DE102008055883B4

DE102008055883B4 - Rastbeschlag mit einer Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Verriegeln zweier Bauteile

Info

Publication number: DE102008055883B4
Application number: DE102008055883.4A
Authority: DE
Inventors: Jörg Gropp
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: DE102008055883A1

Abstract

Rastbeschlag für ein Sitzgestell und eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes zum lösbaren Verriegeln der verschwenkbar zu dem Sitzgestell gelagerten Rückenlehne mit dem Sitzgestell, wobei der Rastbeschlag eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die zum lösbaren Verriegeln eines ersten und eines zweiten Bauteils miteinander vorgesehen ist, die ohne Verriegelung relativ zueinander bewegbar sind, wobei ein Bauteil dem Sitzgestell und das andere Bauteil der Rückenlehne zugeordnet ist und die Verriegelungsvorrichtung das Folgende aufweist: – wenigstens ein Verriegelungselement, das an dem zweiten Bauteil angeordnet ist, und – ein Verstellelement, über das das Verriegelungselement relativ zu dem zweiten Bauteil verstellbar ist, wobei durch eine Verstellung des Verriegelungselements relativ zu dem zweiten Bauteil das Verriegelungselement mit dem ersten Bauteil derart zusammenwirkt, dass das erste und zweite Bauteil miteinander verriegelt werden, und wobei durch eine weitere Verstellung des Verriegelungselements die Verriegelung der beiden Bauteile wieder lösbar ist, und wobei das Verstellelement wenigstens einen Kniehebel (6) aufweist, der zwei über ein Kniegelenk (65) gelenkig miteinander verbundene Hebel (6a, 6b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (6) derart angeordnet und/oder derart mit dem Verriegelungselement (3a, 3b) verbunden ist, dass der Kniehebel (6) zur Verriegelung der beiden Bauteile (1, 2) miteinander über einen Totpunkt des Kniehebels (6) hinweg geführt wird, an dem die beiden Hebel (6a, 6b) des Kniehebels (6) auf einer Geraden liegen, so dass also der Kniehebel (6) zunächst gestreckt und anschließend wieder gebeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rastbeschlag mit einer Verriegelungsvorrichtung zum lösbaren Verriegeln eines ersten und eines zweiten Bauteils miteinander nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus unterschiedlichen Gebieten der Technik sind Verriegelungsvorrichtungen bekannt, die grundsätzlich dafür eingesetzt werden, zwei zunächst zueinander bewegliche Bauteile in einer oder mehreren vorgegebenen Positionen relativ zueinander festzulegen.
Hierfür werden die beiden Bauteile über ein Verriegelungselement, zum Beispiel eine Sperrklinke, miteinander verriegelt, so dass die beiden Bauteile nicht mehr relativ zueinander bewegbar sind. Dies kann bedeuten, dass die beiden miteinander verriegelten Bauteile nicht mehr unabhängig voneinander, sondern nur noch zusammen bewegbar sind.
Falls alternativ eines der beiden Bauteile dauerhaft fixiert ist und das andere Bauteil nur relativ zu dem einen Bauteil bewegbar gelagert ist, wird mit der Verriegelung der beiden Bauteile miteinander das zunächst bewegbare Bauteil ebenfalls wenigstens vorübergehend fixiert.
Ein weithin bekanntes Beispiel einer Verriegelungsvorrichtung findet sich bei Rastbeschlägen von Kraftfahrzeugsitzen. So ist bei Kraftfahrzeugsitzen regelmäßig eine Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes relativ zu einem Sitzgestell verschwenkbar gelagert. Damit kann ein auf dem Kraftfahrzeugsitz befindlicher Fahrgast die Rückenlehne relativ zu dem Sitzgestell verschwenken, um eine von ihm bevorzugte Neigung der Rückenlehne relativ zu dem Sitzgestell einzustellen. Eine bestimmte Neigung der Rückenlehne bzw. eine einstellbare Position der Rückenlehne wird über einen an dem Kraftfahrzeugsitz vorgesehenen Rastbeschlag eingestellt, der eine Verriegelungsvorrichtung aufweist.
In den jeweils einstellbaren Positionen der Rückenlehne relativ zu dem Sitzgestell ist die Rückenlehne mit dem Sitzgestell verriegelbar und kann erst nach Lösen der Verriegelung wieder in eine andere Position überführt werden. Üblicherweise werden hierzu Verriegelungselemente, z. B. verzahnte Sperrklinken, innerhalb einer Verriegelungsvorrichtung mit der Rückenlehne oder einem an der Rückenlehne angeordneten Teil des Rastbeschlages in Eingriff gebracht. Diese Verriegelungselemente sind dem Sitzgestell zugeordnet und gestatten bei ihrem Eingriff in eine Gegenverzahnung der Rückenlehne eine Fixierung der Rückenlehne in ihrer aktuellen Position relativ zu dem Sitzgestell.
Zum Verriegeln bzw. Lösen der Verriegelung muss das Verriegelungselement relativ zu wenigstens einem der beiden zu verriegelnden Bauteile verstellt werden. Üblicherweise werden für die Verstellung eines Verriegelungselements beliebig komplexe Hebelwerke eingesetzt, bei denen die Verstellung des Verriegelungselements in Abhängigkeit von einem Stellhebel erfolgt, der zwischen zwei diskreten Endpositionen verschwenkbar gelagert ist.
So ist aus der US 6,019,430 A ein Rastbeschlag für einen Kraftfahrzeugsitz mit einer derartigen Verriegelungsvorrichtung bekannt. Dieser Rastbeschlag weist einen an der Rückenlehne anbringbaren Beschlag mit einem innenverzahnten Hohlring auf, der zur Verriegelung mit dem Sitzgestell mit einem dem Sitzgestell zugeordneten, verzahnten Verriegelungsbauteil als Verriegelungselement in Eingriff bringbar ist. Über einen verschwenkbar gelagerten Stellhebel kann die Verriegelung bzw. der Eingriff des Verriegelungsbauteils mit dem innenverzahnten Hohlring gesteuert werden. So ist das Verriegelungsbauteil vorgespannt und verbleibt dauerhaft in einer Verriegelungsposition, wenn keine Verstellung über den Stellhebel erfolgt.
Zum Lösen der Verriegelung wird der Stellhebel aus einer Ausgangslage, in der die genannten Komponenten miteinander verriegelt sind, entgegen einer Federkraft in eine zweite Position verschwenkt. Bei Verschwenken des Stellhebels in die zweite Position wird über zwei mit dem Stellhebel und dem Verriegelungsbauteil in Verbindung stehende Komponenten das Verriegelungsbauteil in Richtung des Mittelpunktes des Hohlrings bewegt und damit der Eingriff der beiden Verzahnungen ineinander gelöst. Der Hohlring und somit auch die Rückenlehne sind dann solange relativ zu dem Verriegelungsbauteil bzw. dem Sitzgestell verschwenkbar, solange sich der Stellhebel in der zweiten Position befindet.
Aus der DE 101 03 258 A1 und der DE 102 09 936 A1 sind ferner weitere Verriegelungsvorrichtungen für Fahrzeugsitze bekannt, bei denen wenigstens ein Kniehebel Teil des jeweiligen Verriegelungsmechanismus ist. Während über eine Verriegelungsvorrichtung der DE 101 03 258 A1 ein Fahrzeugsitz mit einem hinteren Teil lösbar an einem Fahrzeugboden gesichert werden kann, dient eine Verriegelungsvorrichtung der DE 102 09 936 A1 der lösbaren Sicherung einer Schlepplehne eines Fahrzeugsitzes in einer fahrzeugfesten Kulissenführung.
Darüber hinaus ist aus der DE 20 2004 007 339 U1 eine Verriegelungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz bekannt, bei der zwei verschwenkbare Klinken mit einem Kniehebelgelenk gekoppelt sind, um einen verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung zu sichern. Dabei ist die Verriegelungsvorrichtung der DE 20 2004 007 339 U1 ebenfalls dazu vorgesehen, einen Fahrzeugsitz lösbar mit einem Fahrzeugboden zu verriegeln.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der folgenden Erfindung das Problem zugrunde, eine alternative Verriegelungsvorrichtung für einen Rastbeschlag zu schaffen, die kompakter ausgebildet werden kann und die über ein Verstellelement zur Verstellung des Verriegelungselements in einfacher Weise das Aufbringen relativ großer Kräfte auf das Verriegelungselement gestattet.
Dieses Problem wird mit einem Rastbeschlag mit einer Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist ein Rastbeschlag für ein Sitzgestell und eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen, mittels dem die verschwenkbar zu dem Sitzgestell gelagerte Rückenlehne mit dem Sitzgestell verriegelt werden kann und der eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die zum lösbaren Verriegeln eines ersten und eines zweiten Bauteils miteinander vorgesehen sind, die ohne Verriegelung relativ zueinander bewegbar sind. Ein Bauteil ist dabei dem Sitzgestell und das andere Bauteil der Rückenlehne zugeordnet. Die Verriegelungsvorrichtung weist wenigstens ein Verriegelungselement, das an dem zweiten Bauteil angeordnet ist, und ein Verstellelement auf, über das das Verriegelungselement relativ zu dem zweiten Bauteil verstellbar ist. Dabei wirkt nach einer Verstellung des Verriegelungselements relativ zu dem zweiten Bauteil das Verriegelungselement mit dem ersten Bauteil derart zusammen, dass das erste und zweite Bauteil miteinander verriegelt werden. Durch eine weitere Verstellung des Verriegelungselements ist die Verriegelung der beiden Bauteile wieder lösbar.
Erfindungsgemäß ist zum einen vorgesehen, dass das Verstellelement wenigstens einen Kniehebel aufweist, der zwei über ein Kniegelenk gelenkig miteinander verbundene Hebel umfasst.
Hierbei wird unter einem Kniehebel folglich grundsätzlich eine Anordnung von zwei längserstreckten Hebeln verstanden, die über ein so genanntes Kniegelenk gelenkig miteinander verbunden sind.
Bei Kniehebeln ist wenigstens einer der Hebel an einem von dem Kniegelenk beabstandeten Abschnitt, üblicherweise an einem Hebelende, mit dem zu verstellenden weiteren Bauteil gelenkig verbunden.
Durch Beugen und Strecken des Kniehebels um das Kniegelenk kann der Abstand der äußeren Enden der miteinander verbundenen Hebel verändert werden. So würde durch Strecken des Kniehebels, das heißt Überführen der beiden Hebel in eine Position, in der ein von den Hebeln eingeschlossener Winkel vergrößert ist, der Abstand der beiden äußeren Enden der Hebel zueinander vergrößert. Beim Beugen des Kniehebels dagegen werden umgekehrt der eingeschlossene Winkel und der Abstand der beiden äußeren Enden der Hebel verringert.
Ein maßgeblicher Aspekt bei der Verwendung von Kniehebeln ist im Allgemeinen, dass der Abstand der äußeren Enden des Kniehebels durch Bewegen des Kniegelenks variiert wird. So erfolgt eine Veränderung des Abstands der Hebelenden, indem auf die Hebel, die jeweils eine Gelenkverbindung mit einem weiteren Bauteil aufweisen, eine Kraft senkrecht zu einer imaginären Verbindungslinie ausgeübt wird, welche zwei einander gegenüberliegende Endpunkte des Kniehebels miteinander verbindet. Über die Gelenkverbindung und die Lagerung des weiteren Bauteils ist jeder Hebel jeweils senkrecht zu der Verbindungslinie nicht verschieblich, so dass die Kraft senkrecht zu der Verbindungslinie zu einem Strecken oder Beugen des Kniehebels führt.
Bei einer Annäherung an eine nahezu gestreckte Ausrichtung des Kniehebels, in der die beiden gelenkig miteinander verbundenen Hebel auf einer Geraden liegen, wird die zur Verschiebung des Kniegelenks erforderliche Kraft an den äußeren Enden des Kniehebels in Abhängigkeit der Hebellängen teils erheblich verstärkt.
Aufgrund dieser Tatsache lässt sich bei der Verwendung eines Kniehebels innerhalb einer Verriegelungsvorrichtung beispielsweise in einfacher Weise eine vergleichsweise hohe Kraft auf das Verriegelungselement in einem verriegelten Zustand ausüben, obwohl zur Verstellung des Verriegelungselements eine deutlich geringere Kraft nötig ist.
Erfindungsgemäß ist zum anderen vorgesehen, dass der Kniehebel derart angeordnet und/oder derart mit dem Verriegelungselement verbunden ist, dass der Kniehebel zur Verriegelung der beiden Bauteile miteinander über einen Totpunkt des Kniehebels hinweggeführt wird, an dem die beiden Hebel des Kniehebels auf einer Geraden liegen, so dass also der Kniehebel zunächst gestreckt und anschließend wieder gebeugt wird.
Als ein solcher Totpunkt eines Kniehebels wird die obig erläuterte Ausrichtung der beiden Hebel zueinander definiert, in der die beiden Hebel des Kniehebels auf einer Geraden liegen. In diesem Zustand führt eine auf den Kniehebel entlang der Geraden aufgebrachte Kraft zu keiner Veränderung in der Position der beiden Hebel zueinander. Der Kniehebel wird nicht (wieder) gebeugt.
Erst wenn die beiden Hebel einen Winkel kleiner als 180° einschließen, wird durch Einwirkung einer Kraft in Richtung der genannten Geraden der Kniehebel weiter gebeugt und damit die äußeren Enden des Kniehebels aufeinander zu bewegt. So definiert der Totpunkt folglich eine maximale Streckung des Kniehebels, die in einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante durchschritten werden muss, bevor das Verriegelungselement in den verriegelten Zustand verstellbar ist.
Durch Durchschreiten dieses Totpunktes und gegebenenfalls direkt anschließender Verriegelung der beiden Bauteile über ein Einrasten, Verklemmen oder anderweitiger Arretierung des Verriegelungselements in einer Verriegelungsposition wird zum Beispiel für einen Benutzer der Verriegelungsvorrichtung das Erreichen der Verriegelungsposition durch das Verriegelungselement deutlich spürbar.
Zwar kann grundsätzlich das Verriegelungselement an jedem Abschnitt des Kniehebels angebracht bzw. mit diesem verbunden sein, um eine Verstellung des Verriegelungselements zu realisieren. Jedoch wird es vorliegend als besonders vorteilhaft erachtet, dass ein erster Hebel des Kniehebels an seinem einen Hebelende mit dem Verriegelungselement und an dem anderen Hebelende mit dem Kniegelenk gelenkig verbunden ist. Auf diese Weise steht eine durch den Kniehebel erzielbare Maximalkraft an dem Hebelende des ersten Hebels direkt für das Verriegelungselement zur Verfügung.
In einer Ausgestaltungsvariante ist dann der nicht mit dem Verriegelungselement verbundene, zweite Hebel des Kniehebels mit dem zweiten Bauteil gelenkig verbunden. Mit anderen Worten, wird derart beispielsweise eine Verriegelungsvorrichtung mit einem Verriegelungselement realisiert, bei der der Kniehebel an einem Hebelende gelenkig an dem zweiten Bauteil fixiert ist, während der andere, erste Hebel nur mit dem Verriegelungselement verbunden ist. Bei einer Verstellung des Verriegelungselements werden folglich stets die Ausrichtung des Kniegelenks sowie die Position und der Abstand des Hebelendes des ersten Hebels relativ zu dem in seiner Position festgelegten Hebelende des zweiten Hebels variiert.
Dies bedeutet beispielsweise anschaulich, dass der zweite Hebel über einen Gelenkbolzen gelenkig an einem fixierten zweiten Bauteil angebracht ist. Er ist folglich zwar verschwenkbar gelagert, kann aber sowohl senkrecht als auch parallel zu der Verbindungslinie des Kniehebels nicht verschoben oder allgemein bewegt werden. Eine Bewegung des Kniegelenks senkrecht zu der Verbindungslinie führt also nur zu einem Verschwenken des zweiten Hebels, während der erste Hebel zusätzlich parallel zur Verbindungslinie verstellt wird.
Zur Verbesserung der Verriegelung zwischen den beiden Bauteilen kann des Weiteren vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Verriegelungselemente innerhalb der Verriegelungsvorrichtung verwendet werden.
So kann in einer alternativen Ausgestaltungsvariante der nicht mit dem Verriegelungselement verbundene, zweite Hebel des Kniehebels an seinem dem Kniegelenk gegenüber liegenden Hebelende mit einem weiteren Verriegelungselement gelenkig verbunden sein. Dies bedeutet, dass ein Kniehebel das Zusammenwirken wenigstens zweier Verriegelungselemente mit dem ersten Bauteil bedingt, und so eine Verriegelung zwischen den beiden Bauteilen realisiert.
In Abhängigkeit von der konkreten konstruktiven Ausgestaltung können sich hierfür die Verriegelungselemente entlang einer gemeinsamen Achse in unterschiedliche Verstellrichtungen bewegen oder die Achsen, entlang denen sich die einzelnen Verriegelungselemente bei der Verstellung bewegen, kreuzen sich.
In dem letztgenannten Fall wird folglich beispielsweise eine auf das Kniegelenk ausgeübte Kraft nicht in Verstellrichtungen für die beiden Verriegelungselemente umgesetzt, die senkrecht zur Wirkungsrichtung der Kraft auf das Kniegelenk verlaufen. Hier wäre denkbar, dass die beiden Verriegelungselemente in relativ zueinander geneigten Führungskanälen geführt sind, die insbesondere in dem zweiten Bauteil vorgesehen sind. Über diese Führungskanäle würde dann eine von dem Kniehebel auf die Verriegelungselemente wirkende Kraft in eine dazu geneigte Bewegungsrichtung der Verriegelungselemente umgelenkt.
Demgegenüber wird es vorliegend bevorzugt, dass die Verriegelungselemente generell in einem Führungskanal des zweiten Bauteils geführt und abgestützt sind, der senkrecht zu einer Wirkrichtung der Kraft auf das Kniegelenk und damit parallel zu einer imaginären Verbindungslinie, welche die beiden äußeren Enden des Kniehebels miteinander verbindet, verläuft. Auf diese Weise steht eine größtmögliche Kraft zur Verriegelung über das Verriegelungselement zur Verfügung.
Hierbei gewährleisten die Führungskanäle jeweils eine Abstützung des Verriegelungselements senkrecht zu einer Verstellrichtungen bzw. den Verstellrichtungen des Führungselements, so dass das Verriegelungselement senkrecht zu seiner Verstellrichtung jeweils gelagert ist und Kräfte auf das Verriegelungselement senkrecht zur Verstellrichtung von den Seitenwände des Führungskanals aufgenommen werden können. Mit anderen Worten hat das Verriegelungselement damit beispielsweise nur noch einen zugelassenen Freiheitsgrad während einer Verstellung, nämlich in die Verstellrichtung.
Dabei können die Seitenwände eines Führungskanals selbstverständlich das Verriegelungselement komplett umschließen, also beispielsweise das Verriegelungselement innerhalb einer Hülse geführt sein, oder der Führungskanal ist durch zwei sich gegenüberliegende Seitenwände gebildet, zwischen denen das Verriegelungselement geführt ist.
Im Zuge einer kompakten Bauweise wird es weiterhin als vorteilhaft erachtet, dass der Kniehebel innerhalb des ersten Bauteils oder eines damit verbundenen Teils angeordnet ist. Insbesondere kann das zweite Bauteil, das mit dem ersten Bauteil zu verriegeln ist, zusammen mit dem Kniehebel komplett in dem ersten Bauteil oder in dem damit verbundenen Teil angeordnet sein.
So zeichnet sich eine Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, dass das erste Bauteil oder der damit verbundene Teil, innerhalb dem der Kniehebel angeordnet ist, ein Hohlring ist.
In Anlehnung an die eingangs beschriebene US 6,019,430 A ließe sich auf diese Art und Weise eine Verriegelungsvorrichtung über die Verwendung eines Kniehebels deutlich kompakter gestalten, da die zur Verstellung des Verriegelungselements erforderlichen Bauteile nahezu komplett innerhalb des ersten Bauteils, bzw. des Hohlrings, angeordnet werden können.
In diesem Zusammenhang wird es weiterhin bevorzugt, dass das Verriegelungselement an dem ersten Hebel und ein weiteres Verriegelungselement an dem zweiten Hebel auf sich gegenüber liegenden und einander zugewandten Bereichen einer Innenseite des Hohlrings mit dem Hohlring zusammenwirken, um das erste und zweite Bauteil miteinander zu verriegeln.
Für die Verriegelung weist das Verriegelungselement vorzugsweise einen Abschnitt auf, der mit einem Verriegelungsbereichs des ersten Bauteils formschlüssig oder kraftschlüssig in Kontakt bringbar ist, um das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander zu verriegeln.
So weist in einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante das erste Bauteil in dem Verriegelungsbereich eine Gegenverzahnung auf, in die eine Verzahnung des Verriegelungselements eingreift, um das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander zu verriegeln. Falls im Zusammenhang mit dem ersten Bauteil der obig erläuterte Hohlring vorgesehen ist, so weist dieser bevorzugt eine Innenverzahnung als Gegenverzahnung auf, in die die Verzahnung des Abschnitts des Verriegelungselements eingreifen kann.
Alternativ kann das Verriegelungselement eine Reibfläche aufweisen, die zur Verriegelung der beiden Bauteile miteinander mit einer Gegenreibfläche des ersten Bauteils, insbesondere des Hohlrings, kraftschlüssig verbindbar ist.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung ist ein kontinuierlich bewegbares Betätigungselement vorgesehen, das zur Verstellung des Verriegelungselements eine Stellkraft auf den Kniehebel ausübt. Unter einer kontinuierlichen Bewegung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass das Betätigungselement nicht nur zwischen zwei oder mehr diskreten Positionen auf den Kniehebel einwirkt, sondern eine Bewegung des Betätigungselements in eine Betätigungsrichtung unmittelbar eine Bewegung des Kniehebels zur Folge hat.
So kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement bei kontinuierlicher Bewegung in einer gleich bleibenden Betätigungs(dreh)richtung abwechselnd das Verriegeln und das Lösen der Verriegelung der beiden Bauteile bewirkt.
Weiterhin kann das Betätigungselement die Stellkraft senkrecht zu einer Verstellrichtung auf den Kniehebel ausüben, in die das Verriegelungselement verstellt wird. Wie bereits erläutert, ist zwar bei einem Kniehebel grundsätzlich die Einleitung der Stellkraft an verschiedenen Stellen und in verschiedene Richtungen möglich, jedoch ergibt sich eine optimale Kraftumsetzung, wenn die Stellkraft auf den Kniehebel senkrecht zur Verstellrichtung des Verriegelungselements ausgeübt wird.
Weiterhin ist es zur eindeutigen Einstellung der Verriegelungs- und/oder einer Entriegelungsposition des Verriegelungselements möglich, dass das Betätigungselement mit dem Kniehebel formschlüssig verbunden ist, wenn die beiden Bauteile über das Verriegelungselement oder die Verriegelungselemente miteinander verriegelt und/oder relativ zueinander bewegbar sind. Hierfür könnte an dem Betätigungselement beispielsweise ein vorstehender Abschnitt, insbesondere eine so genannte Nase, vorgesehen sein, der in dem verriegelten oder einem entriegelten Zustand in eine Ausbuchtung des Kniehebels eingreift bzw. einrastet. Es sind hier aber durchaus andere Ausgestaltungsvarianten denkbar, in denen ein Formschluss bereitgestellt und trotzdem das Lösen dieses Formschlusses leichtgängig realisierbar ist.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement als ein drehbar gelagerter Betätigungsnocken ausgebildet, der über wenigstens einen exzentrischen Kontaktbereich eine Kraft auf den Kniehebel, insbesondere direkt auf das Kniegelenk, zur Verstellung des Verriegelungselements ausübt. Dies gestattet in relativ einfacher Art und Weise die Gestaltung einer Verriegelungsvorrichtung mit einem kontinuierlich drehbaren Betätigungselement, in Abhängigkeit dessen die Verriegelung vorgenommen oder gelöst werden kann.
Um die Positionierung des Verriegelungselements in dem verriegelten und/oder dem unverriegelten Zustand zu optimieren, weist die Verriegelungsvorrichtung wenigstens ein Federelement auf, dessen Federkraft einer Verstellung des Verriegelungselements entgegenwirkt. Darunter kann verstanden werden, dass das Verriegelungselement selbst mit einem Federelement in Kontakt steht. Alternativ greift das wenigstens eine Federelement oder eine Mehrzahl von Federelementen direkt an dem Kniehebel an. In beiden Fällen wird es besonders bevorzugt, wenn die daraus resultierenden Federkräfte dem Lösen der Verriegelung der beiden Bauteile, insbesondere der Stellkraft des Betätigungselements auf den Kniehebel, entgegenwirken.
Anstelle nur eines Kniehebels können innerhalb einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung auch mehrere Kniehebel vorgesehen sein. Diese können dann das eine Verriegelungselement oder mehrere Verriegelungselemente zusammen oder separat voneinander verstellen.
So könnten zum Beispiel zwei Kniehebel und ein von diesen beiden Kniehebeln verstellbares Verriegelungselement vorgesehen sein. Alternativ gibt es zwei Kniehebel und zwei Verriegelungselemente, die jeweils an den sich gegenüber liegenden Hebelenden der jeweiligen Hebel der beiden Kniehebel angeordnet sind. Ebenso ist es beispielsweise denkbar, dass zwei oder vier Verriegelungselemente mit ihnen jeweils zugeordnetem Kniehebel bzw. Kniehebeln eingebaut sind.
In einer Ausgestaltungsvariante der Verriegelungsvorrichtung ist wenigstens einer der Kniehebel derart angeordnet, dass in einem verriegelten Zustand, in dem sich das Verriegelungselement in einer bestimmungsgemäßen Verriegelungsposition befindet, der Kniehebel eine Verstellung des Verriegelungselements blockiert, wenn eine Kraft auf das erste Bauteil wirkt, die ohne Verriegelung eine Bewegung des ersten Bauteils entlang einer bestimmten Bewegungsrichtung relativ zu dem zweiten Bauteil zur Folge hätte.
Mit anderen Worten, der Kniehebel ist zum Beispiel in einem gebeugten Zustand derart abgestützt, dass durch eine Krafteinwirkung auf das Verriegelungselement infolge der angestrebten aber unerwünschten Bewegung des ersten Bauteils der Kniehebel nicht weiter gebeugt werden kann und somit das Verriegelungselement in seiner Verriegelungsposition gehalten wird.
Sind wenigstens zwei Kniehebel für die Verstellung eines gemeinsamen Verriegelungselements oder zweier gemeinsamer Verriegelungselemente vorgesehen, so wird durch eine solche Abstützung des im verriegelten Zustand gebeugten Kniehebels von jedem Kniehebel jeweils nur eine Blockierung für eine spezifische Krafteinwirkung auf das erste Bauteil erzielt. Das bedeutet, dass die beiden Kniehebel innerhalb der Verriegelungsvorrichtung so angeordnet sind, dass jeweils nur einer der Kniehebel infolge der Krafteinwirkung auf das ersten Bauteil entriegeln bzw. verstellt werden könnte, während der andere Kniehebel eine Verstellung des Verriegelungselements blockiert.
Für eine Verriegelungsvorrichtung, die bei einem Rastbeschlag für ein Sitzgestell und eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes zum lösbaren Verriegeln ausgebildet ist, würde dies beispielsweise dazu führen, dass ein crashbedingtes Verschwenken der Rückenlehne relativ zu dem Sitzgestell in Abhängigkeit von der Verschwenkungsrichtung (nach vorne in Richtung auf eine Sitzfläche des Sitzgestells zu oder nach hinten) nicht zugelassen werden würde. So würde bei einem angestrebten bzw. versuchten Verschwenken der Rückenlehne nach vorne der eine Kniehebel blockieren und bei einem versuchten Verschwenken der Rückenlehne nach hinten der andere Kniehebel blockieren. Das wenigstens eine Verriegelungselement wird so über den mindestens einen blockierenden Kniehebel in Position gehalten und die Verriegelung zwischen den beiden Bauteil aufrechterhalten.
Dies wird konstruktiv beispielsweise dadurch erreicht, dass die beiden Kniehebel spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und in dem verriegelten Zustand entweder zueinander gebeugt sind oder voneinander weg gebeugt sind. Dabei würden die beiden Kniehebel in einem voneinander weg gebeugten Zustand nebeneinander dargestellt im Wesentlichen zusammen ein ”X” bilden.
Weiterhin sind dann die Kniegelenke grundsätzlich in der Richtung abgestützt, in die die Kniegelenke bezogen auf eine imaginäre Verbindungslinie, die die beiden gegenüber liegenden Endpunkte jeweils eines Kniehebels miteinander verbindet, vorstehen. Diese Verbindungslinie ist, wie bereits dargestellt, vorzugsweise parallel zu der Verstellrichtung des Verriegelungselements. Daher ”weisen” die Kniegelenke senkrecht zu der Verbindungslinie entweder von ihrer gemeinsamen Spiegelachse weg oder auf ihre gemeinsame Spiegelachse hin und sind in genau dieser Richtung abgestützt.
Bei einer angestrebten Bewegung des ersten Bauteils relativ zu dem zweiten Bauteil wird nun eine Kraft auf das Verriegelungselement in eine Richtung parallel zu der gemeinsamen Spiegelachse bzw. parallel zu der imaginären Verbindungslinie wirken. Diese müsste zu einem weiteren Beugen oder Strecken beider Kniehebel führen, um das Verriegelungselement aus der Verriegelungsposition zu verstellen und die Verriegelung zu lösen. Aufgrund der Abstützung der bereits gebeugten Kniehebel ist jedoch eine Verstellung des Verriegelungselements blockiert, da stets mindestens einer der Kniehebel nicht weiter gebeugt oder gestreckt werden kann.
Dabei ist zu beachten, dass gerade bei einem schwenkbar zu dem zweiten Bauteil gelagerten ersten Bauteil eine (Quer-)Kraftkomponente senkrecht zur Verstellrichtung des Verriegelungselements wirken kann, wenn das erste Bauteil im verriegelten Zustand bewegt werden soll. Es wäre daher möglich, dass aufgrund dieser Querkraft einer der Kniehebel entriegelt wird, da der Kniehebel in Wirkrichtung dieser Querkraft nicht abgestützt ist. Mit der spiegelsymmetrischen Anordnung der beiden Kniehebel zueinander wird jedoch sichergestellt, dass zumindest der andere Kniehebel in Wirkrichtung dieser Querkraftkomponente abgestützt ist und die Ausrichtung der Hebel des Kniehebels zueinander nicht verändert werden kann. Daher ist ein Lösen der Verriegelung über diesen Kniehebel durch Blockieren der Verstellung des Verriegelungselements verhindert. Der verriegelte Zustand wird aufrechterhalten und eine Bewegung des ersten Bauteils relativ zu dem zweiten Bauteil wird auch bei größerer Krafteinwirkung auf das erste Bauteil unterbunden.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Verriegelungsvorrichtung sind die Kniegelenke in diesem Zusammenhang jeweils in Richtung auf die Mittelachse bzw. Spiegelachse und damit senkrecht zu der imaginären Verbindungslinie abgestützt. Dies wird vorteilhafterweise über ein einziges gemeinsames Stützelement realisiert, das entlang der Mittelachse angeordnet ist und an dem sich die Kniegelenke der beiden Kniehebel in dem verriegelten Zustand an einander gegenüber liegenden Kontaktflächen des Stützelements abstützen.
Dabei wird es im Zuge einer Bauteil- und Funktionsoptimierung als besonders vorteilhaft erachtet, wenn dieses abstützende Stützelement der oben erwähnte Betätigungsnocken ist. Dieser übt somit zum einen die Stellkraft für die Bewegung der Kniehebel aus und stellt gleichzeitig eine Abstützung der beiden Kniehebel in dem verriegelten Zustand dar.
Weitere Ausführungsvarianten sind auch in den Unteransprüchen gegeben.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der Beschreibung der nachfolgenden Figuren deutlich werden.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verriegelungsvorrichtung mit zwei Verriegelungselementen und zwei diese zusammen verstellende Kniehebel, die über einen gemeinsamen Betätigungsnocken bewegt werden;
2 eine Seitenansicht der Verriegelungsvorrichtung der 1.
1 zeigt in Zusammenschau mit 2 in Seitenansicht eine Verriegelungsvorrichtung mit einem Außenring bzw. Hohlring 1, der relativ zu einem in dem Hohlring 1 angeordneten Grundkörper 2 bewegbar ist.
Grundsätzlich wird unter einer Bewegbarkeit zweier Bauteile relativ zueinander verstanden, dass ein Bauteil relativ zu dem anderen Bauteil bestimmungsgemäß wenigstens in eine Bewegungsrichtung verschiebbar bzw. verschwenkbar ist. Vorliegend ist der Hohlring 1 um eine Drehachse relativ zu dem Grundkörper 2 verschwenk- bzw. drehbar, die im Wesentlichen parallel zur Außenfläche des Hohlrings 1 ist und sich in der gezeigten Darstellung in die Bildebene hinein erstreckt.
Der Grundkörper 2 füllt nahezu vollständig den durch den Umfang des Hohlrings 1 berandeten Innenraum des Hohlrings 1 aus. Der Grundkörper 2 weist eine ebene Basisfläche 22 auf, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Hohlringes 1 ist. Der Grundkörper 2 weist ferner zwei sich diametral gegenüber liegende Seitenstrukturen 21 auf, die jeweils von der Basisfläche 22 hervorstehen und jeweils an eine Innenseite 100 des Hohlringes 1 angrenzen. Die Seitenstrukturen 21 berühren jedoch die Innenseite 100 des Hohlringes 1 nicht, so dass der Hohlring 1 relativ zu dem Grundkörper 2 drehbar bzw. verschwenkbar ist.
Weiterhin definieren die Seitenstrukturen 21 und die Basisfläche 22 zwei sich gegenüber liegende Aussparungen als Führungskanäle 20a bzw. 20b innerhalb des Grundkörpers 2, in denen jeweils ein Verriegelungselement 3a bzw. 3b gleitend geführt ist.
Diese Verriegelungselemente 3a, 3b sind in der Form von Schiebern ausgebildet, die relativ zu dem Grundkörper 2 jeweils in eine Verstellrichtung z (für den Schieber 3b) und –z (für den Schieber 3a) in Richtung auf die Innenseite 100 des Hohlrings 1 zu bzw. in die Verstellrichtung –z (für den Schieber 3b) und z (für den Schieber 3a) von dieser weg verstellt werden können. Die Führungskanäle 20a und 20b sind hierzu in Richtung des Hohlringes 1 hin offen, so dass die Schieber 3a, 3b mit ihrem der Innenseite 100 zugewandten Abschnitt die Innenseite 100 kontaktieren können. Damit können die Schieber 3a, 3b zur Verriegelung auf einander zugewandten und sich gegenüberliegenden Bereichen der Innenseite 100 mit dem Hohlring 1 zusammenwirken.
Da die Schieber 3a, 3b innerhalb der Führungskanäle 20a, 20b beidseitig senkrecht zu den Verstellrichtungen z bzw. –z von den Seitenstrukturen 21 des Grundkörpers 2 abgestützt sind, führt eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung der Schieber 3a, 3b mit dem Hohlring 1 auf dessen Innenseite 100 zu einer Verriegelung der beiden Bauteile, des Hohlrings 1 und des Grundkörpers 2. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Hohlring 1 relativ zu dem Grundkörper 2 entlang zweier möglicher Bewegungsrichtungen bzw. Drehrichtungen s und –s um seine Drehachse nicht mehr verschwenkbar ist.
Solange die Schieber 3a, 3b in reibschlüssigen oder formschlüssigen Kontakt mit der Innenseite 100 des Hohlrings 1 stehen, wird keine Bewegung des Hohlrings 1 relativ zu dem Grundkörper 2 gestattet. Infolge einer beabsichtigten bzw. versuchten Drehung des Hohlrings 1 in die Drehrichtung s oder –s wirkt eine Kraft auf die mit dem Hohlring 1 verbundenen Schieber 3a, 3b in eine Richtung –x (bei versuchter Drehung in Drehrichtung s auf Schieber 3a; bei versuchter Drehung in Drehrichtung –s auf Schieber 3b) und x (bei versuchter Drehung in Drehrichtung s auf Schieber 3b; bei versuchter Drehung in Drehrichtung –s auf Schieber 3a) senkrecht zu den Verstellrichtungen z und –z. Über die Abstützung der Schieber 3a und 3b an den Seitenflächen 20 innerhalb der Führungskanäle 20a, 20b in die x- und –x-Richtung wird diese Kraft an den starren Seitenstrukturen 21 aufgenommen. Die Schieber 3a und 3b sind somit in den Richtungen x und –x an einer Bewegung gehindert, so dass der mit Ihnen formschlüssig oder kraftschlüssig verbundene Hohlring 1 nicht gedreht werden kann. Die Schieber 3a, 3b blockieren somit bei Verbindung mit der Innenseite 100 des Hohlringes 1 eine ursprünglich zugelassene Relativbewegung des Hohlrings 1 zu dem Grundkörper 2; sie verriegeln die beiden Bauteile miteinander.
Für ein möglichst effektives Zusammenwirken der Schieber 3a, 3b mit der Innenseite 100 des Hohlrings 1 sind diese in dem in der Seitenansicht sichtbaren Querschnitt im Wesentlichen in der Form von Kreissegmenten ausgebildet. Der mit der Innenseite 100 zusammenwirkende Abschnitt 30a, 30b des jeweiligen Schiebers 3a, 3b ist folglich im Querschnitt in der Form eines Kreisbogens ausgelegt und folgt dem Verlauf der Innenseite 100. Beim Zusammenwirken der Schieber 3a, 3b mit der Innenseite 100 als Verriegelungsbereich des Hohlrings 1 steht so jeder Schieber 3a, 3b jeweils mit nahezu einem Sechstel des Umfangs des Hohlrings 1 in Kontakt.
Zur Herstellung einer Verriegelung bzw. einer blockierenden Verbindung zwischen den Schiebern 3a, 3b und der Innenseite 100 des Hohlrings 1 können diese über entsprechende Reibflächen bzw. Gegenreibflächen in einem verriegelten Zustand einen Reibschluss miteinander bilden.
Vorliegend wird es jedoch bevorzugt, wenn der Schieber 3a bzw. der Schieber 3b an seinem in Richtung der Innenseite 100 weisenden Abschnitt 30a bzw. 30b eine Außenverzahnung aufweist, die in dem verriegelten Zustand mit einer an der Innenseite 100 vorgesehenen Innenverzahnung 10 in Eingriff gebracht wird. Dabei kann die Innenverzahnung 10 durchgehend innerhalb des Hohlrings 1 ausgebildet sein oder nur abschnittsweise vorgesehen sein.
Wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Art der Verstellung der Schieber 3a bzw. 3b innerhalb des Hohlringes 1. So zeigen die 1 und 2, dass die Schieber 3a, 3b in die Verstellrichtungen z bzw. –z über zwei Kniehebel 6,6 als Verstellelemente verstellt werden.
Diese zwei Kniehebel 6, 6 sind spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet, wobei die entsprechende Spiegelachse bzw. Mittelachse M entlang der Verstellrichtungen z bzw. –z und entlang eines Durchmesser des Hohlrings 1 verläuft.
Um in den gezeigten Darstellungen die Anzahl der Bezugszeichen zu begrenzen, sind gleiche bzw. zueinander spiegelsymmetrische Komponenten, wie die Kniehebel sowie teilweise deren Bestandteile, einerseits mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und andererseits nur jeweils einmal für einen der beiden Kniehebel innerhalb der Figuren eingezeichnet. Soweit im Nachfolgenden nichts Abweichendes erläutert ist, gelten die Beschreibungen daher stets für beide Kniehebel 6, 6.
Die Kniehebel 6, 6 bestehen jeweils aus zwei miteinander gelenkig verbundenen Hebeln 6a und 6b. Die Hebel 6a und 6b erstrecken sich zwischen zwei Hebelenden 61a und 62a bzw. 61b und 62b. Diese Hebel 6a, 6b sind jeweils an einem Hebelende 62a bzw. 62b über ein Kniegelenk 65 gelenkig miteinander verbunden. Sie können also um das Kniegelenk 65 jeweils aufeinander zu oder voneinander weg verschwenkt werden. Während die beiden Hebelenden 62a und 62b über das Kniegelenk 65 jeweils miteinander gelenkig verbunden sind, verbindet jeweils ein Gelenkbolzen 63a oder 63b eines der sich gegenüber liegenden Hebelenden 61a oder 61b gelenkig mit einem der Schieber 3a oder 3b.
Werden die Schieber 3a, 3b zum Lösen der Verriegelung des Hohlrings 1 mit dem Grundkörper 2 aufeinander zu entlang der Mittelachse M bzw. in Verstellrichtung z/–z verstellt, werden folglich die beiden Hebel 6a und 6b der beiden Kniehebel 6, 6 über das Kniegelenk 65 jeweils aufeinander zu verschwenkt. Ein Abstand der beiden Hebelenden 61a und 61b verringert sich, der Kniehebel 6 wird jeweils gebeugt.
Des Weiteren wird bei einer Verringerung des Abstands zwischen den beiden Hebelenden 61a und 61b das Kniegelenk 65 jeweils senkrecht zu der Mittelachse M in Richtung x bzw. –x verschoben. Damit einhergeht, dass dann das Kniegelenk 65 jeweils relativ zu einer imaginären Verbindungslinie V hervorsteht, welche stets die äußersten Endpunkte der sich gegenüber liegenden Hebelenden 61a und 61b bzw. die Endpunkte eines Kniehebels 6 miteinander verbindet.
Dies entspricht dem generellen Funktionsprinzip eines Kniehebels, der zur Umlenkung (hier um 90 Grad) und gegebenenfalls Verstärkung einer auf ihn wirkenden Kraft gestreckt bzw. gebeugt werden kann.
Zur Realisierung einer Verriegelungsvorrichtung mit den Kniehebeln 6, 6 weist die vorliegende Ausführungsform einen zwischen den beiden Kniehebeln 6, 6 im Bereich der Kniegelenke 65, 65 angeordneten Betätigungsnocken 4 auf. Dieser Betätigungsnocken 4 ist ebenfalls um die Drehachse des Hohlrings 1 drehbar gelagert. Er weist in der gezeigten Seitenansicht eine im Wesentlichen ellipsenförmige Grundfläche auf. Somit besitzt der Betätigungsnocken 4 vorliegend zwei einander gegenüber liegende exzentrische Kontaktbereiche 41. Diese exzentrischen Kontaktbereiche 41 des Betätigungsnockens 4 sind über im Wesentlichen plane und zueinander parallele Kontaktbereiche 40 miteinander verbunden.
Die gezeigte Verriegelungsvorrichtung ist nun so ausgebildet, dass in dem verriegelten Zustand, in dem die Schieber 3a, 3b mit ihren Verzahnungen 30a, 30b in die Innenverzahnung 10 des Hohlrings 1 eingreifen, die Kniehebel 6 leicht voneinander weg gebeugt sind und über ihre Kniegelenke 65 an den Kontaktbereichen 40 des Betätigungsnockens 4 anliegen. Folglich ähnelt die von dem Betätigungsnocken 4 bzw. den Kniehebeln 6 gebildete Anordnung im Wesentlichen der Form eines ”H” (vor allem im gestreckten Zustand der Kniehebel 6, 6) bzw. aufgrund der leichten Beugung der Kniehebel 6 der Form eines großen ”X”.
Durch Drehung des Betätigungsnockens 4 wird eine Stellkraft auf die Kniegelenke 65 des Kniehebels 6 in Richtung x bzw. in Richtung –x ausgeübt, da die exzentrischen Kontaktbereiche 41, 41 jeweils auf die Kniehebel 6, 6 zu bewegt werden.
Die Stellkraft zur Verschiebung bzw. Bewegung der Kniegelenke 65, 65 wirkt dabei entgegen einer Federkraft, die von Federn 5, 5 auf die Kniegelenke 65, 65 ausgeübt wird. Diese Federn 5, 5, in der Form von Schraubenfedern, sind zwischen den Seitenstrukturen 21 und den Kniehebeln 6 angeordnet und stützen sich zum einen an der Seitenstruktur 21 und zum anderen an dem Kniegelenk 65 des zugeordneten Kniehebels 6 ab. Die von ihnen ausgeübte Federkraft wirkt folglich von der dem Betätigungsnocken 4 gegenüber liegenden Seite auf das jeweilige Kniegelenk 65. Damit kann bei Erreichen der Verriegelungsposition der Schieber 3a, 3b eine zusätzliche Positionierung über die Kniehebel 6,6 erreicht werden. Die Federn 5, 5 üben eine Spannkraft auf den jeweiligen Kniehebel 6 aus, die das zugeordnete Kniegelenk 65 mit einer Kontaktfläche 60 gegen einen der nahezu planen Kontaktbereiche 40 des Betätigungsnockens 4 drückt. So kann der jeweilige Kniehebel 6 und damit die mit ihm verbundenen Verriegelungselemente 3a und 3b in Position gehalten werden.
Im vorliegenden Beispiel wird der Schieber 3a bei Drehung des Betätigungsnockens 4 zum Lösen der Verriegelung des Hohlrings 1 mit dem Grundkörper 2, ausgehend von der gezeigten Verriegelungsposition, zunächst in Richtung –z verstellt, also auf die Innenseite 100 des Hohlrings 1 zu, während der Schieber 3b zunächst in Richtung z verstellt wird. Die Kniehebel 6, 6 werden also zunächst gestreckt und anschließend wieder gebeugt, wobei bei dem anschließenden Beugen das jeweilige Kniegelenk 65 relativ zu der Verbindungslinie V auf der anderen Seite hervorsteht als in der Verriegelungsposition. Die Kniehebel 6, 6 werden also zunächst vollständig gestreckt und dann entgegengesetzt zur Beugung in der Verriegelungsposition wieder gebeugt, um die Schieber 3a, 3b nach der vollständigen Streckung auf einander zu und von der Innenseite 100 weg zu verstellen.
Bei weiterer Drehung des Betätigungsnockens 4 und dem Entfernen der exzentrischen Kontaktbereiche 41, 41 von den Kniegelenken 65, 65 bewegen sich die Kniegelenke 65, 65 wieder aufeinander zu und verstellen die Schieber 3a, 3b bis zum Erreichen der gestreckten Position in Verstellrichtung –z bzw. z auf die Innenseite 100 zu. Bis sich dann die Kniegelenke 65, 65 wieder in der in den 1 und 2 gezeigten Verriegelungsposition befinden, indem sie an den Kontaktbereichen 40, 40 anliegen, werden die Schieber 3a, 3b eine zugelassene Strecke von der Innenseite 100 weg bewegt. Dies wird durch ein weiteres geringfügiges Beugen der beiden Kniehebel 6, 6 bedingt.
Somit wird bei der Verstellung der Schieber 3a, 3b sowohl zum Lösen einer Verriegelung als auch zum anschließenden Verriegeln der beiden Bauteile 1 und 2 miteinander stets ein Totpunkt des Kniehebels 6 durchschritten. In diesem Totpunkt liegen die Hebel 6a und 6b auf einer gemeinsamen Geraden, die vorliegend parallel zur Mittelachse M ist.
Der Totpunkt eines Kniehebels 6 zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine Kraft parallel zu den Hebellängsachsen der entsprechenden Hebel 6a, 6b keine Verstellung des Kniehebels 6 aus der gestreckten Position in einen gebeugten Zustand zu erreichen ist. Erst durch Krafteinwirkung quer zur Hebelachse bzw. im vorliegenden Fall in Richtung x bzw. –x, wird der Kniehebel 6 leicht gebeugt und eine parallel zu einer Hebellängsachse wirkende Kraft bewirkt ein weiteres Beugen des Kniehebels 6.
Durch Durchschreiten des Totpunktes des Kniehebels bzw. der Kniehebel 6 ist zum Beispiel für einen Benutzer der Verriegelungsvorrichtung das Lösen bzw. Verriegeln der beiden Bauteile besser spürbar, da eine eingeleite Kraft auf den Schieber 3a, 3b kurz vor Erreichen des Totpunkts erheblich verstärkt wird. Bei Drehung des Betätigungsnockens 4 würde ein Benutzer somit vor Erreichen bzw. Durchschreiten des Totpunkts und damit vor dem Lösen der Verriegelung oder zum Verriegeln einen spürbar steigenden Widerstand für den Eingriff der Verzahnungen 10 und 30a sowie 10 und 30b überwinden müssen. Es stellt sich auf diese Weise für den Benutzer ein „Verriegelungsgefühl” ein.
Selbstverständlich muss bei dem Durchschreiten des Totpunktes des Kniehebels die Verriegelung der Schieber 3a, 3b mit dem Hohlring 1 so ausgelegt sein, dass die Schieber 3a, 3b aus der Verriegelungsposition zum Lösen der Verriegelung noch in Richtung auf den Hohlring 1 zu bewegt werden können. Dies ist zum Beispiel über die Einbettung eines flexiblen oder elastischen Materials zwischen den zusammenwirkenden Abschnitten der Schieber 3a, 3b und der Innenseite 100 des Hohlringes 1 oder durch entsprechende Auslegung der Zahnflanken der miteinander in Eingriff zu bringenden Verzahnungen an den Schiebern 3a, 3b und der Innenseite 100 zu realisieren.
Wie bereits erläutert, werden die Kniegelenke 65, 65 der beiden Kniehebel 6, 6 über dem Betätigungsnocken 4 bzw. dessen exzentrische Kontaktbereiche 41, die jeweils an einer Kontaktfläche 60 der Kniegelenke 65, 65 angreifen, voneinander weg und damit jeweils in Richtung –x bzw. x auf den Hohlring 1 zu bewegt, wenn die Verriegelung des Hohlrings 1 mit dem Grundkörper 2 gelöst werden soll.
Die maximal mögliche Beabstandung der beiden Kniegelenke 65, 65 voneinander in einem unverriegelten Zustand wird dann über den Abstand der exzentrischen Kontaktbereiche 41, 41 des Betätigungsnockens 4 definiert. Die Schieber 3a, 3b werden dabei zum Lösen der Verriegelung abschließend aufgrund der Gelenkverbindungen an den Gelenkbolzen 63a und 63b, über die die Schieber 3a und 3b mit den Hebelenden 61a bzw. 61b der Kniehebel 6, 6 verbunden sind, aufeinander zu bewegt.
Der Betätigungsnocken 4 ist kontinuierlich drehbar, so dass bei weiterer Drehung in eine gleich bleibende Drehrichtung (übereinstimmend mit der Drehrichtung s bzw. –s) die Kniegelenke 65, 65 wieder aufeinander zu bewegt werden. So wird sich aufgrund der auf die Kniegelenke 65, 65 wirkenden Federkraft und dem in eine Richtung kontinuierlich gedrehten Betätigungsnocken 4 ein Lösen und Verriegeln über die Schieber 3a, 3b kontinuierlich abwechseln, ohne dass innerhalb der Verriegelungsvorrichtung ein Stellelement zwischen zwei diskreten Positionen hin und her bewegt werden müsste. So ließe sich in ansprechender Weise die gezeigte Verriegelungsvorrichtung in einen Rastbeschlag für einen Kraftfahrzeugsitz integrieren, bei dem beispielsweise der Hohlring 1 ein Teil einer zu verschwenkenden Rückenlehne oder einem der Rückenlehne zugeordneten Beschlag ist und der Grundkörper 2 einen fixierten Teil des Sitzgestells bildet.
Dabei kann aber natürlich vorgesehen sein, dass die Steuerung des Betätigungsnockens 4 über einen zwischen wenigstens zwei oder mehreren diskreten Stellpositionen bewegbaren Stellhebel realisiert wird. Dieser wäre dann mit dem Betätigungsnocken 4 verbunden, so dass eine Positions- oder Lageänderung des Stellhebels eine Drehung des Betätigungsnockens 4 bedingt. Bei entsprechender Lagerung und Anordnung eines solchen Stellhebels könnte über diesen die Drehung des Betätigungsnockens auf +/–90 Grad begrenzt sein.
Wie aus den gezeigten 1 und 2, in denen ein verriegelter Zustand dargestellt ist, ersichtlich ist, ist ein weiterer Vorteil der gezeigten Ausführungsform, dass stets einer der Kniehebel 6, 6 eine ungewünschte Verstellung der Schieber 3a, 3b blockiert.
So wird in einem verriegelten Zustand eine Kraft, die im unverriegelten Zustand eine Bewegung des Hohlringes 1 entlang der Drehrichtung s oder –s zur Folge hätte, stets über die Schieber 3a und 3b in beide Kniehebel 6, 6 eingeleitet. Eine solche Kraft bedingt folglich neben einer Vertikalkraftkomponente in die Verstellrichtungen z und –z auch eine auf die Kniehebel 6, 6 wirkende Querkraftkomponente senkrecht zur Verstellrichtung z bzw. –z, da der Hohlring 1 über den in dem verriegelten Zustand gebildeten Reib- oder Formschluss mit dem Schieber 3a, 3b unmittelbar verbunden ist.
So wäre es zum Beispiel möglich, dass eine Querkraft in Richtung –x auf die beiden Kniehebel 6, 6 über den Schieber 3b bei einer versuchten Drehung des Hohlrings 1 in die Drehrichtung s einwirkt. Übersteigt diese Querkraft an einem der Kniegelenke 65 (vorliegend dem linken) die Federkraft der zugeordneten (linken) Feder 5, könnte das Kniegelenk 65 des entsprechenden Kniehebels 6 in Richtung –x gedrückt werden. Dieser (linke) Kniehebel 6 würde folglich entriegelt.
Demgegenüber wird jedoch der andere Kniehebel 6 (vorliegend der rechte) in Richtung –x durch den Betätigungsnocken 4 abgestützt. Solange die beschriebene Querkraft nicht zum Versagen des Betätigungsnockens 4 führt, hält der entsprechend abgestützte Kniehebel 6 seine Lage bei und blockiert eine Verstellung der mit ihm verbundenen Schieber 3a, 3b. Gleiches gilt bei einer versuchten Drehung des Hohlringes 1, bei der eine Kraft in Richtung x auf die Kniehebel 6, 6 wirken würde. Hier wird nun der zuvor versagende Kniehebel 6 (vorliegend der linke) die Verstellung der Schieber 3a, 3b blockieren.
Dabei kann auch nur ein Schieber 3a oder 3b vorgesehen sein, der über die zwei Kniehebel 6, 6 verstellbar ist. Hierfür wäre in den gezeigten Figuren einer der Schieber 3b oder 3a auszusparen und das entsprechende Hebelende 61b oder 61a mit dem Grundkörper 2 gelenkig zu verbinden.
Dies würde bei der Verwendung der gezeigten Verriegelungsvorrichtung in einem Kraftfahrzeugsitz beispielsweise gestatten, dass eine Crash-bedingte Verstellung einer Rückenlehne relativ zu dem Sitzgestell nicht zu einem Lösen der Verriegelung zwischen Sitzgestell und Rückenlehne führt. Die Rückenlehne könnte daher bei Verwendung einer solchen kompakten Verriegelungsvorrichtung mit Kniehebeln 6, 6 in ihrer Position in ansprechend einfacher Weise gehalten werden.
Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die Kniehebel 6, 6 in der Verriegelungsposition zwar weiter spiegelsymmetrisch zur Mittelachse M sind, jedoch nicht in der Form eines ”X” angeordnet sind. Vielmehr wäre es möglich, dass die beiden Kniehebel 6, 6 in der Verriegelungsposition aufeinander zu gebeugt sind. Zur Gewährleistung der obig vorgestellten Blockadefunktion, bei der stets einer der Kniehebel 6 eine unerwünschte Verstellung der Schieber 3a, 3b blockiert, müsste dann folglich die Abstützung der Kniegelenke 65, 65 an den Seiten der Kniegelenke 65, 65 erfolgen, die dem Hohlring 1 zugewandt sind bzw. an denen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 die Federn 5, 5 angreifen.
Weiterhin ist es selbstverständlich denkbar, dass mehr als zwei Schieber 3a und 3b, nur ein Schieber 3a oder 3b bzw. nur ein Kniehebel 6 oder mehrere Kniehebel 6 innerhalb des Hohlrings 1 angeordnet sind.
Auch könnten weitere Federn 5 bzw. Federelemente verwendet sein, die direkt an den Schiebern 3a, 3b angreifen.
Alternativ oder ergänzend kann zudem vorgesehen sein, dass die Kniehebel 6, 6 in der Verriegelungsposition und/oder in einer entriegelten Position arretiert sind. Dies wäre beispielsweise über den Betätigungsnocken 4 möglich, wenn dieser im Kontaktbereich 40 oder im exzentrischen Kontaktbereich 41 einen vorstehenden Abschnitt, zum Beispiel eine Nase, aufweist. Dieser vorstehende Abschnitt würde dann beispielsweise in eine Aussparung an dem Kniegelenk 65 formschlüssig eingreifen und so die gewünschte Positionierung des Kniehebels 6 arretieren. In Anlehnung an das bereits vorgestellte Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ließe sich aufgrund der gefederten Lagerung der Kniegelenke 65, 65 ein an dem Betätigungsnocken 4 geringfügig vorstehender Abschnitt bei Drehung des Betätigungsnockens 4 relativ leicht wieder aus dem Eingriff mit der entsprechenden Aussparung bringen.
Ferner kann die vorliegende Ausführungsvariante dahingehend ergänzt werden, dass nicht nur mehrere Kniehebel und Schieber 3a, 3b als Verriegelungselemente vorgesehen sind, sondern dass auch die jeweiligen Kniehebel separat voneinander zu verstellen sind. Hierfür könnten auch mehrere Betätigungselemente, insbesondere in der Form von Betätigungsnocken 4, innerhalb der Verriegelungsvorrichtung angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Außenring/Hohlring
10: Innenverzahnung
100: Innenseite
2: Grundkörper
20: Seitenwand/Abstützfläche
20a, 20b: Führungskanal
21: Seitenstruktur
22: Basisfläche
3a, 3b: Schieber
30a, 30b: Außenverzahnung
4: Betätigungsnocken
40, 41: Nockenkontaktbereich
5: Feder
6: Kniehebel mit Kniegelenk
6a, 6b: Hebel
61a, 61b, 62a, 62b: Hebelende
60: Kontaktfläche
63a, 63b: Gelenkbolzen
65: Knie/Kniegelenk
M: Spiegel-/Mittelachse
s, –s: Bewegungs-/Drehrichtung
V: Verbindungslinie der äußeren Hebelenden
x, –x: Raumrichtung
z, –z: Raumrichtung/Verstellrichtung

Claims

Rastbeschlag für ein Sitzgestell und eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes zum lösbaren Verriegeln der verschwenkbar zu dem Sitzgestell gelagerten Rückenlehne mit dem Sitzgestell, wobei der Rastbeschlag eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, die zum lösbaren Verriegeln eines ersten und eines zweiten Bauteils miteinander vorgesehen ist, die ohne Verriegelung relativ zueinander bewegbar sind, wobei ein Bauteil dem Sitzgestell und das andere Bauteil der Rückenlehne zugeordnet ist und die Verriegelungsvorrichtung das Folgende aufweist: – wenigstens ein Verriegelungselement, das an dem zweiten Bauteil angeordnet ist, und – ein Verstellelement, über das das Verriegelungselement relativ zu dem zweiten Bauteil verstellbar ist, wobei durch eine Verstellung des Verriegelungselements relativ zu dem zweiten Bauteil das Verriegelungselement mit dem ersten Bauteil derart zusammenwirkt, dass das erste und zweite Bauteil miteinander verriegelt werden, und wobei durch eine weitere Verstellung des Verriegelungselements die Verriegelung der beiden Bauteile wieder lösbar ist, und wobei das Verstellelement wenigstens einen Kniehebel (6) aufweist, der zwei über ein Kniegelenk (65) gelenkig miteinander verbundene Hebel (6a, 6b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (6) derart angeordnet und/oder derart mit dem Verriegelungselement (3a, 3b) verbunden ist, dass der Kniehebel (6) zur Verriegelung der beiden Bauteile (1, 2) miteinander über einen Totpunkt des Kniehebels (6) hinweg geführt wird, an dem die beiden Hebel (6a, 6b) des Kniehebels (6) auf einer Geraden liegen, so dass also der Kniehebel (6) zunächst gestreckt und anschließend wieder gebeugt wird.
Rastbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Hebel (6a, 6b) des Kniehebels (6) an seinem einen Hebelende (61a, 61b) mit dem Verriegelungselement (3a, 3b) und an dem anderen Hebelende (62a, 62b) mit dem Kniegelenk (65) gelenkig verbunden ist.
Rastbeschlag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht mit dem Verriegelungselement (3a, 3b) verbundene, zweite Hebel (6b, 6a) des Kniehebels (6) mit dem zweiten Bauteil (2) gelenkig verbunden ist.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Verriegelungselemente (3a, 3b).
Rastbeschlag nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht mit dem Verriegelungselement (3a, 3b) verbundene, zweite Hebel (6b, 6a) des Kniehebels (6) an seinem dem Kniegelenk (65) gegenüberliegenden Hebelende (61b, 61a) mit einem weiteren Verriegelungselement (3b, 3a) gelenkig verbunden ist.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (3a, 3b) oder die Verriegelungselemente (3a, 3b) jeweils in einem Führungskanal (20a, 20b) des zweiten Bauteils (2) geführt ist oder sind, in dem das Verriegelungselement (3a, 3b) jeweils senkrecht zu einer Verstellrichtung (z, –z) des Verriegelungselements (3a, 3b) abgestützt ist.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (6) innerhalb des ersten Bauteils (1) oder eines damit verbundenen Teils angeordnet ist.
Rastbeschlag nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (6) zusammen mit dem zweiten Bauteil (2) innerhalb des ersten Bauteils (1) oder eines damit verbundenen Teils angeordnet ist.
Rastbeschlag nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil oder der damit verbundene Teil, innerhalb dem der Kniehebel (6) angeordnet ist, ein Hohlring (1) ist.
Rastbeschlag nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (3a, 3b) an dem ersten Hebel (6a, 6b) und das weitere Verriegelungselement (3b, 3a) an dem zweiten Hebel (6b, 6a) auf sich gegenüberliegenden und einander zugewandten Bereichen einer Innenseite (100) des Hohlrings (1) mit dem Hohlring (1) zusammenwirken, um das erste und zweite Bauteil (1, 2) miteinander zu verriegeln.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (3a, 3b) einen Abschnitt (30a, 30b) aufweist, der mit einem Verriegelungsbereich des ersten Bauteils (1) formschlüssig oder kraftschlüssig in Kontakt bringbar ist, um das erste Bauteil (1) und das zweite Bauteil (2) miteinander zu verriegeln.
Rastbeschlag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt des Verriegelungselements (3a, 3b) eine Verzahnung (30a, 30b) ist, die in eine Gegenverzahnung (10) im Verriegelungsbereich des ersten Bauteils (1) eingreift, um das erste Bauteil (1) und das zweite Bauteil (2) miteinander zu verriegeln.
Rastbeschlag nach einem der Ansprüche 9 oder 10 und dem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlring (1) eine Innenverzahnung (10) als Gegenverzahnung aufweist.
Rastbeschlag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (3a, 3b) eine Reibfläche aufweist, die zur Verriegelung der beiden Bauteile (1, 2) miteinander mit einer Gegenreibfläche im Verriegelungsbereich des ersten Bauteils (1) kraftschlüssig verbindbar ist.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung ein kontinuierlich bewegbares Betätigungselement (4) aufweist, das zur Verstellung des Verriegelungselements (3a, 3b) eine Stellkraft auf den Kniehebel (6) ausübt.
Rastbeschlag nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Betätigungselement (4) bei kontinuierlicher Bewegung abwechselnd das Verriegeln und das Lösen der Verriegelung der beiden Bauteile (1, 2) bewirkt.
Rastbeschlag nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) die Stellkraft senkrecht zu einer Verstellrichtung (z, –z) auf den Kniehebel (6) ausübt, in die das Verriegelungselement (3a, 3b) verstellt wird.
Rastbeschlag nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) mit dem Kniehebel (6) formschlüssig verbunden ist, wenn die beiden Bauteile (1, 2) über das Verriegelungselement (3a, 3b) oder die Verriegelungselemente (3a, 3b) miteinander verriegelt sind und/oder wenn die beiden Bauteile (1, 2) in einer vordefinierten Position des Verriegelungselements (3a, 3b) oder der Verriegelungselemente (3a, 3b) relativ zueinander bewegbar sind.
Rastbeschlag nach den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein drehbar gelagerter Betätigungsnocken (4) ist, der über wenigstens einen exzentrischen Kontaktbereich (41) eine Kraft auf den Kniehebel (6), insbesondere auf das Kniegelenk (65), ausübt.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung wenigstens ein Federelement (5) aufweist, deren Federkraft einer Verstellung des Verriegelungselements (3a, 3b) entgegenwirkt.
Rastbeschlag nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (5) oder eine Mehrzahl von Federelementen (5) derart auf den Kniehebel (6) oder das Verriegelungselement (3a, 3b) einwirkt, dass die Federkraft dem Lösen der Verriegelung der beiden Bauteile (1, 2) entgegenwirkt.
Rastbeschlag nach einem der Ansprüche 15 bis 19 und einem der Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Stellkraft entgegenwirkt.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Kniehebel (6), die ein Verriegelungselement (3a, 3b) oder zwei Verriegelungselemente (3a, 3b) zusammen verstellen oder die separat voneinander jeweils nur ein Verriegelungselement (3a, 3b) oder jeweils zwei Verriegelungselemente (3a, 3b) verstellen.
Rastbeschlag nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (6) derart angeordnet ist, dass in einem verriegelten Zustand, in dem sich das Verriegelungselement (3a, 3b) in einer bestimmungsgemäßen Verriegelungsposition befindet, der Kniehebel (6) eine Verstellung des Verriegelungselements (3a, 3b) blockiert, wenn eine Kraft auf das erste Bauteil (1) wirkt, die ohne Verriegelung eine Bewegung des ersten Bauteils (1) entlang einer bestimmten Bewegungsrichtung (s, –s) relativ zu dem zweiten Bauteil (2) zur Folge hätte.
Rastbeschlag nach den Ansprüchen 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Kniehebel (6) vorgesehen sind, die wenigstens ein Verriegelungselement (3a, 3b) zusammen verstellen und die derart angeordnet sind, dass in dem verriegelten Zustand jeweils nur einer der Kniehebel (6) in Abhängigkeit der auf das erste Bauteil (1) wirkenden Kraft eine Verstellung des Verriegelungselements (3a, 3b) blockiert.
Rastbeschlag nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Kniehebel (6) zu einer in eine Verstellrichtung (z, –z) des Verriegelungselements (3a, 3b) verlaufenden Mittelachse (M) spiegelsymmetrisch zueinander sind und im verriegelten Zustand die Kniehebel (6) derart gebeugt sind, dass das jeweilige Kniegelenk (65) in eine Richtung (x, –x) senkrecht zu einer imaginären Verbindungslinie (V), welche zwei einander gegenüberliegende Endpunkte der beiden Hebel (6a, 6b) des Kniehebels (6) miteinander verbindet, abgestützt ist.
Rastbeschlag nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kniegelenke (65) in dem verriegelten Zustand jeweils in Richtung (x, –x) auf die Mittelachse (M) relativ zu der imaginären Verbindungslinie (V) vorstehen und abgestützt sind.
Rastbeschlag nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kniegelenke (65) der beiden Kniehebel (6) in dem verriegelten Zustand an einander gegenüberliegenden Kontaktbereichen (40) eines entlang der Mittelachse (M) angeordneten Stützelements (4) abstützen.
Rastbeschlag nach den Ansprüchen 19 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement an dem sich die Kniegelenke (65) der Kniehebel (6) in dem verriegelten Zustand abstützen, der Betätigungsnocken (4) ist.