WO2012010521A1 - Lastdrehmomentsperre und getriebe-antriebseinheit mit einer lastdrehmomentsperre - Google Patents
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- E05Y2900/53—Type of wing
- E05Y2900/55—Windows
Definitions
- the invention relates to a load torque lock according to the preamble of the two independent claims. Furthermore, the invention relates to a transmission drive unit with a load torque lock according to the invention.
- Such a load torque lock is known from DE 10 2005 012 938 A1 of the Applicant.
- the known load torque lock is used in a comfort drive of a motor vehicle, for example a window regulator or seat adjustment drive, for blocking output-side torques.
- a window lifter drive blocking of the window pane is effected counter to the opening direction if no corresponding opening force is transmitted to the windowpane by the drive of the window lifter drive. For safety reasons, this is done so that the window pane can not be opened by pressing down.
- the elastic element is designed in the form of a wrap spring, which is accommodated in a housing of a transmission drive unit.
- the wrap spring is supported, for example, with its outer circumference on the inner circumference of a housing section, wherein in the blocking case the circumference of the wrap spring is increased, so that the necessary contact pressure or contact force is generated.
- an output element of the window regulator drive coupled to the window pane has drive pins which engage in recesses of a drive element.
- a certain rotation angle clearance is formed between the drive pin and the recesses.
- DE 197 53 106 C2 shows a load torque lock, in which a blocking effect is achieved by clamping body or rockers, which are entkantet by pins or jaws on the drive shaft relative to a fixed housing, or tilted by pins on the output shaft accordingly to a To achieve blocking effect.
- cylindrical or spherical components such as e.g. known from DE 89 10 857 U or EP 1 182 071 A2.
- the invention has the object, a load torque lock according to the preamble of the two independent claims in such a way that a particularly simple and compact design is possible. Furthermore, in the drive case, a drive torque can be transmitted without friction and the load torque lock should also be suitable for fast-rotating drive shafts. This object is achieved in a load torque lock with the features of the two independent claims.
- the invention is based on the common idea to couple the drive shaft in each case with at least one locking and transmission element, which is fastened in particular on the outer circumference of the drive shaft and which faces away from the drive shaft end in Wrkharm with a stationary housing part.
- the locking and transmission element with the stationary housing element enters into a frictional connection, which must first be overcome when introducing a torque from the side of the driven element, in particular an output shaft, before the drive shaft rotates.
- a torque from the side of the driven element in particular an output shaft
- the drive shaft remote from the end of the locking and transmission element is arranged in a recess formed in the stationary housing.
- the drive of the output shaft when introducing a torque via the drive shaft is characterized in that the at least one locking and transmission element is elastically deformed and thereby in operative connection with the output element, in particular the output shaft, passes and this entrains upon rotation of the drive shaft ,
- a plurality of locking and transmission elements are arranged at equal angular intervals to each other and that each of the locking and transmission elements cooperates with a recess, wherein the recesses and the locking and transmission elements are aligned.
- a particularly high locking torque is achieved because the torque introduced is distributed to the individual locking and transmission elements, so that only a relatively small torque is to lock each of each locking and transmission element.
- the blocking and transmission elements are each simultaneously in engagement with the recesses by the orientation of the recesses and the blocking and transmission elements.
- the blocking and transmission element can be formed particularly simply if it is designed as a pin-shaped or rectangular-shaped element which consists in particular of spring steel.
- the locking and transmission element in the longitudinal direction of the drive shaft in a frictional Connection with the housing has a linear contact surface.
- the blocking and transmission element can be manufactured in a simple manner, for example as a section of a strip material consisting of spring steel.
- the remote from the drive shaft end of the locking and transmission element is arranged in the recess at a radial distance from the bottom of the recess. As a result, this is not deformed in the recess without an externally introduced torque.
- a blocking element to be arranged between the drive shaft and the output element, which element rigidly couples the drive shaft and the output element when a rotational angle clearance between the output element and the drive shaft is exceeded. This allows a particularly secure transmission of torque from the drive to the output in the drive case.
- Load torque lock in blocking or drive case, 3 and 4 each show a cross section through a second load torque lock according to the invention in the blocking or drive case
- Fig. 5 is a simplified side view of the load torque lock according to FIGS. 1 to 4 and
- FIGS. 1 and 2 show a first load torque lock 10 according to the invention.
- the load torque lock 10 is used in particular in a transmission drive unit, not shown, in particular a comfort drive in a motor vehicle, such as a window lift drive, a seat adjustment drive or the like.
- the load torque lock 10 has a drive shaft 11 which protrudes with its one end in the open end face of an annular in the embodiment, fixedly arranged housing 13 at least. On the outer circumference 14 of the drive shaft 1 1 at least one, but preferably a plurality of mutually uniform angular intervals to each other arranged locking and transmission elements 15 is attached.
- the blocking and transmission element 15 is designed as an elastic locking and transmission element 15 and consists for example of spring steel or similar material. Its cross-sectional shape may be either round or oval, but preferably rectangular in shape, so that the blocking and transmission element 15 is made of a portion of a band-shaped spring steel strip. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are four blocking and
- Transmission elements 15 are provided, which are arranged offset by 90 ° to each other.
- the locking and transmission elements 15 in this case have a length which is greater than the radial distance between the outer circumference 14 of the drive shaft 1 1 and the inner wall 16 of the housing 13. This results in an illustrated in Figs. 1 and 2, arcuate, elastic Deformation of the
- Locking and transmission elements 15 As a result of the deformation of the locking and Transmission elements 15, the drive shaft 11 facing away from the end portions 17 of the locking and transmission elements 15 are arranged in frictional contact with the inner wall 16 of the housing 13.
- the blocking and transmission elements 15 is in each case a zapfenförmi- ger, in cross-section in approximately lenticular extension 18 of an output element, in particular an output shaft 20, respectively.
- the housing 13, the drive shaft 11 and the output shaft 20 are arranged concentrically with one another in a common longitudinal axis 21.
- the output shaft 20 protrudes with its pin-shaped projections 18 in the other, open end side of the housing 13 on the drive shaft 1 1 opposite side. It is essential that the pin-shaped projections 18 contact surfaces 22, 23, which are arranged depending on the direction of rotation of the drive shaft 1 1 and the output shaft 20 in operative connection with the locking and transmission elements 15.
- Fig. 1 the blocking case of the load torque lock 10 is shown in which on the pin-shaped projections 18 of the output shaft 20, a torque counterclockwise (arrow 25) is introduced into the load torque lock 10.
- the one contact surfaces 22 get in Wrktress with the locking and transmission elements 15. Since the locking and transmission elements 15 are frictionally arranged with the inner wall 16 of the housing 13, it is to a rotation of the drive shaft 11 in the direction of the 20 introduced by the output shaft Torque required that the frictional engagement between the locking and transmission elements 15 and the stationary housing 13 and the inner wall 16 of the housing 13 is overcome. However, this is done only from a certain limit torque.
- the limit torque is further increased by the fact that the peg-shaped projections 18, depending on the exact geometric design such as cross-sectional area, elasticity, etc. of the locking and transmission elements 15, which are in WrkMIS with the inner wall 16 of the housing 13 end portions of the locking and transmission elements 15 first rises from their position and thus additionally wedged with the inner wall 16. 2, the drive case of the load torque lock 10 is shown. Here, the drive shaft 1 1 is rotated in the counterclockwise direction (arrow 26).
- Fig. 6 is a cross section of a modified load torque lock 10 in
- the output shaft 20 a has a central bore 28 in which the drive shaft 11 a is received with radial play. Furthermore, from the bore 28 in
- FIGS. 3 and 4 show a second load torque lock 50 according to the invention modified relative to the load torque lock 10. It is essential here that, in the case of the load torque lock 50, the housing 53 of the load torque lock 50 has recesses 55 formed on its inner wall 54 into which the respective ends 56 of the locking and transmission elements 15a engage.
- the locking and transmission elements 15a have a length which is greater than the radial distance between the drive shaft 1 1a and the inner wall 54, but less than the radial distance between the outer periphery of the drive shaft 1 1a and the bottom 57 of the recess 55th Upon introduction of a torque from the output shaft 20a in a counterclockwise direction corresponding to the arrow 58, the peg-shaped projections 18a enter into operative connection with the blocking and transmission elements 15a arranged in the recesses 55.
- the sides of the blocking and transmission elements 15a facing away from the respective pin-shaped extension 18a lie respectively against one wall of the recess 55 provided with the reference number 59 in FIG.
- the locking and transmission elements 15a When initiating a torque on the drive shaft 11 a, for example clockwise according to the Fig.4, the locking and transmission elements 15a are deformed so that they reach above a certain torque out of engagement with the recesses 55 and thereby by abutting contact with the projections 18a take them in the direction of rotation. In this case, the ends 56 are out of contact with the inner wall 54 of the housing 53.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lastdrehmomentsperre (10), mit einer Antriebswelle (11), die mittels wenigstens eines Übertragungselements ein zu übertragendes Drehmoment an ein Abtriebselement (20), insbesondere eine Abtriebswelle, überträgt, und mit wenigstens einem Sperrelement, das beim Einleiten eines abtriebsseitigen Drehmoments in Wirkverbindung mit einem ortsfesten Gehäuse (13) angeordnet ist und ein abtriebsseitiges Drehmoment sperrt, wobei das Sperrelement als elastisches Element ausgebildet ist. Erfindungsgemäss ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Sperrelement gleichzeitig als Übertragungselement ausgebildet und insbesondere am Aussenumfang (14) der Antriebswelle (11) befestigt ist und mit seinem der Antriebswelle (11) abgewandten Ende (17) radial in Richtung des ortsfesten Gehäuses (13) ragt und an diesem unter elastischer Deformation anliegt, so dass zwischen dem Ende (17) des Sperr- und Übertragungselements (15) und dem Gehäuse (13) eine reibschlüssige Verbindung ausgebildet ist, dass das Abtriebselement (20) mit einem insbesondere als Fortsatz (18) ausgebildeten Abschnitt radial zwischen der Antriebswelle (11) und dem Gehäuse (13) und drehbeweglich angeordnet ist, und dass im Übertragungsfall der Fortsatz (18) mit einer Kontaktfläche (23) in Wirkverbindung mit dem elastisch deformierten Sperr- und Übertragungselement (15) angeordnet ist und die reibschlüssige Verbindung des Sperr- und Übertragungselements (15) mit dem Gehäuse (13) aufgehoben ist.
Description
Beschreibung
Lastdrehmomentsperre und Getriebe-Antriebseinheit mit einer Lastdrehmomentsperre
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Lastdrehmomentsperre nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Ansprüche. Ferner betrifft die Erfindung eine Getriebe- Antriebseinheit mit einer erfindungsgemäßen Lastdrehmomentsperre.
Eine derartige Lastdrehmomentsperre ist aus der DE 10 2005 012 938 A1 der Anmelderin bekannt. Die bekannte Lastdrehmomentsperre dient in einem Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs, z.B. einem Fensterheber- oder Sitzverstellungsantrieb, zum Sperren abtriebsseitiger Drehmomente. Dadurch wird z.B. bei einem Fensterheberantrieb ein Blockieren der Fensterscheibe entgegen der Öffnungsrichtung bewirkt, wenn vom Antrieb des Fensterheberantriebs keine entsprechende Öffnungskraft auf die Fensterscheibe übertragen wird. Dies dient aus Sicherheitsgründen dazu, dass die Fensterscheibe nicht durch Niederdrücken geöffnet werden kann. Bei der bekannten Lastdrehmomentsperre ist das elastische Element in Form einer Schlingfeder ausgebildet, die in einem Gehäuse einer Getriebe-Antriebseinheit aufgenommen ist. Dabei stützt sich die Schlingfeder im Blockierfall beispielsweise mit ihrem Außenumfang am Innenumfang eines Gehäuseabschnitts ab, wobei im Blockierfall der Umfang der Schlingfeder vergrößert wird, so dass die nötige Anpress- bzw. Anlagekraft erzeugt wird. Zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments weist ein mit der Fensterscheibe gekoppeltes Abtriebselement des Fensterheberantriebs Antriebszapfen auf, die in Ausnehmungen eines Antriebselements eingreifen. Hierbei ist zwischen den Antriebszapfen und den Ausnehmungen ein gewisses Drehwinkelspiel ausgebildet.
Aus der DE 36 03 307 A1 ist es weiterhin bei einer Lastdrehmomentsperre bekannt, als Sperr- und Übertragungselemente Planreibflächenelemente in Form von Reibscheiben zu verwenden. Die DE 197 53 106 C2 zeigt eine Lastdrehmomentsperre, bei denen eine Sperrwirkung durch Klemmkörper bzw. Wippen erreicht wird, welche durch Zapfen oder Klauen an der Antriebswelle gegenüber einem feststehenden Gehäuse entkantet werden, bzw. durch Zapfen an der Abtriebswelle entsprechend verkantet werden, um eine Sperrwirkung zu erreichen.
Ferner können als Klemmkörper bei einer Lastdrehmomentsperre auch zylindrische oder kugelförmige Bauteile, wie z.B. aus der DE 89 10 857 U oder der EP 1 182 071 A2 bekannt, verwendet werden.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lastdrehmomentsperre nach dem Oberbegriff der beiden unabhängigen Ansprüche derart weiterzubilden, dass ein besonders einfacher und kompakter Aufbau ermöglicht wird. Weiterhin kann im Antriebsfall ein Antriebsdrehmoment reibungsfrei übertragen werden und die Lastdrehmomentsperre soll auch für schnelldrehende Antriebswellen geeignet sein. Diese Aufgabe wird bei einer Lastdrehmomentsperre mit den Merkmalen der beiden unabhängi- gen Ansprüche gelöst. Der Erfindung liegt dabei die gemeinsame Idee zugrunde, die Antriebswelle jeweils mit mindestens einem Sperr- und Übertragungselement zu koppeln, das insbesondere am Außenumfang der Antriebswelle befestigt ist und das mit seinem der Antriebswelle abgewandten Ende in Wrkverbindung mit einem ortsfest angeordneten Gehäuseteil steht. Hierbei ist bei der ersten erfin- dungsgemäßen Variante vorgesehen, dass das Sperr- und Übertragungselement mit dem ortsfesten Gehäuseelement eine reibschlüssige Verbindung eingeht, die bei einem Einleiten eines Drehmoments von Seiten des Abtriebselements, insbesondere einer Abtriebswelle, zunächst überwunden werden muss, bevor sich die Antriebswelle dreht. Somit wird zumindest beim Einleiten bis zu einem bestimm- ten Drehmoment von Seiten der Abtriebswelle eine Drehung der Antriebswelle verhindert.
Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Variante gemäß dem zweiten unabhängigen Anspruch ist hingegen das der Antriebswelle abgewandte Ende des Sperr- und Übertragungselements in einer im ortsfesten Gehäuse ausgebildeten Ausnehmung angeordnet. Auch hier wird das Einleiten eines Drehmoments von der Abtriebswelle in Richtung der Antriebswelle verhindert, da die Abtriebswelle das Sperr- und Übertragungselement derart deformieren müsste, dass dieses mit seinem der Antriebswelle abgewandten Ende außer Eingriff mit der Ausnehmung gelangt. Bei beiden erfindungsgemäßen Varianten erfolgt der Antrieb der Abtriebswelle beim Einleiten eines Drehmoments über die Antriebswelle dadurch, dass das wenigstens eine Sperr- und Übertragungselement elastisch deformiert wird und dabei in Wirkverbindung mit dem Abtriebselement, insbesondere der Abtriebswelle, gelangt und dieses bei einer Drehung der Antriebswelle mitnimmt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lastdrehmomentsperren sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mehrere Sperr- und Übertragungselemente in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind und, dass jedes der Sperr- und Übertragungselemente mit einer Ausnehmung zusammenwirkt, wobei die Ausnehmungen und die Sperr- und Übertragungselemente zueinander ausgerichtet sind. Dadurch wird ein besonders hohes Sperrmoment erzielt, da das eingeleitete Drehmoment auf die einzelnen Sperr- und Übertragungselemente aufgeteilt wird, so dass von jedem Sperr- und Übertragungselement jeweils nur ein relativ geringes Drehmoment zu sperren ist. Wesentlich hierbei ist, dass durch die Ausrichtung der Ausnehmungen und der Sperr- und Übertragungselemente die Sperr- und Übertragungselemente dabei jeweils gleichzeitig in Eingriff mit den Ausnehmungen sind.
Besonders einfach lässt sich das Sperr- und Übertragungselement ausbilden, wenn dieses als insbesondere aus Federstahl bestehendes, stiftförmiges oder im Querschnitt rechteckförmiges Element ausgebildet ist.
Zur Verringerung der Flächenpressung der Sperr- und Übertragungselemente an der Wand des Gehäuses bzw. im Bereich der Ausnehmung und zur Vereinfachung der Herstellung der Sperr- und Übertragungselemente kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass das Sperr- und Übertragungselement in Längsrichtung der Antriebswelle bei einer reibschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuse eine linienförmige Anlagefläche aufweist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass das Sperr- und Übertragungselement zumindest im Bereich der Anlagefläche, bevorzugt jedoch in seinem gesamten Bereich eine rechteckige Querschnittsfläche aufweist. Dadurch lässt sich das Sperr- und Übertragungselement in einfacher Art und Weise beispielsweise als Abschnitt eines aus Federstahl bestehenden Bandmaterials fertigen.
Um insbesondere beim Einleiten eines Antriebsmoments in beide Drehrichtungen die gleichen zu überwindenden Entsperrmomente zu erzielen, kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass das von der Antriebswelle abgewandte Ende des Sperr- und Übertragungselements in der Ausnehmung in radialem Abstand zum Grund der Ausnehmung angeordnet ist. Dadurch wird dieses in der Ausnehmung ohne ein von außen eingeleitetes Drehmoment nicht deformiert.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zwischen der Antriebswelle und dem Abtriebselement ein Blockierelement angeordnet ist, das beim Überschreiten eines Drehwinkelspiels zwischen dem Abtriebselements und der Antriebswelle die Antriebswelle und das Abtriebselement starr miteinander koppelt. Dadurch wird eine besonders sichere Übertragung des Drehmoments vom Antrieb zum Abtrieb im Antriebsfall ermöglicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
Fig. 1 und 2 jeweils einen Querschnitt durch ein erste erfindungsgemäße
Lastdrehmomentsperre im Blockier- bzw. Antriebsfall,
Fig. 3 und 4 jeweils einen Querschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Lastdrehmomentsperre im Blockier- bzw. Antriebsfall,
Fig. 5 eine vereinfachte Seitenansicht auf die Lastdrehmomentsperre entsprechend der Fig. 1 bis 4 und
Fig. 6 einen Schnitt in der Ebene Vl-Vl der Fig. 5.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erste erfindungsgemäße Lastdrehmomentsperre 10 dargestellt. Die Lastdrehmomentsperre 10 findet dabei insbesondere Verwendung in einer nicht dargestellten Getriebe-Antriebseinheit, insbesondere einem Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einem Fensterheberantrieb, einem Sitzverstellungsantrieb oder dergleichen.
Die Lastdrehmomentsperre 10 weist eine Antriebswelle 11 auf, die mit ihrem einen Ende in die offene Stirnseite eines im Ausführungsbeispiel ringförmigen, ortsfest angeordneten Gehäuses 13 zumindest hineinragt. Am Außenumfang 14 der Antriebswelle 1 1 ist wenigstens ein, vorzugsweise jedoch mehrere in jeweils gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete Sperr- und Übertragungselemente 15 befestigt. Das Sperr- und Übertragungselement 15 ist als elastisches Sperr- und Übertragungselement 15 ausgebildet und besteht bei- spielsweise aus Federstahl oder ähnlichem Material. Seine Querschnittsform kann entweder rund oder oval, bevorzugt jedoch rechteckförmig ausgebildet sein, so dass das Sperr- und Übertragungselement 15 aus einem Abschnitt eines bandförmigen Federstahlbandes hergestellt ist. In dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Sperr- und
Übertragungselemente 15 vorgesehen, die um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Sperr- und Übertragungselemente 15 weisen dabei eine Länge auf, die größer ist als der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang 14 der Antriebswelle 1 1 und der Innenwand 16 des Gehäuses 13. Dadurch erfolgt eine in den Fig. 1 und 2 dargestellte, bogenförmige, elastische Deformation der
Sperr- und Übertragungselemente 15. In Folge der Deformation der Sperr- und
Übertragungselemente 15 sind die der Antriebswelle 11 abgewandten Endabschnitte 17 der Sperr- und Übertragungselemente 15 in reibschlüssigem Kontakt mit der Innenwand 16 des Gehäuses 13 angeordnet.
Zwischen den Sperr- und Übertragungselementen 15 ist jeweils ein zapfenförmi- ger, im Querschnitt in etwa linsenförmiger Fortsatz 18 eines Abtriebselements, insbesondere einer Abtriebswelle 20, angeordnet. Wie insbesondere anhand der Fig. 5 erkennbar ist, sind das Gehäuse 13, die Antriebswelle 11 und die Abtriebswelle 20 konzentrisch zueinander in einer gemeinsamen Längsachse 21 angeordnet. Die Abtriebswelle 20 ragt mit ihren zapfenförmigen Fortsätzen 18 in die andere, offene Stirnseite des Gehäuses 13 auf der der Antriebswelle 1 1 gegenüberliegenden Seite hinein. Wesentlich dabei ist, dass die zapfenförmigen Fortsätze 18 Kontaktflächen 22, 23 aufweisen, die je nach Drehrichtung der Antriebswelle 1 1 bzw. der Abtriebswelle 20 in Wirkverbindung mit den Sperr- und Übertragungselementen 15 angeordnet sind.
In der Fig. 1 ist der Blockierfall der Lastdrehmomentsperre 10 dargestellt, bei dem über die zapfenförmigen Fortsätze 18 der Abtriebswelle 20 ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil 25) in die Lastdrehmomentsperre 10 eingeleitet wird. Hierbei gelangen die einen Kontaktflächen 22 in Wrkverbindung mit den Sperr- und Übertragungselementen 15. Da die Sperr- und Übertragungselemente 15 reibschlüssig mit der Innenwand 16 des Gehäuses 13 angeordnet sind, ist es zu einer Drehung der Antriebswelle 11 in Richtung des von der Abtriebswelle 20 eingeleiteten Drehmoments erforderlich, dass der Reibschluss zwischen den Sperr- und Übertragungselementen 15 und dem ortsfest angeordneten Gehäuse 13 bzw. der Innenwand 16 des Gehäuses 13 überwunden wird. Dies erfolgt jedoch erst ab einem bestimmten Grenzdrehmoment. Hierbei wird das Grenzdrehmoment noch dadurch zusätzlich erhöht, dass die zapfenförmigen Fortsätze 18, je nach genauer geometrischer Ausbildung wie Querschnittsfläche, Elastizität usw. der Sperr- und Übertragungselemente 15, die in Wrkverbindung mit der Innenwand 16 des Gehäuses 13 stehenden Endabschnitte der Sperr- und Übertragungselemente 15 aus ihrer Lage zunächst aufrichtet und somit mit der Innenwand 16 zusätzlich verkeilt. In der Fig. 2 ist der Antriebsfall der Lastdrehmomentsperre 10 dargestellt. Hierbei wird die Antriebswelle 1 1 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil 26) gedreht. Sobald dabei
ein Grenzdrehmoment überschritten wird, das den Reibschluss zwischen den Sperr- und Übertragungselementen 15 und der Innenwand 16 des Gehäuses 13 überwindet, beginnt die Antriebswelle 1 1 sich zu drehen und gelangt dabei in Wirkverbindung mit den Kontaktflächen 23 der zapfenförmigen Fortsätze 18 der Abtriebswelle 20. Dabei werden die Sperr- und Übertragungselemente 15 verformt, wobei deren der Innenwand 16 zugewandten Enden außer Kontakt mit der Innenwand 16 geraten und dabei die Abtriebswelle 20 mitnehmen und in Drehung versetzen. In der Fig. 6 ist ein Querschnitt einer modifizierten Lastdrehmomentsperre 10 im
Bereich der Abtriebswelle 20a dargestellt. Hierbei ist die Antriebswelle 11 a gegenüber der Antriebswelle 1 1 verlängert ausgebildet, so dass diese das Gehäuse 13 vollständig durchdringt und aus der anderen Stirnseite herausragt. Die Abtriebswelle 20a weist eine zentrische Bohrung 28 auf, in der die Antriebswelle 11 a mit radialem Spiel aufgenommen ist. Ferner geht von der Bohrung 28 in
Längsrichtung eine nutsteinförmige Ausnehmung 29 aus, in die ein Fortsatz 30, der am Außenumfang der Antriebswelle 11 a fest angeordnet ist, eingreift. Wesentlich hierbei ist, dass die Dimensionierung des Fortsatzes 30 bzw. der Ausnehmung 29 derart ist, dass die Antriebswelle 1 1a in der Abtriebswelle 20a mit einem gewissen Drehwinkelspiel aufgenommen ist. Dadurch wird bei Übertragung von relativ hohen Drehmomenten im Blockierfall verhindert, dass die Sperr- und Übertragungselemente 15 entlang der Innenwand 16 des Gehäuses 13 mitgenommen werden und somit relativ schnell verschleißen. Vielmehr wird ein direkter Kraftschluss zwischen der Antriebswelle 1 1a und der Abtriebswelle 20a erzeugt.
In den Fig. 3 und 4 ist eine gegenüber der Lastdrehmomentsperre 10 abgewandelte, zweite erfindungsgemäße Lastdrehmomentsperre 50 dargestellt. Hierbei ist wesentlich, dass bei der Lastdrehmomentsperre 50 das Gehäuse 53 der Last- drehmomentsperre 50 an seiner Innenwand 54 ausgebildete Ausnehmungen 55 aufweist, in die die jeweiligen Enden 56 der Sperr- und Übertragungselemente 15a eingreifen. Hierbei weisen die Sperr- und Übertragungselemente 15a eine Länge auf, die größer ist als der radiale Abstand zwischen der Antriebswelle 1 1a und der Innenwand 54, jedoch geringer als der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang der Antriebswelle 1 1a und dem Grund 57 der Ausnehmung 55.
Beim Einleiten eines Drehmoments von der Abtriebswelle 20a im Gegenuhrzeigersinn entsprechend des Pfeils 58 gelangen die zapfenförmigen Fortsätze 18a in Wirkverbindung mit dem in den Ausnehmungen 55 angeordneten Sperr- und Übertragungselementen 15a. Dabei liegen die dem jeweiligen zapfenförmigen Fortsatz 18a abgewandten Seiten der Sperr- und Übertragungselemente 15a jeweils an der einen, in der Fig. 3 mit der Bezugsziffer 59 versehenen Wand der Ausnehmung 55 an. Durch die Ausbildung der Lastdrehmomentsperre 50 mit den Ausnehmungen 55 lässt sich ein zu sperrendes Drehmoment insofern erhöhen, als dass die Sperr- und Übertragungselemente 15a durch den zusätzlichen Formschluss mit den Ausnehmungen 55 eine höhere Kraft benötigen, um deformiert zu werden.
Beim Einleiten eines Drehmoments über die Antriebswelle 11 a, beispielhaft im Uhrzeigersinn entsprechend der Fig.4, werden die Sperr- und Übertragungselemente 15a deformiert, so dass diese ab einem bestimmten Drehmoment außer Eingriff mit den Ausnehmungen 55 gelangen und dabei durch Anlagekontakt mit den Fortsätzen 18a diese in Drehrichtung mitnehmen. Dabei sind die Enden 56 außer Kontakt mit der Innenwand 54 des Gehäuses 53.
Die soweit beschriebenen Lastdrehmomentsperren 10, 50 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Claims
1. Lastdrehmomentsperre (10), mit einer Antriebswelle (11), die mittels wenigstens eines Übertragungselements ein zu übertragendes Drehmoment an ein Abtriebselement (20), insbesondere eine Abtriebswelle, überträgt, und mit wenigstens einem Sperrelement, das beim Einleiten eines abtriebsseitigen Drehmoments in Wirkverbindung mit einem ortsfesten Gehäuse (13) angeordnet ist und ein abtriebsseitiges Drehmoment sperrt, wobei das Sperrelement als elastisches Element ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sperrelement gleichzeitig als Übertragungselement ausgebildet und insbesondere am Außenumfang (14) der Antriebswelle (1 1) befestigt ist und mit seinem der Antriebswelle (11) abgewandten Ende (17) radial in Richtung des ortsfesten Gehäuses (13) ragt und an diesem unter elastischer Deformation anliegt, so dass zwischen dem Ende (17) des Sperr- und Übertragungselements (15) und dem Gehäuse (13) eine reibschlüssige Verbindung ausgebildet ist, dass das Abtriebselement (20) mit einem insbesondere als Fortsatz (18) ausgebildeten Abschnitt radial zwischen der Antriebswelle (1 1) und dem Gehäuse (13) und drehbeweglich angeordnet ist, und dass im Übertragungsfall der Fortsatz (18) mit einer Kontaktfläche (23) in Wirkverbindung mit dem elastisch deformierten Sperr- und Übertragungselement (15) angeordnet ist und die reibschlüssige Verbindung des Sperr- und Übertragungselements (15) mit dem Gehäuse (13) aufgehoben ist. Lastdrehmomentsperre (50), mit einer Antriebswelle (11 a), die mittels wenigstens eines Übertragungselements ein zu übertragendes Drehmoment an ein Abtriebselement (20a), insbesondere eine Abtriebswelle, überträgt, und mit wenigstens einem Sperrelement, das beim Einleiten eines abtriebsseiti- gen Drehmoments in Wirkverbindung mit einem ortsfesten Gehäuse (13) angeordnet ist und ein abtriebsseitiges Drehmoment sperrt, wobei das Sperrelement als elastisches Element ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sperrelement gleichzeitig als Übertragungselement ausgebildet und insbesondere am Außenumfang (14) der Antriebswelle (1 1a) befestigt ist und mit seinem der Antriebswelle (1 1a) abgewandten Ende (56) radial in Richtung des ortsfesten Gehäuses (13) ragt und dabei im Blockierfall in eine Ausnehmung (55) des die Antriebswelle (11 a) konzentrisch im Bereich des Sperr- und Übertragungselements (15a) umgebenden ortsfesten Gehäuses (13) eingreift und, dass das Abtriebselement (20a) mit einem insbesondere als Fortsatz (18a) ausgebildeten Abschnitt radial zwischen der Antriebswelle (1 1a) und dem Gehäuse (13) drehbeweglich angeordnet ist und im Übertragungsfall in Wirkverbindung mit dem elastisch deformierten und außer Eingriff mit der Ausnehmung (55) stehenden Sperr- und Übertragungselement (15a) angeordnet ist.
Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Sperr- und Übertragungselemente (15a) in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind und, dass jedes der Sperr- und Übertragungselemente (15a) mit einer Ausnehmung (55) zusammenwirkt, wobei die Ausnehmungen (55) und die Sperr- und Übertragungselemente (15a) zueinander ausgerichtet sind.
Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sperr- und Übertragungselement (15a) als insbesondere aus Federstahl bestehendes, stiftförmiges oder im Querschnitt rechteckförmiges Element ausgebildet ist. Lastdrehmomentsperre nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den Sperr- und Übertragungselementen (15a) jeweils ein Fortsatz (18a) des Abtriebselements (20a) angeordnet ist und, dass die Fortsätze (18a) an einer Seite des Abtriebselements (20a) angeordnet sind.
Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Sperr- und Übertragungselement (15; 15a) bei einer reibschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuse (13) jeweils eine linienförmige Anlagefläche zum Gehäuse (13) aufweist.
Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das von der Antriebswelle (1 1a) abgewandte Ende (56) des Sperr- und Übertragungselements (15a) in der Ausnehmung (55) in radialem Abstand zum Grund (57) der Ausnehmung (55) angeordnet ist.
Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebswelle (1 1 ; 11 a) und das als Abtriebswelle (20; 20a) ausgebildete Abtriebselement konzentrisch zueinander angeordnet sind eine gemeinsame Längsachse (21) aufweisen.
Lastdrehmomentsperre nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Antriebswelle (11 ; 1 1a) und dem Abtriebselement (20; 20a) ein Blockierelement (30) angeordnet ist, das beim Überschreiten eines Drehwinkelspiels zwischen dem Abtriebselements (20; 20a) und der Antriebswelle (11 ; 11 a) die Antriebswelle (1 1 ; 1 1a) und das Abtriebselement (20; 20a) starr miteinander koppelt.
0. Getriebe-Antriebseinheit, insbesondere Komfortantrieb in einem Kraftfahrzeug, wie Fensterheberantrieb, Sitzverstellungsantrieb oder dergleichen mit einer Lastdrehmomentsperre (10; 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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