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Die Erfindung betrifft ein frei verwendbares Bremssystem, welches jedoch insbesondere zur Verwendung an einem Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer neigungsverstellbaren Rückenlehne und einem Beschlag vorgesehen ist, der ein sitzteilfestes, nicht drehbares Beschlagteil und ein rückenlehnenfestes, drehbares Beschlagteil aufweist.
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Als Stand der Technik werden die Druckschriften
US 1,107,440 A ,
US 5,090,532 A ,
US 2,930,212 A sowie
WO 2005/108152 A2 genannt. Ferner beschreibt die Druckschrift
DE 86 20 711 U1 ein Betätigungsrad für eine Rückenlehne, welches innerhalb seines kreisförmig begrenzten Innenraums eine gestellfeste Bremstrommel aufweist, in der eine mit der Radachse drehfeste Scheibe gelagert ist. Am Außenumfang der Scheibe befinden sich mindestens zwei Teilflächen, die mit den gegenüberliegenden Innenflächen der Bremstrommel keilförmige Räume umgrenzen. Diese Räume bilden gegenüberliegende Keilflächen an der Scheibe und der Bremstrommel. In den keilförmigen Räumen ist jeweils ein frei bewegliches Sperrglied einerseits unter dem Einfluss einer Feder, andererseits verschieblich von je einem Ansatz am Betätigungsrad angeordnet. Diese Anordnung bewirkt, dass den Keilflächen gegenüberliegend an der Scheibe und der Bremstrommel Bremsflächen ausgebildet werden. Durch die Sperrglieder wird dann die Scheibe, die gegenüber ihrer Drehachse etwa rechtwinklig zu den Keilflächen verschieblich ist, bei Eingriff der Sperrglieder zwischen den Keilflächen zur Erzeugung einer festen und sicheren Bremswirkung gegen diese Bremsflächen gepresst, so dass das Handrad mit einer Selbsthemmung versehen ist und eine zugehörige Stellvorrichtung nicht unbeabsichtigt verstellt werden kann.
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Ausgehend von diesem Betätigungsrad für eine Stellvorrichtung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, insbesondere für einen Beschlag einer federbelasteten Rückenlehne ein Bremssystem vorzuschlagen, welches ein harmonisches gebremstes Absenken der Rückenlehne aus einer im Wesentlichen vertikalen Sitzposition in eine im Wesentlichen horizontale Ablageposition ermöglicht.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Bremssystem, welches ein erstes, festes Gehäuseelement und ein relativ zum ersten Gehäuseelement drehbares zweites Gehäuseelement aufweist, die zueinander zentriert eine gemeinsame Mittelachse bilden und in axialer Richtung miteinander verbunden sind. Eines der Gehäuseelemente umfasst mindestens ein Bremselement, welches mit mindestens einem Konturelement des anderen Gehäuseelementes derart zusammenwirkt, dass eine Drehbewegung des drehbaren Gehäuseelementes über einen vorgebbaren Drehwinkel aus einer ersten Position in eine zweite Position gegenüber dem festen Gehäuseelement abgebremst wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das mindestens eine Bremselement mindestens ein Auflaufelement und ein das Auflaufelement belastendes Federelement umfasst, wobei das Auflaufelement mit einer Anlaufschräge des mindestens einen Konturelementes in Kontakt bringbar ist, deren Anlauffläche sich der Mittelachse des Bremssystems annähert, wodurch sich das federbelastete Auflaufelement bei der Drehbewegung des drehbaren Gehäuseelementes aus der ersten Position in die zweite Position entlang der Anlauffläche der Anlaufschräge verlagert, wodurch das drehbare Gehäuseelement gegenüber dem anderen festen Gehäuseelement während der Drehbewegung kontinuierlich abgebremst wird.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass in einer ersten Ausführungsvariante das Federelement eine Spiralfeder ist, auf der sich das Auflaufelement abstützt, wobei das Auflaufelement eine Platte ist, die auf der dem Federelement entgegengesetzten Seite abgerundet ausgeführt ist, wobei das Bremselement in dem mit seiner Längsachse radial zu einer Mittelachse angeordneten Aufnahmeelement gelagert ist, welches das darin ebenfalls radial zur Mittelachse gelagerte Federelement und das darin radial zur Mittelachse gelagerte Auflaufelement umfasst. Gemäß einer alternativen zweiten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Bremselement in dem mit seiner Längsachse radial zur Mittelachse angeordneten Aufnahmeelement gelagert ist, welches das darin radial zur Mittelachse gelagerte Federelement und das darin radial zur Mittelachse gelagerte Auflaufelement umfasst, wobei das Auflaufelement eine mit dem Federelement in Verbindung stehende Rolle ist. Gemäß einer alternativen dritten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Bremselement in einem mit seiner Längsachse koaxial von der Mittelachse angeordneten und von der Mittelachse beabstandeten Aufnahmeelement gelagert ist, welches das daran quer zur Mittelachse gelagerte Federelement sowie ein am Aufnahmeelement gelagertes, sich gegenüber dem Federelement halbkreisförmig erstreckendes Auflaufelement umfasst, wobei das Auflaufelement ein mit dem Aufnahmeelement in Verbindung stehendes Federblech ist.
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Die Drehbewegung des drehbaren Gehäuseelementes gegenüber dem festen Gehäuseelement aus der ersten Position in die zweite Position findet unter Energieabbau der Bewegungsenergie des drehbaren Gehäuseelementes im oder am Auflaufelement gegenüber dem Konturelement direkt und im Federelement gegenüber dem Konturelement indirekt statt. Dieser Vorgang wird im Beschreibungsteil noch näher erläutert.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Bremssystems liegen neben geringem Platzbedarf darin, dass kein externer Dämpfer zum Abbremsen des mit dem Bremssystem verbundenen Bauteiles benötigt wird, wobei außerdem ein geringes Gewicht des Bremssystems vorliegt. Ferner ist das Bremssystem variabel einsetzbar. Das Bremssystem ist nicht nur für Rückenlehnen von Fahrzeugsitzen einsetzbar, sondern kann auch für andere Einsatzfälle verwendet werden.
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Die nachfolgende Erläuterung bezieht sich als Anwendungsbeispiel auf einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer neigungsverstellbaren Rückenlehne, die miteinander über einen Beschlag verbunden sind, der ein sitzteilfestes, nicht drehbares Beschlagteil und ein rückenlehnenfestes, drehbares Beschlagteil aufweist, wobei an dem sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil das außerhalb des Beschlages liegende Bremssystem angeordnet ist, welches bei einer Neigungsverstellung der Rückenlehne von dem drehbaren Beschlagteil aktiviert wird und somit auch mit dem rückenlehnenfesten, drehbaren Beschlagteil verbunden ist. Diese Verwendung ist nur ein Ausführungsbeispiel, wobei bei der Erläuterung auf die verschiedenen Vorteile des Bremssystems im Allgemeinen und des Fahrzeugsitzes mit diesem Bremssystem im Speziellen eingegangen wird.
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Das Bremssystem zeichnet sich dabei entweder dadurch aus, dass das Bremselement im ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement und das Konturelement in dem zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement [1] angeordnet ist oder das Bremselement ist im zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement und das Konturelement ist in dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement [3 und 4] angeordnet.
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Von besonderem Vorteil ist die Anordnung des Bremssystems außen am Beschlag, weshalb der Beschlag unabhängig von dem Bremssystem konstruiert und aufgebaut werden kann. Durch diese Unabhängigkeit ergibt sich ferner, dass das Bremssystem an bestehende Beschläge oder andere Vorrichtungen nachgerüstet werden kann, insbesondere weil das sehr flach bauende Bremssystem kaum Bauraum erfordert.
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In einer bevorzugten ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bremselement des Bremssystems in einem mit seiner Längsachse radial zur Mittelachse angeordneten Aufnahmeelement gelagert. Das Bremselement umfasst das Federelement und ein Auflaufelement. Durch die Lagerung im Aufnahmeelement ist auch das Federelement radial zur Mittelachse des Bremssystems angeordnet. Das Auflaufelement ist in der ersten Ausgestaltung ebenfalls im Aufnahmeelement radial zur Mittelachse des Bremssystems gelagert.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflaufelement in der ersten Ausführungsvariante die mit dem Federelement in Verbindung stehende Platte.
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In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflaufelement in der zweiten Ausführungsvariante die mit dem Federelement in Verbindung stehende Rolle.
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In der ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement eine Druckfeder, die in der zweiten Position des zweiten, drehbaren Gehäuseelementes auf Druck belastet wird.
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Die verwendeten Bauteile sind sehr platzsparend zwischen den Gehäuseelementen anordbar und weisen insgesamt ein geringes Gewicht auf.
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In einer zweiten genauso bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bremselement in einem mit seiner Längsachse koaxial zur Mittelachse und beabstandet von der Mittelachse angeordneten Aufnahmeelement gelagert. Das Bremssystem umfasst wiederum das Aufnahmeelement und ein Federelement. Das Federelement ist jedoch jetzt quer zur Mittelachse an dem koaxial zur Mittelachse und von der Mittelachse beabstandeten Aufnahmeelement gelagert. Das zugehörige Auflaufelement ist ebenfalls an dem koaxial zur Mittelachse liegenden und von der Mittelachse beabstandeten Aufnahmeelement gelagert.
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In dieser bevorzugten zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflaufelement in der dritten Ausführungsvariante das mit dem Aufnahmeelement in Verbindung stehende Federblech, welches sich mindestens einseitig, vorzugsweise beidseitig, im Wesentlichen halbkreisförmig gegenüber dem Federelement erstreckt.
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In dieser zweiten Ausgestaltung ist das Federelement eine Zugfeder, die in der zweiten bremsenden Position des drehbaren Gehäuseelementes auf Zug belastet wird.
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Auch diese zweite Ausgestaltung weist einen einfachen Aufbau mit geringem Gewicht und geringem Platzbedarf auf. Dass kein externer Dämpfer benötigt wird, geht aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der ersten und zweiten Ausgestaltung hervor. Das Zusammenspiel zwischen Bremselement und Konturelement ersetzt einen externen Dämpfer zum Abbremsen der Rückenlehne, der beispielsweise zwischen dem Rahmen von Sitzteil und Rückenlehne angeordnet ist. Bremselement und Konturelement sind derartig in Kontakt bringbar, dass innerhalb der beiden Gehäuseelemente ein Art Dämpferanordnung aus Bremselement und Konturelement ausgebildet ist, die an dem Beschlag der Rückenlehne zur Dämpfung der Umklappbewegung der Rückenlehne auf das Sitzteil des Fahrzeugsitzes verwendet werden kann.
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Damit der Kontakt zwischen Bremselement und Konturelement zwar unter Reibschluss erfolgt, jedoch die Bewegung der Gehäuseelemente zueinander durch zu starke Reibung nicht behindert wird, wird vorgeschlagen, das Konturelement aus einem teflonartigen Material auszubilden. Hierdurch wird ein Stottern der Rückenlehne beim Umklappen auf das Sitzteil vermieden
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Die Rückenlehnen werden gegenüber dem Sitzteil entriegelt und fallen federbelastet zumeist unter Verwendung von Torsionsfedern angetrieben auf das Sitzteil. Durch das erfindungsgemäße Bremssystem wird die durch die Torsionsfeder beschleunigte Rückenlehne in vorteilhafter Weise abgebremst. Dabei weist das Bremssystem vorteilhafte einfache Möglichkeiten zur Einstellung der Bremswirkung auf, die nachfolgend ebenfalls noch näher erläutert werden.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in zwei bevorzugten Ausgestaltungen anhand eines Anwendungsbeispiels mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Als Anwendungsbeispiel wurde der Beschlag eines Fahrzeugsitzes mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem versehen. Das Anwendungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht auf einen Fahrzeugsitz mit im Wesentlichen vertikaler Rückenlehne mit einem seitlich angeordneten Beschlag und einem geöffnet dargestellten Bremssystem in einer ersten Ausgestaltung;
- 2 eine Seitenansicht auf den Fahrzeugsitz mit im Wesentlichen horizontaler Rückenlehne mit dem am Beschlag angeordneten geschlossen dargestellten Bremssystem;
- 3 eine Prinzipskizze des Bremssystems in der ersten Ausgestaltung und
- 4 eine Prinzipskizze des Bremssystems in einer zweiten Ausgestaltung.
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1 zeigt ein Bremssystem 300, bei dem das Bremselement 314 im ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 und das Konturelement 325 in dem zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 [1] angeordnet ist.
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3 und 4 zeigen das Bremssystem, 300, bei dem das Bremselement 314 im zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 und das Konturelement 325 in dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 [3 und 4] angeordnet sind.
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Die Darstellung des Bremssystems nach 2 von außen gilt sowohl für die 1 als auch für die 3 und 4. Der soeben genannte Unterschied ist in 2 nicht sichtbar.
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Die in den Figuren mit in x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung gemachten Richtungsangaben dienen dazu, die Lage der Bauteile zueinander und beispielhaft die Einbaulage in einem Fahrzeug eindeutig erläutern zu können. Die x-Richtung ist in Fahrtrichtung definiert. Die y-Richtung verläuft quer zur Fahrtrichtung, während die z-Richtung eine horizontale x-y Ebene orthogonal schneidet.
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1 zeigt eine Seitenansicht auf einen Fahrzeugsitz 100 mit im Wesentlichen vertikaler Rückenlehne 120 und einem seitlich angeordneten Beschlag 200, wobei das Gehäuse des Bremssystems 300 geöffnet dargestellt ist. Die Rückenlehne 120 erstreckt sich im Wesentlichen vertikal in z-Richtung. Ein Sitzteil 110 erstreckt sich horizontal in x-Richtung. In der Normalposition des Fahrzeugsitzes 100 weist das Sitzteil 110 in Fahrtrichtung. Die Rückenlehne 120 ist in ihrer im Wesentlichen vertikalen Position in einer ersten Position I - in Sitzposition - angeordnet. Bei dem Bezugszeichen 311, einer Öffnung im sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310, verläuft eine Mittelachse y1 des Bremssystems 300 und des Beschlages 200, die gleichzeitig die Drehachse ist, in die Blattebene hinein.
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Auf dieser Mittelachse y1 liegen zueinander zentriert von außen in Richtung Rückenlehne 120 nach innen betrachtet ein kreisrundes zweites rückenlehnenfestes, drehbares Gehäuseelement 320, das kreisrunde erste sitzteilfeste, nicht drehbare Gehäuseelement 310, ein kreisrundes sitzteilfestes, nicht drehbares Beschlagteil 210 sowie ein kreisrundes rückenlehnenfestes, drehbares Beschlagteil 220.
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Das Bremssystem 300 weist also das feste und das drehbare Gehäuseelement 310, 320 auf, wobei das feste Gehäuseelement 310 an dem sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil 210 angeordnet ist, wobei das drehbare Beschlagteil 220 der Rückenlehne 120 das drehbare Gehäuseelement 320 bei der Neigungsverstellung der Rückenlehne 120 aus einer ersten Position I in die zweite Position II mitnimmt, wodurch die Rückenlehne 120 während der Drehbewegung harmonisch gedämpft auf das Sitzteil 110 fällt, da das drehbare Gehäuseelement 320 während der Drehbewegung gegenüber dem ersten Gehäuseelement 310 abgebremst wird.
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Nachfolgend wird anhand von 1 das Bremssystem 300 erläutert, bei welchem das Bremselement 314 im ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 und das Konturelement 325 in dem zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 angeordnet ist.
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In 1 sind nur das erste sitzteilfeste, nicht drehbares Gehäuseelement 310 und das zweite rückenlehnenfeste, drehbare Gehäuseelement 320 sichtbar, wobei das zweite rückenlehnenfeste, drehbare Gehäuseelement 320 im ausgebauten Zustand von der Innenseite gezeigt ist.
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Die Gehäuseelemente 310, 320 werden nachfolgend der Vereinfachung halber nur noch als erstes Gehäuseelement 310 (fest) und als zweites Gehäuseelement 320 (drehbar) bezeichnet.
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Das erste und zweite Gehäuseelement 310, 320 weisen jeweils eine Öffnung 311, 321 auf, durch die ein Verbindungselement 326, vorzugsweise ein Gewindebolzen, gesteckt werden kann, der die beiden Gehäuseelemente 310, 320 mit dem sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil 210, in dem ein Innengewinde angeordnet ist, verbindet. Dieser Gewindebolzen 326 ist in 2 im Zusammenhang mit dem geschlossenen Bremssystem 300 sichtbar. Die Verbindung erfolgt derart, dass sich das zweite Gehäuseelement 320 noch gegenüber dem ersten Gehäuseelement 310 drehen kann.
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Das in 1 nicht sichtbare rückenlehnenfeste, drehbare Beschlagteil 220 weist einen überwurfartigen Steg 220-1 auf, der mit einem Vorsprung 322 des zweiten Gehäuseelementes 320 verbunden ist. Bei der Drehbewegung beziehungsweise Schwenkbewegung der Rückenlehne 120 aus der Sitzposition I in die zweite Position II - die Ablageposition der Rückenlehne 120 - über den Drehwinkel α nimmt das rückenlehnenfeste, drehbare Beschlagteil 220 das zweite Gehäuseelement 320 über den Steg 220-1 mit. Das am sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil 210 angeordnete erste Gehäuseelement 310 bewegt sich dabei nicht und bleibt stets in der bei der Montage vorgesehenen Position.
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1 erlaubt einen Blick in das Innere des ersten Gehäuseelementes 310, welches im montierten Zustand des Bremssystems 300 einer Innenseite des zweiten Gehäuseelementes 320 gegenüberliegt. In dem ersten Gehäuseelement 310 ist über eine Befestigungsplatte 312 ein Aufnahmeelement 313 lagefixiert innerhalb des ersten Gehäuseelementes 310 angeordnet. Das Aufnahmeelement 313 weist eine Längsachse 313-1 auf, die quer zur Mittelachse y1 des Beschlages 200 beziehungsweise des Bremssystems 300 verläuft und dabei die gemeinsame Mittelachse y1 schneidet. Die Befestigungsplatte 312 ist über Befestigungselemente 312-1 mit dem ersten Gehäuseelement 310 verschraubt. Die Befestigungsplatte 312 ist nicht zwingend notwendig, da das Aufnahmeelement 313 auch direkt mit dem ersten Gehäuseelement 310 verbunden werden kann. Jedoch dient das Aufnahmeelement 313 zur Aufnahme eines Bremselementes 314, welches in einer ersten Ausgestaltung ein Federelement 314-1 und ein Auflaufelement 314-4 aufweist. Dadurch ist der Bauraum im Aufnahmeelement 313 knapp bemessen, so dass die Vorsehung von Befestigungselementen schwierig ist und deshalb auf die Befestigungsplatte 312, die orthogonal zum Aufnahmeelement 313 angeordnet ist, verlagert wird.
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Das Aufnahmeelement 313 weist Aufnahmen auf, die eine Innenkontur aufweisen, die der Außenkontur des Federelementes 314-1 und des Auflaufelementes 314-4 entsprechen. Das Federelement 314-1 ist in der ersten Ausgestaltung eine Spiralfeder, auf der sich das Auflaufelement 314-4 abstützt. Das Auflaufelement 314-4 ist in dieser ersten Ausführungsvariante eine Platte, die auf der dem Federelement 314-1 entgegengesetzten Seite abgerundet ausgeführt ist.
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Das Bremselement 314 ist somit in dem mit seiner Längsachse radial zur Mittelachse y1 angeordneten Aufnahmeelement 313 gelagert und umfasst das darin ebenfalls radial zur Mittelachse y1 gelagerte Federelement 314-1 und das darin radial zur Mittelachse gelagerte Auflaufelement 314-4.
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1 erlaubt ferner einen Blick auf die Innenseite des zweiten Gehäuseelementes 320. Passend zu den beiden Federelementen 314-1 und den zugehörigen Auflaufelementen 31-4 ist auf der Innenseite jeweils ein Konturelement 325 angeordnet. Das Konturelement 325 weist jeweils eine Anlaufschräge 325-1 auf. Die Außenkontur des Konturelementes 325 folgt umfangsseitig der kreisrunden Kontur des zweiten Gehäuseelementes 320. Die Innenkontur des Konturelementes 325 folgt umfangsseitig nicht der kreisrunden Kontur des zweiten Gehäuseelementes 320, sondern nähert sich der Mittelachse der Gehäuseelemente 310, 320 an.
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Dadurch wird in radialer Richtung eine Anlauffläche ausgebildet, deren Abstand bezogen auf die Mittelachse y1 von der schmalsten Stelle der Anlaufschräge 325-1 zur breitesten Stelle der Anlaufschräge 325-1 immer geringer wird. Die Anlauffläche der Anlaufschräge 325-1 nähert sich somit kontinuierlich der Mittelachse y1 an.
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Die Positionierung des zweiten Gehäuseelementes 320 erfolgt in der ersten Position I, der Sitzposition der Rückenlehne 120. Das zweite Gehäuseelement 320 wird relativ zum ersten Gehäuseelement 310 so montiert, dass die schmalste Stelle der Anlaufschräge 325-1 mit dem Auflaufelement 314-4 zunächst noch nicht Kontakt kommt. Das Federelement 314-1 übt zunächst nur einen leichten Anpressdruck auf die umgebördelte Innenfläche eines Bordes des zweiten Gehäuseelementes 320 aus. Erst bei der Drehbewegung des zweiten Gehäuseelementes 320 kommt das Auflaufelement 314-4 mit der Anlauffläche der Anlaufschräge 325-1 in Kontakt.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß der Darstellung 1 sind zwei Bremselemente 314, aus Federelement 314-1 und Auflaufelement 314-4, mit jeweils einem zugehörigen Konturelement 325 dargestellt. Generell besteht die Möglichkeit, nur ein Bremselement 314 mit einem zugehörigen Konturelement 325 anzuordnen. Die Anzahl der Bremselemente 314 und der zugehörigen Konturelemente 325 hängt davon ab, wie groß die Energie ist, die durch das Bremssystem 300 aufgenommen werden soll. Je größer die aufzunehmende potentielle und/oder kinetische Energie, gegebenenfalls bei Einsatz einer die Rückenlehne 120 beschleunigenden Torsionsfeder oder im Crashfall beim Umklappen der Rückenlehne 120 auf das Sitzteil 110 ist, desto größer ist die Anzahl der notwendigen Bremselemente 314 und der zugehörigen Konturelemente 325.
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3 zeigt als einen Unterschied zu 1, dass in einer zweiten Ausführungsvariante der ersten Ausgestaltung keine Platte als Auflaufelement 314-4 verwendet wird, sondern eine Rolle angeordnet ist, die an der Anlauffläche des Auflaufelementes 314-4 aufläuft.
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4 zeigt die zweite Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass das Bremselement 314 in einem Aufnahmeelement 313 gelagert ist, welches eine Längsachse 313-2 ausbildet, die bezüglich der Mittelachse y1 koaxial angeordnet und von der Mittelachse y1 beabstandet ist. Das Bremselement 314 umfasst ein daran quer zur Mittelachse y1 gelagertes Federelement 314-1 sowie das am Aufnahmeelement 313 gelagerte, sich gegenüber dem Federelement 314-1 beidseitig halbkreisförmig erstreckende Auflaufelement 314-4.
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In einer dritten Ausführungsvariante des Auflaufelementes ist das Auflaufelement 314-4, welches in der zweiten Ausgestaltung zum Einsatz kommt, ein mit dem Aufnahmeelement 313 in Verbindung stehendes Federblech 314-3.
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In der zweiten Ausgestaltung ist das Federelement zudem anders als in der ersten Ausgestaltung eine Zugfeder, die in der zweiten Position II des zweiten, drehbaren Gehäuseelementes 320 auf Zug belastet wird.
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2 zeigt eine Seitenansicht auf den Fahrzeugsitz 100 mit im Wesentlichen horizontaler Rückenlehne 120 in der zweiten Position II, der Ablageposition der Rückenlehne 120 auf dem Sitzteil 110. In dieser 2 wird insbesondere das sitzteilfeste, nicht drehbare Beschlagteil 210 sichtbar, welches in einer Sitzschiene 130 angeordnet ist. Hieraus wird deutlich, dass der Fahrzeugsitz über die gegenüberliegenden sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteile 210 in Fahrtrichtung x und entgegengesetzt verschiebbar angeordnet ist.
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Das auch 1 zugrunde liegende Funktionsprinzip wird anhand der Prinzipskizze der 3 und 4 erläutert. In den 3 und 4 ist das Bremselement 314 im zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 und das Konturelement 325 in dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 angeordnet.
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Die Beschreibung gilt auch für den Fall, dass das Konturelement 325 im zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 und das Bremselement 314 in dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 angeordnet ist, wie es bei 1 dargestellt ist.
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3 zeigt das erste Gehäuseelement 310 (fest) mit dem vereinfacht dargestellten Aufnahmeelement 313, sowie den Bremselementen 314, wobei der bereits erläuterte Unterschied zu 1 darin besteht, dass gemäß der zweiten Ausführungsvariante eines Auflaufelementes keine Platten als Auflaufelemente 314-4 verwendet werden, sondern Rollen angeordnet sind, die an den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325 der Auflaufelemente 314-4 auflaufen. Die Befestigung der Aufnahmeelemente 313 und der darin angeordneten Bremselemente 314 im zweiten Gehäuseelement 320 (drehbar) ist nicht näher dargestellt. Das zentral in der Mitte liegende Teil mit dem Bezugszeichen 310 gehört zum ersten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310, welches sitzteilfest angeordnet ist. Die Anlaufschrägen 325-1 der Konturelemente 325 gehören ebenfalls zu dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310. Das erste Gehäuseelement 310 ist mit dem sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil 210 verbunden.
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Die Aufnahmeelemente 313 weisen jeweils eine Längsachse 313-1 auf, die quer zur Mittelachse y1 des Beschlages 200 beziehungsweise des Bremssystems 300 verläuft und dabei die gemeinsame Mittelachse y1 schneidet. Die Federelemente 314-1 sind Spiralfedern, auf denen sich die Rollen als Ablaufelemente 314-4 abstützen. Die Bremselemente 314, welche die Rollen und die Spiralfedern umfassen, sind radial zur Mittelachse y1 angeordnet.
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Wenn sich die beiden Bremselemente 314 in der Position mit dem Bezugszeichen 314l befinden, ist die Rückenlehne 120 in der ersten Position I der Sitzposition angeordnet. Die Rollen werden leicht mittels des jeweiligen Federelementes 314-1 an die Innenfläche des umgebördelten Randes des zweiten Gehäuseelementes 320 angedrückt.
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Wird die Rückenlehne 120 entriegelt und aus der ersten Position, der Sitzposition I, in die zweite Position, die Ablageposition II, der Rückenlehne 120 bewegt, nimmt die Rückenlehne 120 über den überwurfartigen Steg 220-1 des rückenlehnenfesten, drehbaren Beschlagteiles 220 das zweite Gehäuseelement 320 mit, da der überwurfartige Steg 220-1 mit dem Vorsprung 322 des zweiten Gehäuseelementes 320 in Verbindung steht.
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Über den vorgebbaren Winkel α, von beispielsweise 90° werden die Bremselemente 314 in die Position mit dem Bezugszeichen 314 II verlagert. Dabei laufen die Rollen auf die Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1 auf.
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Die Rollen haben dabei direkten Kontakt mit den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1. Bei der Bewegung der Bremselemente 314 entlang der Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1 wird das jeweilige Federelement 314-1 in radialer Richtung über die Rollen indirekt auf Druck belastet und zusammengedrückt, wie in 3 bei den Bezugszeichen 314II gezeigt. Beim Umklappen der Rückenlehne 120 auf das Sitzteil 110 laufen die Rollen über die schmalste Stelle der Anlaufschrägen 325-1 auf die breitesten Stellen der Anlaufschrägen 325-1 auf. Durch die Federelemente 314-1 wird der Druck zwischen den Rollen und den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1 erhöht. Es kommt zu einem stetig anwachsenden Reibschluss und Umwandlung der Klappenergie aus potentieller beziehungsweise potentieller und einer durch einen Antrieb (Torsionsfeder oder Crashfall) hervorgerufenen kinetischen Energie der Rückenlehne 120 in Wärmeenergie. Zudem wird die Klappenergie der Rückenlehne 120 abgebaut, indem ein Teil der Energie in Verformungsenergie der zusammengedrückten Federelemente 314-1 umgewandelt wird. Dabei kommt es zu einem harmonischen Abbremsen der Rückenlehne 120 beim Umklappen auf das Sitzteil 110.
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Die Wirkungsweise lässt sich neben der Variation der Anzahl von Federelementen 314-1 durch die Auswahl von Federelementen 314-1 mit unterschiedlichen Federkennlinien verstärken beziehungsweise reduzieren. Soll die Klappbewegung der Rückenlehne 120 besonders langsam stattfinden, sind Federelemente 314-1 beziehungsweise mindestens ein Federelement einzusetzen, das die eine Federkennlinie aufweist, die erst einer großen indirekt über die Rolle eingeleiteten Kraft nachgeben, ehe sie sich elastisch verformen. Durch die Auswahl sich unterschiedlich stark elastisch verformender Federelemente 314-1 lässt sich somit die Wirkungsweise des Bremssystems 300 variabel einstellen.
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In der in 3 dargestellten ersten Ausgestaltung der Erfindung wird somit an den Auflaufelementen 325-1 Reibschluss erzeugt und gleichzeitig werden die Federelemente 314-1 elastisch verformt.
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Beim Klappen der Rückenlehne 120 zurück in die erste Position, die Sitzposition I, entspannen sich die Federelemente 314-1 und kehren in ihre Ausgangsposition zurück.
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Die beschriebene Wirkungsweise liegt ebenfalls vor, wenn gemäß 1 das Bremselement 314 im ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310 und das Konturelement 325 in dem zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 angeordnet ist. In diesem Fall dreht sich das zweite Gehäuseelement 320 mit seinem Konturelement 325 gegenüber dem Bremselement 314 im ersten Gehäuseelement 310.
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4 zeigt analog zu 3 das erste Gehäuseelement 310 (fest) mit den vereinfacht dargestellten Aufnahmeelementen 313, sowie den Bremselementen 314, wobei der bereits erläuterte Unterschied zu 1 darin besteht, dass gemäß der dritten Ausführungsvariante eines Auflaufelementes keine Rollen und keine Platten als Auflaufelemente 314-4 verwendet werden, sondern jetzt Federbleche 314-3 angeordnet sind, welche an der Auflauffläche der Anlaufschrägen 325-1 der Konturelemente 325 der Auflaufelemente 314-4 auflaufen. Das zentral in der Mitte liegende Teil 310 gehört wiederum zum ersten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310, welches sitzteilfest angeordnet ist. Es ist genauso wie in 3 nicht mit den Aufnahmeelementen 313 verbunden. Die Anlaufschrägen 325-1 der Konturelemente 325 gehören ebenfalls zu dem ersten sitzteilfesten, nicht drehbaren Gehäuseelement 310. Das erste Gehäuseelement 310 ist mit dem sitzteilfesten, nicht drehbaren Beschlagteil 210 verbunden.
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In dieser zweiten Ausgestaltung weisen zwei lagerartige Aufnahmeelemente 313 die Längsachsen 313-2 auf, die koaxial zu der Mittelachse y1 angeordnet sind und von der Mittelachse y1 beabstandet sind. Die Aufnahmeelemente 313 sind stiftartige Lager, die sich nach 4 in die Blattebene hineinerstrecken. An den stiftartigen Lagern ist ein quer zur Mittelachse y1 links und rechts aufgehängtes Federelement 314-1 beidseitig gelagert. Ferner sind jeweils zwei Federbleche 314-3 ausgebildet, die sich gegenüber den Federelementen 314-1 jeweils beidseitig halbkreisförmig erstrecken, wobei das Federblech 314-3 das Auflaufelement 314-4 in der dritten Ausführungsvariante ausbildet. Die Federelemente 314-1 sind Spiralfedern, die sich beidseitig an den stiftartigen Lagern abstützen, wobei die Federelemente 314-1 in dieser zweiten Ausgestaltung als Zugfedern ausgebildet sind. Das näher zur Mittelachse y1 liegende Federblech 314-3 der beiden Federbleche 314-3 ist jeweils mit einem sich beispielsweise am zweiten Gehäuseelement 320 radial oder axial abstützenden Aufnahmeelement 313 verbunden. Die Bremselemente 314 mit den Auflaufelementen 314-4 sind somit über das innen, näher zur Mittelachse y1 liegende Federblech 314-3 über das Aufnahmeelement 313 mit dem zweiten rückenlehnenfesten, drehbaren Gehäuseelement 320 verbunden. An diesem inneren Federblech 314-3 stützt sich die gesamte Konstruktion, die Federelemente 314-1 und die äußeren Federbleche 314-3 über die beweglichen stiftartigen Lager 313, an denen die Zugfedern 314-1 beidseitig eingehängt sind, ab.
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Die Bremselemente 314, welche die Federbleche 314-3 an den Aufnahmeelementen 313 und die Spiralfedern als Federelemente 314-1 umfassen, sind in dieser dritten Ausführungsvariante somit nicht radial zur Mittelachse y1 angeordnet, sondern sind quer zur Mittelachse y1 und beabstandet von der Mittelachse y1 des Bremssystems 300 liegend angeordnet. Die Kraft der Zugfedern bestimmt die Kraft der Federbleche 314-3 zwischen den stiftartigen Lagern, so dass die Kraft der äußeren Federbleche 314-3, die mit der Anlauffläche der Anlaufschrägen 325-1 in Kontakt kommen, vorgebbar ist. Durch eine Erhöhung der Zugkraft der Zugfedern 314-1 erhöht sich die Kraft an den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1, so dass die Bremskraft durch erhöhten Reibschluss zunimmt und umgekehrt.
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Wenn sich die beiden Bremselemente 314 in der Position mit dem Bezugszeichen 314I befinden, ist die Rückenlehne 120 in der ersten Position I der Sitzposition angeordnet. Die äußeren Federbleche 314-3 werden leicht mittels des jeweiligen Federelementes 314-1 an die Innenfläche des umgebördelten Randes des zweiten Gehäuseelementes 320 angedrückt.
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Wird die Rückenlehne 120 entriegelt und aus der ersten Position, der Sitzposition I, in die zweite Position, die Ablageposition II, der Rückenlehne 120 bewegt, nimmt die Rückenlehne 120 über den überwurfartigen Steg 220-1 des rückenlehnenfesten, drehbaren Beschlagteiles 220 das zweite Gehäuseelement 320 mit, da der überwurfartige Steg 220-1 mit dem Vorsprung 322 des zweiten Gehäuseelementes 320 in Verbindung steht.
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Über den vorgebbaren Winkel α, von beispielsweise 90° werden die Bremselemente 314 in die Position mit dem Bezugszeichen 314 II verlagert. Dabei laufen die äußeren Federbleche 314-3 auf die Anlauffläche der Anlaufschräge 325-2 auf.
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Die äußeren Federbleche 314-3 haben direkten Kontakt mit den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1. Bei der Bewegung der Bremselemente 314 entlang der Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1 wird das jeweilige Federblech 314-3 in radialer Richtung auf direktem Wege auf Druck belastet und die sich gegenüberliegenden Federbleche 314-3 jedes Bremselementes 314 werden zusammengedrückt, wie es bei dem Bezugszeichen 314II dargestellt ist. Beim Umklappen der Rückenlehne 120 auf das Sitzteil 110 laufen die äußeren Federbleche 314-3 über die schmalste Stelle der Anlaufschrägen 325-1 auf die breitesten Stellen der Anlaufschrägen 325-1 des Konturelementes 325 auf. Durch die Federelemente 314-1 der Feder, die einer Verformung der Federbleche 314-3 entgegenwirken, wird der Druck zwischen dem äußeren Federblech 314-3 und den Anlaufflächen der Anlaufschrägen 325-1 des Konturelementes 325 erhöht. Es kommt zu einem stetig anwachsenden Reibschluss und zur Umwandlung der potentiellen oder der potentiellen und der kinetischen Energie der Rückenlehne in Wärmeenergie. Zudem wird die Klappenergie der Rückenlehne 120 abgebaut, da ein Teil der Energie in Verformungsenergie der sich verformenden Federbleche 314-3 und ein anderer Teil der Energie in Verformungsenergie der sich verformenden Federelemente 314-1 umgewandelt wird. Durch diese Lösung kommt es auch in der zweiten Ausgestaltung der Erfindung zu einem harmonischen Abbremsen der Rückenlehne 120 beim Umklappen auf das Sitzteil 110.
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Die Wirkungsweise lässt sich neben der Variation der Anzahl von Federelementen 314-1 durch die Auswahl von Federelementen 314-1 mit unterschiedlichen Federkennlinien verstärken. Soll die Klappbewegung der Rückenlehne 120 besonders langsam stattfinden, sind die Federelemente 314-1 beziehungsweise mindestens ein Federelement einzusetzen, die eine Federkennlinie aufweisen, die erst mit einer großen indirekt über die Federbleche 314-3 der Zugkraft entgegenwirkenden Kraft elastisch verformbar sind. Ferner kann die Verformbarkeit der Federbleche 314-3 durch Material beziehungsweise Materialstärke unabhängig von den Federelementen 314-1 beeinflusst werden.
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In der in 4 dargestellten zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird an den äußeren Federblechen 314-3 Reibschluss erzeugt. Es werden zudem die gegenüberliegenden Federbleche 314-3 und die Federelemente 314-1 plastisch verformt. Es kommt somit durch Reibschluss am äußeren Auflaufelement 314-4 als auch im äußeren Auflaufelement 314-4 durch elastische Verformung zum Abbau von Energie. Darin liegt zur ersten Ausgestaltung neben den bereits genannten Unterschieden ein weiterer Unterschied vor, der darin besteht, dass die Auflaufelemente 314-4 (Platte und Rolle) der ersten Ausgestaltung nicht zum Abbau von Energie durch elastische Verformung beitragen.
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Beim Klappen der Rückenlehne 120 zurück in die erste Position, die Sitzposition I, entspannen sich die Federelemente 314-1 als auch die Federbleche 314-3. Die Federbleche 314-3 und die Federelemente 314-1 kehren in die mit dem Bezugszeichen 314 I gezeigte Ausgangsposition zurück.
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Eine sich beim Umklappen auf das Sitzteil 110 beschleunigende Rückenlehne 120 wird bei Anordnung des Bremssystems 300 gebremst. Personen, Tiere und Ladegut, die sich zwischen Rückenlehne 120 und Sitzteil 110 befinden, werden somit durch das Bremssystem 300 geschützt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeugsitz
- 110
- Sitzteil
- 120
- Rückenlehne
- 130
- Sitzschiene
- 200
- Beschlag
- 210
- sitzteilfestes, nicht drehbares Beschlagteil
- 220
- rückenlehnenfestes, drehbares Beschlagteil
- 220-1
- Steg
- 300
- Bremssystem
- 310
- erstes sitzteilfestes, nicht drehbares Gehäuseelement
- 311
- Öffnung
- 312
- Befestigungsplatte
- 312-1
- Befestigungselement
- 313
- Aufnahmeelement
- 313-1
- Längsachse des Aufnahmeelementes
- 313-2
- Längsachse des Aufnahmeelementes
- 314
- Bremselement
- 314-1
- Federelement
- 314-2
- Lagerstellen
- 314-3
- Federbleche
- 314-4
- Auflaufelement
- 320
- zweites rückenlehnenfestes, drehbares Gehäuseelement
- 321
- Öffnung
- 322
- Vorsprung
- 325
- Konturelemente
- 325-1
- Anlaufschräge
- 326
- Verbindungselement
- α
- Drehwinkel
- I
- erste Position, Sitzposition
- II
- zweite Position, Ablageposition
- x
- x-Richtung
- y
- y-Richtung quer zur x-Richtung
- z
- z-Richtung schneidet die x/y-Ebene
- 314I
- Bremselement in der ersten Position I
- 314II
- Bremselement in der zweiten Position II
