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Die
Erfindung bezieht sich auf Gelenkmechanismen und auf Fahrzeugsitze,
welche solche Mechanismen umfassen.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Gelenkmechanismus für Fahrzeugsitze,
welcher umfasst, erste und zweite Rahmen bzw. Gestelle, welche drehbar
zueinander montiert sind und miteinander über ein Getriebe
verbunden sind, gesteuert von einem exzentrischen Nocken bzw. Exzenternocken, welcher
mit Winkelspiel mit einem zentralen Schaft verbunden ist, welcher
sich entlang einer zentralen Achse erstreckt, wobei der zentrale
Schaft drehbar in einem Lager montiert ist, welches mit dem zweiten Rahmen
verbunden ist und welches eine Innenseite aufweist, wobei eine Bremseinrichtung
radial zwischen dem zentralen Schaft und der Innenseite des Lagers
angeordnet ist.
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Das
Dokument
FR-A-2770810 beschreibt ein
Beispiel eines Gelenkmechanismus dieser Art, welcher zufriedenstellend
ist und bei dem die Bremseinrichtung eine Metallfeder ist.
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Die
Gelenkmechanismen dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, dass
das Bremsmoment, welches zwischen dem Eingangsorgan und dem Lager
erzeugt ist, relativ variabel von einem Gelenkmechanismus zum Anderen
ist und sich als ungenügend erweisen kann.
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Die
vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel diesen Nachteil
zu beseitigen.
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Dazu
ist ein Gelenkmechanismus der infrage stehenden Art dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremseinrichtung eine schraubenförmige oder schneckenförmige
Feder umfasst, welche sich zwischen ersten und zweiten Enden erstreckt,
indem sie in einer ersten Winkelrichtung von dem ersten Ende zu
dem zweiten Ende dreht, wobei die schrauben- bzw. schneckenförmige Feder
schwenkbar mit einem Leerlauf um den zentralen Schaft montiert ist
und einen äußeren Rand im Reibungskontakt gegen
die Innenseite des Lagers umfasst,
dadurch dass das erste Ende
der schrauben- bzw. schneckenförmigen Feder so angeordnet
ist, dass es in Anlage gegen einen ersten Anschlag kommt, welcher
mit dem zentralen Schaft verbunden ist, wenn der zentrale Schaft
in eine zweite Winkelrichtung entgegengesetzt zu der ersten Winkelrichtung
betätigt wird, um den exzentrischen Nocken anzutreiben,
dadurch,
dass das zweite Ende der schrauben- bzw. schneckenförmigen
Feder dazu angeordnet ist, in Anlage gegen einen zweiten Anschlag
zu kommen, welcher mit dem zentralen Schaft verbunden ist, wenn
der zentrale Schaft in die erste Winkelrichtung betätigt
wird, um den exzentrischen Nocken anzutreiben,
und dadurch,
dass das zweite Ende der Feder dazu angeordnet ist, in Anlage gegen
einen dritten Anschlag zu kommen, welcher zu den exzentrischen Nocken
gehört, wenn der exzentrische Nocken in der zweiten Winkelrichtung
dreht, ohne von dem zentralen Schaft angetrieben zu sein.
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Dank
dieser Einrichtungen wird das zwischen dem zentralen Schaft und
dem Eingangsorgan erzeugte Bremsmoment gut beherrscht. Dieses Bremsmoment
ist quasi Null, wenn der Mechanismus willentlich durch einen Anwender
gesteuert wird, welcher den Steuerschaft bzw. die Steuerwelle betätigt, er
ist jedoch erhöht, wenn der exzentrischen Nocken in der
zweiten Winkelrichtung dreht, ohne von dem Anwender gesteuert zu
sein.
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In
der Tat wird, wenn der zentrale Schaft bzw. die zentrale Welle durch
den Anwender betätigt wird, die schrauben- bzw. schneckenförmige
Feder in der Richtung einer Verringerung des Durchmessers mittels
Anlage des ersten Anschlages gegen ihr erstes Ende oder des zweiten
Anschlags gegen ihr zweites Ende deformiert, sodass die Reibungen
der schrauben- bzw. schneckenförmigen Feder gegen die Innenseite
des Lagers vernachlässigbar werden.
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Dagegen
wird, wenn der exzentrische Nocken in der zweiten Winkelrichtung
dreht ohne von dem zentralen Schaft gesteuert zu sein, unter dem Effekt
eines zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen bzw. Gestell ausgeübten
Momentes (wenn der Gelenkmechanismus eine Sitzrückenlehne
mit einem Sitzkissen verbindet, kann diese zweite Winkelrichtung
zum Beispiel dem Schwenken der Rückenlehne nach hinten
entsprechen) die schrauben- bzw. schneckenförmigen Feder
positiv über den dritten Anschlag im Sinne einer Erhöhung
des Durchmessers deformiert, was das Bremsen verstärkt.
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In
bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Gelenkmechanismus kann gegebenenfalls auch auf die eine und/oder
die andere der folgenden Vorkehrungen zurückgegriffen werden:
- – die schraubenförmige bzw.
schneckenförmigen Feder weist an ihrem ersten Ende einen
ersten Zweig auf, welcher sich im Wesentlichen radial nach innen
bezüglich der zentralen Achse erstreckt, wobei der erste
Zweig mit einer Aussparung, welche in dem zentralen Schaft ausgebildet ist,
in Eingriff ist und radial nach außen mündet, wobei
die Aussparung einen Rand aufweist, welcher den ersten Anschlag
ausbildet;
- – die schraubenförmige bzw. schneckenförmigen Feder
weist an ihrem zweiten Ende einen zweiten Zweig auf, welcher sich
im Wesentlichen parallel zu der zentralen Achse erstreckt und dazu
ausgelegt ist, in Anlage gegen den zweiten Anschlag zu kommen, wenn
der zentrale Schaft in der ersten Winkelrichtung dreht und gegen
den dritten Anschlag, wenn der exzentrische Nocken in der zweiten
Winkelrichtung dreht.
- – der zentrale Schaft bzw. die Welle ist mit einem Kranz
verbunden, welcher mit einer Einkerbung versehen ist, welcher im
Winkel zwischen zwei Rändern begrenzt ist, wobei einer
dieser Ränder den zuvor genannten zweiten Anschlag ausbildet;
- – der exzentrische Nocken/Exzenternocken umfasst erste
und zweite überlagerte Halbnocken, welche in relativer
Drehung mit einem der Winkelspiel versetzbar sind, wobei der Anschlag
den ersten Halbnocken zugeordnet ist bzw. zu diesem gehört;
- – das Getriebe ist hypozykloid;
- – das Getriebe umfasst erste und zweite kreisförmige
Zahnungen in wechselseitigem Eingriff und mechanischer Verbindung
mit dem ersten beziehungsweise dem zweiten Rahmen (die zweite Zahnung
kann mit dem zweiten Rahmen bzw. Gestell verbunden sein oder zu
einem Planetenrad/Umlaufrad gehören, welches eine dritte
Zahnung umfasst in Eingriff mit einer vierten Zahnung, welche mit
dem zweiten Rahmen bzw. Gestell verbunden ist), wobei die ersten
und zweiten Zahnungen jeweils erste und zweite zentrale Achsen aufweisen,
welche parallel und versetzt zueinander sind, wobei der zentrale
Schaft drehbar um die zweite Achse in dem Lager montiert ist, und der
exzentrische Nocken drehbar um die erste Achse in einer kreisförmigen
Aufnahme montiert ist, welche mit dem ersten Rahmen verbunden ist, sodass
eine Drehung des exzentrisches Nockens eine relative Drehung zwischen
den ersten und zweiten Zahnungen antreibt.
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Darüber
hinaus hat die Erfindung auch einen Fahrzeugsitz zum Gegenstand,
welcher erste und zweite Abschnitte umfasst, die miteinander über
einen Gelenkmechanismus so wie oben definiert verbunden sind, wobei
von dem ersten und dem zweiten Rahmen bzw. Gestelle einer an dem
ersten Abschnitt und der andere an dem zweiten Abschnitt festgelegt ist.
Der erste und der zweite Abschnitt des Sitzes können gegebenenfalls
der eine eine Rückenlehne und der andere ein Sitzkissen
sein. Der Gelenkmechanismus kann gegebenen falls so montiert sein, dass
eine relative Drehung des Eingangorgans bezüglich des Lagers
in der ersten Winkelrichtung einer Winkelversetzung der Rückenlehne
nach hinter entspricht.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich während
der folgenden Beschreibung einer der Ausführungsformen,
welche als nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen angegeben ist.
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In
den Zeichnungen:
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die 1 ist
eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes, welcher mit einem
Gelenkmechanismus gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ausgerüstet ist,
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die 2 ist
eine perspektivische Ansicht des Gelenkmechanismus, welcher den
Sitz der 1 ausrüstet,
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die 3 und 4 sind
perspektivische Explosionsansichten des Gelenkmechanismus der 2,
betrachtet entlang der Richtungen III bzw. IV der 2,
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die 5 ist
eine axiale Schnittansicht des Gelenkmechanismus der 2,
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die 6 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI der 5,
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die 7 ist
eine perspektivischen Teilansicht, welche den zentralen Schaft,
die Schraubenförmige Feder und den exzentrischen Nocken
des Gelenkmechanismus der 2 zeigt,
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und
die 8 ist eine perspektivische Teilansicht, welche
lediglich den zentralen Schaft und die traubenförmige Feder
zeigt.
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In
den verschiedenen Figuren bezeichnen die gleichen Bezugszeichen
identische oder ähnliche Elemente.
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Die 1 stellt
einen vorderen Sitz 1 eines Kraftfahrzeugs dar, welcher
eine Rückenlehne 2 umfasst, welche schwenkbar
um eine Achse Y1 an einem Sitzkissen 3 montiert ist, welches
Sitzkissen selbst fest an dem Boden 4 des Fahrzeugs montiert ist,
beispielsweise über Gleitschienen 5.
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Somit
ist die Neigung der Rückenlehne 2 mittels eines
drehbaren Steuerknopfes 6a oder ähnlichem einstellbar,
welcher einen Gelenkmechanismus 6 mit Getriebe antreibt
(also ein Mechanismus, welcher positiv die Drehung der Rückenlehne
steuert), von dem eine Ausführungsform in den 2 bis 6 dargestellt
ist. Dieser Gelenkmechanismus umfasst (siehe 2–6):
- – einen ersten Rahmen bzw. ein erstes
Gestell, welches mittels eines ersten metallischen Flansches 7 ausgebildet
ist, welcher sich in einer Ebene senkrecht zu der Achse Y1 erstreckt
und welcher in dem dargestellten Beispiel mit dem Rahmen bzw. dem
Gestell der Rückenlehne 2 verbunden ist,
- – ein zweiter Rahmen bzw. ein zweites Gestell, welches
durch einen zweiten Metallflansch 8 gebildet ist, welcher
sich parallel zu dem ersten Flansch 7 erstreckt, wobei
der zweite Flansch 8 mit dem Rahmen bzw. Gestell des Sitzkissens 3 verbunden
ist und gegen den ersten Flansch mit jeglichen bekannten Mittel
gehalten ist, beispielsweise mittels eines eingefassten Ringes 9 oder gegebenenfalls
mittels gelöteter/geschweißter Laschen (nicht
dargestellt) ähnlich zu denjenigen, die in dem Dokument FR-A-2872105 beschrieben sind,
- – ein hypozykloides Getriebe 10, welches den
ersten und den zweiten Flansch 7, 8 miteinander
verbindet,
- – ein Eingangsorgan 11, welches das hypozykloide
Getriebe 10 steuert.
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Das
Eingangsorgan 11 kann aus einem einzigen Stück
durch Gießen aus Kunststoffmaterial oder aus Leichtmetall/Leichtmetalllegierung
hergestellt sein.
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Dieses
Eingangsorgan umfasst einen zentralen Schaft bzw. eine zentrale
Welle 12, welche sich longitudinal entlang einer zentralen
Achse Y2 parallel zu der zuvor genannten Achse Y1 erstreckt, aber
bezüglich dieser Achse Y1 festgesetzt ist.
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Der
zentrale Schaft/Welle 12 kann gegebenenfalls mit einer
quadratischen (oder geriefelten/gekeilten oder anderem) inneren
Aussparung 13 gelocht sein, in welcher der oben erwähnte
Steuerknopf 6a eingefügt sein kann.
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Darüber
hinaus ist der zentrale Schaft 12 radial nach außen über
einen Kranz 14 verlängert, welcher sich parallel
zu den Flanschen 7, 8 erstreckt und welcher in
Anlage gegen die Außenseite des ersten Flansches 7 kommt.
In dem dargestellten Beispiel weist dieser Kranz 14 eine
Einkerbung auf, welche im Winkel von zwei Rändern 14a und 14b begrenzt
ist, welche sich in radialen Ebenen bezüglich der Achse Y2
erstrecken (siehe 8).
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Die
Seite des Kranzes 14, welche in Anlage gegen den ersten
Flansch 7 kommt, ist zudem zu dem hypozykloiden Getriebe 10 hin über
zwei Steuerfinger 15 verlängert, welche sich parallel
zu der Achse Y2 erstrecken und deren Nutzen weiter unten beschrieben
wird.
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Die äußere
Umfangsfläche 16 des zentralen Schafts 12 weist
eine zylindrische Rotationsform auf, welche an der Achse Y2 zentriert
ist, und ist von einer schrauben- bzw. schneckenförmigen
Feder 17 umgeben (siehe 3 bis 5).
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Die
schrauben- bzw. schneckenförmige Feder 17 erstreckt
sich zwischen einem ersten Ende 18 und einem zweiten Ende 19,
in dem sie in einer ersten Winkelrichtung 39 dreht. Das
erste Ende 18 der Feder kann beispielsweise aus einem ersten
Zweig bestehen, welcher sich im Wesentlichen radial nach innen bezüglich
der Achse Y2 erstreckt, während das zweite Ende 19 zum
Beispiel aus einem zweiten Zweig bestehen kann, welcher sich im
Wesentlichen axial parallel zu der Achse Y2 erstreckt.
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Die
Feder 17 ist radial zwischen dem zentralen Schaft 12 und
einem Lager 20 angeordnet, welches mit dem zweiten Flansch 8 verbunden
ist, in welchem der zentrale Schaft 12 dreht. Dieses Lager 20 kann
mittels eines Kragens ausgebildet sein, der aus einem einzigen Stück mit
dem zweiten Flansch ausgebildet ist. Dieser Kragen 20 ist
an der zuvor genannten Achse Y2 zentriert und erstreckt sich axial von
dem zweiten Flansch 8 hin zu dem ersten Flansch 7 (siehe 3 bis 5).
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Das
Lager 20 umfasst eine Innenfläche 21 von
zylindrischer Rotationssymmetrie und zentriert auf der Achse Y2,
welche mit Reibung in Kontakt mit der Feder 17 ist.
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Das
hypozykloide Getriebe 10 ist hier ein Monotrain-Getriebe,
welches zum Beispiel umfasst:
- – eine
erste Zahnung 27, welche an der Achse Y1 zentriert ist,
wobei diese Zahnung radial nach außen gerichtet ist und
an der Innenseite des ersten Flansches 7 ausgebildet ist,
aus einem einzigen Stück mit diesem,
- – eine zweite Zahnung 28, welche an der Innenseite
des zweiten Flansches 8 ausgebildet ist und welche radial
nach innen ausgerichtet ist, wobei diese zweite Zahnung an der Achse
Y2 zentriert ist, wobei die zweite Zahnung 13 einen Innendurchmesser
aufweist, welcher größer ist als der Außendurchmesser
der ersten Zahnung 14,
- – und einen starren exzentrischen Nocken/Exzenternocken 29,
beispielsweise aus Metall, welcher sich senkrecht zu der Achse Y1
erstreckt und welcher durch das Eingangsorgan 11 angetrieben
ist, wobei dieser Nocken um den Kragen 20 und in einer
zylindrischen Aufnahme 30, welche mit dem ersten Flansch 7 verbunden
ist, dreht, wobei die Aufnahme 30 zu der Achse Y1 zentriert
ist.
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Ein
Ring 31 kann gegebenenfalls zwischen dem exzentrischen
Nocken 29 und der Aufnahme 30 angeordnet sein.
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Das
Eingangsorgan 11 ist in Drehung mit dem exzentrischen Nocken 29 verbunden.
Somit treibt die Drehung des Eingangsorgans 11 eine Drehung
des Nockens 29 an, welche selbst eine relative Drehung
zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 7, 8 mit
einer Nutationsbewegung zwischen den zwei Flanschen hervorruft.
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Der
Nocken 29 könnte aus einem einzigen Stück
ausgebildet sein, jedoch besteht er in dem hier in Betracht gezogenen
speziellen Fall (siehe 3 bis 7) aus zwei überlagerten
metallischen Halbnocken 29a, 29b, welche in relativer
Drehung mit einem Winkelspiel versetzbar sind. Wie detaillierter
in den 3, 4 und 7 dargestellt,
sind die Halbnocken 29a, 29b ringförmig
und um den zentralen Schaft 12 montiert. Der Umfangsrand
jedes der Halbnocken umfasst zwei Einkerbungen 32, in welchen
jeweils die zwei Steuerfinger 15 des Eingangsorgans 11 eindringen.
Zudem sind die zwei Halbnocken 29a, 29b im Winkel
zueinander, über eine Feder 35 beansprucht bzw.
beaufschlagt, welche im Wesentlichen die allgemeine Form eines Ώ hat,
und welche zwei axiale Zweige 36 umfasst, welche gleichzeitig
in zwei Öffnungen 37 eindringen, welche jeweils zu
den zwei Halbnocken 29a, 29b gehören.
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Die
Formen der Halbnocken 29a, 29b sind derart, dass
die Beaufschlagung/Beanspruchung der Feder 35 dahin geht,
die Exzentrizität des Nockens 29, welcher aus
den zwei Halbnocken 29a, 29b besteht, zu erhöhen.
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Darüber
hinaus dringt, wie im Detail insbesondere in der 7 ersichtlich,
der erste Zweig 18 der schraubenförmigen Feder 17 in
eine in dem zentralen Schaft 12 ausgebildete Öffnung 33 ein
und mündet radial nach außen. Diese Öffnung 33 weist erste
und zweite gegenüberliegenden Ränder 33a, 33b auf,
welche sich in radialen Ebenen bezüglich der Achse Y2 erstrecken,
zwischen welcher der erste Zweig 18 der Feder 17 mit
Spiel angeordnet ist. Der Rand 33b, welcher einen ersten
Anschlag ausbildet ist so angeordnet, dass er in Anlage gegen der
ersten Zweig 18 der Feder 17 kommt, indem er die
Feder 17 antreibt, wenn das Eingangsorgan 11 in
einer zweiten Winkelrichtung 40 entgegengesetzt zu der
ersten Richtung 39 dreht und einer Drehung der Rückenlehne 2 des
Sitzes nach hinten entsprechend.
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Zudem
umfasst einer der Halbnocken 29a, 29b, zum Beispiel
der Halbnocke 29a, einen Anschlag 34, welche sich
zum Beispiel in der Form eines Zahnes darstellt, der radial nach
innen hervorspringt.
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Der
zweite Zweig 19, der schraubenförmigen Feder 17 ist
zwischen dem Anschlag 34 und dem Rand 14a des
Kranzes dazu angeordnet, um in Anschlag zu gelangen:
- – gegen den Rand 14a des Kranzes 14 (einen zweiten
Anschlag ausbildend), wenn das Eingangsorgan 11 in der
ersten Winkelrichtung 39 dreht, welcher einer Drehung der
Rückenlehne 2 nach vorne entspricht,
- – und gegen den Anschlag 34 (einen dritten
Anschlag darstellend), wenn die Halbnocken 29a, 29b in
der zweiten Winkelrichtung 40 ohne Betätigung
des Eingansorgans drehen.
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In
Ruhestellung dienen die Halbnocken 29a, 29b dazu,
die internen Spiele des hypozykloiden Getriebes 10 aufzufangen
bzw. festzuhalten und tragen somit dazu bei Vorkehrungen zu treffen,
dass ein zwischen den ersten und zweiten Flanschen 7, 8 ausgeübtes
Moment sich nicht durch eine Winkelversetzung zwischen diesen zwei
Flanschen überträgt.
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Dahin
gegen kommt, wenn ein Anwender das Eingangsorgan 11 betätigt,
beispielsweise mittels des zuvor genannten Knopfes 6a,
einer der Finger 15 in Anschlag gegen einen der Seitenränder
einer Einkerbung 32 einer der Halbnocken 29a, 29b und
somit diesen Halbnocken freigebend, was daraufhin den Steuerfingern 15 erlaubt,
die Gesamtheit des exzentrischen Nockens 29 anzutreiben,
welches selbst eine relative Drehung zwischen dem ersten und dem
zweiten Flansch 7, 8 steuert.
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Gemäß der
Erfindung wird der irrevisible Charakter des Gelenkmechanismus zu
dem durch das Vorhandensein der Feder 17 verstärkt.
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In
der Tat, wenn das Eingangsorgan 11 in einer der ersten
und zweiten Winkelrichtung 39, 40 betätigt
wird, wirkt der eine aus dem ersten und zweiten Nocken 33b, 14a auf
die schraubenförmige Feder 17, indem er dahin
gehend wirkt ihren Durchmesser zu verringern, sodass die Reibungen
zwischen der Feder 17 und der Innenfläche 21 des
Lagers 20 aufgehoben oder zumindest stark reduziert werden.
Somit übt, bei willentlichen Betätigungen des
Gelenkmechanismus die Feder 17 keine oder quasi keine Bremsbetätigung
aus.
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Dahin
gegen, wenn die Flansche 7, 8 einem Moment unterzogen
werden, welches dahin geht, die Rückenlehne 2 nach
hinten schwenken zu lassen, tendieren die Halbnocken 29a, 29b in
die zweite Winkelrichtung 40, die schraubenförmige
Feder 17 wird durch die Einwirkung des Anschlags 34 des
Halbnocken 29a an dem zweiten Zweig 19 der Feder
positiv deformiert:
Diese Deformation wirkt dahingehend, den
Durchmesser der schraubenförmigen Feder 17 zu erhöhen,
was die Reibungen der Feder an der Innenseite 21 des Lagers 20 erhöht
und somit das Bremsen verstärkt.
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Dieses
Bremsen erlaubt es, die Schwenkbewegungen der Rückenlehne 2 nach
hinten aufgrund von auf die Rückenlehne 2 applizierten
Momenten (unter der Einwirkung von Vibrationen des Fahrzeugs oder
unter Einwirkung von gewaltsamen Aufprallen) zu verhindern oder
zu begrenzen.
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Die
Bremseinrichtung, welche die Feder
17 umfasst, erlaubt
es somit die Irrevisibilität der Gelenkmechanismus
6 zu
verstärken, ohne eine Unbequemlichkeit für den
Anwender zu erzeugen. Es wird angemerkt, dass das hypozykloide Getriebe
nicht nur ein Monotrain-Getriebe sein könnte, wie oben
beschrieben, sondern auch ein Planetengetriebe, wie zum Beispiel
in dem Dokument
EP-A-0505229 beschrieben.
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Schließlich
könnte der Gelenkmechanismus 6 verwendet werden,
um eine relative Drehung zwischen zwei anderen Abschnitten eines
Sitzes als eine Rückenlehne und eines Sitzkissens zu steuern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - FR 2770810
A [0003]
- - FR 2872105 A [0023]
- - EP 0505229 A [0047]