DE4007023A1 - Gelenkbeschlag fuer kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, insbesondere für Kraftfahrzeug­ sitze, bei denen ein dem Sitz zugeordneter, fester Gelenk­ teil und ein der Lehne zugeordneter, schwenkbarer Gelenk­ teil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmen­ de, als Taumelgetriebe ausgebildete Neigungsverstellvor­ richtung vorgesehen ist und das Taumelgetriebe ein mit der Schwenkachse drehbares Exzenterglied aufweist, dessen die Eingriffstelle der Verzahnungen des Taumelgetriebes be­ stimmende Exzentrizität über einen Kraftspeicher verspann­ bar ist, der zum Verschieben des Exzenterglieds in Rich­ tung der Eingriffstelle der Verzahnungen verschiebbar ist, wobei das Exzenterglied auf der Schwenkachse in radialer Richtung gleitbar gelagert ist.

Bei einem bekannten Gelenkbeschlag dieser Art (DE-OS 27 57 907) ist der Exzenter in Art eines Maules mit parallelen Seitenflanken ausgebildet. Diese parallelen Seitenflanken liegen mit Spiel an parallel zueinander verlaufenden, ein­ ander gegenüberliegenden Außenflanken der Schwenkachse an. Es ist ein in Verschieberichtung wirksamer Kraftspeicher zwischen dem Exzenterglied und der Schwenkachse vorge­ sehen. Dieser Kraftspeicher ist ein Druckspeicher.

Bei dem bekannten Gelenkbeschlag ist es nachteilig, daß die zur Verfügung stehende Führungslänge zwischen Schwenk­ achse und Exzenterglied vergleichsweise gering ist. Die Führungslänge ist geringer als der Durchmesser der Schwenkachse. Die Verbindung zwischen Schwenkachse und Exzenter ist bei der bekannten Lösung mit einem ver­ gleichsweise großen Spiel behaftet. Außerdem ist die bekannte Verbindungsart, die ähnlich wie zwischen einem Schraubenkopf und einem Maulschlüssel aussieht, in der Großserie nicht mit vertretbaren Kosten bei geringem Spiel herzustellen. Darüber hinaus ist bei dem bekannten Gelenk­ beschlag nicht das Spiel in den Lagern der Schwenkachse beseitigt, ebensowenig das Spiel des Exzenterglieds in seinem Lager.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zwischen Antriebs­ achse und Exzenterglied möglichst verdreh- und spielarm zu gestalten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht da­ rin, das Spiel in den Lagern der Schwenkachse und das Spiel des Exzenters im Lager zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird bei einem Gelenkbeschlag der als be­ kannt vorausgesetzten Art deshalb vorgeschlagen, daß die Führungsflächen zwischen Exzenterglied und Schwenkachse durch einen mit dem Exzenterglied fest verbundenen Füh­ rungsstift und eine diesen umgreifende Führungsaufnahme der Schwenkachse gebildet sind, die sich quer zur Mittel­ achse der Schwenkachse erstrecken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Führungs­ stift und die Führungsaufnahme runden Querschnitt auf.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Passungsbereiche des Führungsstiftes und der Führungsauf­ nahme an den am weitesten voneinander entfernt liegenden Endbereichen vorgesehen.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Passungsbereiche kurz ausgebildet sind. Schließlich erweist es sich als beson­ ders zweckmäßig, daß der Kraftspeicher als den Führungs­ stift umschließende Druckfeder ausgebildet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich eine besonders wirksame und lange Führung zwischen Schwenkachse und Exzenterglied auch zu einem in der Großserie vertretbaren Aufwand herstellen. Durch die sehr weit auseinander lie­ genden Passungsbereiche wird die größtmögliche Führungs­ länge zwischen Schwenkachse und Exzenterglied sicherge­ stellt.

Die Ausbildung des Kraftspeichers als den Führungsstift umschließende Druckfeder erweist sich zusätzlich als sehr vorteilhaft.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verläuft die Hauptwirkungsrichtung des Kraftspeichers unter einem spitzen Winkel geneigt zur Verbindungsebene zwischen der Mittelachse der Schwenkachse und der Eingriffstelle der Verzahnungen des Taumelgetriebes. Eine solche Anordnung des Kraftspeichers führt dazu, daß sich die Kraft in zwei zueinander senkrechte Komponenten zerlegen läßt. Eine der Kräfte dient zum Verschieben des Exzenterglieds in Rich­ tung der Eingriffstelle der Verzahnungen, die andere, zu der erstgenannten senkrechte Komponente drückt das Spiel aus der Lagerung.

Zur Reduzierung des Spiels im Gelenkbeschlag wird ferner vorgeschlagen, daß die Schwenkachse mindestens einen weiteren Kraftspeicher aufweist, der zwischen der Schwenk­ achse und deren Lagerung wirksam ist und eine Kraft in einer Richtung erzeugt, welche unter einem Winkel zur Wirkrichtung des ersten Kraftspeichers verläuft. Das Vor­ sehen eines zusätzlichen Kraftspeichers, der nicht die gleiche Wirkrichtung wie der erste Kraftspeicher hat, führt zur Reduzierung des Spiels zwischen Schwenkachse und Lagerung der Schwenkachse.

Eine Reduzierung des Spiels zwischen dem Exzenterglied und dem das Exzenterglied umgreifenden Bereich des Gelenkbe­ schlags wird dadurch erzielt, daß der Exzenter einen Kraftspeicher aufweist, der zwischen dem das Exzenterglied umgreifenden Bereich des Gelenkbeschlags und dem Exzenter­ glied wirksam ist. Dabei verläuft die Wirkrichtung des Kraftspeichers unter einem Winkel zur Wirkrichtung des Druckspeichers, das heißt die Wirkungsrichtungen verlaufen nicht parallel zueinander.

Weiterhin erweist es sich als zweckmäßig, daß die Schwenk­ achse zwei äußere spitzwinklig in Richtung auf die Ein­ griffstelle der Verzahnungen zueinander geneigte Flächen aufweist, an denen Klemmkörper anliegen, die von Federn beaufschlagt sind, welche sich am Exzenterglied abstützen. Eine solche Ausbildung, bei der die Federkraft der die Klemmkörper beaufschlagenden Federn gering ist, wird das Spiel zwischen Exzenter und Antriebsachse vollständig eliminiert. Der Klemmwinkel ist dabei deutlich größer als der Reibungswinkel, so daß keine Selbsthemmung auftreten kann und beim Verstellvorgang eine Relativbewegung zwischen Schwenkachse und Exzenterglied möglich ist.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfin­ dung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt entlang Ebene I-I in Fig. 2 durch die Schwenkachse, das Exzenterglied und die das Exzenterglied umgebende Lager­ schale,

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang Ebene II-II in Fig. 1 durch einen größeren Bereich des Gelenkbeschlags,

Fig. 3 eine zu Fig. 1 analoge Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform,

Fig. 4 eine zu Fig. 1 analoge Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform von Schwenk­ achse und Exzenterglied,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung analog Fig. 1 mit einer Schwenkachse und einem Exzenterglied gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine zu Fig. 2 analoge Darstellung einer weiteren Ausführungsform.

In den Abbildungen sind gleiche oder einander entsprechen­ de Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen, derartige gleiche oder einander entsprechende Teile unter­ scheiden sich lediglich durch Hochstriche voneinander.

Aus Fig. 2 ist der funktionswesentliche Bereich eines Ge­ lenkbeschlags ersichtlich. Der Gelenkbeschlag weist einen mit der Rückenlehne festen ersten Gelenkteil 31 und einen mit dem Sitzteil festen zweiten Gelenkteil 32 auf. Der Ge­ lenkteil 31 besitzt einen durch Ausprägen gebildeten Innenzahnkranz 31a, während der Gelenkteil 32 eine eben­ falls durch Ausprägen gebildete Außenverzahnung 32a auf­ weist. Der Durchmesser des Kopfkreises der Außenverzahnung 32a ist um wenigstens eine Zahnhöhe kleiner als der Durch­ messer des Fußkreises der Innenverzahnung 31a. Die Verzah­ nungen 32a und 31a weisen also eine um mindestens einen Zahn unterschiedliche Zähnezahl auf. Die Zähnezahl der Innenverzahnung 31a ist dabei größer als die Zähnezahl der Außenverzahnung 32a. Es kann sich die Innenverzahnung 31a des Gelenkteils 31 auf der Außenverzahnung 32a des Gelenk­ teils 32 abwälzen.

Das erste Gelenkteil 31 ist über Lager 22 und 23 auf der Schwenkachse 3 gelagert, die einen zentralen Innenvierkant 33 aufweist. Der Innenvierkant 33 dient zur Befestigung des nicht dargestellten Handrades, mit dem die Drehbewe­ gung in den Gelenkbeschlag eingeleitet wird.

Der zweite Gelenkteil 32 ist über eine Lagerschale 5 auf einem Exzenterglied 2 gelagert.

Die Schwenkachse 3 besitzt einen mit dem in Fig. 2 auf der rechten Seite befindlichen Bereich fluchtenden, in Fig. 2 linken zylindrischen Bereich, der über Lagerscha­ len 28 und 27 in einem Laschenbereich 34 abgestützt ist, der den Gelenkteil 32 übergreift und am Gelenkteil 31 be­ festigt ist.

Die Exzentrizität des Exzentergliedes 2 entspricht etwa der Differenz zwischen dem Radius des Fußkreises der Innenverzahnung 31a und dem Radius des Kopfkreises der Außenverzahnung 32a.

Das Exzenterglied 2 ist in radialer Richtung verschiebbar auf einer Führung der Schwenkachse 3 gelagert.

Der Exzenter 2 ist sichelförmig ausgebildet und besitzt einen Führungsstift 1 mit einem oberen größeren Durch­ messer und einem unteren kleineren Durchmesser. Der Führungsstift 1 wird von einer quer zur Mittelachse 30 der Schwenkachse 3 verlaufenden Führungsaufnahme oder Querboh­ rung umgriffen. Diese ebenso wie der Führungsstift kreis­ zylindrisch und abgesetzt ausgebildete Führungsaufnahme besitzt zwei Passungsbereiche 1a und 1b, die an den am weitesten voneinander entfernt angeordneten Bereichen des Führungsstiftes 1 vorgesehen sind. Der Passungsbereich 1b wird von dem Innendurchmesser 3b der gestuften Querbohrung und dem zugehörigen Außendurchmesserbereich des Führungs­ stifts 1 gebildet. Der Passungsbereich 1a wird gebildet durch den Innendurchmesser 3a der gestuften Querbohrung und durch den zugehörigen Durchmesserbereich des Führungs­ stiftes 1. Führungsstift und Führungsaufnahme sind kreis­ zylindrisch ausgebildet.

Der Führungsstift 1 wird von einer Druckfeder 4 umschlos­ sen, die als Kraftspeicher dient. Diese Druckfeder drückt den Exzenter in Richtung des Pfeils 35. Diese Richtung entspricht der Richtung des Zahneingriffsbereichs Z, in dem die beiden Verzahnungen 31a und 32a ineinander ein­ greifen.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung fällt die Wirkungsrichtung der Druckfeder 4 zusammen mit der Verbindungsebene zwischen der Mittelachse 30 und der Ein­ griffstelle Z der Verzahnungen des Taumelgetriebes.

Fig. 3 zeigt einen prinzipiell gleichen Aufbau wie Fig. 1. Unterschiedlich gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist dabei jedoch, daß die Hauptwirkungsrichtung der Druckfeder 4 unter einem spitzen Winkel geneigt zu der Ebene verläuft, die sich durch die Mittelachse 30 und die Eingriffstelle Z der Verzahnungen des Taumelgetriebes er­ streckt.

Der Pfeil 36 zeigt in Fig. 3 die Richtung der Eingriff­ stelle Z an. Die Federkraft F_N wird in zwei zueinander senkrechte Komponenten F_Z und F_SP zerlegt. Die Komponente F_Z bewirkt eine Spielreduzierung zwischen Exzenterglied 2 und Schwenkachse 3, die Komponente F_SP bewirkt eine Redu­ zierung des Lagerspiels der Schwenkachse 3.

Fig. 4 zeigt einen zu Fig. 1 ähnlichen Aufbau. Unter­ schiedlich ist dabei lediglich das Vorsehen von Klemmkör­ pern in Form von Rollen 6 und 8 mit Druckfedern 7 und 9, die sich auf Schrägflächen 10 und 11 der Schwenkachse 3′ abstützen. Die Druckfedern 7 und 9 drücken die als Klemm­ körper dienenden Kugeln 6 und 8 einerseits zwischen die Innenflanken 2b bzw. 2a und andererseits zwischen die schräg verlaufenden geraden Flächen 11 und 10. Die Flächen 10 und 11 sind unter einem spitzen Winkel α zur durch die Mittelachse 30 verlaufenden Ebene M geneigt. Die sich am Exzenterglied 2′ abstützenden Druckfedern 7 und 9 sorgen für eine vollständige Eliminierung des Spiels zwischen Exzenterglied und Schwenkachse. Der Klemmwinkel ist dabei deutlich größer als der Reibungswinkel, so daß beim Ver­ stellvorgang des Gelenkbeschlags keine Selbsthemmung auf­ treten kann und die Relativbewegung zwischen Schwenkachse und Exzenterglied unter dem Einfluß des Tellerfederpakets möglich ist.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schwenk­ achse und eines Exzenters, in Fig. 6 ist die Anordnung im Einbauzustand wiedergegeben:

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform dient die Druckfeder 4 ebenso wie bei der Ausführung in Fig. 1 der Reduzierung des Spiels zwischen Schwenkachse 3 und Exzen­ terglied 2.

Darüber hinaus sind ergänzende Kraftspeicher in Form von Druckfedern vorgesehen, welche ergänzende spielreduzieren­ de Wirkungen haben.

Die Gleitkörper 14 und 16 mit den Druckfedern 17 und 15 dienen zur Unterdrückung des Lagerspiels der Schwenkachse 3. Das zwischen dem Exzenterglied 2 und der dieses umge­ benden Lagerschale 5 vorhandene Spiel wird durch den pilz­ förmigen Gleitkörper 12 in Verbindung mit der Druckfeder 13 reduziert. Die Druckfeder 17a dient zur Lagerspiel­ unterdrückung zwischen Exzenter und Schwenkachse.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist der Aufbau dem­ jenigen gemäß Fig. 2 sehr ähnlich. Zur Spielreduzierung der Schwenkachse sind hier konische Bohrungen 25 und 26 vorgesehen, in die umlaufend angeordnete Kugeln 21 und 20 eingelegt sind, welche sich an der äußeren Oberfläche der Schwenkachse 3 abstützen. Die Kugeln 20 werden über in axialer Richtung wirkende Federscheiben 42 und 43 in ihre Anlageposition gedrückt. Die Federscheibe 42 stützt sich mit ihrem äußeren Durchmesser an einem die Schwenkachse umgebenden Ring 47 ab, der an einem Sicherungsring 48 an­ liegt. Mit ihrem Innendurchmesser liegt die Federscheibe 42 an einem Übertragungsring 44 an, der die Federkraft auf die Kugeln 20 überträgt. Die auf der gemäß Fig. 7 linken Seite vorgesehene Federscheibe 43 liegt mit ihrem Außen­ durchmesser an einem Ring 45 an, der über einen Ring 46 auf der Schwenkachse 3 gesichert ist. Mit dem Innendurch­ messer liegt die Federscheibe 43 an einem Übertragungsring 49 an, der zur Übertragung der in axialer Richtung wirken­ den Federkraft auf die Kugeln 21 dient.

Claims (11)

1. Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, bei denen ein dem Sitz zugeordneter, fester Gelenkteil und ein der Lehne zugeordneter, schwenkbarer Gelenkteil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende, als Taumelgetriebe ausgebildete Neigungsverstellvorrichtung vorgesehen ist und das Taumelgetriebe ein mit der Schwenkachse drehbares Exzenterglied aufweist, dessen die Eingriffstelle der Verzahnungen des Taumelgetriebes bestimmende Exzentrizität über einen Kraftspeicher ver­ spannbar ist, der zum Verschieben des Exzenterglieds in Richtung der Eingriffstelle der Verzahnungen verschieb­ bar ist, wobei das Exzenterglied auf der Schwenkachse in radialer Richtung gleitbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen zwischen Exzenterglied (2) und Schwenkachse (3) durch einen mit dem Exzenterglied (2) fest verbundenen Führungsstift (1) und eine diesen umgreifende Führungsaufnahme (3a, 3b) der Schwenkachse (3) gebildet sind, die sich quer zur Mittelachse der Schwenkachse (3) erstrecken.

2. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (1) und die Führungsaufnahme (3a, 3b) runden Querschnitt aufweisen.

3. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungsbereiche (1a; 1b) des Führungsstiftes (1) und der Führungsaufnahme (3a, 3b) an den am weitesten voneinander entfernt liegenden Endbereichen vorgesehen sind.

4. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Passungsbereiche (1a; 1b) kurz ausgebildet sind.

5. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher als den Führungsstift (1) umschließende Druckfeder (4) ausgebildet ist.

6. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwirkungsrichtung (FN) des Kraftspeichers (4) unter einem spitzen Winkel geneigt zur Verbindungs­ ebene zwischen der Mittelachse (30) der Schwenkachse (3) und der Eingriffstelle (Z) der Verzahnungen des Taumelgetriebes verläuft.

7. Gelenkbeschlag für Sitze mit verstellbarer Rückenlehne, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, bei denen ein dem Sitz zugeordneter, fester Gelenkteil und ein der Lehne zugeordneter, schwenkbarer Gelenkteil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende, als Taumelgetriebe ausgebildete Neigungsverstellvorrichtung vorgesehen ist und das Taumelgetriebe ein mit der Schwenkachse drehbares Exzenterglied aufweist, dessen die Eingriffstelle der Verzahnungen des Taumelgetriebes bestimmende Exzentrizität über einen Kraftspeicher ver­ spannbar ist, der zum Verschieben des Exzenterglieds in Richtung der Eingriffstelle der Verzahnungen verschieb­ bar ist, wobei das Exzenterglied auf der Schwenkachse in radialer Richtung gleitbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (3) mindestens einen weiteren Kraftspeicher (15; 17) aufweist, der zwischen der Schwenkachse (3) und deren Lagerung wirksam ist und eine Kraft in einer Richtung erzeugt, welche unter einem Winkel zur Wirkrichtung (Fn) des ersten Kraft­ speichers (4) verläuft.

8. Gelenkbeschlag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen zwischen Exzenterglied (2) und Schwenkachse (3) durch einen mit dem Exzenterglied (2) fest verbundenen Führungsstift (1) und eine diesen umgreifende Führungsaufnahme (3a, 3b) der Schwenkachse (3) gebildet sind, die sich quer zur Mittelachse (30) der Schwenkachse (3) erstrecken.

9. Gelenkbeschlag nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (2) einen Kraftspeicher (13) auf­ weist, der zwischen dem das Exzenterglied (2) umgrei­ fenden Bereich (5) des Gelenkbeschlags und dem Exzen­ terglied (2) wirksam ist, wobei die Wirkrichtung dieses Kraftspeichers (13) unter einem Winkel zur Wirkrichtung des Druckspeichers (4) verläuft.

10. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (3) zwei äußere spitzwinklig in Richtung auf die Eingriffstelle (Z) der Verzahnungen zueinander geneigte Flächen (10; 11) aufweist, an denen Klemmkörper (6; 8) anliegen, die von Federn (7; 9) beaufschlagt sind, welche sich am Exzenterglied (2′) abstützen.

11. Gelenkbeschlag nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (3) auf einander gegenüberliegen­ den Seiten von Kugeln (20; 21) umschlossen ist, die unter Federkraft einerseits auf die Oberfläche der Schwenkachse und andererseits gegen die Wand einer die Schwenkachse (3) umgebenden kegeligen Bohrung (25; 26) gedrückt werden.