DE3633973A1 - Feder-kupplungsmechanismus - Google Patents

Feder-kupplungsmechanismus

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DE3633973A1
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DE19863633973
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Max Otto Heesch
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Lear Corp
Original Assignee
Deutsche ITT Industries GmbH
ITT Industries Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00Friction clutches
    • F16D13/08Friction clutches with a helical band or equivalent member, which may be built up from linked parts, with more than one turn embracing a drum or the like, with or without an additional clutch actuating the end of the band

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Description

Die Erfindung betrifft einen Federkupplungsmechanismus zur Steuerung der Schwenkbewegung eines Haltearms bei einem Kraftfahrzeugsitz zwischen einer ersten und einer zweiten Winkelstellung und zur lösbaren Feststellung die­ ses Haltearms in einer beliebigen Zahl von Zwischenstel­ lungen gegenüber einer Beaufschlagung dieses Elements mit einer ersten Kraft in Richtung auf die erste Winkel­ position sowie gegenüber einer Beaufschlagung dieses Ele­ ments mit einer zweiten Kraft in Richtung auf eine zweite Winkelposition.
Bei verstellbaren Sitzen sind Ein- und Feststellung der Sitz-Rückenlehne in einer unbegrenzten Anzahl von Winkel­ stellungen zwischen senkrechter und waagerechter Stellung in hohem Maße wünschenswert. Des weiteren unterliegen Rückenlehnen von Fahrzeugsitzen während der Benutzung be­ kanntlich extrem hohen Kräften, insbesondere rückwärts gerichteten Kräften, welche beispielsweise auf im hin­ teren Fahrzeugbereich durch Stöße entwickelte Trägheits­ kräfte oder auf vom Benutzer erzeugte Kräfte zurückzu­ führen sind.
Bisher waren stufenlos regelbare Kupplungsmechanismen zur Verwendung bei verstellbaren Kraftfahrzeugsitzen aus zu­ mindest zwei wichtigen Gründen nicht voll zufriedenstel­ lend. Erstens verlangen Federkupplungen trotz ihrer stu­ fenlosen Winkeleinstellbarkeit zwei gegenläufig ge­ wickelte Tandem-Federn, um auf sie in entgegengesetzten Drehrichtungen ausgeübte Belastungen ebenfalls gleich­ mäßig absorbieren zu können. Dies war der Fall, weil Kupplungen mit einer Feder bisher eine hohe Haltekraft durch Reibung in nur einer Beaufschlagungsrichtung boten. Vor der Erfindung wiesen Federkupplungen eine geringere Haltekraft auf, wenn Kräfte in der Richtung aufgebracht werden, welche die Federwicklung abzuwickeln bestrebt ist, weil die Feder entspannt wird, da entsprechend der Wirkungsweise einer Federwicklung, ein Ende der Wicklung fest und das gegenüberliegende Ende bewegungsfrei sein muß, damit die Federwicklung unter dem Einfluß der auf sie aufgebrachten jeweiligen Außenkraft stets unter Span­ nung steht, um dadurch ein Ausknicken oder eine Entspan­ nung der Federwicklung zu verhindern.
Es ist keine Konstruktion zur wahlweisen Befestigung der Enden der Federwicklung bekannt, bei welcher die erfor­ derliche Beweglichkeit und Feststellung entsprechend der Richtung der Beaufschlagung der Außenkräfte gewährleistet ist, um die Federwicklung ungeachtet der Beaufschlagungs­ richtung der Außenkräfte unter Spannung zu halten.
Zur Behebung dieses Nachteils wurden zwei Schraubenfedern entweder gegenläufiger Wicklung oder aber einer Montage mit in entgegengesetzten Richtungen orientierten Wicklun­ gen verwendet, derart, daß eine Feder Kräfte in einer Richtung und die zweite Feder Kräfte in der entgegenge­ setzten Richtung aufnimmt. Obgleich diese Konstruktionen ungeachtet der Richtung, in welcher die Außenkräfte auf­ gebracht werden, eine gleichmäßige Haltekraft aufweisen, erfordern sie eine weitere Kupplungsfeder und entspre­ chende Komponenten, was Kosten- und Raumaufwand bedeutet.
Es ist daher in hohem Maße wünschenswert, einen Kupp­ lungsmechanismus mit nur einer Feder zu schaffen, welcher eine gleichmäßige Haltekraft in jeder entgegengesetzten Drehrichtung einer Spindel unter dem Einfluß von äußer­ lich aufgebrachten Kräften auf ein mit der Spindel ver­ bundenes schwenkbares Element, wie z.B. die Rückenlehne eines verstellbaren Sitzes, und eine stufenlose Ver- und Feststellung des Elements an allen Stellen zwischen sei­ nen extremen Winkelpositionen gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung überwindet die mit bekannten Vorrichtungen verbundenen Nachteile, indem sie eine Kupp­ lung mit einer einzigen mit gleichmäßiger Haltekraft durch Reibung auf einer Spindel vorsieht, die innerhalb der Federwicklung zur Drehung in entgegengesetzten Rich­ tungen in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung eines äußeren Elements montiert ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kupplungsmechanismus mit Mitteln zur Aufrechterhal­ tung der Spannung der Federwicklung, ungeachtet der Rich­ tung, in welcher die Außenkräfte auf diese einwirken, versehen.
Gemäß einem sehr wichtigen Merkmal der vorliegenden Er­ findung weist der Kupplungsmechanismus zwei Federteller auf gegenüberliegenden Seiten der Federwicklung auf, welche mit Mitteln zur Befestigung eines freien Endes der Federwicklung an jedem Federteller versehen sind.
Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung sind Mittel zur Befestigung der Feder-Enden an den Federtellern vorgesehen, um ebenfalls Beweglichkeit eines Feder-Endes und Feststellung des zweiten Feder-Endes unter dem Einfluß einer auf die Feder in einer Richtung ausgeübten Torsionskraft bei Eingriff der­ selben mit der Spindel und andererseits Beweglichkeit des zweiten Feder-Endes und Feststellung des ersten Feder-Endes unter dem Einfluß einer zweiten auf die Feder in einer zur Richtung der ersten Torsionskraft entgegen­ gesetzten Richtung ausgeübten Kraft zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Feststellung der Feder-Enden dadurch erreicht, daß ein Schlitz zur gleitbaren Aufnahme jeweils eines der Feder-Enden in jedem Federteller vorgesehen ist. Ein ver­ dickter Teil auf jedem Federende steht mit dem Feder­ teller in Eingriff und gestattet eine Bewegung im Schlitz in nur einer Richtung.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Federteller zwei Nockenflächen aufweist, die wahlweise über einen hebelbetätigten Nocken miteinander in Be­ rührung gebracht werden. In ausgelöster Position des He­ bels steht der Nocken mit einer ersten Nockenfläche in Berührung und dreht den einen Federteller in eine Rich­ tung, um die Federwicklung abzuwickeln und damit die Fe­ derspannung zu vermindern und die Spindel außer Eingriff zu bringen. Gleichzeitig wird der andere Federteller mit dem hieran befestigten Feder-Ende von einem ersten in Eingriff befindlichen Anschlag gegenüber dem anderen Fe­ derteller blockiert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Kupp­ lungsmechanismus zur Verwendung bei einer verstellbaren Fahrzeugsitzanordnung, aus welcher sich Einzelheiten der Konstruktion und des Betriebs in der Eingriffstellung der Kupplung ergeben;
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kupplungsmechanismus, aus welcher sich Einzelheiten von Konstruktion und Betrieb in der Außereingriff-Stellung der Kupplung ergeben;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die verstellbare Sitz­ anordung nach Fig. 1 und 2 mit weiteren Einzelheiten über Konstruktion und Betrieb des erfindungsgemäßen Kupplungsmechanismus;
Fig. 4 eine diagrammatische Darstellung der Be­ triebsweise des erfindungsgemäßen Kupp­ lungsmechanismus in einer ersten Betriebs­ richtung; und
Fig. 5 eine diagrammatische Darstellung der Ar­ beitsweise des erfindungsgemäßen Kupp­ lungsmechanismus in einer zweiten Be­ triebsrichtung;
Fig. 6 eine teilweise Querschnittsansicht eines Endes der Kupplungsfedern mit Einzelheiten über die Befestigung einer Vergrößerung.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Feder-Kupplungs­ mechanismus 10; obzwar die Erfindung zur Verwendung bei der Steuerung des Betriebs einer verstellbaren Rücken­ lehne eines Fahrzeugsitzes beschrieben wurde, versteht es sich, daß sie ebenso für die Steuerung jedes anderen Ele­ ments einsetzbar ist, bei welchem eine Ein- und Feststel­ lung in jeder Position einer unbegrenzten Zahl von Win­ kelpositionen eines Gelenkelements verlangt wird, und bei welchem die Möglichkeit zur Feststellung des Elements ge­ genüber Bewegungen in jeder entgegengesetzten Richtung aufgrund von auf das Element einwirkenden Außenkräften gegeben sein muß.
Fig. 1 und 3 zeigen einen verstellbaren Sitzmechanis­ mus 12 mit einem Haltearm 14, auf welchem eine Rücken­ lehne (gemäß gestrichelter Darstellung in Fig. 1) mon­ tiert ist. Der Haltearm 14 enthält ein Zahnsegment 16, das sich in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Hal­ tearms 14 um einen von zwei Trägerschienen 30, 32 des vom Sitzmechanismus 12 getragenen Gelenkzapfens 18 dreht.
Üblicherweise ist eine Sitzlehnen-Rückführungsfeder zur automatischen Vorspannung der Rückenlehne in ihre senk­ rechte Position gemäß Darstellung nach Fig. 1 vorgesehen.
Die Schwenkbewegung des Haltearms 14 und die Übersetzung der auf den Haltearm wirkenden Außenkräfte F 1, F 2 werden in eine Drehbewegung bzw. Torsionskräfte T 1, T 1 am Kupplungsmechanismus 10 vermittels eines auf die Trägerschienen 30, 32 über Zapfen 26 montierten Getriebe­ satzes 24 umgewandelt.
Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, ist der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausmachende Kupplungsmechanis­ mus 10 an dem Träger des Sitzmechanismus 12 auf einem weiteren Zapfen 28 montiert, welcher ebenfalls zwischen den parallelen im Abstand voneinander befindlichen Trä­ gerschienen 30, 32 verläuft. Es versteht sich, daß die spezielle Montage-Konstruktion der Kupplung am Träger nicht zur vorliegenden Erfindung gehört, sondern daß vielmehr andere Konstruktionen durchaus denkbar sind. Beispielsweise könnte der Zapfen 28 von einer einzelnen Schiene vorkragend anstatt schichtweise zwischen zwei parallelen Schienen gemäß Darstellung angeordnet sein.
Eine Zahnradanordnung mit einem Kupplungsrad 38 ist zur Drehung auf dem Zapfen 28 angeordnet. Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, enthält die Zahnradanordnung einen zy­ lindrischen Vorsprung 40 mit einer koaxialen Bohrung 42, in welcher der Zapfen 28 drehbar aufgenommen ist. Vor­ zugsweise definiert die Bohrung 42 eine Lageroberfläche, welche für eine Drehung des Kupplungsrades 38 auf dem Zapfen 28 sorgt, ohne eine weitere Lagerfläche erforder­ lich zu machen. Gemäß der in den Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsform wird eine Kupplungsspindel 44 von der Außenperipherie des Vorsprungs 40 der Zahnradanordnung unter Drehung der letzteren definiert. Das Kupplungsrad 38 steht, wie vorstehend erläutert, mit dem Getriebesatz 24 in Eingriff, so daß sich die Kupplungs-Spindel 44 ab­ wechselnd in einer ersten vom Pfeil T 1 in Fig. 1 ange­ deuteten Richtung in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Haltearms 14 in einer ersten auf die vollständig senkrechte Position hin unter dem Einfluß der Kraft F 1 und in einer zweiten vom Pfeil T 2 in Fig. 1 angedeute­ ten Richtung in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Haltearms 14 in einer zweiten Richtung zur verstellten Position hin unter dem Einfluß der Kraft F 2 dreht. Eine Wendelfeder 46 mit zumindest einer Spirale ist um die Kupplungsspindel 44 herum montiert und weist zwei winkel­ förmig im Abstand befindliche freie Enden 48, 50 auf. Die Feder ist vorzugsweise aus Flachfederdraht gefertigt, wo­ bei benachbarte Flächen der Spiralen in engem Kontakt ge­ wunden sind. Der Innendurchmesser der gewundenen Feder­ spiralen ist derart dimensioniert, daß die Kupplungs­ spindel gleitbar koaxial in die Wendel paßt und sich frei in diesen drehen kann, wobei sich die Feder in ihrer nor­ malen ungespannten Ruhelage befindet. Die auf diese Weise definierte Kupplung sorgt für eine freie Drehung der Spindel in den Feder-Wendeln, wenn die Feder ungespannt ist, und für eine Friktions-Feststellung der Spindel ge­ genüber Drehungen, wenn die Feder gespannt ist. Die Friktions-Feststellung erfolgt aufgrund einer geringfügi­ gen Verminderung des Wendelinnendurchmessers der Feder, wenn diese gespannt ist, wodurch sie mit der Kupp­ lungs-Spindel 44 in Reibeingriff tritt.
Wie in vorstehender Darstellung des Hintergrunds der Er­ findung ausgeführt, verfügen Federkupplungen über eine hohe Haltekraft nur in einer Richtung der Drehkraftbe­ aufschlagung. Dies ergibt sich, wie in Fig. 4 und 5 dar­ gestellt, daraus, daß für die Funktion dieser Federkupp­ lungen eines der freien Enden der Federn, wie z.B. 48 in Fig. 4, blockiert und das andere freie Ende 50 beweglich sein muß, wenn eine Drehkraft auf die Feder in der in Fig. 4 mit T 1 bezeichneten Richtung ausgeübt wird. Des weiteren sind das blockierte und das bewegliche Ende von der Beaufschlagungsrichtung gemäß Darstellung in Fig. 4 und 5 abhängig, derart, daß die Feder unter Spannung ge­ halten wird. Wie vorstehend erwähnt, könnte eine Kupp­ lungsfeder die Spindel unter dem Einfluß der in nur einer Richtung aufgebrachten Kräfte wirksam blockieren.
Wie sich aus Fig. 4 und 5 ergibt, ist es Aufgabe der vor­ liegenden Erfindung, Mittel vorzusehen, um die Wendelfeder 46, ungeachtet der Richtung, in welcher die Drehkraft aufgebracht wird, unter Spannung zu halten.
Wie in Fig. 4 dargestellt, erfordert dies die Vorsehung von Mitteln zur Blockierung des winkelförmigen Endes 48 und zur freien Beweglichkeit des zweiten winkelförmigen Endes 50 unter dem Einfluß einer ersten Torsionskraft T 1, wie z.B. der durch Kraft F 1 erzeugten und auf den Haltearm 14 aufgebrachten; umgekehrt müssen, wie sich aus Fig. 5 ergibt, auch Mittel zur Blockierung des zweiten winkelförmigen Endes 50 und zur freien Beweglichkeit des ersten winkelförmigen Endes 48 unter dem Einfluß einer gegenläufigen zweiten Drehkraft T 2, wie der durch Kraft F 2 erzeugten und auf den Haltearm 14 in einer zur Kraft F 1 entgegengesetzten Richtung aufgebrachten, vorgesehen sein.
Dies wird durch die bevorzugte Ausführungsform dadurch erreicht, daß ein erster auf dem Zapfen 28 auf einer Seite der Wendelfeder 46 gelenkig montierter Federteller 52 und ein zweiter ebenfalls gelenkig auf dem Zapfen 28 auf der gegenüberliegenden Seite der Feder montierter Fe­ derteller 54 vorgesehen ist. Jeder Federteller weist einen zungenförmigen Vorsprung 56, 58 mit einem Schlitz 60, 62 auf, in welchem die winkelförmigen Enden 48, 50 der Feder gleitend aufgenommen werden. Jedes Ende 48, 50 ist mit einer an den Außenflächen 68, 70 des jeweiligen Vor­ sprungs 56, 58 angeordneten Verdickung 64, 66 versehen. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, sind die Verdickungen an den En­ den der Federn, beispielsweise durch Vergießen der Feder­ enden innerhalb eines Wulstes aus z.B. Metall, befestigt. Diese Befestigung sei nur beispielsweise genannt; es las­ sen sich auch andere gleichwertige Verfahren einsetzen.
Wie ersichtlich, dienen die Schlitze und Verdickungen der allgemeinen Achsialbewegung der jeweiligen Enden 48, 50 der Feder innerhalb der Schlitze in nur einer Richtung und zwar in der Richtung zur Erhöhung der Feder-Spannung.
Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der erste Federteller 52 mit einer ersten Nockenfläche 72 versehen, die mit einer Nase 74 auf einem gelenkigen Hebelarm 76 in Berührung steht. Der Hebelarm 76 ist ebenfalls mit einer Anschlag­ fläche 78 versehen, welche den Vorsprung 58 auf dem Fe­ derteller 54 zur Verhinderung einer Drehung bei Anlage der Nase 74 an die Nockenfläche 72 berührt. Dabei wird in der ausgelösten Stellung des Hebelarms und der Kupplung der Federteller 52 im Uhrzeigergegensinn gemäß Darstel­ lung in Fig. 1 und 2 gedreht, wodurch das winkelförmige Ende 48 ebenfalls leicht im Uhrzeigergegensinn gedreht wird. Da der Federteller 54 durch die Anschlagfläche 78 blockiert ist, sind die Federwendel geringfügig abge­ wickelt, wodurch ihre Spannung vermindert und der Reib­ eingriff der Feder aus der Kupplungs-Spindel 44 gelöst wird. Die Kupplungs-Spindel ist sodann frei drehbar, so daß der Bügel 14 in jeder gewünschten Winkelposition ein­ gestellt werden kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist der Federteller 52 auch mit einer zweiten Nockenfläche 80 versehen, der mit der Nase 74 in der Eingriffstellung von Hebel und Kupp­ lung gemäß Darstellung in Fig. 1 in Berührung steht. Ein zweiter Anschlag in Form eines Bolzens 82 tritt auf dem Träger mit dem Feder-Teller 54 in Eingriffstellung ein und verhindert eine Drehung des Federtellers 54 im Uhr­ zeigersinn gemäß Darstellung in Fig. 1 und 2.
Bei Eingriff der Nase 74 und der Nockenfläche 80 und bei Sperrung des Federtellers 54 dreht sich der Federteller 52 geringfügig im Uhrzeigersinn gemäß Darstellung in Fig. 1 und 2 aufgrund der Rampe auf der Nockenfläche 80. Die Verdickung 66 auf dem winkelförmigen Ende 50 befindet sich gegenüber dem Vorsprung 58 in Eingriffstellung und blockiert eine Bewegung des Endes 50 der Feder. Eine wei­ tere Drehung des Federtellers 52 im Uhrzeigersinn be­ wirkt, daß die Verdickung 64 auf dem Federende 48 gegen­ über der Außenfläche 68 des Vorsprungs 56 im Eingriff be­ findlich ist, so daß sich die Feder ebenfalls geringfügig im Uhrzeigersinn dreht, um ihre Spannung zu erhöhen und in Reibeingriff mit der Spindel zu treten und den Bügel 14 in der gewünschten und gewählten Position zu halten.
Das spezielle Mittel zur Halterung der Federenden 48, 50 an den Federtellern 52, 54 und die Zusammenwirkung von An­ schlagelementen und Federtellern gewährleisten, daß sie sich in der Eingriffstellung befindet, ungeachtet der Richtung, in welcher die Torsionskräfte auf diese aufge­ bracht werden.
Beispielsweise wird beim Betrieb der Kupplung in der Ein­ griffstellung, in Abhängigkeit von der auf den Haltearm 14 aufgebrachten Kraft F 1 eine Drehkraft T 1 auf die Kupplungs-Spindel 44 aufgebracht, welche im Gegenuhrzei­ gersinn gemäß Darstellung in den Zeichnungen auf die Kupplungsfeder übertragen wird. Die Verdickung 64 wird durch die Torsionskraft T 1 gegen die Außenfläche 68 des Vorsprungs 56 gezogen; da der Federteller 52 durch den an dem Bolzen 82 anliegenden Nase 74 an einer Drehung im Ge­ genuhrzeigersinn gehindert wird, ist das Federende 48 da­ durch in der Bewegung blockiert. Das gegenüberliegende Ende 50 der Feder wird jedoch nicht an einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn gehindert, weil die auf ihm befind­ liche Verdickung 66 der Außenfläche 70 des Vorsprungs 58 benachbart angeordnet ist. Das Federende 50 kann sich da­ her geringfügig innerhalb des Schlitzes 62 frei bewegen. Ersichtlich ist die Feder dadurch stets unter Spannung.
In ähnlicher Weise wird in Abhängigkeit von der Kraft F 2 auf dem Bügel 14 eine Drehkraft T 2 auf die Kupp­ lungs-Spindel 44 ausgeübt, welche gemäß Darstellung in den Zeichnungen im Uhrzeigersinn auf die Kupplungsfeder übertragen wird. In diesem Fall wird die Verdickung 66 auf dem Federende 50 gegen die Außenfläche 70 auf dem Vorsprung 58 gezogen; da der Federteller 54 nunmehr von dem Bolzen 82 an einer Drehung im Uhrzeigersinn gehindert wird, ist das Federende 50 dadurch in der Bewegung blockiert. Das Ende 48 der Feder ist jedoch nun nicht im Uhrzeigersinn blockiert, weil die auf ihr befindliche Verdickung 64 der Außenfläche 68 des Vorsprungs 56 be­ nachbart angeordnet ist. Die Feder kann sich daher ge­ ringfügig innerhalb des Schlitzes 60 frei bewegen; er­ sichtlich ist die Feder wiederum ständig unter Spannung. Der Kupplungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung sorgt für eine gleichmäßige Haltekraft der Kupplung in allen Richtungen sowie für eine stufenlose Einstellung der Position.
Nach der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und ihrer Arbeitsweise sind Änderungen und Abweichungen im Rahmen der Beschreibung und Zeichnungen möglich, ohne vom Sinn und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.
  • Auflistung der Einzelteile 10 Feder-Kupplungsmechanismus
    12 verstellbarer Sitzmechanismus
    14 Haltearm, Element, Teil der Rückenlehne
    16 Zahnsegment
    18 Gelenkzapfen
    22 Spiralfeder
    24 Getriebesatz
    26 Zapfen, erster Zapfen
    28 Zapfen, zweiter Zapfen
    30 Trägerschiene
    32 Trägerschiene
    38 Kupplungsrad
    40 zylindrischer Vorsprung
    42 koaxiale Bohrung
    44 Kupplungs-Spindel
    46 Wendelfeder, Kupplungsfeder
    48 winkelförmiges Ende, erstes Federende
    50 winkelförmiges Ende, zweites Federende
    52 Federteller
    54 Federteller
    56 zungenförmiger Vorsprung
    58 zungenförmiger Vorsprung
    60 Schlitz
    62 Schlitz
    64 Verdickung
    66 Verdickung
    68 Außenfläche
    72 Nockenfläche
    74 Nase
    76 Hebelarm
    78 Anschlagfläche
    80 Nockenfläche
    82 Bolzen

Claims (9)

1. Federkupplungsmechanismus zur Steuerung der Schwenk­ bewegung eines Haltearms (14) zwischen einer ersten und einer zweiten Winkelstellung und zur lösbaren Feststellung dieses Haltearms (14) in einer beliebi­ gen Zahl von Zwischenstellungen gegenüber einer Beaufschlagung dieses Elements mit einer ersten Kraft (F 1) in Richtung auf die erste Winkelposition sowie gegenüber einer Beaufschlagung dieses Elements mit einer zweiten Kraft (F 2) in Richtung auf eine zweite Winkelposition, gekennzeichnet durch:
Federkupplungsmittel mit einer Wendelfeder (46), die zumindest eine Windung aufweist, im Winkelabstand befindliche erste und zweite Federenden (48, 50), mit Spindelmitteln (44) zur Drehung in der Federwindung um eine zu der Wendelfeder (46) koaxialen Achse, mit dem Haltearm (14) betriebswirksam verbundene Mittel zur Drehung der Spindel (44) in eine erste Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Haltearms (14) zur ersten Winkelposition hin, und in eine zweite zur ersten entgegengesetzten Richtung hin, in Abhän­ gigkeit von der Bewegung des Haltearms (14) zur zweiten Winkelposition hin, wobei die Federwindung in Reibeingriff mit der Spindel (44) treten und sie gegen eine Drehung blockieren kann, wenn ihre Span­ nung erhöht ist, und außer Eingriff mit der Spindel (44) treten und diese sich drehen lassen kann, wenn die Spannung vermindert ist;
Mittel zur wahlweisen Reduzierung der Spannung des Federwendels zur Definierung einer ausgerückten Kupplungsposition, so daß die Wendelfeder außer Ein­ griff mit der Spindel (44) tritt und für eine Dre­ hung derselben sorgt;
Mittel zur Steigerung der Spannung des Federwendels auf ein Maß, bei welchem der Reibeingriff und die Blockierung der Spindel (44) erfolgen, um eine ein­ gerückte Stellung der Kupplungsmittel zu definieren;
Mittel, mit denen die Federwendel unter Spannung ge­ halten werden, wenn sich diese unter dem Einfluß von auf sie übertragene Torsionskräfte durch die Spin­ delmittel (44) in der Eingriffstellung befindet, welche entweder in der ersten oder in der zweiten Drehrichtung der Spindelmittel (44) in Abhängigkeit von den auf die Spindelmittel (44) ausgeübten Torsionskräften und in Abhängigkeit von der Beauf­ schlagung des Elements mit der ersten und der zwei­ ten Kraft wirken.
2. Federkupplungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, mit welchem die Wendelfeder (46) unter Spannung gehalten wird, Mittel zur Blockierung des ersten Endes (48) der Feder (46) gegenüber einer Achsialbewegung der­ selben und zur gleichzeitigen Sicherstellung der Be­ wegungsfreiheit des zweiten Endes (50) der Feder (46) unter dem Einfluß der auf die Wendelfeder (46) in der ersten Drehrichtung aufgebrachten Torsionskraft aufweist, und des weiteren Mittel zur Blockierung des zweiten Endes (50) der Feder (46) gegenüber einer Achsialbewegung derselben sowie zur gleichzei­ tigen Sicherstellung der Bewegungsfreiheit des ersten Endes (48) der Feder (46) unter dem Einfluß der auf die Feder (46) in der zweiten Drehrichtung aufge­ brachten Torsionskraft aufweist.
3. Federkupplungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Ver­ minderung der Spannung in der Wendelfeder und die Mittel zur Steigerung der Spannung der Federwin­ dungen hebelbetätigte Nockenmittel (74, 78) aufwei­ sen, welche mit dem ersten und dem zweiten Ende (48, 50) zur wahlweisen Vergrößerung des Winkelab­ standes zwischen diesen betriebswirksam verbunden sind, um die Wendelfeder abzuwickeln, und zur Ver­ kleinerung des Winkelabstandes zwischen diesen, und um die Wendelfeder zu spannen.
4. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hebelbetätigten Nockenmittel (72)
einen ersten Federteller (52) auf einer Seite der Feder (46) mit Mitteln zur Feststellung des ersten Federendes (48) an diesem aufweisen, wobei der erste Federteller (52) zur Schwenkbewegung um die Dreh­ achse (28) der Spindelmittel (44) montiert ist und eine erste und eine zweite Nockenfläche (72, 80) auf­ weist;
einen zweiten Federteller (54) auf einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite mit Mitteln zur Feststellung des zweiten Endes (50) der Feder (46) an diesem aufweist; sowie
einen Hebel (76) zur Gelenkbewegung zwischen den Eingriff- und Außereingriff-Stellungen mit Nocken­ betätigungsmitteln (74, 78) aufweist, welche mit der ersten Nockenfläche in der ausgelösten Stellung in Eingriff treten können, um den ersten Federteller und das erste Federende zur Abwicklung der Feder­ spirale zu drehen, wobei die Nockenbetätigungsmittel des weiteren mit der zweiten Nockenfläche in der eingerückten Stellung in Eingriff treten können, um den ersten Federteller und das erste Federende in einer Richtung zur Spannung der Federspirale zu dre­ hen.
5. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Federteller (54) um die Drehachse (28) der Spindelmittel (44) drehbar ist und der Hebel (76) erste Anschlagmittel (78) aufweist, welche mit dem zweiten Federteller (54) in der eingerückten Stellung zur Verhinderung einer Drehung des zweiten Federtellers (54) in der ersten Drehrichtung in Eingriff treten können.
6. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kupplungsmechanis­ mus des weiteren zweite Anschlagmittel aufweist, welche mit dem zweiten Federteller in der eingerück­ ten Stellung zur Verhinderung einer Drehung des zweiten Federtellers in der zur ersten Richtung ent­ gegengesetzten zweiten Richtung in Eingriff treten können.
7. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nockenbetätigungs­ mittel ein mit dem ersten Federteller (52) in der eingerückten Stellung zur Verhinderung der Drehung des ersten Federtellers (52) in der ersten Drehrich­ tung in Eingriff tretendes drittes Anschlagmittel aufweisen.
8. Kupplungsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zur Blockierung des ersten Endes der Federwicklung und zur gleichzeitigen Sicherung der Achsialbewegung des zweiten Endes und die Mittel zur Blockierung des zweiten Endes und zur gleichzeitigen Sicherung der Bewegung des ersten Endes einen ersten Schlitz (60) in dem ersten Federteller (52) enthalten, wobei das erste Ende (48) der Federwicklung gleitend in diesem aufgenommen wird, und wobei die Mittel zur Blockie­ rung des ersten Endes einen ersten verdickten Teil auf dem ersten Ende (48) aufweisen, welches gegen­ über dem ersten Federteller (52) in dem ersten Schlitz (60) aufgenommen wird, um eine Bewegung der Feder (46) in dem ersten Schlitz (60) in der ersten Drehrichtung der Spindelmittel (44) zu verhindern und ihre Bewegung in dem ersten Schlitz (60) in der zweiten Drehrichtung der Spindel (44) zu gestatten, sowie ferner einen zweiten Schlitz (62) in dem zwei­ ten Federteller (54) enthalten, wobei das zweite Ende (50) der Federwicklung gleitend in dem zweiten Schlitz (62) aufgenommen wird, wobei die Mittel zur Blockierung des zweiten Endes einen zweiten verdick­ ten Teil auf dem zweiten Ende der Federwicklung auf­ weisen, welcher gegenüber dem zweiten Federteller (54) in einem zweiten Schlitz (62) zur Verhinderung einer Bewegung der Feder (46) in dem zweiten Schlitz (62) in der zweiten Drehrichtung der Spindel (44) und zur Sicherung ihrer Bewegung in dem zweiten Schlitz in der ersten Drehrichtung der Spindel auf­ genommen wird.
9. Federkupplungsmechanismus zur Steuerung eines zwi­ schen ersten und zweiten Winkelpositionen schwenk­ baren äußeren Elements, gekennzeichnet durch:
Spindelmittel mit einem mit dem äußeren Element zur Drehung der Spindelmittel in eine erste und zweite Drehrichtung und zur Übertragung von Torsionskräften auf die Spindel in der ersten und zweiten Drehrich­ tung in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Haltearms und der Beaufschlagung dieses Haltearms mit Außenkräften betriebswirksam verbindbaren Zahn­ rad (38).
Drehfedermittel, welche zum wahlweisen Eingriff und Außeneingriff mit der Spindel (41) um die Spindel herum angeordnet sind, wobei die Feder (46) ein erstes und ein zweites Ende (48, 50) aufweist;
Mittel zur Anordnung der ersten und zweiten Enden für eine alternative wahlweise Winkelbewegung in Richtung auf jede Erhöhung oder Verminderung einer Spannung in der Feder (46) oder von einer solchen weg, welche Feder (46) den Reibeingriff oder einen Außereingriff mit der Spindel (44) bewirkt, wobei die Mittel zur Anordnung des ersten und zweiten Endes Mittel zur Blockierung einer Bewegung des ersten Endes und zur Sicherung einer Bewegung des zweiten Endes unter dem Einfluß der auf die Spindel in der ersten Drehrichtung aufgebrachten Torsions­ kraft, wenn sich die Feder (46) im Eingriff mit der Spindel (44) befindet, aufweisen, und wobei die Mit­ tel zur Anordnung des ersten und zweiten Endes des weiteren Mittels zur Blockierung der Bewegung des zweiten Endes sowie zur Sicherstellung der Bewegung des ersten Endes unter dem Einfluß der auf die Spin­ del (44) in der zweiten Drehrichtung aufgebrachten Torsionskraft, wenn sich die Feder (46) im Eingriff mit der Spindel befindet, aufweisen.
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