
- Öffnung
- 254
- Seilführungsrille
- 255
- Steg
- 256
- Führungsnut
- 257
- Freischnitt
- 258
- Topfabschnitt
- 3
- Antriebseinrichtung
- 30
- Getriebe
- 31
- Seiltrommelgehäuse
- 310
- Führungszapfen
- 4
- Schalteinrichtung
- 5
- Werkzeug
- D
- Drehrichtung
- L
- Längsachse
- O
- Öffnungsrichtung
- S
- Spannrichtung
- V
- Verstellrichtung
