DE10148386A1

DE10148386A1 - Rücklaufsperre

Info

Publication number: DE10148386A1
Application number: DE10148386A
Authority: DE
Inventors: Sigurd Wilhelm
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-09-29
Filing date: 2001-09-29
Publication date: 2003-04-24

Abstract

Eine Rücklaufsperre umfasst zwei Teile (1, 2), die zwischen sich Sperrkörper (3) aufnehmen, die eine Relativdrehung der beiden Teile (1, 2) zueinander in nur einem Drehsinn zulassen. Die beiden Teile (1, 2) sind axial verschieblich zueinander ausgebildet. Das gegenüber dem einen Teil (1) axial verschobene andere Teil (2) ist zum formschlüssigen Eingreifen in ein gestellfest angeordnetes Gegenprofil (11) vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Rücklaufsperren. Rücklaufsperre werden beispielsweise dort eingesetzt, wo eine Relativdrehung zwischen zwei Teilen in lediglich einem Drehsinn möglich, im entgegengesetzten Drehsinn jedoch gesperrt ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Kopfstützeinrichtung insbesondere für Fahrzeugsitze, die mit einer derartigen Rücklaufsperre versehen ist, um bei einer sogenannten aktiven Kopfstütze das Rückschwingen der ausgelenkten Kopfstütze zu verhindern. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer mit einer erfindungsgemäßen Rücklaufsperre versehenen Kopfstützeinrichtung.

Aus EP 1 055 553 A2 beispielsweise ist eine aktive Kopfstütze für Kraftfahrzeugsitze bekannt geworden. Derartige Kopfstützen weisen typischerweise eine Vorrichtung auf, die einen Heckaufprall erfasst, in Verbindung mit einer Mechanik, die die Kopfstütze bei dem Heckaufprall selbsttätig nach vorne verlagern. Um insbesondere die Auslösung der Mechanik unabhängig von Körpergröße, Gewicht und Sitzposition der Fahrzeuginsassen zu machen, ist die Kopfstütze drehbeweglich im Rückenlehnengestell integriert und wird mittels einer Feder vorgespannt, in Verbindung mit einer Arretierung, die die Kopfstütze im vorgespannte Zustand hält. Mit der Arretierung ist ein Auslöser gekoppelt, der mit einem den Heckaufprall verbundenen Sensor verbunden ist, der bei Aktivierung die Arretierung löst, so dass die vorgespannte Feder die Kopfstütze nach vorne, dem Kopf des Insassen entgegen verschwenkt. Eine lösbare mechanische Verriegelung verhindert ein Zurückfedern der Kopfstütze.

Diese Verriegelung ist durch eine Rücklaufsperre gebildet, bei der ein Zahnsegment an einem die Kopfstütze tragenden Mittelteil vorgesehen ist, wobei ein Sperrstift oder eine Sperrklinke mit dem Zahnsegment in einer Weise kämmt, dass ein Schwenken des Zahnsegmentes in nur einer Richtung, nämlich in Richtung auf den Kopf des Fahrzeuginsassen möglich ist. Die Sperrklinke ist dann an einem Teil abgestützt, dass einem gestellfesten Teil zugeordnet ist. Derartige Rücklaufsperren lassen sich nur unter erschwerten Bedingungen montieren. Beispielsweise müssen die Sperrklinken montiert werden, und in einer bestimmten Richtung positioniert werden, so dass das später zu montierende Zahnsegment einwandfrei mit der Sperrklinke kämmen kann. Insbesondere ist nicht erkennbar, dass die Rücklaufsperre als vormontierte Baueinheit ausgeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Rücklaufsperre anzugeben, die einfach zu montieren ist. Erfindungsgemäß ist eine Rücklaufsperre vorgesehen, mit zwei Teilen, die zwischen sich Sperrkörper aufnehmen, die eine Relativdrehung der beiden Teile zueinander in nur einem Drehsinn zulassen, wobei die beiden Teile axial verschieblich zueinander ausgebildet sind, und wobei das gegenüber dem einen Teil axial verschobene andere Teil mit seinem Zahnprofil zum formschlüssigen Eingreifen in ein gestellfest angeordnetes Gegenprofil vorgesehen ist. Bei dieser erfindungsgemäßen Rücklaufsperre können zunächst die beiden Teile gemeinsam mit den dazwischen liegenden Sperrkörpern als Baueinheit ausgeführt werden. Ferner ist es möglich, diese Rücklaufsperren beispielsweise an einem Mittelteil vorzumontieren, dass die Kopfstütze trägt. Dieses Mittelteil inklusive Kopfstütze und Rücklaufsperre kann dann problemlos zwischen zwei gestellfeste Seitenteile eingeführt und positioniert werden, wonach das jeweils mit dem Zahnprofil versehene Teil der Rücklaufsperre axial nach außen verlagert wird, bis es mit dem Gegenprofil des Seitenteils eingreift.

Vorzugsweise ist das eine Teil der Rücklaufsperre durch eine Hülse gebildet, die einerseits einen Flansch zum Befestigen an einem Mittelteil und die andererseits einen nach radial innen vorspringenden Bord aufweist, um die Sperrkörper in axialer Richtung verliersicher zu halten. Das andere Teil kann vorzugsweise als Zapfen ausgebildet sein, der einerseits mit einem radial nach außen vorstehenden Sicherungselement versehen ist, um die Sperrkörper in axialer Richtung verliersicher zu halten. Das Sicherungselement ist vorzugsweise durch einen Zentrierring gebildet, der auf den Zapfen aufgepreßt ist. Der Zentrierring übergreift dann die Hülse, um diese verliersicher mit dem Zapfen zu halten. Außerdem weist der Zentrierring an seinem Außenumfang eine Zentrierfläche auf, die mit einer am Innenumfang der Hülse ausgebildeten Gegenfläche derart zusammenarbeitet, dass die Hülse und der Zapfen zueinander zentriert sind. Die Sperrkörper sind zwischen dem Flansch der Hülse und dem Sicherungselement des Zapfens verliersicher angeordnet. Diese erfindungsgemäß weitergebildete Rücklaufsperre ist demzufolge eine Baueinheit, die beispielsweise problemlos an das Mittelteil angeflanscht werden kann.

Das Zahnprofil ist vorzugsweise an dem Zapfen ausgebildet. Dies kann auf wirtschaftlich günstige Weise beispielsweise in einem Tiefzieh- oder Prägevorgang oder Stanzvorgang ermöglicht werden. Beispielsweise kann der Zapfen einen Radialflansch aufweisen, an den das Zahnprofil angestanzt wird.

Vorzugsweise ist der Zapfen stirnseitig mit einer Gewindebohrung zum verschrauben mit einem gestellfesten Teil versehen. Diese weitergebildete Rücklaufsperre ist für solche Anwendungen zweckmäßig, bei der eine Schraube durch ein Durchgangsloch des gestellfesten Teils hindurch geführt und in die Gewindebohrung hinein geschraubt wird. Wenn das Zahnprofil des Zapfens und das Gegenprofil des gestellfesten Teils einwandfrei zueinander ausgerichtet sind, kann durch Festziehen der Schraube der Zapfen an das gestellfeste Teil angezogen werden, wobei das Zahnprofil in das Gegenprofil eingreift.

Vorzugsweise ist der Zapfen stirnseitig mit einer polygonförmigen Ausnehmung zur drehfesten Aufnahme einer Drehstabfeder versehen. Da der montierte Zapfen gestellfest, also drehfest angeordnet ist, kann er problemlos Drehmomente aufnehmen.

Eine erfindungsgemäße Rücklaufsperre umfasst vorzugsweise einen Klemmrollenfreilauf, bei dem die beiden Teile konzentrisch ineinander angeordnet sind, wobei die beiden Teile zwischen sich über den Umfang verteilt angeordnete Klemmrollen aufnehmen, die in keilförmige Klemmspalten hineingefedert sind, wobei an einander zugewandten Umfangsflächen der beiden Teile ausgebildete Klemmbahnen die Klemmspalte begrenzen. Diese erfindungsgemäße Rücklaufsperre ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn eine bestimmte Winkelstellung der beiden Teile zueinander sicherzustellen ist. Während bei einem Klinkengesperre beispielsweise ein Einrasten nur in definierten Rastpositionen möglich ist, ermöglicht ein Klemmrollenfreilauf ein Arretieren jedenfalls in einem Drehsinn in jeder beliebigen Drehlage.

Ein Klemmrollenfreilauf ist auch deshalb zweckmäßig, weil die axiale Erstreckung zumindest einer der beiden Klemmbahnen länger als die Klemmrolle ausgebildet werden kann; das die verlängerte Klemmbahn tragende Teil kann gegenüber dem anderen Teil verschoben werden, wobei eine Axialverschiebung zwischen den Klemmrollen und dieser axial verlängerten Klemmbahn erfolgen kann.

Weiter oben wurde bereits erwähnt, dass die erfindungsgemäße Rücklaufsperre sich in besonders günstiger Weise für die Verwendung in einer Kopfstüfzeinrichtung insbesondere eines Fahrzeugsitzes eignet. Die Rücklaufsperren sind dann derart an den axialen Enden des Mittelteils angeordnet, dass die Zahnprofile in Richtung auf die Gegenprofile gerichtet sind. Wenn die beiden Teile jeder Rücklaufsperre ineinandergeschoben sind, ist gewährleistet, dass das Mittelteil zwischen die festsitzenden Seitenteile eingeführt werden kann. Der axiale Abstand zwischen den beiden an den beiden Seitenteilen vorgesehenen Gegenprofilen ist dann größer als der axiale Abstand von der Außenfläche des Zahnprofils bis zur Außenfläche des anderen Zahnprofils. Wenn die erfindungsgemäßen Rücklaufsperren an einem die Kopfstütze tragenden Mittelteil als Baueinheit vormontiert sind, kann dieses Mittelteil in einem ersten Schritt zwischen zwei an der Rückenlehne befestigten Seitenteile eingeführt werden, bis die Zahnprofile der Rücklaufsperren mit an den beiden Seitenteilen ausgebildeten Gegenprofilen einwandfrei gegenüberliegen. In einem zweiten Schritt können dann die mit dem Zahnprofil versehenen Teile beide Rücklaufsperren axial nach außen verschoben werden, bis sie formschlüssig in diese Gegenprofile eingreifen. In einem dritten Schritt können die mit dem Zahnprofil versehenen Teile an den Seitenteilen festgesetzt werden. Die Montage des Mittelteils ist dann abgeschlossen, jedenfalls was das Zusammenspiel der Rücklaufsperren mit den Seitenteilen einerseits und den Mittelteil andererseits betrifft.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt vier Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rücklaufsperre,
Fig. 2 eine Detailansicht der Rücklaufsperre aus Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kopfstützeinrichtung und
Fig. 4 eine Detailvergrößerung einer modifizierten erfindungsgemäßen Rücklaufsperre.
Die in den Fig. 1 und 2 abgebildete erfindungsgemäße Rücklaufsperre umfasst eine Hülse 1, einen durch die Hülse 1 hindurch geführten Zapfen 2, zwischen der Hülse 1 und dem Zapfen 2 über den Umfang verteilt angeordnete Klemmrollen 3, die gegen Klemmbahnen 4, 5 angefedert sind, wobei die Klemmbahn 4 am Innenumfang der Hülse 1 und wobei die Klemmbahn 5 am Außenumfang des Zapfens 2 ausgebildet ist. Die beiden Klemmbahnen 4, 5begrenzen in bekannter Weise keilförmige Klemmspalte. Der Zapfen 2 weist an seinem einen axialen Ende einen Sicherungsring 6 auf, der die Klemmrollen 3 in axialer Richtung verliersicher hält. Die Hülse 1 weist an ihrem einen axialen Ende einen nach radial innen gerichtete Bord 7 auf, um die Klemmrollen 3 in axialer Richtung verliersicher zu halten.
Die Hülse 1 weist an ihrem anderen axialen Ende eine Flansch 8 auf, der an einem hier nur angedeuteten Mittelteil 9 angeflanscht werden kann. Der Zapfen 2 weist an seinem anderen axialen Ende ein Zahnprofil 10 auf. Dieses Zahnprofil 10 ist vorgesehen für den Eingriff mit einem Gegenprofil 11, dass an einem hier nur andeutungsweise abgebildeten Seitenteil 12 vorgesehen ist. Fig. 2 zeigt anschaulich die Ausbildung des Zahnprofils 10 bzw. des Gegenprofils 11.
Der Zapfen 2 weist an seinem dem Seitenteil 12 zugewandten axialen Ende eine Gewindebohrung 13 auf. Der Fig. 1 ist zu entnehmen, dass eine Schraube 14 durch eine Durchgangsbohrung 15 des Seitenteils 12 hindurch geführt und in die Gewindebohrung 13 hinein geschraubt ist. Der Kopf der Schraube 14 stützt sich an dem Seitenteil 12 ab. An seinem anderen axialen Ende weist der Zapfen eine polygonförmige Ausnehmung 16 auf, in der ein axiales Ende einer Drehstabfeder 17 drehfest aufgenommen ist.
Fig. 1 zeigt unterhalb der Mittellinie eine Position der Rücklaufsperre, in der diese noch nicht fest mit dem Seitenteil 12 verschraubt ist. Oberhalb der Mittellinie ist ein Situation abgebildet, in der der Zapfen 2 durch Festsetzten der Schraube 14 axial in Richtung auf das Seitenteil 12 angezogen ist, wobei das Zahnprofil 10 mit dem Gegenprofil 11 in formschlüssigen Eingriff ist.
Die axiale Erstreckung der am Außenumfang des Zapfens 2 ausgebildeten Klemmbahn 5 ist größer als die Länge einer Klemmrolle 3. Diese Anordnung ermöglicht eine Relativverschiebung zwischen der Hülse 1 und dem Zapfen 2, wobei infolge des Festziehens der Schraube 14 der Zapfen 2 ein Stück aus der Rücklaufsperre herausgezogen wird, wobei eine Relativbewegung des Zapfens 2 gegenüber den Klemmrollen 3 und der Hülse 1 erfolgt.
Die Abbildung in Fig. 1 zeigt deutlich, dass bei axial festgelegter Position des Mittelteils 9 bzw. der Hülse 1 einerseits und des Seitenteils 12 andererseits die Rücklaufsperre radial von oben oder von unten parallel zum Seitenteil eingeführt werden kann, und zwar so weit, bis sich das Zahnprofil 10 und das Gegenprofil 11 einwandfrei gegenüberliegen. Im Anschluß daran kann die Schraube 14 in die Gewindebohrung 13 hinein gedreht werden, wodurch in beschriebener Weise der Zapfen 2 an dem Mittelteil 12 festgesetzt werden kann.
Diese erfindungsgemäße Rücklaufsperre bildet eine Baueinheit, die an dem Mittelteil 9 vormontiert werden kann, wobei die axiale Verschieblichkeit des Zapfens 2 eine Montage auch unter engen Platzverhältnissen ermöglicht.
Fig. 3 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Kopfstützeinrichtung. Die weiter oben beschriebene Rücklaufsperre ist ebenfalls an dem Mittelteil 9 einerseits und an dem Seitenteil 12 andererseits befestigt. Das Seitenteil 12 ist in einer nicht weiter dargestellten Rückenlehne verankert. Das Mittelteil 9 trägt eine hier nur angedeutete Kopfstütze 18. Zu diesem Zweck umfasst die Kopfstütze Tragstangen 19, von denen hier nur eine angedeutet ist. Die Tragstange 19 ist durch Führungsbuchsen 20 hindurch geführt, die an dem Mittelteil 9 befestigt sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Kopfstütze 18 höhenverstellbar ist.
Das Mittelteil 9 ist drehfest mit der auf Torsion vorgespannten Schraubendrehfeder 17 dadurch verbunden, dass es an das Ende der Schraubendrehfeder 17 angeschweißt ist. Jede andere Befestigungsart ist möglich.
Ferner ist eine hier nur angedeutete Verriegelungsvorrichtung 21 vorgesehen, die das Mittelteil 9 in seiner vorgespannten Position arretiert. Die Verriegelungsvorrichtung 21 kann beispielsweise pyrotechnisch betätigt werden, um eine Entriegelung vorzunehmen.
Im Falle eines Heckaufpralls kann der Verriegelungsmechanismus ausgelöst werden. In diesem Fall federt das Mittelteil 9 mit der Kopfstütze 18 unter der Kraft der vorgespannten Schraubendrehfeder 17 in Richtung auf den Kopf des Fahrzeuginsassen. Die Kopfstütze 18 folgt somit zunächst der Bewegung des Kopfes. Wenn der Kopf dann zurückschleudert, und gegen die Kopfstütze 18 drückt, ist eine rückläufige Bewegung der Kopfstütze 18 bzw. des Mittelteils 9 ausgeschlossen. Denn die Rücklaufsperre greift nun, so dass eine Relativdrehung zwischen der Hülse 1 und dem Zapfen 2 unmöglich ist.
Die erfindungsgemäße Kopfstützeinrichtung ist zwischen zwei Seitenteilen 12 angeordnet, wobei das andere Seitenteil nicht abgebildet ist. Der in Fig. 3 abgebildete Teil der Kopfstützeinrichtung kann gespiegelt auf der anderen Seite bei dem anderen Seitenteil 12 ausgebildet sein.
Es ist offensichtlich, dass die mit dem Mittelteil 9 vormontierten Rücklaufsperren problemlos zwischen die beiden festsitzenden Seitenteile 12 eingeführt und festgesetzt werden kann, wie weiter oben bereits anhand Fig. 1 ausführlich erläutert wurde.
Fig. 4 zeigt ein gegenüber dem in den Fig. 1 und 3 abgebildeten Sicherungselement modifiziertes Sicherungselement. Ein Zentrierring 22 ist auf den Zapfen 2 aufgepreßt. An seiner inneren Mantelflächen weist der Zentrierring 22 eine Zentrierfläche 23 auf, an der die Hülse 1 mit ihrer am Innenumfang ausgebildeten Gegenfläche 24 zentriert ist. Die Hülse 1 ist mit einer Schulter 25 versehen, die in radialer Richtung den Zentrierring 22 überlappt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Hülse 1 in der einen axialen Richtung verliersicher mit dem Zapfen 2 verbunden ist. Bezugszahlenliste 1 Hülse
2 Zapfen
3 Klemmrolle
4 Klemmbahn
5 Klemmbahn
6 Sicherungsring
7 Bord
8 Flansch
9 Mittelteil
10 Zahnprofil
11 Gegenprofil
12 Seitenteil
13 Gewindebohrung
14 Schraube
15 Durchgangsbohrung
16 polygonförmige Ausnehmung
17 Drehstabfeder
18 Kopfstütze
19 Tragstange
20 Führungsbuchse
21 Verriegelungsvorrichtung
22 Zentrierring
23 Zentrierfläche
24 Gegenfläche
25 Schulter

Claims

1. Rücklaufsperre, mit zwei Teilen (1, 2), die zwischen sich Sperrkörper (3) aufnehmen, die eine Relativdrehung der beiden Teile (1, 2) zueinander in nur einem Drehsinn zulassen, wobei die beiden Teile (1, 2) axial verschieblich zueinander ausgebildet sind, und wobei das gegenüber dem einen Teil (1) axial verschobene andere Teil (2) mit seinem Zahnprofil (10) zum formschlüssigen Eingreifen in ein gestellfest angeordnetes Gegenprofil (11) vorgesehen ist.

2. Rücklaufsperre nach Anspruch 1, deren eines Teil durch eine Hülse (1) gebildet ist, die einerseits einen Flansch (8) zum Befestigen an einem Mittelteil (9) und die andererseits einen nach radial innen vorspringenden Bord (7) aufweist, um die Sperrkörper (3) in axialer Richtung verliersicher zu halten.

3. Rücklaufsperre nach Anspruch 1, deren anderes Teil vorzugsweise als Zapfen (2) ausgebildet ist, der einerseits mit einem radial nach außen vorstehenden Sicherungselement (6) versehen ist, um die Sperrkörper (3) in axialer Richtung verliersicher zu halten.

4. Rücklaufsperre nach den Ansprüchen 2 und 3, bei dem die Sperrkörper (3) zwischen dem Flansch (7) der Hülse (1) und dem Sicherungselement (6) des Zapfens (2) verliersicher angeordnet sind.

5. Rücklaufsperre nach Anspruch 3, bei der das Zahnprofil (10) an dem Zapfen (2) ausgebildet ist.

6. Rücklaufsperre nach Anspruch 3, bei der der Zapfen (2) stirnseitig einerseits mit einer Gewindebohrung (13) zum Verschrauben mit einem gestellfesten Teil (12) versehen ist. .

7. Rücklaufsperre nach Anspruch 3, bei der der Zapfen (2) stirnseitig andererseits mit einer polygonförmigem Ausnehmung (16) zur drehfesten Aufnahme einer Drehstabfeder (17) versehen ist.

8. Rücklaufsperre nach Anspruch 3, bei der das Sicherungselement durch einen Zentrierring (22) gebildet ist, der an einem der beiden Teile (1, 2) befestigt ist und an dessen Zentrierfläche (23) das andere Teil (1, 2) zentriert ist.

9. Rücklaufsperre nach Anspruch 8, bei der der Zentrierring (22) das zentrierte Teil (1, 2) radial überlappt, um das zentrierte Teil (1, 2) in axialer Richtung verliersicher mit dem einen Teil (1, 2) zu halten.

10. Rücklaufsperre nach Anspruch 1, bei der die beiden Teile (1, 2) konzentrisch ineinander angeordnet sind und zwischen sich über den Umfang verteilt angeordnete Klemmrollen (3) aufnehmen, die in keilförmige Klemmspalten hineingefedert sind, wobei an einander zugewandten Umfangsflächen der beiden Teile (1, 2) ausgebildete Klemmbahnen (4, 5) die Klemmspalte begrenzen.

11. Rücklaufsperre nach Anspruch 10, bei der die Klemmrollen (3) entlang der Klemmbahn (5) des einen und/oder des anderen Teils (1, 2) axial verschiebbar sind.

12. Kopfstützeinrichtung insbesondere für Fahrzeugsitze, mit einer Kopfstütze (18), und mit zwei zur Befestigung an einer Rückenlehne vorgesehenen Seitenteilen (12), zwischen denen ein Mittelteil (9) angeordnet ist, wobei das Mittelteil (9) die Kopfstütze (18) trägt, und mit einer zwischen dem Mittelteil (9) und den beiden Seitenteilen (12) wirksam angeordneten Rücklaufsperre nach Anspruch 1 für die Kopfstütze, wobei mindestens eines der Seitenteile (12) mit dem Gegenprofil (11) versahen ist.

13. Kopfstützeinrichtung nach Anspruch 12, bei der beide Seitenteile (12) mit dem Gegenprofil (11) versehen sind, und bei der das Mittelteil (9) an beiden den Seitenteilen (12) benachbarten Enden mit je einer Rücklaufsperre versehen ist.

14. Kopfstützeinrichtung nach Anspruch 13, bei der die als Baueinheit ausgeführten Rücklaufsperren an dem Mittelteil (9) vormontiert sind, wobei bei ineinander geschobenen Teilen (1, 2) der beiden Rücklaufsperren der lichte Abstand zwischen den beiden Seitenteilen (12) größer ist als der lichte Abstand zwischen den beiden Zahnprofilen (10) der Rücklaufsperren.

15. Verfahren zur Montage der Kopfstützeinrichtung nach Anspruch 14, wobei das Mittelteil (9) mit den daran befestigten Rücklaufsperren zwischen den beiden Seitenteilen (12) positioniert wird, bis die Zahnprofile (10) und die Gegenprofile (11) einwandfrei einander gegenüberliegen, dann die mit dem Zahnprofil (10) versehenen Teile (2) beider Rücklaufsperren axial nach außen relativ zu den einen Teilen (1) verschieben, bis die Zahnprofile (10) formschlüssig in die Gegenprofile (11) eingreifen, dann Festsetzen der anderen Teile (2) an den Seitenteilen (12).