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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Neigungsverstellbeschlag für die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Neigungsverstellbeschlag ist aus der
DE 102 03 006 A1 bzw. aus der
DE 101 44 840 A1 bekannt. Seine Beschlagteile besitzen eine Innen- bzw. Außenverzahnung, die durch Ausprägung aus Blechzuschnitten der Beschlagteile hergestellt sind. Dabei hat die Außenverzahnung eine zumindest um einen Zahn geringere Zähnezahl als die Innenverzahnung und einer der Beschlagteile lagert auf um die Schwenkachse verdrehbaren Exzentermitteln. Durch Drehen dieser Exzentermittel um die Schwenkachse des Neigungsverstellbeschlages wälzt sich die Innenverzahnung des einen Beschlagteils auf der Außenverzahnung des anderen Beschlagteils ab. Dadurch wird ein der Zähnezahldifferenz entsprechendes Verschwenken des rückenlehnenfesten Beschlagteils gegenüber dem sitzteilfesten Beschlagteil erreicht. Der Vorteil dieses und anderer, prinzipiell gleich aufgebauter Verstellbeschläge liegt darin, dass sie eine stufenlose Einstellung auch bei hohen Belastungen ermöglichen.
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Im Crash-Fall kann es durch sehr große, axial wirkende Kräfte zu einem Auseinanderbiegen der beiden Beschlagteile und damit einem Durchrutschen ihrer Verzahnungen kommen. Um dies zu verhindern, ist eine axiale Klammerung der beiden Beschlagteile vorgesehen. Dazu gehören Haltebleche, wobei jeweils ein Halteblech an einem der Beschlagteile festgelegt ist und den anderen Beschlagteil bereichsweise übergreift. Bei dem bekannten Neigungsverstellbeschlag sind die beiden Beschlagteile zusätzlich im Bereich der Schwenkachse durch eine Mitnehmernabe aus Kunststoff axial gesichert. Dazu besitzt die Mitnehmernabe ein Flanschteil, dass sich an einem der Beschlagteile abstützt, während auf der Seite des anderen Beschlagteils auf das Ende der Mitnehmernabe ein Sicherungsring aufgeklipst ist, der hier die axiale Klammerung übernimmt. Über die Art und Weise der Rastverbindung zwischen Sicherungsring und Mitnehmernabe ist in
DE 102 03 006 A1 nichts ausgesagt.
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Die Mitnehmernabe besitzt eine zentrale, unrunde Durchgangsöffnung für die Aufnahme einer Antriebswelle. Zur sicheren Übertragung der aus der Antriebswelle wirkenden Drehmomente muss die Mitnehmernabe aus hoch festem, ggf. noch durch Glasfasern verstärktem Kunststoff gefertigt sein. Zum anderen muss die Verrastung zwischen dem Sicherungsring und der Mitnehmernabe eine ausreichende Stufenhöhe haben, damit der Sicherungsring fest auf der Mitnehmernabe sitzt, d. h., durch axialen Druck nicht von der Mitnehmernarbe abgehoben wird. Dabei ist der Kraftaufwand für die Herstellung der Verrastung in Abhängigkeit von der Nachgiebigkeit des Materials von Mitnehmernabe und Sicherungsring um so größer, je größer die Stufenhöhe der Verrastung ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Neigungsverstellbeschlag gattungsgemäßer Art zur Verfügung zu stellen, der bei großer Stufenhöhe der Verrastung zwischen der Mitnehmernabe und dem Sicherungsring einen verhältnismäßig geringen Kraftaufwand für die Montage des Sicherungsringes erfordert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Neigungsverstellbeschlag für die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Die Einzelstufenhöhen der mindestens zwei treppenartigen Raststufen addieren sich zu einer Gesamtstufenhöhe, die einen ausreichend festen Sitz des Sicherungsringes auf der Mitnehmernabe gewährleistet. Gleichzeitig wird der Kraftaufwand für das Aufschieben des Sicherungsringes auf das Rastende der Mitnehmernabe im Vergleich mit einer Raststufe, die eine der Gesamtstufenhöhe entsprechende Einzelstufenhöhe besitzt, deutlich verringert, da das Material der Mitnehmernabe und/oder des Sicherungsringes nur halb so viel nachgeben muss.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Mitnehmernabe an ihrem Verrastungsende durch radiale Schlitze in Zungen unterteilt. Dadurch wird der Kraftaufwand für die Montage des Sicherungsringes bei gleichbleibender Gesamtstufenhöhe der Verrastung weiter reduziert, bzw. kann die Gesamtstufenhöhe bei gleichbleibendem Kraftaufwand erhöht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:
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1 die Bauteile eines erfindungsgemäßen Neigungsverstellbeschlages in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
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2 eine Darstellung gemäß 1 aus einem anderen Blickwinkel,
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3 einen perspektivischen Blick auf den zusammengebauten Neigungsverstellbeschlag,
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4 einen Schnitt A-A gemäß 3,
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5 eine perspektivische Darstellung der Mitnehmernabe in einer ersten Ausführungsform,
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6 eine perspektivische Darstellung der Mitnehmernabe in einer zweiten Ausführungsform,
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7 einen vergrößerten Ausschnitt B gemäß 4 mit verrastetem Sicherungsring, und
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8 eine Darstellung gemäß 7 vor dem Verrasten des Sicherungsringes.
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Der in der Zeichnung dargestellte Neigungsverstellbeschlag 1 gehört zu einem nicht gezeigten Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer Rückenlehne, wobei die Rückenlehne durch den Neigungsverstellbeschlag 1 in ihrer Neigung relativ zum Sitzteil verstellbar ist. Dazu besitzt der Neigungsverstellbeschlag 1 ein sitzteilfestes Beschlagteil 2 und ein rückenlehnenfestes Beschlagteil 3. Bei beiden Beschlagteilen 2, 3 handelt es sich um tiefgezogene Stahlblechplatinen, wobei das Beschlagteil 2 eine aus der Platine ausgeprägte Außenverzahnung 4 und das Beschlagteil 3 eine aus der Platine ausgeprägte Innenverzahnung 5 aufweist. Die Außenverzahnung 4 hat bei gleichem Modul eine um mindestens einen Zahn geringere Zähnezahl als die Innenverzahnung 5. Bei montiertem Neigungsverstellbeschlag 1 kämmen die Außenverzahnung 4 und die Innenverzahnung 5 miteinander. Das Beschlagteil 3 besitzt weiterhin einen konzentrisch zur Innenverzahnung 5 ausgeprägten Durchzug 6 mit einer kreisrunden Durchgangsöffnung 7. Auf den Durchzug 6 ist ein innerer Lagerung 8 aufschiebbar. Das Beschlagteil 2 besitzt ebenfalls eine zur Außenverzahnung 4 konzentrisch angeordnete kreisrunde Durchgangsöffnung 9, in die ein äußerer Lagerring 10 einsetzbar ist.
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Die Lagerringe 8 und 10 dienen der Lagerung von Exzentermitteln 11. Diese bestehen aus einem Exzenterring 12 und zwei gleichen, spiegelbildlich angeordneten Keilsegmenten 13. Im zusammengebauten Zustand ist der Exzenterring 12 auf den inneren Lagerring 8 aufgeschoben, die Keilsegmente 13 liegen mit ihren Innenseiten 13.1 auf dem Exzenterring 12 auf und die Außenseiten 13.2 der Keilsegmente 13 stützen sich an der Innenseite 10.1 des äußeren Lagerrings 10 ab. Aufgrund dieser Zwischenschaltung der Exzentermittel 11 zwischen die beiden Beschlagteile 2 und 3 besteht im zusammengebauten Zustand eine Exzentrizität zwischen der die Schwenkachse 33 des Neigungsverstellbeschlages 1 bildenden Mittelachse der Durchgangsöffnung 7 des Beschlagteils 3 und der Mittelachse der Durchgangsöffnung 9 des Beschlagteils 2. Diese Exzentrizität sorgt dafür, dass die Außenverzahnung 4 in Verlängerung der Richtung der Exzentrizität in die Innenverzahnung 5 des Beschlagteils 3 gedrückt wird. Um dieses Ineinandergreifen von Außenverzahnung 4 und Innenverzahnung 5 sowie der Lagerung der beiden Beschlagteile 2 und 3 spielfrei zu gestalten, sind die Keilsegmente 13 durch Federmittel derart beaufschlagt, dass sie in Umfangsrichtung auf dem Exzenterring 12 im Sinne einer Erhöhung der Exzentrizität auseinandergedrückt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als Federmittel eine Omegafeder 14 vorgesehen, deren rechtwinklig abgewinkelten Schenkel 14.1 an den aufeinander zugerichteten Stirnseiten 13.3 der Keilsegmente 13 anliegen und diese, wie beschrieben, auseinander drücken.
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Die oben beschriebene Anordnung sorgt dafür, dass der Neigungsverstellbeschlag 1 in jeder eingestellten Neigungslage der Rückenlehne spielfrei arretiert ist, weil aus der Rückenlehne wirkende Kräfte radial von den Keilsegmenten 13 aufgenommen, also keine Stellkräfte auf diese ausgeübt werden. Die durch die Omegafeder 14 auf die Keilsegmente 13 eingeleitete Spannung kann nur durch auf die Keilsegmente 13 wirkende Umfangskräfte aufgehoben werden. Zur Einleitung einer solchen Stellbewegung auf die Exzentermittel 11 ist ein Mitnehmer, zweistückig bestehend aus einer Mitnehmernabe 15 und einer Mitnehmerscheibe 16, vorgesehen. Der Mitnehmer wird nachstehend näher erläutert.
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Die Mitnehmernabe 15 ist aus hochfestem, glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt. Sie weist eine durchgehende zentrale Ausnehmung 17 auf, die als Keilwellenprofil zur formschlüssigen Aufnahme einer mit einem eben solchen Profil ausgestatteten, rohrförmigen Übertragungswelle 18 ausgebildet ist. An einem ihrer Enden besitzt die Mitnehmernabe 15 ein Flanschteil in Form einer Abdeckscheibe 19. Diese Abdeckscheibe 19 erfüllt verschiedene Funktionen. Zum einen dient sie der Abdeckung der Omegafeder 14 und der Mitnehmerscheibe 16, insbesondere aber der Abdeckung des offenen Gelenkbereichs des Neigungsverstellbeschlages 1, um diesen gegen Verschmutzung insbesondere bei Lackierarbeiten zu schützen. Eine weitere Funktion der Abdeckscheibe 19 besteht zum anderen im Zusammenspiel mit einem auf das andere Ende der Mitnehmernabe 15 aufklipbaren Sicherungsring 20 in einer axialen Klammerung des Neigungsverstellbeschlages 1, wie später noch erläutert wird. Diese axiale Klammerung erfolgt zusätzlich zu einer axialen Klammerung der beiden Beschlagteile 2 und 3 durch in der Zeichnung nicht dargestellte Haltebleche. Diese Haltebleche werden über Schweißbuckel 21 an die Beschlagteile 2 und 3 angeschweißt und übergreifen das jeweilige andere Beschlagteil 2 bzw. 3 bereichsweise am Umfang der Innenverzahnung 5 bzw. Außenverzahnung 4. Diese axiale Klammerung gehört zum Stand der Technik.
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Die Abdeckscheibe 19 hat neben den oben genannten Funktionen noch eine weitere wesentliche Funktion, nämlich die der Drehmomentenübertragung von der Mitnehmernabe 15 auf die Mitnehmerscheibe 16. Dazu sind an der Abdeckscheibe 19 drei Übertragungsnoppen 27 einstückig mit dieser ausgebildet, die formschlüssig in entsprechende Öffnungen 28 der Mitnehmerscheibe 16 eingreifen.
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Die Mitnehmerscheibe 16 ist als Blechstanzteil ausgeführt. Sie besitzt neben den Öffnungen 28 eine weitere Öffnung 29, die dem Durchgriff der Schenkel 14.1 der Omegafeder 14 dient. Eine weitere, zentrale, kreisrunde Öffnung 30 der Mitnehmerscheibe 16 ist für die Aufnahme der Mitnehmernabe 15 im montierten Zustand vorgesehen. Darüber hinaus besitzt die Mitnehmerscheibe 16 zwei abgewinkelte Mitnehmerfinger 31. Bei zusammengebautem Neigungsverstellbeschlag 1 greifen diese Mitnehmerfinger 31 jeweils in einen zwischen dem Exzenterring 12 und dem äußeren Lagerring 10 gebildeten Zwischenraum ein. Dabei liegen ihre Stirnflächen 31.1 umfänglich im Abstand von den der Omegafeder 14 abgewandten Stirnseiten 13.4 der Keilsegmente 13. Dieser umfängliche Abstand zwischen den Stirnflächen 31.1 und 13.4 ist vorgesehen, um die Stellkraft der Omegafeder 14 auf die Keilsegmente 13 nicht einzuschränken.
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An ihrem der Abdeckscheibe 19 abgewandten Ende besitzt die Mitnehmernabe 15 zwei treppenartige Raststufen 22, 23 mit jeweils gleicher Stufenhöhe a, wie am besten aus 8 hervorgeht. Jede Raststufe 22, 23 besteht aus einer schrägen Auflaufschulter 22.1 bzw. 23.1, die jeweils in ein Plateau 22.2 bzw. 23.2 übergehen, die sich rechtwinklig Rastschultern 22.3 bzw. 23.3 mit der Raststufenhöhe a anschließen. Der Sicherungsring 20 ist mit dazu komplementären Raststufen 24, 25 ausgestattet. Diese Raststufen 24. 25 bestehen also auch aus einer schrägen Auflaufschulter 24.1 bzw. 25.1, einem Plateau 24.2 bzw. 25.2 und einer Rastschulter 24.3 bzw. 25.3 mit einer Stufenhöhe a.
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Zur Montage wird die Mitnehmernabe 15 durch die bereits montierten übrigen Bauteile des Neigungsverstellbeschlages 1 hindurch gesteckt, so dass sie den Durchzug 6 des Beschlagteils 3 durchgreift. Die Abdeckscheibe 19 liegt dann außen am Beschlagteil 2 an und das Ende mit den Raststufen 22, 23 ragt auf der anderen Seite aus dem Beschlagteil 3 heraus. Nun wird zur Festlegung der Mitnehmernabe 15 in bzw. am Neigungsverstellbeschlag 1 und zu dessen zusätzlicher axialer Klammerung der Sicherungsring 20 auf das freie Ende der Mitnehmernabe 15 aufgeschoben. Dabei laufen zunächst gleichzeitig die Auflaufschultern 23.1 und 25.1 bzw. 22.1 und 24.1 aufeinander auf. Bei weiterem axialen Druck auf den Sicherungsring 20 federt das freie Ende der Mitnehmernabe 15 nach innen ein, wobei sich der Sicherungsring 20 auch gleichzeitig weiten kann, so dass die Auflaufschultern 23.1 und 25.1 bzw. 22,1 und 24.1 so lange aufeinander gleiten, bis sich die Plateaus 23.2 und 25.2 bzw. 22.2 und 24.2 auf gleichem Durchmesserniveau befinden. Die Plateaus 23.2 und 25.2 bzw. 22.2 und 24.2 gleiten nun aufeinander bis die Rastschultern 23.3 und 25.3 bzw. 22.3 und 24.3 hintereinander verrasten, wie in den 4 und 7 dargestellt ist. Die Stirnseite 26 des Sicherungsringes 20 liegt dann an einer flächigen Prägung 32 des Beschlagteils 3 an. Zum Abschluss der Montage des Neigungsverstellbeschlages 1 wird die Antriebswelle 18 durch die zentrale Ausnehmung 17 der Mitnehmernabe 15 hindurch gesteckt.
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Die 5 und 6 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen der Mitnehmernabe 15. Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist die Mitnehmernabe 15 im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 6 durch radiale Schlitze 35 in Zungen 34 unterteilt. Dieses Unterteilung der Mitnehmernabe 15 verbessert das Einfedern der Mitnehmernabe 15 beim Aufschieben des Sicherungsringes 20, so dass für diese Montage weniger Kraft aufgewendet werden muss. Dieses leichtere Einfedern ist für den Gebrauch des Neigungsverstellbeschlages 1 unschädlich, da ein Einfedern der Zungen 34 bei eingeschobener Antriebswelle 18 nicht mehr möglich ist.
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Zur Betätigung des Neigungsverstellbeschlages 1 wird über die Antriebswelle 18, angetrieben durch ein Handrad oder eine Motor-Getriebe-Einheit, die Mitnehmernabe 15 und die Übertragungsnoppen 27 der Abdeckscheibe 19 ein Drehmoment auf die Mitnehmerscheibe 16 übertragen. Dadurch gelangt die Stirnseite 31.1 eines ihrer Mitnehmerfinger 31, je nachdem in welche Richtung gedreht wird, in Anlage an die Stirnfläche 13.4 des diesem Mitnehmerfinger 31 zugeordneten Keilsegmentes 13. Beim weiteren Verdrehen der Mitnehmerscheibe 16 wird gegen die Kraft der Omegafeder 14 gearbeitet, d. h. die Verspannung der Keilsegmente 13 zwischen dem Exzenterring 12 und dem äußeren Lagerring 10 wird gelöst, so dass sich für die Verstellung des Neigungsverstellbeschlages 1 ein radiales Spiel einstellt. Beim weiteren Antrieb durch die Antriebswelle 18 drehen sich die Keilsegmente 13 zusammen mit dem Exzenterring 12 um die Schwenkachse 33. Aufgrund dieser Drehbewegung der Exzentermittel 11 verlagert sich die Richtung der Exzentrizität und damit auch die Eingriffsstelle der Außenverzahnung 4 in die Innenverzahnung 5. Es stellt sich somit eine taumelnde Abwälzbewegung des Außenzahnrades 4 am Innenzahnrad 5 ein und das Beschlagteil 3 verschwenkt am feststehenden Beschlagteil 2. Sobald die Drehmomenteneinleitung in den Neigungsverstellbeschlag 1 über die Antriebswelle 18 beendet ist, drückt die Omegafeder 14 die Keilsegmente 13 wieder in ihre Ausgangslage, d. h. die Exzentrizität wird wieder erhöht, wodurch das für die Verstellbewegung erforderliche radiale Spiel beseitigt wird und die Rückenlehne wieder arretiert ist.
