用作机动车中功能单元的执行器的鲍登拉索的制作方法

本发明涉及一种鲍登(Bowden)拉索，其由壳套、芯线以及用于芯线的密封装置组成，优选地被设计为机动车中功能单元的执行器(致动器)。本发明还涉及一种作为机动车中的功能元件且配置有该鲍登拉索的用于门或后挡板(背门)的锁闩单元。

背景技术：

根据本发明的鲍登拉索通常是由可相对于通常柔性设计的壳套移动的线丝或拉索芯线构成的物件。此类鲍登拉索的壳套通常由塑料制成。芯线分别由金属或金属线丝制成。上述类型的鲍登拉索优选地用作为机动车中多种功能元件的执行器或控制元件。与同样常用的刚性杆元件相反，鲍登拉索使用起来更具柔性。例如，因为半径小，它们甚至可围绕边缘设置，由此便于适应车辆内的相应的特定条件。

用于根据本发明的鲍登拉索的芯线的密封装置是指将芯线的滑动部分密封起来以免受到周围、特别是环境(例如湿气)的影响的装置或元件。

这类用作执行元件或控制元件的鲍登拉索是手动操作或电机致动的，手动操作例如通过手柄、即用于打开机动车车门锁的拉手来进行，电机致动例如通过操作用于机动车车门锁的锁紧辅助装置(cinching aid)的驱动电机来进行。

根据本发明的机动车中的功能元件是指操作和使用机动车的设备，例如离合器、加热和空调系统、箱盖板(加油口盖)或门锁闩。但功能元件也是相应的装置或设备，例如上述的用于机动车车门锁闩的锁紧辅助装置。

根据DE 297 05 650 U1，鲍登拉索用作用于操作机动车中加热和空调 系统的风门片的执行器。根据DE 11 2006 000 105 B4，鲍登拉索用于打开被锁定的座椅靠背。打开时，此靠背能向下折叠以扩大承载空间，或者能倾斜以便于进入车中。

鲍登拉索用作机动车中的执行器的上述应用范围都位于驾驶室内，因此不直接受到环境影响，所以通常不暴露于极端湿气中。

由于上面已描述的鲍登拉索的柔性，特别是由于将它们围绕功能元件柔性设置的可能性，鲍登拉索优选地用作锁闭系统中锁和闩的执行器，以及用作机动车锁闩的执行器，例如机动车车门或后挡板的锁闩(如侧门锁)、行李箱或发动机罩的锁闩。

因此，从DE 20 2009 010 787 A1中已知一种用于机动车车门锁闩的电驱动锁紧辅助装置使用鲍登拉索作为驱动装置和锁闩之间的执行器。

配置有锁闩的机动车车门或后挡板通常被分为湿区和干区。换言之，这样典型地安装在机动车车门面向中心柱(B-柱)一侧的锁闩至少部分地暴露于外界大气中，受到相应的环境影响。该锁闩遭受所有大气变化，例如温度变化，包括冷凝物从水到冰的物理状态的变化。

从DE 199 44 968 A1中我们知道一种由湿区和干区组成的机动车车门锁闭系统。

在这个范围内，这类锁闭系统的部件也可能经受环境影响，并且相对于彼此移动的部件，比如鲍登拉索，需要特别地考虑到这些影响。尤其是，如果湿气冷凝在该鲍登拉索上，特别是在壳套和芯线之间的交界面上，则湿气有可能渗入到芯线的滑动区域中。如果此后湿气的物理状态因为温度降低而改变，则鲍登拉索及随之锁闭系统的功能将会有风险。因此，鲍登拉索的定位及芯线的滑动区域的密封是特别重要的。

从DE 101 42 832 A1中已知一种鲍登拉索，其芯线的滑动区域具有高效密封，特别是有效防止湿气。为形成密封，在芯线上滑动的由弹簧加载的导管将被压靠在覆盖有阻尼层的壳套上。

DE 102 20 732 A1公开了一种鲍登拉索和机动车车门锁闩之间的防潮连接，壳套上的O形密封环阻止湿气进入锁壳中，这也同样地保护了设置 在壳套内的鲍登拉索芯线的出口区域。

在WO 2007/042 086 A1中，机动车中鲍登拉索的接口通过袋囊密封。

从JP 2006-33 66 95 A中已知一种鲍登拉索在壳套上具有端盖，端盖配置有环向凹槽，用于将鲍登拉索固定/夹持在锁定元件上。

所有的上述鲍登拉索在密封以防止环境影响方面被证明是有效的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种只由少量部件组成的简单的鲍登拉索，即使在极端环境条件下也能有效地密封芯线。另外，在机械载荷如车辆移动时的冲击和振动作用下也能保证有效的密封。

车辆中的这类机械载荷可由路面颠簸产生，但也可由外界大气与驾驶室之间的不同压力产生。另外，执行器的突然移动也会短暂引起机械载荷的增加。

可以理解，上述环境影响及机械载荷经常同时出现，需要通过密封装置进行控制。

这个目的的解决方案包括具有权利要求1的特征的鲍登拉索。有利的实施方式源自从属权利要求2–9。此外，本发明涉及一种配置有该鲍登拉索的锁闭单元，该锁闭单元作为机动车车门或后挡板的功能元件。

根据本发明的鲍登拉索优选地用作机动车中功能单元的执行器，其由壳套、芯线以及用于芯线的密封装置组成，密封装置由在所述芯线上滑动的套筒和致动所述套筒的弹簧形成。

鲍登拉索具有由弹簧加载的可动套筒，套筒能在芯线上滑动，这样的设计可提供芯线的滑动区域的一种弹性密封装置。由于它的柔性，该密封装置的密封效能即使在高机械载荷下也不受影响。这类载荷在车辆驾驶时经常出现，当执行器被操作时也出现。可以理解，鲍登拉索的壳套设计有凸台或边缘作为套筒的对向支承部。

鲍登拉索的壳套优选由塑料制成。对于内部的鲍登拉索的芯线，优选使用金属线丝或金属丝网。在本发明的范围内，也可以使用塑料绳。

在本发明的第一个优选实施例中，鲍登拉索包括致动所述套筒的同心螺旋弹簧。在本发明中，同心螺旋弹簧是指弹簧绕圈围绕共同的中心轴线卷绕。

本实施例中，鲍登拉索具有仅能由螺旋弹簧产生的弹簧常数，这提供了密封装置的特别“软”的弹性，其即使对微小冲击和振动也产生反应。

在鲍登拉索的进一步的优选实施例中，同心螺旋弹簧具有至少部分地包围套筒的锥形延伸部。在本发明的情况下，同心锥形指的是螺旋弹簧配置有围绕共同的中心轴线卷绕的弹簧绕圈且绕圈直径恒定地增大。在本发明的情况下，部分地包围套筒指的是螺旋弹簧围绕套筒长度的至少三分之一卷绕。优选地，螺旋弹簧以紧配合的形式覆盖套筒的整个长度。

与套筒结合的鲍登拉索的这个非常重要的实施例以套筒能够在弹簧内有限地转动的方式确保了密封装置的高度柔性的平顺性。

从这个实施例中得出：鲍登拉索如果以小半径安装则能不受限制地保持其密封效能。从上述DE 102 20 732 A1中已知鲍登拉索可用于大于90°的曲线。

在上述实施例中，螺旋弹簧用作套筒的压力元件和导向元件。

在鲍登拉索的一个特别优选的实施例中，锥形延伸部相对于中心轴线以7°-13°的角度延伸。

螺旋弹簧的这种特殊几何形状提供了弹簧和套筒的最优的相互作用(套筒在弹簧内的转动)。

在鲍登拉索的进一步的优选实施例中，锥形延伸部相对于中心轴线以10°的角度延伸。

螺旋弹簧的这种非常特殊的几何形状以及随之获得的弹簧常数改善了弹簧和套筒之间的相互作用，由此进一步优化了密封装置。

在鲍登拉索的进一步的优选实施例中，使用了由金属制成的螺旋弹簧。弹簧的优选材料是钢。

当螺旋弹簧由金属特别是钢制成时，可特别地构造对鲍登拉索来说极其重要的弹簧常数。

在鲍登拉索的进一步的实施例中，壳套由弹性体塑料制成。

在本发明的这个实施例中，金属弹簧和塑料套筒之间的相互作用允许套筒和螺旋弹簧之间的特别低摩擦和长期耐磨的连接。

在本发明的进一步的特别优选实施例中，可滑动到芯线上的套筒被设计为空心体(空心筒体)，空心体具有面向螺旋弹簧的套筒凹部。

在鲍登拉索的这个实施例中，鲍登拉索密封装置的弹性以一方面由套筒上的套筒凹部形成与螺旋弹簧的绕圈匹配的入口的方式被优化。这提供了螺旋弹簧和套筒之间的导向的、准结合连接，这进一步改善了密封装置的弹性。另一方面，当螺旋弹簧完全围绕套筒卷绕且坚实套筒体的表面被设计为略微拱起时，实现了密封装置的弹性的进一步优化。这进一步优化了在载荷条件下套筒在弹簧内的上述转动。换句话说，密封装置能更好地抵抗不利的机械冲击。

在进一步的实施例中，鲍登拉索配置有至少一个固定元件，该固定元件是弹簧加载的套筒的对向支承部，还作为螺旋弹簧的端部止挡。

根据本发明的该优选实施例，实现了套筒被覆盖壳套的对向支承部明确限制，且螺旋弹簧被端部止挡明确限制。与上述边缘或凸台的应用相比，该对向支承部及固定止挡进一步优化了鲍登拉索，尤其是密封装置。在固定元件上的用于螺旋弹簧的止挡优选设计为环向的O形凹槽，从而螺旋弹簧的几何形状上互补的端部可在内部有限地转动，这进一步增加了密封装置的弹性。固定元件优选设计为O形空心元件，可供鲍登拉索滑动穿过并紧固在其上。该空心固定元件于是也具有O形凹槽以将鲍登拉索夹持在机动车的功能元件(优选为机动车车门锁闩)上。

本发明还包括用作机动车中功能元件的用于机动车车门或后挡板的锁闩单元，具有：由锁钩和用于将锁钩锁定就位的至少一个卡爪组成的锁闭系统、至少一个用于打开该锁闭系统的门把手、以及可能地至少一个用于锁定该锁闭系统的锁闭装置，其中锁闩单元包括根据本发明的鲍登拉索作为用于打开锁闩单元的执行器。

对于例如从DE 10 2010 063 868 A1中已知的机动车锁闩，使用本发明 的鲍登拉索作为执行器实现了操作安全。这是因为：鲍登拉索优选地用作用于打开该锁闩的锁闭系统并因此打开相关的门或后挡板的执行器，即使在驾驶模式该鲍登拉索也具有极高的紧密性。这与由门把手移动以打开该锁闭系统的执行器是否连接到相应的门或后挡板的湿区或干区中的锁闩(锁闩壳体)无关。

除非在下文另有说明，本发明的目的可包括上述各单个特征或各特征的任意组合。

附图说明

下面的附图中描述了根据本发明的鲍登拉索及配置有该鲍登拉索的机动车锁闩的有利的实施方式。

图1：包括主要部件的鲍登拉索

图1a：根据本发明的放大的套筒

图1b：根据本发明的放大的弹簧

图1c：根据本发明的放大的固定元件

图2：具有侧门锁闩的车辆的局部图

图3：配置有鲍登拉索的机动车锁闩

具体实施方式

图1示出了根据本发明的具有所有基本部件的鲍登拉索(1)的设计。鲍登拉索(1)包括优选由塑料制成的壳套(2)以及设置在壳套(2)内部的优选由钢制成的滑动芯线(3)。在芯线(3)的端部具有芯线端部止挡(7)以及连接元件(8)。连接元件(8)用作鲍登拉索(1)和功能元件之间的连接器，功能元件例如是这里不可见的用于机动车车门锁闩单元(10)的操纵杆。连接元件(8)为被示出为垂直于鲍登拉索(1)的栓销(8)。栓销(8)通常焊接到鲍登拉索的芯线(3)上。在本发明中，连接元件(8)也可以有不同的设计，例如环状物或钩。为了密封壳套(2)的这里不可见的端部，所示套筒(4)包围该壳套(2)，套筒(4)在芯线(3) 上滑动且通过同心锥形螺旋弹簧(5)弹性地加载。为此目的，壳套(2)通常在固定元件(6)内具有这里不可见的类似凸台的对向支承部(6.4)。对鲍登拉索(1)进行密封是指对壳套(2)内芯线(3)的滑动范围进行密封以免受到环境影响。

套筒(4)是一个由弹性体塑料制成的开口空心体。如图1a所示，套筒(4)具有用于插入芯线(3)的开口(4.3)。另外，套筒(4)在前部具有拱顶表面(4.2)和套筒凹部(4.1)。在所示的实施例中，锥形设计的螺旋弹簧(5)覆盖套筒(4)的整个长度。螺旋弹簧(5)的一个绕圈位于套筒(4)上的套筒凹部(4.1)内，从而在螺旋弹簧(5)和套筒(4)之间形成所述的结合连接。套筒(4)和螺旋弹簧(5)共同形成根据本发明的鲍登拉索(1)的弹性密封装置。如果使用鲍登拉索(1)时(例如当鲍登拉索安装到机动车中时)出现机械载荷(例如因为行车导致的冲击或振动)，则这些载荷将被本发明的由套筒(4)和螺旋弹簧(5)组成的弹性密封装置抵消和补偿。密封装置不受恒载的影响。即使鲍登拉索(1)被突然致动，其也能受到弹性设计的密封装置的保护。

从图1可以很好地理解套筒(4)在螺旋弹簧(5)内的上述转动。

在图1中，鲍登拉索(1)与壳套(2)一起固定在固定元件(6)内部。该固定元件(6)优选地通过具有相应锁闩凹部的环向凹槽(6.1)夹持到功能元件，即机动车锁闩单元(10)。如下图1c所示，固定元件(6)优选地设计为套筒(4)的对向支承部(6.4)以及螺旋弹簧(5)的端部止挡(6.2)。

图1a示出了放大的套筒(4)。套筒(4)由弹性体塑料制成且由大约24mm长的空心圆形体构成。套筒(4)通过开口(4.3)在鲍登拉索(1)的芯线(2)上同心滑动。根据附图1所示的实施例，套筒(4)全部插入到螺旋弹簧(5)内，该螺旋弹簧(5)之前已被滑动设置在芯线(3)上。螺旋弹簧(5)的一个绕圈位于套筒(4)的套筒凹部(4.1)内。这支持螺旋弹簧(5)和套筒(4)之间的上述结合连接，使得在载荷状态下套筒(4)可以如上所述在螺旋弹簧(5)内转动。套筒(4)的拱顶表面(4.2)对于 套筒(4)的转动同样是有用的。在这个实施例中，套筒(4)的面向壳套(2)的部分的直径为5至5.8mm。为了达到与螺旋弹簧(5)所需的紧配合，套筒(4)的直径优选为5.4mm。套筒(4)的空心体的壁厚优选为0.5mm。

图1b示出了具有增大的半径的同心螺旋弹簧(5)，放大为锥形螺旋弹簧(5)。螺旋弹簧(5)优选由钢制成，各绕圈之间的间隙约为4mm，弹簧常数增大。螺旋弹簧(5)的锥形延伸部(5.1)相对于中心轴线优选以7°-13°的角度延伸。已证明10°的角度是特别优选的。螺旋弹簧(5)的初始直径优选为6.8至7mm，通常为6.9mm。为了形成与套筒(4)的上述紧配合，弹簧绕圈以这样的方式被引导：螺旋弹簧(5)的最大直径是5.2至5.6mm，优选5.4mm。螺旋弹簧(5)的总长度优选为45mm。

图1c示出了用于鲍登拉索的放大的固定元件(6)，其被设计为夹子(6)。固定元件(6)优选由金属制成且设有环向凹槽(6.1)，用于将拉索夹持在功能元件也就是机动车锁闩单元(10)中的相应的锁闩凹部(17)内。固定元件(6)被设计为套筒(4)的对向支承部(6.4)以及螺旋弹簧(5)的端部止挡(6.2)。因此，固定元件(6)围绕用于芯线的管道(6.3)设计有作为套筒(4)的对向支承部(6.4)的凸台(6.4)。螺旋弹簧(5)的所述端部止挡(6.2)用环向的、优选为圆形的槽(6.2)构建而成。在该端部止挡(6.2)中，螺旋弹簧(5)的端部绕圈在载荷状态下能够有限地转动。

鲍登拉索(1)的密封装置的高弹性(柔性)在附图1a-1c中变得尤其明显，附图1a-1c示出了部件的放大图：a)具有套筒凹部(4.1)和拱顶表面(4.2)的套筒(4)；b)同心设计的螺旋弹簧(5)；c)具有端部止挡(6.2)的固定元件(6)。

图2示出了机动车(16)中机动车车门(15)的机动车锁闩单元(10)，机动车(16)只是部分示出。锁闩单元(10)具有以剖视图示出的锁闩壳体(11)，其包括由锁钩(12)及用于将锁钩(12)锁定就位的卡爪(13)组成的锁闭系统(12,13)。图示的锁闭系统(12,13)处于接合(锁定)位置，因此机动车车门(15)也是锁定的。根据本发明，卡爪(13)通过门 (15)上的拉手(14)连接到在此仅示意性示出的鲍登拉索(1)。为了打开锁闩单元(10)并随之打开门(15)，操作拉手(14)。这样，通过鲍登拉索(1)将卡爪(13)提离由弹簧加载的锁钩，鲍登拉索(1)是用于作为功能元件(10)的机动车锁闩(10)的执行器(1)。鲍登拉索(1)及拉手(14)共同是锁闩单元(10)的操作系统的一部分。可以理解，该鲍登拉索(1)同样可用于锁闩单元的在此未示出的锁闭系统。为了完整起见，需要提及的是：在鲍登拉索(1)和卡爪(13)之间可能安装有在此不可见的用于打开的分离杆。同样可理解的，机动车车门(15)在车辆(16)内部配置有在此不可见的门把手。

根据本发明的高度密封的鲍登拉索(1)可以不受限制地工作，即使在极端环境条件下。鲍登拉索(1)因此可安装在机动车车门(15)的湿区内而不出问题。

图3示出了根据本发明的鲍登拉索(1)，其通过固定元件(6)夹持在机动车车门锁闩(10)中的相应锁闩凹部(17)上。鲍登拉索(1)连接到机动车锁闩(10)上准备运行。

因此，本发明涉及一种用于鲍登拉索(1)及由此用于机动车锁闩单元(10)的即使在极端环境条件下也高效的密封装置，该密封装置可以用简单的方式形成。

附图标记列表

1:鲍登拉索

2:壳套

3:芯线

4:套筒

4.1:套筒凹部

4.2:表面

4.3:开口

5:螺旋弹簧

5.1:锥形延伸部

6:固定元件

6.1:凹槽

6.2:端部止挡

6.3:管道

6.4:对向支承部

7:芯线端部止挡

8:连接元件

10:锁闩单元

11:锁闩壳体

12:锁钩

13:卡爪

14:门把手

15:机动车车门

16:机动车

17:锁闩凹部