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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere zum Verstellen von Sitzen in Kraftfahrzeugen, mit einem drehbaren Antriebselement; einem drehbaren Abtriebselement; einem Klemmkörperfreilauf, mit dem das Abtriebselement stufenlos in allen Positionen in beide Verstellrichtungen blockierbar ist, wobei der Klemmkörperfreilauf einen Innenring, einen Außenring und zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Klemmkörper aufweist; und einem Freischaltelement zum Entriegeln des Klemmkörperfreilaufes aus der Blockierposition.
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Die
DE 10 2014 103 989 A1 offenbart eine Verstelleinrichtung zum Verstellen eines Sitzes in einem Fahrzeug, bei dem über einen Hebel ein Antriebselement zum Freischalten von zwei Klemmkörperfreiläufen und einer anschließenden Verstellbewegung bewegbar ist. Jeder Klemmkörperfreilauf weist dabei einen Innenring und einen Außenring auf, zwischen denen Klemmkörper angeordnet sind, die jeweils in eine Drehrichtung eine Drehbewegung zwischen Außenring und Innenring blockieren. Da auf einen solchen Klemmkörperfreilauf erhebliche Kräfte wirken können, sind Innenring und Außenring meist aus Metall hergestellt und mit weiteren Bauteilen verbunden. Zur Verbindung können zusätzliche Befestigungsmittel, wie Stifte, Niete oder Schrauben, eingesetzt werden. Dies macht die Anzahl notwendiger Bauteile und die Montage aufwändig.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstellvorrichtung zu schaffen, die hohe Verstellkräfte bei einem Klemmkörperfreilauf übertragen kann und kompakt mit nur wenigen Teilen hergestellt ist.
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Diese Aufgabe wird mit einer Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung umfasst ein Klemmkörperfreilauf einen Innenring und einen Außenring und dazwischen angeordnete Klemmkörper, wobei integral mit dem Innenring und/oder dem Außenring ausgebildete, parallel zur Drehachse hervorstehende Vorsprünge vorgesehen sind, die mit einem weiteren Bauteil zur Kraftübertragung verbunden sind. Die integrale Ausbildung von Vorsprüngen parallel zur Drehachse von Antriebs- und Abtriebselement ermöglicht einen kompakten Aufbau, da das benachbarte Bauteil über die Vorsprünge drehfest mit dem Innenring oder dem Außenring verbunden sein kann. Die vorzugsweise durch Umformung hergestellten Vorsprünge ermöglichen eine weitere Funktionalität und führen zu einer Verringerung der Anzahl an Bauteilen, da keine zusätzlichen Befestigungsmittel zur Fixierung an dem weiteren Bauteil vorgesehen werden müssen.
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Vorzugsweise sind die Vorsprünge kraftschlüssig mit dem Bauteil verbunden. Die Vorsprünge können dabei leistenförmig oder zapfenförmig ausgebildet sein, insbesondere auch konisch. Durch eine konische Form lassen sich die Vorsprünge in entsprechende Öffnungen an einem weiteren Bauteil einfügen und kraftschlüssig fixieren.
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Der Außenring und der Innenring des Klemmkörperfreilaufes sind vorzugsweise im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Die Dicke der Scheibe kann beispielsweise zwischen 4 mm bis 20 mm, insbesondere 6 mm bis 12 mm, betragen. An einer ersten Seite können dabei mehrere Vorsprünge zur Verbindung mit dem weiteren Bauteil ausgebildet sein, während an der gegenüberliegenden Seite jedem Vorsprung eine Aussparung zugeordnet ist, die in axiale Blickrichtung gesehen einander überlappen. Dadurch kann bei einer Herstellung der Vorsprünge durch Umformung das Material auf einer Seite des Außenringes oder Innenringes eingedrückt und auf der anderen Seite herausgedrückt werden. Der Innenring und/oder der Außenring können beispielsweise durch Feinstanzen hergestellt werden.
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Vorzugsweise ist der Außenring über mehrere Vorsprünge mit dem Antriebselement drehfest verbunden. Der Innenring kann über mehrere Vorsprünge mit dem Abtriebselement drehfest verbunden sein. Alternativ kann natürlich auch der Innenring mit dem Antriebselement und der Außenring mit dem Abtriebselement drehfest über die Vorsprünge verbunden sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl an dem Innenring als auch an dem Außenring parallel zur Drehachse hervorstehende Vorsprünge integral ausgebildet. In der montierten Position des Klemmkörperfreilaufes stehen die Vorsprünge des Innenringes und die Vorsprünge des Außenringes in gegenüberliegende Richtungen hervor, so dass an jeder Seite des Klemmkörperfreilaufes ein weiteres Bauteil fixiert werden kann.
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Zur Kraftübertragung kann an dem Innenring und/oder dem Außenring eine Anzahl zwischen drei bis zehn, insbesondere fünf bis acht, Vorsprüngen vorgesehen sein. Die Vorsprünge können dabei über den Umfang verteilt angeordnet sein, um auch hohe Drehmomente übertragen zu können.
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Für einen kompakten Aufbau ist ferner zwischen zwei Klemmkörpern jeweils ein Federelement zum Vorspannen der Klemmkörper in die Klemmposition angeordnet, wobei das Federelement bevorzugt zylindrisch ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung;
- 2 bis 4 mehrere Ansichten der Verstellvorrichtung bei der Montage;
- 5 und 6 zwei Ansichten der Verstellvorrichtung der 1 in einer montierten Position;
- 7A und 7B zwei Ansichten bei der Montage des Antriebselementes mit dem Außenring;
- 8A und 8B zwei Ansichten bei der Montage des Innenringes mit dem Abtriebselement;
- 9A und 9B zwei Ansichten des Außenringes;
- 10A und 10B zwei Ansichten des Innenringes;
- 11A und 11B zwei Ansichten eines modifizierten Außenringes, und
- 12 eine schematische Ansicht beim Umformen eines Vorsprunges des Innenringes.
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Eine Verstellvorrichtung
1 ist vorzugsweise Teil eines Verstellers zum Verstellen von Sitzen in Kraftfahrzeugen, wie dies beispielsweise in der
DE 10 2014 103 989 A1 gezeigt ist. Die Verstellvorrichtung
1 umfasst ein Antriebselement
2, das mit einem Betätigungselement, wie einem Hebel, verbunden werden kann, um für einen Verstellvorgang gedreht zu werden. Mit dem Antriebselement
2 ist ein Abtriebselement
8 gekoppelt, das beispielsweise ein Ritzel eines Verstellelementes antreibt.
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Zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 8 ist ein Klemmkörperfreilauf angeordnet, der einen Außenring 4, einen Innenring 5 und dazwischen angeordnete Klemmkörper 6 aufweist. Die Klemmkörper 6 sind dabei über ein Federelement 7 in eine Blockierposition vorgespannt.
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In 1 ist die Verstellvorrichtung 1 mit dem Antriebselement 2 gezeigt, das vorzugsweise als Stanz-Biegeteil hergestellt ist und an gegenüberliegenden Seiten zwei Laschen 20 mit einer Öffnung 21 aufweist, an der ein Hebel oder ein anderes Betätigungselement montierbar ist. Das Antriebselement 2 umfasst eine mittige Öffnung 22 zur Durchführung einer Achse.
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An dem Antriebselement 2 ist benachbart ein Betätigungselement 3 vorgesehen, das einen ringförmigen Abschnitt 31 um eine Öffnung 30 aufweist, wobei von dem ringförmigen Abschnitt 31 ein radial hervorstehender und umgebogener Steg 32 angeordnet ist. Ferner sind umgebogene Stege 33 integral mit dem ringförmigen Abschnitt 31 ausgebildet, die in radialer Richtung weniger hervorstehen als der Steg 32.
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Das Betätigungselement 3 wird an dem Antriebselement 2 montiert, indem die umgebogenen Stege 33, die sich parallel zu einer Drehachse erstrecken, in Öffnungen 24 an dem Antriebselement 2 eingesteckt werden, die um die mittlere Öffnung 22 angeordnet sind. Das Antriebselement 2 umfasst an einem scheibenförmigen Abschnitt ferner kreisförmige Öffnungen 23, die zur Verbindung mit dem Außenring 4 dienen.
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Der Außenring 4 des Klemmkörperfreilaufes umfasst integral ausgebildete zapfenförmige Vorsprünge 42, die in Axialrichtung, also parallel zu einer Drehachse, an einer Seite hervorstehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Vorsprünge 42 integral ausgebildet, wobei die Anzahl der Vorsprünge 42 und deren Form variiert werden kann. Jeder Vorsprung 42 wird in eine Öffnung 23 an dem Antriebselement 2 eingesteckt. Die Vorsprünge 42 sind dabei konisch ausgebildet und können somit beim Einfügen in die Öffnung 23 klemmend an dem Antriebselement 2 festgelegt werden.
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Der Außenring 4 umfasst eine im Wesentlichen zylindrische Außenfläche 41 und eine profilierte Innenseite 40, die Erhebungen und Vertiefungen aufweist, damit die Klemmkörper 6 eine Bewegung des Außenringes 4 relativ zu dem Innenring 5 in beide Drehrichtungen blockieren können.
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Der Innenring 5 umfasst eine zylindrische Außenfläche 51 und eine profilierte Innenfläche 50, die mit einer profilierten Achse drehfest in Eingriff gebracht werden kann. An dem Innenring 5 sind ferner an einer Seite parallel zur Drehachse hervorstehende Vorsprünge 52 ausgebildet, wobei auf der zu den Vorsprüngen 52 gegenüberliegenden Seite Aussparungen 53 in dem Innenring 5 geformt sind.
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Die Vorsprünge 52 des Innenringes 5 werden in Öffnungen 82 an dem Abtriebselement 8 eingefügt. Das Abtriebselement 8 umfasst einen ringförmigen Abschnitt 81, der um eine mittlere Öffnung 80 angeordnet ist und mehrere über den Umfang verteilte Öffnungen 82 aufweist, in die die Vorsprünge 52 eingefügt werden. An dem Abtriebselement 8 sind ferner umgebogene Stege 83 über den Umfang verteilt, die mit einem weiteren Bauteil in Eingriff gelangen können.
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In 2 ist die Verstellvorrichtung 1 in einer Position gezeigt, in der der Innenring 5 mit dem Abtriebselement 8 drehfest verbunden wurde. Ferner sind die Klemmkörper 6 an dem zylindrischen äußeren Umfang des Innenringes 5 angeordnet, und zwei Klemmkörper 6 umgeben ein mittleres Federelement 7 aus einem elastischen Material.
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In 3 ist der Außenring 4 auf den Innenring 5 und die Klemmkörper 6 aufgesteckt worden, und das Federelement 7 drückt nun die Klemmkörper 6 in eine Blockierposition durch die profilierte Innenfläche 40 des Außenringes 4, damit eine Drehbewegung zwischen Innenring 5 und Außenring 4 in beide Drehrichtungen blockiert wird.
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In 4 wurde das Betätigungselement 3 mit dem Antriebselement 2 verbunden, wobei die Stege 33 in die Öffnungen 24 an dem Antriebselement 2 eingesteckt wurden. Diese vormontierte Einheit kann nun auf den Klemmkörperfreilauf aufgesteckt werden, wobei die Vorsprünge 42 des Außenringes 4 in die Öffnungen 23 an dem Antriebselement 2 eingesteckt werden, wie dies in 5 gezeigt ist. Dadurch sind Außenring 4 und Antriebselement 2 drehfest miteinander verbunden. In 6 ist die gegenüberliegende Seite der Verstellvorrichtung 1 gezeigt, an der die Vorsprünge 52 zu sehen sind, die integral mit dem Innenring 5 ausgebildet sind und den Innenring 5 drehfest mit dem Abtriebselement 8 verbinden. Auch die Vorsprünge 52 können konisch ausgebildet sein und kraftschlüssig mit dem Abtriebselement 8 verbunden werden.
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In den 7A und 7B ist die Montage des Antriebselementes 2 mit dem Außenring 4 gezeigt. Der Außenring 4 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und umfasst an einer Seite zapfenförmige Vorsprünge 42, die in die Öffnungen 23 an dem Antriebselement 2 eingesteckt werden und dort kraftschlüssig fixiert werden.
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In den 8A und 8B ist die Montage des Innenringes 5 an dem Abtriebselement 8 gezeigt, wobei der Innenring 5 mehrere über den Umfang verteilte zapfenförmige Vorsprünge 52 aufweist, die in Öffnungen 82 an dem Abtriebselement 8 für eine drehfeste Fixierung eingesteckt werden.
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In den 9A und 9B ist der Außenring 4 im Detail gezeigt. Der Außenring 4 umfasst eine zylindrische Außenfläche 41 und eine profilierte Innenseite 40. An einer ersten Seite des Außenringes sind in Axialrichtung hervorstehende Vorsprünge 42 ausgebildet, die beispielsweise zwischen 0,5 mm bis 5 mm, insbesondere 1 mm bis 3 mm, hervorstehen. Die Vorsprünge 42 sind dabei in Umfangsrichtung an der gleichen Position angeordnet wie Aussparungen 43 an der gegenüberliegenden Seite des Außenringes 4, die in 9A gezeigt sind. Jedem Vorsprung 42 ist somit eine Aussparung 43 an der gegenüberliegenden Seite zugeordnet.
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Der Innenring 5 ist in den 10A und 10B gezeigt. Auch der Innenring 5 umfasst mehrere in Axialrichtung hervorstehende Vorsprünge 52 und an der gegenüberliegenden Seite Aussparungen 53. Die Aussparungen 53 und die Vorsprünge 42 müssen nicht denselben Durchmesser besitzen. Die Aussparungen 53 sind mit größerem Durchmesser ausgebildet als die Vorsprünge 52. Jedem Vorsprung 52 ist eine Aussparung 53 an der gegenüberliegenden Seite zugeordnet.
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In den 11A und 11B ist eine modifizierte Ausgestaltung eines Außenringes 4' gezeigt, der keine zapfenförmigen Vorsprünge aufweist, sondern leistenförmige Vorsprünge 42', die integral durch Umformen hergestellt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite sind keine kreisförmigen Aussparungen, sondern länge Aussparungen 43 ausgeformt, wobei jeder Aussparung 43' ein Vorsprung 42' zugeordnet ist.
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In 12 ist die Herstellung eines Vorsprunges 52 an dem Innenring 5 gezeigt. Ein Werkzeug, insbesondere ein Werkzeug zum Feinstanzen, umfasst einen Prägestempel 13 und ein Gegenlager 11 mit einer Aufnahme 12. Durch den Stempel 10 wird das Material des Innenringes 5 auf einer Seite eingedrückt zur Herstellung einer Aussparung 53, während auf der gegenüberliegenden Seite ein Vorsprung 52 ausgeformt wird, der in die Aufnahme 12 eingedrückt wird. Ein solcher Umformprozess kann für alle dargestellten Vorsprünge 42,42' und 52 stattfinden.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Verstellvorrichtung nur einen Klemmkörperfreilauf, und es ist natürlich möglich, die Verstellvorrichtung auch mit zwei oder mehr Klemmkörperfreiläufen auszustatten. Die Verstellvorrichtung 1 wird vorzugsweise zum Verstellen von Kraftfahrzeugsitzen genutzt, kann aber auch für andere Einsatzzwecke genutzt werden, in dem ein drehbares Antriebselement und ein drehbares Abtriebselement vorgesehen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verstellvorrichtung
- 2
- Antriebselement
- 3
- Betätigungselement
- 4,4'
- Außenring
- 5
- Innenring
- 6
- Klemmkörper
- 7
- Federelement
- 8
- Abtriebselement
- 10
- Stempel
- 11
- Gegenlager
- 12
- Aufnahme
- 13
- Prägestempel
- 20
- Lasche
- 21
- Öffnung
- 22
- Öffnung
- 23
- Öffnung
- 24
- Öffnung
- 30
- Öffnung
- 31
- Abschnitt
- 32
- Steg
- 33
- Steg
- 40
- Innenseite
- 41
- Außenfläche
- 42,42'
- Vorsprung
- 43,43'
- Aussparung
- 50
- Innenfläche
- 51
- Außenfläche
- 52
- Vorsprung
- 53
- Aussparung
- 80
- Öffnung
- 81
- Abschnitt
- 82
- Öffnung
- 83
- Steg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014103989 A1 [0002, 0013]
