DE19540631A1 - Selbstsperrende Schrittschaltmechanik - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstsperrende Schrittschaltmechanik für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, die eine Freilaufbremse und ein Gestell aufweist, an dem einerseits ein Handhebel um eine Achse schwenkbar gelagert ist und in dem andererseits eine Lagerwelle eines mit Zahnflanken versehenen Stellrades gelagert ist, wobei am Handhebel eine Mitnehmereinrichtung schwenkbar angelenkt ist, die zwei mit den Zähnen des Stellrades zusammenwirkende Mitnehmerbereiche hat, von denen (a) in einer Transportrichtung jeweils nur einer aktiv ist, die sich (b) in einer Mittelstellung des Handhebels außer Eingriff mit den Zahnflanken des Stellrades befinden und von denen (c) einer beim Verschwenken des Hand­ hebels aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahnflan­ ke des Stellrades kommt und dieses transportiert, wohingegen der andere außer Eingriff mit dem Stellrad bleibt.

Eine derartige Schrittschaltmechanik ist aus der DE 44 00 910 A1 bekannt. Der Antrieb wird dabei durch Zusammenwirken von Handhebel Mitnehme­ reinrichtung und Stellrad erreicht, die selbstsperrende Wirkung wird durch die Freilaufbremse erzielt. Sie ist beispielsweise als ein Klemmrollenfrei­ lauf ausgeführt, wie er in der genannten Patentanmeldung beschrieben ist.

Bei der vorbekannten Schrittschaltmechanik befindet sich die Mitnehme­ reinrichtung in einem Bereich zwischen der Lagerwelle des Stellrades und der Achse des Handhebels. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen zwei miteinander in Eingriff befindlichen Zahnrädern, wobei das eine Zahn­ rad das Stellrad ist und das andere Zahnrad durch die Mitnehmerbereiche der mit dem Handhebel schwenkverbundenen Mitnehmereinrichtungen gebil­ det wird.

Nachteilig bei dem vorbekannten Schrittschaltwerk ist nun, daß im Rück­ hub, also nach einem Transporthub, ein Mitnehmerbereich über die Zähne des Stellrades rutscht und/oder der Mitnehmerbereich, der nicht für den Transport benutzt wird, gegen eine Zahnflanke des Stellrades anschlägt und durch diese Zahnflanke aus dem Weg geschwenkt wird. Dabei wird stets ein Geräusch produziert. Dieses will man vermeiden.

Ausgehend von der selbstsperrenden Schrittschaltmechanik nach der ein­ gangs genannten Art liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß ein stets siche­ res, aber geräuschloses Arbeiten erreicht wird und daß der Handhebel über einen größeren Schwenkwinkel als bisher gegenüber dem Gestell ver­ schwenkt werden kann.

Ausgehend von der Schrittschaltmechanik der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Handhebel um die Lagerwelle schwenkbar ist, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den jeweils in Drehrichtung vorn liegenden Mitnehmerbereich beim Verschwenken des Handhebels aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahnflanke des Stellrades bringt und am Ende des Transporthubes des Handhebels zunächst diesen Mitnehmerbereich vom Stellrad freigibt, bevor er frei von den Zähnen des Zahnrades zusammen mit dem Handhebel zu­ rückbewegt wird.

Durch die Lagerung des Handhebels gleichachsig mit dem Stellrad werden präzise geometrische Vorbedingungen für einen sauberen Eingriff des je­ weils zuständigen Mitnehmerbereichs mit dem Stellrad erreicht. Normaler­ weise befinden sich beide Mitnehmerbereiche außer Eingriff mit den Zähnen des Stellrades, sie werden in dieser Ausgangsposition elastisch vorbelastet gehalten. Wird ausgehend aus seiner Mittelstellung der Handhebel in eine Richtung bewegt, so bewirkt die Steuereinrichtung, daß zunächst der in Transportrichtung vorn liegende Mitnehmerbereich in Eingriff mit den Zäh­ nen des Stellrades kommt und erst danach ein Transport des Stellrades stattfindet. Der Antriebshub kann nun über einen beliebigen Winkel erfol­ gen. Wird er beendet, wird der Anfang des Rückweges benutzt, um über die Steuereinrichtung den in Eingriff befindlichen Mitnehmerbereich freizu­ schwenken, beim anschließenden eigentlichen Rückhub sind dann die Zähne nicht mehr in Eingriff und findet kein Geräusch aufgrund übereinander rutschender Verzahnungsteile statt.

In einer bevorzugten Ausbildung ist die Steuereinrichtung eine Bremse, die zwischen der Mitnehmereinrichtung und dem Gestell angeordnet ist und auf einem dieser Teile reibend schleift. Dadurch wird erreicht, daß die Mit­ nehmereinrichtung bei Beginn einer Bewegung des Handhebels gegenüber dem Handhebel zunächst zurückbleibt, dies führt zu einem Schwenkwinkel der Mitnehmereinrichtung um die Mitnehmerachse derart, daß der Mitneh­ merbereich in die Zähne des Stellrades eingreifen kann bzw. aus ihnen herausgehoben wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Bremse derart ausgebil­ det, daß eine kleine Kugel mittels einer Druckfeder gegen eines der Teile, vorzugsweise gegen das Gestell, gedrückt wird. Dadurch schleift die Kugel bei einer Schwenkbewegung des Handhebels über das Gestell und bewirkt eine Bremsung. Eine derartige Bremse verschleißt praktisch nicht. Durch Auswahl der Kugel, beispielsweise in Form einer Kunststoffkugel, kann eine hervorragende Geräuschdämmung erzielt werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung greift die Kugel in eine kleine Vertie­ fung ein, die vorzugsweise im Gestell vorgesehen ist. In diesem Zustand befindet sich der Handhebel in seiner Mittelstellung und ist die Mitnehme­ reinrichtung außer Eingriff.

Die Bremse befindet sich vorzugsweise zwischen der Lagerwelle und der Mitnehmerachse. Dadurch wird erreicht, daß der jeweils in Drehrichtung vorn liegende Mitnehmerbereich zum Eingriff gebracht wird.

In einer bevorzugten Ausführung ist der Handhebel durch eine Mittellagen­ feder beaufschlagt, die den Handhebel in der Mittellage elastisch hält. Die Mitnehmereinrichtung, die vorzugsweise einstückig beide Mitnehmerbereiche aufweist, ist in einer bevorzugten Ausführung durch eine Mittellagenfeder in ihrer Ausgangsposition gehalten, in der sie nicht mit den Zähnen des Stellrades in Eingriff ist. In einer bevorzugten Ausführung wird nur eine Mittellagenfeder benutzt, die sowohl die Mittelstellung des Handhebels als auch die Ausgangsposition der Mitnehmereinrichtung sicherstellt. Eine be­ sonders bevorzugte Anordnung weist entsprechend Anspruch 6 zwei Mittella­ genarme auf, die von einer Mittellagenfeder aufeinander zugezogen werden.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung zweier nicht einschrän­ kend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfindung, die unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen im folgenden näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 Ein Montagebild einer ersten Ausführungsform der Schrittschaltme­ chanik,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung, teilweise schnittbildlich ausge­ führt, der wesentlichen Teile einer Schrittschaltmechanik in einer zweiten Ausführung,

Fig. 3 ein Teilstück aus Fig. 2 bei gleicher Art der Darstellung, gleichem Blickwinkel und gleicher Position der Teile, um die Nullstellung erläutern zu können und

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, jedoch nach einem Schwenk­ winkel des Handhebels um den Winkel phi, der zu einem Eingriff der Mit­ nehmereinrichtung, aber noch nicht zu einem Transport des Stellrades führt.

Wie sich aus den Figuren ersehen läßt, hat die Schrittschaltmechanik ein Gestell 20, das in der konkreten Ausführung jeweils durch eine Grundplat­ te 19 und ein Deckblech 21 realisiert ist. Ein Handhebel 22 ist um eine Lagerwelle 28 schwenkbar angeordnet. Hierfür ist in der Grundplatte 19 eine Lagerbohrung 26 vorgesehen, sie wird von einem Ritzel 30, das mit der Lagerwelle 28 gleichachsig ist, durchgriffen. Dieses Ritzel befindet sich auf der Ausgangsseite einer Freilaufbremse 24, die im Rückwege sperrt. Eingangsseitig ist der Freilaufbremse 24 ein Stellrad 46 zugeordnet, das gleichachsig mit der Lagerwelle 28 ist, vorzugsweise mit ihr drehverbunden ist. Die Lagerwelle greift in eine entsprechende Paßbohrung des Deck­ blechs 21. Deckblech 21 und Grundplatte 19 sind durch drei Distanzstücke 32 in Abstand voneinander gehalten, sie werden durch Schrauben 34, die auch als Nieten ausgeführt sein können, miteinander verbunden.

Im Handhebel 22 ist eine Lagerbohrung 36 ausgebildet, in den ein Stift greift, der eine Mitnehmereinrichtung 50, die hier als einstückiger, im we­ sentlichen dreieckförmiger und klappsymmetrischer Mitnehmer 50 ausge­ führt ist, schwenklagert. Dieser Mitnehmer 50 hat zwei Mitnehmerbereiche 52, 54. Sie haben jeweils einige, mit der Verzahnung des Stellrades 46 in Eingriff gelangende Zähne, beispielsweise drei.

Zwischen diesem Lagerstift und der Lagerwelle 28 hat der Mitnehmer 50 eine Bohrung 56. Sie wird von einem Stift 58 durchgriffen, der von einem Ringteil 60 parallel zur Achse der Lagerwelle 28 vorspringt. Dieser Ringteil 60 umgreift die Freilaufbremse 24 und kann ihr gegenüber verdreht werden. Aufgrund des Umgriffs erhält er eine Führung. Er hat eine Ausnehmung, in deren Mitte der Stift vorspringt und die den Mitnehmer 50 aufnimmt.

Auf der dem Stift 58 gegenüberliegenden Seite hat der Mitnehmer 50 eine Sackbohrung, in ihr ist eine kleine Schraubendruckfeder 62 und eine Kugel 64 angeordnet, letztere steht unter dem Druck der Feder 62 vor. Sie schleift auf der Oberfläche der Grundplatte 19 und bewirkt dadurch eine Reibung. Schraubendruckfeder 62 und Kugel 64 bilden eine Bremse, die er­ findungsgemäß die Funktion einer Steuereinrichtung hat.

Auf dem Deckblech 21 sind außen zwei etwa L-förmige Mittellagenarme 66 schwenkbar angelenkt, sie werden von einer Mittellagenfeder 68 so aufein­ ander zugezogen, daß freie Enden 70 der Mittellagenarme im wesentlichen parallel zueinander und in einem geringen Abstand voneinander sind. Von dem Deckblech 21 springt ein Haltevorsprung 72 vor, er befindet sich stets zwischen den freien Enden 70 und am Rande eines Fensters 74. Durch die­ ses Fenster 74 ragt ein Mittellagenvorsprung 76 des Handhebels 22, der sich ebenfalls zwischen den freien Enden 70 befindet. Der Handhebel 22 hat ebenfalls ein Fenster. Es wird von dem in seinem vorderen Bereich als fla­ ches Teil ausgeführten Stift 58 durchgriffen. Dieses flache Teil befindet sich ebenfalls zwischen den freien Enden. Es ist jedoch vorzugsweise ger­ ingfügig schmaler als der Mittellagenvorsprung 76 des Handhebels 22.

Die Schrittschaltmechanik funktioniert wie folgt: Wird der Handhebel 22 ausgehend von der Mittellage, in der er durch die Anordnung aus den Mit­ tellagenarmen 66 und der Mittellagenfeder 68 sowie den weiteren Teilen gehalten wird, in eine Richtung verschwenkt, so drückt sein Mittellagen­ vorsprung 76 den in Bewegungsrichtung vorn liegenden Mittellagenarm 66 zur Seite. Der andere Mittellagenarm bleibt, gehalten durch die Anlage an dem gehäusefesten Haltevorsprung 72, in seiner Position. Bei der Schwenk­ bewegung wird der Mitnehmer 50 grundsätzlich mitbewegt. Da er aber durch die Bremse 62, 64 gehalten wird, kippt er zunächst so, daß sein in Bewe­ gungsrichtung vorn liegender Mitnehmerbereich in Eingriff mit den Zähnen des Stellrades 46 gelangt. Erst bei weitergeführter Verstellbewegung wird das Stellrad 46 gedreht. Dadurch dreht sich dann auch das Ritzel 30.

Sobald der Antriebshub beendet ist, sperrt die Freilaufbremse 24. Der Rückweg des Handhebels 22 wird nun durch die Mittellagenfeder 68 be­ wirkt, zumindest unterstützt. Schwenkt der Handhebel 22 wieder auf die Mittestellung zu, so bleibt, bewirkt durch die Bremse 62, 64, der Mitnehmer 50 zurück, dies bewirkt ein Ausschwenken des zuvor in Eingriff befindli­ chen Mitnehmerbereichs 52 aus der Verzahnung des Stellrades 46. Der Rückhub erfolgt danach frei von einem Geräusch oder Eingriff irgendwel­ cher Zähne.

Der Hub ist vollständig beendet, wenn sich der Mittellagenvorsprung 76 und das flache Teil des Stifts 58 wieder in Überdeckung mit dem Haltevor­ sprung 72 befinden.

Ein weiterer Hub erfolgt genauso wie der soeben beschriebene Hub. Bei einem Hub in die andere Richtung laufen die Vorgänge entsprechend anders ab.

Ein zweite Ausführung der Vorrichtung ist aus den Fig. 2 bis 4 ersicht­ lich. Es ist nun kein Ringteil 60 vorgesehen, vielmehr springt vom Mitneh­ mer 50 nach unten ein Bremsteil vor, das nun die Aufgabe der Kugel und der Druckfeder übernimmt. Ihm ist eine Einsenkung 78 in der Grundplatte 19 zugeordnet. Eine derartige Einsenkung kann auch für die Kugel 64 in der Grundplatte 19 ausgebildet sein. Weiterhin springt vom Mitnehmer 50 in Gegenrichtung zum Bremsteil ein Zentrierstreifen 82 vor, der dem flachen Teil des Stiftes 58 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entspricht. Wie Fig. 2 zeigt, befinden sich in der dort wiedergegebenen Mittelstellung des Handhebels 22 der Mittellagenvorsprung 76, der Haltevorsprung 72 und der Zentrierstreifen 82 in Überdeckung und in Anlage an den freien Enden 70 der Mittellagenarme 66. Auf diese Weise ist die Anordnung klapperfrei. Der Mitnehmer 50 ist außer Eingriff mit den Zähnen des Stellrades 46. Diese Anordnung ist auch noch einmal in Fig. 3 gezeigt.

Wird nun der Handhebel 22 um einen Winkel, der in Fig. 4 mit phi bezeich­ net ist, geschwenkt, so führt dies zunächst noch nicht zu einem Transport, sondern lediglich zu einem Eingriff eines Mitnehmerbereichs 52 oder 54 des Mitnehmers 50 in die Verzahnung des Stellrades 40. Wie aus Fig. 4 zu erse­ hen ist, nimmt der Handhebel 22 bei seiner Schwenkbewegung ausgehend von seiner Mittelstellung zwar den Mitnehmer 50 mit, dieser wird aber da­ bei zunächst lediglich nur verschwenkt, das Bremsteil bleibt in der Ein­ senkung. Erst bei einem Schwenkwinkel oberhalb des Winkels phi findet ein Transport statt. Das Kippen des Mitnehmers 50 ist durch einen Pfeil 80 dargestellt.

Claims (7)

1. Selbstsperrende Schrittschaltmechanik für eine Verstellvorrichtung ei­ nes Fahrzeugsitzes, die eine Freilaufbremse (24) und ein Gestell (20) aufweist, an dem einerseits ein Handhebel (22) um eine Achse schwenk­ bar gelagert ist und in dem andererseits eine Lagerwelle (28) eines mit Zahnflanken versehenen Stellrades (46) gelagert ist, wobei am Handhe­ bel (22) eine Mitnehmereinrichtung (50) schwenkbar angelenkt ist, die zwei mit den Zähnen des Stellrades zusammenwirkende Mitnehmerberei­ che (52, 54) hat, von denen (a) in einer Transportrichtung jeweils nur einer aktiv ist, die sich (b) in einer Mittelstellung des Handhebels (22) außer Eingriff mit den Zahnflanken des Stellrades (46) befinden und von denen (c) einer beim Verschwenken des Handhebels (22) aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahnflanke des Stellra­ des (46) kommt und dieses transportiert, wohingegen der andere außer Eingriff mit dem Stellrad (46) bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Handhebel (22) um die Lagerwelle (28) schwenkbar ist, daß eine Steuer­ einrichtung vorgesehen ist, die den jeweils in Drehrichtung vorn lie­ genden Mitnehmerbereich (z. B. 52) beim Verschwenken des Handhebels (22) aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahn­ flanke des Stellrades (26) bringt und am Ende des Transporthubes des Handhebels (22) zunächst diesen Mitnehmerbereich (52) vom Stellrad (46) freigibt, bevor er frei von den Zähnen des Stellrades zurückbewegt wird.

2. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine zwischen Gestell (20) und Mitnehmereinrich­ tung (50) wirkende, reibende Bremse ist, die bewirkt, daß die Mitnehme­ reinrichtung bei einer Bewegung des Handhebels (22) gegenüber diesem anfänglich zurückbleibt.

3. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse von einer Druckfeder (62) und einer Kugel (64) gebildet ist.

4. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Mittelstellung des Handhebels (22) die Bremse, z. B. die Kugel (64) in eine kleine Vertiefung (Einsenkung (78)) eingreift.

5. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mitnehmerbereiche (52, 54) einstückig an einem mittig am Handhebel (22) angeordneten Mitnehmer (50) ausgebildet sind oder daß zwei seitliche, separat ausgeführte Mitnehmer vorgesehen sind.

6. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestell zwei Mittellagenarme (66) schwenkbar angelenkt sind, die von einer Mittellagenfeder (68) aufeinander zugezogen werden, daß sich zwi­ schen freien Enden (70) dieser Mittellagenarme (66) erstens ein Mittella­ genvorsprung (68) befindet, der vom Handhebel (22) vorspringt, daß dort zweitens ein gehäusefester Haltevorsprung (72) vorgesehen ist, und daß drittens sich dort ein Vorsprung befindet, der mit der Mitnehmerein­ richtung (50) in Verbindung steht, so daß am Ende eines Transporthubes des Handhebels (22) und bei Beginn der Rückbewegung die Mittellagen­ feder (68) zunächst nur auf den Mittellagenvorsprung (7668) einwirkt und den Handhebel (22) zurückschwenkt, bis die Mitnehmereinrichtung (50) geschwenkt und außer Eingriff mit dem Stellrad (46) ist, wonach dann auch die Mitnehmereinrichtung (50) mit zurückbewegt wird.

7. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung (50) einen Ringteil (60) aufweist, der das Stellrad (46) umgreift und frei drehbar ist und von dem mindestens ein Stift (58) achsparallel vorspringt, an dem die Mitnehmereinrichtung (50) schwenkbar gelagert ist.