DE3401646C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk, insbesondere für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, bei dem ein fester Gelenkteil und ein diesem gegenüber bewegbarer Gelenkteil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind, und eine die Lage beider Gelenkteile zueinander bestimmende, als Getriebe mit wenigstens einem Innen zahnrad und wenigstens einem damit kämmenden Außenzahnrad ausgebildete Ver- und Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die einen auf der Schwenkachse angeordneten, mit dieser drehbaren Exzenter aufweist, wobei Außenzahnrad und Innen zahnrad als den Gelenkteilen zugeordnete Topfscheiben ausgebildet sind und die eine, als Innenzahnrad ausgebildete Topfscheibe einen außenverzahnten Ringmantel und die andere, als Außenzahnrad ausgebildete Topfscheibe einen innen verzahnten Ringmantel aufweist.The invention relates to a swivel joint, in particular for seats with adjustable backrest, where a fixed joint part and a movable relative to this Joint part connected to each other via a swivel axis are, and the position of both joint parts to each other determining, as a transmission with at least one inside gear and at least one meshing external gear trained adjustment and locking device is provided, the one arranged on the swivel axis, with this has rotatable eccentric, with external gear and inside gear as cup disks assigned to the joint parts are formed and the one, designed as an internal gear Cup washer an externally toothed ring jacket and the other, a cup wheel designed as an external gear on the inside has toothed ring jacket.
Bei einem aus der DE-OS 31 30 313 bekannten Drehgelenk der eingangs genannten Art sind die Verzahnungen auf den achsparallel angeordneten Ringmänteln der Topfscheibe angeordnet, wodurch es zum Zwecke einer zwängungsfreien Be wegung zwischen den beiden, die miteinander im Eingriff befind lichen Zahnräder bildenden Topscheiben erforderlich ist, Fertigungsungenauigkeiten und Toleranzen soweit als möglich einzuschränken, was jedoch aus fertigungs technischen Gründen nicht vollständig erzielt werden kann. Es ist deshalb ein bestimmtes Lager- und Ver zahnungsspiel, das sich zu einem sogenannten Radialspiel ergänzt, unvermeidlich. Dies führt jedoch vielfach zu Klappergeräuschen, zumindest bei einem unbenutzten Sitz, der in ein sich bewegendes und Erschütterungen ausgesetztes Fahrzeug eingebaut ist. Zur Eliminierung dieses Radialspieles sind Einrichtungen bekannt, mit denen durch Verlagerung der Exzentrizität und deren Verspannung das Radialspiel eliminiert werden kann, wobei jedoch vielfach die aus der Verspannung resultierenden Kräfte zur Verringerung des Wirkungsgrades führen, so daß höhere Stellkräfte vom Sitzbenutzer für die Ver stellung der Rückenlehne aufzubringen sind. Um jedoch bei einem Drehgelenk einerseits während der Verstell bewegung eine leichtgängige Verstellung zu ermöglichen und andererseits das Radialspiel des Drehgelenkes während dessen Feststellage zu eliminieren, ist bei einem aus der EP-PS 00 48 294 bekannten Drehgelenk der Exzenter als Kegelstumpf ausgebildet und weist das den Exzenter umgebende Gelenk auge eine mit der Neigung des Kegelstumpfes überein stimmende Kegelbohrung auf, wobei die den kegelförmigen Exzenter aufweisende Schwenkachse in axialer Richtung ausweichbar gelagert ist. Wenn nun der Neigungswinkel des Kegelstumpfes und der zugehörigen Kegelbohrung kleiner als der Haftreibwinkel und größer als der Gleitreibwinkel der Lagerpaarung ist, so stellt sich während der Verstellbewegung durch Axialverschiebung ein die Verstellung erleichterndes Spiel ein, das in dem Moment wieder eliminiert wird, wenn der Stellvorgang unterbrochen oder beendet wird. Bei dieser brauchbaren Lösung ist jedoch die Herstellung der den Exzenter auf weisenden Schwenkachse und die Herstellung der den Exzenter umgebenden Lagerstelle fertigungstechnisch aufwendig und kostspielig.In a rotary joint known from DE-OS 31 30 313 of the type mentioned are the gears on the Ring shells of the cup wheel arranged axially parallel arranged, making it for the purpose of a constraint-free loading movement between the two that are engaged top wheels forming gears required is manufacturing inaccuracies and tolerances so far restrict as possible, but what from manufacturing cannot be fully achieved for technical reasons can. It is therefore a certain storage and Ver teething game that turns into a so-called radial game supplemented, inevitable. However, this often leads to rattling noises, at least when not in use Seat that is in a moving and shaking exposed vehicle is installed. For elimination this radial game facilities are known with those by shifting the eccentricity and their Tension the radial play can be eliminated however, in many cases those resulting from the bracing Forces to reduce efficiency, so that higher actuating forces from the seat user for the Ver position of the backrest must be applied. However, to with a swivel on the one hand during the adjustment movement to allow easy adjustment and on the other hand the radial play of the swivel joint to be eliminated during the lock-up period is at a known from EP-PS 00 48 294 swivel the eccentric Truncated cone formed and has the joint surrounding the eccentric one matches the slope of the truncated cone matching tapered bore, whereby the tapered Eccentric pivot axis in the axial direction is stored evasively. If now the angle of inclination of the truncated cone and the associated cone bore smaller than the static friction angle and larger than that Is the sliding friction angle of the bearing pair, so it turns out during the adjustment movement by axial displacement a game that facilitates the adjustment Moment is eliminated again when the adjustment process is interrupted or ended. In this usable The solution, however, is to manufacture the eccentric pointing pivot axis and the manufacture of the Eccentric surrounding bearing point in production technology complex and costly.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Drehgelenk zu schaffen, bei dem einerseits der Vorteil einer leichtgängigen Verstellung während der Verstellbewegung und eine Eliminierung des Radial spieles des Drehgelenkes während seiner Feststellage erhalten bleibt, wobei andererseits eine wirtschaftliche Herstellung der Bauteile möglich ist.The object of the present invention is to create a swivel in which on the one hand the Advantage of a smooth adjustment during the Adjustment movement and elimination of the radial game of the swivel joint during its locking position is retained, while on the other hand an economic Production of the components is possible.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ringmäntel der Topfscheiben als neigungsgleich konvergierende Kegelstumpfabschnitte ausgebildet sind, wobei der eine, das Innenzahnrad bildende Kegelstumpf abschnitt eine äußere Kegelradverzahnung aufweist, während der andere, das Außenzahnrad bildende Kegelstumpfabschnitt eine innere Kegelradverzahnung aufweist, die mit der äußeren Kegelradverzahnung kämmt. Die Herstellung derartiger Topf scheiben ist in einfachen Preßvorgängen möglich, wobei nur einmalige Werkzeugkosten anfallen, deren Standzeit sehr hoch ist und damit die Fertigung einer Vielzahl der artiger Topfscheiben ermöglicht, so daß bei derartigen Massenartikeln geringe Herstellungskosten je Einzel stück anfallen. Außerdem ist die Herstellung von Topf scheiben, deren Ringmäntel Kegelstumpfabschnitte dar stellen, wegen des Einpressens und Aushebens der Formwerk zeuge einfacher als die Herstellung von Topfscheiben mit achsparallelen Ringmänteln. Zum Ausgleich unvermeidlicher Fertigungstoleranzen bei sicherer Aufrechterhaltung des Zahneingriffs ist es vorteilhaft, wenn die dem festen Gelenkteil zugeordnete Topfscheibe am festen Gelenkteil axial verschiebbar gehaltert ist.This object is achieved in that the ring jackets of the cup washers with the same inclination converging truncated cone sections are formed, the one truncated cone forming the internal gear section has an outer bevel gear, while the other truncated cone section forming the external gear has an inner bevel gear toothing, which with the outer Bevel gear toothing meshes. The production of such a pot slices is possible in simple pressing operations, whereby only one-time tool costs arise, their service life very is high and thus the production of a variety of like pot wheels, so that in such Bulk items low manufacturing costs per individual piece. In addition, the production of pot discs, the ring shells of which are truncated cone sections because of the pressing and lifting of the molding testify easier than the production of cup wheels with axially parallel ring jackets. To compensate for inevitable Manufacturing tolerances while maintaining the It is advantageous if the tooth meshing fixed joint part assigned cup wheel held axially displaceable on the fixed joint part is.
Zur Führung und Stützung der verschiebbaren Topfscheibe weist nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung der feste Gelenkteil im Bereich seines Gelenkauges eine zentrische, topfförmige Ausprägung auf, welche die dem festen Gelenkteil zugehörige Topfscheibe innerhalb deren Kegelstumpfabschnittes im Eingriffsbereich der Verzahnungen abstützt.For guiding and supporting the sliding cup wheel points to a design feature of the invention the fixed joint part in the area of its joint eye a centric, pot-shaped expression, which the cup wheel associated with the fixed joint part within whose truncated cone section in the engagement area of Gears supported.
Um die sich bei der Stellbewegung verschiebende Topf scheibe nach Beendigung der Stellbewegung sicher in ihre das Radialspiel eliminierende Lage zurückzuschieben, ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Er findung zwischen dem festen Gelenkteil und der zuge hörigen Topfscheibe ein die Verzahnungen ineinander drückender Kraftspeicher angeordnet. Damit die axial verschiebbare Topfscheibe neben ihrer Führung auf dem Exzenterabschnitt auch im Bereich ihrer Verzahnung achs parallel zum Exzenterabschnitt geführt wird, weist der feste Gelenkteil vorzugsweise einen Zentrierring für die dem festen Gelenkteil zugeordnete Topfscheibe auf.Around the pot that moves during the actuating movement securely in after the actuation movement to push back their position eliminating the radial play, is the Er according to another design feature find between the fixed joint part and the zuge obey the interlocking cup wheel pressing energy accumulator arranged. So that the axial sliding cup wheel next to its guide on the Eccentric section also in the area of their toothing axis is guided parallel to the eccentric section, the fixed joint part preferably a centering ring for the cup wheel assigned to the fixed joint part.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dar gestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigtThe invention is shown in the drawing, for example and is explained in more detail below. It shows
Fig. 1 ein Drehgelenk in einer Seitenansicht von der Innenseite des Gelenkteiles her gesehen, Fig. 1 seen a pivot joint in a side view from the inside of the joint part forth
Fig. 2 das aus Fig. 1 ersichtliche Drehgelenk in einem Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab. Fig. 2 shows the rotary joint shown in Fig. 1 in a section along the line II-II of Fig. 1 on an enlarged scale compared to Fig. 1.
Das Drehgelenk weist einen Gelenkteil 10 auf, der mit einem Rückenlehnenrahmen verbindbar sein oder beispiels weise das Schenkelende eines nicht dargestellten Rückenlehnenrahmens bilden mag. Dieser Gelenkteil 10 ist mit einem dem ebenfalls nicht dargestellten Sitz teil zugeordneten Gelenkteil 11 über eine Schwenkachse 12 drehgelenkig verbunden. Dabei ist der Gelenkteil 10 aus einem innenseitigen Tragarm 13 und einem außen seitigen Stützholm 14 gebildet. Der innenseitige Trag arm 13 weist im Bereich des die Schwenkachse 12 umgebenden Gelenk auges einen zur Innenseite ausgepreßten Stützkopf 15 auf, der mit einer Topfscheibe 16 schließend, beispielsweise durch Punkt schweißung, verbunden ist. In den Innenumfang des als Kegelstumpfabschnitt 17 ausgebildeten Ringmantels der Topfscheibe 16 ist eine innere Kegelradverzahnung 18 einge preßt, die vom Kragen 19 bis zum Boden 20 der Topfscheibe 16 reicht. Dieser Boden 20 der Topfscheibe 16 weist in seinem Zentrum einen angeformten Lagerkragen 21 auf, der auf einem zentrischen Abschnitt 22 der Schwenkachse 12 gelagert ist. Der Boden 20 der Topfscheibe 16 ist außerdem durch den Stützkopf 15 des Tragarmes 13 ver stärkt, dessen Boden eine eingepreßte Auswölbung 23 aufweist, die den Lagerkragen 21 der Topfscheibe 16 an dessen freiem Ende abstützt. Mit dem Gelenkteil 11 steht eine weitere Topfscheibe 24 derart in Verbindung, daß die Topfscheibe 24 zwar gegenüber dem Gelenkteil 11 undrehbar, jedoch in axialer Richtung verschoben werden kann. Diese Topfscheibe 24 weist ebenfalls einen als Kegelstumpfabschnitt 25 ausgebildeten Ringmantel auf, dessen Neigung mit der Neigung des konischen Kegelstumpfabschnitts 17 der Topfscheibe 16 übereinstimmt, jedoch durchmesser kleiner ist. Außerdem weist der Kegelstumpfabschnitt 25 eine äußere Kegelradverzahnung 26 auf, die mit der inneren Kegelrad verzahnung 18 der Topfscheibe 16 im Eingriff ist. Dabei weist die äußere Kegelradverzahnung 26 eine Zähnezahl auf, die um wenigstens einen Zahn geringer ist als die Zähne zahl der inneren Kegelradverzahnung 18 der Topfscheibe 16, so daß der Kopfkreisdurchmesser der äußeren Kegelradver zahnung 26 um wenigstens eine Zahnhöhe kleiner ist als der Fußkreis der inneren Kegelradverzahnung 18 der Topf scheibe 16. In ihrem Zentrum ist auch die Topfscheibe 24 mit einem zu ihrer äußeren Kegelradverzahnung 26 bzw. zu ihrem Kegelstumpfabschnitt 25 konzentrischen Lagerkragen 27 ver sehen, der sich auf einem Exzenterabschnitt 28 der Schwenkachse 12 abstützt. Dabei ist die Exzentrizität des Exzenterabschnitts 28 gegenüber den zentrischen Ab schnitten derart gewählt, daß die äußere Kegelradver zahnung 26 der Topfscheibe 24 an einer Stelle in die innere Kegelradverzahnung 18 der Topfscheibe 16 ein greifen kann. Der feste Gelenkteil 11 ist im Bereich seines Gelenkauges mit einer zentrischen, topfförmigen Ausprägung 29 versehen, die in die Topfscheibe 24 schließend paßt, jedoch nur über einen Teilbereich der Höhe des Kegelstumpfabschnitts 25 der Topfscheibe 24 reicht. Die im Gelenkauge zentrische Bohrung 30 in der Ausprägung 29 des Gelenkteiles 11 umfaßt den Lagerkragen 27 der Topf scheibe 24 schließend, wobei zur Drehsicherung zwischen Topfscheibe 24 und Gelenkteil 11 die Bohrung 30 mit wenigstens einem Vorsprung versehen ist, der in einen Längsschlitz des Lagerkragens 27 eingreift. Zwischen der Ausprägung 29 des festen Gelenkteiles 11 und der axial verschiebbaren Topfscheibe 24 ist ein Kraft speicher 31 angeordnet, durch welchen die äußere Kegelradver zahnung 26 der Topfscheibe 24 in die innere Kegelradverzahnung der Topfscheibe 16 spielfrei gedrückt wird. Im Gelenk augenbereich weist der feste Gelenkteil 11 einen zur Bohrung 30 konzentrischen Zentrierring 32 auf, der einen in radialer Richtung verlaufenden Anlagekragen 33 der Topfscheibe 24 schließend umfaßt. Zur Sicherung des axialen Zusammenhaltes des Drehgelenkes übergreift der fest mit dem schwenkbaren Gelenkteil 10 verbundene Stützholm 14 den Gelenkaugenbereich des festen Gelenk teiles 11 und stützt sich über eine Lagerbuchse 34 auf einem weiteren zentrischen Abschnitt 35 der Schwenk achse 12 ab. An den zentrischen Abschnitt 35 der Schwenk achse 12 schließt sich außenseitig ein unrunder Zapfen 36 an, mit dem eine Mitnehmerscheibe 37 einer Stellhand habe 38 in bekannter Weise fest verbunden ist.The swivel joint has a joint part 10 which may be connectable to a backrest frame or, for example, may form the leg end of a backrest frame, not shown. This joint part 10 is pivotally connected to a joint part 11, which is also not shown in the seat, via a pivot axis 12 . The joint part 10 is formed from an inside support arm 13 and an outside support beam 14 . The inside support arm 13 has in the region of the swivel axis 12 surrounding the hinge on a pressed-out support head 15 , which closes with a cup wheel 16 , for example by spot welding. In the inner circumference of the annular casing of the cup disk 16, which is designed as a truncated cone section 17 , an inner bevel gear toothing 18 is pressed in, which extends from the collar 19 to the bottom 20 of the cup disk 16 . This base 20 of the cup wheel 16 has a molded-on bearing collar 21 in its center, which is mounted on a central section 22 of the pivot axis 12 . The bottom 20 of the cup wheel 16 is also reinforced by the support head 15 of the support arm 13 , the bottom of which has a pressed-in bulge 23 which supports the bearing collar 21 of the cup wheel 16 at its free end. With the articulated part 11, a further cup wheel 24 is in such a connection, that the cup wheel 24 indeed can be non-rotatably but shifted relative to the joint part 11 in the axial direction. This cup disk 24 also has an annular casing designed as a truncated cone section 25 , the inclination of which corresponds to the inclination of the conical truncated cone section 17 of the cup disk 16 , but is smaller in diameter. In addition, the truncated cone section 25 has an outer bevel gear toothing 26 which is in engagement with the inner bevel gear toothing 18 of the cup wheel 16 . The outer bevel gear toothing 26 has a number of teeth which is at least one tooth less than the number of teeth of the inner bevel gear toothing 18 of the cup wheel 16 , so that the tip diameter of the outer bevel gear toothing 26 is at least one tooth height smaller than the root circle of the inner bevel gear toothing 18 the pot washer 16 . In its center, the cup wheel 24 is seen ver with a concentric to its outer bevel gear teeth 26 or to its truncated cone section 25 bearing collar 27 , which is supported on an eccentric section 28 of the pivot axis 12 . The eccentricity of the eccentric section 28 with respect to the central sections is selected such that the outer bevel gear toothing 26 of the cup wheel 24 can engage at one point in the inner bevel gear toothing 18 of the cup wheel 16 . The fixed hinge part 11 is provided in the region of its hinge eye with a central, pot-shaped shape 29 which fits snugly in the cup disk 24 , but only extends over a portion of the height of the truncated cone section 25 of the cup disk 24 . The central bore 30 in the joint eye in the expression 29 of the joint part 11 includes the bearing collar 27 of the cup disk 24 closing, the bore 30 is provided with at least one projection for locking against rotation between the cup disk 24 and the joint part 11, which engages in a longitudinal slot of the bearing collar 27 . Between the expression of 29 of the fixed hinge member 11 and the axially movable cup disk 24 is a motor arranged memory 31 by which the outer Kegelradver toothing 26 of the cup wheel 24 in the inner bevel gear teeth of the cup wheel 16 is pressed free of play. In the joint eye portion 11, the fixed hinge part on a concentric bore 30 for centering ring 32 of the cup wheel 24 comprises closing a passage extending in a radial direction conditioning collar 33rd To ensure the axial cohesion of the rotary joint, the support bar 14, which is firmly connected to the pivotable joint part 10 , engages over the joint eye region of the fixed joint part 11 and is supported via a bearing bush 34 on a further central section 35 of the pivot axis 12 . At the central portion 35 of the pivot axis 12 is connected on the outside to a non-circular pin 36 with which a drive plate 37 of an adjusting hand 38 is firmly connected in a known manner.
Bei Drehung der Stellhandhabe 38 erfolgt eine Ver drehung der Schwenkachse 12. Dabei bewegen sich die zentrischen Abschnitte 22 und 35 um den in der Topf scheibe 24 und der Ausprägung 29 des in bezug auf den Sitzteil festen Gelenkteil 11 gelagerten Exzenterab schnitt 28 auf einer exzentrischen Kreisbahn um den Mittelpunkt des Exzenterabschnittes 28 herum. Da die Topfscheibe 24 undrehbar an dem festen Gelenk teil 11 gehaltert ist, verschiebt sich die Eingriffs stelle zwischen den Verzahnungen 18 und 26 derart, daß bei einem Zähnezahlunterschied von einem Zahn zwischen der Außenverzahnung 26 und der Innenverzahnung 18 bei einer Umdrehung der Schwenkachse die Topfscheibe 16 und der damit verbundene Gelenkteil 10 um eine Zahn teilung gegenüber dem festen Gelenkteil 11 vor- oder zurückschwenkt. Gleichzeitig erfolgt jedoch bei Ein leitung einer Drehbewegung in die Schwenkachse 12 in folge der in der Verzahnung angreifenden Kräfte eine Verschiebung der Topfscheibe 24 nach rechts gegen die Kraft des beispielsweise als Schraubendruckfeder ausge bildeten Kraftspeichers 31 in die aus Fig. 2 ersicht liche Lage, die den Zustand der Stellbewegung darstellt. Wenn jedoch die Stellbewegung unterbrochen oder beendet wird, so schiebt augenblicklich der Kraftspeicher 31 die Topfscheibe 24 wieder nach links, so daß der Zahn flankenspiel und das Lagerspiel der Schwenkachse in ihren Lagerstellen eliminiert werden.When the actuating handle 38 rotates, the pivot axis 12 rotates. The central sections 22 and 35 move around the disc 24 in the pot 24 and the shape 29 of the fixed with respect to the seat part hinge part 11 eccentric section 28 on an eccentric circular path around the center of the eccentric section 28 around. Since the cup wheel 24 is non-rotatably supported on the fixed joint part 11 , the engagement position between the toothings 18 and 26 moves such that with a tooth count difference of one tooth between the external toothing 26 and the internal toothing 18 with one revolution of the pivot axis, the cup wheel 16 and the joint part 10 connected therewith swivels forward or backward by a tooth division relative to the fixed joint part 11 . At the same time, however, there is a line of rotation in the pivot axis 12 as a result of the forces acting in the toothing, a displacement of the cup wheel 24 to the right against the force of the force accumulator 31, for example formed as a helical compression spring, into the position shown in FIG Represents the state of the actuating movement. However, if the actuating movement is interrupted or ended, the energy accumulator 31 immediately pushes the cup wheel 24 to the left again, so that the tooth backlash and the bearing play of the pivot axis are eliminated in their bearing points.
Statt einer Dreh sicherung zwischen dem Gelenkteil 11 und der Topfscheibe 24 im Bereich deren Lagerkragens 27 und der Bohrung 30 des Gelenkteiles 11, wäre es auch möglich, anstelle der vorerwähnten Schlitz-Vorsprung-Verbindung den Zentrier ring 32 segmentartig zu unterbrechen und in diese Zwischenräume des Zentrierringes 32 Vorsprünge des Anlage kragens 33 eingreifen zu lassen, um eine Verdrehung der Topfscheibe 24 gegenüber dem Gelenkteil 11 bzw. dessen Ausprägung 29 zu verhindern. Zur Erzielung einer Dreh sicherung zwischen dem Gelenkteil 11 und der Topfscheibe 24 wäre es auch denkbar, statt des Zentrierringes 32 Zapfen am Gelenkteil 11 vorzusehen, die in entsprechende Löcher im Anlagekragen 33 fassen können.Instead of a rotation fuse between the hinge part 11 and the cup washer 24 in the region of their bearing collar 27 and the bore 30 of the hinge part 11 , it would also be possible to interrupt the centering ring 32 segment-like instead of the aforementioned slot-projection connection and into these spaces Centering ring 32 projections of the system collar 33 to engage in order to prevent rotation of the cup wheel 24 relative to the joint part 11 or its expression 29 . In order to secure rotation between the joint part 11 and the cup wheel 24 , it would also be conceivable to provide 32 pins on the joint part 11 instead of the centering ring, which can reach into corresponding holes in the contact collar 33 .
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