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Die Erfindung betrifft einen Rastbeschlag für einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugsitz.
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Ein derartiger Rastbeschlag umfasst ein erstes und ein zweites Beschlagteil und ein oder mehrere bewegbar bezüglich des ersten Beschlagteils angeordnete Sperrelemente, die dazu ausgebildet sind, die beiden Beschlagteile miteinander zu verriegeln.
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Die
DE 10 2008 018 623 A1 beschreibt einen Rastbeschlag mit drei Sperrelementen in Form von Sperrriegeln und einem mit einer Antriebswelle verbindbaren Grundkörper, der zur radialen Abstützung jedes Sperrriegels dient und wenigstens ein Eingriffsmittel zur Rückholung des Sperrriegels umfasst. Dabei sind mehrere Abstützflächen, Begrenzungsflächen und Stufen vorgesehen, über die die Sperrriegel angesteuert werden. Die genaue Abstimmung von Abstützflächen, Begrenzungsflächen und Stufen erfordert regelmäßig eine sehr hohe Präzision bei der Fertigung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Rastbeschlag bereitzustellen, insbesondere einen einfach herstellbaren und gleichzeitig möglichst belastbaren Rastbeschlag.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach sind ein Steuerelement und ein Nockenelement vorgesehen, die relativ zueinander drehbar sind. Wenigstens das Steuerelement ist zudem relativ zum zumindest einen Sperrelement um eine Drehachse drehbar, um das zumindest eine Sperrelement relativ zum ersten Beschlagteil zu bewegen und das Sperrelement in einer die Beschlagteile verriegelnden Stellung abzustützen. Das Nockenelement umfasst zumindest einen Nocken. Mittels des zumindest einen Nockens ist das zumindest eine Sperrelement in einer das erste Beschlagteil mit dem zweiten Beschlagteil verriegelnden Stellung unmittelbar und/oder mittelbar abstützbar, insbesondere radial abstützbar.
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Hierdurch ist es möglich, die Bewegung des einen Nockens oder der mehreren Nocken und des Steuerelements zumindest abschnittsweise voneinander zu entkoppeln. Mittels zumindest eines Nockens, konkret einer daran jeweils vorgesehenen Aufstandsfläche, ist das Sperrelement (insbesondere eines von mehreren Sperrelementen) in der verriegelnden Stellung derart unmittelbar und/oder mittelbar abstützbar, dass es in der verriegelnden Stellung gesichert ist. Mittels einer Steuerfläche des Steuerelements ist das Sperrelement oder eines von mehreren Sperrelementen unmittelbar und/oder mittelbar von der verriegelnden Stellung in eine den Rastbeschlag freigebende (nicht verriegelnde) Stellung (und/oder umgekehrt) bewegbar. Die Entkopplung der Bewegung der Aufstandsfläche(n) von der Bewegung der Steuerfläche(n) über zumindest einen Abschnitt der Bewegung dieser Flächen um die Drehachse erlaubt eine besonders freie Gestaltung der Abstütz- und Steuerflächen und eine besonders belastbare Sicherung der Sperrelemente in der verriegelnden Stellung. Auch ist es möglich, die Steuerflächen mit vergleichsweise großen Toleranzen auszubilden.
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Ein Nocken ist ein gegenüber benachbarten Bereichen eines Bauelements (insbesondere radial nach außen) vorstehender Bereich des Bauelements.
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Das zweite Beschlagteil ist um die Drehachse drehbar am ersten Beschlagteil gelagert. Beispielsweise umfasst der Rastbeschlag mehrere am ersten Beschlagteil bewegbar angeordnete Sperrelemente, die in einem entriegelten Zustand des Rastbeschlags außer Eingriff mit einer Verzahnung des zweiten Beschlagteils stehen und zum Verriegeln des Rastbeschlags derart in Eingriff mit der Verzahnung bringbar sind, dass eine Drehung des zweiten Beschlagteils relativ zum ersten Beschlagteil gesperrt ist. Die Sperrelemente sind beispielsweise radial zur Drehachse verschiebbar am ersten Beschlagteil angeordnet, insbesondere in einer Führung am ersten Beschlagteil geführt.
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Durch die Drehbarkeit des Steuerelements und des Nockenelements zueinander kann das Nockenelement in einer verriegelnden Stellung verbleiben, auch wenn das Steuerelement z.B. durch von außen auf den Rastbeschlag einwirkende Kräfte aus seiner verriegelnden Stellung heraus bewegt wird. So kann ein besonders sicherer und belastbarer Rastbeschlag erzielt werden.
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Das Steuerelement kann dazu ausgebildet sein, das zumindest eine Sperrelement, insbesondere jedes von mehreren Sperrelementen, reibschlüssig im Eingriff mit einer Verzahnung des zweiten Beschlagteils des Rastbeschlags zu sichern. Das Steuerelement stellt somit einen Reibschluss bereit. Hierdurch ist ein komfortables Verriegeln des Rastbeschlags möglich. Sollte dieser Reibschluss, z.B. infolge eines Unfalls eines Fahrzeugs mit dem Rastbeschlag, versagen, steht der Formschluss des Nockenelements bereit und kann die verriegelte Stellung sichern.
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Das Nockenelement und das Steuerelement können (z.B. ausgehend vom verriegelten Zustand des Rastbeschlags) insbesondere um einen vorgegebenen Winkel relativ zueinander (um die Drehachse) drehbar sein, z.B. einen Winkel von bis zu 15 Grad oder bis zu 10 Grad. Hierdurch können das Nockenelement und das Steuerelement (insbesondere in dieser Reihenfolge) sukzessive betätigbar sein, z.B. wenn der Rastbeschlag zum Entriegeln betätigt wird. Es kann vorgesehen sein, dass das Steuerelement im verriegelten Zustand des Rastbeschlags in beide Drehrichtungen relativ zum Nockenelement drehbar ist, ohne das Nockenelement in der Drehbewegung mitzunehmen.
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Das Nockenelement kann einen Mitnehmeranschlag aufweisen, der bei einer Drehung des Nockenelements relativ zum ersten Beschlagteil und zum Steuerelement über den vorgegebenen Winkelbereich an einen Mitnehmer des Steuerelements anschlägt und diesen bei einer darüber hinausgehenden Drehung des Nockenelements relativ zum ersten Beschlagteil mitnimmt.
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Zumindest eine Aufstandsfläche (insbesondere sämtliche Aufstandsflächen) des Nockenelements, mittels der in einem verriegelten Zustand des Rastbeschlags (jeweils) ein Sperrelement unmittelbar oder mittelbar abstützbar ist, kann eine zur Drehachse konzentrische Kontur aufweisen. Das Nockenelement kann mehrere Aufstandsflächen aufweisen, wobei sich an jeder Aufstandsfläche im verriegelten Zustand des Rastbeschlags ein relativ zum ersten Beschlagteil bewegbares Element (z.B. einem Sperrelement oder einem nachfolgend noch näher beschriebenen Zwischenelement) abstützt. Mehrere, z.B. alle, Abstützflächen können denselben Radius zur Drehachse aufweisen. Alternativ weisen eine oder mehrere Abstützflächen einen anderen Radius auf als die übrige(n) Abstützfläche(n).
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In einer Ausgestaltung ist im verriegelten Zustand des Rastbeschlags zwischen der Aufstandsfläche des Nockenelements und einem relativ zum ersten Beschlagteil bewegbaren Element (z.B. einem Sperrelement oder einem nachfolgend noch näher beschriebenen Zwischenelement) ein Spalt ausgebildet. Der Spalt kann bei einer Belastung des Rastbeschlags geschlossen werden, sodass sich das relativ zum ersten Beschlagteil bewegbare Element an der Aufstandsfläche abstützen kann. Der Spalt ist z.B. kleiner als die Zahntiefe einer Verzahnung des zumindest einen Sperrelements.
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Das zumindest eine Sperrelement ist, insbesondere sind mehrere Sperrelemente, in einem verriegelten Zustand des Rastbeschlags durch das Nockenelement formschlüssig (insbesondere ohne Reibschluss) im Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils sicherbar. Das Nockenelement stellt somit einen Formschluss bereit. Ein Formschluss ist besonders belastbar, etwa im Fall dynamischer Lasten.
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Ein im verriegelten Zustand des Rastbeschlags unmittelbar am Nockenelement abstützbares Sperrelement ist in Berührung mit dem Nockenelement bringbar, z.B. infolge einer extern auf den Rastbeschlag einwirkenden Kraft.
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Der Rastbeschlag umfasst in einer Ausgestaltung zumindest ein Zwischenelement, das relativ zum ersten Beschlagteil und zum zumindest einen Sperrelement (insbesondere zu zwei Sperrelementen) bewegbar ist und das zumindest im verriegelten Zustand des Rastbeschlags in Berührung mit dem zumindest einen Sperrelement (den beiden Sperrelementen) steht. Das zumindest eine Zwischenelement ist relativ zum ersten Beschlagteil bewegbar, z.B. radial zur Drehachse verschiebbar am ersten Beschlagteil angeordnet, insbesondere in einer Führung am ersten Beschlagteil geführt. Das zumindest eine Zwischenelement ist insbesondere zwischen zwei Sperrelementen angeordnet. Der Rastbeschlag umfasst zum Beispiel genau vier Sperrelemente und genau ein Zwischenelement oder genau zwei Zwischenelemente. So kann ein besonders belastbarer Rastbeschlag bereitgestellt werden. Optional umfasst der Rastbeschlag eine Anzahl von Zwischenelementen und die doppelte Anzahl von Sperrelementen.
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Das Sperrelement ist z.B. über ein Zwischenelement mittelbar am Nockenelement abstützbar. Im verriegelten Zustand des Rastbeschlags steht das Sperrelement z.B. in Berührung mit dem Zwischenelement und das Zwischenelement steht in Berührung mit dem Nockenelement. Alternativ ist das Zwischenelement (insbesondere durch Krafteinwirkung auf den Rastbeschlag) in Berührung mit dem Nockenelement bringbar. Beispielsweise ist dasselbe Sperrelement über einen Nocken unmittelbar abstützbar und über einen anderen Nocken mittelbar abstützbar.
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Das Steuerelement kann eine oder mehrere Steuerflächen aufweisen, die jeweils ausgebildet sind, das zumindest eine Zwischenelement relativ zum ersten Beschlagteil zu verlagern. Optional weist das Zwischenelement zwei Funktionsschrägen auf und ist so angeordnet, dass jede der beiden Funktionsschrägen bei einer Bewegung des Zwischenelements relativ zum ersten Beschlagteil an einer zugewandten Funktionsschräge eines Sperrelements entlang gleitet, insbesondere um die Sperrelemente in Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils zu drängen. Die Verschiebewege der durch das Zwischenelement in Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils bringbaren Sperrelemente schließen z.B. einen Winkel (insbesondere kleiner 180 Grad) zwischen sich ein, liegen insbesondere nicht auf einer Geraden. Das zumindest eine Zwischenelement kann im verriegelten Zustand des Rastbeschlags in Kontakt sowohl mit dem Steuerelement als auch mit den zwei Sperrelementen stehen, die durch das Zwischenelement in Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils drängbar sind.
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Das zumindest eine Sperrelement, insbesondere jedes von mehreren Sperrelementen, weist optional einen Vorsprung auf, z.B. in Form einer Lasche, die in (jeweils) eine Kulisse des Steuerelements eingreift. Hiermit ist ein sicheres Rückstellen der Sperrelemente in eine unverriegelte Stellung möglich.
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Optional umfasst der Rastbeschlag einen Sensor zum Erfassen der Stellung des Nockenelements. Beispielsweise umfasst der Rastbeschlag den Sensor oder eine Sensoranordnung mit dem Sensor zum Erfassen des Verriegelungszustands des Rastbeschlags. Der Sensor ist z.B. am ersten Beschlagteil montiert. Der Sensor ist dazu ausgebildet zu erfassen, ob sich das Nockenelement in einer verriegelnden Stellung befindet. So kann eine Warnmeldung ausgegeben werden, wenn sich der Rastbeschlag nicht in einem verriegelten Zustand befindet. Bei bekannten Rastbeschlägen dient das Nockenelement zum reibschlüssigen Verriegeln der Sperrelemente. Durch Herstellungstoleranzen und/oder Verschleiß kann der Winkel der Verriegelungsstellung relativ zum ersten Beschlagteil variieren. Beim hier vorgeschlagenen Rastbeschlag kann das Steuerelement die reibschlüssige Verriegelung des oder der Sperrelemente aufbauen. Da das Nockenelement relativ zum Steuerelement drehbar ist, kann ein Endanschlag für die Drehung des Nockenelements relativ zum ersten Beschlagteil vorgesehen werden. Hierdurch ist eine klar definierte Verriegelungsstellung möglich, die mittels des Sensors detektierbar ist.
Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrzeugsitz bereitgestellt, der ein Sitzteil und eine relativ zum Sitzteil schwenkbare Rückenlehne umfasst. Der Fahrzeugsitz umfasst zumindest einen Rastbeschlag nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausführung, insbesondere ein miteinander gekoppeltes Paar solcher Rastbeschläge. Der Rastbeschlag verbindet (oder die Rastbeschläge verbinden) die Rückenlehne schwenkbar mit dem Sitzteil. Dieser Fahrzeugsitz kann besonders belastbar ausgebildet sein, sodass sich der Rastbeschlag oder die Rastbeschläge auch bei einer Überlastung, z.B. infolge eines Fahrzeugcrashs, nicht entriegelt/entriegeln.
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Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1A bis 1 D eine Querschnittsdarstellung gemäß zwei zueinander versetzten Querschnittsebenen eines Rastbeschlags mit einem Steuerelement, einem Nockenelement und mehreren Sperrelementen, wobei das Steuerelement und das Nockenelement in verschiedenen Winkellagen relativ zu den Sperrelementen gezeigt sind;
- 2A eine Querschnittsdarstellung gemäß einer durchgehenden Querschnittsebene des Rastbeschlags gemäß 1A bis 1D, wobei das Steuerelement nicht gezeigt ist;
- 2B den Rastbeschlag gemäß 1A bis 2A in einer Ansicht gemäß 2A, wobei das Steuerelement gezeigt ist;
- 3 eine Draufsicht auf den Rastbeschlag gemäß 1 A bis 2B mit einem Betätigungshebel und einer Sensoranordnung;
- 4 eine Seitenansicht des Rastbeschlags gemäß 1A bis 3, wobei ein Querschnitt A-A eingezeichnet ist, der der Ansicht gemäß 1A bis 1D entspricht; und
- 5 einen Fahrzeugsitz mit dem Rastbeschlag gemäß 1A bis 4.
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Die 1A bis 4 zeigen einen Rastbeschlag 1, bei dem ein erstes Beschlagteil 10 und ein zweites Beschlagteil 11 um eine Drehachse D schwenkbar aneinander gelagert sind. Der Rastbeschlag 1 dient zum schwenkbaren Verbinden zweier Fahrzeugteile miteinander, beispielsweise zum Verbinden einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes mit einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes. Der Rastbeschlag 1 hält hierbei in einem verriegelten Zustand die Fahrzeugteile drehfest aneinander und kann zum Verschwenken der Fahrzeugteile relativ zueinander entriegelt werden.
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An dem ersten Beschlagteil 10 sind mehrere, vorliegend vier Sperrelemente 12 angeordnet. Die Sperrelemente 12 dienen zum Verriegeln des Rastbeschlags 1. Die Sperrelemente 12 sind in Form von Sperrriegeln ausgebildet und radial zur Drehachse D verschiebbar am ersten Beschlagteil 10 gelagert. Hierzu ist jedes Sperrelement 12 zwischen zwei an dem ersten Beschlagteil 10 ausgebildeten oder montierten, insbesondere von einem Grundkörper des ersten Beschlagteils 10 axial vorspringenden Führungsabschnitten 100A, 100B radial verschiebbar geführt. Jedes der Sperrelemente 12 ist im vorliegenden Beispiel einteilig ausgebildet.
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Das zweite Beschlagteil 11 (siehe insbesondere 2A und 4; in 1A-1D und 2B ist das zweite Beschlagteil 11 lediglich zur vereinfachten Übersicht nicht gezeigt) weist eine Verzahnung 110 auf, die vorliegend an einem Ringabschnitt des zweiten Beschlagteils 11 ausgebildet ist. Die Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 ist als Innenverzahnung ausgebildet. Jedes Sperrelement 12 weist eine Verzahnung 124 auf, vorliegend jeweils an einem radial äußeren Umfangsabschnitt. Die Verzahnung 124 jedes der Sperrelemente 12 ist dazu ausgestaltet, mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 in Eingriff zu treten, um die beiden Beschlagteile 10, 11 miteinander zu verriegeln. Ein Drehmoment auf die Beschlagteile 10, 11 im verriegelten Zustand presst die Sperrelemente 12 gegen die Führungsabschnitte 100A, 100B.
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Der Rastbeschlag 1 umfasst ferner ein Steuerelement 17, das relativ zu den Sperrelementen 12 um die Drehachse D drehbar ist, um die Sperrelemente 12 relativ zur Drehachse D zu bewegen, und ein relativ zum Steuerelement 17 drehbares Nockenelement mit mehreren radial vorstehenden Nocken 133A, 133B zum Sichern der Sperrelemente 12 in einer den Rastbeschlag verriegelnden Stellung. Vor der Erläuterung des Steuerelements 17 werden nachfolgend zunächst das Nockenelement und die Sperrelemente 12 des Rastbeschlags 1 beschrieben.
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Das Nockenelement ist vorliegend in Form einer Nockenscheibe 13 ausgebildet. Die Nockenscheibe 13 ist zentral zwischen den Sperrelementen 12 angeordnet. Die Nockenscheibe 13 ist in einem Raum zwischen dem ersten Beschlagteil 10 und dem zweiten Beschlagteil 11 angeordnet und dabei um die Drehachse D relativ zum ersten Beschlagteil 10 verschwenkbar. Die Nockenscheibe 13 ist vorliegend einteilig ausgebildet.
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Durch die Nocken 133A, 133B der Nockenscheibe 13 sind die Sperrelemente 12 sowohl unmittelbar als auch mittelbar in einer den Rastbeschlag 1 verriegelnden Stellung abstützbar.
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Die Sperrelemente 12 weisen jeweils eine Aufstandsfläche 122 auf, die der Nockenscheibe 13 zugewandt ist. Die Aufstandsfläche 122 ist an der der Verzahnung 124 abgewandten Seite des jeweiligen Sperrelementes 12 ausgebildet. Vorliegend ist die Aufstandsfläche 122 jedes Sperrelements 12 an einem zur Nockenscheibe 13 hin vorstehendem Vorsprung 121 des jeweiligen Sperrelements 12 ausgebildet. Befindet sich die Nockenscheibe 13 in einer den Rastbeschlag 1 verriegelnden Stellung, dann ist den Aufstandsflächen 122 der Sperrelemente 12 jeweils eine Aufstandsfläche 130 der Nockenscheibe 13 zugewandt. Zwischen den einander zugewandten Aufstandsflächen 122, 130 kann ein Spalt S ausgebildet sein. Alternativ berühren sich die einander zugewandten Aufstandsflächen 122, 130 im verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1.
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Die Aufstandsflächen 130 der Nockenscheibe 13 sind jeweils an einem Nocken 133A der Nockenscheibe 13 ausgebildet, vorliegend an der jeweils radial äußeren Oberfläche. Durch eine radial nach innen, hin zur Drehachse D gerichtete Kraft (insbesondere infolge einer äußeren Krafteinwirkung auf den Rastbeschlag 1) auf die Sperrelemente 12 können die einander zugewandten Aufstandsflächen 122, 130 der Sperrelemente 12 und der Nockenscheibe 13 aneinander gepresst werden. Ein ohne Krafteinwirkung optional vorliegender Spalt S zwischen den einander zugewandten Aufstandsflächen 122, 130 kann durch die Krafteinwirkung geschlossen werden. Die Sperrelemente 12 können somit in Berührung mit der Nockenscheibe 13 stehen oder gebracht werden. Über die den Sperrelementen 12 zugewandten Aufstandsflächen 130 können sich die Sperrelemente 12 somit unmittelbar (durch Berührung der beiden Bauteile) an der Nockenscheibe 13 abstützen. Die Aufstandsflächen 130 der Nockenscheibe 13 sind dazu ausgebildet, die Sperrelemente 12 abzustützen.
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Der optionale Spalt S jedes der Sperrelemente 12 zur Nockenscheibe 13 ist in radialer Richtung so klein, dass das Sperrelement 12 (z.B. im Crashfall) nicht so weit verlagert werden kann, dass es außer Eingriff mit der Verzahnung 110 gelangen könnte. Beispielsweise ist der Spalt S in radialer Richtung kleiner als die Zahntiefe der Verzahnungen 110, 124 des zweiten Beschlagteils 11 und des Sperrelements 12. So kann verhindert werden, dass die in Eingriff stehenden Verzahnungen 124, 110 der Sperrelemente 12 und des zweiten Beschlagteils 11 durchrutschen, wenn die Sperrelemente 12 nach innen gedrückt und/oder verkippt werden.
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Der Rastbeschlag 1 umfasst ferner mehrere, vorliegend zwei Zwischenelemente 14 zum mittelbaren Abstützen der Sperrelemente 12 an der Nockenscheibe 13. Die Zwischenelemente 14 sind jeweils in Form eines Zwischenschiebers ausgebildet. Jedes Zwischenelement 14 ist radial verschiebbar am ersten Beschlagteil 10 gelagert. Hierzu umfasst das Zwischenelement 14 einen Führungsabschnitt 143, der zwischen zwei Führungsabschnitten 100A des ersten Beschlagteils 10 geführt ist.
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Jedes Zwischenelement 14 ist zwischen zwei diesem Zwischenelement 14 zugeordneten Sperrelementen 12 angeordnet. Jedes Zwischenelement 14 weist zwei Funktionsschrägen 140 auf. Die Funktionsschrägen 140 verlaufen in einem Querschnitt, insbesondere in den Querschnitten gemäß 1A-2B, entlang einer geraden Linie. Die Funktionsschrägen 140 eines Zwischenelements 14 beschreiben gemeinsam einen spitzen Winkel. Die Funktionsschrägen 140 verlaufen jeweils in einem Winkel zum Radius der Drehachse D. Die benachbart zum Zwischenelement 14 angeordneten Sperrelemente 12 weisen ebenfalls jeweils eine Funktionsschräge 120 auf. Jede der Funktionsschrägen 120 der Sperrelemente 12 liegt flächig an einer der Funktionsschrägen 140 des Zwischenelements 14 an. Beide einem Zwischenelement 14 zugeordneten Sperrelemente 12 stützen sich im verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 am Zwischenelement 14 ab. Die Funktionsschrägen 140 des Zwischenelements 14 dienen somit jeweils als Aufstandsfläche für die benachbarten Sperrelemente 12.
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Jedes Zwischenelement 14 umfasst eine Aufstandsfläche 141, die der Nockenscheibe 13 zugewandt ist. Die Aufstandsfläche 141 ist an einem zur Nockenscheibe 13 gerichteten Vorsprung 144 des jeweiligen Zwischenelements 14 ausgebildet. Befindet sich die Nockenscheibe 13 in einer verriegelnden Stellung, dann ist jedem Zwischenelement 14 ein Nocken 133B der Nockenscheibe 13 zugewandt. Der Aufstandsfläche 141 jedes Zwischenelements 14 ist dann einer am jeweiligen Nocken 133B ausgebildeten Aufstandsfläche 130 zugewandt. Zwischen den einander zugewandten Aufstandsflächen 141, 130 jedes Zwischenelements 14 und der Nockenscheibe 13 kann ein Spalt S ausgebildet sein. Alternativ berühren sich die einander zugewandten Aufstandsflächen 141, 130 jedes Zwischenelements 14 und der Nockenscheibe 13. Die Aufstandsflächen 130 der Nockenscheibe 13 sind jeweils an einem Nocken 133B der Nockenscheibe 13 ausgebildet, vorliegend an der jeweils radial äußeren Oberfläche. Durch eine radial nach innen, hin zur Drehachse D gerichtete Kraft auf die Sperrelemente 12 können die einander zugewandten Aufstandsflächen 141, 130 der Zwischenelemente 14 und der Nockenscheibe 13 aneinander gepresst werden (und der optionale Spalt S geschlossen werden). Die Sperrelemente 12 können sich somit mittelbar (unter Zwischenschaltung zumindest eines weiteren Elements, vorliegend jeweils eines Zwischenelements 14) an der Nockenscheibe 13 abstützen. Die Zwischenelemente 14 sind vorliegend jeweils einteilig ausgebildet.
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Die Zwischenelemente 14 dienen jeweils auch dazu, die Sperrelemente 12 aus einer radial innen liegenden Stellung, in der sie nicht mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 in Eingriff stehen, in eine radial außen liegende Stellung, in der sie mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils 11 im Eingriff stehen, zu verschieben. Hierzu sind die Zwischenelemente 14 mit dem Steuerelement 17 gekoppelt.
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Das Steuerelement 17 ist scheibenförmig ausgebildet. Es ist koaxial zur Nockenscheibe 13 angeordnet. Das Steuerelement 17 und die Nockenscheibe 13 sind entlang der Drehachse D nebeneinander angeordnet. Optional liegen das Steuerelement 17 und die Nockenscheibe 13 aneinander an. Jedes der Zwischenelemente 14 umfasst einen Vorsprung 142, vorliegend in Form eines Pins, der entlang jeweils einer Steuerfläche 171 des Steuerelements 17 gleiten kann. Die Steuerflächen 171 sind an einem Außenumfang des Steuerelements 17 vorgesehen. Die Steuerflächen 171 beschreiben eine radial ansteigende Kontur (aus Sicht des jeweiligen Zwischenelements 14 bei einer Verriegelungsbewegung des Steuerelements 17). Wird das Steuerelement 17 aus einer nicht verriegelnden Stellung zum Verriegeln des Rastbeschlags 1 um die Drehachse D relativ zum ersten Beschlagteil 10 gedreht, dann gleitet der Vorsprung 142 jedes Zwischenelements 14 an der radial ansteigenden Steuerfläche 171 entlang und wird so radial nach außen verschoben. Beispielsweise sind die Steuerflächen 171 des Steuerelements 17 jeweils an zumindest einem Abschnitt 171.1 um etwa 4 bis 6 Grad gegenüber einer Tangente an die Umfangsrichtung um die Drehachse D an diesem Ort geneigt. Mittels der zwei Steuerflächen 171 kann das Steuerelement 17 sämtliche Sperrelemente 12 ansteuern.
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Wird das Zwischenelement 14 radial am ersten Beschlagteil 10 verschoben, dann gleiten die aneinander anliegenden Paare von Funktionsschrägen 140, 120 des Zwischenelements 14 und der Sperrelemente 12 aneinander entlang. Daraus resultiert eine radiale Verschiebung der am Zwischenelement 14 anliegenden Sperrelemente 12.
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Die Steuerflächen 171 weisen jeweils einen steilen Abschnitt 171.0 zum vergleichsweise schnellen Verschieben der Zwischenelemente 14 und einen weniger steil ansteigenden Abschnitt 171.1 auf. Der weniger steil ansteigende Abschnitt 171.1 dient vorrangig dazu, einen Reibschluss mit dem jeweiligen Zwischenelement 14 (konkret mit dem Vorsprung 142 des jeweiligen Zwischenelements 14) aufzubauen, bei dem das Zwischenelement 14 die zugeordneten Sperrelemente 12 in Eingriff mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 presst. Die Steuerflächen 171 sind insbesondere so ausgebildet, dass im Normalbetrieb des Rastbeschlags 1 kein relevanter Verschleiß oder eine Beschädigung auftritt.
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Die dem Zwischenelement 14 zugeordneten Sperrelemente 12 sind somit durch eine Drehung des Steuerelements 17 um die Drehachse D unter Zwischenschaltung des Zwischenelements 14 in die verriegelnde Stellung bringbar.
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Das Steuerelement 17 dient auch zum Rückholen der Sperrelemente 12 aus der verriegelnden Stellung im Eingriff mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 in eine Stellung außer Eingriff mit der Verzahnung 110. Hierzu ist das Steuerelement 17 im vorliegenden Beispiel in Form einer Kulissenscheibe ausgebildet. Das Steuerelement 17 umfasst für jedes Sperrelement 12 eine Kulisse 170. In jeder Kulisse 170 ist eine Lasche 123 (oder allgemein ein Vorsprung) des zugeordneten Sperrelements 12 aufgenommen. Die Kulisse 170 weist in Bezug auf die Drehachse D einen radial innen liegenden Bereich und einen radial außen liegenden Beriech auf. Die radial innen und außen liegenden Bereiche der Kulisse 170 sind durch eine Schräge miteinander verbunden. Durch eine Drehung des Steuerelements 17 um die Drehachse D relativ zum ersten Beschlagteil 10 ausgehend vom verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 können die Laschen 123 der Sperrelemente 12 an den Schrägen der Kulissen 170 entlang gleiten und hierdurch radial nach innen verschoben werden. Dies ist möglich, wenn die Nockenscheibe 13 nicht in ihrer verriegelnden Stellung (siehe z.B. 1A) angeordnet ist.
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Wie bereits erwähnt, sind die Nockenscheibe 13 und das Steuerelement 17 relativ zueinander um die Drehachse D drehbar, vorliegend um einen definierten Winkel. Die Nockenscheibe 13 und das Steuerelement 17 sind beide an einem zentralen Element gelagert, vorliegend in Form einer Betätigungswelle W.
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Die Nockenscheibe 13 weist eine zentrale Aufnahme 134 auf, über die sie mit der Betätigungswelle W drehfest verbunden ist. Die Nockenscheibe 13 ist an der Betätigungswelle W gelagert. Das Steuerelement 17 ist ebenfalls an der Betätigungswelle W gelagert, allerdings drehbar. Vorliegend weist das Steuerelement 17 eine kreisrunde Aufnahme 173 auf, die auf die Betätigungswelle W aufgesteckt ist.
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Mit Bezug insbesondere auf 1A bis 1D wird nachfolgend beschrieben, wie der Rastbeschlag 1 aus dem verriegelten Zustand in einen entriegelten Zustand und wieder zurück überführbar ist.
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1A zeigt den verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1. Rückstellelemente, vorliegend mehrere Federn 16A, 16B spannen das Steuerelement 17 und die Nockenscheibe 13 separat von einander in den verriegelten Zustand vor. Die Federn 16A, 16B stützen sich jeweils am ersten Beschlagteil 10 ab. Die Nockenscheibe 13 umfasst zumindest einen Mitnehmeranschlag 131, vorliegend zwei Mitnehmeranschläge 131. Jedem Mitnehmeranschlag 131 ist ein Mitnehmer 172 des Steuerelements 17 zugeordnet. Die Mitnehmer 172 sind jeweils in Form einer axial (hin zur Nockenscheibe 13) vorstehenden Lasche ausgebildet. Der jeweilige Mitnehmer 172 ist im verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 in Drehrichtung um die Drehachse D vom zugeordneten Mitnehmeranschlag 131 beabstandet, vorliegend um einen Winkel α von beispielsweise etwa 5 Grad (siehe insbesondere 2A) oder allgemein weniger als 10 Grad oder weniger als 5 Grad.
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Eine Drehung der Betätigungswelle W führt somit zunächst zu einer Drehung der Nockenscheibe 13, während das Steuerelement 17 (noch) nicht bezüglich des ersten Beschlagteils 10 rotiert wird. Die Betätigung des verriegelten Rastbeschlags 1 führt somit erst zu einer Drehung allein der Nockenscheibe 13 über einen vorgegebenen Winkel bezüglich des ersten Beschlagteils 10 und daraufhin zu einer gemeinsamen Drehung der Nockenscheibe 13 und des Steuerelements 17 bezüglich des ersten Beschlagteils 10.
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Sobald die Mitnehmeranschläge 131 den jeweiligen Mitnehmer 172 berühren (siehe insbesondere 1B), führt eine weitere Drehung der Nockenscheibe 13 zu einer gemeinsamen Drehung des Steuerelements 17 (angetrieben über die Mitnehmer 172).
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Bevor das Steuerelement 17 betätigt wird, wurden also die Nocken 133A, 133B der Nockenscheibe 13 bereits bezüglich der jeweils zugeordneten Aufstandsflächen 122, 141 der Sperrelemente 12 und der Zwischenelemente 14 verlagert. Eine Drehung der Nockenscheibe 13 gemeinsam mit dem Steuerelement 17 führt nun dazu, dass der Reibschluss zwischen den Steuerflächen 171 und den jeweils zugeordneten Zwischenschiebern 14 gelöst wird. Die Zwischenschieber 14 sind dann radial verschiebbar, siehe insbesondere 1C.
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Eine weitere Drehung der Nockenscheibe 13 gemeinsam mit dem Steuerelement 17 (z.B. um etwa 10 Grad in Bezug auf die Ausgangsposition gemäß 1A) drängt die Schrägen der Kulissen 170 gegen die Laschen 123 der Sperrelemente 12. Hierdurch werden die Sperrelemente 12 außer Eingriff mit der Verzahnung 110 gebracht und radial nach innen verschoben. Infolgedessen werden auch die Zwischenelemente 14 radial nach innen verschoben. Dabei greifen die Vorsprünge 142 der Zwischenelemente 14 in gegenüber den zum Aufbau eines Reibschlusses ausgebildeten Abschnitten 171.1 der Steuerflächen 171 radial zurückgesetzte Bereiche des Außenumfangs des Steuerelements 17 ein (siehe insbesondere 1D). Im entriegelten Zustand sind die Beschlagteile 10, 11 zueinander um die Drehachse D drehbar.
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Um den Rastbeschlag 1 wieder zu Verriegeln, genügt es, die Betätigungswelle W nicht mehr zu betätigen. Die Federn 16A, 16B drängen die Kulissenscheibe 13 und das Steuerelement 17 in die jeweilige Ausgangslage gemäß 1A. Durch die Steuerfläche 171 werden die Zwischenelemente 14 und infolgedessen die Sperrelemente 12 radial nach außen verschoben. Dabei treten die Sperrelemente 12 in Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Beschlagteils 11 und verriegeln so den Rastbeschlag 1.
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Das Steuerelement 17 dreht sich so weit, bis es reibschlüssig an den Vorsprüngen 142 der Zwischenelemente 14 anliegt. Die Nockenscheibe 13 dreht sich weiter als das Steuerelement 17, vorliegend bis jeweils ein (radial gegenüber der Aufstandsfläche 130 vorstehender) Anschlag 132 der Nockenscheibe 13 gegen eines der Zwischenelemente 14 (seitlich) anschlägt. Die Nocken 133A, 133B stehen dann in einer genau definierten Position unter den Sperrelementen 12 und den Zwischenelementen 14 und sichern diese formschlüssig.
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Da die Sperrelemente 12 über die Zwischenelemente 14 durch das Steuerelement 17 reibschlüssig in Eingriff mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 gesichert sind, können die Aufstandsflächen 130 der Nocken 133A, 133B konzentrisch (mit einer Steigung von 0 Grad in Drehrichtung) zur Drehachse D ausgebildet sein, also gemäß einem Abschnitt eines Kreiszylinders ausgebildet sein. Hierdurch stellen die Nocken 133A, 133B der Nockenscheibe 13 einen Formschluss mit den Sperrelementen 12 (und den Zwischenelementen 14) bereit. Ein solcher Formschluss ist besonders belastbar, insbesondere bei dynamisch auftretenden Lasten, z.B. infolge eines Fahrzeugcrashs. Eine radial nach innen gerichtete Kraft der Sperrelemente 12 auf die Nockenscheibe 13 hat keine Drehung der Nockenscheibe 13 zur Folge.
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Alternativ oder zusätzlich weist zumindest eine Aufstandsfläche 130 der Nockenscheibe 13, mittels der in einem verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 ein Sperrelement 12 unmittelbar oder mittelbar abstützbar ist, eine zur Drehachse D konzentrische Kontur mit mehreren konzentrischen Stufen auf. Alternativ oder zusätzlich weist zumindest eine Aufstandsfläche 130 der Nockenscheibe 13, mittels der in einem verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 ein Sperrelement 12 unmittelbar oder mittelbar abstützbar ist, eine (insbesondere unter einer Belastung) öffnende Schräge (z.B. mit einer Steigung von unter 2 Grad zur Drehachse D) auf. Alternativ oder zusätzlich weist zumindest eine Aufstandsfläche 130 der Nockenscheibe 13, mittels der in einem verriegelten Zustand des Rastbeschlags 1 ein Sperrelement 12 unmittelbar oder mittelbar abstützbar ist, eine schließende Kontur auf, insbesondere eine zur Drehachse D (insbesondere unter einer Belastung) schließende Kontur auf.
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Ein in den Rastbeschlag 1 eingeleitetes Moment, welches die im Normalbetrieb auftretenden Momente übersteigt, z.B. infolge eines Unfalls, kann das Steuerelement 17 deformieren und/oder in die unverriegelte Stellung gedreht werden. Das Steuerelement 17 ist so gelagert, dass es die Nockenscheibe 13 hierbei nicht mitnehmen kann. Auch wenn das Steuerelement 17 die Zwischenschieber 14 freigibt, kann die Nockenscheibe 13 somit verhindern, dass die Sperrelemente 12 außer Eingriff mit der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 geraten.
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Auch die Nocken 133A, 133B der Nockenscheibe 13 können die Vorsprünge 121, 144 der Sperrelemente 12 und der Zwischenelemente 14 radial nach außen drängen. Einen Reibschluss und ein Nachstellen der Sperrelemente 12 zum spielfreien Eingriff in die Verzahnung 110 stellt nur das Steuerelement 17, nicht aber die Nockenscheibe 13 bereit.
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Optional können die Sperrelemente 12 und die Nockenscheibe 13 auch so ausgebildet sein, dass die Nocken 133A, 133B der Nockenscheibe 13 die Vorsprünge 121, 144 der Sperrelemente 12 und der Zwischenelemente 14 nicht radial nach außen drängen können, z.B. indem sich Seitenflanken der Nocken 133A, 133B radial nach außen erstrecken (also keine Funktionsschrägen bereitstellen).
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Über die Funktionsschrägen 140 am Zwischenelement 14 wird den anliegenden Sperrelementen 12 zudem je eine Vorzugsrichtung unter Last gegeben. Durch die jeweilige Funktionsschräge 140 ergibt sich für ein Sperrelement 12, das gegen das Zwischenelement 14 gedrückt wird, ein selbstverstärkender Effekt, da die Funktionsschräge 140 einer Kippbewegung des Sperrelements 12 entgegenwirkt und es dadurch in die Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 drückt. Eine Kontaktkraft zwischen den beiden anliegenden Sperrelementen 12 und dem Zwischenelement 14 wirkt so, dass ein Sperrelement 12 an die linke und das andere Sperrelement 12 an die rechte Zahnflanke der Verzahnung 110 des zweiten Beschlagteils 11 angedrückt wird, wodurch ein Spiel des Rastbeschlags 1 reduziert oder ganz vermieden werden kann. Durch den Einsatz der zwei Zwischenelemente 14 und den Kontakt mit den Sperrelementen 12 über die Funktionsschrägen 140 wird über die vier Sperrelemente 12 ein Spielausgleich erzielt. Je zwei der vier Sperrelemente 12 weisen eine gemeinsame Lastvorzugsrichtung auf. Die beiden Zwischenelemente 14 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse D angeordnet.
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Die aneinander anliegenden Funktionsschrägen 120, 140 der Sperrelemente 12 und des jeweiligen Zwischenelements 14 stellen eine Kraftübersetzung bereit. Durch die Kraftübersetzung des Zwischenelements 14 auf die Sperrelemente 12 werden die in einem Fahrzeugcrash über die Sperrelemente 12 eingeleiteten Kräfte auf das Zwischenelement 14 und dann auf die Aufstandsflächen 130 der Nockenscheibe 13 reduziert. Dadurch kann sich das System speziell bei dynamischen Lasten besonders robust verhalten und den Sperrelementen 12 mehr Zeit geben, um einen unmittelbaren Kontakt mit den Aufstandsflächen 130 herzustellen.
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Sämtliche Aufstandsflächen 130 der Nockenscheibe 13 können denselben Radius zur Drehachse D aufweisen. Alternativ weisen eine oder mehrere der Aufstandsflächen 130 einen anderen Radius auf als die übrigen Aufstandsflächen 130, z.B. zur Minimierung von Toleranzen und des Spalts S zu den gegenüberliegenden Aufstandsflächen 122, 141 der Sperrelemente 12 und Zwischenelemente 14.
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Die Betätigungswelle W stellt z.B. einen Teil des Rastbeschlags 1 dar. Optional bilden der Rastbeschlag 1 und die Betätigungswelle W gemeinsam eine Beschlaganordnung für einen Fahrzeugsitz. Die Betätigungswelle W kann mit einem oder mehreren weiteren, optionalen, insbesondere baugleichen Rastbeschlägen 1 der Beschlaganordnung gekoppelt sein.
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Die Betätigungswelle W durchgreift Aussparungen an dem ersten Beschlagteil 10 und dem zweiten Beschlagteil 11 drehbar. Die Betätigungswelle ist mit einem Betätigungsglied zum Betätigen der Betätigungswelle W gekoppelt. Das Betätigungsglied kann einen Teil des Rastbeschlags oder alternativ auch der Beschlaganordnung darstellen. Im vorliegenden Beispiel ist das Betätigungsglied als Betätigungshebel H ausgebildet (siehe insbesondere 3 und 4), wobei alternativ auch ein (insbesondere elektrischer) Aktuator einsetzbar ist.
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3 zeigt den Rastbeschlag 1 mit dem drehfest an der Betätigungswelle W montierten Betätigungshebel H zum Betätigen des Rastbeschlags 1. Ferner zeigt 3 eine Sensoranordnung 19 zum Erfassen des verriegelten Zustands des Rastbeschlags 1.
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Die Sensoranordnung 19 umfasst einen mit der Betätigungswelle W drehfest verbundenen Detektierungshebel 191 und einen am ersten Beschlagteil 10 befestigten Sensor 190, z.B. einem Hall-Sensor. Am Detektierungshebel 191 ist z.B. ein Magnet befestigt.
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Da die Nockenscheibe 13 die Sperrelemente 12 nicht reibschlüssig sondern formschlüssig in ihrer verriegelnden Stellung sichert, ist die Winkellage der verriegelnden Stellung der Nockenscheibe 13 bezüglich des ersten Beschlagteils 10 klar definiert (und nicht oder nur in vernachlässigbarem Maß von Toleranzen und Abnutzungserscheinungen beeinflusst). Beispielsweise beträgt der Winkel zwischen der verriegelnden Stellung und der nicht verriegelnden Stellung etwa 10 Grad. Der Sensor 190 und der Detektierungshebel 191 sind so angeordnet, dass der Sensor 190 den Detektierungshebel 191 detektieren kann, wenn das Nockenelement 13 in der verriegelten Stellung angeordnet ist. Somit kann der verriegelte Zustand des Rastbeschlags 1 überwacht werden und ein nicht verriegelter Zustand kann einen Alarm auslösen.
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4 zeigt den Rastbeschlag 1 in einer Seitenansicht. Darin ist insbesondere ein Umklammerungsring 18 zu erkennen, mit dem die beiden Beschlagteile 10, 11 zueinander drehbar aneinander gehalten sind. Der Umklammerungsring 18 ist mit einem der beiden Beschlagteile 10, 11 fest verbunden, z.B. verschweißt, und umgreift das andere der beiden Beschlagteile 10, 11 formschlüssig.
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Der Fahrzeugsitz 2 gemäß 5 umfasst ein Sitzteil 20, eine Rückenlehne 21 und einen oder mehrere Rastbeschläge 1 gemäß 1A bis 4. Dabei ist eines der beiden Beschlagteile 10, 11 (z.B. das erste Beschlagteil 10) fest mit dem Sitzteil 20 verbunden und das andere der beiden Beschlagteile 10, 11 ist fest mit der Rückenlehne 21 verbunden. Mittels des Rastbeschlags 1 (oder der Rastbeschläge 1) ist die Neigung der Rückenlehne 21 relativ zum Sitzteil 20 einstellbar und in verschiedenen möglichen Neigungsstellungen verriegelbar.
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Bei dem Fahrzeugsitz 2 handelt es sich z.B. um eine Rücksitzbank oder einen Teil einer Rücksitzbank eines Fahrzeugs, beispielsweise um den größeren Teil einer 60-40-geteilten Rücksitzbank. Der Fahrzeugsitz 2 kann einen oder mehrere, z.B. zwei oder drei Sitzplätze bereitstellen.
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Der Rastbeschlag 1 ist in den verriegelten Zustand vorgespannt. Solange der Betätigungshebel H nicht betätigt wird, befindet sich der Rastbeschlag 1 somit im verriegelten Zustand.
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Der Betätigungshebel H des Rastbeschlags 1 ist (über eine Schwenkhebelanordnung) mit einem Griff 22 wirkverbunden, sodass eine Betätigung des Griffs 22 den Rastbeschlag 1 entriegelt und eine Neigungseinstellung der Rückenlehne 21 bezüglich des Sitzteils 20 erlaubt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rastbeschlag
- 10
- erstes Beschlagteil
- 100A, 100B
- Führungsabschnitt
- 11
- zweites Beschlagteil
- 110
- Verzahnung
- 12
- Sperrelement
- 120
- Funktionsschräge
- 121
- Vorsprung
- 122
- Aufstandsfläche
- 123
- Lasche
- 124
- Verzahnung
- 13
- Nockenscheibe (Nockenelement)
- 130
- Aufstandsfläche
- 131
- Mitnehmeranschlag
- 132
- Anschlag
- 133A, 133B
- Nocken
- 134
- Aufnahme
- 14
- Zwischenelement
- 140
- Funktionsschräge
- 141
- Aufstandsfläche
- 142
- Vorsprung
- 143
- Führungsabschnitt
- 144
- Vorsprung
- 16A, 16B
- Feder
- 17
- Steuerelement
- 170
- Kulisse
- 171
- Steuerfläche
- 171.0, 171.1
- Abschnitt
- 172
- Mitnehmer
- 173
- Aufnahme
- 18
- Umklammerungsring
- 19
- Sensoranordnung
- 190
- Sensor
- 191
- Detektierungshebel
- 2
- Fahrzeugsitz
- 20
- Sitzteil
- 21
- Rückenlehne
- 22
- Griff
- α
- Winkel
- D
- Drehachse
- H
- Betätigungshebel
- S
- Spalt
- W
- Betätigungswelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008018623 A1 [0003]
