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Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung für ein um eine Schwenkachse schwenkbares Bauteil, mit einer Kupplung, die ein um eine Kupplungsachse drehbares Kupplungsteil aufweist und zwischen einer Blockierstellung, in der das Kupplungsteil an einer Drehung gehindert ist, und einer Freigabestellung umschaltbar ist, in der sich das Kupplungsteil um die Kupplungsachse drehen kann.
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Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einer Arretiervorrichtung für eine neigungsverstellbare Armlehne an einem Kraftfahrzeugsitz.
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In
DE 20 2018 100 651 U1 ist ein Beispiel einer Arretiervorrichtung dieser Art beschrieben, bei der die Kupplungsachse und die Schwenkachse zusammenfallen. In der Blockierstellung der Kupplung wird die Armlehne in der gewünschten Neigungsstellung gehalten. Eine am freien Ende der Armlehne angeordnete Lösetaste ist durch ein Getriebe mit der Kupplung verbunden und erlaubt es, die Kupplung in die Freigabestellung zu schalten, um die Neigung der Armlehne zu verändern und sie dann in der gewünschten neuen Neigungsstellung wieder zu arretieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arretiervorrichtung zu schaffen, die eine kostengünstige und kleinbauende Kupplung aufweist und dennoch in der Lage ist, einem hohen auf das schwenkbare Bauteil wirkenden Drehmoment standzuhalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kupplung so an dem schwenkbaren Bauteil montiert ist, dass die Kupplungsachse in einem festen Abstand parallel zu der Schwenkachse verläuft, und dass das Kupplungsteil durch ein Getriebe mit einem Schubglied verbunden ist, das durch Drehung des Kupplungsteils in eine Abstützstellung antreibbar ist, in der es sich in einer gegenüber der Schwenkachse versetzten Position an einem stationären Stützbock abstützt.
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Bei dieser Arretiervorrichtung ist der Hebelarm, über den der Stützbock an dem Schubglied und damit letztlich an dem schwenkbaren Bauteil angreift, unabhängig von den Dimensionen der Kupplung so wählbar, dass das schwenkbare Bauteil schon mit einer geringen zwischen dem Stützbock und dem Schubglied wirkenden Kraft gegen ein hohes Drehmoment abgestützt werden kann. Die Kupplung selbst braucht somit nur einem wesentlich kleineren Drehmoment standzuhalten, das über das Getriebe auf das drehbare Kupplungsteil übertragen wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das schwenkbare Bauteil eine Armlehne, und die Kupplung, das Getriebe und das Schubglied sind geschützt in einer Polsterung der Armlehne aufgenommen.
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Die Kupplung kann durch ein einseitig klemmenden Freilauf gebildet werden, der auch in der Blockierstellung noch eine Aufwärts-Schwenkbewegung der Armlehne zulässt und die Armlehne nur gegen eine Schwenkbewegung in der entgegengesetzten Richtung blockiert.
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Die Kupplung kann einen Klemmkörperfreilauf aufweisen, der zwischen dem drehbaren Kupplungsteil und einem fest an dem schwenkbaren Bauteil gehaltenen stationären Teil wirkt und ein Löseelement aufweist, mit dem sich die Klemmkörper in eine nicht klemmende Position überführen lassen.
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Das Löseelement der Kupplung kann über einen geeigneten Betätigungsmechanismus mit einer Lösetaste gekoppelt sein, die der Benutzer von Hand betätigen kann, um die Blockierung der Kupplung vorübergehend aufzuheben.
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Das zwischen dem drehbaren Kupplungsteil und dem Schubglied wirkende Getriebe kann beispielsweise durch ein Ritzel und eine Zahnstange gebildet werden.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Arretiervorrichtung für eine Armlehne eines Kraftfahrzeugsitzes;
- 2 die Arretiervorrichtung nach 1 in der Draufsicht;
- 3 eine im Querschnitt dargestellte Kupplung und Teile eines zugehörigen Betätigungsmechanismus;
- 4 die Arretiervorrichtung in einem Zustand in dem die Armlehne in einer leicht aufwärts geschwenkten Position arretiert ist;
- 5 die Arretiervorrichtung in einem Zustand, in dem die Arretierung gelöst ist, und
- 6 die Kupplung und den Betätigungsmechanismus nach 3 in einem Zustand, in dem die Kupplung gelöst ist.
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In 1 ist eine Armlehne 10 eines Kraftfahrzeugsitzes gezeigt, die um eine Schwenkachse A schwenkbar ist und deren Polsterung 12 hier nur gestrichelt angedeutet ist. Im Inneren wird die Armlehne durch zwei parallele Tragarme 14 ausgesteift, die jeweils durch ein Drehlager 16, das die Schwenkachse A definiert, an einem Lagerbock 18 gehalten sind. Die Lagerböcke 18 sind starr auf einer Konsole 20 angeordnet, die Teil eines Rahmens des Fahrzeugsitzes ist.
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Eine Arretiervorrichtung 22 der Armlehne 10 ist größtenteils im Inneren der Armlehne untergebracht und weist eine Kupplung 24 auf, von der in 1 vor allem ein Kupplungsteil 26 in der Form eines Ritzels zu sehen ist, das um eine Kupplungsachse B drehbar ist und mit einer Zahnstange 28 kämmt. Die Zahnstange ist in einem Gehäuse 30, das sich zwischen den beiden Tragarmen 14 erstreckt, verschiebbar geführt. Ein Ende der Zahnstange 28, rechts in 1, bildet ein Schubglied 32, mit dem sich die Zahnstange - und damit die gesamte Armlehne - an einem von der Konsole 20 aufragenden Stützbock 34 abstützt.
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Die Tragarme 14 sind an der Unterseite durch eine Bodenplatte 36 verbunden, auf der das Gehäuse 30 montiert ist. Auch die Kupplung 24 ist in einem Teil des Gehäuses 30 untergebracht. Wie in der Draufsicht in 2 zu erkennen ist, bildet das Gehäuse auf der der Kupplung entgegengesetzten Seite der Zahnstange 28 ein Lager 38 für das freie Ende des drehbaren Kupplungsteils 26.
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Das Gehäuse 30 nimmt außerdem eine Feder 40 auf, die die Zahnstange 28 in Richtung auf den Lagerbock 34 vorspannt.
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Die Kupplung 24 weist auf der von der Zahnstange 28 abgewandten Seite ein Löseelement 42 auf, das um die Kupplungsachse B drehbar ist und einen radial abstehenden ersten Betätigungsarm 44 hat. An dem Betätigungsarm 44 greift eine Zugfeder 46 an, die an einem Halter 48 verankert ist und das Löseelement 42 in eine inaktive Stellung vorspannt, in der die Kupplung in einer Drehrichtung blockiert, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird.
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Ein weiterer Betätigungsarm 50 des Löseelements 42 steht über eine Kulissenführung 52 mit einer Schubstange 54 in Eingriff, die verschiebbar in dem Gehäuse 30 geführt ist und deren entgegengesetztes Ende, links in 1 und 2, durch einen Arm eines Winkelhebels 56 beaufschlagt wird. Ein anderer Arm des Winkelhebels 56 ragt aus der Polsterung 12 heraus und trägt an der Unterseite eine Lösetaste 58 zur Betätigung des Löseelements 42. Der Winkelhebel 56 ist um eine Achse 60 schwenkbar, die in einem von der Bodenplatte 36 aufragenden Lagergestell 62 gelagert ist. Wenn der Benutzer mit der Hand das Ende der Armlehne 10 umgreift und mit den Fingern die Lösetaste 58 nach oben zieht, so schiebt der aufragende Arm des Winkelhebels 56 die Schubstange 54 nach rechts in 1, und über die Kulissenführung 52 wird das Ende des Betätigungsarms 50 des Löseelements 42 entgegen der Kraft der Feder 46 nach unten gedrückt, wodurch die Kupplung 24 in eine Freigabestellung gelangt.
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Auf der Schubstange 54 ist ein Anschlag 64 angeordnet, der zusammen mit einem weiteren, fest an einem Teil des Gehäuses 30 angebrachten Anschlag 66 den Verschiebeweg der Schubstange 54 begrenzt.
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In 3 ist die Kupplung 24 im Querschnitt gezeigt. Die Kupplung 24 ist ein einseitig wirkender Klemmrollenfreilauf mit einem Außenring 68 und einem Innenring 70, die miteinander einen Ringspalt bilden, in dem Klemmrollen 72 angeordnet sind. Eine zentrale Bohrung des Innenrings 70 bildet Keilnuten 74 und nimmt einen in 3 nicht gezeigten Wellenstummel des Kupplungsteils 26 auf, der auf diese Weise drehfest mit dem Innenring verbunden ist. Am äußeren Umfang bildet der Innenring 70 eine zylindrische Lauffläche für die Klemmrollen 72. Der innere Umfang des Außenrings 68 bildet dagegen eine Klemmkontur 76, die so geformt ist, dass sich der Ringspalt an der Stelle jeder Klemmrolle 72 in Uhrzeigerrichtung in 3 verjüngt.
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Von dem Löseelement 42 ist in 3 lediglich ein Kranz von Klauen 78 zu erkennen, die axial in den Ringspalt der Kupplung ragen und mit Spiel in die Zwischenräume zwischen den Klemmrollen 72 eingreifen. Durch die Zugfeder 46 wird das Löseelement in Uhrzeigerrichtung in 3 vorgespannt, so dass die Klauen 78 die Klemmkörper 72 in die Richtung drücken, in der sich der Ringspalt verengt. Auf diese Weise werden die Klemmrollen in einer Klemmposition gehalten. Wenn auf den Innenring 70 der Kupplung ein Drehmoment im Uhrzeigersinn wirkt, so wird die Klemmung der Klemmrollen 72 noch verstärkt, so dass die Kupplung selbsthemmend in einer Blockierstellung gehalten wird und der Innenring 70 an einer Drehung im Uhrzeigersinn gehindert ist.
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Wenn auf den Innenring 70 ein Drehmoment in entgegengesetzter Richtung wirkt, so werden die Klemmrollen 72 und das Löseelement 42 entgegen der Kraft der Zugfeder 46 in eine Position gedreht, in der der Ringspalt eine größere Breite hat und die Klemmung aufgehoben ist. Eine Drehung des Innenrings 70 im Gegenuhrzeigersinn wäre deshalb zwar möglich, wird jedoch in dem in 1 gezeigten Zustand dadurch verhindert, dass sich die Zahnstange 28 mit ihrem Schubglied 32 an dem Stützbock 34 abstützt.
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Wenn auf das freie Ende der Armlehne 10 eine abwärts gerichtete Kraft wirkt, so hätte die Armlehne die Tendenz, im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkachse A zu schwenken. Zwischen dem Stützbock 34 und dem Schubglied 32 wirkt dann eine Kraft, die die Tendenz hat, die Zahnstange 28 relativ zur Armlehne nach links in 1 zu verschieben und das Ritzel (Kupplungsteil 26) im Uhrzeigersinn zu drehen. Da diese Drehung jedoch durch die Kupplung 24 verhindert wird, ist die Armlehne 10 in der in 1 gezeigten Position arretiert.
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Wenn dagegen auf das freie Ende der Armlehne 10 eine aufwärts gerichtete Kraft wirkt, so kann die Armlehne frei um die Schwenkachse A schwenken, wobei das Schubglied 32 von dem Stützbock 34 abrücken kann.
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4 zeigt die Armlehne in einer Position, in der sie um einen kleinen Winkel aufwärts um die Schwenkachse A verschwenkt ist. Da die Feder 40 eine nach rechts gerichtete Kraft auf die Zahnstange 28 ausübt und das ritzelförmige Kupplungsteil 26 dieser Bewegung folgen und sich im Gegenuhrzeigersinn drehen kann, bleibt das Schubglied 32 an dem Stützbock 34 in Anlage.
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Das Bewegungsspiel der Zahnstange 28 wird jedoch durch einen Haltestift 80 begrenzt, der in ein Langloch 82 der Zahnstange 28 eingreift. In 4 hat die Zahnstange 28 das Ende ihres Bewegungsspiels erreicht. Wenn die Armlehne 10 weiter nach oben geschwenkt wird, so wird deshalb das Schubglied 32 vom Stützbock 34 abgehoben. Wenn dann die Armlehne wieder losgelassen wird, fällt sie in die in 4 gezeigte Position zurück.
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Wenn der Benutzer die Armlehne wieder in eine etwas weniger geneigte Position bringen möchte, so kann er dies dadurch erreichen, dass er mit Hilfe der Lösetaste 58 die Kupplung 24 löst und die Armlehne dann weiter nach unten drückt. In 5 ist die Lösetaste 58 nach oben gezogen worden, und der Winkelhebel 56 wurde dadurch so verschwenkt, dass er die Schubstange 54 nach rechts verschoben hat, bis der Anschlag 64 am Anschlag 66 anschlägt.
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Wie 6 zeigt, bewirkt die Kulissenführung 52, dass bei der Bewegung der Schubstange 54 nach rechts der zweite Betätigungsarm 50 des Löseelements 42 entgegen der Kraft der Zugfeder 46 abwärts geschwenkt und dadurch das Löseelement im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. In 6 haben deshalb die Klauen 78 die Klemmrollen 72 aus der Klemmposition herausgedrückt, so dass sich der Innenring 70 und das Kupplungsteil 26 auch in Uhrzeigerrichtung drehen können. Wenn der Benutzer gleichzeitig einen leichten Druck auf das freie Ende der Armlehne 10 ausübt, können daher die Tragarme 14 abwärts geschwenkt werden, während die am Stützbock 34 abgestützte Zahnstange nach links verschoben wird. Sobald der Benutzer die Lösetaste 58 wieder loslässt, wird die Armlehne 10 in der dann erreichten Position erneut arretiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202018100651 U1 [0003]
