DE2448659A1

DE2448659A1 - Easily operated universal joint for adjustable seat backrests - has hollow drive shaft with stepped recess increasing gearing for easier wear resistant operation

Info

Publication number: DE2448659A1
Application number: DE19742448659
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl Ing Babak
Original assignee: Automobilove Zavody np
Current assignee: Automobilove Zavody np
Priority date: 1974-10-11
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1976-04-22
Also published as: GB1445947A

Abstract

The universal joint comprises a lower arm (3) firmly connected to the seat frame and having an externally cogged wheel (1) and an upper arm (4) fastened to the back rest frame and with an inner cogged rim (2). The upper arm (4) contains a circular opening for a hollow drive shaft (5) which contains a recess (7) which has at least two steps in its width and is designed to receive an H-shaped segment. The longitudinal axes of the stepped faces of the drive shaft (5) run parallel to each other whilst the width of the shaft (5) in the first part of the recess (7) is the same as the inner width of the segment (6) and the width of the shaft in the second part of the recess is equal to or smaller than the difference between the width and twice the value of the eccentricity.

Description

Universalgelenk für verstellbare Sitzlehnen Die Erfindung betrifft ein Universalgelenk für verstellbare Sitzlehnen, das eine stetige und eine sprunghafte Änderung des Neigungswinkels der Lehne ermöglicht. Universal Joint for Reclining Seats The invention relates to a universal joint for adjustable seat backs, one constant and one erratic Change the angle of inclination of the backrest allows.

Bisher verwendete Gelenke dieser Art besitzen im inaktiven Zustand zwei Freiheitsgrade und benutzen zur sprunghaften Änderung der Lage der Sitzlehne ein System zum Ausschieen eines Exzenters, das ein außenverzahntes Zahnrad freigibt, das dann eine allgemeine Bewegung durchführt, die jedoch kein Abrollen ist. Beim Zurückschieben des Exzenters muß seine richtige Lage durch eine breite Abschrägung auf der äußeren Exzenterfläche gefunden werden. Dies hat eine verkleinerte Funktions-Kontaktfläche des Exzenters und dadurch eine Erhöhung des spezifischen Druckes und eine Herabsetzung der Lebensdauer der Kontaktteile zur Folge. Der Exzenter muß mit den genauen Toleranzen der Exzentrizität hergestellt werden, was große Anforderungen an die Fertigung stellt. Hitherto used joints of this type are in the inactive state two degrees of freedom and use to abruptly change the position of the seat back a system for pushing out an eccentric that releases an externally toothed gear, which then performs a general movement that is not, however, a roll. At the The eccentric must be pushed back into its correct position through a wide bevel can be found on the outer eccentric surface. This has a reduced functional contact area of the eccentric and thereby an increase in the specific pressure and a decrease the service life of the contact parts. The eccentric must go with the exact tolerances of the eccentricity can be made, which makes great demands to the production.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Festigkeit und die Lebensdauer eines derartigen Universalgelenkes zu verbessern, den Verschleiß der Betätigungselemente zu verringern und seine Handhabung und Verstellmöglichkeit zu vereinfachen. The object of the invention is the strength and the service life to improve such a universal joint, the wear of the actuating elements to reduce and to simplify its handling and adjustment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hohle Antriebswelle eine mindestens zweimal in der Breite abgestufte Ausnehmung aufweist, in die ein H-förmiges Segment eingreift. This object is achieved in that the hollow The drive shaft has a recess that is at least twice in width, in which an H-shaped segment engages.

Die Stufenflächen der hohlen Antriebswelle können zueinander parallel und die Breite der Antriebswelle im ersten Teil der Ausnehmung gleich der inneren Breite des Segments und die Breite der Antriebswelle im zweiten Teil der Ausnehmung gleich oder kleiner als der Unterschied der Breite der Antriebswelle im ersten Teil der Ausnehmung und des zweifachen Wertes der Exzentrizität sein. Der erste Teil der Ausnehmung kann aber auch durch Schrägflächen gebildet sein, die miteinander einen Winkel bilden, wobei der zweite Teil der Ausnehmung dann von Flächen begrenzt wird, die mit der Längsachse der Antriebswelle parallel verlaufen. Zwischen einem Deckblech und einer kegelförmigen Feder ist vorteilhaft eine profilierte Unterlage eingesetzt, die mit einem kreisförmigen Einpreßteil versehen ist, dessen äußerer Durchmesser dem Außendurchmesser der hohlen Antriebswelle entspricht. The step surfaces of the hollow drive shaft can be parallel to one another and the width of the drive shaft in the first part of the recess is equal to the inner one Width of the segment and the width of the drive shaft in the second part of the recess equal to or less than the difference in the width of the drive shaft in the first part the recess and twice the value of the eccentricity. The first part the recess can, however, also be formed by inclined surfaces that interlock with one another form an angle, the second part of the recess then being delimited by surfaces which run parallel to the longitudinal axis of the drive shaft. Between one Cover plate and a conical spring is advantageous a profiled base used, which is provided with a circular press-fit, the outer Diameter corresponds to the outer diameter of the hollow drive shaft.

Das erfindungsgemäße Universalgelenk wirkt mit einem Freiheitsgrad im inaktiven Zustand. Bei einer sprunghaften Änderung der Lage der Sitzlehne führt das trochoidal außenverzahnte Rad eine exakte umlaufende Drehbewegung aus, wobei die Achsentfernung der Räder in jedem Zeitpunkt gleich ist, d.h., daß diese nicht erst nach dem Einschieben des Exzenters erreicht wird. Das Gelenk stellt keine Ansprüche an die Einstellung des Werts der Exzentrizität, die automatisch auf Grund der Eigenschaften der trochoidalen Verzahnung eingestellt wird. Im Vergleich mit den bisher bekannten Gelenken dieses Typs besitzt es einen bis viermal feineren Schritt bei einer sprunghaften Änderung der Lage der Sitzlehne. Die trochoidale Verzahnung ermöglicht ebenfalls die Anwendung einer größeren Anzahl der Zähne ohne Gefahr einer Kopfüberlagerung. Dies ermöglicht ein größeres übersetzungsverhältnis, wodurch die Festigkeit erhöht und die Handhabung vereinfacht wird. Mit Vorteil kann dieser Mechanismus mit einem Gelenk kombiniert werden, das nur für eine stetige Änderung der Lage der Lehne bestimmt ist, da die Mehrzahl der Bestandteile identisch sind. The universal joint according to the invention acts with one degree of freedom in the inactive state. With a sudden change in the position of the seat back leads the trochoidal externally toothed wheel from an exact revolving movement, whereby the distance between the axles of the wheels is the same at every point in time, i.e. this is not is only reached after the eccentric has been pushed in. The joint makes no demands to the setting of the value of the eccentricity, which is automatically based on the properties the trochoidal toothing is adjusted. Compared with the previously known Joints of this type have a step that is one to four times finer in the case of a jump Change the position of the seat back. The trochoidal interlocking also enables the use of a larger number of teeth without the risk of overlaying the head. This enables a larger transmission ratio, which increases strength and handling is simplified. This mechanism can be used with advantage Joint are combined, which is only intended for a constant change in the position of the backrest is because the majority of the components are identical.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Universalgelenkes für eine verstellbare Sitzlehne anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine längs der Linie A-A in Fig. 2 teilgeschnittene Seitenansicht des Universalgelenks; Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Schnittebene B-B in Fig. 1; Fig. 3 ein Detail des Segments in der Form des Buchstabens "H"; Fig. 4 ein Detail der Antriebswelle in der Ansicht; Fig. 5 ein Detail der Antriebswelle in einer alternativen Ausführung; und Fig. 6 eine geformte Unterlage in einer axonometrischen Ansicht. The following is an embodiment of the universal joint according to the invention for an adjustable seat back described in detail with reference to the drawing. It 1 shows a partially sectioned side view along the line A-A in FIG of the universal joint; Fig. 2 shows a vertical section along the section plane B-B in Fig. 1; Figure 3 shows a detail of the segment in the form of the letter "H"; 4 shows a detail of the drive shaft in a view; Fig. 5 shows a detail of the drive shaft in an alternative version; and Fig. 6 shows a shaped base in an axonometric Opinion.

Das in der Zeichnung dargestellte Universalgelenk für eine verstellbare Sitzlehne weist einen mit dem Sitzrahmen fest verbundenen unteren Arm 3 mit einem außenverzahnten Rad 1 und einen am Lehnenrahmen befestigten oberen Arm 4 mit einem innenverzahnten Radkranz 2 auf. Im oberen Arm 4 ist eine Kreisöffnung für eine hohle Antriebswelle 5 eingearbeitet. Die Antriebswelle 5 enthält eine mindestens zweimal in der Breite abgestufte Ausnehmung 7, in die ein H-förmiges Segment 6 eingesetzt ist. Die Längsachsen oder abgestuften Flächen der Antriebswelle 5 verlaufen parallel zueinander, wobei die Breite b der Antriebswelle 5 im ersten Teil der Ausnehmung 7 der inneren Breite h des Segments 6 gleich ist und die Breite c der Antriebswelle 5 im zweiten Teil der Ausnehmung 7 gleich oder kleiner ist als der Unterschied der Breite b und des zweifachen Werts der Exzentrizität e (Fig. 3 und 4). The universal joint shown in the drawing for an adjustable The seat back has a lower arm 3 with a firmly connected to the seat frame externally toothed wheel 1 and an upper arm 4 attached to the backrest frame with a internally toothed wheel rim 2. In the upper arm 4 there is a circular opening for a hollow one Drive shaft 5 incorporated. The drive shaft 5 contains one at least twice Recess 7 which is stepped in width and into which an H-shaped segment 6 is inserted is. The longitudinal axes or stepped surfaces of the drive shaft 5 run parallel to each other, the width b of the drive shaft 5 in the first part of the recess 7 is the same as the inner width h of the segment 6 and the width c of the drive shaft 5 in the second part of the recess 7 is equal to or smaller than the difference Width b and twice the value of the eccentricity e (Figs. 3 and 4).

Bei einer anderen Wellenausführung wird der erste Teil der Ausnehmung 7 durch Schrägflächen gebildet, die zusammen einen Winkel X einschließen (Fig. 5). In another shaft design, the first part of the recess 7 formed by inclined surfaces that together include an angle X. (Fig. 5).

Auf die Antriebswelle ist ferner eine profilierte Unter--lage 8 aufgeschoben, die die radiale Kraft von der Antriebswelle 5 auf ein Deckblech 9 des Gelenkes überträgt. Das Deckblech 9 ist mit dem oberen Arm 4 durch Nieten 18 fest verbunden. A profiled base 8 is also pushed onto the drive shaft, which transmits the radial force from the drive shaft 5 to a cover plate 9 of the joint. The cover plate 9 is firmly connected to the upper arm 4 by rivets 18.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Unterlage 8 mit einer Ausnehmung 17 der Breite g versehen, mit der sie auf den zweiten Teil der abgestuften Antriebswelle 5 aufgeschoben ist. Ein an der Unterlage 8 angeformtes Preßteil 10 von annähernd gleichem Außendurchmesser wie die Antriebswelle 5 wird durch eine Kegelfeder 11 in eine Vertiefung des Deckbleches 9 gepreßt. Das zweite Ende der Feder 11 stützt sich an einer Betätigungsrosette 12 aus Kunststoff ab, die fest mit der Antriebswelle 5 verbunden ist. As can be seen from Fig. 6, the base 8 has a recess 17 of width g provided with which it is attached to the second part of the stepped drive shaft 5 is postponed. A molded on the base 8 pressed part 10 of approximately The same outside diameter as the drive shaft 5 is provided by a conical spring 11 pressed into a recess in the cover plate 9. The second end of the spring 11 is supported on an actuating rosette 12 made of plastic, which is firmly attached to the drive shaft 5 is connected.

Die Seitensteifigkeit des Mechanismus wird mit Hilfe einer Niete 16 gesteigert. Auf die abstehenden Köpfe der Befestigungsschrauben 13 des Gelenkes sind Zierdeckel 14 und 15 aus Kunststoff aufgeschoben, die das Aussehen des Mechanismus verbessern und die gleichzeitig einen axialen Anschlag für die Endlage der Betätigungsrosette 12 bei der sprunghaften Änderung des Neigungswinkels der Sitzlehne bilden können. The lateral stiffness of the mechanism is achieved with the help of a rivet 16 increased. On the protruding heads of the fastening screws 13 of the joint Decorative covers 14 and 15 made of plastic are pushed on, which give the appearance of the mechanism improve and at the same time an axial stop for the end position of the actuation rosette 12 can form in the sudden change in the angle of inclination of the seat back.

Die stetige Änderung der Neigung der Sitzlehne wird durch Verdrehen der Betätigungsrosette 12 durchgeführt. The constant change in the inclination of the seat back is caused by twisting the operating rosette 12 carried out.

Die Drehbewegung wird durch die Antriebswelle 5 auf das H-förmige Segment 6 übertragen, das den innenverzahnten Radkranz 2 zum Abrollen auf dem Rad 1 mit der trochoidalen Außenverzahnung zwingt. Der Radkranz 2 führt einesteils eine Drehbewegung und andernteils eine umlaufende Kreisbewegung infolge der Exzentrizität e aus. Bei dieser Lage der Betätigungsrosette 12 ist der Mechanismus im beliebigen Augenblick selbsthemmend, d.h., daß Änderungen der Lage der Sitzlehne nur durch Verdrehen der Rosette erreicht werden können und ihre spontane Bewegung ausgeschlossen ist.The rotary movement is effected by the drive shaft 5 on the H-shaped segment 6 transferred, which has the internally toothed wheel rim 2 for rolling on the wheel 1 with the trochoidal external toothing forces. The wheel rim 2, on the one hand, performs a rotary movement and on the other hand a revolving circular motion due to the eccentricity e. at this position of the operating rosette 12 is the mechanism at any given moment self-locking, i.e. the position of the seat back can only be changed by turning the Rosette can be achieved and their spontaneous movement is excluded.

Zum schnellen Kippen der Sitzlehne, z.B. für eine Liegezurichtung, soll eine Sprungänderung der Lehnenneigung wirksam werden. Hierzu wirkt auf die Betätigungsrosette 12 eine Kraft in der axialen Richtung gegen den Druck der kegelförmigen Feder 11. Beim Niederdrücken der Betätigungsrosette 12 verschiebt sich auch die Antriebswelle 5 so, daß der zweite in der Breite abgestufte Teil der Ausnehmung 7 mit der Breite c in die Lage gegenüber einer Rille im Segment 6 kommt. Dadurch wird das Segment 6 nach den Seiten freigegeben und die Räder 1 und 2 mit der trochoidalen Verzahnung können eine Abrollbewegung ausführen. Die Bewegung der Lehne dauert so lange, wie die Betätigungsrosette 12 gegen die Kraft der Kegelfeder 11 niedergedrückt wird. Nach Freigabe der Betätigungsrosette 12 verschiebt die Feder 11 die Antriebswelle in die ursprüngliche Lage, in welcher der erste Teil der Ausnehmung 7 mit der Breite b in die Lage gegenüber der Rille im Segment 6 kommt und der Mechanismus wiederum nur für eine stetige Neigungsänderung der Sitzlehne eingestellt ist. For quick tilting of the seat back, e.g. for a reclining position, a jump change in the backrest inclination should take effect. This acts on the Actuating rosette 12 a force in the axial direction against the pressure of the conical Spring 11. When the operating rosette 12 is pressed down, the Drive shaft 5 so that the second part of the recess which is stepped in width 7 with the width c comes into position opposite a groove in segment 6. Through this the segment 6 is released to the sides and the wheels 1 and 2 with the trochoidal Toothing can perform a rolling movement. The movement of the backrest lasts like this long as the operating rosette 12 is depressed against the force of the conical spring 11 will. After releasing the operating rosette 12, the spring 11 moves the drive shaft in the original position in which the first part of the recess 7 with the width b comes into position opposite the groove in segment 6 and the mechanism in turn is only set for a constant change in the incline of the seat back.

Bei höheren Ansprüchen an die Steifigkeit der Sitzlehne kann je ein Gelenk an den beiden Seiten der Sitzlehne vorgesehen werden. Die einzelnen Gelenke sind in diesem Fall auf eine bekannte Art mit Hilfe einer Verbindungsstange durchgeschaltet, die die axiale sowie auch die Drehbewegung der Antriebswelle 5 auf den Mechanismus der gegenüberliegenden Seite der Lehne überträgt. With higher demands on the stiffness of the seat back, one can Joints can be provided on both sides of the seat back. The individual joints are in this case connected in a known way with the help of a connecting rod, the axial as well as the rotary movement of the drive shaft 5 on the mechanism the opposite side of the backrest.

Das Gelenk der verstellbaren Sitzlehne nach der Erfindung kann bei sämtlichen Sitzarten, insbesondere bei Sitzen von Kraftwagen, benutzt werden. The hinge of the adjustable seat back according to the invention can be at all types of seats, especially those in motor vehicles, can be used.

Claims

1. Universal joint for adjustable seat backs with a pair of gears with trochoidal internal or external toothing, the gear of which is firmly attached to the seat frame and whose rim are firmly connected to the frame of the seat back and with a Actuating rosette, the rotary movement of which is transferred to a segment via a drive shaft that forces the gears to roll, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the hollow drive shaft (5) is at least twice in width has stepped recess (7) into which an H-shaped segment (6) engages.

2. Universal joint according to claim 1, characterized in that the Longitudinal axes (o) of the step surfaces of the hollow drive shaft (5) run parallel, wherein the width (b) of the drive shaft (5) in the first part of the recess (7) of the inner width (h) of the segment (6) is the same and the width (c) of the drive shaft (5) in the second part of the recess (7) is equal to or smaller than the difference the width (b) and twice the value of the eccentricity (e).

3. Universal joint according to claim 1, characterized in that the the first part of the recess (7) is formed by inclined surfaces which one with each other Include angle (0i) and that the second part of the recess (7) by surfaces formed i-t, which are parallel to the longitudinal axis (o) of the drive shaft (5).

4. Universal joint according to one of claims 1 - 3, characterized in that that between a cover plate (9) and a conical spring (11) a profiled Pad (8) is used, which has a recess (17) of a width (g) and contains a circular pressing part (10), the outer diameter (d) of which is equal to the The outer diameter of the hollow drive shaft (5) is.

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