Hebelanordnung für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen

Die Erfindung betrifft eine Hebelanordnung für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, mit einem ersten Hebel und einem zweiten Hebel, die über eine lösbare Drehgelenkverbindung miteinander gekoppelt sind, wobei die Drehgelenkverbindung eine männliche Hälfte mit einem Gelenkzapfen aufweist, welcher in einem vorgegebenen Verbindungswinkelbereich in eine Gelenkzapfenaufnahme einer weiblichen Hälfte eingreift, sodass in einem komplementären Arbeitswinkelbereich beide Hebel drehbar miteinander verbunden sind, wobei beide Hälften mit im Arbeitswinkelbereich miteinander wechselwirkenden Lagerschalen ausgerüstet sind. Der komplementär zum Verbindungswinkelbereich ausgebildete Arbeitswinkelbereich definiert einen vom Verbindungswinkelbereich abweichenden Winkelbereich. Dabei wird meistens so vorgegangen, dass sich der Verbindungswinkelbereich und der Arbeitswinkelbereich ergänzen bzw. aneinander anschließen und zusammengenommen einen Vollkreis oder nahezu einen Vollkreis beschreiben.

Hebelanordnungen für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen kommen in vielfältiger Art und Weise zum Einsatz. So beschreibt die gattungsbildende DE 81 14 629 U1 ein Scharnier für einen waagerechten Anschlag von Klappen an Fahrzeugaufbauten. Das Scharnier besteht zu diesem Zweck aus zwei axial ineinander steckbaren Strangpressprofilabschnitten aus Aluminium.

Darüber hinaus ist durch die DE 24 1 1 91 1 A1 ein feder-elastisch rastendes Scharnier- und Kopplungssystem bekannt, welches beispielsweise als Türscharnier Verwendung finden kann. Eine andere Ausführungsform beschreibt die DE 20 2006 007 739 U1 der Anmelderin, welche sich mit einer Kraftfahrzeug- Klappe beschäftigt. Die Kraftfahrzeug-Klappe ist mit einem Linear-Stellantrieb mit wenigstens zwei teleskopierend ineinander greifenden Stellelementen ausgerüstet. Außerdem ist ein Verdrehschutzelement realisiert, welches Rotationsbewegungen der Stellelemente zueinander verhindert.

Neben den beschriebenen Anwendungen solcher Hebelanordnungen in Verbindung mit Kraftfahrzeug-Klappen oder Kraftfahrzeugaufbauten kommen vergleichbare Hebelanordnungen zum Einsatz, wenn es beispielsweise um einen Fensterheberantrieb, eine Sitzverstellung etc. in einem Kraftfahrzeug geht. Auch und insbesondere werden anmeldungsgemäß Kraftfahrzeug-Türschlösser und im Innern befindliche Hebelanordnungen betrachtet. Bei diesen Hebelanordnungen kann es sich um eine Betätigungshebelanordnung oder auch eine Verriegelungshebelanordnung handeln.

Die bekannten Hebelanordnungen lassen sich grundsätzlich lösbar miteinander vereinigen, wobei jedoch im gattungsbildenden Stand der Technik nach der DE 81 14 629 U1 an dieser Stelle eine axiale Steckverbindung von

Profilabschnitten erforderlich ist. Eine solche axiale Steckverbindung lässt sich beispielsweise bei Anwendungen im oder am Kraftfahrzeug-Türschloss nicht oder praktisch nicht realisieren.

Vielmehr favorisiert man in diesem Zusammenhang Lösungen dergestalt, dass beispielsweise einzelne Hebel einer Hebelanordnung im Innern eines Kraftfahrzeug-Türschlosses durch eine Steckverbindung oder Dreh- /Steckverbindung miteinander gekoppelt werden. Eine solche Vorgehensweise ist mit Vorteilen bei der Montage der Hebel verbunden, insbesondere wenn beengte Einbauverhältnisse beherrscht werden müssen. Die bekannten Hebelanordnungen lassen jedoch eine einfache Steckverbindung nicht zu. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine derartige Hebelanordnung für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen so weiter zu entwickeln, dass die beiden über die lösbare Drehgelenkverbindung miteinander zu koppelnden Hebel besonders einfach und funktionsgerecht insbesondere durch eine Steckverbindung miteinander vereinigt werden können, und zwar auch bei beengten Einbauverhältnissen.

Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Hebelanordnung im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen an der männlichen Hälfte der Drehgelenkverbindung frontseitig an einem Hebelfortsatz angeordnet ist, welcher zugleich die gegenüber dem Gelenkzapfen größtenteils radial verlaufende Zapfenlagerschale trägt. Auf diese Weise kann der fragliche Gelenkzapfen im Verbindungswinkelbereich größtenteils in Verlängerung des fraglichen Hebelfortsatzes in die Gelenkzapfenaufnahme lösbar eingreifen.

Mit anderen Worten erfolgt die Kopplung der beiden Hebel erfindungsgemäß derart, dass der Hebelfortsatz mit dem frontseitig am Hebelfortsatz vorgesehenen Gelenkzapfen in Verlängerung des Hebelfortsatzes in Richtung auf die Gelenkzapfenaufnahme der weiblichen Hälfte der lösbaren Drehgelenkverbindung zubewegt wird. Das heißt, die beiden Hälften der Drehgelenkverbindung werden überwiegend durch eine Steckverbindung in Richtung des den Gelenkzapfen tragenden Hebelfortsatzes miteinander lösbar gekoppelt. Das alles gelingt im Verbindungswinkelbereich der Drehgelenkverbindung, also in einer Winkelposition der beiden Hebel zueinander, welche eine grundsätzliche und lösbare Verbindung zulässt. Anschließend werden die beiden Hebel gegeneinander verschwenkt bis der Arbeitswinkelbereich erreicht ist.

Nehmen die beiden Hebel ihren zum Verbindungswinkelbereich komplementären Arbeitswinkelbereich zueinander ein, sind die beiden Hebel drehbar miteinander verbunden. Innerhalb des Arbeitswinkelbereiches kann also über die beiden Hebel eine ziehende oder drückende oder auch rotativ arbeitende Kraft übertragen werden. Dagegen korrespondiert der Verbindungswinkelbereich dazu, dass die beiden Hebel voneinander gelöst respektive miteinander gekoppelt werden können. Das geschieht erfindungsgemäß durch eine überwiegend lineare Bewegung, nämlich indem die männliche Hälfte der Drehgelenkverbindung mit ihrem Gelenkzapfen in Richtung des Hebelfortsatzes bewegt wird, und zwar bis der Gelenkzapfen in die Gelenkzapfenaufnahme der weiblichen Hälfte eingreift. Wenn dann die beiden Hebel gegeneinander verschwenkt werden, sodass sie den Arbeitswinkelbereich einnehmen, sind die beiden Hebel drehbar miteinander gekoppelt und können im Arbeitswinkelbereich nicht (mehr) voneinander gelöst werden. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Nach vorteilhafter Ausgestaltung ist die Gelenkzapfenaufnahme mit einer Aufnahmelagerschale ausgerüstet. Die Aufnahmelagerschale verläuft dabei überwiegend radial gegenüber der Gelenkzapfenaufnahme. Außerdem ist die Auslegung meistens so getroffen, dass die Aufnahmelagerschale einen größeren Winkelbereich im Vergleich zur Zapfenlagerschale überstreicht.

Beide Lagerschalen verlaufen im Allgemeinen im Arbeitswinkelbereich jeweils radial zum Gelenkzapfen. Dabei verfügt die Aufnahmelagerschale typischerweise über einen geringeren Radius als die Zapfenlagerschale. Auf diese Weise kann die Auslegung vorteilhaft so getroffen werden, dass die beiden Lagerschalen im Arbeitswinkelbereich aneinander entlang gleiten.

Bei einem Vorschlag mit besonderer Bedeutung für die Erfindung ist vorgesehen, dass der Hebelfortsatz mit zwei axial zueinander beabstandeten Zapfenlagerschalen ausgerüstet ist. Zwischen diese beiden axial zueinander beabstandeten Zapfenlagerschalen kann ein die Gelenkzapfenaufnahme tragender Hebelfortsatz eingreifen. Im Übrigen ist die Auslegung ferner noch so getroffen, dass die Gelenkzapfenaufnahme zwei axial zueinander beabstandete Aufnahmelagerschalen aufweist.

Wie bereits erläutert, greift der Hebelfortsatz mit dem frontseitig des Hebelfortsatzes vorgesehenen Gelenkzapfen im Allgemeinen zwischen die beiden beabstandeten Aufnahmelagerschalen ein. Vorzugsweise ist die Auslegung zusätzlich noch so getroffen, dass der die Gelenkzapfenaufnahme tragende weitere Hebelfortsatz realisiert ist. Dieser weitere Hebelfortsatz kann dabei zwischen die beiden Zapfenlagerschalen eingreifen.

Durch den wechselweisen Eingriff des Hebelfortsatzes zwischen die beiden beabstandeten Aufnahmelagerschalen einerseits und den weiteren Eingriff des zusätzlichen Hebelfortsatzes zwischen die beiden Zapfenlagerschalen andererseits wird nicht nur eine Drehsicherung der lösbaren Drehgelenkverbindung zwischen dem Gelenkzapfen und der den Gelenkzapfen aufnehmenden Gelenkzapfenaufnahme realisiert, sondern erfährt die erfindungsgemäße Drehgelenkverbindung zusätzlich auch eine axiale Sicherung. Diese gleichzeitig rotative und axiale Sicherung der erfindungsgemäßen Drehgelenkaufnahme wird zugleich bei einem konstruktiv besonders einfachen Aufbau beobachtet, der sich durch eine simple Herstellung der lösbaren Drehgelenkverbindung im Sinne einer Steckverbindung manifestiert und folglich auch bei beengten Einbauverhältnissen realisiert werden kann.

Der erste und der zweite Hebel können vorteilhaft als Kunststoffhebel ausgebildet sein. Dadurch lassen sich jeweilige Hebelfortsätze mit einerseits dem frontseitig angeformten Gelenkzapfen und andererseits der frontseitig vorgesehenen Gelenkzapfenaufnahme besonders einfach und in einem gemeinsamen Kunststoffspritzgussvorgang hergestellt werden. Das gleiche gilt für die am Hebelfortsatz angeordnete Zapfenlagerschale bzw. die beiden Zapfenlagerschalen ebenso wie für die beiden Aufnahmelagerschalen am anderen Hebelfortsatz. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; Es zeigen:

Fig. 1 Die erfindungsgemäße Hebelanordnung perspektivisch,

Fig. 2 den Gegenstand nach der Fig. 1 in Seitenansicht im

Verbindungswinkelbereich bei der Herstellung der lösbaren Drehgelenkverbindung und Fig. 3 und 4 unterschiedliche Funktionsstellungen der beiden Hebel zueinander im Arbeitswinkelbereich.

In den Figuren ist eine Flebelanordnung für kraftfahrzeugtechnische Anwendungen dargestellt. Die Flebelanordnung verfügt grundsätzlich über einen ersten Hebel 1 und einen zweiten Hebel 2, die über eine lösbare Drehgelenkverbindung 3, 4, 5, 6, 7, 8 miteinander gekoppelt sind, wie man in der Fig. 1 erkennt. Demgegenüber zeigt die Fig. 2 die Drehgelenkverbindung 3 bis 8 in gelöstem Zustand. Bei der dargestellten Flebelanordnung mit dem ersten Hebel 1 und dem zweiten Hebel 2 kann es sich um Bestandteile einer Betätigungshebelkette oder auch einer Verriegelungshebelkette im Innern eines Kraftfahrzeug-Türschlosses handeln.

In diesem Fall sind die beiden Hebel 1 , 2 als Bestandteil der Betätigungshebelkette beispielsweise zwischen einem nicht dargestellten Türgriff und einem Gesperre aus Drehfalle und Sperrklinke vorgesehen und angeordnet. Mit Hilfe der Flebelanordnung bzw. der beiden Hebel 1 , 2 wird in diesem Fall beispielhaft eine Öffnungsbewegung des Türgriffes über die Flebelanordnung auf das Gesperre übertragen. Genauso gut können die beiden Hebel 1 , 2 aber auch einen Bestandteil einer Verriegelungshebelanordnung bzw. Verriegelungshebelkette darstellen. In diesem Fall werden über die beiden Hebel 1 , 2 beispielhaft motorisch oder manuell initiierte Beaufschlagungen der Verriegelungshebelkette zur Einnahme der Position "entriegelt" oder "verriegelt" umgesetzt. Selbstverständlich können auch weitere Funktionsstellungen wie "kindergesichert", "diebstahlgesichert" etc. realisiert werden.

Darüber hinaus sind mit Hilfe der Flebelanordnung aus den beiden Flebeln 1 , 2 aber auch andere kraftfahrzeugtechnische Anwendungen denkbar und werden im Rahmen der Erfindung umfasst. Beispielhaft können die beiden Hebel 1 , 2 für die Übertragung einer Bewegung eines Fensterhebers, eines Kraftfahrzeugtürantriebes, eines Klappenantriebes oder auch in Verbindung mit beispielsweise einer Ladesteckerverriegelung bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen, um nur einzelne weitere Anwendungsfälle nicht einschränkend zu erwähnen.

Die lösbare Drehgelenkverbindung 3 bis 8 setzt sich im Wesentlichen aus zwei Bestandteilen, nämlich einer männlichen Hälfte 3, 4, 5 und einer weiblichen Hälfte 6, 7, 8 zusammen. Die männliche Hälfte 3, 4, 5 ist mit einem Gelenkzapfen 3 ausgerüstet, welcher in einem vorgegebenen Verbindungswinkelbereich 9 in eine zugehörige Gelenkzapfenaufnahme 6 der weiblichen Hälfte 6, 7, 8 eingreift (vgl. Fig. 2).

Auf diese Weise sind beide Hebel 1 , 2 in einem zum Verbindungswinkelbereich 9 komplementären sowie in der Fig. 3 durch einen bogenförmigen Doppelpfeil dargestellten Arbeitswinkelbereich 10 drehbar miteinander verbunden. Anhand der Darstellung in der Fig. 2 erkennt man, dass die beiden Hebel 1 , 2 in dem Verbindungswinkelbereich 9 miteinander lösbar gekoppelt werden können. Dagegen sind die beiden Hebel 1 , 2 im Arbeitswinkelbereich 10 drehbar miteinander verbunden bzw. gegeneinander verriegelt. Das gilt dann auch für die Drehgelenkverbindung 3 bis 8, die im Arbeitswinkelbereich 10 nicht gelöst werden kann. Nach dem gezeigten Beispiel schließt der Arbeitswinkelbereich 10 an den Verbindungswinkelbereich 9 an. Der Verbindungswinkelbereich 9 überstreicht in etwa 20 ° bis 30 °, während der Arbeitswinkelbereich 10 zu einem Winkel von mehr als 180 °, beispielsweise 190 ° bis 200 ° korrespondiert. Folgerichtig überstreichen beide Bereiche 9, 10 in der Summe ca. 210 ° bis 230 °.

Man erkennt, dass beide Hälften, das heißt sowohl die männliche Hälte 3, 4, 5 als auch die weibliche Hälfte 6, 7, 8 der Drehgelenkverbindung 3 bis 8 jeweils mit Lagerschalen 5 respektive 8 ausgerüstet sind. Die beiden Lagerschalen 5, 8 wechselwirken im Arbeitswinkelbereich 10 miteinander, gleiten nämlich aneinander entlang, wie man anhand der unterschiedlichen Funktionsstellungen in den Fig. 3 und 4 erkennt.

Tatsächlich ist die männliche Hälfte 3, 4, 5 nicht nur mit dem Gelenkzapfen 3 ausgerüstet, sondern der Gelenkzapfen 3 ist darüber hinaus frontseitig an einem Hebelfortsatz 4 angeordnet. Der Hebelfortsatz 4 trägt zugleich die gegenüber dem Gelenkzapfen 3 größtenteils radial verlaufende Zapfenlagerschale 5 als erste der beiden Lagerschalen 5, 8. Auf diese Weise kann der Gelenkzapfen 3 im Verbindungswinkelbereich 9 und entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 größtenteils in Verlängerung des Hebelfortsatzes 4 in die Gelenkzapfenaufnahme 6 der weiblichen Hälfte 6, 7, 8 der Drehgelenkverbindung 3 bis 8 eingreifen, wie ein entsprechender Pfeil in der Fig. 2 andeutet.

Die weibliche Hälfte 6, 7, 8 verfügt ihrerseits ebenfalls über eine Lagerschale 8. Tatsächlich ist in diesem Fall die den Gelenkzapfen 3 aufnehmende Gelenkzapfenaufnahme 6 mit einer Aufnahmelagerschale 8 ausgerüstet. Die Aufnahmelagerschale 8 verläuft dabei überwiegend radial gegenüber der Gelenkaufnahme 6.

Insbesondere anhand der Funktionsstellung in der Fig. 4 erkennt man, dass die Aufnahmelagerschale 8 an der Gelenkzapfenaufnahme 6 einen größeren Winkelbereich im Vergleich zur Zapfenlagerschale 5 aufweist, welche radial zum Gelenkzapfen 3 verläuft. Dadurch wird die gewünschte und einwandfreie Drehkopplung der beiden Hebel 1 , 2 mit Hilfe der Drehgelenkverbindung 3 bis 8 über den gesamten Arbeitswinkelbereich 10 gewährleistet. Außerdem erkennt man, dass beide Lagerschalen 5, 8 im Arbeitswinkelbereich 10 jeweils radial zum Gelenkzapfen 3 verlaufen.

Die Aufnahmelagerschale 8 ist in diesem Zusammenhang mit einem geringeren Radius Ri als der Radius R2 der Zapfenlagerschale 5 ausgerüstet. Da beide Lagerschalen 5, 8 jeweils als Kreisringschalen ausgebildet sind, kann die Aufnahmelagerschale 8 im Arbeitswinkelbereich 10 größtenteils formschlüssig in die Zapfenlagerschale 5 eingreifen, sodass die beiden Hebel 1 , 2 nach Herstellen der lösbaren Drehgelenkverbindung 3 bis 8 einwandfrei gegeneinander geführt werden. Das gilt zumindest in radialer Richtung. Denn hierbei gleiten die beiden Lagerschalen 5, 8 im Arbeitswinkelbereich 10 aneinander entlang. Um zusätzlich auch eine axiale Führung und Sicherung der lösbaren Drehgelenkverbindung 3 bis 8 im Arbeitswinkelbereich 10 zur Verfügung zu stellen und umzusetzen, ist der Gelenkzapfen 3 nach dem Ausführungsbeispiel mit zwei axial zueinander beabstandeten Zapfenlagerschalen 5 ausgerüstet, wie man insbesondere in der Fig. 1 erkennt. Die Zapfenaufnahme 6 verfügt ihrerseits über zwei axial zueinander beabstandete Aufnahmelagerschalen 8. Dabei entspricht der axiale Abstand A der Zapfenlagerschalen 5 dem Abstand A der Aufnahmelagerschalen 8, damit die jeweilige Lagerschalen 5, 8 in gleichen Ebenen zueinander liegen und wie beschrieben radial ineinander greifen können.

Für die axiale Sicherung der lösbaren Drehgelenkverbindung 3 bis 8 sorgen nun einerseits der den Gelenkzapfen 3 tragende Fl ebelf ortsatz 4 als Bestandteil der männlichen Hälfte 3, 4, 5 und andererseits ein Fl ebelf ortsatz 7 als Bestandteil der weiblichen Hälfte 6, 7, 8, welcher die Aufnahmelagerschale 8 trägt. Denn der Flebelfortsatz 4 der männlichen Hälfte 3, 4, 5 greift zwischen die beiden Aufnahmelagerschalen 8 ein. Dabei ist die Auslegung so getroffen, dass der fragliche Flebelfortsatz 4 und meistens auch der ihn frontseitig tragende erste Hebel 1 eine Materialstärke aufweisen, welche dem Abstand A zwischen den beiden Aufnahmelagerschalen 8 entspricht. In gleicher Weise ist der Flebelfortsatz 7 bzw. der ihn frontseitig tragende zweite Hebel 2 so ausgebildet bzw. mit einer solchen Materialstärke ausgerüstet, welche dem Abstand A der beiden Zapfenlagerschalen 5 entspricht.

Auf diese Weise werden die beiden Hebel 1 , 2 mit Hilfe der lösbaren Drehgelenkverbindung 3 bis 8 nicht nur radial schwenkbar um den Gelenkzapfen 3 miteinander verbunden, sondern zugleich auch axial geführt. Dabei kann schließlich die Auslegung so getroffen werden, dass der erste Hebel 1 zusammen mit der frontseitig an ihm vorgesehenen männlichen Hälfte 3, 4, 5 der Drehgelenkverbindung 3 bis 8 ein einstückiges Bauteil, insbesondere ein solches aus Kunststoff, beispielsweise ein Kunststoffspritzgussteil, darstellt. Gleiches mag für den zweiten Hebel 2 inklusive der frontseitig des zweiten Flebels 2 vorgesehenen weiblichen Hälfte 6, 7, 8 gelten. Auf diese Weise können die beiden Hebel 1 , 2 unschwer miteinander drehgelenkig verbunden werden, und zwar unter Berücksichtigung der achsfreien bzw. lösbaren Drehgelenkverbindung 3 bis 8. Das erleichtert die Montage der beiden Hebel 1 , 2 insbesondere bei beengten Einbauverhältnissen beispielsweise im Innern eines Gehäuses eines Kraftfahrzeug-Türschlosses enorm.

Bezugszeichenliste

1 Hebel

2 Hebel

3, 4, 5, 6, 7, 8 Drehgelenkverbindung

3, 4, 5 männliche Hälfte

3 Gelenkzapfen

4 Hebelfortsatz

5 Zapfenlagerschale

6, 7, 8 weibliche Hälfte

6 Gelenkzapfenaufnahme

7 Hebelfortsatz

8 Aufnahmelagerschale

9 Verbindungswinkelbereich 10 Arbeitswinkelbereich

A Abstand

Ri Radius

R ₂ Radius