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Die
vorliegende Erfindung ist bezogen auf Gelenkmechanismen.
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Genauer
betrifft die Erfindung einen Gelenkmechanismus, der dazu bestimmt
ist, eine Winkeleinstellung zwischen einem ersten und zweiten Abschnitt
eines Sitzes zu erlauben, wobei der Mechanismus ein erstes und ein
zweites starres Stützelement
umfasst, die dazu bestimmt sind (direkt oder nicht) mit jeweils
dem ersten bzw. zweiten Sitzabschnitt verbunden zu werden, wobei
das erste und zweite Stützelement
untereinander durch eine Verbindungseinrichtung verbunden sind,
die geeignet ist, eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten
Stützelement
zu führen,
wobei die Verbindungsvorrichtung zumindest eine erste und zweite Verzahnung
in mechanischer Verbindung (direkt oder indirekt) mit jeweils dem
ersten bzw. dem zweiten Stützelement
umfasst, wobei die erste und zweite Verzahnung jede eine Vielzahl
von Zähnen
umfassen, die geeignet sind, in gegenseitigen Eingriff zu gelangen.
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Die
Druckschrift FR-A-2 759 333 beschreibt ein Beispiel eines solchen
Gelenkmechanismus, der gänzlich
zufriedenstellend ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, die mechanische
Widerstandskraft bzw. Festigkeit von den oben beschriebenen Gelenkmechanismen
zu erhöhen
und/oder erhöhte
Leistungen der erhöhten
mechanischen Festigkeit zu erhalten, ohne die Präzision seines Betriebs herabzusetzen.
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Gemäß der Erfindung
ist zu diesem Zweck ein Gelenkmechanismus der in Frage stehenden
Art dadurch gekennzeichnet, dass er des weiteren zumindest ein Verstärkungselement
umfasst, das fest mit der ersten Verzahnung verbunden ist, wobei
das Verstärkungselement
eine Vielzahl von Verstärkungszähnen aufweist,
jeder einen Zahn der ersten Verzahnung überlagert, wobei die Verstärkungszähne leicht
zurückliegend
gegenüber
den Zähnen
der ersten Verzahnung sind, wobei die Zähne der zweiten Verzahnung
im normalen Betrieb ausschließlich mit
den Zähnen
der ersten Verzahnung in Kontakt gelangen, wobei sie im Eingriff
genommen sind zwischen den Zähnen
der Verstärkungsverzahnung,
und dadurch, dass das Verstärkungselement
aus einem Material ausgeführt
ist von höherer
mechanischer Festigkeit als das Material der ersten Verzahnung.
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Es
ist anzumerken, dass das oben erwähnte Verstärkungselement zum Beispiel
sein kann:
- – ein Kranz oder eine Platte,
angebracht an einem Flansch, der das erste Stützelement bildet, wobei der
Flansch direkt am ersten Sitzabschnitt festgelegt wäre,
- – das
erste Stützelement
selbst, das z.B. einen am ersten Sitzabschnitt festgelegten Flansch
bildet, wobei die erste Verzahnung dann zum Beispiel in einem an
diesem Flansch angebrachten Kranz oder Platte ausgebildet ist,
- – ein
an einem Planetenrad mit zwei Verzahnungen angebrachter Kranz oder
Platte, welcher mit einer Verzahnung des ersten Stützelements
Eingriff nimmt unter Ausbildung einer Hypozykloidverzahnung, wobei
die erste Verzahnung somit als eine der Verzahnungen des Planetenrades
angesehen wird,
- – oder
auch, im Falle eines Gelenkmechanismus mit Planetenrad, könnte das
Verstärkungselement
das Planetenrad selbst sein, wobei die erste Verzahnung dann eine
an dem Planetenrad angebrachte Verzahnung ist.
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Gemäß dieser
Anordnung gelangt die Verstärkungsverzahnung
zur Erhöhung
der mechanischen Festigkeit des Gelenks und es ist möglich, diese
Verstärkungsverzahnung
mit weniger strengen Herstellungstoleranzen zu verwirklichen, als
die für die
erste Verzahnung zulässigen
Toleranzen (z.B. wenn die Verstärkungsverzahnung
ein durch Wärmebehandlung
gehärtetes
Teil ist), ohne dadurch die Präzision
des Eingriffs zwischen der ersten und zweiten Verzahnung zu mindern,
also ohne die Präzision des
Betriebs des Gelenkmechanismus herabzusetzen.
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Insbesondere
kann die Verstärkungsverzahnung
ein zumindest durch Wärmebehandlung
gehärtetes
Teil sein, und trotz der durch diese Behandlung hervorgerufenen
Verformungen erhält
man einen Gelenkmechanismus, in dem die Formen der Verzahnungen
normalerweise miteinander in Eingriff gelangen auf sehr präzise Weise,
dadurch dass erlaubt wird, eine me chanische Verbindung von hoher
Präzision
zwischen den ersten und zweiten Stützelementen zu erhalten.
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Wenn
der Gelenkmechanismus dagegen ein außergewöhnliches Drehmoment aufnehmen
muss, z.B. wenn das Fahrzeug, in dem der Sitz installiert ist, einen
Unfall erfährt,
verformt sich die erste Verzahnung bis die zweite Verzahnung in
Kontakt gelangt zugleich mit der ersten Verzahnung und mit der Verstärkungsverzahnung,
wonach die Verstärkungsverzahnung
es dem Gelenkmechanismus erlaubt, dem ihm auferlegten Drehmoment
zu widerstehen.
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In
diversen Ausführungsformen
des Gelenkmechanismus gemäß der Erfindung
kann gegebenenfalls auf die eine und/oder die andere der folgenden
Anordnungen zurückgegriffen
werden:
- – das
Verstärkungselement
ist ausgeführt
aus zumindest durch Wärmebehandlung
gehärtetem Metall,
wobei die erste Verzahnung aus nicht durch Wärmebehandlung gehärtetem Metall
ausgeführt
ist;
- – die
Verstärkungszähne sind
zurückliegend
bezüglich
den Zähnen
der ersten Verzahnung um eine Distanz enthalten zwischen 0,01 und
0,1 mm;
- – die
Zähne der
ersten Verzahnung weisen eine gewissen Höhe auf und die Verstärkungszähne sind
zurückliegend
bezüglich
den Zähnen
der ersten Verzahnung um eine Distanz enthaltend zwischen 0,2 und
3 % der Höhe
der Zähne
der ersten Verzahnung;
- – die
erste Verzahnung bildet einen vollständigen Kreis und die Verstärkungszähne bilden
ebenfalls einen vollständigen
Kreis, konzentrisch zur ersten Verzahnung;
- – das
Verstärkungselement
ist ein flacher Kranz, der einen Außenrand aufweist, der eine
rotationssymmetrielose Form hat, wobei der Kranz Eingriff nimmt
in einer eine Ausnahme entsprechender Form, die im ersten Stützelement
ausgeführt
ist;
- – die
Verstärkungszähne sind
von gleicher Anzahl wie die Zähne
der ersten Verzahnung, wobei jeder Zahn der ersten Verzahnung in
Entsprechung mit einem Verstärkungszahn
angeordnet ist;
- – die
erste und zweite Verzahnung sind kreisförmig und bilden eine Hypozykloidenverzahnung und
der Gelenkmechanismus umfasst des weiteren ein exzentrisches Handhabungselement,
das schwenkbar bezüglich
dem ersten Stützelement um
eine erste Drehachse montiert ist und das geeignet ist, die zweite
Verzahnung in einer Drehbewegung um eine bezüglich der ersten Achse exzentrischen
zweiten Achse anzutreiben mit Nutation der zweiten Achse um die
erste Achse;
- – die
erste und zweite Verzahnung sind jeweils fest verbunden mit dem
ersten bzw. zweiten Stützelement;
- – die
erste Verzahnung ist fest verbunden mit dem ersten Stützelement
und die zweite Verzahnung ist fest verbunden mit einem Planetenrad,
das auch eine dritte Verzahnung umfasst, die kreisförmig und
konzentrisch zur zweiten Verzahnung ist, wobei diese dritte Verzahnung
in Eingriff gelangt unter Ausbildung einer Hypozykloidenverzahnung mit
einer vierten Verzahnung, kreisförmig
und konzentrisch zur ersten Verzahnung;
- – die
erste Verzahnung ist fest verbunden mit dem ersten Stützelement
und die zweite Verzahnung ist fest verbunden mit einem Zahnsegment,
das in mechanischer Verbindung mit dem zweiten Stützelement
ist, und das versetzbar ist zwischen einerseits einer Verriegelungsposition,
in der die Zähne
der zweiten Verzahnung in Eingriff gelangen mit den Zähnen der
ersten Verzahnung und andererseits einer Entriegelungsposition,
in der die Zähne
der zweiten Verzahnung nicht in Eingriff sind mit den Zähnen der
ersten Verzahnung, wobei der Gelenkmechanismus des weiteren eine Bestätigungseinrichtung
mit Nocke umfasst, geeignet, das Zahnsegment selektiv zwischen seinen
Verriegelungs- und Entriegelungspositionen zu versetzen.
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Darüber hinaus
hat die Erfindung auch einen Fahrzeugsitz zum Gegenstand, der einen
ersten und einen zweiten Abschnitt umfasst, einstellbar bezüglich des
Winkels mittels zumindest eines Gelenkmechanismus wie oben definiert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Laufe der folgenden
Beschreibung mehrerer ihrer Ausführungsformen
erscheinen, die als nicht einschränkende Beispiele im Hinblick
auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben werden.
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In
den Zeichnungen gilt:
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die 1 ist
eine Schemaansicht eines Fahrzeugsitzes, der einen Gelenkmechanismus
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet.
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die 2 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines Gelenkmechanismus,
der den Sitz aus 1 ausstatten kann in der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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die 3 ist
eine Draufsicht eines Flansches des Gelenkmechanismus aus 2.
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die 4 ist
eine Draufsicht eines Verstärkungselements,
das fest verbunden ist mit dem Flansch aus 3.
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die 5 ist
eine Detailansicht im Schnitt, die den Zahneingriff zwischen den
Verzahnungen des Gelenkmechanismus aus 2 zeigt.
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die 6 und 7 sind
Querschnittsansichten des ersten Flansches des Gelenkmechanismus
mit seinem Verstärkungselement
in zwei Varianten der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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die 8 ist
eine Ansicht ähnlich
der 2, in einer dritten Variante der ersten Ausführungsform der
Erfindung.
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die 9 ist
eine Ansicht ähnlich
der 1 in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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die 10 und 11 sind
eine Ausbruchansicht bzw. eine Querschnittsansicht eines Gelenkmechanismus,
der den Sitz aus 9 ausrüsten kann.
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die 12 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die das Detail eines Abschnitts der Verzahnungen des Gelenkmechanismus
aus den 10 und 11 zeigt.
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In
den unterschiedlichen Figuren bezeichnen die selben Bezugszeichen
identische oder ähnliche Elemente.
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Die 1 stellt
einen Kraftfahrzeugsitz 1 dar, beispielsweise einen Vordersitz,
der ein Sitzkissen 2 umfasst, das am Bodenblech 3 des
Fahrzeugs beispielsweise mittels Gleitschienen 4 montiert
ist.
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Der
Sitz 1 umfasst des weiteren eine Rückenlehne 5, die schwenkbar
bezüglich
des Sitzkissens 2 um einer horizontalen Querachse Y1 montiert ist
mittels zumindest eines Gelenkmechanismus 6, der durch
einen drehbaren Griff 7 betätigt wird. Wie in 2 dargestellt,
umfasst der Gelenkmechanismus 6 ein erstes und zweites
Stützelement 8, 9,
die sich z.B. in Form von zwei Stahlblechflanschen darstellen können, die
senkrecht zur Achse Y1 gegeneinander angeordnet sind, und die jeweils
festgelegt werden können
am Rahmen der Rückenlehne 5 bzw.
am Rahmen des Sitzkissens 2.
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Die
Flansche 8, 9 sind mit Bezug zueinander festgelegt
durch eingefasste Laschen (nicht dargestellt) oder jegliches anderes
bekanntes Mittel, das eine Relativdrehung zwischen den zwei Flanschen erlaubt.
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Die
Flansche 8, 9 sind darüber hinaus miteinander verbunden
durch eine Verbindungseinrichtung 10 mit Verzahnungen,
im vorliegenden Fall gebildet durch eine einzügige Hypozykloidenverzahnung,
umfassend zwei Verzahnungen 11, 12.
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Die
erste Verzahnung 11 ist gebildet aus einem um die Achse
Y1 zentrierten Kreisbogen, wobei die erste Verzahnung im vorliegenden
Fall eine um die Achse Y1 zentrierten vollständigen Kreis bildet und radial
nach innen gerichtet ist. Die erste Verzahnung ist hier gebildet
aus einem Stück
mit dem ersten Flansch 8, aber sie könnte gegebenenfalls im Inneren
eines Planetenrads ausgebildet sein, das im ersten Flansch 8 eingepresst
ist und mit diesem starr verbunden ist, wie beschrieben in der Druckschrift FR-A-2
759 333.
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Die
zweite Verzahnung 12 ist ihrerseits eine kreisförmige Verzahnung,
die zentriert ist um eine horizontale Querachse Y2, die leicht versetzt
ist bezüglich
der Achse Y1, wobei die zweite Verzahnung 12 hier gebildet
ist aus einem Stück
mit dem zweiten Flansch 9 und radial nach außen gerichtet
ist, wobei die zweite Verzahnung in Eingriff gelangt mit der ersten
Verzahnung 11 und einen Außendurchmesser aufweist, der
geringer ist als der Innendurchmesser der ersten Verzahnung 11.
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Der
Gelenkmechanismus 6 umfasst des weiteren ein exzentrisches
Betätigungselement 13,
das im vorliegenden Fall durch eine starre Nocke 13 gebildet
ist, die durch eine Betätigungswelle 14 fest
mit dem Griff 7 verbunden ist. Diese Nocke 13 umfasst:
- – einerseits
eine zylindrische Drehausladung 15, zentriert um die Achse
Y1, die als Zapfen in einem Lager 16 ist, das zum ersten
Flansch 8 gehört,
- – und
andererseits eine zweite zylindrische Drehausladung 17,
zentriert um die Achse Y2, die als Zapfen in einem Lager 18 des
zweiten Flansches 9 ist.
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Wie
an und für
sich bekannt, verursacht somit eine Drehung des Griffs 7 und
der Nocke 13 eine relative Drehung des Flansches 9 bezüglich des Flansches 8 mit
einer Nutationsbewe gung der Achse Y2 um die Achse Y1, wenn diese
Bewegungen in einem bezüglich
dem ersten Flansch 8 feststehenden Bezugssystem gesehen
werden.
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Wie
in den 2 bis 5 zu sehen, wird, um die Festigkeit
des Gelenkmechanismus 6 zu erhöhen, im ersten Flansch 8 um
die erste Verzahnung 11 eine kreisförmige Mulde 19 ausgeführt, die
einen gefurchten Außenrand 20 aufweist,
und man passt in diese Mulde ein Verstärkungselement 21 in
Form eines gezahnten Kranzes ein. Dieses Verstärkungselement 21 erstreckt
sich in einer zum ersten Flansch 8 parallelen Ebene und
weist innenseitig eine Verstärkungsverzahnung 22 und
außenseitig
einen gefurchten Rand 23 auf, der eine dem gefurchten Rand 20 entsprechende
Form aufweist, wobei die Buckel 23a des gefurchten Außenrands 23 in
die entsprechenden Vertiefungen 20a des Randes 20 eingreifen (5).
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Wie
zu sehen in 2 ist die Verzahnung 22 der
Verzahnung 11 übergelagert
und die Dicke e1 der zweiten Verzahnung 12 ist im wesentlichen
gleich der Summe der Dicke e2 der Verstärkungsverzahnung 22 und
der Dicke der ersten Verzahnung 11. Die Dicke e2 der Verstärkungsverzahnung 11 kann
z.B. enthalten sein zwischen 0,2 und 0,4 mal der Dicke e1, z.B.
in der Größenordnung
von einem Drittel der Dicke e1.
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Wie
detaillierter in 5 dargestellt, sind die Verstärkungszähne 22a der
Verzahnung 22 jeweils angeordnet in Entsprechung mit einem
Zahn 11a der ersten Verzahnung 11. Die Zähne 22a könnten gegebenenfalls
in geringerer Anzahl als die Zähne 11a sein.
In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform sind die Zähne 22a der
Verstärkungsverzahnung
nichtsdestotrotz in gleicher Anzahl wie die Zähne 11a der ersten
Verzahnung 11 und die Zähne sind
in gegenseitiger Entsprechung angeordnet.
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Die
Verstärkungszähne 22a der
Verzahnung 22 sind leicht zurückliegend bezüglich den
Zähnen 11a der
ersten Verzahnung, so dass die Verstärkungszähne 22a die Zähne 12a der
zweiten Verzahnung nicht berühren,
während
einer normalen Benutzung des Sitzes 1.
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Der
Absatz h der Verstärkungszähne 22a bezüglich der
Zähne 11a kann
beispielsweise in der Größenordnung
von 0,2 bis 3 % der Höhe
H sein. Zum Beispiel kann der Absatz h in der Größenordnung von 0,01 bis 0,1
mm, beispielsweise in der Größenordnung
von 0,05 mm, sein.
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Das
Verstärkungselement 21 ist
realisiert aus einem Material, das eine mechanische Festigkeit (insbesondere
eine Härte)
aufweist, die höher
ist als die des Materials, das den ersten Flansch 8 bildet. Zum
Beispiel kann der erste Flansch 8 aus einem Stahl mit hoher
elastischer Streckgrenze sein, der nicht auf thermochemischen Wege
gehärtet
ist, wohingegen das Verstärkungselement 21 aus
einem Stahl realisiert sein kann, der auf thermochemischen Wege
behandelt wurde. In diesem Fall behält, trotz der durch die Behandlung
auf thermochemischen Wege hervorgerufenen Verformungen, die Hypozykloidverzahnung 10 eine
exzellente Präzision
bei, da die Zähne 12a der
zweiten Verzahnung normalerweise nur mit den Zähnen 11a der ersten
Verzahnung in Kontakt gelangen.
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Erst
wenn der Gelenkmechanismus 6 ein außergewöhnliches Drehmoment aufnehmen
muss, z.B. im Falle eines Unfalls, den das Fahrzeug erfährt, geben
die Zähne 11a der
ersten Verzahnung leicht nach, so dass die Zähne 12a der zweiten
Verzahnung in Kontakt gelangen zugleich mit den Zähnen 11a und
dem Verstärkungszähnen 22a der
Verstärkungsverzahnung.
Die Verstärkungsverzahnung 22 erlaubt
es von da an, das zuvor erwähnte
außergewöhnliche
Drehmoment zu übernehmen,
was dem Gelenkmechanismus 6 erlaubt, extremen Situationen zu
widerstehen.
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Man
beachte, dass gegebenenfalls die zweite Verzahnung 12 selber
verstärkt
werden könnte durch
eine Verstärkungsverzahnung,
die ähnlich
der oben beschriebenen Verstärkungsverzahnung 22 ist (als
Alternative zur Verstärkung
der ersten Verzahnung 11 oder evtl. als Ergänzung zu
dieser Verstärkung),
wobei diese Verstärkungsverzahnung
dann fest verbunden mit einem Kranz ist, der fest verbunden ist
mit dem zweiten Flansch 9 und die Verstärkungsverzahnung dann in der
gleichen Weise funktioniert, wie die zuvor beschriebene Verstärkungsverzahnung 22.
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Wie
dargestellt in den 6 und 7 kann das
Verstärkungselement 21,
anstelle ein in eine Mulde 19 eingepasster Kranz zu sein,
eine Stahlplatte sein, die z.B. im wesentlichen die gesamte Fläche des
ersten Flansches 8 überdeckt
und an diesen geschweißt
ist, beispielsweise durch Laserschweißung. In dem Beispiel der 6 handelt
es sich z.B. um Transparenzschweißen.
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In
dem Beispiel der 7 umfasst das Verstärkungselement
Löcher 21a,
durchquert von Innenborden 8a des ersten Flansches, und/oder
Löcher 21b,
durchquert von Bolzen 8b des ersten Flansches, wobei die
Innenborde und/oder die Bolzen an das Verstärkungselement 21 geschweißt sind.
Eine Versteifung 24 kann des weiteren an den oder die Innenborde 8a geschweißt sein
unter Einschließung des
Verstärkungselements 21 zwischen
der Versteifung und dem ersten Flansch 8.
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Darüber hinaus
könnte
die Verstärkungsverzahnung 22 axial
zur Außenseite
des Mechanismus hin bezüglich
der ersten Verzahnung 11 angeordnet sein:
- – entweder
weil die Verstärkungsverzahnung 22 aus
einem Stück
mit dem ersten Flansch 8 geformt ist, welche dann das Verstärkungselement bilden
würde,
wobei die erste Verzahnung dann in einer am ersten Flansch 8 angebrachten
Platte oder einem Kranz ausgebildet ist,
- – oder
weil die Verstärkungsverzahnung 22 und die
erste Verzahnung 11 zu zwei Platten oder Kränzen gehören, die
gezahnt, überlagert
und fest verbunden mit dem ersten Flansch 8 sind, wobei
der gezahnte Kranz, der die erste Verzahnung 11 umfasst,
dann zwischen dem zweiten Flansch 9 und dem gezahnten Kranz,
der die Verstärkungsverzahnung 22 umfasst,
gelegt wird.
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In
der in 8 dargestellten Variante ist die Verbindungseinrichtung 10,
die untereinander den ersten und zweiten Flansch 8, 9 verbindet,
eine Planeten-Hypozykloidverzahnung, umfassend ein Planetenrad 25,
das einen inneren Absatz 26 umfasst, der eingefasst ist
an der zylindrischen Ausladung 17 der Nocke 13,
und der somit zentriert zur Achse Y2 ist.
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Außenseitig
umfasst das Planetenrad 25 zwei Verzahnungen:
- – die
oben erwähnte
zweite Verzahnung 12, die somit nicht mit dem zweiten Flansch 9 fest
verbunden ist,
- – und
eine dritte Verzahnung 27, konzentrisch zur zweiten Verzahnung 12,
aber von unterschiedlichem Durchmesser, im vorliegenden Fall des
hier betrachteten Beispiels vom größeren Durchmesser.
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Die
dritte Verzahnung 27 ist in Eingriff mit einer vierten
Verzahnung 28, ausgebildet am zweiten Flansch 9,
radial nach innen gerichtet und einen inneren Durchmesser aufweisend,
der größer ist
als der äußere Durchmesser
der dritten Verzahnung 27.
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Die
vierte Verzahnung 28 ist konzentrisch zur ersten Verzahnung 11 und
wie diese erste Verzahnung kann sie verstärkt werden durch ein Verstärkungselement 29 in
Kranzform, innenseitig eine Verstärkungsverzahnung 30 aufweisend,
und fest verbunden mit dem zweiten Flansch 9, z.B. durch
spielloses Einpassen in einer Mulde 31 des zweiten Flansches
in Kontakt mit dem ersten Flansch 8 und/oder dem Verstärkungselement 21 des
ersten Flansches.
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Das
Verstärkungselement 29 und
die Verstärkungsverzahnung 30 sind ähnlich dem
Verstärkungselement 21 und
der Verstärkungsverzahnung 22 des
ersten Flansches 8, und alles, was zuvor bezüglich des
Verstärkungselements 21 und
dessen Verstärkungsverzahnung 22 gesagt
wurde, ist auch auf das Verstärkungselement 29 und
dessen Verstärkungsverzahnung 30 anwendbar.
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Es
ist anzumerken, dass in der Variante der 8 die verstärkte Verzahnung
evtl. fest verbunden sein könnte
mit dem Planetenrad 25. In diesem Fall könnte die
Verstärkungsverzahnung
entweder aus einem Stück
mit einem am Planetenrad 25 angebrachten Kranz oder aus
einem Stück
mit diesem Planetenrad 25 sein. Diese verstärkte Verzahnung wäre zurückliegend
bezüglich
der „normalen" Verzahnung des Planetenrads
angeordnet (gebildet aus einem Stück mit dem Planetenrad oder
an diesem angebracht).
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In
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, dargestellt in den 9 bis 11,
stellt sich der Fahrzeugsitz 1 dar, wie zuvor beschrieben,
aber die Bedienung seines Hebels 107 (9)
führt sozusagen
nicht zu einer Winkelversetzung der Rückenlehne 5: die Bedienung
dieses Hebels 107 setzt einfach die Rückenlehne 5 zur Drehung
frei, wonach die Rückenlehne
durch die Einwirkung des Benutzers direkt auf die Rückenlehne
im Winkel eingestellt wird.
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In
diesem Fall kann der Gelenkmechanismus 106, bedient durch
den Griff 107, z.B. von dem in den 10 und 11 dargestellten
Typ sein, der umfasst:
- – einen ersten Flansch 108 aus
Stahlblech von allgemein kreisförmiger
Form, senkrecht zur Drehachse Y1,
- – einen
zweiten Flansch aus Stahlblech 109, ebenfalls von allgemein
kreisförmiger
Form und senkrecht zur Achse Y1, wobei der erste und zweite Flansch
schwenkbar mit Bezug zueinander um die Achse Y1 montiert sind, z.B.
mittels eines Metallkranzes 109a, der am Umfang der zwei Flansche
eingefasst ist,
- – und
eine Verbindungseinrichtung 110, die den ersten und zweiten
Flansch 109, 110 untereinander verbindet.
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Die
Verbindungseinrichtung 110 ist eine Verriegelungseinrichtung
mit Zahnsegmenten, umfassend:
- – eine erste
Verzahnung 111, fest verbunden mit dem ersten Flansch 108,
zentriert an der Achse Y1 und im vorliegenden Fall ausgebildet aus
einem Stück
mit dem ersten Flansch 108,
- – ein
oder mehrere Zahnsegmente 113, die jeweils eine zweite
Verzahnung 112 tragen, die radial nach außen ausgerichtet
ist, wobei jedes Zahnsegment 113 beweglich bezüglich dem
zweiten Flansch 109 montiert ist zwischen:
einer Verriegelungsposition
(nicht dargestellt), in der die Verzahnung 112 dieses Zahnsegments Eingriff
nimmt mit der ersten Verzahnung 111 des ersten Flansches 8,
und
einer Entriegelungsposition (dargestellt in den 10 und 11),
in der die Verzahnung 112 des Zahnsegments nicht in Eingriff
steht mit der ersten Verzahnung 111; in dem hier betrachteten
Beispiel ist jedes Zahnsegment 113 radial gleitend montiert
in Führungen 114,
die aus einem Stück
mit dem zweiten Flansch 109 ausgebildet sind,
- – und
eine Betätigungsvorrichtung
mit Nocke, umfassend einerseits eine Nocke 115, die fest
verbunden mit einer Betätigungswelle 107a,
festgelegt an Griff 107 ist, und gegebenenfalls eine Steuerplatte 116,
fest verbunden mit der Nocke 115: die Nocke 115 wird
elastisch beaufschlagt durch eine oder mehrere Federn 117,
hinzu einer Ruheposition, in der die Nocke das oder die Zahnsegmente 113 radial
nach außen
drückt
bis in ihre Verriegelungsposition, und der Steuerring bzw. die Steuerplatte 116 umfasst
einen inneren Aus schnitt 116a gegenüber von jedem Zahnsegment, einen
Ausschnitt, in dem ein Bolzen 118, der zu einem entsprechenden
Zahnsegment 113 gehört, Eingriff
nimmt, wobei der Außenrand
des Ausschnitts 116a derart geformt ist, um auf den Bolzen
zu wirken unter Versetzung des entsprechenden Zahnsegments 113 bis
in dessen Entriegelungsposition, wenn der Griff 107 betätigt wird.
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Derartige
Gelenkmechanismen 106 sind selber bekannt und wurden in
zahlreichen Druckschriften beschrieben, beispielsweise der Druckschrift FR-A-2
740 406.
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Gemäß der Erfindung,
wie dargestellt in den 10 bis 12, ist
des weiteren zumindest ein Verstärkungselement 121 vorgesehen,
das mit der ersten Verzahnung 111 fest verbunden ist, selbst
eine Verstärkungsverzahnung 122 aufweisend,
die radial nach innen ausgerichtet ist. In den in den Zeichnungen
dargestellten Beispielen ist das Verstärkungselement 121 gebildet
durch einen ebenen kreisförmigen Kranz,
der sich in einer zur Achse Y1 senkrechten Ebene erstreckt und spielfrei
eingefügt
ist in eine Mulde 119, die an der Oberfläche des
ersten Flansches 108 ausgebildet ist, der gegenüberstehend
dem zweiten Flansch 109 angeordnet ist. Das spielfreie Einfügen des
Verstärkungselements 121 in
der Mulde 119 kann erhalten werden mittels Buckel 123a,
die am Außenrand 123 des
Verstärkungselements
ausgebildet sind und eingepasst sind in entsprechende Vertiefungen 120a des
Außenrands 120 der
Mulde 119, wie im Beispiel der 2 bis 5.
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Die
feste Verbindung bzw. der Formschluss des Verstärkungselements 121 mit
der ersten Verzahnung 111 kann nichtsdestotrotz erhalten
werden durch jegliches andere bekannte Mittel, z.B. durch Schweißen.
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Die
Dicke der Verstärkungsverzahnung 122, gemessen
entlang der Achse Y1, kann z.B. enthalten sein zwischen 0,2 und
0,4 mal der Dicke der Verzahnung 112 des Zahnsegments,
z.B. in der Größenordnung
eines Drittels der Dicke dieser Verzahnung des Zahnsegments.
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Darüber hinaus,
wie detaillierter in der 12 dargestellt,
sind die Verstärkungszähne 122a der
Verzahnung 122 jeweils entsprechend mit einem Zahn 111a der
ersten Verzahnung angeordnet und können z.B. von gleicher Anzahl
wie die Zähne
der ersten Verzahnung sein.
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Die
Verstärkungszähne 122a sind
leicht zurückgesetzt,
um eine Distanz h bezüglich
der Zähne 111a der
ersten Verzahnung, so dass die Zähne 112a der
Verzahnung des Zahnsegments normalerweise nur mit den Zähnen 111a der
ersten Verzahnung in Kontakt gelangen. Der Absatz h der Verstärkungszähne 122a bezüglich der
Zähne 111a kann
z.B. in der Größenordnung
von 0,2 bis 3 % der Höhe
H der Zähne 111a, 112a sein
und namentlich in der Größenordnung
von 0,01 bis 0,1 mm, z.B. in der Größenordnung von 0,05 mm.
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Das
Verstärkungselement 121 ist
realisiert aus einem Material, das eine mechanische Festigkeit aufweist,
die höher
ist als jene des Materials, dass den ersten Flansch 108 bildet.
Zum Beispiel kann der erste Flansch 108 aus einem Stahl
mit hoher elastischer Streckgrenze realisiert sein, das nicht auf
thermochemischen Wege gehärtet
ist, wohingegen das Verstärkungselement 121 realisiert
sein kann aus Stahl, der auf thermochemischen Weg behandelt ist. In
diesem Fall behält
trotz der durch die Behandlung auf thermochemischen Weg reduzierten
Verformungen die Verriegelungseinrichtung 110 eine exzellente Präzision,
da die Zähne 112a der
Zahnsegmente normalerweise nur mit den Zähnen 111a der ersten
Verzahnung in Kontakt gelangen. Erst wenn der Gelenkmechanismus 106 ein
außergewöhnliches
Drehmoment übernehmen
muss, gelangen die Zähne 112a der
Zahnsegmente in Kontakt mit den Verstärkungszähnen 122a, wenn die
Zähne 111a der
ersten Verzahnung geringfügig
unter der Einwirkung dieses außergewöhnlichen
Drehmoments nachgeben. Die Verstärkungsverzahnung 122 erlaubt
es somit, dieses Drehmoment zu übernehmen,
was es dem Gelenkmechanismus 106 erlaubt, extremen Situationen zu
widerstehen.