DE102012006058B4

DE102012006058B4 - Verstellvorrichtung und Verfahren zum Verstellen einer Kraftfahrzeugkomponente

Info

Publication number: DE102012006058B4
Application number: DE102012006058.0A
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Gerdt; Susanne Nuding; Jürgen Stemmer
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Keiper Seating Mechanisms Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: DE102012006058A1

Abstract

Verstellvorrichtung (1) für eine Kraftfahrzeugkomponente, wobei die Verstellvorrichtung (1) eine Arretiervorrichtung (20) aufweist, welche in einer Sperrsituation zum Sperren einer Drehung eines Drehelements (2) relativ zu einem Bremsring (3) vorgesehen ist und welche in einer Verstellsituation zum Freigeben einer Drehung des Drehelements (2) relativ zum Bremsring (3) vorgesehen ist, wobei die Verstellungsvorrichtung wenigstens ein zwischen dem Bremsring (3) und dem Drehelement (2) angeordnetes Bremselement (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (1) ferner einen Klemmring (30) aufweist, welcher zur zusätzlichen Arretierung des Drehelements (2) in einen reibschlüssigen Kontakt mit dem Bremsring (3) bringbar ist, wobei der der Klemmring (30) einen Kopplungsflansch (33) umfasst, welcher zum Zusammenwirken mit einem Kopplungsmittel (35) vorgesehen ist, wobei das Drehelement (2) und das Kopplungsmittel (35) vorzugsweise derart angeordnet sind, dass eine vom Drehelement (2) eingeleitete Bewegung des Drehelements (2) relativ zum Bremsring (3) zur Betätigung des Kopplungsflansches (33) durch das Kopplungsmittel (35) führt, wobei der Kopplungsflansch (33) derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Klemmring (30) und dem Bremsring (3) ein Reibschluss erzeugt oder zumindest vergrößert wird, wenn eine Kraftwirkung von dem Kopplungsmittel (35) auf den Kopplungsflansch (33) ausgeübt wird.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Verstellvorrichtung zum Verstellen einer Kraftfahrzeugkomponente. Solche Verstellvorrichtungen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 10 2008 034 800 A1 oder DE 10 2008 052 892 A1 bekannt.
Solche Verstellvorrichtungen weisen jeweils eine Arretiervorrichtung auf, welche eine Sperrung der Verstellvorrichtung aufgrund eines Reibschlusses zwischen einem Bremsring und Bremselementen gewährleistet. Die Sperrung wird nur dann aufgehoben, wenn vom Benutzer eine Verstellbewegung eingeleitet wird. Beim Vorhandensein von Vibrationen besteht die Gefahr, dass die Reibschlussverbindung beeinträchtigt wird und somit eine ungewollte Verstellung der Kraftfahrzeugkomponente eintritt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Verstellvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Gefahr einer ungewollten Verstellung reduziert ist und gleichzeitig eine einfache Handhabung, sowie eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Verstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkomponente, wobei die Verstellvorrichtung eine Arretiervorrichtung aufweist, welche in einer Sperrsituation zum Sperren einer Drehung eines Drehelements relativ zu einem Bremsring vorgesehen ist und welche in einer Verstellsituation zum Freigeben einer Drehung des Drehelements relativ zum Bremsring vorgesehen ist, wobei die Verstellungsvorrichtung wenigstens ein zwischen dem Bremsring und dem Drehelement angeordnetes Bremselement aufweist, wobei ferner die Verstellvorrichtung einen Klemmring aufweist, welcher zur zusätzlichen Arretierung des Drehelements in einen reibschlüssigen Kontakt mit dem Bremsring bringbar ist.
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass sie neben der Arretiervorrichtung den Klemmring aufweist, welcher eine zusätzliche Fixierung des Drehelements gegenüber einer ungewollten Verstellung bereitstellt, so dass eine im Vergleich zum Stand der Technik sicherere und zuverlässigere Arretierung des Drehelements gegenüber unbeabsichtigtem Verdrehen erzielt wird. Insbesondere wird somit eine Verdrehung des Drehelements aufgrund von Vibrationen, Erschütterungen oder unfallbedingten Kräften verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Klemmring einen Kopplungsflansch, welcher zum Zusammenwirken mit einem Kopplungsmittel vorgesehen ist. Vorzugsweise weist das Drehelement das Kopplungsmittel derart auf, dass eine vom Drehelement eingeleitete Bewegung des Drehelements relativ zum Bremsring zur Betätigung des Kopplungsflansches durch das Kopplungsmittel führt. Der Kopplungsflansch ist insbesondere derart ausgebildet, dass zwischen dem Klemmring und dem Bremsring ein Reibschluss erzeugt oder zumindest vergrößert wird, wenn eine Kraftwirkung von dem Kopplungsmittel auf den Kopplungsflansch ausgeübt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Klemmring einen Ring umfasst, welcher entlang seiner Umfangsrichtung im Bereich des Kopplungsflanschs durch einen Spalt unterbrochen ist. Der Kopplungsflansch weist vorzugsweise zwei in Richtung einer Drehachse des Drehelements weisende Fortsätze auf, welche jeweils an den Endbereichen des Rings, die an den Spalt angrenzen, angeordnet sind. Die Fortsätze weisen an ihren zur Drehachse zugewandten Flanken jeweils eine Führungsschräge auf. Das Kopplungsmittel erstreckt sich vorzugsweise radial zur Drehachse und weist einen in Richtung des Bremsrings weisenden Kopplungsbereich auf, welcher in Umfangsrichtung im Wesentlichen zwischen den beiden Fortsätzen bzw. zwischen den Führungsschrägen angeordnet ist. Eine Krafteinleitung in das Drehelement führt dann zu einer Relativbewegung zwischen dem Kopplungsmittel und den Fortsätzen, so dass der Kopplungsbereich in Kontakt mit einer der beiden Führungsschrägen (je nach Drehrichtung) gelangt und hierdurch von dem Kopplungsmittel eine Kraft auf den Fortsatz in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung ausgeübt wird. Der Klemmring wird hierdurch in Richtung des Bremsrings kraftbeaufschlagt, wodurch ein Reibschluss zwischen dem Klemmring und dem Bremsring erzeugt oder vergrößert wird. Vorteilhafterweise wird somit die Arretierung des Drehelements gegenüber dem Bremsring vergrößert, wenn auf das Drehelement ein insbesondere von der Kraftfahrzeugkomponente ausgehendes Drehmoment wirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung ein Entriegelungselement aufweist, welches zum Überführen der Arretiervorrichtung von der Sperrsituation in die Verstellsituation vorgesehen ist. Die Arretiervorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass in der Sperrsituation ein Form- und Kraftschluss, insbesondere ein Reibschluss, zwischen dem Bremsring und dem wenigstens einen Bremselement erzeugt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Entriegelungselement ein Entriegelungsmittel aufweist oder mit einem Entriegelungsmittel gekoppelt ist, wobei das Entriegelungsmittel zum Zusammenwirken mit den Fortsätzen vorgesehen ist. Insbesondere wird durch eine Betätigung des Entriegelungselements das Entriegelungsmittel um die Drehachse gedreht, wodurch das Entriegelungsmittel in Umfangsrichtung mit einem der Fortsätze in Kontakt zu bringen ist. Der Reibschluss zwischen dem Klemmring und dem Bremsring wird hierdurch aufgehoben oder zumindest reduziert, da die Kraftbeaufschlagung des Fortsatzes durch das Entriegelungsmittel entlang der Umfangsrichtung dafür sorgt, dass sich die Spaltbreite des Spaltes und somit der Umfang des Klemmringes reduziert. In vorteilhafter Weise wird durch Betätigen des Entriegelungselements sowohl die Arretiervorrichtung, als auch der Klemmring in eine Position überführt, in welcher das Drehelement nicht gegenüber dem Bremsring fixiert ist, sondern frei drehbar ist. Die Handhabung der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist daher vergleichsweise einfach und komfortabel. Insbesondere wird der Komfort für einen Fahrzeuginsassen trotz der verbesserten Fixierung nicht beeinträchtigt.
Die Kraftfahrzeugkomponente umfasst vorzugsweise einen Sitzhöhenverstellmechanismus, einen Sitzneigungsverstellmechanismus, einen Sitzlehnenneigungs-verstellmechanismus, einen Lordosenstützenverstellmechanismus, einen Kopfstützenverstellmechanismus oder dergleichen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1, 2, 3 und 4 zeigen schematische Ansichten einer Verstellvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In 1, 2, 3 und 4 sind schematische Ansichten einer Verstellvorrichtung 1 für eine nicht dargestellte Kraftfahrzeugkomponente dargestellt. Die Verstellvorrichtung 1 weist eine zwischen einer Sperrsituation und einer Verstellsituation verstellbare Arretiervorrichtung 20 auf. In der Sperrsituation wird mittels der Arretiervorrichtung 20 eine Drehung eines Drehelements 2 relativ zu einem Bremsring 3 mittels einer Mehrzahl von Bremselementen 21 gesperrt. Die Bremselemente 21 sind dabei zwischen einer inneren Bremsfläche 22 des Bremsrings 3 und einer äußeren Kontaktfläche 4 des Drehelements 2 angeordnet. Zum Arretieren wird ein Reibschluss zwischen den Bremselementen 21 und der inneren Bremsfläche 22, sowie zwischen den Bremselementen 21 und der äußeren Kontaktfläche 4 erzeugt. Die Bremselemente 21 sind hierfür jeweils als Paare angeordnet, wobei zwischen jedem Paar von Bremselementen 21 ein die Bremselemente 21 in Umfangsrichtung des Drehelements 2 auseinanderdrückendes Federelement 23 angeordnet ist. Die Verstellungsvorrichtung 1 weist ferner ein Entriegelungselement (nicht dargestellt) zum Überführen der Arretiervorrichtung 20 von der Sperrsituation in die Verstellsituation auf. Zum Freigeben der Arretiervorrichtung 20 werden die als Paar angeordnete Bremselemente 21 in Umfangsrichtung 101 beispielsweise mittels entsprechender Lösemittel, die mit dem Entriegelungselement gekoppelt sind, zusammengedrückt. Es ist hierbei beispielsweise denkbar, dass eine Drehung des Entriegelungselements um die Drehachse 100 Kraftübertragungsmittel in radialer Richtung zur Drehachse 100 bewegt, welche dann zur Betätigung von in Umfangsrichtung 101 (um die Drehachse 100) bewegbarer Kopplungsteile dienen. Denkbar ist aber auch, dass die Lösemittel 24 Teil des Entriegelungselements sind und durch die Drehung des Entriegelungselements um die Drehachse 100 eine Verringerung des Abstands zweier ein Paar bildender Bremselemente 21 hervorgerufen wird, um die Arretierung durch Reibschluss aufzuheben. Nach dem Aufheben der Arretierung wird durch Drehen des Entriegelungselements eine Drehung des Drehelements 2 zur aktiven Verstellung der Kraftfahrzeugkomponente hervorgerufen.
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung 1 weist nun ferner einen Klemmring 30 auf, welcher zur zusätzlichen Arretierung des Drehelements 2 in einen reibschlüssigen Kontakt mit dem Bremsring 3 zu bringen ist, insbesondere wenn sich auch die Arretiervorrichtung 20 in der Sperrsituation befindet. Der Klemmring 30 ist als Ring ausgebildet, welcher entlang seiner Umfangsrichtung 101 durch einen Spalt 31 unterbrochen ist. Die an den Spalt 31 angrenzenden Endbereiche des Klemmrings 30 weisen jeweils einen in Richtung der Drehachse 100 vorstehenden Fortsatz 32 auf. Die beiden Fortsätze 32 bilden jeweils einen Kopplungsflansch 33. Auf einer der Drehachse 100 zugewandten Flanke eines jeden Fortsatzes 32 ist eine Führungsschräge 34 ausgebildet. Die Führungsschrägen 34 sind dabei derart ausgebildet, dass jeweils der radiale Abstand zwischen dem Fortsatz 32 und der Drehachse 100 mit zunehmendem Abstand vom Spalt 31 (entlang der Umfangsrichtung 101) kleiner wird.
Der Kopplungsflansch 33 ist zum Zusammenwirken mit einem Kopplungsmittel 35 vorgesehen ist, welches drehbar um die Drehachse 100 gelagert ist. Das Kopplungsmittel 35 ist drehfest mit dem Drehelement 2 gekoppelt oder ein Teil des Drehelements 2 und erstreckt sich in radialer Richtung zur Drehachse 100. Ein der Drehachse 100 abgewandter Kopplungsbereich 36 des Kopplungsmittels 35 ist konvex gewölbt und befindet sich entlang der Umfangsrichtung 101 im Bereich des Spaltes 31. Mit anderen Worten: Das Kopplungsmittel 35 ist mit seinem Kopplungsbereich 36 zwischen den beiden Führungsschrägen 34 der Fortsätze 32 angeordnet. Eine Drehung des Drehelements 2 relativ zum Bremsring 3, hervorgerufen beispielsweise infolge einer auf die Kraftfahrzeugkomponente wirkenden Kraft, führt nun dazu, dass der Kopplungsbereich 35 in Kontakt mit einer der beiden Führungsschrägen 34 gelangt (je nach Drehrichtung). Aufgrund des durch die Führungsschräge 34 hervorgerufenen veränderlichen Abstands zwischen dem Fortsatz 32 und der Drehachse 100 wird der Fortsatz 32 von dem Kopplungsmittel 35 in radialer Richtung und insbesondere in Umfangsrichtung 101 derart kraftbeaufschlagt, dass sich der Außenumfang des Klemmrings 30 vergrößert. Hierdurch wird ein Reibschluss zwischen der äußeren Fläche des Klemmrings 30 und der inneren Bremsfläche 22 des Bremsrings 3 hergestellt bzw. verstärkt. Das Drehelement 2 wird somit gegenüber dem Bremsring 3 zusätzlich zur Arretierung durch die Arretiervorrichtung 20 fixiert.
Die Verstellvorrichtung 1 weist ferner ein Entriegelungsmittel 37 auf, welches um die Drehachse 100 drehbar gelagert ist. Das Entriegelungsmittel 37 ist entweder Teil des Entriegelungselements oder mit dem Entriegelungselement derart gekoppelt, dass eine Betätigung des Entriegelungselements automatisch eine Drehung des Entriegelungsmittels 37 hervorruft. Das Entriegelungsmittel 37 weist einen Kontaktbereich 38 auf, welcher bei einer Drehung des Entriegelungsmittel 37 in Umfangsrichtung 101 mit einem der Fortsätze 32 in Kontakt gelangt. Der Fortsatz 32 wird dann in Umfangsrichtung 101 in Richtung des Spaltes 31 kraftbeaufschlagt, so dass sich die Spaltbreite reduziert. Hierdurch reduziert sich der Außenumfang des Klemmrings 30, so dass der Reibschluss zwischen der äußeren Fläche des Klemmrings 30 und der inneren Bremsfläche 22 des Bremsrings 3 aufgelöst oder zumindest reduziert wird. Das Drehelement 2 kann nun – angetrieben durch das Entriegelungselement – eine Drehung durchführen, um eine Verstellung der Kraftfahrzeugkomponente hervorzurufen. Das Entriegelungselement ist hierzu vorzugsweise mit einem Handrad zur Betätigung durch einen Fahrzeuginsassen gekoppelt. Das Drehelement 2 wird dann in der Verstellsituation vorzugsweise von dem um die Drehachse 100 drehbaren Entriegelungselement angetrieben. Das Drehelement 2 dient zur Betätigung einer Kraftfahrzeugkomponente, beispielsweise eines Sitzhöhenverstellmechanismus, eines Sitzneigungsverstellmechanismus, eines Sitzlehnenneigungsverstellmechanismus, eines Lordosenstützenverstellmechanismus oder – eines Kopfstützenverstellmechanismus.
Bezugszeichenliste

1: Verstellvorrichtung
2: Drehelement
3: Bremsring
4: Kontaktfläche
20: Arretiervorrichtung
21: Bremselement
22: Bremsfläche
23: Federelement
30: Klemmring
31: Spalt
32: Fortsatz
33: Kopplungsflansch
34: Führungsschräge
35: Kopplungsmittel
36: Kopplungsbereich
37: Entriegelungsmittel
100: Drehachse
101: Umfangsrichtung

Claims

Verstellvorrichtung (1) für eine Kraftfahrzeugkomponente, wobei die Verstellvorrichtung (1) eine Arretiervorrichtung (20) aufweist, welche in einer Sperrsituation zum Sperren einer Drehung eines Drehelements (2) relativ zu einem Bremsring (3) vorgesehen ist und welche in einer Verstellsituation zum Freigeben einer Drehung des Drehelements (2) relativ zum Bremsring (3) vorgesehen ist, wobei die Verstellungsvorrichtung wenigstens ein zwischen dem Bremsring (3) und dem Drehelement (2) angeordnetes Bremselement (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (1) ferner einen Klemmring (30) aufweist, welcher zur zusätzlichen Arretierung des Drehelements (2) in einen reibschlüssigen Kontakt mit dem Bremsring (3) bringbar ist, wobei der der Klemmring (30) einen Kopplungsflansch (33) umfasst, welcher zum Zusammenwirken mit einem Kopplungsmittel (35) vorgesehen ist, wobei das Drehelement (2) und das Kopplungsmittel (35) vorzugsweise derart angeordnet sind, dass eine vom Drehelement (2) eingeleitete Bewegung des Drehelements (2) relativ zum Bremsring (3) zur Betätigung des Kopplungsflansches (33) durch das Kopplungsmittel (35) führt, wobei der Kopplungsflansch (33) derart ausgebildet ist, dass zwischen dem Klemmring (30) und dem Bremsring (3) ein Reibschluss erzeugt oder zumindest vergrößert wird, wenn eine Kraftwirkung von dem Kopplungsmittel (35) auf den Kopplungsflansch (33) ausgeübt wird.
Verstellvorrichtung (1) nach einem der Anspruch 1, wobei der Klemmring (30) einen Ring umfasst, welcher entlang seiner Umfangsrichtung (101) im Bereich des Kopplungsflanschs (33) durch einen Spalt (31) unterbrochen ist.
Verstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Kopplungsflansch (33) zwei in Richtung einer Drehachse (100) des Drehelements (2) weisende Fortsätze (32) aufweist, welche jeweils an den Endbereichen des Rings, die an den Spalt (31) angrenzen, angeordnet sind, wobei die Fortsätze (32) an der Drehachse (100) zugewandten Flanken jeweils eine Führungsschräge (34) aufweisen.
Verstellvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei sich das Kopplungsmittel (35) radial zur Drehachse (100) erstreckt und einen in Richtung des Bremsrings weisenden Kopplungsbereich aufweist, welcher in Umfangsrichtung (101) im Wesentlichen zwischen den beiden Fortsätzen (32) und zwischen den Führungsschrägen angeordnet ist.
Verstellvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Verstellvorrichtung (1) derart ausgebildet ist, dass bei einer Krafteinleitung in das Drehelement (2) der Kopplungsbereich durch eine Relativbewegung zwischen dem Kopplungsmittel (35) und den Fortsätzen (32) in Kontakt mit einer der beiden Führungsschrägen gelangt und von dem Kopplungsmittel (35) auf den Fortsatz (32) eine Kraft in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung (101) ausgeübt wird, wobei eine Kraftbeaufschlagung des Klemmrings (30) in Richtung des Bremsrings (3) derart vorgesehen ist, dass ein Reibschluss zwischen dem Klemmring (30) und dem Bremsring (3) erzeugt oder vergrößert wird.
Verstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Arretiervorrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass in der Sperrsituation ein Form- und Kraftschluss, insbesondere ein Reibschluss, zwischen dem Bremsring (3) und dem wenigstens einen Bremselement (21) erzeugt wird.
Verstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verstellvorrichtung (1) ein Entriegelungselement aufweist, welches zum Überführen der Arretiervorrichtung (20) von der Sperrsituation in die Verstellsituation vorgesehen ist.
Verstellvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei das Entriegelungselement ein Entriegelungsmittel (37) aufweist oder mit einem Entriegelungsmittel (37) gekoppelt ist, wobei das Entriegelungsmittel zum Zusammenwirken mit den Fortsätzen (32) vorgesehen ist.
Verstellvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei durch eine Betätigung des Entriegelungselements das Entriegelungsmittel (37) um die Drehachse (100) drehbar ist und das Entriegelungsmittel (37) in Umfangsrichtung (101) mit einem der Fortsätze (32) derart in Kontakt bringbar ist, dass eine Spaltbreite des Spaltes (31) reduziert wird und eine Aufhebung oder Reduzierung des Reibschlusses zwischen dem Klemmring (30) und dem Bremsring (3) bewirkt wird.
Kraftfahrzeugkomponente aufweisend eine Verstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftfahrzeugkomponente vorzugsweise einen Sitzhöhenverstellmechanismus, einen Sitzneigungsverstellmechanismus, einen Sitzlehnenneigungsverstellmechanismus, einen Lordosenstützenverstellmechanismus und/oder einen Kopfstützenverstellmechanismus umfasst.