DE19541938B4

DE19541938B4 - Gelenkbeschlag für einen einstellbaren Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE19541938B4
Application number: DE1995141938
Authority: DE
Inventors: Heinz Bauer; Burckhard Becker; Ernst-Reiner Frohnhaus
Original assignee: C Rob Hammerstein GmbH
Current assignee: Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH and Co KG
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: DE19541938A1

Abstract

Gelenkbeschlag für einen einstellbaren Fahrzeugsitz, insbesondere Lehnengelenkbeschlag mit einem ersten Gelenkteil (20) und einem demgegenüber 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, wobei die Antriebswelle (26) einerseits einen Außenkonusbereich (44) und andererseits mindestens eine Mitnehmerfläche hat, der Exzenter (34) eine längliche, in Richtung der Exzentrizität e verlaufende Ausnehmung (38) hat, die a) die Antriebswelle (26) mit Spiel in Gegenrichtung zur Exzentrizität e aufnimmt, die b) einerseits einen Innenkonusbereich (36), der dem Außenkonusbereich (44) angepasst ist, und die c) andererseits mindestens eine Mitnehmerflanke (40) hat, die der Mitnehmerfläche (46) angepasst ist, wobei die axial wirkende Feder (42) den Außenkonusbereich (44) und den Innenkonusbereich (36) gegeneinander vorbelastet, dadurch gekennzeichnet, dass der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkbeschlag, insbesondere einen Lehnenbeschlag, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Gelenkbeschlag ist aus DE 2 326 223 A bekannt.

Ähnliche Gelenkbeschläge sind aus DE 87 05 554 U1 , DE 37 44 454 A1 , DE 38 00 765 A1 und EP 486 659 B1 vorbekannt. Die aus EP 486 659 B1 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 Übertragungsverluste haben, aus wenigen, einfach zu montierenden 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 dahingehend weiterzubilden, dass der Spielausgleich unter Verwendung weniger Bauteile möglichst Platz sparend 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 hat der Exzenter, der ein scheibenförmiges Teil ist, eine Aussparung. Diese ermöglicht eine Platz sparende Unterbringung der mindestens einen Feder. Dabei ist die Feder so nahe wie möglich der radialen Außenfläche des Exzenters angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführung ist 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 Grad, z. B. nur über 5 Grad. Die Konusbereiche müssen bevorzugt nur da ausgebildet sein, wo sich die Exzentrizität e befindet. Der Konuswinkel wird so gewählt, dass innerhalb 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.

Im Kraftübertragungswege sind keinerlei Federn angeordnet, 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 Kegelzahnräder eingesetzt werden, wobei eine geringe Anzahl von Zahnflanken, minimal 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 vorliegt, auch bei der innerhalb des Bauraumes maximal zulässigen Exzentrizität.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, di unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
1: eine schnittbildliche Darstellung in Form eines Axialschnittes durch einen Gelenkbeschlag,
2: ein Montagebild in perspektivischer Darstellung der am Spielausgleich beteiligten Bauteile und
3: eine Darstellung ähnlich 2 in einer anderen Ausführung und unter Weglassen unveränderter Bauteile.
Der Gelenkbeschlag hat einen ersten Gelenkteil 20 und einen zweiten Gelenkteil 22. Die beiden Gelenkteile 20, 22 sind um eine Achse 24, die zugleich 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 1 ist die Antriebswelle 26 so gedreht, daß die unterhalb der Antriebswelle dargestellten Zähne der Innenzahnräder 28 und des Außenzahnrades 30 den größtmöglichen Abstand voneinander haben, demgemäß haben die in der Darstellung oberhalb der Antriebswelle 26 befindlichen Zähne den kleinstmöglichen Abstand. Die Exzentrizität 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 Mitnehmerflanken 20. Sie sind drehsymmetrisch zur Achse 24 und gehen, wie aus 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 Innenkonusbereich 36 angepaßt ist und mit ihm zusammenwirkt, weiterhin zwei diametral 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 zwischen 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 so weit in axialer Richtung, in 1 nach links, bis sein Innenkonusbereich 36 spielfrei 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 spielfrei.
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 dargestellten (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 (2) der Ausnehmung 38 und dem nicht benötigten Außenkonusbereich 44 stets ein Luftspalt 48 vorliegt, siehe 1.
Im Ausführungsbeispiel nach 2 hat die Antriebswelle 26 eine keilförmige Nase, die mit ihrer ebenen Oberfläche den Außenkonusbereich 44 und mit ihren Seitenflächen die zwei Mitnehmerflächen 46 ausbildet. Dementsprechend ist ein Schlitz im Exzenter 34 ausgebildet, der mit seiner Schrägfläche den Innenkonusbereich 36 bildet und dessen gegenüberliegende Seitenflächen die Mitnehmerflanken 4b sind. Anhand der 3 soll darge stellt werden, daß es für die Konusbereiche genügt, wenn diese relativ schmal sind, weiterhin können die Kegelflächen zu planen Flächen entarten.

Claims

Gelenkbeschlag für einen einstellbaren Fahrzeugsitz, insbesondere Lehnengelenkbeschlag mit einem ersten Gelenkteil (20) und einem demgegenüber 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, wobei die Antriebswelle (26) einerseits einen Außenkonusbereich (44) und andererseits mindestens eine Mitnehmerfläche hat, der Exzenter (34) eine längliche, in Richtung der Exzentrizität e verlaufende Ausnehmung (38) hat, die a) die Antriebswelle (26) mit Spiel in Gegenrichtung zur Exzentrizität e aufnimmt, die b) einerseits einen Innenkonusbereich (36), der dem Außenkonusbereich (44) angepasst ist, und die c) andererseits mindestens eine Mitnehmerflanke (40) hat, die der Mitnehmerfläche (46) angepasst ist, wobei die axial wirkende Feder (42) den Außenkonusbereich (44) und den Innenkonusbereich (36) gegeneinander vorbelastet, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (34) ein scheibenförmiges Teil ist, dass der Exzenter (34) eine Aussparung für die Platz sparende Unterbringung der mindestens einen Feder (42) hat, und dass die Feder (42) so nahe wie möglich der radialen Außenfläche des Exzenters (34) angeordnet ist.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelwinkel vom Innenkonusbereich (36) und Außenkonusbereich (44) zwischen 10 und 30 Grad, vorzugsweise um 20 Grad liegen und dass die Kegelwinkel beider Bereiche gleich sind.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei um 180 Grad zur Achse (24) der Antriebswelle (26) versetzte Mitnehmerflächen (46) vorgesehen sind.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkonusbereich (44) sich über einen Winkel von maximal 120 Grad, vorzugsweise maximal 90 Grad erstreckt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkonusbereich (44) und die mindestens eine Mitnehmerfläche in radialer Richtung gesehen nebeneinander an der Antriebswelle (26) ausgebildet sind.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmefläche an einer radial vorspringenden Rippe eines Konusbereichs ausgebildet ist, der eine entsprechende Rippenausnehmung im anderen Konusbereich entspricht.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Antriebswelle (26) ein Kragen vorspringt, an dem sich die Feder (42) abstützt.
Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter (34) einen zylindrischen Außenmantel und ein Außenzahnrad (30) des Taumelgetriebes einen zylindrischen Innenmantel aufweist, dass der Innenmantel im Wesentlichen spielfrei im Außenmantel angeordnet axial gegenüber dem Außenmantel verschiebbar ist, und dass zwischen dem Innenmantel und der Verzahnung des Außenzahnrades (30) ein Drehlager, insbesondere Rollen-, Kugel-, oder Gleitlager, angeordnet ist.