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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Steuern eines
an einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Schlosses mit Hilfe eines Riegelbolzens.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung zum mechanischen Übertragen
einer Drehbewegung mittels einer Übertragungswelle zwischen einem
drehbaren Ausgangsglied, das zu einem Riegelbolzen eines Kraftfahrzeugs
gehört,
und einem drehbaren Eingangsglied, dessen Drehachse nicht koaxial
zu der des Ausgangsglieds verläuft
und das zu einem Schlossmechanismus gehört.
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In
Anbetracht der Schwierigkeiten bei der Anordnung des Riegelbolzens
und des zugeordneten Schlossmechanismus beispielsweise in einer
Kraftfahrzeugtür
und insbesondere aufgrund des verfügbaren Platzangebots und des
Platzbedarfs, der sich aus den weiteren Türausstattungsteilen ergibt,
ist es oftmals erforderlich, die Übertragung der Bewegung zwischen
dem Rotor des Riegelbolzens bzw. jeglichem weiteren drehbaren Ausgangsglied
desselben und einem Eingangsglied des Schlossmechanismus mittels
eines Übertragungszwischenelements
zu gewährleisten,
das beispielsweise ein Gestänge
und vorzugsweise eine einfach aufgebaute Übertragungswelle sein kann,
die den spielfreien Winkelantrieb des Schlossmechanismus ermöglicht,
dem sie relativ große
Momente übertragen
kann.
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Aufgrund
dieser Schwierigkeiten muss die Bewegung zwischen zwei drehbaren
Gliedern übertragen
werden können,
deren Achsen weder fluchten noch parallel verlaufen, wobei diese
geometrischen Abweichungen zudem je nach Herstellungs- und Montagetoleranzen
der verschiedenen Teile veränderlich
sind.
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Um
diesen Nachteilen Abhilfe zu schaffen, wurde bereits insbesondere
in der
EP-A-0 722 028 eine
Anordnung vorgeschlagen, bei der jedes der beiden entgegengesetzten
Enden der Übertragungswelle,
nämlich
das vordere und das hintere, drehbar mit jeweils einem der beiden
drehbaren Glieder, nämlich
mit dem Ausgangsglied bzw. mit dem Eingangsglied über ein Übertragungsgelenk verbunden
ist, das eine relative Winkelverstellung zwischen der Achse der Übertragungswelle
und der Drehachse des entsprechenden drehbaren Glieds sowie eine
relative axiale Verstellung zulässt.
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Eine
derartige relative axiale Verstellung der Übertragungswelle zum Ausgangs-
und Eingangsglied verursacht einerseits Lärm und Verschleiß und ermöglicht andererseits
keine blinde Montage der Übertragungswelle
bezüglich
des Schlosses.
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Um
diesen Nachteilen Abhilfe zu schaffen, schlägt die Erfindung eine Anordnung
zur mechanischen Übertragung
einer Drehbewegung mittels einer Übertragungswelle zwischen einem
drehbaren Ausgangsglied, das zu einem Riegelbolzen eines Kraftfahrzeugs
gehört,
und einem drehbaren Eingangsglied vor, dessen Drehachse nicht koaxial
zu der des Ausgangsglieds verläuft
und das zu einem Mechanismus eines Schlosses gehört, vom Typ bei dem jedes der
beiden entgegengesetzten Enden der Übertragungswelle, nämlich das
vordere und das hintere, drehbeweglich mit einem der beiden drehbaren
Glieder, nämlich
mit dem Ausgangsglied bzw. mit dem Eingangsglied über ein Übertragungsgelenk verbunden
ist, das einen relativen Fluchtungsfehler zwischen der Achse der Übertragungswelle
und der Drehachse des entsprechenden drehbaren Glieds zulässt, dadurch
gekennzeichnet, dass das vordere Übertragungsgelenk ein Kardangelenk
ist, so dass die Übertragungswelle
in bezug auf das drehbare Ausgangsglied longitudinal festgelegt
wird.
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Gemäß weiteren
bevorzugten Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen dass:
- – das
vordere Gelenk einen zylindrischen Gelenkstift enthält, der
am drehbaren Ausgangsglied befestigt ist, die Drehachse des letztgenannten schneidet
und sich senkrecht durch eine Kreisbohrung hindurch erstreckt, die
im vorderen Ende der Übertragungswelle
ausgebildet ist, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Gelenkstifts
ist und die sich senkrecht nach oben und nach unten über einen
oberen Führungsschlitz
bzw. einen unteren Führungsschlitz
fortsetzt, die in der Breite im wesentlichen gleich dem Durchmesser
des Gelenkstifts sind, wobei die beiden Schlitze sich in einer senkrechten
Mittelebene der Übertragungswelle
erstrecken und ein sich nach oben bzw. nach unten erweiterndes Profil aufweisen,
- – das
sich erweiternde Profil eines jeden der beiden Schlitze ein V-Profil
ist,
- – die
Achse des Gelenkstifts senkrecht zur Drehachse des drehbaren Ausgangsglieds
verläuft,
- – das
vordere Ende der Übertragungswelle
bezüglich
des Ausgangsglieds um einen Drehpunkt drehbar geführt ist,
welcher dem Schnittpunkt der Achse des Gelenkstifts mit der Drehachse
des Ausgangsglieds entspricht,
- – das
vordere Ende der Übertragungswelle
zu einer konvexen Kugel geformt ist, die auf die Achse der Welle
zentriert ist und in einem komplementären, konkaven Kugelflächenabschnitt
drehbar geführt
ist, der in dem drehbaren Ausgangsglied ausgebildet ist,
- – das
vordere Ende der Übertragungswelle
in einer axial ausgerichteten, offenen Aufnahme aufgenommen ist,
die an dem freien Ende einer hinteren Hülse des Ausgangsglieds ausgebildet
ist,
- – der
im drehbaren Ausgangsglied ausgebildete konkave Kugelflächenabschnitt
in der genannten Aufnahme ausgebildet ist,
- – der
Gelenkstift sich durch zwei fluchtende Bohrungen, eine obere und
eine untere, hindurch erstreckt, die in der kreiszylinderförmigen Wand
der hinteren Hülse
ausgebildet sind,
- – der
Gelenkstift eine Verlängerung
zur Winkelindexierung der hinteren Hülse bezüglich eines weiteren koaxialen
Elements des Ausgangsglieds enthält,
- – die
Verlängerung
des Gelenkstifts ein Schenkel ist, der sich axial nach vorne erstreckt
und in einer komplementären
Nut des weiteren Elements des drehbaren Ausgangsglieds aufgenommen
ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der
nachfolgenden näheren
Beschreibung, zu deren Verständnis
auf die beigefügten
Zeichnungen verwiesen sei, worin zeigt:
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1 eine
schematische, perspektivische Explosionsansicht der Hauptbestandteile
einer Anordnung gemäß der Lehre
der Erfindung,
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2 eine
axial geschnittene Ansicht bestimmter Teile aus 1,
die in zusammengefügter Stellung
dargestellt sind,
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3 eine
Draufsicht der Übertragungswelle der
in 1 dargestellten Anordnung,
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4 eine ähnliche
Ansicht wie 2, die eine zweite Ausführungsform
einer Anordnung gemäß der Lehre
der Erfindung darstellt,
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5 eine
perspektivische Explosionsansicht der im Längsschnitt in 4 gezeigten
Bestandteile,
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6 eine
Ansicht entlang Pfeil F6 aus 5, die eines
der beiden Teile des drehbaren Ausgangsglieds darstellt, und
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7 eine
Ansicht entlang Pfeil F7 aus 5, die das
andere der beiden Teile des drehbaren Ausgangsglieds darstellt.
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung sind identische, ähnliche bzw. analoge Teile
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Um
das Verständnis
der Beschreibung und der Ansprüche
zu erleichtern, werden in nicht einschränkender Weise und bezogen auf
die Figuren die Ausdrücke "horizontal" "vertikal" "unten" "oben" "vorne" "hinten" usw. verwendet.
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Die
in 1 dargestellte Anordnung 10 enthält einen
Riegelbolzen 12, von dem nur ein Stator 14 gezeigt
ist, der beispielsweise zum Ausstatten einer
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Kraftfahrzeugtür bestimmt
ist, wobei dessen drehbares Ausgangsglied 16 um eine Achse
A1 drehbar im Stator 14 gelagert ist.
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Wie
in 2 ersichtlich ist, ist das drehbare Ausgangsglied 16 axial
mit einem inneren Element 18 über einen Federring 20 bzw.
Sicherungsring verbunden, der radial in einer Nut 22 aufgenommen
ist.
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Der
Riegelbolzen 12 ist dazu bestimmt, einen Schlossmechanismus
drehend anzutreiben, von dem schematisch ein drehbares Bewegungseingangsglied 24 dargestellt
ist, das dazu vorgesehen ist, sich bezüglich eines in den Figuren
nicht dargestellten Schlossgehäuses
um eine Drehachse A3 herum zu drehen.
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Gemäß der Lehre
der Erfindung erfolgt die Bewegungsübertragung zwischen dem drehbaren Ausgangsglied 16 und
dem drehbaren Eingangsglied 24 mittels einer Übertragungswelle 26 mit
der Längsachse
A2, bei der die beiden entgegengesetzten Längsenden, nämlich das vordere Ende 28 und
das hintere Ende 30, drehbeweglich mit dem Ausgangsglied 16 bzw.
mit den Eingangsglied 24 jeweils über ein Übertragungsgelenk verbunden
sind, das einen Fluchtungsfehler zwischen der Achse A2 der Übertragungswelle 26 und
der Drehachse A1, A3 des entsprechenden drehbaren Glieds 16, 24 zulässt.
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Das
am hinteren Ende 30 angeordnete Übertragungsgelenk besteht im
wesentlichen aus einer Gelenkkugel 32, die zwei diametral
gegenüberliegende,
radiale Schenkel 34 enthält, welche sich nach außen erstrecken,
wobei diese Einheit im rohrförmigen offenen
Ende 36 dem drehbaren Eingangsglied 24 gegenüberliegend
aufgenommen ist, dessen innere, zylinderförmige Aufnahme 38 komplementär zu den Abmessungen
der Kugel 32 ausgeführt
ist und zwei axiale Durchgangsschlitze 40 enthält, welche
die Schenkel 34 gleit- und drehbeweglich aufnehmen. Diese
bekannte Ausgestaltung ermöglicht
es, das Ende 30 axial von vorn nach hinten in das Glied 24 einzuführen.
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Gemäß der Lehre
der Erfindung ist das Übertragungsgelenk,
welches das vordere Längsende 28 der Übertragungswelle 26 mit
dem drehbaren Ausgangsglied 16 verbindet, ein Kardangelenk,
d. h. dass dessen beide Achsen sich schneiden und dass es die beiden
um einen Drehpunkt herum aneinander angelenkten Bauteile longitudinal
festlegt.
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Das
Kardangelenk enthält
eine Gelenkkugel 42, die axial in einer zylindrischen Bohrung 44 mit
der Achse A1 aufgenommen ist, die in einer rohrförmigen Verlängerung 46 am hinteren
Längsende
des drehbaren Ausgangsglieds 16 ausgebildet ist.
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Das
Gelenk enthält
einen zylindrischen Gelenkstift 48, der sich diametral
entlang einer senkrecht zur Achse A1 verlaufenden und diese schneidenden
Achse A4 erstreckt und in der rohrförmigen Verlängerung 46 in Form
eines diametralen Passstifts montiert ist.
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Die
Gelenkkugel enthält
eine Kreisbohrung 50, durch die hindurch sich der Gelenkstift 48 mit
einem geringfügigen
Spiel senkrecht erstreckt, so dass eine relative Drehung der Kugel 42 bezüglich des
festen Gelenkstifts 48 um die Achse A4 möglich ist.
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Die
Kreisbohrung 50 ist in einer axialen Ebene der Übertragungswelle 26 und
in einer diametralen Ebene der auf die Achse A2 zentrierten Kugel 42 angeordnet
und wird senkrecht nach oben und nach unten (bei Anbetracht von 1 und 2) über einen
oberen Führungsschlitz 54 bzw.
einen unteren Führungsschlitz 56 fortgesetzt.
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Die
beiden Schlitze 54 und 56 sind bezüglich der
senkrechten Mittelebene, welche der Schnittebene aus 2 entspricht,
sowie bezüglich
der horizontalen Mittelebene symmetrisch, in welcher die Kreisbohrung 50 verläuft.
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Die
Breite in Querrichtung eines jeden Führungsschlitzes 54 ist
gleich dem Durchmesser der Bohrung 50 und damit im wesentlichen
gleich dem Durchmesser des Gelenkstifts 58, wie insbesondere in 3 ersichtlicht
ist.
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Jeder
der beiden Schlitzte 54, 56, der sich in einer
senkrechten Mittelebene der Übertragungswelle 26 erstreckt,
weist ein sich nach oben bzw. nach unten erweiterndes Profil auf,
das im in den Figuren dargestellten Beispiel ein V-Profil ist.
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Durch
die Ausgestaltung der Schlitze 54 und 56 kann
die Gelenkkugel 42 und damit die Übertragungswelle 26 sich
in beiden Richtungen um eine Querachse A5 herum drehen, die senkrecht
zur Achse A4 des Gelenkstifts 48 verläuft und diese schneidet, d.
h. das vordere Längsende 28 der Übertragungswelle 26 ist
insgesamt bezüglich
des Ausgangsglieds 16 über
ein Kardangelenk angelenkt, dessen Drehpunkt C, welcher dem Schnittpunkt
der Achsen A4 und A5 entspricht, mit dem Schnittpunkt der Achsen
A1 und A2 zusammenfällt.
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Eine
leicht beaufschlagte Feder 60 zur ursprünglichen Ausrichtung der Achsen
A1 und A2 ist um die Übertragungswelle 26 herum
zwischen ihrem vorderen Ende 28 und der rohrförmigen Verlängerung 46 angeordnet.
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Das
V-förmig
sich erweiternde Profil der Schlitze 54, 56 ermöglicht einen
Winkelausschlag der Übertragungswelle 26 um
die Achse A5, der beispielsweise 30° beiderseits der in 2 dargestellten,
ausgerichteten Stellung beträgt,
wobei der Winkelausschlag der Übertragungswelle 26 um
die Achse A4 durch das Anschlagen des vorderen Längsendes 28 an den
dieses umgebenen kreisförmigen Rand
des hinteren Endes der Bohrung 44 bestimmt wird.
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Aufgrund
der Abmessungen der Schlitze 54 und 56, deren
Breite in Querrichtung entlang der Achse A5 im wesentlichen gleich
dem Außendurchmesser
des Gelenkstifts 48 ist, ergibt sich für die Übertragungswelle 26 keine
Drehbarkeit um ihre Achse A2 bezüglich
des Ausgangsglieds 16, und das hintere Ende 30 der Übertragungswelle 26 wird
somit in genauer Weise bezüglich
des Ausgangsglieds 16 im Winkel ausgerichtet. Diese Winkelindexierungseigenschaft
der Gelenkkugel 32 mit ihren Schenkeln 34 ermöglicht es
bei der Montage der Anordnung 10 am Fahrzeug und insbesondere
bei dem blinden, axialen Einführen
des hinteren Endes 30 in das drehbare Eingangsglied 24,
diese beiden Elemente im Winkel auszurichten, wobei sich die ursprüngliche
Winkelstellung des Ausgangsglieds 16 bezüglich des
Stators 14 aus der Auslegung des Riegelbolzens 12 ergibt.
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Nachfolgend
wird die in 4 bis 7 dargestellte
Ausführungsvariante
beschrieben.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die konvexe Gelenkkugel 42 in einem komplementär konkaven Kugelflächenabschnitt 62 drehbar
geführt,
der in der Bohrung 44 des Ausgangsglieds ausgebildet ist.
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Ferner
ist das Ausgangsglied 16 zweiteilig ausgeführt.
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Ein
erstes hinteres Teil 16A ist ein Teil, dessen allgemeine
Gestalt der des in 1 und 2 dargestellten
und vorangehend beschriebenen einteiligen Ausgangsglieds 16 entspricht.
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Der
zweite, vordere Teil 16B ist bezüglich des Teils 16A um
die Achse A1 herum drehbar gelagert, und zwar mit der Möglichkeit
eines begrenzten, relativen Winkelausschlags.
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Dazu
enthält
der kreisförmige
Rand 64 des hinteren Längsendes
des vorderen Teils 16B eine axial ausgerichtete Lasche 66,
die in einer kreisbogenförmigen
Umfangsnut 68 aufgenommen ist, welche im entgegengesetzten
kreisförmigen
Umfangsrand 70 des hinteren Teils 16A ausgebildet
ist.
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Die
beiden Winkelendabschnitte 72 der Nut 68 bestimmen
im Zusammenwirken mit der Lasche 66 den relativen Winkelverlagerungsweg
der beiden Teile 16A und 16B.
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Das
Teil 16A enthält
einen Schlitz 74 zum radialen Einführen des Federrings 20,
welcher den gegenseitigen axialen Halt der beiden Teile 16A und 16B gewährleistet.
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Um
eine Winkelausrichtung der Übertragungswelle 26 bezüglich des
aus den beiden Teilen 16A und 16B bestehenden
Ausgangsglieds 16 zu gewährleisten, bildet der Gelenkstift 48 einen
radial ausgerichteten, senkrechten Schenkel eines Einzelteils 76 in
Form einer umgelegten Stahlsaite.
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Damit
wird der Gelenkstift 48 nach außen über einen axial ausgerichteten
Schenkel 78 fortgesetzt, der sich axial nach vorne erstreckt,
um eine Aussparung 80 zu durchsetzen, die im Rand 70 des hinteren
Teils 16A ausgebildet ist, um in den Innenraum der offenen
hinteren Seite des vorderen Teils 16B zu gelangen.
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Somit
kann der axiale Schenkel 78 in einer axialen Aussparung
bzw. Nut 82 aufgenommen werden, die in der ringförmigen,
zylindrischen Innenwand 84 des vorderen Teils 16B zwischen
zwei Abflachungen 86 gebildet ist, die sich entlang einer
Linie erstrecken.
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Wenn
der Schenkel 78 sich in der Rastausnehmung 82 befindet,
wird das vordere Teil 16B bezüglich des hinteren Teils 16A im
Winkel indexiert und es wird das Ausgangsglied 16 somit
bezüglich der Übertragungswelle 26 einwandfrei
im Winkel indexiert.
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Aufgrund
der Auslegung des Teils 76 ist der axiale Schenkel 78 in
radialer Richtung elastisch verformbar, so dass er aus der Nut bzw.
Aussparung 82 entweichen kann, um eine begrenzte Drehung
zwischen den Teilen 16A und 16B zu gestatten.