DE102007018688A1 - Continuously operating step switching system for adjusting motor vehicle seat , has torsion spring wound around outer ring and provided as spring element for resetting ring in neutral position, where ends of spring engages to retainer - Google Patents

Continuously operating step switching system for adjusting motor vehicle seat , has torsion spring wound around outer ring and provided as spring element for resetting ring in neutral position, where ends of spring engages to retainer Download PDF

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Abstract

The system has an annular space formed between a rotatable outer ring (2) and an inner ring (4). Clamping elements (8) are arranged in the annular space, and a catch element limits a rotating angle of the outer ring. The outer ring is loaded with spring force such that torque acts on the outer ring towards a neutral position. A torsion spring (13) wound around the outer ring is provided as a spring element for resetting the outer ring in the neutral position. Ends (14, 15) of the torsion spring engage to a retainer leading the clamping elements.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein stufenlos arbeitendes Schrittschaltwerk, welches insbesondere zur Verstellung eines Kraftfahrzeugsitzes geeignet ist.The The invention relates to a continuously variable indexing mechanism, which is particularly suitable for the adjustment of a motor vehicle seat is.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein gattungsgemäßes Schrittschaltwerk ist beispielsweise aus der DE 43 21 335 C2 bekannt. Dieses Schrittschaltwerk ist Teil einer Verstellvorrichtung mit einem Antrieb und Abtrieb aufweisenden Getriebe zur Übertragung einer antriebsseitigen Drehbewegung in eine abtriebsseitige Drehbewegung. Das Getriebe ist derart mit Freilauf und Hemmung ausgestattet, dass bei Kraftfluss vom Antrieb zum Abtrieb eine Drehung in beiden Drehrichtungen möglich ist, während das Getriebe bei Umkehrung des Kraftflusses sperrt.A generic stepping mechanism is for example from the DE 43 21 335 C2 known. This stepper is part of an adjustment with a drive and output having gear for transmitting a drive-side rotational movement in a driven-side rotational movement. The transmission is equipped with freewheel and escapement in such a way that in power flow from the drive to the output rotation in both directions of rotation is possible, while the transmission locks in reversal of the power flow.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stufenlos arbeitendes Schrittschaltwerk mit einem besonders robusten, kompakten und montagefreundlichen Aufbau anzugeben.Of the Invention is based on the object, a continuously working Stepping mechanism with a particularly robust, compact and easy to install Structure to specify.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schrittschaltwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieses insbesondere für einen Verstellmechanismus eines Fahrzeugsitzes geeignete Schrittschaltwerk umfasst einen begrenzt schwenkbaren Außenring und einen Innenring, welche einen Ringraum begrenzen, in dem Klemmelemente, insbesondere Klemmrollen, angeordnet sind. Der Außenring ist in beide Drehrichtungen verschwenkbar, wobei er durch Federkraft mit einem Drehmoment in Richtung zu einer zwischen zwei Extrempositionen liegenden Neutralposition belastet ist. Die Rückstellung des Außenrings, mit welchem typischerweise ein Schwenkhebel drehfest verbunden ist, in die Neutralstellung wird bewerkstelligt durch ein Federelement, welches als um den Außenring gewickelte Drehfeder ausgebildet ist, wobei die Enden der Drehfeder in den Ringraum eingreifen und dabei mit einem die Klemmelemente führenden Käfig zusammenwirken. Jedes Klemmelement ist vorzugsweise in beiden Drehrichtungen wirksam, wobei das Klemmelement in Neutralstellung des Außenrings mittig in einer Doppelklemmrampe angeordnet ist. Die Klemmrampenkontur ist bevorzugt an der inneren Oberfläche des spanabhebend aus Metall hergestellten Außenrings gebildet, während der Innenring eine durchgehend zylindrische Außenoberfläche aufweist. Der Innenring ist besonders rationell als spanlos umgeformtes Blechteil herstellbar und kann einstückig mit nach innen gerichteten Mitnahmeelementen, beispielsweise für einen Schaltkäfig, ausgebildet sein.These The object is achieved by a stepper with the features of claim 1. This in particular for an adjustment mechanism of a vehicle seat suitable stepping mechanism comprises a limited pivoting Outer ring and an inner ring, which define an annulus, in the clamping elements, in particular clamping rollers are arranged. The outer ring is pivotable in both directions, wherein he by spring force with a torque towards one between two extreme positions lying neutral position is loaded. The Resetting the outer ring, with which typically a Swivel lever is rotatably connected, is in the neutral position accomplished by a spring element, which as to the outer ring wound torsion spring is formed, wherein the ends of the torsion spring engage in the annulus and doing one with the clamping elements interacting leading cage. Each clamping element is preferably effective in both directions of rotation, wherein the clamping element in neutral position of the outer ring in the middle in a double clamping ramp is arranged. The clamping ramp contour is preferably on the inner surface formed of the machined metal outer ring, while the inner ring has a continuous cylindrical outer surface having. The inner ring is particularly efficient as a non-cutting reshaped Sheet metal part can be produced and can be integrated with the inside directed entrainment elements, for example for a Switch cage, be formed.

In bevorzugter Ausgestaltung sind im Käfig zusätzlich zu den Klemmelementen Wälzkörper geführt, welche der radialen Lagerung des Innenrings relativ zum Außenring dienen. Die Wälzkörper sind ebenso wie die Klemmelemente vorzugsweise als Rollen ausgebildet und werden in diesem Fall als Stützrollen bezeichnet. Jedes Klemmelement ist vorzugsweise in einer gesonderten Tasche des Käfigs geführt und wird dabei derart durch die Kraft zweier in entgegengesetzte Richtungen wirkender Zentrierfedern beaufschlagt, dass sich das Klemmelement in der Neutralstellung des Außenrings exakt mittig in der Klemmrampenkontur befindet, wobei das Klemmelement von demjenigen Ring, der keine Rampenkontur aufweist, insbesondere vom Innenring, abgehoben ist.In preferred embodiment are in addition in the cage guided to the clamping elements rolling elements, which of the radial bearing of the inner ring relative to the outer ring serve. The rolling elements are just like the clamping elements preferably formed as rollers and are in this case as support rollers designated. Each clamping element is preferably in a separate Pocket of the cage and is doing so by the power of two persons acting in opposite directions Centering biased that the clamping element in the neutral position of the outer ring is located exactly in the center of the clamping ramp contour, wherein the clamping member of the ring, the no ramp contour has, in particular from the inner ring, lifted off.

Der Schwenkwinkel des Außenrings ist bevorzugt dadurch indirekt begrenzt, dass die sich beim Verschwenken zuziehende Drehfeder einerseits an einem gehäusefesten Anschlag anliegt und andererseits, mit ihrem zweiten Federende, durch den zusammen mit dem Außenring verschwenkten Käfig mitgenommen wird. Der gehäusefeste Anschlag, an welchem in Neutralstellung des Außenrings beide Federenden anliegen, ist vorzugsweise als Anschlagzunge ausgebildet, welche radial zwischen den Windungen der Feder und dem Außenring angeordnet ist. Die Drehbeweglichkeit des Käfigs relativ zu den einzelnen Federenden ist bevorzugt dadurch begrenzt, dass jedes Federende in eine schlitzförmige, sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung des Käfigs eingreift.Of the Pivoting angle of the outer ring is preferably characterized indirectly limited that the torsion spring to be tightened during pivoting on the one hand rests against a housing-fixed stop and on the other hand, with its second spring end, through which together with the outer ring pivoted cage is taken. The housing fixed Stop at which in neutral position of the outer ring abut both spring ends, is preferably designed as a stop tongue, which radially between the turns of the spring and the outer ring is arranged. The rotational mobility of the cage relative to the individual spring ends is preferably limited by the fact that each Spring end in a slot-shaped, in the circumferential direction extending recess of the cage engages.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:following an embodiment of the invention with reference to a Drawing explained in more detail. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 ein stufenlos arbeitendes Schrittschaltwerk in Explosionsdarstellung, und 1 a continuously operating stepper in exploded view, and

2 bis 5 in verschiedenen Ansichten das Schrittschaltwerk nach 1 in montiertem Zustand. 2 to 5 in different views, the stepper by 1 in assembled condition.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

Das in den 1 bis 5 dargestellte, auch als Schrittmechanik bezeichnete Schrittschaltwerk 1 ist Teil eines Verstellmechanismus eines Fahrzeugsitzes. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion eines Schrittschaltwerks in einer Vorrichtung zur Verstellung eines Kraftfahrzeugsitzes wird auf die DE 198 54 931 A1 verwiesen.That in the 1 to 5 represented, also referred to as a stepping mechanism stepper 1 is part of an adjustment mechanism of a vehicle seat. With regard to the basic function of a stepping mechanism in a device for adjusting a motor vehicle seat is on the DE 198 54 931 A1 directed.

Ein begrenzt schwenkbarer, fest mit einem nicht dargestellten Schwenkhebel verbundener Außenring 2 ist als massives, spanend bearbeitetes Metallteil ausgebildet. Konzentrisch zum Außenring 2 ist unter Bildung eines Ringraums 3 ein Innenring 4 angeordnet. Der als Blechteil spanlos umgeformte, insbesondere als Tiefziehteil ausgebildete Innenring 4 weist auf seiner Innenseite eine Mitnahmekontur 5 auf, die über nicht dargestellte Übertragungselemente eine Drehbewegung an ein eine Verzahnung 7 aufweisendes Abtriebselement 6 überträgt.A limited pivotable, permanently connected to a pivot lever, not shown outer ring 2 is designed as a solid, machined metal part. Concentric to the outer ring 2 is to form an annulus 3 an inner ring 4 arranged. The formed as a sheet metal part without cutting formed, in particular as a deep-drawn part inner ring 4 has on its inside a driving contour 5 on, via non-illustrated transmission elements a rotary motion to a toothing 7 having output element 6 transfers.

Die Drehmomentübertragung vom als Antriebselement fungierenden Außenring 2 zum Innenring 4 erfolgt über Klemmelemente 8, welche in einem aus Kunststoff gefertigten Käfig 9 geführt sind. Zusätzlich zu drei Klemmelementen 8, nämlich Klemmrollen, sind im Käfig 9 drei ebenfalls als Rollen ausgebildete Wälzkörper 10 angeordnet, welche eine radiale Wälzlagerung zwischen dem Innenring 4 und dem Außenring 2 bilden. Die Klemmrollen 8 haben einen etwas größeren Durchmesser als die auch als Stützrollen bezeichneten Wälzkörper 10 und befinden sich, so lange der Außenring 2 in der in den Figuren erkennbaren Neutralstellung ist, in der Mitte einer Klemmrampe 11. Die Klemmrampe 11 ist in Form einer Doppelklemmrampe am Innenumfang des Außenrings 2 gebildet, während der Innenring 4 einen vollständig zylindrischen, den Ringraum 3 begrenzenden Außenumfang aufweist. Jede Klemmrolle 8 befindet sich zwischen zwei Zentrierfedern 12, welche sicherstellen, dass die Klemmrolle 8 bei in Neutralstellung befindlichem Außenring 2 exakt mittig in der Doppelklemmrampe 11, vom Innenring 4 geringfügig abgehoben, positioniert ist.The torque transmission of acting as a drive element outer ring 2 to the inner ring 4 via clamping elements 8th , which are in a plastic cage 9 are guided. In addition to three clamping elements 8th , namely pinch rollers, are in the cage 9 three also designed as rollers rolling elements 10 arranged, which has a radial rolling bearing between the inner ring 4 and the outer ring 2 form. The pinch rollers 8th have a slightly larger diameter than the rolling elements also called support rollers 10 and are, as long as the outer ring 2 in the neutral position seen in the figures, in the middle of a clamping ramp 11 , The clamping ramp 11 is in the form of a double clamping ramp on the inner circumference of the outer ring 2 formed while the inner ring 4 a completely cylindrical, the annulus 3 having limiting outer circumference. Each pinch roller 8th is located between two centering springs 12 , which make sure the pinch roller 8th when in neutral position located outer ring 2 exactly in the middle in the double clamping ramp 11 , from the inner ring 4 slightly raised, positioned.

Der Außenring 2 wird, sobald er in irgendeiner Drehrichtung aus der Neutralstellung ausgelenkt ist, mittels eines Federelements 13 mit einem Drehmoment in Richtung zur Neutralstellung beaufschlagt. Das Federelement 13 ist als um den Außenring 2 gewickelte Drehfeder ausgebildet, wobei jeweils ein Federende 14, 15 in eine schlitzförmige Ausnehmung 16, 17 des Käfigs 9 eingreift. Die Federenden 14, 15 befinden sich jeweils am Ende eines Bügels 18, 19, der sich von Windungen 20 des Federelements 13 aus radial nach innen erstreckt und dabei den Außenring 2 umgreift. An den Stirnseiten des Außenrings 2 befinden sich an denjenigen Stellen, an denen sich die Bügel 18, 19 des Federelements 13 nach innen erstrecken, Ausnehmungen 21, deren in Axialrichtung des Außenrings 2 gemessene Tiefe etwa dem Durchmesser des Drahtes, aus welchem das Federelement 13 gebogen ist, entspricht, so dass das Federelement 13 nicht zur Vergrößerung der axialen Abmessungen des Schrittschaltwerks 1 beiträgt.The outer ring 2 is, as soon as it is deflected in any direction of rotation from the neutral position, by means of a spring element 13 applied with a torque in the direction of the neutral position. The spring element 13 is as about the outer ring 2 wound torsion spring is formed, in each case a spring end 14 . 15 in a slot-shaped recess 16 . 17 of the cage 9 intervenes. The spring ends 14 . 15 are each at the end of a bracket 18 . 19 that turns from turns 20 of the spring element 13 extends radially inward while the outer ring 2 embraces. At the ends of the outer ring 2 are in those places where the hangers 18 . 19 of the spring element 13 extend inwards, recesses 21 whose, in the axial direction of the outer ring 2 measured depth about the diameter of the wire from which the spring element 13 is bent, corresponds, so that the spring element 13 not to increase the axial dimensions of the stepper 1 contributes.

Radial zwischen dem Außenring 2 und den Windungen 20 des Federelements 13 befindet sich eine Anschlagzunge 22, deren Krümmung etwa der Krümmung des Außenrings 2 sowie der Windungen 20 angepasst ist. Die Anschlagzunge ist Teil eines nicht drehbaren Gehäuseteils 23 und bildet jeweils einen Anschlag für die Bügel 18, 19. Das Abtriebselement 6 ist drehbar im Gehäuseteil 23 angeordnet.Radial between the outer ring 2 and the turns 20 of the spring element 13 there is a stop tongue 22 whose curvature about the curvature of the outer ring 2 as well as the turns 20 is adjusted. The stop tongue is part of a non-rotatable housing part 23 and each forms a stop for the bracket 18 . 19 , The output element 6 is rotatable in the housing part 23 arranged.

Solange sich der Außenring 2 in Neutralstellung befindet, liegen beide Bügel 18, 19 an der Anschlagzunge 22 an. Wird der Außenring 2 aus der Neutralstellung heraus verschwenkt, so gelangt die Klemmrolle 8 in eine von zwei möglichen Klemmpositionen. Die Klemmrolle 8 nimmt bei der Verschwenkung des Außenrings 2 sowohl den Innenring 4 als auch den Käfig 9 mit. Damit wird auch eines der Enden 14, 15 aus der Neutralstellung heraus verschwenkt, während das andere Federende 15, 14 innerhalb der Ausnehmung 21 relativ zum Käfig 9 verlagert wird, wobei die absolute Position des betreffenden Bügels 19, 18 unverändert bleibt. Insgesamt wird somit der Abstand zwischen den Federenden 14, 15 vergrößert, d. h. die Drehfeder 13 eingeschnürt und damit gespannt. Sobald der Außenring 2 nicht mehr von außen mit einem Drehmoment beaufschlagt wird, sorgt die gespannte Drehfeder 13 dafür, dass der Außenring 2 in die auch als Null-Lage bezeichnete Neutralstellung zurückgeführt wird. Die einzelnen, jeweils in Käfigtaschen 24 geführten Klemmrollen 8 befinden sich dabei in Freilaufposition. Auf diese Weise wird eine Rückdrehung des Außenrings 2 bei feststehendem Innenring 4 ermöglicht.As long as the outer ring 2 in neutral position, both brackets are located 18 . 19 at the stop tongue 22 at. Will the outer ring 2 pivoted out of the neutral position, the pinch roller passes 8th in one of two possible clamping positions. The pinch roller 8th takes on the pivoting of the outer ring 2 both the inner ring 4 as well as the cage 9 With. This will also be one of the ends 14 . 15 pivoted out of the neutral position, while the other end of the spring 15 . 14 inside the recess 21 relative to the cage 9 is shifted, with the absolute position of the relevant bracket 19 . 18 remains unchanged. Overall, thus, the distance between the spring ends 14 . 15 enlarged, ie the torsion spring 13 constricted and curious. As soon as the outer ring 2 is no longer applied from the outside with a torque, ensures the tensioned torsion spring 13 for the outer ring 2 is attributed to the neutral position, also referred to as zero position. The individual, each in cage pockets 24 guided pinch rollers 8th are in free-running position. In this way, a reverse rotation of the outer ring 2 with fixed inner ring 4 allows.

11
SchrittschaltwerkSequencer
22
Außenringouter ring
33
Ringraumannulus
44
Innenringinner ring
55
Mitnahmekonturdriving contour
66
Abtriebselementoutput element
77
Verzahnunggearing
88th
Klemmelementclamping element
99
KäfigCage
1010
Wälzkörperrolling elements
1111
DoppelklemmrampeDouble clamping ramp
1212
Zentrierfedercentering
1313
Drehfedertorsion spring
1414
EndeThe End
1515
EndeThe End
1616
Ausnehmungrecess
1717
Ausnehmungrecess
1818
Bügelhanger
1919
Bügelhanger
2020
Windungconvolution
2121
Ausnehmungrecess
2222
Anschlagzungestop tongue
2323
Gehäuseteilhousing part
2424
Käfigtaschecage pocket

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4321335 C2 [0002] - DE 4321335 C2 [0002]
  • - DE 19854931 A1 [0010] - DE 19854931 A1 [0010]

Claims (10)

Stufenlos arbeitendes Schrittschaltwerk, mit einem schwenkbaren Außenring (2), einem Innenring (4) und einem zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (4) gebildeten Ringraum (3), in welchem Klemmelemente (8) angeordnet sind, sowie mit mindestens einem den Schwenkwinkel des Außenrings (2) begrenzenden Anschlagelement, wobei der Außenring (2) derart mit Federkraft belastet ist, dass auf diesen ein Drehmoment in Richtung einer Neutralstellung wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass als Federelement zur Rückstellung des Außenrings (2) in die Neutralstellung eine um den Außenring (2) gewickelte Drehfeder (13) vorgesehen ist, wobei Enden (14, 15) der Drehfeder (13) in einen die Klemmelemente (8) führenden Käfig (9) eingreifen.Continuously variable stepper, with a swiveling outer ring ( 2 ), an inner ring ( 4 ) and one between the outer ring ( 2 ) and the inner ring ( 4 ) formed annular space ( 3 ), in which clamping elements ( 8th ) are arranged, and with at least one of the pivot angle of the outer ring ( 2 ) limiting stop element, wherein the outer ring ( 2 ) is loaded with spring force such that acts on this torque in the direction of a neutral position, characterized in that as a spring element for returning the outer ring ( 2 ) in the neutral position one around the outer ring ( 2 ) wound torsion spring ( 13 ), where ends ( 14 . 15 ) of the torsion spring ( 13 ) in one of the clamping elements ( 8th ) leading cage ( 9 ) intervene. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Klemmelement (8) an einer Doppelklemmrampe (11) angeordnet ist.Stepping mechanism according to claim 1, characterized in that each clamping element ( 8th ) at a double clamping ramp ( 11 ) is arranged. Schrittschaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelklemmrampe (11) am Außenring (2) ausgebildet ist.Stepping mechanism according to claim 2, characterized in that the double clamping ramp ( 11 ) on the outer ring ( 2 ) is trained. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringraum (3) zusätzlich zu den Klemmelementen (8) Wälzkörper (10) angeordnet sind.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the annular space ( 3 ) in addition to the clamping elements ( 8th ) Rolling elements ( 10 ) are arranged. Schrittschaltwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (10) als Stützrollen ausgebildet sind.Stepping mechanism according to claim 4, characterized in that the rolling bodies ( 10 ) are formed as support rollers. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (8) jeweils in einer Käfigtasche (24) geführt und durch die Kraft zweier Zentrierfedern (12) beaufschlagt sind.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping elements ( 8th ) each in a cage pocket ( 24 ) and by the force of two centering springs ( 12 ) are acted upon. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (14, 15) der Drehfeder (13) jeweils in einer schlitzförmigen Ausnehmung (16, 17) des Käfigs (9) begrenzt beweglich sind.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ends ( 14 . 15 ) of the torsion spring ( 13 ) each in a slot-shaped recess ( 16 . 17 ) of the cage ( 9 ) are limited in mobility. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (13) an einer radial zwischen den Windungen (20) der Drehfeder (13) und dem Außenring (2) angeordneten Anschlagzunge (22) anschlägt.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 7, characterized in that the torsion spring ( 13 ) at a radial between the turns ( 20 ) of the torsion spring ( 13 ) and the outer ring ( 2 ) arranged stop tongue ( 22 ) strikes. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) als spanend bearbeitetes Metallteil ausgebildet ist.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer ring ( 2 ) Is designed as a machined metal part. Schrittschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (4) als spanlos umgeformtes Blechteil ausgebildet ist.Stepping mechanism according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inner ring ( 4 ) is formed as a chipless formed sheet metal part.
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