Einstellmechanismus zur Längeneinstellung eines Bowdenzugs

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung zur Längeneinstellung eines Bowdenzugs, die eine einfache und sichere Längeneinstellung eines Bowdenzugs an das zu betätigende Gerät ermöglicht.

2. Stand der Technik

Bowdenzüge werden u. a. in Kraftfahrzeugen, Maschinen oder bei Fahrrädern eingesetzt. Sie dienen im Allgemeinen der Verbindung einer Betätigungsvorrich- tung, z. B. einem Pedal oder einem Hebel, mit einem zu betätigenden Gerät, z. B. einer Bremse oder Kupplung. Die Länge des Bowdenzugs zwischen der Betätigungsvorrichtung und dem zu betätigenden Gerät muss üblicherweise spielfrei eingestellt sein, damit sich das Gerät richtig betätigen lässt. üblicherweise werden Bremsen oder Kupplungen über die Länge des Bowdenzugs eingestellt oder nach- gestellt.

Bowdenzüge können Zug- und Druckkräfte an entfernte Orte übertragen. Sie bestehen üblicherweise aus einer biegsamen Hülle, die aus einer Drahtspirale gebildet wird, die mit Kunststoff ummantelt ist sowie aus einem Kabel, das üblicher- weise aus einem Drahtseil gebildet wird. Das Kabel ist innerhalb der Hülle frei verschiebbar. Die Hülle nimmt in erster Linie Druckkräfte auf, das Kabel überträgt in erster Linie Zugkräfte.

Bowdenzüge dieser Art werden üblicherweise auf eine bestimmte Länge einge- stellt, indem die Hülle in ihrer Länge verändert wird. Die Länge des Kabels wird

meistens konstant gehalten. Zu diesem Zweck sind im Stand der Technik unterschiedliche Einstellvorrichtungen bekannt.

So zeigt beispielsweise die EP 1 296 072 Al einen Einstellmechanismus zur Län- geneinstellung eines Bowdenzugs, aufweisend ein zylinderförmiges Gehäuse und ein darin verschiebbar angeordnetes Verstellglied, das gegen das zylinderförmige

Gehäuse durch eine Feder vorgespannt ist. Die Feder erzeugt eine Vorspannkraft auf dem Bowdenzug, so dass der Bowdenzug automatisch vorgespannt wird. Um das Verstellglieds an dem zylinderförmigen Gehäuse dauerhaft festzustellen, ist das Verstellglied mit Verriegelungsmitteln ausgestattet, die mit entsprechenden

Verriegelungsmitteln am Gehäuse verriegeln können.

Weitere Einstellmechanismen für Bowdenzüge sind beispielsweise aus der EP 0 861 988 A2, EP 0 658 696 Al oder der WO 96/25604 bekannt. Alle diese Ein- Stellmechanismen arbeiten nach dem oben beschriebenen Prinzip, d. h. sie verfügen über Federn, die eine bestimmte Vorspannung auf den Bowdenzug aufbringen und dann manuell oder automatisch festgestellt werden. Solche Einstellvoπϊch- tungen bestehen oft aus einer Vielzahl von Bauteilen und sind vergleichsweise kompliziert montierbar oder einstellbar.

Die letzten drei beschriebenen Einstellmechanismen können auftretendes Spiel des Bowdenzugs automatisch ausgleichen. Aus diesem Grund weisen sie allerdings in sich ein gewisses axiales Spiel auf. Ein derartiges Spiel im Einstellmechanismus ist aber unerwünscht, da es die Antwortzeit auf eingeleitete Bewegun- gen vergrößert.

Weiterhin führt diese automatische Nachstellung dazu, dass die Kräfte, die mit diesen Einstellmechanismen übertragen werden können, nicht besonders hoch sind. Daher sind diese Einstellmechanismen nicht für sicherheitsrelevante An- Wendungen, beispielsweise bei Feststellbremsen einsetzbar.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einstellvorrichtung für einen Kabelzug bereitzustellen, die einfach in ihrem Aufbau ist, leicht und fehlerfrei zu montieren ist, einen geringen Raumbedarf aufweist, kein axiales Spiel aufweist, besonders hohe Kräfte übertragen kann, besonders zuverlässig arbeitet und besonders einfach und sicher betätigt werden kann.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Die o. g. Aufgaben werden gelöst durch eine erfindungsgemäße Einstellvorrichtung gemäß Patentanspruch 1.

Insbesondere werden die Aufgaben gelöst durch einen Einstellmechanismus zur Längeneinstellung eines Bowdenzugs, aufweisend einen Grundkörper zur Aufnahme einer ersten Hülle des Bowdenzugs; ein Stellglied mit einer Außenverzahnung zur Aufnahme einer zweiten Hülle des Bowdenzugs; mindestens einen scha- lenförmigen Einsatz, mit einer Innenverzahnung; wobei der Grundkörper einen hohlzylinderförmigen elastischen Federbereich aufweist, in den der mindestens eine Einsatz eingesetzt ist, so dass die Innenverzahnung des Einsatzes mit der Außenverzahnung des Stellglieds in Eingriff steht.

Durch den hohlzylinderförmigen Federbereich wird der eingesetzte Einsatz oder die eingesetzten Einsätze in Richtung des Stellgliedes gedrückt und ein sicheres Verrasten des Stellgliedes mit dem Einsatz oder den Einsätzen ist gewährleistet. Der Federbereich verformt sich beim Verstellen des Einstellmechanismus aus der zylindrischen Form elastisch in eine leicht ovale Form.

Dadurch, dass der Einsatz oder die Einsätze in den Grundkörper eingesetzt werden wird eine besonders robuste Anordnung bereitgestellt, die zudem einfach zu montieren ist. Der Einstellmechanismus ist daher einfach aufgebaut, robust und kann hohe Lasten übertragen.

Die Verzahnungen am Einsatz und am Stellglied stehen derart in Eingriff, dass das Stellglied bezüglich des Grundkörpers nur in einer Richtung (Zugrichtung P) bewegt werden kann, d.h. nur zum "Verlängern" des Einstellmechanismus. Damit ist sichergestellt, dass der Monteur den einzustellenden Bowdenzug sicher spannt.

Durch den einfachen und robusten Aufbau aus im Wesentlichen nur drei oder vier Komponenten weist der Einstellmechanismus eine hohe Zuverlässigkeit auf, ist spielfrei und kann hohe Lasten übertragen. Zudem ist er hauptsächlich aufgrund des hohlzylinderformigen Federbereichs sehr klein und dünn, so dass er universell eingesetzt werden kann, um Bowdenzüge einzustellen.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Einstellmechanismus wird zum Einstellen der Länge des Bowdenzugs der Grundkörper und das Stellglied in Zugrichtung P manuell auseinander gezogen, wobei die Innenverzahnung des schalen- förmigen Einsatzes über die Außenverzahnung des Stellgliedes gleitet und in einer neuen Stellung verrastet. Bevorzugt geschieht die Einstellung des Bowdenzugs, d.h. die Verlängerung des Einstellmechanismus, manuell und nicht automatisch, so dass eine hohe Zuverlässigkeit, Spielfreiheit und hohe übertragene Lasten garantiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Einsatz ohne axiales Spiel in dem Federbereich befestigt. Dadurch wird ein axiales Spiel des Einstellmechanismus vollständig vermieden.

Bevorzugt weist der schalenförmige Einsatz an seiner Außenseite Rastelemente aufweist, die mit entsprechenden Rastelementen am Federbereich in Eingriff stehen. Die Rastelemente am Einsatz und am Federbereich halten den Einsatz nach dessen Montage innerhalb des Federbereichs. Daher kann der Einstellmechanismus einfach montiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform weist der schalenförmige Einsatz an einem Ende einen Bund auf, der sich an einer Stirnfläche des Federbereichs abstützt. Der Bund am Einsatz stützt sich auf der Stirnfläche des Federbereichs ab und überträgt damit die axialen Kräfte des Stellglieds auf den Grundkörper. Ein optionaler Absatz innerhalb des Grundkörpers, auf dem sich der Einsatz zusätzlich abstützt, kann ebenfalls ein Teil der axialen Kräfte aufnehmen.

Bevorzugt weisen der Grundkörper und das Stellglied an jeweils einem Ende einen Bund zur manuellen Betätigung des Einstellmechanismus auf. Um die manu- eile Einstellung zu erleichtern, weisen der Grundkörper und das Stellglied an jeweils einem Ende einen Bund auf, mit denen der Einstellmechanismus von Hand einfach auseinander gezogen werden kann.

Bevorzugt weist die Außenverzahnung des Stellgliedes ringförmige Zähne auf, die in Zugrichtung P geneigt sind, so dass das Stellglied gegenüber dem Einsatz und dem Grundkörper irreversibel in Zugrichtung P verschoben werden kann.

Aufgrund der ringförmigen Zähne, wird eine sicheres Verrasten mit Zähnen an dem Einsatz bereitgestellt. Weiterhin kann durch die ringförmigen Zähne das

Stellglied gegenüber dem Grundkörper verdreht werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Einstellmechanismus versagt. Die beiden Hüllen des Bowden- zugs sind daher bezüglich einer Verdrehung voneinander entkoppelt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei schalenförmige Einsätze in den Federbereich eingesetzt. Durch zwei schalenförmige Einsätze wird ein symmetrischer Aufbau des Einstellmechanismus bereitgestellt, der besonders zuverlässig arbeitet und höhere axiale Kräfte übertragen kann, als nur mit einen Einsatz.

Bevorzugt weisen die Einsätze in dem Federbereich ein radiales und/oder ein tan- gentiales Spiel aufweisen. Ein radiales und/oder tangentiales Spiel der Einsätze im

Federbereich erleichtert die Einstellung des Einstellmechanismus. Das Spiel ist

derart ausgelegt, das es zusammen mit der elastischen Verformung des Federbereichs den notwendigen Raum für ein übergleiten der Rastzähne in Zugrichtung P bereitgestellt. Das radiale und/oder axiale Spiel ist aber immer kleiner als die radiale Höhe der Rastzähne.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Einstellmechanismus aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und nur aus den Bauteilen Grundkörper, Stellglied und einem oder zwei Einsätzen besteht. Damit ist der Einstellmechanismus besonders einfach aufgebaut, robust und zudem sehr leicht.

4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren erläutert. In denen zeigt:

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einstellmechanismus angeschlossen an einen Bowdenzug;

Fig. 2 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung des Einstellmechanismus aus

Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Einstellmechanismus aus Fig. 1 ;

Fig. 4 ein Detail der Schnittansicht aus Fig. 3; und

Fig. 5 eine dreidimensionale Darstellung des Montageablaufs eines Einstellmechanismus aus Fig. 1.

5. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im Folgenden werden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfin- düng mit Bezug auf die Figuren im Detail erläutert.

Fig. 1 zeigte eine erste Ausführungsform eines Einstellmechanismus 1 zur Längeneinstellung eines Bowdenzuges 50, 52, 54. Der Einstellmechanismus 1 besteht aus einem Grundkörper 10, der mit einer ersten Hülle 50 des Bowdenzuges 50, 52, 54 verbunden ist, einem Stellglied 20, das mit einer zweiten Hülle 52 des Bowdenzuges 50, 52, 54 verbunden ist und zwei schalenförmigen Einsätzen 30, 31, die in den Grundkörper 10 eingesetzt sind. Der Bowdenzug 50, 52, 54 wird eingestellt, in dem der Abstand der Hüllen 50, 52 zueinander mittels des Einstellmechanismus 1 verändert wird, wobei das Stellglied 20 aus dem Grundkörper 10 herausgezogen wird, wie durch die Pfeile P dargestellt. Dabei bleibt die Länge eines Kabels 54 des Bowdenzugs 50, 52, 54, das sich durch den Einstellmechanismus 1 hindurch erstreckt, konstant.

Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Explosionsansicht der einzelnen Komponenten des Einstellmechanismus 1. Der Grundkörper 10 weist an einem Ende ein hohlzy- linderförmiges Federelement 12 auf, in das zwei schalenförmige Einsätze 30, 31 eingesetzt werden. Das Federelement 12 ist zu einem gewissen Maße elastisch verformbar, in dem es seine hohlzylindrische Form in eine leicht ovale Form ändern kann. Die Federwirkung des Federelements 12 ergibt sich im Wesentlichen aus der Wandstärke und dem verwendeten Material.

Dadurch ist es möglich, den Abstand der beiden Einsätze 30, 31 zueinander in radialer Richtung elastisch zu verändern, und eine Einstellung des Einstellmechanismus 1 zu ermöglichen.

Die schalenförmige Einsätze 30, 31 weisen jeweils eine Innenverzahnung 32 auf, die einer Außenverzahnung 22 des Stellglieds 20 entspricht. Zur Montage der Einsätze 30, 31 sind diese mit Rastelementen 38 ausgestattet, die in entsprechende Rastelemente 13 an dem Federelement 12 einrasten können. Damit werden die Einsätze 30, 31 axial in dem Grundkörper 10 festgehalten.

Der Einstellmechanismus 1, der sich zwischen einer ersten Hülle 50 und einer zweiten Hülle 52 des Bowdenzuges 50, 52, 54 befindet und deren axialen Abstand zueinander festlegt, muss während des Betriebs im Wesentlichen axiale Druckbelastungen aufnehmen. Zu diesem Zweck sind die schalenförmige Einsätze 30, 31 mit jeweils einem Bund 36 ausgestattet, der sich nach der Montage an eine Stirnfläche 15 des Federbereichs 12 des Grundkörpers 10 abstützt. über diesen Bund 36 wird ein Hauptteil der axialen Last übertragen.

Das Stellglied 20 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form, mit einem Durch- gangsloch 29 für das Kabel 54 des Bowdenzuges 50, 52, 54. An seiner Außenseite weist das Stellglied 20 einen Bereich mit einer Außenverzahnung 22 auf, die mit den Innenverzahnungen 32 der Einsätze 30, 31 in Eingriff steht.

Weiterhin weist das Stellglied 20 einen ersten Anschlag 25 auf, der die Verstell- möglichkeit des Einstellmechanismus 1 in Richtung der Zugrichtung P begrenzt. Ein zweiter Anschlag 27 begrenzt die minimale axiale Ausdehnung des Einstellmechanismus 1.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist der Grundkörper 10 einen zylinderförmiger Aufnah- me 18 zur Aufnahme der ersten Hülle 50 des Bowdenzugs 50, 52, 54 auf. Das Stellglied 20 weist eine entsprechende zylinderförmige Aufnahme 28 zur Aufnahme der zweiten Hülle 52 des Bowdenzugs 50, 52, 54 auf.

Der Grundkörper 10 und das Stellglied 20 weisen jeweils Durchgangslöcher 19, 29 auf, durch die sich das Kabel 54 des Bowdenzugs 50, 52, 54 erstreckt und sich axial frei verschieben kann.

Zur manuellen Betätigung des Einstellmechanismus 1 , d.h. zum Auseinanderziehen der Stellglieds 20 und des Grundkörpers 10, weist der Grundkörper 10 und der Stellglied 20 an jeweils einem Ende einen Bund 16, 26 auf, an dem der Monteur die beiden Elemente mit der Hand einfach auseinander ziehen kann. Beim

Auseinanderziehen gleiten die Rastzähne der Verzahnung 32 über die Rastzähne der Verzahnung 22, wobei die beiden Einsätze 30, 31 gegen die Federwirkung des Federbereichs 12 auseinander gedrückt werden. Dabei verformt sich der Federbereich 12 von einer zylindrischen in eine leicht ovale Form. Gleichzeitig wird ein Spiel 40, das in radialer Richtung zwischen der Einsätzen 30, 31 und der inneren Wandung des Federelements 12 existiert, eliminiert.

Nachdem der Einstellmechanismus 1 auf die gewünschte Länge eingestellt wurde, d.h. auseinander gezogen oder verlängert wurde, rasten die Rastzähne der Verzah- nung 32 wieder in die Rastzähne der Verzahnung 22 ein und verhindern so ein Verkürzen des Einstellmechanismus 1. Durch die geneigten Zähne der entsprechenden Verzahnungen 32, 22, ist der Einstellvorgang irreversibel, d.h. der Einstellmechanismus 1 kann lediglich verlängert werden, um den Bowdenzug 50, 52, 54 zu spannen, aber eine entgegengesetzte Bewegung, d.h. Verkürzung des Ein- Stellmechanismus 1 ist nicht mehr möglich.

Damit sich die beiden Einsätze 30, 31 leicht auseinander bewegen lassen, und das Federelement 12 lediglich eine elastische Formänderung aber keine elastische Vergrößerung des Durchmessers ausführen muss, weisen die Einsätze 30, 31 ein tangentiales Spiel 42 zueinander auf. Wenn das Federelement 12 bei der Verstellung eine elastische Formänderung zu einer ovalen Querschnittsform ausführt, kann sich das tangentiales Spiel 42 zwischen den beiden Einsätzen 30, 31 verringern.

Die Fig. 5 zeigt in drei Schritten einen bevorzugten Vorgang zum Montage des Einstellmechanismus 1. In einem ersten in Fig. 5a gezeigten Schritt, werden die beiden Einsätze 30, 31 derart auf die Außenverzahnung 22 des Stellglieds 20 aufgesetzt, dass der Bund 36 an dem Anschlag 27 anliegt, um einen möglichst großen Verstellbereich bereitzustellen.

In einem weiteren in Fig. 5b dargestellten Schritt wird dann das Stellglied 20 mit den schalenförmigen Einsätzen 30, 31 axial in den Grundkörper 10 eingeführt, bis die Rastelemente 38 mit den entsprechenden Rastelementen 13 am Federbereich 12 einrasten.

Der fertig vormontierte Einstellmechanismus 1 ist in Fig. 5c dargestellt.

Alle Komponenten des Einstellmechanismus 1 können aus einem Kunststoffmaterial, bevorzugt aus einem glasfaserverstärkten Polyamid 6.6 hergestellt werden. Damit erreicht der Einstellmechanismus 1 trotz seiner geringen Abmessungen und seines geringen Gewichts eine hohe Zuverlässigkeit und kann zur Einstellung und übertragung von sehr hohen axial Lasten verwendet werden.

Bezugzeichenliste 1 Einstellmechanismus 10 Grundkörper

12 hohlzylinderförmiger Federbereich

13 Rastelemente 15 Stirnfläche 16 Bund

18 Aufnahme

20 Stellglied

22 Außenverzahnung

25 Anschlag 26 Bund

27 Anschlag

28 Aufnahme

30 erster schalenförmiger Einsatz

31 zweiter schalenförmiger Einsatz 32 Innenverzahnung

36 Bund

Rastel emente radiales Spiel tangentiales Spiel erste Hülle des Bowdenzugs zweite Hülle des Bowdenzugs Kabel des Bowdenzugs