DE2808954A1

DE2808954A1 - Gelenkbeschlag fuer sitze mit verstellbarer rueckenlehne, insbesondere kraftfahrzeugsitze

Info

Publication number: DE2808954A1
Application number: DE19782808954
Authority: DE
Inventors: Rainer Holweg; Bernd Ing Grad Klueting
Original assignee: Keiper Automobiltechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Keiper Automobiltechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2418639B1; US4195881A; DE2808954C2; FR2418639A1

Description

Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne,
insbesondere Kraftfahrzeugsitze.

Die Erfindung betrifft einen Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, bei
denen ein dem Sitz zugeordneter, fester Gelenkteil und ein der Rückenlehne zugeordneter, schwenkbarer Gelenkteil über eine
Schwenkachse miteinander verbunden sind, und wobei eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende Ver- und Feststelleinrichtung vorgesehen ist und der Antrieb der Verstelleinrichtung des an wenigstens einer Seite des Sitzes angeordneten Gelenkbeschlages durch einen Motor erfolgt.

Bei einem bekannten Gelenkbeschlag der vorgenannten Art wird zur Verstellung eines mit der Rückenlehne verbundenen Gelenkteiles ein Motor benutzt, der aus einem Elektromotor mit einem vorgeschalteten Untersetzungsgetriebe besteht, welches zusammen mit dem Elektromotor eine Baueinheit bildet. Dieser Gelenkbeschlag weist als Ver- und Feststelleinrichtung ein Taumelgetriebe auf, das durch einen dem einen Gelenkteil zugeordneten innenverzahnten Zahnkranz und ein dem anderen Gelenkteil zugeordnetes Stirnrad mit um einen Zahn kleinerer Zähnezahl als die Innenverzahnung des Zahnkranzes gebildet wird. Das Stirnrad ist auf

-4-

909837/0037

einem Exzenterabschnitt der Schwenkachse gelagert, wobei die Exzentrizität des Exzenterabschnittes gegenüber dem Mittelpunkt der Schwenkachse der Differenz zwischen dem Radius des Kopfkreises des Stirnrades und dem Radius des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes entspricht. Während durch Drehung der als Stellwelle fungierenden Schwenkachse eine Verstellung des mit der Rückenlehne verbundenen Gelenkteiles möglich ist, kann durch die im Taumelgetriebe infolge von Reibkräften und der Wahl der Exzentrizität auftretende Selbsthemmung eine Verstellung durch Kraftangriff an der Rückenlehne normalerweise nicht erfolgen. Wenn jedoch zur leichteren Verstellbarkeit des Gelenkbeschlages die Reibkräfte durch Einsatz einer Wälzlagerung im Taumelgetriebe reduziert werden, kann dessen Selbsthemmung so weit vermindert werden, daß im Crashfall eine Verschwenkung der Rückenlehne nicht auszuschließen ist, wodurch sich die Unfallgefahr für den Sitzbenutzer erhöht. Bei einer Anpassung der Dimensionierung des Taumelgetriebes an die normalerweise auftretende Rückenlehnenbelastung kann es im Crashfall durch Verformung oder Bruch von Bauteilen ebenfalls zu einer Verschwenkung des mit der Rückenlehne verbundenen Gelenkteiles gegenüber dem mit der Sitzlehne verbundenen Gelenkteiles kommen, so daß auch im diesem Fall die Unfallgefahr für den Sitzbenutzer erhöht wird. Eine durch den Crashfall bedingte Schwenkbewegung des mit der Rückenlehne verbundenen Gelenkteiles müßte dann von dem beispielsweise als Schneckentrieb selbsthemmend ausgebildeten Untersetzungsgetriebe des Elektromotors aufgefangen werden. Dies erfordert jedoch dann eine starke Dimensionierung dieses Schneckengetriebes, wenn verhindert werden soll, daß es dort zu Beschädigungen aus dem Crashfall kommen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen motorisch betriebenen Gelenkbeschlag der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der mit der Rückenlehne verbundene Gelenkteil unbeabsichtigt weder nach vorn noch nach hinten geschwenkt werden kann und wobei die Rückenlehne ihre eingestellte Neigungslage selbst

-5-

909837/0037

im Crashfall sicher beibehält, ohne daß die crashfallbedingten Beschleunigungskräfte sich auf das Untersetzungsgetriebe des Motors auswirken können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Stellwelle der Verstelleinrichtung ein mit dem Antriebsritzel des Motors kämmendes Zwischenrad lose drehbar gelagert ist, welches mit einer im Kupplungssinne federbelasteten, mit der Stellwelle drehfest, jedoch axial verschiebbar verbundenen Sperrscheibe gekuppelt ist, die sich bei Überlast durch Axialverschiebung selbsttätig an einem Sperring eines der beiden Gelenkteile festlegt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die unfallbedingten hohen Beschleunigungskräfte der Rückenlehne vom Untersetzungsgetriebe des Elektromotors ferngehalten werden, so daß dieses lediglich hinsichtlich der erforderlichen Stellkraft ausgelegt zu werden braucht. Infolge der unfallbedingten Festlegung der drehfest mit der Stellwelle verbundenen Sperrscheibe an einen Gelenkteil werden die Gelenkteile praktisch unschwenkbar miteinander fest verbunden und bilden somit im Crashfall eine winkelstabile Einheit, die eine Verschwenkung der Rückenlehne im Crashfall nicht zuläßt. Eine derartige Sperreinrichtung läßt sich aus wenigen einfachen Bauteilen herstellen und ebenfalls leicht montieren.

Um einerseits die im Normalfall eine Rückenlehnenverstellung ermöglichende Kupplung der Sperrscheibe mit dem Zwischenrad aufrechtzuerhalten und andererseits im Crashfall eine sichere Festlegung der beiden Gelenkteile gegeneinander zu ermöglichen, ist nach einem Merkmal der Erfindung der Sperring aus einer der Sperrscheibe zugekehrten, ringförmig an einer Stirnseite des der Sperrscheibe benachbarten Gelenkteiles angeordneten Verzahnung gebildet, in welche die eine von zwei am Rand der Sperrscheibe beidseitig angeordneten Verzahnungen paßt, von denen die andere Verzahnung mit einem Zahnring des Zwischenrades im Eingriff ist. Dabei sind vorzugsweise der Außenumfang des Zahnringes, des Sperringes und der Verzahnungen in gleichem, radialem Abstand vom Zentrum der Stellwelle angeordnet, wobei die Längen der Zähne

909837/0037

2608954

des Zahnringes und des Sperringes sowie der Verzahnungen etwa übereinstimmen.

Damit einerseits bei Sperrvorgang die Zähne der Sperrscheibe mit Sicherheit eine Zahnlücke des Sperringes am Gelenkteil auffinden und andererseits der Zahnring des Zwischenrades die Sperrscheibe in axialer Richtung zum Gelenkteil hin bewegt, sind nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sowohl die Verzahnungen des Zahnringes und des Sperringes als auch die Verzahnungen der Sperrscheibe als Planverzahnungen ausgebildet.

Eine derartige Sperreinrichtung läßt sich bei motorisch verstellbaren Gelenkbeschlägen mit vielfältigen Ver- und Feststelleinrichtungen, wie beispielsweise Schraubentrieben, Schneckentrieben u.dgl., einsetzen. Die Stellwelle ist dann Bestandteil der Getriebeeinheit. Bei Gelenkbeschlägen jedoch, bei denen die Ver- und Feststelleinrichtung aus einem über einen an der Schwenkachse angeordneten Exzenter betätigbares Taumelgetriebe besteht, wird die Schwenkachse vorzugsweise von der Stellwelle selbst gebildet. Es gelingt dadurch, eine kompakte, als Sperreinrichtung fungierende Baueinheit zu bilden.

Um während der Verstellung der Rückenlehne den Kupplungseingriff zwischen der Sperrscheibe und dem Zwischenrad einwandfrei aufrechterhalten zu können, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Sperrscheibe durch eine am dieser benachbarten Gelenkteil abgestützte Tellerfeder mit dem Zwischenrad gekuppelt. Dabei ist die Tellerfeder derart ausgelegt, daß im Normalfall der Kupplungszustand aufrechterhalten bleibt, während im Crashfall die Sperrscheibe gegen die Kraft der Tellerfeder durch Ausgleiten aus der Kupplungsverzahnung axial verschoben werden kann, um in die Verzahnung des Sperringes am Gelenkteil eingreifen zu können.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.

909837/0037 __?_

Es zeigen:

Fig.1 den motorisch angetriebenen Gelenkbeschlag in einer Seitenansicht,

Fig.2 den aus Fig.1 ersichtlichen Gelenkbeschlag mit einer Sperreinrichtung auf einer Seite des Kraftfahrzeugsitzes in einem Schnitt nach der Linie H-II von Fig. 1,wobei der mit der Sperreinrichtung versehene Gelenkbeschlag mit einem auf der anderen Seite des Sitzes angeordneten Gelenkbeschlag verbunden ist,

Fig.3a die Verzahnungen der Sperreinrichtung in einem Schnitt nach der Linie HI-III von Fig.2,

Fig.3b eine andere Verzahnungsform der Sperreinrichtung im Schnitt nach der Linie IH-III von Fig. 2 und

Fig.3c eine weitere Ausführungsform der Verzahnungen

von Sperring, Sperrscheibe und Zahnring der Sperreinrichtung, ebenfalls im Schnitt nach der Linie IH-III von Fig. 2.

Der Sitzteil und die Rückenlehne eines nicht dargestellten Fahrzeugsitzes sind über Gelenkbeschläge 10 und 11 schwenkbar und einstellbar miteinander verbunden. Jeder dieser Gelenkbeschläge weist einen mit dem Sitzteil verbundenen Gelenkteil 12 bzw. 12' und einen mit der Rückenlehne verbundenen Gelenkteil 13 bzw. 13' auf, wobei die zugehörigen Gelenkteile über eine Schwenkachse bzw. 14' drehgelenkig miteinander verbunden sind. Da die eigentlichen Gelenkbeschläge 10 und 11 in Wirkungsweise und Aufbau einander gleich sind und sich lediglich durch die Ausbildung eines Zapfens ihrer Schwenkachsen 14 bzw. 14' unterscheiden, mag zum Verständnis der Rückenlehnenverstellung genügen, den Gelenkbeschlag 10 eingehender zu beschreiben und die Unterschiede des

909837/0037

Gelenkbeschlages 11 aufzuzeigen.

Die zur Verbindung der Gelenkteile 12 und 13 dienende Schwenkachse 14 weist zwei zueinander zentrische Abschnitte 15 und 16 sowie einen Exzenterabschnitt 17 auf. Ein mit dem Gelenkteil 12, beispielsweise durch Feinstanzen und Fließpressen einstückig hergestelltes Stirnrad 18 ist auf dem Exzenterabschnitt 17 drehbar gelagert und greift mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung eines Zahnkranzes 19, der am Gelenkteil 13 angeordnet ist und sich über eine Wandbrücke auf dem zentrischen Abschnitt 16 der Schwenkachse 14 drehgelenkig abstützt. Die Innenverzahnung des Zahnkranzes 19 und die Außenverzahnung des Stirnrades 18 sind derart ausgebildet, daß der Kopfkreis des Stirnrades 18 mindestens um eine Zahnhöhe kleiner als der Fußkreis der Innenverzahnung des Zahnkranzes 19 ist. Dadurch sind immer eine Vielzahl von Zähnen miteinander im Eingriff, so daß eine Selbsthemmung zwischen dem Stirnrad 18 und dem Zahnkranz 19 und damit zwischen den Gelenkteilen 12 und 13 gegeben ist. Die Exzentrizität des Exzenterabschnittes 17 gegenüber dem zentrischen Abschnitten 15 und 16 entspricht der Differenz zwischen dem Radius des Fußkreises der Innenverzahnung des Zahnkranzes und dem Radius des Kopfkreises der Außenverzahnung des Stirnrades 18. Die Schwenkachse 14 bildet zusammen mit dem Stirnrad 18 und dem Zahnkranz 19 ein Taumelgetriebe.

An den zentrischen Abschnitt 16 der Schwenkachse 14 schließt ein zentrischer Zapfen 20 an, der beispielsweise keilwellenartig profiliert ist und sich in einem Bolzenansatz 21 fortsetzt, welcher stirnseitig eine unrunde Bohrung zur Aufnahme einer das Drehmoment vom einen Gelenkbeschlag 10 auf den anderen Gelenkgeschlag 11 übertragenden Stange 22 aufweist. Während auf dem Zapfen 20 der Schwenkachse 14 eine Sperrscheibe 23 drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert ist, stützt sich auf dem Bolzenansatz 21 der Schwenkachse 14 ein als Stirnrad ausgebildetes Zwischenrad 24 frei drehbar ab. Mit dem Zwischenrad 24 kämmt das Antriebsritzel 25 eines Elektromotors 26, der bei dem dargestellten Ausführungsbexspxel als Getriebemotor ausgebildet ist.

909837/0037

28089:

Dieser Getriebemotor ist an eine mit dem Gelenkteil 13 verbundene Konsolplatte 27 angeflanscht.

Die Sperrscheibe 23 weist an ihren beiden Stirnseiten im Bereich ihres Umfanges die Verzahnungen 28 und 29 auf und wird von einer am Gelenkteil 13 abgestützten Tellerfeder 30 an das Zwischenrad 2 4 angedrückt. Dieses Zwischenrad 24 weist im Radialbereich der Verzahnung 28 der Sperrscheibe 2 3 einen Zahnring 31 auf, dessen Zähne in die Verzahnung 28 der Sperrscheibe 24 passen. Durch die Tellerfeder 30 wird das Zwischenrad 24 normalerweise mit der drehfest auf der Stellwelle 14 angeordneten Sperrscheibe 2 3 gekuppelt. Der Gelenkteil 13 weist in seinem der Verzahnung 29 der Sperrscheibe 23 gegenüberliegenden Radialbereich einen Sperring

32 auf, der von in die Verzahnung 29 der Sperrscheibe 23 passenden Zähnen gebildet ist. Dabei stimmen die Außenumfänge der Sperrscheibe 23, des Zahnringes 31 und des Sperringes 32 überein und weisen auch in radialer Richtung etwa gleiche Zahnlängen auf. Sowohl die Verzahnungen 28 und 29 der Sperrscheibe 2 3 als auch die Verzahnungen von Zahnring 31 und Sperring 32 sind bei dem in Fig.3a dargestellten Ausführungsbeispiel als Plankerbverzahnungen - wie sie z.B. eine Hirth-Verzahnung darstellt - ausgebildet.

Bei den aus den Fig.3b und 3c ersichtlichen Ausführungsbeispielen weisen die Zahnringe 31 und die Sperringe 32 eine sägezahnartige Profilierung auf. Die Verzahnungen 28 und 29 der Sperrscheibe bestehen aus in die Lücken der Sägezähne von Zahnring 31 und Sperring 32 passenden Erhebungen.

Bei betriebenem Elektromotor 26 treibt das aus dessen vorzugsweise als Schneckentrieb ausgebildetem Untersetzungsgetriebe

33 austretende Antriebsritzel 25 das Zwischenrad 24, welches, wie in Fig.2 dargestellt, über seinen Zahnring 31 mit der Verzahnung 28 der Sperrscheibe 23 gekuppelt ist. Diese Kupplungslage der axial verschiebbar, jedoch drehfest auf der Schwenkachse 14 angeordneten Sperrscheibe 23 wird durch die sich am Gelenkteil abstützende Tellerfeder 30 aufrechterhalten. Durch Drehung des Zwischenrades 23 wird auch die Schwenkachse 14 gedreht, mit welcher sich der damit verbundene Exzenterabschnitt 17 ebenfalls dreht und den Gelenkteil 13 gegenüber dem Gelenkteil 12 verstellt.

909837/0037

-10-

Damit fungiert die Schwenkachse 14 gleichzeitig als Stellwelle.

Wenn nun bei stillstehendem Motor 26 infolge eines Crashfalles eine Beschleunigungskraft auf die Rückenlehne einwirkt, so kann es bei Versagen der Selbsthemmung des Taumelgetriebes zu einer Drehbewegung der Stellwelle 14 kommen, während vom Antriebsritzel 2 5 das Zwischenrad 24 festgehalten ist. Dadurch gleitet die im Kupplungszustand befindliche Sperrscheibe 23 mit ihrer Verzahnung 2 8 aus dem Grund des Zahnringes 31 heraus, so daß die Verzahnung 29 der Sperrscheibe 23 in die Verzahnung des Sperringes 32 am Gelenkteil 13 eingreift. Dadurch ist ein Weiterdrehen der Stellwelle 14 verhindert, so daß die Rückenlehne auch im Crashfall ihre eingestellte Lage beibehält.

Die dargestellte Ausführung ist, wie bereits erwähnt wurde, nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, die keinesfalls darauf beschränkt ist. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Ausgestaltungen der Erfindung möglich. Die Verwendung einer axialverschiebbaren, als Kupplungs- und Sperrmittel dienenden Sperrscheibe ist nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispxel eines ein Taumelgetriebe aufweisenden Gelenkbeschlages beschränkt. Die vorbeschriebene Sperrscheibe kann auch bei solchen Gelenkbeschlägen eingesetzt werden, die über andere Mittel wie Schraubentrieb, Schneckentrieb od.dgl. antreibbar sind.

909837/0037

Claims

PATENTANWX&TE

DiPL-ING. LUDEWIG · dipl-phys. SUSE · dipl.-phys. MENTZEL

56 WUPPERTAL 2, den Kennwort: "Neigungssperrscheibe"

Ansprüche s

Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, bei denen ein dem Sitz zugeordneter, fester Gelenkteil· und ein der Rückenlehne zugeordneter schwenkbarer Gelenkteil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und wobei eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende Ver- und Feststelleinrichtung vorgesehen ist und der Antrieb der Verstelleinrichtung des an wenigstens einer Seite des Sitzes angeordneten Gelenkbeschlages durch einen Motor erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Stellwelle (14) der Verstelleinrichtung ein mit dem Antriebsritzel (25) des Motors (26) kämmendes Zwischenrad (2 4) lose drehbar gelagert ist, welches mit einer im Kupplungssinne federbelasteten, mit der Stellwelle (14) drehfest, jedoch axial verschiebbar verbundenen Sperrscheibe (23) gekuppelt ist, die sich bei Überlast durch Axialverschiebung selbsttätig an einem Sperring (32) eines der beiden Gelenkteile (12, 13) festlegt.

Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (32) aus einer der Sperrscheibe (23) zugekehrten, ringförmig an einer Stirnseite des der Sperrscheibe

(23) benachbarten Gelenkteiles (13) angeordneten Verzahnung gebildet ist, in welche die eine von zwei am Rand der Sperrscheibe (23) beidseitig angeordneten Verzahnungen (28, 29) paßt, von denen die andere Verzahnung (28) mit einem Zahnring

(31) des Zwischenrades (24) im Eingriff ist.

9098 37/0 037 _{0R|Q|NAL |NSPECTED}

3. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Zahnringes (31), des Sperringes (32) und der Verzahnungen (28, 29) in gleichem, radialem Abstand vom Zentrum der Stellwelle (14) angeordnet sind, wobei die Längen der Zähne des Zahnringes (31) und des Sperringes (32) sowie der Verzahnungen (28, 29) etwa übereinstimmen.

4. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Verzahnungen des Zahnringes (31) und des Sperringes (32) als auch die Verzahnungen (28, 29) der Sperrscheibe (23) als Planverzahnungen ausgebildet sind.

5. Gelenkbeschlag mit einer als Taumelgetriebe ausgebildeten Ver- und Feststelleinrichtung, die über einen an der Schwenkachse angeordneten Exzenter betätigbar ist, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse von der Stellwelle (14) gebildet ist.

6. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe

(23) durch eine am dieser benachbarten Gelenkteil (13) abgestützte Tellerfeder (30) mit dem Zwischenrad (24) gekuppelt ist.

-3-

909837/0037