DE102009028213A9

DE102009028213A9 - Gelenkbeschlag für einen Fahrzeugsitz mit einem Klemmgesperre

Info

Publication number: DE102009028213A9
Application number: DE102009028213A
Authority: DE
Inventors: Markus Potthoff; Wilfried Beneker; Jochen Rosenfeld
Original assignee: C Rob Hammerstein GmbH
Current assignee: Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-05-26
Also published as: DE102009028213A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkbeschlag für einen Fahrzeugsitz mit einem Klemmgesperre, das mehrere Klemmkörper (40-46) aufweist, wobei ein Teil der Klemmkörper (40, 42) für eine Klemmung in einer Drehrichtung und der Rest (44, 46) für eine Klemmung in der anderen Drehrichtung vorgesehen ist, mit einem Außenring (20) und einem Innenring (22), die einen Ringraum (38) begrenzen, in dem sich die Klemmkörper (40-46) befinden und mit Klemmkonturen (30-36), wobei jeweils jedem Klemmkörper (40-46) eine Klemmkontur (30-36) zugeordnet ist und sich die Klemmkonturen (30-36) entweder an der Innenwand des Außenrings (20) oder an der Außenwand des Innenrings (22) befinden. In mindestens einer Drehrichtung weisen die Klemmkörper (40-46) mindestens zwei unterschiedliche Klemmkonturen (30, 34 und 32, 36) auf, wobei mindestens eine Klemmkontur (30, 34) mit einem größeren Winkel und mindestens eine Klemmkontur (32, 36) mit einem kleineren Winkel vorliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkbeschlag für einen Fahrzeugsitz mit einem Klemmgesperre, das mehrere Klemmkörper aufweist, wobei ein Teil der Klemmkörper für eine Klemmung in eine Drehrichtung und der Rest für eine Klemmung in der anderen Drehrichtung vorgesehen ist, mit einem Außenring und einem Innenring, die einen Ringraum begrenzen, in dem sich die Klemmkörper befinden und mit Klemmkonturen, die jeweils jedem Klemmkörper zugeordnet sind und sich entweder an der Innenwand des Außenrings oder an der Außenwand des Innenrings befinden.
Ein Gelenkbeschlag der eingangs genannten Art ist aus der US 5,248,017 A bekannt. Weitere in zwei Richtungen freischaltbare Klemmgesperre bzw. Freiläufe sind aus US 5,460,253 A , WO 83/03082 , US 4,852,707 A , US 2,066,167 und US 1,015,861 bekannt.
In bekannter Weise werden die Klemmschrägen im Winkel der Selbsthemmung der verwendeten Materialien angepasst. Bei Stahl beträgt dieser Winkel etwa 5,7°. Demgemäß liegen die Klemmschrägen etwas darunter. Je kleiner der Klemmwinkel der Klemmschrägen gewählt wird, umso fester ist die Klemmung, umso schwieriger ist sie aber auch zu lösen. Im Unterschied zu größeren Klemmwinkeln sind kleinere Klemmwinkel allerdings auch sicherer. Selbst bei elastischer Verformung der Teile, z. B. Aufweiten eines Außenrings usw. bleiben die Klemmwinkel immer unterhalb der Grenze der Selbsthemmung. Man setzt daher aus Sicherheitsgründen gern kleine Klemmwinkel ein.
Wie beschrieben, liegt aber bei den kleinen Klemmwinkeln ein Nachteil beim Lösen vor. Beim Lösen kommt es zu einem plötzlichen Losbrechen. Für einen Benutzer, der den Gelenkbeschlag mit der Hand einstellt, ist dies überraschend und ungünstig.
Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, unter Beibehaltung der Sicherheit eines Gelenkbeschlags mit kleineren Klemmwinkeln die Bedienfreundlichkeit zu verbessern, indem der Übergang vom Klemmzustand in den Freilaufzustand günstiger und benutzerfreundlicher gestaltet wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bei diesem Klemmgesperre bzw. Freilauf liegen zwei unterschiedliche Klemmwinkel vor. Mindestens zwei Klemmkörper sind für eine Drehrichtung vorgesehen, sie haben unterschiedliche Klemmwinkel. Mindestens ein Klemmkörper befindet sich in einer Klemmschräge mit kleinerem Klemmwinkel, z. B. einem Klemmwinkel zwischen 4,5° und 5° bei Stahl. Er sorgt für eine sichere Klemmung und entsprechenden Halt des Gesperres. Der zweite Klemmkörper befindet sich in einer Klemmschräge mit einem größeren Klemmwinkel, beispielsweise zwischen 5° und 5,5° bei Stahl. Er bewirkt zwar ein nicht so sicheres Festklemmen wie der andere Klemmkörper, lässt sich aber besser aus seinem Klemmzustand lösen, hier liegen bessere haptische Verhältnisse vor.
Wird nun der Klemmkörper, der sich in der Klemmkontur mit kleineren Klemmwinkeln befindet, zuerst freigeschaltet und erst unmittelbar danach der Klemmkörper, der sich in der Klemmkontur mit dem größeren Klemmwinkel befindet, ist das Losbrechen nicht mehr so abrupt und findet ein sanfterer Übergang statt. Der Benutzer spürt nun nicht mehr einen schlagartigen Übergang, vielmehr ist der Übergang leitend. Durch Verwendung unterschiedlicher Klemmwinkel kann somit die Benutzerfreundlichkeit deutlich verbessert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Folgenden erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigt:
1: eine Ansicht eines Klemmgesperres eines hier nicht näher dargestellten Gelenkbeschlags.
Der Gelenkbeschlag hat einen hier nicht näher dargestellten ersten Gelenkarm, der mit einem Außenring 20 verbunden ist, und einen ebenfalls hier nicht dargestellten zweiten Gelenkarm, der mit einem Innenring 22, auch als Innenkontur oder Innenteil bezeichnet, verbunden ist. Beide Ringe 20, 22 sind um eine Gelenkachse 24 drehbar gelagert. Der Außenring 20 hat eine zylindrische Innenfläche 26. Der Innenring 22 hat eine Außenfläche 28, die im Folgenden näher beschrieben wird, auf ihr sind Klemmkonturen 30–36 ausgebildet, auf die im Folgenden näher eingegangen wird. Zwischen Innenfläche 26 und Außenfläche 28 wird ein Ringspalt 38 gebildet. In ihm sind insgesamt zehn Klemmkörper 40–46, die hier als Kugeln oder Walzen ausgebildet sind, angeordnet. Sie sind in Kontakt mit beiden Flächen 26, 28. Die Klemmkörper 40–46 sind jeweils paarweise angeordnet, jedes Paar hat eine Feder 48, die hier als Druckfeder ausgeführt ist und zwischen den beiden Klemmkörpern 40–46 des Paars angeordnet ist.
Es ist auch möglich, die Klemmkörper 40–46 nicht paarweise anzuordnen. Entscheidend ist, dass jeder einzelne Klemmkörper 40–46 durch eine Feder 48 in die Klemmstellung elastisch vorbelastet ist. Die gezeigte Ausführung hat den Vorteil, dass lediglich eine Feder 48 für ein Paar benötigt wird. Es ist aber auch möglich, jeden Klemmkörper 40–46 einzeln anzufedern.
Der in der Figur gezeigte Zustand ist der Klemmzustand. Alle Klemmkörper 40–46 befinden sich in klemmender Anlage. Diesen Zustand nimmt die gezeigte Anordnung selbsttätig unter Wirkung der Federn 48 ein. In diesem Zustand sind die beiden Ringe 20, 22 gegeneinander gesperrt. Damit ist der Gelenkbeschlag blockiert.
Weiterhin weist der Gelenkbeschlag eine Löseeinrichtung 50 auf, sie hat fünf Lösefinger 52, ein Lösefinger 52 befindet sich jeweils zwischen zwei Paaren der Klemmkörper 40–46. Jeder Lösefinger 52 hat zwei Steuerflanken 54 bzw. 56, die im Wesentlichen radial verlaufen und in unmittelbarer Nähe jeweils eines Klemmkörpers 40–46 angeordnet sind. Der Abstand im dargestellten Klemmzustand, also im Normalzustand bzw. Klemmzustand, zwischen einem Klemmkörper 40–46 und der zugehörigen, benachbarten Steuerflanke 54 bzw. 56 wird durch einen Freischaltwinkel 58 bzw. 60 beschrieben. Wie die Figur erkennen lässt, gibt es zwei unterschiedliche Freischaltwinkel, nämlich einen großen Freischaltwinkel 58 und einen kleinen Freischaltwinkel 60. Sie unterscheiden sich um mindestens 0,2°, vorzugsweise um mindestens 0,5°. Die Freischaltwinkel haben einen Absolutwert von etwa 5°, insbesondere 5° +– 30%, für den großen Freischaltwinkel 58 um etwa 3°, insbesondere 3° +– 30%, für den kleinen Freischaltwinkel 60.
Die Löseeinrichtung 50 ist ebenfalls um die Gelenkachse 24 schwenkbar angeordnet, dies ist hier nicht näher dargestellt, aber aus dem Stand der Technik bekannt. In bekannter Weise hat die Löseeinrichtung 50 eine Handhabe (nicht dargestellt), um sie betätigen zu können. Auch dies ist Stand der Technik.
Die Klemmkörper 40 und 42 sind für die Sperrung der Linksbewegung, also gegen den Uhrzeigersinn, zuständig. Die Klemmkörper 44 und 46 sind für die Klemmung nach rechts, also im Uhrzeigersinn, zuständig. Verwiesen wird auf die Pfeile 62, links, und 64, rechts. Jedem Klemmkörper 40–46 ist eine eigene Klemmkontur 30–36 zugeordnet. Im Folgenden wird auf die Linksdrehung, also im mathematisch positiven Sinn, eingegangen: Für diese Klemmrichtung ist u. a. der links neben der 12Uhr-Position befindliche Klemmkörper 40, präziser gesagt Klemmkörper links, großer Klemmwinkel, zuständig. Seine Klemmkontur 30 ist eine Klemmkontur links mit großem Klemmwinkel. Der Klemmwinkel ist mit alpha1 in der Figur angegeben. Die weiteren vier Klemmkörper links sind vom Typ 42, also Klemmkörper links, kleiner Klemmwinkel. Eine linke Klemmkontur mit großem Klemmwinkel 30 unterscheidet sich von einer rechten Klemmkontur mit großem Klemmwinkel 34 nur durch die Richtung, geometrisch liegen keine Unterschiede vor. Es ist aber möglich, hier geringe Unterschiede unter Beibehaltung der Abstufung zwischen groß und klein vorzusehen. Ebenso unterscheidet sich eine Klemmkontur links, kleiner Klemmwinkel 32 geometrisch nicht von einer Klemmkontur rechts, großer Klemmwinkel 36, der Unterschied ist nur in der Drehrichtung. Dies zeigt sich auch daran, dass bei Betrachtung der Anordnung gemäß der Figur von der Rückseite, also bei gegensätzlicher axialer Ansicht, sich alle Rechtsdrehungen und Linksdrehungen vertauschen und umgekehrt.
Der etwa in der 3Uhr-Position befindliche Klemmkörper 44, der rechts und für großen Klemmwinkel eingesetzt ist, hat ebenfalls den Klemmwinkel alpha1 und damit zeigt das Ausführungsbeispiel jeweils lediglich einen Klemmkörper 40 bzw. 44 pro Drehrichtung mit großem Klemmwinkel, während die anderen Klemmkörper 42, 46 vom Typ kleinen Klemmwinkels, also Klemmkörper 42, 46 sind. Für den unmittelbar rechts neben der 6Uhr-Position befindlichen Klemmkörper 46, also rechts und kleiner Klemmwinkel, ist der Klemmwinkel alpha2 eingezeichnet. Er ist typisch für alle Klemmkörper 42, 46 mit kleinem Klemmwinkel.
Minimal hat der Gelenkbeschlag drei Klemmkörper, wobei zwei für eine Drehrichtung und einer für die andere Drehrichtung zuständig sind. Die zwei Klemmkörper der ersten Drehrichtung haben Klemmkonturen mit unterschiedlichem Klemmwinkel. Vorzugsweise ist der Beschlag in beiden Richtungen symmetrisch, wie dies bei der gezeigten Ausführung der Fall ist. Die Anzahl der Klemmkonturen mit großem Klemmwinkel kann größer als 1 und damit größer als im Ausführungsbeispiel sein. Sie kann alle zulässigen Werte annehmen bis zur Anzahl der Klemmkörper der jeweiligen Drehrichtung, solange in mindestens einer Drehrichtung mindestens einer der Klemmkörper einen anderen Klemmwinkel hat als die restlichen Klemmkörper dieser Drehrichtung.
Die Freischaltwinkel 58, 60 sind den Klemmkonturen 30–36 zugeordnet. Bei kleinen Klemmkonturen 32, 36 ist der Freischaltwinkel 60 klein. Bei Klemmkonturen 30, 34 mit großem Klemmwinkel ist der Freischaltwinkel 58 groß. In der Figur ist dies dadurch dargestellt, dass der links neben der 12Uhr-Position befindliche Klemmkörper 40 mit dem großen Freischaltwinkel, Winkelwert beta1 von der benachbarten Steuerflanke, der rechten Steuerflanke 56, beabstandet ist. Dagegen ist der rechts von der 6Uhr-Position befindliche Klemmkörper 46 von der zugehörigen linken Steuerflanke 54 in einem kleineren Winkelabstand, der Freischaltwinkel 60 hat den Wert beta2.
Im praktischen Betrieb macht sich der Unterschied in den Freischaltwinkeln wie folgt bemerkbar: Bei einem Lösevorgang, also nach Betätigen der Löseeinrichtung 50, kommen zunächst die in der Drehrichtung vorn liegenden Steuerflanken 54 bzw. 56 in Anlage an die Klemmkörper 42 bzw. 46, die in kleinem Freischaltwinkel 60 angeordnet sind. Dies sind grundsätzlich die Klemmkörper 42 oder 46 mit kleinem Klemmwinkel. Sie werden zuerst gelöst. Erst nach einem weiteren Verdrehen der Löseeinrichtung 50, nämlich um die Winkeldifferenz zwischen den beiden Freischaltwinkeln 58 und 60, kommen die Steuerflanken 54 bzw. 56 in Kontakt mit den Klemmkörpern des Typs 40 oder 44 und beginnen, diese freizudrücken.
Alternativ zur Anordnung der Klemmkonturen 30–36 an der Außenfläche 28 können diese auch an der Innenfläche 26 ausgebildet sein, dies zeigt auch der eingangs genannte Stand der Technik.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5248017 A [0002]
US 5460253 A [0002]
WO 83/03082 [0002]
US 4852707 A [0002]
US 2066167 [0002]
US 1015861 [0002]

Claims

Gelenkbeschlag für einen Fahrzeugsitz mit einem Klemmgesperre, das mehrere Klemmkörper (40–46) aufweist, wobei ein Teil der Klemmkörper (40, 42) für eine Klemmung in einer Drehrichtung und der Rest (44, 46) für eine Klemmung in der anderen Drehrichtung vorgesehen ist, mit einem Außenring (20) und einem Innenring (22), die einen Ringraum (38) begrenzen, in dem sich die Klemmkörper (40–46) befinden und mit Klemmkonturen (30–36), wobei jeweils jedem Klemmkörper (40–46) eine Klemmkontur (30–36) zugeordnet ist und sich die Klemmkonturen (30–36) entweder an der Innenwand des Außenrings (20) oder an der Außenwand des Innenrings (22) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Drehrichtung die Klemmkörper (40–46) mindestens zwei unterschiedliche Klemmkonturen (30, 34 und 32, 36) aufweisen, wobei mindestens eine Klemmkontur (30, 34) mit einem größeren Winkel und mindestens eine Klemmkontur (32, 36) mit einem kleineren Winkel vorliegt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Löseeinrichtung (50) vorgesehen ist, dass die Löseeinrichtung (50) Lösefinder (52) aufweist, die sich im Ringraum (38) befinden und mindestens eine Steuerflanke (54, 56) aufweisen, die einem Klemmkörper (40–46) benachbart ist und sich im Klemmzustand in einem Winkelabstand beta vom benachbarten Klemmkörper (40–46) befindet und im freigeschalteten Zustand je nach Drehrichtung am Klemmkörper (40–46) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Klemmkörper (40, 44), der eine größere Klemmschräge aufweist, einen größeren Freischaltwinkel zur benachbarten Steuerflanke (58) hat als der mindestens eine Klemmkörper (42, 46), dem eine geringere Klemmkontur (32, 36) zugeordnet ist.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelunterschied zwischen den Klemmkonturen (30, 34 zu 32, 36) mindestens 0,1°, vorzugsweise mindestens 0,3° und insbesondere mindestens 0,5° beträgt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der große Klemmwinkel im Bereich von 5,0 bis 5,5° liegt und dass der kleine Klemmwinkel im Bereich von 4,5 und 5,0° liegt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Freischaltwinkel sich um mindestens 0,2°, insbesondere um 0,5° unterscheiden.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (40–46) baugleich sind.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine geradzahlige Anzahl von Klemmkörpern (40–46) vorliegt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (40–46) als Klemmstelze, Rolle, Kugel oder Walze ausgebildet sind.