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Die Erfindung betrifft eine stufenlose Neigungsverstellung eines um eine Schwenkachse schwenkbaren Fahrzeugbauteils, insbesondere einer schwenkbaren Fahrzeugarmlehne, mit Mitteln zur Arretierung verschiedener Neigungswinkel in eine erste Schwenkrichtung und mit Mitteln zur Aufhebung der Arretierung bei Erreichen und/oder Überschreiten eines vorgebbaren Neigungswinkels, so dass das schwenkbare Fahrzeugbauteil entgegen der ersten Schwenkrichtung in eine Ausgangslage zurück bewegt werden kann.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine schwenkbare Fahrzeugarmlehne oder einen schwenkbaren Fahrzeugtisch.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen zur stufenlosen Neigungseinstellung eines schwenkbaren Fahrzeugbauteils sind aus dem Stand der Technik insbesondere hinsichtlich Armlehnen an einem Fahrzeugsitz bereits bekannt.
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So ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
EP 1 530 523 B1 eine Armlehne mit einer Neigungsverstellung bekannt, die einen um eine horizontale Achse zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position einstellbar schwenkbaren Armlehnenkörper umfasst. Dem Armlehnenkörper ist ein nur beim Abwärtsschwenk sperrendes Zahnrichtgetriebe zugeordnet, welches ein mit dem Armlehnkörper drehverbundenes, um die horizontale Achse drehbares Primärteil aufweist, mit welchem ein bezüglich der horizontalen Achse zumindest begrenzt drehfest gehaltenes Sekundärteil kooperiert.
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Das Zahnrichtgetriebe verkörpert hierbei Mittel zur Arretierung verschiedener Neigungswinkel in eine erste Schwenkrichtung des Armlehnenkörpers.
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Dem Zahnrichtgetriebe ist eine als Mittel zur Aufhebung der Arretierung ausgestaltete Steuereinrichtung zugeordnet, welche bei angehobener Position und beginnendem Abwärtsschwenk des Armlehnenkörpers das Primärteil und das Sekundärteil voneinander trennt und im Bereich der abgesenkten Position wieder in Eingriff miteinander versetzt, wobei das Primärteil und das Sekundärteil einander zugewandte, zur Achse koaxial, etwa nach Art einer Stirnzahnkupplung angeordnete Stirnverzahnungen bilden und das Primärteil oder das Sekundärteil axial beweglich sind, und wobei die dem Primärteil und dem Sekundärteil in oder außer Eingriff versetzende Steuereinrichtung mindestens einen mit dem Primärteil umlaufenden Steuernocken oder mindestens eine mit dem Primärteil umlaufende Steuerbahn und, dazu korrelierend, mindestens eine mit dem Sekundärteil feste Steuerbahn oder mindestens einen mit dem Sekundärteil festen Steuernocken bildet.
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Hierbei drückt mindestens eine Druckfeder das Primärteil und das Sekundärteil mit ihren Stirnverzahnungen gegeneinander und ein auf der Achse gegen eine Axialverschiebung gesichertes Widerlager begrenzt eine Axialverschiebung des Primärteils oder des Sekundärteils, wobei das Primärteil auf der Achse axial fest und das Sekundärteil auf der Achse beweglich angeordnet ist, wobei das Widerlager auf der der Stirnverzahnung des Sekundärteils abgewandten Seite angeordnet ist, und wobei zwischen dem Sekundärteil und dem Widerlager die mindestens eine Druckfeder angeordnet ist.
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Mittels der vorstehend beschriebenen Neigungsverstellung hält die Armlehne trotz einer raumsparenderen Bauweise selbst großen Belastungen stand und ermöglicht so einen funktionssicheren Betrieb. Jedoch baut die Neigungsverstellung noch immer relativ aufwendig.
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In
WO 2010/020 899 A1 ist eine in ihrer Neigung einstellbare Armlehne offenbart mit einem beweglichen Teil, welcher gegenüber einem fahrzeugseitig fixierten Teil um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Zur Neigungseinstellung ist eine Freilaufeinrichtung vorgesehen. Um eine nach oben geschwenkte Armlehne wieder in die horizontale Lage rückverlagern zu können, ist eine insbesondere aus axial verzahnten Bauteilen gebildete Kupplungseinrichtung vorgesehen, die mittels einer Steuereinrichtung aus Funktionsbereichen entkoppelt werden kann, indem das axial verzahnte Bauteil mittels eines Funktionsbereichs entgegen einer Federkraft axial ausgerückt wird, wenn die Armlehne in eine etwa vertikal ausgerichtete Umkehrlage hinein bewegt wird.
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Nachteilhaft ist erstens die Verbindung zwischen Steuereinrichtung und Kupplungseinrichtung kompliziert ausgestaltet und zweitens keine kompakte Bauweise der Neigungsverstellung möglich.
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Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung eine gattungsgemäße Neigungsverstellung bereitzustellen, die noch wesentlich kompakter und darüber hinaus insbesondere hinsichtlich ihrer radialen Ausdehnung noch raumsparender konstruiert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine stufenlose Neigungsverstellung eines um eine Schwenkachse schwenkbaren Fahrzeugbauteils, insbesondere einer schwenkbaren Fahrzeugarmlehne, mit Mitteln zur Arretierung verschiedener Neigungswinkel in eine erste Schwenkrichtung und mit Mitteln zur Aufhebung der Arretierung bei Erreichen und/oder Überschreiten eines vorgebbaren Neigungswinkels, so dass das schwenkbare Fahrzeugbauteil entgegen der ersten Schwenkrichtung in eine Ausgangslage zurück bewegt werden kann, gelöst, wobei die stufenlose Neigungsverstellung eine Hülsenfreilaufeinrichtung zur stufenlosen Neigungseinstellung, eine Kupplungseinrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Hülsenfreilaufeinrichtung und eine Steuereinrichtung zur Betätigung der Kupplungseinrichtung aufweist. Ein erstes stirnverzahntes Kupplungselement der Kupplungseinrichtung weist eine federbeaufschlagte und entlang der Schwenkachse axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse auf und die Steuereinrichtung ist zumindest teilweise auf der axial verschieblichen Kupplungshülse gelagert.
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Vorzugsweise ist die Kupplungseinrichtung zwischen der Hülsenfreilaufeinrichtung und der Steuereinrichtung angeordnet, wodurch sich ein besonders einfacher Aufbau ergibt.
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Ein ganz wesentliches Erfindungsmerkmal stellt die Hülsenfreilaufeinrichtung dar, da es mit ihr gelingt, die vorliegende stufenlose Neigungsverstellung radial besonders kompakt und raumsparend zu bauen.
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Vorzugsweise weist die stufenlose Neigungsverstellung zwei in Richtung der Schwenkachse axial nebeneinander angeordnete Hülsenfreilaufeinrichtungen auf, wodurch in das schwenkbare Fahrzeugbauteil eingeleitete Kräfte besonders großflächig in die Mechanik der stufenlosen Neigungsverstellung eingeleitet werden können.
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Da derartige Hülsenfreilaufeinrichtungen aus dem Stand der Technik gut bekannt sind und vorliegend vorteilhafter Weise standardisierte Hülsenfreilaufeinrichtungen zum Einsatz kommen können, wird auf die Funktionsweise der vorliegenden Hülsenfreilaufeinrichtung nicht detailliert eingegangen.
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Jedenfalls kann vorteilhafterweise auf aufwendige Eigenkonstruktionen für entsprechende Arretierungseinrichtungen verzichtet werden.
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Die Hülsenfreilaufeinrichtung ist zwischen dem um eine Schwenkachse schwenkbaren Fahrzeugbauteil und einem weiteren gegenüber der Schwenkachse vorzugsweise ortfesten Fahrzeugbauteil oder einer Bauteilkomponente hiervon derart zwischengeschaltet, dass sie dazu geeignet ist, das schwenkbare Fahrzeugbauteil in eine erste Schwenkrichtung um die Schwenkachse herum und somit relativ zu dem weiteren Fahrzeugbauteil zu schwenken. Hierbei kann das schwenkbare Fahrzeugteil nahezu in einem beliebigen Neigungswinkel arretiert werden, bis ein voreingestellter Neigungswinkel erreicht und/oder überschritten wird.
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Erst dann erfolgt eine Freigabe der Hülsenfreilaufeinrichtung, sodass das schwenkbare Fahrzeugbauteil wieder in entgegengesetzter Schwenkrichtung zurückgeschwenkt werden kann.
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Die Freigabe erfolgt hierbei mittels des Zusammenspiels der Steuereinrichtung, mittels welcher die Kupplungseinrichtung betätigt wird, wenn der voreingestellte Neigungswinkel erreicht bzw. überschritten wird.
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Insofern umfasst die stufenlose Neigungsverstellung darüber hinaus erfindungsgemäß eine geeignete Kupplungseinrichtung zum Kuppeln oder Entkuppeln der Hülsenfreilaufeinrichtung insbesondere von dem weiteren Fahrzeugbauteil, zu welchem das schwenkbare Fahrzeugbauteil relativ schwenkbar gelagert ist. Insofern kann eine Grundsperrfunktion der Hülsenfreilaufeinrichtung unangetastet bleiben. Erst hierdurch wird ein Einsatz von handelsüblichen Hülsenfreilaufeinrichtungen möglich.
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Vorteilhafterweise kann die Kupplungseinrichtung mittels der Steuereinrichtung sogleich in Abhängigkeit des Neigungswinkels des schwenkbaren Fahrzeugteils betätigt werden, sodass auch vorliegend eine darüber hinausgehende händische Betätigung der Kupplungseinrichtung nicht erforderlich ist.
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Um insbesondere den radial erforderlichen Bauraum der vorliegenden Neigungsverstellung weiter zu verringern, ist die Kupplungseinrichtung erfindungsgemäß zwischen der Hülsenfreilaufeinrichtung und der Steuereinrichtung angeordnet.
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Vorteilhafter Weise ist hierbei die Steuereinrichtung außerhalb der Kupplungseinrichtung angeordnet, sodass die Kupplungseinrichtung sehr kompakt bauen kann.
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Der Begriff „Schwenkachse” beschreibt im Sinne der Erfindung eine starre Welle der stufenlosen Neigungsverstellung, an welcher die vorliegenden Bauteile bzw. Bauteilgruppen der stufenlosen Neigungsverstellung insbesondere rotatorisch und/oder translatorisch beweglich gelagert werden können. Es versteht sich, dass die stufenlose Neigungsverstellung in bzw. an einem Fahrzeug hinsichtlich einer Vielzahl an möglichen schwenkbaren Fahrzeugbauteilen eingesetzt werden kann, welche hinsichtlich eines Neigungswinkels stufenlos eingestellt werden sollen.
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Besonders vorteilhaft kann die stufenlose Neigungsverstellung im Zusammenhang mit einer schwenkbaren Fahrzeugarmlehne oder einem schwenkbaren Fahrzeugtisch verwendet werden.
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Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer derartigen schwenkbaren Fahrzeugarmlehne oder einem derartigen schwenkbaren Fahrzeugtisch mit der erfindungsgemäßen stufenlosen Neigungsverstellung nach einem der hier beschriebenen Merkmale gelöst.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Fahrzeug, einer Fahrzeugkabine und/oder einem Fahrzeugsitz mit der erfindungsgemäßen Neigungsverstellung nach einem der hier beschriebenen Merkmale gelöst.
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Besonders einfach kann die stufenlose Neigungsverstellung konstruiert werden, wenn die Hülsenfreilaufeinrichtung, die Kupplungseinrichtung und die Steuereinrichtung entlang der Schwenkachse axial nebeneinander angeordnet sind. Hierdurch kann die stufenlose Neigungsverstellung radial nochmals kompakter gebaut werden.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Hülsenfreilaufeinrichtung eine Radialsperrverzahnung und die Kupplungseinrichtung eine Axialsperrverzahnung umfassen, wobei die Radialsperrverzahnung und die Axialsperrverzahnung in entgegengesetzten Sperrdrehrichtungen wirken. Hierdurch kann baulich einfach verhindert werden, dass sich die Kupplungseinrichtung unbeabsichtigt löst, wenn bei Belastung des schwenkbaren Fahrzeugbauteils die Hülsenfreilaufeinrichtung sperrt.
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Ein Kuppeln bzw. Entkuppeln der Kupplungseinrichtung kann besonders gut realisiert werden, wenn die Kupplungseinrichtung eine Axialsperrverzahnung mit einem ersten stirnverzahnten Kupplungselement und mit einem zweiten stirnverzahnten Kupplungselement aufweist, wobei die beiden Kupplungselemente derart entlang der Schwenkachse gelagert sind, dass die beiden Kupplungselemente mittels der Steuereinrichtung axial voneinander trennbar sind.
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Ein derartiges axiales Trennen der beiden Kupplungselemente lässt sich baulich sehr einfach umsetzen, wenn die Steuereinrichtung eine Steuerscheibe mit axial auskragenden Keilelementen aufweist, welche mit Keilnuten eines axial verschieblichen Kupplungselements der Kupplungseinrichtung kommunizieren.
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Insofern werden die beiden stirnverzahnten Kupplungselemente mit Hilfe der Steuereinrichtung axial auseinander gezogen.
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Wird die Steuerscheibe hierbei in geeigneter Weise um die Schwenkachse gedreht, können sich die axial auskragenden Keilelemente in den Keilnuten derart verlagern, dass das axial verschiebliche Kupplungselement in Längserstreckung der Schwenkachse angetrieben werden kann.
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Die Steuerscheibe verbleibt axial in ihrer angestammten Position, verlagert sich also axial nicht entlang der Schwenkachse.
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Es versteht sich, dass anstelle der Keilelemente auch anders gestaltete Elemente zum Einsatz kommen können.
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Besonders vorteilhaft ist hierbei jedoch, wenn mittels der Steuerscheibe eine rotatorische Bewegung um die Schwenkachse herum in eine translatorische Bewegung entlang der Schwenkachse umgewandelt wird, da hierbei auf geringem Bauraum eine Steuereinrichtung für die vorliegende Kupplungseinrichtung bereitgestellt werden kann.
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Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung eine Steuerscheibe mit einer radial angeordneten und sich in Umfangsrichtung der Steuerscheibe erstreckenden Steuernut aufweist, in welcher ein Mitnehmernocken angeordnet ist, wobei eine Länge der Steuernut in Umfangsrichtung der Steuerscheibe einen maximal nutzbaren Neigungswinkel des schwenkbaren Fahrzeugbauteils vorgibt.
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Der Mitnehmernocken erstreckt sich hierbei vorzugsweise radial ausgehend von der Schwenkachse und dreht sich entsprechend des Neigungswinkels des schwenkbaren Fahrzeugbauteils in Umfangsrichtung der Schwenkachse. Insofern verkörpert der Mitnehmernocken ein mechanisches Signalelement zum Anzeigen des Neigungswinkels bezüglich der Kupplungseinrichtung.
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Vorzugsweise ist der Mitnehmernocken axial beabstandet von der Axialsperrverzahnung der Kupplungseinrichtung angeordnet, sodass speziell im Bereich der Axialverzahnung kein Bauraum zum Anordnen des Mitnehmernockens vorgehalten werden muss.
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Es versteht sich, dass an der Steuerscheibe mehrere Steuernuten und eine entsprechende Anzahl an Mitnehmernocken vorgesehen werden können, um eine homogenere Kräfteeinleitung auf die Steuerscheibe und weiter auf die Keilnuten gewährleisten zu können.
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Auch versteht es sich, dass die Steuerscheibe alternativ anstatt mit der Steuernut auch mit einem Steuerzapfen oder dergleichen ausgerüstet sein kann, um die vorliegende Funktionsweise realisieren zu können. Der Steuerzapfen könnte dann mit einer entsprechend drehbaren Steuernut mitgenommen werden.
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Die erfindungsgemäße Ausführung sieht vor, dass das erste stirnverzahnte Kupplungselement eine federbeaufschlagte und entlang der Schwenkachse axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse aufweist.
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Mittels der axial verschieblich gelagerten Kupplungshülse kann konstruktiv einfach ein Axialscharnier zwischen der Steuereinrichtung und der Kupplungseinrichtung bereitgestellt werden, welches von der Steuereinrichtung aktiviert werden kann.
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Erfindungsgemäß ist insbesondere die Steuereinrichtung zumindest teilweise auf der axial verschieblichen Kupplungshülse gelagert, wodurch weiterer Bauraum eingespart werden kann.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das zweite stirnverzahnte Kupplungselement eine an der Schwenkachse axial festgelegte Kupplungshülse aufweist. Insofern kann die Kupplungseinrichtung teilweise translatorisch ortsfest gegenüber der Schwenkachse gehalten werden, sodass die Gefahr ausgeschlossen ist, dass das zweite stirnverzahnte Kupplungselement bei einem Entkuppelvorgang dem ersten stirnverzahnten Kupplungselement nachlaufen kann.
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Um weiteren Bauraum auch speziell im Bereich des zweiten stirnverzahnten Kupplungselements einsparen zu können, ist es von Vorteil, wenn insbesondere die Hülsenfreilaufeinrichtung auf der axial festgelegten Kupplungshülse gelagert ist.
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An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Hülsenfreilaufeinrichtung, vorzugsweise zwei Hülsenfreilaufeinrichtungen, zwischen einer Außenhülse der stufenlosen Neigungsverstellung und einer Kupplungshülse der Kupplungseinrichtung angeordnet ist, da hierbei die Hülsenfreilaufeinrichtung besonders gut geschützt in der stufenlosen Neigungsverstellung platziert werden kann.
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Die Außenhülse kann beispielsweise durch ein zylindrisches Rohr, welches sich durch eine Einrichtung zur Aufnahme des schwenkbaren Fahrzeugbauteils auszeichnet, sogleich vorteilhaft gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden.
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Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen beispielhaft eine Vorrichtung zur stufenlosen Neigungsverstellung eines um eine Schwenkachse schwenkbaren Fahrzeugbauteils mit einer Hülsenfreilaufeinrichtung zur stufenlosen Neigungseinstellung, mit einer Kupplungseinrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Hülsenfreilaufeinrichtung und mit einer Steuereinrichtung zur Betätigung der Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung zwischen der Hülsenfreilaufeinrichtung und der Steuereinrichtung angeordnet ist.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 schematisch eine von unten gezeigte Ansicht einer stufenlosen Neigungsverstellung mit einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Fahrzeugbauteil;
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2 schematisch einen entlang der Schnittebene A-A verlaufenden Längsschnitt der stufenlosen Neigungsverstellung aus der 1;
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3 schematisch eine Detailansicht der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 und 2 ohne Außenhülse;
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4 schematisch einen entlang der Schnittebene B-B verlaufenden Querschnitt der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 3 in einer Ausgangslage mit einem Neigungswinkel von 0°;
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5 schematisch eine Detailteilansicht der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 4 in der Ausgangslage;
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6 schematisch einen weiteren entlang der Schnittebene B-B verlaufenden Querschnitt der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 5 in einer Sperrlage mit einem Neigungswinkel von 65°;
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7 schematisch eine weitere Detailteilansicht der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 6 in der Sperrlage;
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8 schematisch einen weiteren entlang der Schnittebene B-B verlaufenden Querschnitt der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 7 in einer Umkehrlage mit einem Neigungswinkel von 85°;
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9 schematisch eine weitere Detailteilansicht der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 8 in der Umkehrlage;
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10 schematisch eine Explosionsansicht der stufenlosen Neigungsverstellung aus den 1 bis 9;
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11 schematisch eine Seitenansicht einer Fahrzeugarmlehne mit der stufenlosen Neigungsverstellung in der Ausgangslage gemäß der 4 und 5;
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12 schematisch eine weitere Seitenansicht der Fahrzeugarmlehne mit der stufenlosen Neigungsverstellung in der Sperrlage gemäß der 6 und 7; und
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13 schematisch eine weitere Seitenansicht der Fahrzeugarmlehne mit der stufenlosen Neigungsverstellung in der Umkehrlage gemäß der 8 und 9.
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Die in der 1 gezeigte stufenlose Neigungsverstellung 1 umfasst eine stufenlose Verstellmechanik 2 (siehe 2 bis 10), welche geschützt in einer Außenhülse 3 angeordnet ist.
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Die stufenlose Neigungsverstellung 1 umfasst des Weiteren ein um eine Schwenkachse 4 herum schwenkbares Fahrzeugbauteil 5, welches an einem – in Fahrzeugfahrtrichtung 6 gesehen – rechten Schwenkarm 7 und linken Schwenkarm 8 befestigt ist. Die beiden Schwenkarme 7 und 8 können sich auf Anschlagelemente 9 und 10 eines Endanschlags der stufenlosen Neigungsverstellung 1 abstützen.
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Die stufenlose Neigungsverstellung 1 ist fahrzeugseitig von einem rechten Lagerbock 11 und einem linken Lagerbock 12 getragen und hierüber fest mit einem hier nicht gezeigten Fahrzeugchassis verbunden. Insofern kann das schwenkbare Fahrzeugbauteil 5 relativ zu den Lagerböcken 11 und 12 geschwenkt werden, wobei die Lagerböcke 11 und 12 ortsfeste Fahrzeugbauteile verkörpern und zudem die beiden Anschlagelemente 9 und 10 umfassen.
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Wie insbesondere gut aus der geschnittenen Darstellung gemäß der 2 zu erkennen ist, sind die beiden Schwenkarme 7 und 8 an der Außenhülse 3 verdrehsicher befestigt.
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Die Schwenkachse 4 umfasst eine Profilwelle 13 mit einer axialen Längserstreckung 14, wobei an den axialen Enden 15 und 16 der Profilwelle 13 als Axialsicherungen jeweils eine Abschlusssicherungsscheibe 17 bzw. 18 mittels einer Schraubverbindung 19 bzw. 20 an die Profilwelle 13 angeflanscht sind.
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Die Außenhülse 3 ist mit einer ersten Deckelscheibe 21 und mit einer zweiten Deckelscheibe 22 axial verschlossen, wobei durch die beiden Deckelscheiben 21 und 22 hindurch die Profilwelle 13 geführt ist. Die beiden Deckelscheiben 21 und 22 sind mittels der Schraubverbindungen 19 und 20 mit der Außenhülse 3 verklemmt.
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Darüber hinaus weist die stufenlose Neigungsverstellung 1 Mittel 30 zur Arretierung verschiedender Neigungswinkel (siehe insbesondere 4 und 6, Bezugsziffern 55A und 56A) auf, die in diesem Ausführungsbeispiel aus einer ersten Hülsenfreilaufeinrichtung 31 und einer zweiten Hülsenfreilaufeinrichtung 32 bestehen.
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Die beiden Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 sind in die Außenhülse 3 eingepresst, sodass an der stufenlosen Neigungsverstellung 1 auftretende Kräfte zwischen der Außenhülse 3 und den beiden Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 spielfrei übertragen werden können.
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Des Weiteren weist die stufenlose Neigungsverstellung 1 Mittel 33 zur Aufhebung der Arretierung bei Erreichen und/oder Überschreiten eines vorgebbaren Neigungswinkels (57A, siehe 8) auf, so dass das schwenkbare Fahrzeugbauteil 5 wieder zurück in eine Ausgangslage (siehe 4 und 5, Bezugsziffer 55) geschwenkt werden kann.
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Die Mittel 33 zur Aufhebung der Arretierung umfassen in diesem Ausführungsbeispiel eine Steuereinrichtung 34 mit einer Steuerscheibe 35, wie später noch ausführlicher erläutert ist.
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Zwischen den Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 und der Steuereinrichtung 34 ist eine Kupplungseinrichtung 36 zum Kuppeln und Entkuppeln der Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 angeordnet, wobei die Kupplungseinrichtung 36 mittels der Steuereinrichtung 34 betätigt werden kann. Somit brauchen die herkömmlichen Hülsenfreilaufvorrichtungen 31 und 32 baulich nicht modifiziert zu werden, um ihre Sperrfunktion im Sinne der Erfindung außer Kraft setzen zu können. Hierzu ist die Kupplungseinrichtung 36 vorgesehen.
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Die Hülsenfreilaufeinrichtungen 31, 32, die Kupplungseinrichtung 36 und die Steuereinrichtung 34 sind entlang der Schwenkachse 4 und in Längserstreckung 14 der Profilwelle 13 axial nebeneinander angeordnet, wodurch die stufenlose Neigungsverstellung 1 insbesondere hinsichtlich ihrer Verstellmechanik 2 radial besonders schmal baut.
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Die Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 weisen jeweils eine Radialsperrverzahnung 37 bzw. 38 und die Kupplungseinrichtung 36 eine Axialsperrverzahnung 39 auf, wobei die Radialsperrverzahnungen 37 bzw. 38 und die Axialsperrverzahnung 39 beispielsweise in Bezug auf die Umfangsrichtung der Außenhülse 3 in entgegengesetzten Sperrdrehrichtungen wirken.
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Die Kupplungseinrichtung 36 ist vorliegend einerseits mit einem ersten stirnverzahnten Kupplungselement 40 ausgestattet, welches entlang der Schwenkachse 4 als an der Profilwelle 13 axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse 41 ausgestaltet ist.
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Die axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse 41 ist hierbei mittels einer Druckfeder 42, die sich an der zweiten Deckelscheibe 22 abstützt, federbeaufschlagt.
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Andererseits ist die Kupplungseinrichtung 36 mit einem zweiten stirnverzahnten Kupplungselement 43 ausgestattet, welches als eine an der Profilwelle 13 axial festgelegte Kupplungshülse 44 ausgestaltet ist.
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Die axial festgelegte Kupplungshülse 44 läuft gegenüber den Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 spielfrei und sie lässt sich auf der Profilwelle 13 in beiden Drehrichtungen drehen.
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Durch die Druckfeder 42 wird die axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse 41 konstant gegen die axial festgelegte Kupplungshülse 44 gedrückt, sodass die Axialsperrverzahnung 39 stets geschlossen bzw. aktiviert ist, solange die Steuereinrichtung 34 dies nicht aufhebt. Hierdurch wird im Zusammenspiel mit dem beiden Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 verhindert, dass das schwenkbare Fahrzeugbauteil 5 nach unten aus einem arretierten Neigungswinkel (siehe 4 und 6, Bezugsziffern 55A und 56A) gedrückt werden kann.
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Raumsparend sind die Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 radial außen auf der axial festgelegten Kupplungshülse 44 gelagert, während die Steuereinrichtung 34 zumindest teilweise radial außen auf der axial verschieblichen Kupplungshülse 41 angeordnet ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind sowohl das erste stirnverzahnte Kupplungselement 40 als auch das zweite stirnverzahnte Kupplungselement 43 jeweils mehrteilig als Bauteilgruppe ausgestaltet, sie können aber auch einteilig ausgestaltet sein.
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Zwischen der Profilwelle 13 und der axial festgelegten Kupplungshülse 44 sind noch drei O-Ringe 45 (hier nur exemplarisch beziffert) als Deckelbremse vorgesehen.
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Die vorstehend bereits erwähnte Steuerscheibe 35 weist axial auskragende Keilelemente 50 (hier nur exemplarisch beziffert, siehe insbesondere 3) auf, welche in Keilnuten 51 der axial verschieblich gelagerten Kupplungshülse 41 eingreifen.
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Darüber hinaus verfügt die Steuerscheibe 35 über radial angeordnete und sich in Umfangsrichtung erstreckende Steuernuten 52 (hier nur exemplarisch beziffert), wobei in wenigstens einer der Steuernuten 52 ein Mitnehmernocken 53 (siehe 4 bis 9) radial hineinragt.
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Der Mitnehmernocken 53 ist entsprechend der eingestellten Neigung des schwenkbaren Fahrzeugbauteils 5 bewegt bzw. positioniert. Hierzu ist der Mitnehmernocken 53 insbesondere in der Außenhülse 3 befestigt und durchdringt diese radial, wie in den Darstellungen gemäß der 4, 6 und 8 gut erkennbar ist.
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Wird die Steuerscheibe 35 von dem Mitnehmernocken 53 mitgenommen, da dieser an einem Ende der Steuernut 52 angekommen ist, dreht sich die Steuerscheibe 35 um die Schwenkachse 4 herum mit dem Mitnehmernocken 53 mit (siehe 8 und 9). Hierbei verbleibt die Steuerscheibe 35 axial an ihrem Platz. Die Drehung der Steuerscheibe 35 bewirkt jedoch, dass sich die axial auskragenden Keilelemente 50 gegenüber den Keilnuten 51 verlagern, wodurch die axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse 41 gegen die Druckfeder 42 verlagert wird. Hierdurch wird die Axialsperrverzahnung 39 außer Kraft gesetzt und die Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 werden freigegeben, sodass das schwenkbare Fahrzeugbauteil wieder zurück geschwenkt werden kann.
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Nach den Darstellungen gemäß der 4 und 5 befindet sich die stufenlose Neigungsverstellung 1 in einer Ausgangslage 55 mit einem Neigungswinkel 55A von 0°. Hierbei befindet sich die Axialsperrverzahnung 39 der Kupplungseinrichtung 36 im Eingriff.
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Nach den Darstellungen gemäß der 6 und 7 befindet sich die stufenlose Neigungsverstellung 1 in einer Sperrlage 56 mit einem Neigungswinkel 56A von 65°, bei welcher die Axialsperrverzahnung 39 sich immer noch im Eingriff befindet.
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Nach den Darstellungen gemäß der 8 und 9 befindet sich die stufenlose Neigungsverstellung 1 in einer Umkehrlage 57 mit einem Neigungswinkel 57A von 85°, in welcher das erste stirnverzahnte Kupplungselement 40 gemäß der Pfeilrichtung 58 in Art eines Axialscharniers 59 um etwa 2,5 mm axial entgegen der Federkraft der Druckfeder 42 ausgerückt ist und die Axialsperrverzahnung 39 entsprechend gelöst ist.
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Hierbei ist auch gut zu sehen, dass die axial auskragenden Keilelemente 50 durch die Rotationsbewegung der Steuerscheibe 35 vollständig aus der jeweiligen Keilnut 51 heraus verlagert sind. Das schwenkbare Fahrzeugbauteil 5 kann somit wieder in seine Ausgangslage 55 verschwenkt werden.
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Nach der Darstellung gemäß der 10 ist die stufenlose Neigungsverstellung 1 noch zusätzlich in einer Explosionsansicht 60 gezeigt, wobei die stufenlose Neigungsverstellung 1 diesbezüglich nicht nochmal erläutert wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Bei dem konkreten in den 11 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 mit der erfindungsgemäßen stufenlosen Neigungsverstellung 1 ausgerüstet.
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Die in der 11 gezeigte schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 befindet sich noch in einer Ausgangslage 55, bei welcher die stufenlose Neigungsverstellung 1 einen Neigungswinkel 55A von 0° gemäß den 4 und 5 aufweist.
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Die in der 12 gezeigte schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 ist in eine erste Schwenkrichtung 71 hoch geschwenkt und ist demnach in einer der möglichen Sperrlagen 56 arretiert, bei welcher die stufenlose Neigungsverstellung 1 einen Neigungswinkel 56A von 65° gemäß den 6 und 7 aufweist.
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Die in der 13 gezeigte schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 befindet sich nun bereits in einer Umkehrlage 57, bei welcher die stufenlose Neigungsverstellung 1 einen Neigungswinkel 57A von 85° oder mehr gemäß den 8 und 9 aufweist. Hat die schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 die Umkehrlage 57 erreicht, werden die beiden Hülsenfreilaufeinrichtungen 31 und 32 durch die Steuereinrichtung 34 und die Kupplungseinrichtung 36 freigegeben und die schwenkbare Fahrzeugarmlehne 70 kann entgegen der ersten Schwenkrichtung 71, also mit einer entgegengesetzten Schwenkrichtung 72 wieder in die Ausgangslage 55 verschwenkt werden.
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Es versteht sich, dass die hier eingezeichneten Schwenkrichtungen 71 und 72 auch die Schwenkbewegungen der beiden Schwenkarme 7 und 8 formulieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- stufenlose Neigungsverstellung
- 2
- Verstellmechanik
- 3
- Außenhülse
- 4
- Schwenkachse
- 5
- schwenkbares Fahrzeugbauteil
- 6
- Fahrzeugfahrtrichtung
- 7
- rechter Schwenkarm
- 8
- linker Schwenkarm
- 9
- rechtes Anschlagelement
- 10
- linkes Anschlagelement
- 11
- rechter Lagerbock
- 12
- linker Lagerbock
- 13
- Profilwelle
- 14
- Längserstreckung
- 15
- erstes Ende
- 16
- zweites Ende
- 17
- erste Abschlusssicherungsscheibe
- 18
- zweite Abschlusssicherungsscheibe
- 19
- erste Schraubverbindung
- 20
- zweite Schraubverbindung
- 21
- erste Deckelscheibe
- 22
- zweite Deckelscheibe
- 30
- Mittel zur Arretierung
- 31
- erste Hülsenfreilaufeinrichtung
- 32
- zweite Hülsenfreilaufeinrichtung
- 33
- Mittel zur Aufhebung der Arretierung
- 34
- Steuereinrichtung
- 35
- Steuerscheibe
- 36
- Kupplungseinrichtung
- 37
- erste Radialsperrverzahnung
- 38
- zweite Radialsperrverzahnung
- 39
- Axialsperrverzahnung
- 40
- erstes stirnverzahnte Kupplungselement
- 41
- axial verschieblich gelagerte Kupplungshülse
- 42
- Druckfeder
- 43
- zweites stirnverzahnte Kupplungselement
- 44
- axial festgelegte Kupplungshülse
- 45
- O-Ringe
- 50
- axial auskragende Keilelemente
- 51
- Keilnuten
- 52
- Steuernuten
- 53
- Mitnehmernocken
- 55
- Ausgangslage
- 55A
- Neigungswinkel
- 56
- Sperrlage
- 56A
- Neigungswinkel
- 57
- Umkehrlage
- 57A
- Neigungswinkel
- 58
- Pfeilrichtung
- 59
- Axialscharnier
- 60
- Explosionsansicht
- 70
- Fahrzeugarmlehne
- 71
- erste Schwenkrichtung
- 72
- entgegengesetzte Schwenkrichtung
