DE3928587A1

DE3928587A1 - Kontinuierlich veraenderliches verstellbares scharnier

Info

Publication number: DE3928587A1
Application number: DE3928587A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schmale; Frank Gerich; Rudolph C Barda
Original assignee: Keiper Recaro Inc
Current assignee: Keiper Recaro Inc
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1990-03-29
Also published as: US4884845A

Description

Ein kontinuierlich veränderliches verstellbares Scharnier, das dem der vorliegenden Anmeldung entspricht, ist in der US-PS 45 91 207 beschrieben. Insbesondere besitzt dort die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Aus führungsform ein kontinuierlich verstellbares Scharnier, wie es beispiels weise für die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes Verwendung findet, bei dem ein mit Zähnen versehener Sektor an einem Scharnierelement über eine mit Zähnen versehene Klinke am anderen Scharnierelement mit einer vorge gebenen Freiheit in bezug auf ein bogenförmiges Spiel in seiner Montage, das mindestens der Teilung eines Zahnes entspricht, gehaltert wird, um für jede kontinuierlich veränderliche Relativlage des Sektors einen vollständi gen Zahneingriff zu ermöglichen. Ein Paar von schwenkbar verankerten Nockenelementen steht mit rechtwinklig dazu angeordneten Nockenflächen auf der Klinke in irgendeiner vollständigen Zahneingriffsposition des Sektors in Eingriff. Der veränderliche Eingriff von jeder Nockenfläche ermöglicht, daß jede Klinkenposition mit vollem Eingriff einen Selbstverriegelungs winkel aufweist, der eine Klinkenverschiebung in jeder Winkelrichtung vom Sektorzahndruck aus verhindert. Ein seitlich angeordneter Schwenkpunkt für die Klinke, der mit Schlitzspiel versehen ist, gestattet eine Winkelverschiebung der Klinke um etwa einen Zahn in jeder Richtung von einer neutralen Position aus.

Die Erfindung schlägt hierzu eine verbesserte Ausführungsform vor, bei der eine mit Zähnen versehene Klinke, die mit einem mit Zähnen versehenen Sektor in Eingriff steht, zwischen einem Paar von Verbindungsgliedern starr befestigt ist, welche sich bis zu einer Schwenkverbindung erstrecken, die mit dem Hauptscharnier und dem Sektorschwenkpunkt koinzidiert, wobei ein länglicher Radialschlitz eine Radialverschiebung der Klinkenzähne vom Sektor ermöglicht, um den Sitzrückenlehnenwinkel in irgendeine kontinuier lich veränderliche Position zu verstellen. Es wurde festgestellt, daß durch die Anordnung von mit Nocken in Eingriff bringbaren Klinkenabflachungen unter einem eingeschlossenen Winkel von 60° und von Schwenknockenbögen einer kritischen Form und Position zusammen mit einer Sandwich-Montage zwischen einem Paar von unteren Armseitenplatten der miteinander in Eingriff stehenden Verriegelungselemente eine zuverlässige Funktionsweise über eine erweiterte Lebensdauer unter maximalen Lastbedingungen erreicht wird.

Es wird eine zweite verbesserte Ausführungsform vorgeschlagen, bei der eines der schwenkbar verankerten Nockenelemente eine Nockensteigung in der der Winkelrichtung der ersten Ausführungsform entgegengesetzten Winkel richtung besitzt. Hierbei sind Klinkenzähne mit einem eingeschlossenen Winkel von etwa 50° mit zwei scharfen Spitzen mit einem eingeschlossenen Winkel von etwa 120° vorgesehen, und es wird eine Doppelnockenbetätigung und Klinkenfreigabe durch ein verschiedenartiges und einzigartiges Schwenk gestängesystem erreicht.

Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Scharniereinheit nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 3A eine ähnliche Ansicht, die das Zurückziehen des Nockens und der Klinke zur Sektorverstellung darstellt;

Fig. 3B eine ähnliche Ansicht, die den Bereich der bogenförmigen Klinkenverschiebung zeigt;

Fig. 4 eine Teilansicht von einer der unteren Seitenplatten als solchen, die in der Gesamtansicht der Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des gezahnten Verriegelungsklinken elementes als solchem, das in der Gesamtansicht der Fig. 3 dargestellt ist;

Fig. 6 eine entsprechende vergrößerte Ansicht eines der Verbindungs elemente, das in der Gesamtansicht der Fig. 3 dargestellt ist;

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht von einem der beiden identischen Nockenhebelelemente, die in der Gesamtansicht der Fig. 3 gezeigt sind;

Fig. 7A ein Diagramm von Nockenbögen für unterschiedliche Nockenan stiegssteigungen;

Fig. 8 eine detaillierte Ansicht des in der Gesamtansicht der Fig. 1 gezeigten Handgriffelementes;

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Verbindungsstangendetails;

Fig. 10 eine vergrößerte Draufsicht auf ein Halteglied, das in der Seitenansicht der Fig. 1 dargestellt ist;

Fig. 11 eine Seitenansicht von einem der Schulterbolzen, die bei der Einheit der Fig. 1 als Befestigung und Führung Verwendung finden;

Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht von einem der Montagebolzen für die in Fig. 3 gezeigten unteren Armplatten;

Fig. 13 eine stark vergrößerte Teilansicht der Zahnform, die bei der in Fig. 3 gezeigten Sektorplatte Verwendung findet;

Fig. 14 eine entsprechende passende Zahnform der in der Einheit der Fig. 3 gezeigten Klinke in vergrößertem Maßstab;

Fig. 15 eine Seitenansicht einer Scharniereinheit gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 16 einen Schnitt entlang Linie 16-16 in Fig. 15;

Fig. 17 einen Schnitt entlang Linie 17-17 in Fig. 15;

Fig. 18 einen Schnitt entlang Linie 18-18 in Fig. 15;

Fig. 19 eine Teilschnittansicht entlang Linie 19-19 in Fig. 15;

Fig. 20 eine vergrößerte Teilseitenansicht, die Fig. 15 entspricht, wobei jedoch die Abdeckplatte weggelassen worden ist, um die inneren Elemente klar darzustellen;

Fig. 21 eine vergrößerte schematische Teilansicht des Eingriffs zwischen Klinke und Sektorzahn;

Fig. 22 eine vergrößerte Detailansicht der gezahnten Klinkenkompo nente; und

Fig. 23 eine Endansicht der Komponente der Fig. 22 entlang Linie 23-23 in Fig. 22.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, besitzt das dargestellte kontinuierlich veränderliche Sitzrückenlehnenscharnier einen oberen Sektorplattenarm 10, der bei 11 schwenkbar mit einem Paar von unteren Seitenplattenarmen 12 a und 12 b verbunden ist, eine mit Zähnen versehene Verriegelungsklinke 13, die mit passenden Zähnen 14 kämmt, welche am unteren Sektorende 15 des Armes 10 ausgebildet sind, ein Paar von Zugankerseitengliedern 16, die bei 17 mit der Klinke 13 verstiftet sind, ein Paar von identischen exzentrischen Scheibennocken 18 a und 18 b, die bei 19 a und 19 b schwenkbar mit Platten 12 a und 12 b verbunden sind, welche Nockenflächen 20 a und 20 b aufweisen, die mit geraden Ebenen koplanaren Flächen 21 a und 21 b der Klinke 13 und passenden Enden der Glieder 16 in Eingriff stehen, eine Feder 22, die mit Nockenarmen 23 a und 23 b verbunden ist, welche die Nockenflächen 20 a und 20 b in entsprechenden Klinkeneingriff pressen, eine Feder 24, die mit den Enden eines Bolzens 25 verbunden ist, welcher sich durch die Klinke 13 und die Glieder 16 erstreckt, ein Bolzen 26, der sich durch den oberen Arm 10, die Glieder 16 und die unteren Seitenplattenarme 12 a und 12 b an der Schwenk verbindung 11 erstreckt, einen Freigabehandhebel 27 mit einer Nockenver längerung 28, der schwenkbar mit den Platten 12 a und 12 b bei 29 verbunden ist und mit Drehpunkt 19 a des Nockens 18 a zusammenfällt, ein Freigabeglied 30, das einen Schlitz 31 aufweist, der mit einem Stift 32 in Eingriff steht, welcher von der Freigabehebelnockenverlängerung 28 vorsteht, ein Halteglied 33, das sich zwischen dem Schwenkpunkt 19 a für den Nocken 18 a und einer Bolzenverbindung 34 für die Seitenplatten 12 a und 12 b erstreckt, ein Verbindungsglied 35, das sich zwischen den Schwenkverbindungen 19 erstreckt, und Montageschulterbolzen 36 und 37.

Wie Fig. 1 zeigt, steht die Fläche 38 mit gerader Kante der Verlängerung 28 mit einem Stift 39 in Eingriff, der vom Nocken 18 a vorsteht, während eine Nockenfläche 40 mit einem Stift 41 in Eingriff steht, der vom Nocken 18 b vorsteht. Wie in den Fig. 1 und 3A gezeigt, werden im allgemeinen Betrieb durch ein anfängliches Anheben des Freigabehandhebels die Hebelarme 23 a und 23 b der entsprechenden Nocken 18 a und 18 b mit einer gleichen und entgegengesetzten Winkelverschiebung auseinandergespreizt, wodurch die entsprechenden Nockenflächen 20 a und 20 b mit den Flächen 21 a und 21 b, die koplanar an der Klinke 13 und den Gliedern 16 verlaufen, außer Eingriff gebracht. Ein fortgesetztes Anheben des Freigabehandhebels 27 bewirkt einen Eingriff des Stiftes 32 mit dem Ende 42 des Schlitzes 31, wodurch der Bolzen 25 die Klinke 13 gegen die Kraft der Zugfeder 24 aus dem Eingriff herausbewegt, wie in der linken Seite der Fig. 3A gezeigt, was durch das Schlitzspiel 43 in den Gliedern 16 relativ zum mittleren mit Schultern versehenen Buchsenvorsprung 44 am Bolzen 26 erreicht wird.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sehen identische Schlitze 45 in den unteren Seitenplattenarmen 12 a und 12 b seitliches und vertikales Spiel für entsprechende Buchsen 46 und 47 am Bolzen 25 vor, wobei der eingeschlossene Winkel von 90° am Boden des Schlitzes 45 eine neutrale Position für die Klinke 13 nach dem Lösen von den Zähnen 14 des Sektors 15 darstellt. Wenn die Sitzrückenlehne exakt in die gewünschte Winkelstellung eingestellt worden und der Handhebel 27 in seine Normalposition zurückgeführt worden ist, kann sich die Klinke 13 anfangs winklig in einem beliebigen Ausmaß frei bewegen, was für einen vollständigen Eingriff mit den Zähnen 14 erforderlich ist, wie in der rechten Seite der Fig. 3A gezeigt, welche exakte Position auch immer auf jeder beliebigen Seite der neutralen Position vorliegen mag. Ein kontinuierlicher Rückzug des Freigabehandhebels in Richtung auf seine Normalposition bewirkt aufgrund der Spannung der Feder 22 eine bogenförmige Rückführung der Nockenflächen 20 a und 20 b in Richtung auf einen Eingriff mit den Klinkenflächen 21 a und 21 b, während die Stifte 39 und 41 entsprechenden Handhebelverlängerungsflächen 38 und 40 folgen, bis die eine oder die andere Fläche 20 a oder 20 b (selten beide gleichzeitig) eine Kontaktposition mit der entsprechenden Fläche 21 a oder 21 b erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird die bogenförmige Bewegung des Ein griffsnockens gestoppt, während sich die bogenförmige Bewegung des anderen Nockens fortsetzt, bis sein Klinkeneingriff auftritt, zu welchem Zeitpunkt die Klinke 13 gegen eine Verschiebung in jeder Richtung verriegelt ist.

Eine erneute Feineinstellung innerhalb eines Bereiches von etwa 3°, wie durch Δ S 2 in Fig. 3B gezeigt ist, kann durchgeführt werden, falls gewünscht, während die Klinken- und Sektorzähne in vollständigem Eingriff stehen, indem man den Nockeneingriff über eine Handhebelbewegung kurz vor einer Verlängerung der vorgespannten Feder 24 freigibt. Wenn eine exakte gewünschte Wiedereinstellung über die Sitzrückenlehnen- und Sektorbewegung erreicht worden ist, wird die exakte neue Sitzrückenlehnenposition durch einen Wiedereingriff des Nockens sicher aufrechterhalten.

Wenn eine anfängliche Einstellung des Sitzrückenlehnensektors zu einem Zahnspitzeneingriff der Sektor- und Klinkenzähne führt, der einen normalen vollständigen Zahneingriff blockiert, bewirkt eine geringfügige Bewegung der Sitzrückenlehne und des Sektorendes 15 bis zu der äußersten Stelle der Buchse 47, die mit der Seite des Schlitzes 45 in Eingriff steht, falls erforderlich (siehe Fig. 4), ein Außereingrifftreten zur Vervollständigung des vollen Zahneingriffs, wonach eine exakte Wiedereinstellung in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt werden kann.

Da die Hauptschwenkachse 11 für die Arme 10 und 12 für jede beliebige Eingriffsposition einschließlich eines exakten schrittweisen Eingriffs für eine Teilzahnverschiebung auf jeder Seite der neutralen Position für jede genaue Position des oberen Armes 10 relativ zu den unteren Seitenplatten armen 12 a und 12 b den Mittelpunkt für die Sektorzähne 14 sowie für die Klinke 13 bildet, müssen die Schlitze 43 nur Spiel für eine radiale Bewegung entlang der Mittellinie der Klinke 13 und der Glieder 16 vorsehen.

Die erforderliche Radialbewegung zum Erreichen eines vollständigen Außer eingrifftretens der Zähne für eine Sitzrückenlehnenverstellung, die in Fig. 3A mit Δ Z bezeichnet ist, ist eine Funktion der Zahnform, der Teilung und des spitzen Radius, wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist. Die Rückzugsstrecke der Δ S 1 der radialen Nockenfläche, um eine Anpassung an Δ Z für den 30°-Halbwinkel zu erreichen, beträgt 1/2 Δ Z × cos 30°. Die Summe von Δ S 1 und Δ S 2 legt die erforderliche Gesamtnockenverschiebung von R MIN bis R MAX fest, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Eine derartige Verschiebung wird durch eine Nockenkrümmung mit gleichmäßiger radialer Zunahme in Abhängigkeit von der Winkelvergrößerung erreicht, wobei die radiale Zunahme dem Winkel β entspricht, wie in Fig. 7 gezeigt. Dies erzeugt die erforderliche Gesamtnockenverschiebung innerhalb veränderlicher Gesamtwinkelbereiche, wie im Diagramm der Fig. 7A angedeutet, wobei entsprechende veränderliche Winkelbeträge β ausgewählt wurden, um eine Anpassung an den "Reibungswinkel" der verwendeten Nocken- und Klinkenmaterialien und Oberflächenbedingungen zu erreichen.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, erstreckt sich die Linie normal zur Klinken fläche 21 b am Kontaktpunkt am Drehpunkt 19 b unter dem Winkel β vorbei, so daß eine Kraft entlang dieser Linie, die aus der Sektor/Klinkenzahnlast resuliert, ein Moment in Nockenöffnungsrichtung erzeugt, das ein Kriechen des Nockens in Verriegelungsrichtung unter einer reversiblen Sitzrücken lehnenbelastung nach dem anfänglichen Nockensitz verhindert und eine manuelle Nockenfreigabe für die Sitzrückenlehnenverstellung mit einer Kraft erleichtert, die beschränkt ist, um die Zugvorbelastung der Federn 22 und 24 zu überwinden.

Mit den gezeigten Abmessungen in mm in den Detailzeichnungen für eine bevorzugte Scharnierausführungsform wird ein konstanter Verriegelungswinkel für jedes beliebige Paar von Nockenpositionen innerhalb der Grenzen eines Nockenbogens mit einem gleichmäßigen Anstieg erreicht, wobei unter einer entgegengesetzten bogenförmigen Verschiebung aus der dargestellten Neutral position heraus eine bogenförmige Verschiebung der Klinke 13 auf jeder Seite ihrer Neutralposition erreicht wird, die ausreicht, die passenden Zähne des Sektors 14 für irgendeine genaue Relativposition des oberen Armes 10 relativ zum unteren Arm 12 a und 12 b vollständig in Eingriff zu bringen. Hierdurch wird eine echte kontinuierlich veränderliche Verstellung des Sitzrückenlehnenarmes 10 erreicht, was im Gegensatz zu den schrittweisen Verstellungen von herkömmlichen Konstruktionen des Standes der Technik steht, die auf der Winkelanordnung einer einzigen Zahnteilung basiert.

Im Diagramm der Fig. 7A sind unterschiedliche Nockenbögen für unterschied liche Reibungskoeffizienten dargestellt, die für Materialien und Oberflächenbedingungen von speziellen verwendeten Nocken- und Klinken konstruktionen empirisch festgestellt werden können. Hierbei weist jeder den gleichen Nockenanstieg auf, so daß ein Bereich von 3° an Klinkenver schiebung erreicht werden kann, wie in Fig. 3B dargestellt ist.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, wird bei der Montage der Scharnierbolzen 26 durch eine Schulterbuchse gesteckt, die einen vergrößerten mittleren runden Ansatz 44 aufweist, der den Drehpunkt für den oberen Sektorplatten arm 10 bildet, wobei auf jeder Seite Stufen 48 und 49 nach außen hin vorge sehen sind, die mit Längsschlitzen 42 in den Gliedern und den unteren Seitenarmplatten 12 a und 12 b in Eingriff stehen, wobei äußere Scheiben 50 und eine Haltemutter 51 die Hauptscharnierverbindung vervollständigen.

Eine Untereinheit der Klinke 13, die zwischen den Gliedern 16 angeordnet ist, ist über Paßstifte 17 mittels Preßpassung einstückig verbunden, um eine starre Untereinheit mit ebenen Endflächen 21 a und 21 b unter einem Winkel von 60° auszubilden, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Diese Endflächen bilden koplanare Flächen zum Eingriff mit den Nockenflächen 20 a und 20 b, die so bemessen sind, daß sie sowohl mit den äußeren Gliedern 16 als auch mit der Klinke 13 in Eingriff stehen, um die Belastungen zu minimieren. Buchsen 46 und 47 dienen als Abstandshalter für ein minimales spielfreies Verschwenken der Glieder 16 relativ zu den unteren Seiten plattenarmen 12 a und 12 b sowie als Freigabeglied 30 und Spielbereiche für die Handhebelverlängerung 28.

Der Bolzen 36 bildet einen Hauptlagerzapfen für den Nocken 18 a mit der gleichen Fläche, die sich durch ein Montageloch in der Seitenarmplatte 12 a erstreckt und ein reduziertes Ende aufweist, das sich durch ein entsprechendes kleineres Montageloch im Arm 12 b und ein Paßloch im Verbindungsglied 35 erstreckt. Eine Schulter 52 bildet einen Abstands halter für die Montage des Handhebelhandgriffs 27 an einem reduzierten Rundzapfen 53, wobei ein Schaft 54 mit einer Bohrung 55 in der Haltestange 33 in Eingriff steht, die, wie in Fig. 10 gezeigt, bei 56 ausgenommen ist, um Spiel für das Freigabeglied 30 zur Verfügung zu stellen. Bei der Herstellung kann eine Verbindungsstange mit einem leichteren Profil in Kombination mit Versteifungsrippen in der Seitenplatte 12 a verwendet werden, um die angemessene Steifigkeit der Einheit gegen Verformungen unter Last zu erreichen.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, besitzt der Bolzen 37 einen Kopf 57, der, wie in Fig. 1 gezeigt ist, in der gleichen Ebene wie die Schulter 52 des Bolzens 36 verläuft, wobei sich eine Lagerfläche 58 durch den Plattenarm 12 a erstreckt und die Lagerfläche für den Nocken 18 b bildet sowie sich mit einer reduzierten Verlängerung 59 durch das passende Montageloch im Plattenarm 12 b sowie Glied 35 erstreckt, um ein sandwichartiges Spannungs gestänge zu vervollständigen und den Kräften entgegenzuwirken, die auf die Nockenflächen 20 a und 20 b sowie die Halteklinke 13 gegen eine Verschiebung bei einer Rückenlehnenbelastung einwirken.

Die Fig. 10 und 12 zeigen, daß der Schaft 61 des Bolzens 58 mit einer Gegenbohrung 60 in Eingriff steht, wobei ein runder Vorsprung 62 als Abstandshalter für einen Schultereingriff bei 63 der entsprechenden Plattenarme 12 a und 12 b dient. Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, dient ein entsprechender Abstandshalter 64 ohne einem 61 entsprechenden Schaft als Montageverbindung für die Plattenarme 12 a und 12 b.

Es folgt nunmehr eine Zusammenstellung der geometrischen Verhältnisse, die sich in Tests als geeignet erwiesen haben, sämtliche Betriebserfordernisse unter einer umgekehrten Sitzrückenlehnenbelastung in Mehrfachzyklen ohne irgendein Kriechen der Nocken zu erfüllen, das sonst entweder die erforder lichen Anstrengungen zur Betätigung des Freigabehandgriffs erhält oder den Einstellwinkel der Sitzrückenlehne allmählich verändert:

1. 60° eingeschlossener Winkel der ebenen Eingriffsflächen 21 a und 21 b der Klinke 13;
2. 45°-45°-90° gleichschenkliges Dreieck zwischen den Nockendreh punkten 19 a und 19 b sowie dem neutralen Punkt des Zahnein griffs;
3. die projizierte Schnittlinie zwischen den neutralen Klinkenein griffsflächen 21 a und 21 b läuft im wesentlichen auf einer Linie, die die Schwenkpunkte 19 a und 19 b miteinander verbindet;
4. 65°-65°-50° gleichschenkliges Dreieck zwischen den Nockendreh punkten 19 a, 19 b und dem Hauptscharnier- und Sektorschwenkpunkt 11;,
5. Klinkenzahnform mit einem eingeschlossenen Winkel von 25° und einem Teilungsabstand von 2,5°;
6. 3° Klinkenverschiebung über veränderlichen Nocken/Klinkenein griff;
7. gleichmäßige Zunahme des Nockenanstiegs für gleiche Schritte der Winkelverschiebung;
8. Nockenanstieg wie in Fig. 7 gezeigt mit einem Winkelmaß, das sich dem empirischen Reibungswinkel für die Nocken- und Klinkeneingriffsflächen eng annähert, d. h. in einem Bereich von 5° bis 8° liegt, wie im Diagramm der Fig. 7A angedeutet;
9. die Reaktionslinie normal zu den Nocken- und Klinkenkontakt flächen am Eingriffspunkt durchläuft jeden Nockendrehpunkt auf der Seite, die eine Endriegelungsbewegung vorsieht, in Abhängigkeit von der Klinkenbelastung von der Sitzrückenlehne, die über den Zahndruck ausgeübt wird.

Es wird nunmehr eine zweite Ausführungsform beschrieben. Wie die Fig. 15-20 zeigen, besitzt diese zweite Ausführungsform die folgenden Haupt teile: einen oberen Arm 70, einen unteren Arm 71, einen Verbindungszapfen 72, eine Zwischenplatte 73, die über einen Stift 74 und einen Niet 75 am oberen Arm 70 befestigt ist und mit Sektorzähnen 76 versehen ist, die mit Zähnen 77 eines Klinkenzahnradeinsatzes 78 in Eingriff stehen, der wiederum über Klinkenniete 80 an einer Klinkenplatte 79 befestigt und schwenkbar mit dem Hauptzapfen 72 verbunden ist, einen Nocken 81, der bei 82 schwenkbar am unteren Arm 71 gelagert ist, einen Nocken 83, der bei 84 schwenkbar am unteren Arm 71 gelagert ist, eine innere und äußere Klinkenhalteplatte 85, 85 a, die bei 86 schwenkbar mit dem unteren Arm 71 und der äußeren Platte 91 verbunden und mit einer Schwenkverbindung 87 für ein Glied 88 versehen sind, welches wiederum schwenkbar bei 89 mit der Klinkenplatte 79 verbunden ist, wobei der Schwenkpunkt 89 durch einen Schlitz 90 in der äußeren Platte 91 auf eine lineare Bahn in Ausrichtung mit dem Hauptschwenkzapfen 72 und dem Halteplattenzapfen 86 begrenzt ist, ein Verbindungsglied 92, das bei 93 schwenkbar mit der äußeren Halteplatte 95 a verbunden ist und über die Schwenkverbindung 94 durch einen Hebel 95 und einen Handgriff 96 betätigt wird, um eine Schwenkbetätigung der äußeren Halteplatte 85 a zusammen mit der inneren Halteplatte 85 mit einer gleichzeitigen bogenförmigen Bewegung um den Schwenkzapfen 86 des Gelenkes 87 zu bewirken, und koaxiale Rollen 97 und 98, die mit einer Schlitzfläche 99 im Nocken 83 und einer Schlitzfläche 100 im Teil 81 in Eingriff traten können, um sie aus ihrem Eingriff mit dem Klinkenzahnradeinsatz 78 zurückzuziehen, wonach ein Rückzug des Gliedes 88 von der Klinkenplatte 79 und der Zähne 77 des Klinkenzahnradeinsatzes 78 aus dem Eingriff mit den Zähnen 76 der Zwischenplatte folgt. Nach Freigabe des Freigabehandgriffs 96 zur Rückkehr in die in Fig. 15 dargestellte Normalposition führen Federn 103, Eingriffslappen 104 der Klinkenplatte 79 und Öffnungen 105 in einer Federplatte 106 die Zähne 87 des Klinkenzahnrad einsatzes 78 in Eingriff mit den Sektorzähnen 76 zurück, und eine in einer Kerbe in der äußeren Platte 91 verankerte Drehmomentfeder 101 führt den Nocken 81 wieder in Eingriff mit dem Klinkenzahnradeinsatz 78. In entsprechender Weise führt eine Drehmomentfeder 102, die in einem Loch in der äußeren Platte 91 verankert ist, den Nocken 93 wieder in Eingriff mit dem Klinkenzahnradeinsatz 78 zurück.

Wie Fig. 20 zeigt, bei der es sich entsprechend Fig. 15 um eine vergrößerte Teilansicht handelt, bei der die äußere Platte weggelassen wurde, um die in Betrieb befindlichen Elemente zu verdeutlichen, wird durch die Verstellung einer am oberen Arm 73 befestigten Sitzrückenlehne eine bogenförmige Zurückziehung der Nocken 81 und 83 gegen den Uhrzeigersinn aus dem Eingriff mit dem Klinkenzahnradeinsatz 78 erreicht, wonach ein radialer Rückzug des Einsatzes 78 folgt, wobei die Einsatzzähne 77 aus ihrem Eingriff mit den Sektorzähnen 76 gelöst werden, während die Sitzrückenlehne und der obere Arm 73 vom Sitzbenutzer in die exakte gewünschte Position verstellt werden. Durch die anfängliche Rückkehr des Klinkenzahnradein satzes 78, vor dem erneuten Eingriff der Nocken 81 und 83, wird dessen seitliches Spiel in jeder Richtung von der gezeigten neutralen Position aus mindestens bis zu dem Betrag von einem Zahn aufgenommen, um eine exakte Paßstellung in bezug auf die Sektorzähne 76 zu finden, woraufhin der erneute Eingriff der Nocken 21 und 83 mit den entsprechenden Flanken 107 und 108 des Einsatzes 78, wenn er in jeder Richtung versetzt ist, die Sektorzähne 76 und den oberen Arm 73 in der genau eingestellten Position verriegelt.

In der in Fig. 20 gezeigten neutralen Position des Einsatzes 78 und der Nocken 81 und 83 ist Spiel für die entsprechenden Rollen 97 und 98 innerhalb der entsprechenden Nockenschlitze vorhanden, das eine Nockenver schiebung in jeder Richtung aufnimmt, wie sie für die versetzten Positionen des Einsatzes 78 mit den Nocken in der Halteposition erforderlich ist. Durch die anfängliche Rückzugsbewegung des Verbindungsgliedes 92 und die Drehung der Halteplatten 85, 85 a wird dieses Spiel für die Eingriffs schlitzflächen 99 und 100 aufgenommen, um den entsprechenden Nockeneingriff mit dem Einsatz 78 vor dem Eingriff des Schwenkgliedes 89 mit der Klinken plattenschulter 110 zu lösen und die Klinkenzähne 77 von den Sektorzähnen 76 freizugeben.

Wie die Fig. 17, 22 und 23 zeigen, ist die Schulter 110 als Bogenelement ausgebildet, das im Körper der Klinkenplatte 79 geformt ist. Fig. 22 zeigt ferner einen Längsschlitz 111 in der Klinkenplatte 79 zur Aufnahme der Radialverschiebung vom Hauptschwenkzapfen 72. Ein konischer Schlitz 130 im Klinkenzahnradeinsatz 78 dient dazu, die bogenförmige Verschiebung des Zahneingriffs, der gegenüber dem neutralen Eingriff versetzt ist, aufzunehmen und gleichzeitig den Wiedereingriff auf die Zähne, die der neutralen Position am benachbartsten sind, zu beschränken.

Wie man Fig. 20 entnehmen kann, sind die Schwenkpunkte 72 und 76 auf einer Linie angeordnet, die unter einem Winkel von 23° zur Vertikalen im Uhr zeigersinn verläuft. Wenn man die Vertikale als Bezugslinie verwendet, erstreckt sich der effektive Bogen des Nockens 83 vom Punkt 114, 8° zur Vertikalen, gegen den Uhrzeigersinn bis zu einem Punkt 115, 60° gegen den Uhrzeigersinn vom Punkt 114. Der wirksame Anstieg des Nockens 81 verläuft vom Punkt 116, 2° im Uhrzeigersinn zur Horizontalen bis zu einem Punkt 117, der 35° gegen den Uhrzeigersinn vom Punkt 116 angeordnet ist. Bei jedem Nocken erstreckt sich die Wirkungslinie der Kraft, die normal zur Einsatz fläche 107 oder 108 verläuft, am Nockenkontaktpunkt mit einem Verriegelungswinkel von etwa 7° relativ zu jedem Nockenschwenkpunkt. Bei einem vom Sitzbenutzer auf den Sitz ausgeübten Rückwärtsdruck erzeugt die Wirkungslinie der Kraft am Nocken 81 ein Moment in Freigaberichtung, das dazu neigt, die erforderliche Kraft für die Handgriffverschiebung und die Freigabekraft, die zwischen der Rolle 98 und der Nockenfläche 100 erforderlich ist, um ein Lösen des Nockens zu erreichen, zu minimieren. Wenn der vom Sitzbenutzer ausgeübte rückwärts gerichtete Druck fehlt oder nur gering ist und der Rückzugsfederdruck auf die Sitzrückenlehne die vorherrschende Kraft am Einsatz 78 erzeugt, erstreckt sich die Wirkungs linie der Kraft normal zur Fläche 108 am Kontaktpunkt unter einem Winkel von etwa 7° auf der Seite des Schwenkpunktes 84, so daß wieder ein Moment in Freigaberichtung erzeugt wird, das die erforderliche Kraft zwischen der Rolle 97 und der Nockenfläche 99 zum Erreichen einer Nockenfreigabe minimiert.

Bei einer manuellen Freigabe des Handgriffs 96 ermöglicht die zunehmende Rückkehr des Verbindungsgliedes 92 zuerst, daß die Federn 103 den Einsatz 78 in einen Zahneingriff mit den Sektorzähnen 76 zurückführen, unabhängig davon, welche genau eingestellte Position vorherrscht, wobei das seitliche Spiel von der Federplatte 106 aufgenommen wird, die an ihrer inneren Lagerfläche gleitet. Die scharfen Eckpunkte bei 118 der Einsatz- und Sektorzähne, die einen schiefen Winkel von 120° einschließen, dienen dazu, bei vollständigem Eingriff ein Blockieren von Spitze auf Spitze zu verhindern und eine richtige Führung der Zähne 77 auf jede Seite der auf die Spitze ausgerichteten Position sicherzustellen. Die gezeigten Zahnwinkel von 50° und 47° 30′ haben sich für diese Ausführungsform bei einer Teilung der Sektorzähne von 2,5° als am zufriedenstellendsten erwiesen.

Wie vorstehend erläutert, dienen die Schrägflächen 113 in der Öffnung des Einsatzes 78 dazu, den Einsatz 78 über einen Eingriff mit dem Schwenkpunkt 86 während des Rückzuges der Klinke aus dem Eingriff zu zentrieren, um auf diese Weise einen Wiedereingriff in einem seitlichen Verschiebungsbereich eines einzigen Zahnes sicherzustellen. Der Schlitz 120 und der untere Arm 71, der mit dem Anschlagstift 121 in Eingriff steht, welcher in der Zwischenplatte 73 verankert ist, dienen dazu, den bogenförmigen Einstell bereich des oberen Sitzrücklehnenarmes 70 zu begrenzen.

Während das Basisprinzip einer Doppelnockenverriegelung einer schwimmenden Klinke zum Ermöglichen einer infinitesimal kleinen veränderlichen Verstellung bei beiden Ausführungsformen zur Anwendung gelangt, deckt die Erfindung auch andere Gestängearten, Betätigungseinrichtungen und Dreh richtungen der Nocken ab. Diese anderen Ausgestaltungen sind bei den vorstehend beschriebenen zwei Ausführungsformen in bezug auf die Positionierung einer Klinke, die am Hauptschwenkzapfen der Sitzrückenlehne radial verschwenkbar ist, verwirklichbar.

Claims

1. Einheit aus schwenkbar miteinander verbundenden Elementen, gekenn zeichnet durch kontinuierlich veränderliche Verstelleinrichtungen zum Verriegeln der relativen Winkellage der Elemente mit gezahnten konvexen Kreisbogensektoreinrichtungen an einem der Elemente und passenden damit in Eingriff bringbaren gezahnten Einrichtungen am anderen der Elemente, Montageeinrichtungen für die anderen gezahnten Einrichtungen, die eine vollständige Lösung der entsprechenden gezahnten Einrichtungen während der Verstellung der relativen Winkellage ermöglichen und Einrichtungen umfassen, die einen vollständigen passenden Zahneingriff der jeweiligen gezahnten Einrichtungen für irgendeine kontinuierlich veränderliche verstellbare Winkellage der Elemente gestatten, und Nockeneinrichtungen (18 a, 18 b) am anderen der Elemente, die mit den anderen der gezahnten Einrichtungen nach der Herstellung eines vollständigen Paßeingriffs der entsprechenden gezahnten Einrichtungen in Eingriff bringbar sind, um die entsprechenden gezahnten Einrichtungen gegen jede Relativverschiebung in der relativen Winkellage der Elemente zu verriegeln, wobei die Einheit desweiteren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Montageeinrichtungen für die anderen der gezahnten Einrichtungen eine Schwenkverbindung umfassen, die koaxial zur Schwenkachse der schwenkbar miteinander verbundenen Elemente verläuft und radiales Verschiebungsspiel besitzt, um ein entsprechendes Lösen des Eingriffs zu ermöglichen.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar miteinander verbundenen Elemente Armelemente (10, 12 a, 12 b) eines Scharnieres einer verstellbaren Sitzrückenlehne umfassen und daß die andere der gezahnten Einrichtungen eine Klinke (13) mit einer Vielzahl von Zähnen enthält, die sich entlang eines konkaven kreisförmigen Bogens erstrecken, wobei die konvexen Kreisbogensektoreinrichtungen und die Klinke (13) in ebener koplanarer Beziehung zueinander verlaufen und ein Paar von Seiten gliedern (16), die starr an der Klinke (13) befestigt sind, die Schwenk verbindung für die anderen gezahnten Einrichtungen bildet, die sich auf jeder Seite des Sektors erstrecken, und wobei jedes Glied einen Radial schlitz aufweist, der das radiale Verschiebungsspiel vorsieht.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (13) mit einem Paar von in Winkelbeziehung stehenden, mit Nocken in Eingriff bringbaren Seitenkantenabflachungen versehen ist.

4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten abflachungen unter einem Winkel im Bereich von 60° angeordnet sind.

5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenein richtungen ein Paar von Nocken (18 a, 18 b) umfassen, die am anderen der Elemente schwenkbar montiert sind und von denen jeder mit einer der Seitenkantenabflachungen in Eingriff steht, wenn die anderen gezahnten Einrichtungen ihren vollständigen Paßeingriff erreicht haben.

6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar der Seitenglieder (16) mit in Winkelbeziehung stehenden und mit Nocken in Eingriff bringbaren Seitenkantenabflachungen versehen ist, die koplanar zu den Seitenkantenabflachungen der Klinke (13) verlaufen.

7. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nocken (18 a, 18 b) mit einer exzentrischen Fläche zur Ermöglichung einer infinitesimal kleinen veränderlichen seitlichen Verschiebung der Klinke (13) versehen ist, um irgendeine beliebige relative Winkellage zwischen den schwenkbar verbundenen Elementen erreichen zu können.

8. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine normal zu jeder der Seitenkantenabflachungen am Eingriffspunkt verlaufende Linie durch die Schwenkachse der Klinke (13) bei einem konstanten Verriegelungs winkel in einem Bereich von 5-8° von einer Linie aus erstreckt, die zwischen dem Punkt und dem Schwenkpunkt des Nockens (18 a, 18 b) verläuft, mittels dem der Druck am Kontaktpunkt ein Moment in einer den Eingriff freigebenden Richtung erzeugt.

9. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnform der entsprechenden gezahnten Einrichtungen Eingriffsflächen enthält, die unter einem Winkel von etwa 75° angeordnet sind.

10. Einheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke eines jeden Nockens (18 a, 18 b) etwa der Gesamtdicke der Klinke (13) und der zugehörigen Seitenglieder (16) entspricht.

11. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nockenein griffsfläche eine gleichmäßige radiale Steigung von ihrer Schwenkachse aus für gleiche Schritte der Winkelverschiebung besitzt.

12. Einheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nocken und die Klinken/Verbindungsglieder-Untereinheit in ebenen koplanaren Flächen zwischen einem Paar Seitenplatten (12 a, 12 b) erstrecken, die das andere der schwenkbar verbundenen Elemente bilden.

13. Einheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ver bindungsgliedeinrichtung zum Halten der Seitenplatten (12 a, 12 b) in enger zusammengebauter Beziehung mit dem Nocken (18 a, 18 b) und den Klinken seitengliederflächen aufweist, um eine Trennung dazwischen zu verhindern.

14. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nocken eingriffsfläche in einem bogenförmigen Bereich von etwa 55° bis 75° umgekehrt proportional zum Verriegelungswinkel erstreckt.

15. Einheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenein griffsfläche eine Gesamtverschiebung vorsieht, die ausreicht, um einen vollständigen Zahneingriff und etwa 3° einer Winkelverschiebung der Klinke zu ermöglichen.

16. Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektor- und Klinkenzähne eine Teilung von 2,5° aufweisen.

17. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der schwenkbaren Nocken und der mittlere neutrale Zahnteilungspunkt in etwa einem gleichseitigen rechtwinkligen Dreieck liegen.

18. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriege lungswinkel etwa dem Reibungswinkel für die Eingriffsfläche des Nockens (18 a, 18 b) und der Klinke (13) unter vorherrschenden Betriebsbedingungen entspricht.

19. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar miteinander verbundenen Elemente Armelemente eines Scharnieres für eine verstellbare Sitzrückenlehne umfassen und daß die andere der gezahnten Einrichtungen eine Klinke (13) mit einer Vielzahl von Zähnen aufweist, die sich entlang eines konkaven Kreisbogens erstrecken, wobei die konvexen Kreisbogensektoreinrichtungen und die Klinke (13) in flacher koplanarer Beziehung zueinander verlaufen und ein einziges Seitenglied starr an der Klinke (13) befestigt ist, das die Schwenkverbindung für die anderen gezahnten Einrichtungen bildet, die sich auf einer Seite des Sektors erstrecken, wobei dieses Seitenglied einen Radialschlitz besitzt, der das entsprechende Radialverschiebungsspiel vorsieht.

20. Einheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (13) mit einem Paar von in Winkelbeziehung stehenden und mit Nocken in Eingriff bringbaren Seitenkantenabflachungen versehen ist.

21. Einheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten kantenabflachungen unter einem Winkel im Bereich von 60° angeordnet sind.

22. Einheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenein richtungen ein Paar von Nocken aufweisen, die schwenkbar am anderen der Elemente montiert sind, wobei jeder Nocken mit einer der Seitenkantenab flachungen in Eingriff steht, wenn die anderen gezahnten Einrichtungen ihren vollständigen Paßeingriff erreicht haben.

23. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nocken mit einer exzentrischen Fläche versehen ist, um eine infinitesimal kleine veränderliche seitliche Verschiebung der Klinke zuzulassen und damit irgendeine beliebige Winkellage zwischen den schwenkbar verbundenen Elementen zu ermöglichen.

24. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linie normal zu jeder der Seitenkantenabflachungen am Eingriffspunkt die Schwenk achse der Klinke unter einem Verriegelungswinkel von etwa 7° von einer Linie aus passiert, die sich zwischen diesem Punkt und dem Schwenkpunkt des Nockens erstreckt, über den der Druck am Kontaktpunkt ein Moment in einer den Eingriff freigebenden Richtung erzeugt.

25. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnform der entsprechenden gezahnten Einrichtungen Eingriffsflächen besitzt, die unter einem Winkel von etwa 50° angeordnet sind.

26. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Form einer jeden Nockeneingriffsfläche eine gleichmäßig ansteigende Steigung von ihrer Schwenkachse aus für gleiche Schritte der Winkelverschiebung besitzt.

27. Einheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nocken eingriffsflächen mit einem Bogenbereich von etwa 52° und die andere mit einem Bogenbereich von etwa 37° verläuft, wobei sich die zuletzt genannte Nockenfläche unter einem relativ größeren radialen Abstand erstreckt, um eine im wesentlichen gleichmäßige Radialverschiebung des Klinkenkontakt punktes über die entsprechenden Bogenbereiche der Nockenflächen zu erreichen.

28. Einheit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenstei gung auf jeder der Nockenflächen entweder eine Klinkenfreigabe oder einen Klinkeneingriff durch die Winkelbewegung in einer gleichen Richtung erzeugt.

29. Einheit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenein griffsfläche eine Gesamtverschiebung in jeder Richtung von der neutralen Position aus vorsieht, die mindestens dem Ausmaß von einem Zahn entspricht, um eine genaue Paßstellung mit den gezahnten Sektoreinrichtungen zu erreichen, wenn sie sich in ihrer exakten gewünschten Position befindet.

30. Einheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektor- und Klinkenzähne eine Teilung von 2,5° aufweisen.

31. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der entsprechenden schwenkbaren Nocken mit einer inneren Durchgangsschlitz öffnung versehen ist, daß die am anderen der Elemente schwenkbar montierten Einrichtungen mit entsprechenden vorstehenden Elementen zum Eingriff mit dem Umfang eines jeden Schlitzes versehen sind, um eine Freigabebewegung der Nockeneinrichtungen zu bewirken, daß von einem Handgriff betätigte Gestängeeinrichtungen zum Betätigen der zuletzt genannten Schwenkeinrichtungen vorgesehen sind und daß Federeinrichtungen jede der schwenkbaren Nockeneinrichtungen in Richtung auf einen Klinken eingriff drücken.

32. Einheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Klinke befestigte Glied mit einem Paar von Zugfedern versehen ist und daß mit einem Ende von jeder Feder verbundene Platteneinrichtungen gleitend mit der Schwenkverbindung für die Armelemente in Eingriff stehen, um eine seitliche Verschiebung der Klinke zu ermöglichen.

33. Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungs glied mit einer Schwenkverbindung zu dem über den Handgriff betätigten Gestänge schwenkbar mit Einrichtungen mit dem Klinkenglied verbunden ist, die ein Außereingrifftreten des Zahnes der Klinke nach einem vorläufigen Lösen des Nockens der Klinke über eine Betätigung des Freigabehandgriffs bewirken.