DE2844793A1

DE2844793A1 - Drehgelenkeinrichtung

Info

Publication number: DE2844793A1
Application number: DE19782844793
Authority: DE
Inventors: Ernest Leonard Cheshire
Original assignee: UOP LLC
Current assignee: Honeywell UOP LLC
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1979-04-26
Also published as: US4230414A; FR2406752A1; IT1109021B; GB2023710A; IT7809617A0; BE871323A; NL7810305A

Description

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER H. KINKELDEY

DR-INa

W. STOCKMAIR

K. SCHUMANN

Oft FER UCT. ■ OPL-PHYS

P. H. JAKOB

OPL-ING.

G. BEZOLD

DR FsiN«r.- opl-οθλ

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

Drehgelenkeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drehgelenkeinrichtung. Sie findet bevorzugte Anwendung für einen Sitz, der eine Armlehne hat, die am Sitz mittels einer Drehgelenkeinrichtung gehaltert ist.

Die Drehgelenkeinrichtung ist insbesondere von dem Typ, der ein Gesperre hat und so betätigbar ist, daß er einen angelenkten Teil in jeder beliebigen von mehreren Drehstellungen abstützt, die jeweils durch den Eingriff einer Klinke in bestimmte Zähne des Gesperres definiert sind, und bei dem die Drehgelenkeinrichtung Mittel aufweist, die, nachdem die Klinke über die Zäh-

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TBLEFON (OBO) 22 28 02 TELEX OS-αβ 38O TELEOFiAMMEMONAPAT TELEKOPIERER

ne des Klinkenrades geratscht ist, wirksam werden, um die Klinke außer Eingriff mit den Klinkenzähnen zu halten und dadurch zu ermöglichen, daß der angelenkte Teil in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, bis die Klinke die Klinkenzähne in dieser entgegengesetzten Richtung überlaufen hat. Ein solcher Drehgelenkmechanismus wird hierin gelegentlich als "vom beschriebenen Typ" bezeichnet.

Drehgelenkmechanismen vom beschriebenen Typ sind bisher bereits vorgeschlagen worden, aber es besteht ein Bedarf für eine Konstruktion eines solchen Drehgelenkmechanismus, die robust und betriebssicher ist hinsichtlich einer störungsfreien Punktion über lange Zeiträume in Situationen, in denen der Mechanismus einer rauhen Behandlung ausgesetzt ist.

Der Verwendungszweck, für den der erfindungsgemäße Drehgelenkmechanismus bevorzugt bestimmt ist, ist die Halterung einer Armlehne an der Huckenlehne eines Fahrzeugsitzes in einer solchen Weise, daß die Neigung der Armlehne relativ zur Rückenlehne des Sitzes entsprechend der Neigung der Rückenlehne des Sitzes veränderbar ist und außerdem die Armlehne in eine funktionslose Stellung absenkbar ist, in der sie eine Person beim Einnehmen oder Verlassen des Fahrzeugsitzes nicht behindert.

Die Erfindung geht aus von einer Drehgelenkeinrichtung zum schwenkbaren Verbinden zweier Teile mit einem Gesperre, das ein erstes Element, das eine Reihe von Klinkenzähnen trägt und an dem einen Teil befestigt ist, ferner ein zweites Element, das eine Klinke trägt und an dem anderen Teil relativ zu den Klinkenzähnen um die Achse der Drehgelenkeinrichtung beweglich angebracht ist, umfaßt, wobei die Klinke mit einem gewählten Zahn in Eingriff bringbar ist, um die Teile relativ zueinander in einer aus mehreren vorgegebenen Winkelstellungen entsprechend dem Winkelabstand zwischen den Zähnen des Gesperres gewählten Stellung abzustützen, und wobei, nachdem die Klinke über den letzten Zahn der Zahnreihe geratscht ist, als Folge der Relativdrehung der beiden Teile in der einen Richtung eine inaktivie-

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rende Einrichtung tätig wird, um die Klinke außer Eingriff mit den Klinkenzähnen zu halten und dadurch eine Relativdrehung der Teile in der entgegengesetzten Richtung zu erlauben, bis die Klinke die Klinkenzähne in der entgegengesetzten Richtung tiberlaufen hat. Gemäß der Erfindung umfaßt die inaktivierende Einrichtung ein Vorrichtungsteil, das mit der Klinke durch eine Bewegung der Elemente in eine erste relative Lage zueinander in Eingriff bringbar ist, durch eine Bewegung der Elemente in eine zweite relative Lage von der Klinke abhebbar ist und die Klinke auf dem Weg der Elemente zwischen der ersten und zweiten Lage von den Klinkenzähnen entfernt hält.

Ferner sieht die Erfindung bei einer Drehgelenkeinrichtung der vorstehend beschriebenen Art vor, daß die inaktivierende Einrichtung ein Vorrichtungsteil umfaßt, das, wenn es wirksam gemacht ist, auf einer Bahn neben den Sperrzähnen bewegbar ist und dabei die Klinke auf einer radialen Höhe hält, auf der sie außer Eingriff mit den Klinkenzähnen ist, wobei eine Anordnung vorgesehen ist, um das Vorrichtungsteil durch eine Relativdrehung der Teile wirksam oder unwirksam zu.machen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sioh aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen· Darin zeigen:

]?ig.1 einen axialen Schnitt durch eine Drehgelenkeinrichtung, die eine Armlehne an einem Fahrzeugsitz schwenkbar für eine einstellbare Winkellage in einer Vertikalebene haltert und die ein Gesperre mit einer ersten Endplatte, einem auf der ersten Endplatte liegenden Klinkenring, einem auf dem Klinkenring liegenden Sperring und einem Klinkenträger hat, der konzentrisch mit dem Klinkenring und dem Sperring ist und von diesen umgeben wird, sowie mit einer zweiten Endplatte, die mit einer Armlehnenplatte in einem Stück geformt ist}

Pig. 2 eine Aufsicht des Klinkenringes in vergrößertem Maßstab; Fig.3 eine Aufsicht des Sperringes in dem gleichen Maßstab

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-AT-

wie Pig.2;

Pig«4 eine Aufsicht des Klinkenträgers in dem gleichen Maßstab wie Pig.2}

Pig.5» 6 und 7 Schnittansichten nach den Linien V-V der Pig.2 bzw. VI-VI und VII-VII der Pig.4|

Pig.8 eine Schnittansicht durch den Mechanismus, die die Klinke im Eingriff mit dem Klinkenrad zeigt;

Pig.9 eine der Pig.8 entsprechende Ansicht» bei der jedoch die Klinke gerade von dem Sperring unwirksam gemacht wird·

Wie aus Pig.1 ersichtlich, weist der Sperrmechanismus der Drehgelenkeinrichtung eine erste Endplatte 10 auf, die auf einem Bohrstutzen 11 kurz vor dem einen Ende des Stutzens aufgekeilt oder festgeschweißt ist. Der Rohrstutzen erstreckt sich senkrecht zur Platte 10. In den Rohrstutzen ist ein Schwenkzapfen 12 eingepaßt, der über das Ende des Rohrstutzens vorsteht, wobei der herausragende Seil des Zapfens einen kleineren Durchmesser hat. Über der ersten Endplatte liegt ein Klinkenring 13 (Pig.1, 2 und 5), dessen Außendurchmesser demjenigen der Endplatte entspricht und der mittels zweier diametral gegenüberliegender Nasen 13a gegen eine Verdrehung relativ zur Endplatte gesichert ist. Diese Fasen 13a stehen aus der Ebene des Rings 13 vor und greifen in entsprechende öffnungen der Endplatte 10. An seiner Innenfläche hat der Klinkenring zwei diagonal gegenüberliegende Zahnreihen, die jeweils einige (im Beispiel acht) Klinkenzähne 13b umfassen, die in Intervallen von etwa 8° angeordnet sind. Die Übrige Innenfläche des Klinkenrings ist kreisbogenförmig und liegt auf einem Radius gleich demjenigen der Spitzen der Klinkenzähne, ausgenommen zwei radial nach innen stehende Anschläge 13c, die jeweils neben dem in Bewegungsrichtung oberen Ende der betreffenden Klinkenzahnreihe angeordnet sind.

Ein Klinkenträger 14 (Pig«1, 4 und 6) wird von einer Platte gebildet, die dicker ist als der Klinkenring und so bemessen ist, daß sie in den Klinkenring paßt, wobei der Schwenkzapfen 12 durch eine zentrale öffnung 14a des Klinkenträgers tritt. Bei 14a ist

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die Klinkenträgerplatte rund um die Mittenöffnung eingesenkt, um das benachbarte Ende des Rohrstutzens aufzunehmen. Der Umfang der Klinkenträgerplatte ist über zwei diagonal gegenüberliegenden Bögen von 120° mit einer Ausnehmung 14c versehen, um die Anschläge 13c des Klinkenrings aufzunehmen und die Drehbewegung des Klinkenträgers zu begrenzen. An dem entgegen dem Uhrzeigersinn gelegenen Ende jeder Ausnehmung ist eine Klinke 15 an einer dünnen Schwenkplatte 14d (Fig.7) schwenkbar gehaltert, die in dem Ende der Ausnehmung angebracht ist und im gleichen Abstand von den beiden Stirnflächen der Klinkenträgerplatte liegt. Die axiale Breite der Klinke ist gleich derjenigen der Klinkenträgerplatte und die Schwenkplatte ist in einer Vertiefung der Klinke im gleichen Abstand von deren beiden Seiten aufgenommen. Zwei Schraubenfedern 16, die mit ihrem einen Ende in einem Loch in der Klinkenträgerplatte verankert sind, erfassen die zugehörige Klinke nächst deren äußerem Ende und drücken die Klinke radial nach außen gegen die Innenfläche des Klinkenrings·

Ein Sperring 17 (Pig.3)» der den gleichen Innen- und Außendurchmesser hat wie der Klinkenring, liegt über dem Klinkenring und umgibt bündig die Klinkenträgerplatte. Die Tiefe der Klinkenträgerplatte ist etwas größer als die !Tiefe des Sperrings und des Klinkenrings zusammengenommen.

Die Innenfläche des Sperrings 17 ist kreisförmig mit Ausnahme einer Kerbe 17a, die in ihrer Form dem Abstand zwischen zwei Klinkenzähnen entspricht und in der das Ende der Klinke aufgenommen werden kann. Hinter (d.i. in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn) jeder Kerbe 17a für die Klinke ragt von der Innenfläche des Sperrings 17 ein sanfter höckerförmiger Nocken 17b radial nach innen, der einen Ausheber bildet, welcher mit der radial äußeren Fläche der Klinke 15 bei einer Drehung der Klinkenträgerplatte 14 entgegen dem Uhrzeigersinn in Kontakt kommt·

Am Außenumfang des Sperrings sind zwei äußere Ausnehmungen 17c geformt, die sich über einen Bogen von etwa 70° erstrecken und jeweils einen Anschlagstift 18 aufnehmen, der von der benachbar—

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-Ar-

ten Fläche des Klinkenrings 13 vorsteht. Jeder Anschlagstift 18 ist so angeordnet, daß er am Uhrzeigersinn-Ende der betreffenden äußeren Ausnehmung 17c des Sparrings in derjenigen Stellung (siehe Mg.9) anliegt, in der die klinkenaufnehmende Kerbe 17a des Sperrings 17 über der letzten klinkenaufnehmenden Kerbe 13d am stromabwärtigen Ende der Klinkenzahnreihe zu liegen kommt· Jeder Anschlagstift 18 hat auch eine solche Lage, daß er am entgegengesetzten (d.i. Ent gegen-dem-Uhr zeiger sinn-) Ende der zugeordneten äußeren Ausnehmung 17c des Sperrings in der in 3?ig.8 gezeigten Stellung anstößt, in der die klinkenaufnehmende Kerbe 17a des Sperrings über der ersten klinkenaufnehmenden Kerbe Ue am stromaufwärtigen Ende der Klinkenzahnreihe zu liegen kommt.

Die übereinanderliegenden !Peile des oben beschriebenen Mechanismus werden von einer zweiten Endplatte 19 zusammengehalten, die auf den Zapfen 12 aufgepaßt ist und über dem Klinkenträger 14 und dem Sperring 17 liegt. Diese Endplatte ist mit einer Mutter 20 am Rohrstutzen festgeklemmt. Der Klinkenträger hat zwei diagonal gegenüberliegende Nasen 14e, die in entsprechende öffnungen in der zweiten Endplatte 19 greifen, um den Klinkenträger und die zweite Endplatte miteinander zu verriegeln. Wie Fig.1 zeigt, hat die zweite Endplatte eine angeformte radiale Verlängerung 19a, die eine Armlehnenplatte bildet, auf der ein Armlehnenpolster befestigt werden kann. Die zweite Endplatte ist auch noch mit einem Randflansch 19b versehen, der die bewegten Teile des Gesperres teilweise umgibt und schützt.

Ausgehend von der in Pig.8 gezeigten Stellung wird nunmehr die Funktion des Gesperres beschrieben, wobei nur auf eine Klinke und Klinkenzahnreihe Bezug genommen wird, da die Punktion der anderen Klinke und Klinkenzahnreihe identisch ist.

Bei Drehung des Klinkenträgers 14 entgegen dem Uhrzeigersinn ratscht die Klinke 15 von Zahn zu Zahn der Klinkenzähne 13b und nimmt den Sperring 17 mit aufgrund der Tatsache, daß der Höcker 17b von der radial äußeren Fläche der Klinke 15 weitergeschoben

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Wenn der Hechanismus in irgendeiner Stellung angehalten wird, in der die Klinke in einen Zahn des Gesperres einrastet, ist eine Drehung der zweiten Endplatte 19 des Mechanismus und damit der Armlehnenplatte 19a im Uhrzeigersinn verhindert· Die Armlehne wird daher in irgendeiner Schräglage, in der die Klinke 15 in einen der Zähne 13b des Klinkenrades einrastet, abgestutzt und die Neigung der Armlehne kann also in Schritten von 8° über einen Winkelbereich, der gleich 8° multipliziert mit der Anzahl der Kerben zwischen den Zähnen der Klinkenzahnreihe ist, verändert werden.

Wenn jedoch der Klinkenträger 14 entgegen dem "Uhrzeigersinn bis zum stromabwärtigen Ende der Klinkenzahnreihe gedreht wird, stößt der Sperring 17 am Anschlagstift 18 an und bei einer weiteren Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn des Klinkenträgers rutscht die Klinke 15 über den höckerförmigen Nocken 17b des Sperrings in eine Lage, in der sie mit der Innenfläche des Sperrrings 17 hinter dem Nocken 17b Kontakt hat.

Wenn nun der Klinkenträger in Eichtung des Uhrzeigers gedreht wird, bleibt die Klinke 15 an der Innenfläche des Sperrings 17 in Anlage und bei einem Kontakt der Klinke mit dem Nocken 17b wird der Sperring vom Klinkenträger mitgenommen, bis der Ansohlagstift 18 an dem entgegen dem Uhrzeigersinn gelegenen Ende der Ausnehmung 17c des Sperrings anstößt und damit den Sperring festhält. Beim Weiterdrehen des Klinkenträgers im Uhrzeigersinn rutscht die Klinke 15 über den Nocken 17b des Sperrings in die in Pig.8 gezeigte Stellung. Dies stellt eine freie Beweglichkeit der Armlehne aus ihrer obersten Schräglage in ihre unterste Schräglage dar. Die Armlehne kann dann aus ihrer tiefsten lage in jede beliebige lage gehoben werden, in der die Klinke in einen Zahn des Klinkenrades einfällt.

Der oben beschriebene Mechanismus findet spezielle Anwendung bei einem Fahrzeugsitz, bei dem die Neigung einer Rückenlehne zur Vertikalen über einen vorgegebenen Winkelbereich angehoben

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-r-

werden kann und es wünschenswert ist, die Neigung einer an der Rückenlehne angebrachten Armlehne in entsprechender Weise zu verstellen·

In einer alternativen Ausführungsform, die in den anderen Punkten dem oben beschriebenen Beispiel gleicht, sind die schwenkbaren Klinken durch Klinken ersetzt, die als zum Klinkenträger radial verschiebliche Stößel ausgebildet sind, welche radial auswärts federnd vorbelastet sind und an ihrem radial äußeren Ende jeweils einen Klinkenzahn tragen.

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Leerseite

Claims

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H. KINKELDEY

K. SCHUMANN

OR. REH. NW-DHt--PHVS.

P. H. JAKOB

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G. BEZOLD

OR HERN«-OCL-CHEM.

8 MÜNCHEN 22

IVlAXlMtLlANSTRASSE 43

IJOP INC. 13. Okt. 1978

Ten UOP Plaza, Algonquin & Mt. Prospect Roads ^{PH 1}^ Des Plaines, Illinois 60016,· TJSA.

Ansprüche

Drehgelenkeinrichtung zum schwenkbaren Verbinden zweier Teile mit einem Gesperre, das ein erstes Element, welches eine Reihe von Klinkenzähnen trägt und an dem einen Teil befestigt ist, ferner ein zweites Element, welches eine Klinke trägt und an dem anderen Teil um die Achse der Drehgelenk— einrichtung relativ zu den Klinkenzähnen beweglich angebracht ist, umfaßt, wobei die Klinke mit einem gewählten Zahn der Zahnreihe in Eingriff bringbar ist, um die Teile relativ zueinander in einer aus mehreren vorgegebenen Winkelstellungen entsprechend dem Winkelabstand zwischen den Zähnen des Gesperres gewählten Stellung abzustützen, und wobei, nachdem die Klinke über den letzten Zahn in der Zahnreihe geratscht ist, als folge der Relativdrehung der beiden Teile in der einen Richtung eine inaktivierende Einrichtung wirksam wird, um die Klinke außer Kontakt mit den Klinkenzähnen zu halten und dadurch eine Relativdrehung der Teile in der entgegengesetzten Richtung zuzulassen, bis die Klinke die Klinkenzähne in dieser anderen Richtung überlaufen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die inaktivierende Einrichtung ein Vorrichtungsteil (17) umfaßt, das mit der Klinke (15) durch eine Bewegung der Elemente in eine erste relative Lage zueinander in Eingriff bringbar ist, durch eine Bewegung der Elemente in eine zweite relative Lage von der Klinke abhebbar

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ist und die Klinke auf dem Weg der Elemente zwischen der ersten und zweiten lage von den Klinkenzähnen (13b) entfernt hält.
2. Drehgelenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrichtungsteil (17) auf einem an die Klinkenzähne (13b) angrenzenden Weg zusammen mit der Klinke bewegbar ist.

3· Drehgelenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrichtungsteil (17) einen Ausheber (17b) hat, hinter den die Klinke (15) durch ihre Bewegung beim Einlauf der !Teile in die erste relative Lage eingreifen kann, wobei das Vorrichtungsteil mit dem zweiten Teil für eine gemeinsame Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Lage gekuppelt ist und der Ausheber die Klinke in einem solchen radialen Abstand von der Schwenkachse hält, daß die Klinke mit den Klinkenzähnen nicht in Berührung kommt, und wobei die Bewegung der Klinke in die zweite Lage die Klinke von dem Ausheber löst.

4· Drehgelenkeinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Teile in der entgegengesetzten Richtung nach der Lösung der Klinke von dem Ausheber so wirkt, daß der Ausheber in dieser entgegengesetzten Richtung mitgeführt wird als Vorbereitung für einen Wiedereingriff mit der Klinke.

5· Drehgelenkeinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß von dem ersten Teil mitgeführte Anschläge (18) das Vorrichtungsteil (17) an den Enden seiner Bewegungsbahn abstützen und eine Bewegung der Klinke um die Schwenkachse, durch die die Klinke in und außer Eingriff mit dem Ausheber gebracht wird, ermöglichen.

6* Drehgelenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element ein erster

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Ring (13) ist, der an seinem inneren Umfang die Klinkenzähne (13h) trägt, und das zweite Element, an dem die Klinke (15) gehaltert ist, ein Drehteil (14) ist, der konzentrisch in dem Ring (13) angebracht ist, und daß das Vorrichtungsteil ein zweiter Ring (17) ist, der konzentrisch mit dem ersten Element ist und an dem der Ausheber als radialer Vorsprung (17b) ausgebildet ist, und daß dieser zweite Ring (17) in Achsrichtung neben dem ersten Ring (13) angebracht ist und die Klinke in Achsrichtung langgestreckt ist, so daß sie die beiden Ringe (13_f 17) übergreift und entweder in die Klinkenzähne einrastet oder mit dem Ausheber in Eingriff kommt.

7· Drehgelenkeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zweites Gesperre, das praktisch dem ersterwähnten Gesperre gleicht und auf der zum ersten Gesperre entgegengesetzten Seite der Schwenkachse angeordnet ist.

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