DE19541938A1 - Lehnenbeschlag für einen einstellbaren Fahrzeugsitz mit einem Taumelgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkbeschlag, insbesondere einen Lehnenbeschlag, für einen einstellbaren Fahrzeugsitz mit einem ersten Ge­ lenkteil und einem demgegenüber verschwenkbaren, zweiten Gelenkteils sowie einem zwischen den Gelenkteilen angeordnetem Taumelgetriebe, das ein Außenzahnrad, einen in diese eingreifendes und bereichsweise mit ihm in Eingriff befindliches Innenzahnrad, einen Exzenter, eine Antriebswelle und eine federbelastete Einrichtung zum Spielausgleich mit einer axial wirkenden Feder und Konusflächen aufweist.

Ein derartig er Gelenkbeschlag ist aus der EP 486 659 B1 vorbekannt. Diese vorbekannte Vorrichtung benötigt zusätzlichen Raum für den Spielausgleich und besteht aus relativ vielen einzelnen Bauteilen. Weiterhin zeigt die DE 195 00 914.2 A1 einen spielfreien Gelenkbeschlag, der hinsichtlich seiner Gesamtauslegung ausgesprochen günstig ist, jedoch eine Vorrichtung zum Spielausgleich aufweist, die nicht mit Konusflächen und axialem Druck arbeitet.

Lehnenbeschläge der hier in Rede stehenden Art sollen möglichst klein bauen, im Kraftrückflußwege selbsttätig sperren, möglichst geringe Über­ tragungsverluste haben, aus wenigen, einfach zu montierbaren Bauteilen aufgebaut sein und im praktischen Betrieb nicht klappern. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, unter Beibehaltung dieser Vorteile und ausgehend von dem Gelenkbeschlag der eingangs genannten Art diesen da­ hingehend weiterzubilden, daß ein Spielausgleich unter Verwendung mög­ lichst weniger Bauteile und platzsparend erzielt wird.

Ausgehend von dem Gelenkbeschlag mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wird diese Aufgabe gelöst durch den Gelenkbeschlag nach dem Patentanspruch 1.

Erfindungsgemäß wird der Spielausgleich durch praktisch nur ein zusätzli­ ches Bauelement, nämlich die Feder, erreicht. Die Antriebswelle und der Exzenter sind nicht mehr direkt miteinander verbunden, sondern liegen über ihre Konusbereiche und auch zugleich über Mitnehmerfläche bzw. Mit­ nehmerflanke aneinander an. Aufgrund der länglichen Ausbildung der Aus­ nehmung kann der Exzenter parallel zur Richtung der Exzentrizität e in einer Radialebene der Antriebswelle bewegt werden. Durch die Feder wird er stets so gedrückt, daß in Richtung der Exzentrizität e eine spielfreie Anlage der beiden Konusbereiche bewirkt wird. Die Mitnehmerfläche der Antriebswelle und die mit ihr zusammenwirkende Mitnehmerflanke des Ex­ zenters sorgen für eine vorzugsweise spielfreie Übertragung des Drehmo­ mentes von der Antriebswelle auf den Exzenter und lassen weiterhin eine axiale Verschiebung des Exzenters gegenüber der Antriebswelle zu, und zwar in dem einerseits von den beiden Konusbereichen und andererseits von den örtlichen Gegebenheiten innerhalb des Gelenkbeschlages möglichen Bereich. Hierzu ist in einer bevorzugten Ausführung die mindestens eine Mitnehmerfläche in einer Ebene angeordnet, die parallel zu einer Ebene verläuft, die einerseits durch die zur Richtung der Exzentrizität e und andererseits durch die Achse der Antriebswelle definiert ist.

Unter Richtung der Exzentrizität wird ein Pfeil verstanden, dessen Ende auf der Achse der Antriebswelle liegt und zum Scheitelpunkt des Exzenters weist, also zu dem Punkt des Exzenters, der den größten Abstand von der Achse der Antriebswelle hat. Seine Länge beträgt e.

In einer bevorzugten Ausführung erstrecken sich die Konusbereiche nur
über einen Teilwinkel, insbesondere über weniger als 120°, z. B. nur über 5°. Die Konusbereiche müssen bevorzugt nur da ausgebildet sein, wo sich
die Exzentrizität e befindet. Der Konuswinkel wird so gewählt, daß inner­ halb des zur Verfügung stehenden Platzes, also des zulässigen axialen Weges des Exzenters auf der Antriebswelle, eine ausreichende Anlage der Konusteile und damit Spielfreiheit erzielt wird.

Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt darin, daß im Kraftübertra­ gungswege keinerlei Federn angeordnet sind, vielmehr wirkt die Feder, die die Konusteile in Anlage hält, in axialer Richtung. Sie kann vorzugsweise durch eine große Schraubendruckfeder realisiert sein, sie kann aber auch aus mindestens einer und dann in unmittelbarer Nähe des Scheitelpunktes des Exzenters wirkenden, kleinen Druckfeder ausgeführt sein.

Als Konusbereiche können Kegelsektorflächen oder aber auch Kegelzahnr­ äder eingesetzt werden, wobei eine geringe Anzahl von Zahnflanken, mini­ mal sogar eine Zahnflanke bei einem Konusbereich, ausreichend ist.

Auf der dem Gipfelpunkt der Exzentrizität diametral gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle besteht notwendigerweise ein Luftspalt zwischen Exzenter und Antriebswelle. Ist dieser Luftspalt nicht mehr vorhanden, ist eine weitere Nachstellung zu größer werdenden Exzentrizitäten hin nicht mehr möglich. Demgemäß ist der Luftspalt so gewählt, daß er stets vor­ liegt, auch bei der innerhalb des Bauraumes maximal zulässigen Exzentrizi­ tät.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschrän­ kend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1: Eine schnittbildliche Darstellung in Form eines Axialschnittes durch einen Gelenkbeschlag,

Fig. 2: ein Montagebild in perspektivischer Darstellung der am Spielaus­ gleich beteiligten Bauteile und

Fig. 3: eine Darstellung ähnlich Fig. 2 in einer anderen Ausführung und unter Weglassen unveränderter Bauteile.

Der Gelenkbeschlag hat einen ersten Gelenkteil 20 und einen zweiten Ge­ lenkteil 22. Die beiden Gelenkteile 20, 22 sind um eine Achse 24, die zu­ gleich die Achse einer Antriebswelle 26 ist, innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs verschwenkbar. Zu der konstruktiven Ausbildung wird auf die DE 195 00 914.2 A1 verwiesen, sie beschreibt Details der Ausbildung.

Die beiden Gelenkteile 20, 22 bilden ein Gehäuse. Sie sind zudem zusammen mit weiteren, im Gehäuseinneren angeordneten Teilen ein Taumelgetriebe. Hierzu bildet jedes Gelenkteil ein Innenzahnrad 28 aus, das einstückig durch Stanzen oder Prägen oder dergleichen aus einem Zuschnitt aus Flachmaterial des Gelenkteils erstellt ist. Die beiden Innenzahnräder 28 kämmen mit einem Außenzahnrad 30, das ein separates Teil ist und die Form eines Rings hat. Sein Zentrum ist um das Maß der Exzentrizität e versetzt, in der Darstellung gemäß Fig. 1 ist die Antriebswelle 26 so ge­ dreht, daß die unterhalb der Antriebswelle dargestellten Zähne der Innen­ zahnräder 28 und des Außenzahnrades 30 den größtmöglichen Abstand vo­ neinander haben, demgemäß haben die in der Darstellung oberhalb der An­ triebswelle 26 befindlichen Zähne den kleinstmöglichen Abstand. Die Exzen­ trizität erstreckt sich somit in der Zeichnungsebene. Die Exzentrizität wird als ein Pfeil dargestellt. Sein Basispunkt beginnt auf der Achse 24, seine Richtung weist auf den Punkt zu, wo die beiden Innenzahnräder 28 dem Außenzahnrad 30 am nächsten sind, seine Länge beträgt e.

Das Außenzahnrad 30 hat eine zylindrische Innenbohrung 32. An ihr liegt ein Exzenter 34 an, der eine zylindrische Außenfläche hat. Diese beiden zylindrischen Flächen sind so ausgeführt, daß der Exzenter 36 in Richtung der Achse 24 relativ zum Außenzahnrad 30 mit geringer Kraft verschoben werden kann, aber quer hierzu möglichst wenig bzw. praktisch kein Spiel aufweist.

Der Exzenter 34 weist einen Innenkonusbereich 36 auf, der Teilfläche einer länglichen Ausnehmung 38 ist. Diese hat weiterhin zwei gegenständige Mit­ nehmerflanken 20. Sie sind drehsymmetrisch zur Achse 24 und gehen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, nach oben in den Innenkonusbereich 36 über.

Der Exzenter ist napfförmig und bietet dadurch Platz für eine Feder 42, die als Schraubendruckfeder mit wenigen, beispielsweise zwei, Windungen ausgeführt ist. Sie stützt sich auf der einen Seite am Exzenter 34 und auf der anderen Seite an einem Gelenkteil, z. B. dem Gelenkteil 20, ab.

In einer bevorzugten, allerdings nicht dargestellten Ausführung springt von der Antriebswelle 26 ein Kragen radial weg, an ihm stützt sich die Feder 42 anstelle ihrer Abstützung am Gelenkteil 20 ab. Die Feder 42 kann auch durch einzelne, kleinere Druckfedern, beispielsweise im Durchmesser von 2-5 mm und gleicher Gesamtlänge wie die dargestellte Feder, ersetzt werden, die ebenfalls wie die dargestellte Feder 42 in axialer Richtung wirken.

Die Antriebswelle 26 hat einen Außenkonusbereich 44, der dem Innenkonus­ bereich 36 angepaßt ist und mit ihm zusammenwirkt, weiterhin zwei diamet­ ral gegenüberliegende, zueinander parallele Mitnehmerflächen 46, von denen jeweils eine mit einer Mitnehmerflanke 40 zusammenwirkt. Der Abstand der beiden Mitnehmerflächen 46 ist so gewählt, daß sie praktisch spielfrei zwi­ schen den Mitnehmerflanken 40 in axialer Richtung gleiten können und bei einer Drehung möglichst kein Spiel zwischen der Antriebswelle 26 und dem Exzenter 34 auftritt.

Beim praktischen Betrieb drückt die Feder 42 den Exzenter 34 50 weit in axialer Richtung, in Fig. 1 nach links, bis sein Innenkonusbereich 36 spiel­ frei am Außenkonusbereich 44 der Antriebswelle 26 anliegt und in Richtung des beschriebenen Exzentrizitätspfeils der Exzenter 34 spielfrei an der Innenbohrung 32 anliegt. In diesem Zustand ist der Gelenkbeschlag spiel­ frei.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Antriebswelle 26 zwei baugleiche Außenkonusbereiche 44, sie liegen um 180° versetzt. Auf diese Weise kann die Antriebswelle 26 in zwei unterschiedlichen Positionen, nämlich der dar­ gestellten (Fig. 2) und einer hier gegenüber um 180° verdrehten Position montiert werden. Anders ausgedrückt muß man bei der Montage nicht auf die Relativposition zwischen Antriebswelle 26 und Exzenter 34 achten.

Die jeweils nicht benutzte Gegenkonusfläche hat keine Wirkung, da sie nicht in Kontakt mit dem Exzenter 34 kommen kann, weil zwischen dessen unteren Bereich (Fig. 2) der Ausnehmung 38 und dem nicht benötigten Au­ ßenkonusbereich 44 stets ein Luftspalt 48 vorliegt, siehe Fig. 1.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 hat die Antriebswelle 26 eine keilför­ mige Nase, die mit ihrer ebenen Oberfläche den Außenkonusbereich 44 und mit ihren Seitenflächen die zwei Mitnehmerflächen 46 ausbildet. Dements­ prechend ist ein Schlitz im Exzenter 34 ausgebildet, der mit seiner Schräg­ fläche den Innenkonusbereich 36 bildet und dessen gegenüberliegende Sei­ tenflächen die Mitnehmerflanken 46 sind. Anhand der Fig. 3 soll darge­ stellt werden, daß es für die Konusbereiche genügt, wenn diese relativ schmal sind, weiterhin können die Kegelflächen zu planen Flächen entar­ ten.

Claims (10)

1. Gelenkbeschlag für einen einstellbaren Fahrzeugsitz, insbesondere Leh­ nengelenkbeschlag mit einem ersten Gelenkteil (20) und einem demge­ genüber verschwenkbaren, zweiten Gelenkteils (22) sowie einem zwischen den Gelenkteilen angeordneten Taumelgetriebe, das ein Außenzahnrad (30), ein in dieses eingreifendes und bereichsweise mit ihm in Eingriff befindliches Innenzahnrad (28), einen Exzenter (34), eine Antriebswelle (26) und eine Einrichtung zum Spielausgleich mit einer axial wirkenden Feder (42) und Konusflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (26) einerseits einen Außenkonusbereich (44) und anderer­ seits mindestens eine Mitnehmerfläche hat, daß der Exzenter (34) eine längliche, in Richtung der Exzentrizität e verlaufende Ausnehmung (38) hat, die a) die Antriebswelle (26) mit Spiel in Gegenrichtung zur Exzen­ trizität e aufnimmt, die b) einerseits einen Innenkonusbereich (36), der dem Außenkonusbereich (44) angepaßt ist, und c) andererseits minde­ stens eine Mitnehmerflanke (40) hat, die der Mitnehmerfläche (46) ange­ paßt ist, und daß die axial wirkende Feder (42) den Außenkonusbereich (44) und den Innenkonusbereich (36) gegeneinander vorbelastet.

2. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ke­ gelwinkel vom Innenkonusbereich (36) und Außenkonusbereich (44) zwi­ schen 10 und 30°, vorzugsweise um 20° liegen und daß die Kegelwinkel beider Bereiche gleich sind.

3. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ex­ zenter (34) ein scheibenförmiges Teil ist und daß er vorzugsweise eine Ausnehmung (38) für die platzsparende Unterbringung der mindestens einen Feder (42) hat.

4. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei um 180° zur Achse (24) der Antriebswelle (26) versetzte Mitnehmerflächen (46) vorgesehen sind.

5. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Au­ ßenkonusbereich (44) sich über einen Winkel von maximal 120°, vor­ zugsweise maximal 90° erstreckt.

6. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Au­ ßenkonusbereich (44) und die mindestens eine Mitnehmerfläche in radi­ aler Richtung gesehen nebeneinander an der Antriebswelle (26) ausge­ bildet sind.

7. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit­ nahmefläche an einer radial vorspringenden Rippe eines Konusbereichs ausgebildet ist, der eine entsprechende Rippenausnehmung im anderen Konusbereich entspricht.

8. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Antriebswelle (26) ein Kragen vorspringt, an dem sich die Feder (42) ab stützt.

9. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe­ der (42) so nahe wie möglich der radialen Außenfläche des Exzenters (34) angeordnet ist.

10. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ex­ zenter (34) einen zylindrischen Außenmantel und ein Außenzahnrad (30) des Taumelgebtriebes einen zylindrischen Innenmantel aufweist, daß der Innenmantel im wesentlichen spielfrei im Außenmantel angeordnet axial gegenüber dem Außenmantel verschiebbar ist, und daß zwischen dem In­ nenmantel und der Verzahnung des Außenzahnrades (30) ein Drehlager, insbesondere Rollen-, Kugel-, oder Gleitlager, angeordnet ist.