DE4428557A1

DE4428557A1 - Drehgelenk

Info

Publication number: DE4428557A1
Application number: DE4428557A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Oetjen; Harald Hochmuth; Joachim Dipl Ing Ritter
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1994-08-12
Publication date: 1995-04-13
Also published as: DE9315132U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehgelenk, insbesondere für Rückenlehnen von Kraftfahrzeugsitzen, bei dem zwei gegeneinander bewegbare Gelenkteile über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind, wobei eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmen de, als Getriebe mit wenigstens einem Innenzahnrad und wenigstens einem damit kämmenden Stirnzahnrad ausgebildete Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die einen auf der Schwenkachse angeordneten und mit diesem einstückig verbundenen Exzenter aufweist.

Ein derartiges Drehgelenk ist beispielsweise in der DE-C-31 18 896 offenbart. Die Schwenkachse ist mittels einer Bundbuchse gegenüber dem einem Gelenkteil gleitgelagert und gegenüber beiden Gelenkteilen in axialer Richtung dadurch gesichert, daß der Exzenter bei Überschreiten seines Axialspiels mit seinen beiden axialen Stirnflächen an beiden Gelenkteilen bzw. der Bundbuchse anliegt. Die Gleitreibung zwischen dem Exzenter und den Gelenkteilen bzw. der Bundbuchse beeinflußt den Kraftaufwand zur Betätigung der Verstelleinrichtung in ungünstiger Weise.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Reibung zwischen den Stirnflächen des Exzenters und anderen Flächen zu verringern und somit den Verstellvorgang des Drehgelenkes zu erleichtern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einander zugewandten Mantelflächen des einen Gelenkteiles und der Schwenkachse zueinander konzentrische Laufrillen ausgebildet sind, an denen Kugeln abwälzen. Diese erfindungsgemäß vorgesehene Wälzlagerung bewirkt eine axiale Festlegung der Schwenkachse , so daß der Exzenter keine unzu lässigen axialen Bewegungen durchführen kann, die zu einem unerwünsch ten Gleitkontakt seiner radialen Stirnflächen mit anderen Bauteilen führt. Neben der Ausbildung von einander gegenüberliegenden Laufril len, in denen die Kugeln axial beidseitig geführt sind, ist selbstver ständlich möglich, Laufrillen für Schrägkugellager auszubilden; in letzterem Fall kann es bekanntermaßen sinnvoll sein, beispielsweise zwei Schrägkugellager derart axial benachbart vorzusehen, daß in beiden axialen Richtungen wirkende Belastungen über die Kugellagerung geleitet werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Drehgelenks besteht gemäß Anspruch 2 darin, daß wenigstens die der Schwenkachse zugehörige Laufrille durch Materialumformung gebildet ist. So ist es beispielsweise möglich, daß die zunächst glatte Mantelfläche der hohlen Schwenkachse durch deren radiales Aufweiten in Richtung auf die radial äußere Laufrille vergrößert wird, wobei die in der äußeren Laufrille angeordneten und unter hoher Radialbelastung stehenden Kugeln bei Drehung der Schwenkachse die innere Laufrille in die Man telfläche der Schwenkachse hineindrücken. Auf diese Weise ist es möglich, ein vollkugeliges Wälzlager für hohe Traglasten zu schaffen. Eine andere Möglichkeit für die Materialumformung besteht darin, daß lediglich bei einer Laufrille zu einer axialen Seite noch keine radia le Erhöhung zur Kugelführung vorgesehen ist. In diesem Fall können die Kugeln bequem zwischen die Laufrillen eingeführt werden, wobei an schließend durch axiales Stauchen die fehlende radiale Erhöhung an der einen Laufrille gebildet wird.

Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß an der einen Mantelfläche eine zylindrische Klemmbahn und an der anderen Mantelfläche wenigstens eine rampenförmige Klemmbahn ausgebildet sind, wobei wenigstens eine Klemm rolle gegen die einander zugewandten Klemmbahnen angefedert ist. Dieses Klemmgesperre verhindert unerwünschte Drehbewegungen der Schwenkachse gegenüber dem einen Gelenkteil, so daß die beiden Gelenk teile in ihrer aktuellen Stellung zueinander fixiert sind.

Gemäß Anspruch 4 ist es zweckmäßig, daß Finger eines drehbaren Betäti gungsgliedes zum Herausdrücken der Klemmrollen aus dem Klemmbereich der Klemmbahnen vorgesehen sind, wobei die Finger am Umfang der Klemm rollen angreifen. Das Betätigungsglied kann beispielsweise als Handrad ausgebildet sein, für dessen Finger gemäß Anspruch 5 Anschlagflächen an der Schwenkachse ausgebildet sind. Bei Drehung des Handrades schla gen die Finger schließlich gegen die Anschlagflächen an und drehen bei weiterer Drehbewegung die Schwenkachse mit dem Exzenter mit, so daß eine Taumelbewegung und damit eine Veränderung der Lage der beiden Gelenkteile zueinander durchgeführt wird.

Gemäß Anspruch 6 ist es zweckmäßig, daß das eine Gelenkteil eine Innenverzahnung und das andere Gelenkteil eine mit der Innenverzahnung kämmende Stirnverzahnung aufweist, wobei der Exzenter in Gleitkontakt mit einer konzentrischen Bohrung eines der Gelenkteile steht. Der Exzenter ist dabei kreisrund ausgebildet.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Drehgelenk anhand eines in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Drehge lenk;

Fig. 2 einen Querschnitt des Drehgelenkes aus Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 eine Vergrößerung des Ausschnitts A aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Vergrößerung des Ausschnitts B aus Fig. 1 und

Fig. 5 eine Stirnansicht auf das Drehgelenk nach Fig. 1.

Das Drehgelenk nach Fig. 1 weist zwei Gelenkteile 1, 2 auf, die mittels einer Schwenkachse 3 miteinander verbunden sind. Zum Aufzeigen unterschiedlicher Ausführungen ist die abgebildete Schwenkachse 3 oberhalb ihrer Mittelachse aus Rohrmaterial und unterhalb ihrer Mit telachse aus Vollmaterial hergestellt. Das Gelenkteil 1 weist einen zylindrischen Axialabschnitt 4 auf, an dessen Innenmantelfläche 5 eine Laufrille 6 für Kugeln 7 ausgebildet ist. An einer Außenmantelfläche 8 der Schwenkachse 3 ist ebenfalls eine Laufrille 9 für die Kugeln 7 ausgebildet. Weiterhin weist die Schwenkachse 3 einen Exzenter 10 auf. In das Gelenkteil 1 ist eine Stirnverzahnung 11 eingeprägt, die mit einer Innenverzahnung 12 des Gelenkteils 2 kämmt.

Die Zähnezahl der Innenverzahnung 12 und der Stirnverzahnung 11 unter scheiden sich um wenigstens einen Zahn. Das Gelenkteil 2 weist eine den Exzenter 10 umfassende Bohrung 13 auf. Der Exzenter 10 steht in Gleitkontakt mit dieser Bohrung 13, die konzentrisch zu dem kreisrun den Exzenter 10 angeordnet ist.

Weiterhin ist ein um die Schwenkachse 3 begrenzt schwenkbares Betäti gungsglied 14 vorgesehen, das mit einem Klemmgesperre 15 zusammen arbeitet, das eine Drehung der Schwenkachse 3 gegenüber dem Gelenkteil 1 wahlweise sperrt oder ermöglicht.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Klemmgesperre 15, das in der Ausschnittsvergrößerung in Fig. 3 näher erläutert wird.

Mit dem hier nicht dargestellten Betätigungsglied 14 verbundene axiale Schaltfinger 16 ragen in den von den Mantelflächen 5, 8 begrenzten Ringraum hinein. An der Innenmantelfläche 5 ist eine Klemmbahn 17 und an der Außenmantelfläche 8 ist eine rampenförmige Klemmbahn 18 ausge bildet, wobei zwischen den Klemmbahnen 17, 18 vorgesehene Klemmrollen 19 mittels einer Feder 20 gegen die Klemmbahnen 17, 18 angefedert sind. An in Umfangsrichtung benachbarten Absätzen der rampenförmigen Klemmbahn 18 sind Anschlagflächen 21 für die Schaltfinger 16 ausgebil det, die zu diesem Zweck mit Stoppflächen 22 versehen sind, die die Anschlagflächen 21 radial wenigstens teilweise überlappen.

Dieses Klemmgesperre 15 ist in der Fig. 4 im Längsschnitt in ver größerter Darstellung abgebildet. Dieser Figur ist deutlich zu entneh men, daß die Klemmrollen 19 in bauraumsparender Weise axial unmittel bar neben den Kugeln 7 angeordnet ist.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Drehgelenkes, wobei in dieser Darstellung die Lage des Exzenters 10 in der Bohrung 13 deutlich sichtbar abgebildet ist.

Nachstehend wird die Funktion des anhand der Fig. 1-5 oben be schriebenen Drehgelenkes erläutert:

Bei Drehung des Betätigungsgliedes 14 in einer Richtung kommt der Schaltfinger 16 zur Anlage an der ihm benachbarten Klemmrolle 19 und drückt diese aus dem Klemmbereich der Klemmbahnen 17, 18. Bei einer weiteren Drehbewegung erfolgt der Kontakt zwischen der Stoppfläche 22 und der Anschlagfläche 21, so daß die Schwenkachse 3 mitgedreht wird. Mit der Schwenkachse 3 dreht der Exzenter 10, der im Gleitkontakt mit der Bohrung 13 des Gelenkteils 2 steht. Durch die Exzenterbewegung wird das Gelenkteil 2 zu Taumelbewegungen gegenüber dem Gelenkteil 1 gezwungen. Die Zähnezahlen der Innenverzahnung 12 und der Stirnver zahnung 11 unterscheiden sich um wenigstens einen Zahn, so daß bei Drehung der Schwenkachse 3 mit der Taumelbewegung eine Relativdrehung der beiden Gelenkteile 1, 2 zustandekommt. Ist die gewünschte Lage der Gelenkteile 1, 2 zueinander erreicht, wird das beispielsweise als Handrad ausgebildete Betätigungsglied 14 losgelassen, wobei unter Einwirkung der Feder 20 die Klemmrollen 19 gegen die Klemmbahnen 17, 18 angefedert werden, so daß eine Drehbewegung der Schwenkachse 3 gegenüber dem Gelenkteil 1 und damit auch eine Bewegung zwischen den beiden Gelenkteilen 1, 2 verhindert wird.

Das Gelenkteil 2 kann mit einer nicht dargestellten Rückenlehne und das Gelenkteil 1 mit einer nicht dargestellten Sitzfläche verbunden sein.

Bezugszeichenliste

1 Gelenkteil
2 Gelenkteil
3 Schwenkachse
4 zylindrischer Abschnitt
5 Innenmantelfläche
6 Laufrille
7 Kugeln
8 Außenmantelfläche
9 Laufrille
10 Exzenter
11 Stirnverzahnung
12 Innenverzahnung
13 Bohrung
14 Betätigungsglied
15 Klemmgesperre
16 Schaltfinger
17 Klemmbahn
18 rampenförmige Klemmbahn
19 Klemmrolle
20 Feder
21 Anschlagfläche
22 Stoppfläche

Claims

1. Drehgelenk, insbesondere für Rückenlehnen von Kraftfahrzeugsitzen, bei dem zwei gegeneinander bewegbare Gelenkteile (1, 2) über eine Schwenkachse (3) miteinander verbunden sind, wobei eine die Lage der beiden Gelenkteile (1, 2) zueinander bestimmende, als Getriebe mit wenigstens einem Innenzahnrad (12) und wenigstens einem damit kämmen den Stirnzahnrad (11) ausgebildete Verstelleinrichtung vorgesehen ist, die einen auf der Schwenkachse (3) angeordneten, und mit diesem ein stückig verbundenen Exzenter (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an einander zugewandten Mantelflächen (5, 8) des einen Gelenk teiles (1) und der Schwenkachse (3) zueinander konzentrische Laufril len (6, 9) ausgebildet sind, an denen Kugeln (7) abwälzen.

2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die der Schwenkachse (3) zugehörige Laufrille (9) durch Materialumfor mung gebildet ist.

3. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einen Mantelfläche (5) eine zylindrische Klemmbahn (17) und an der anderen Mantelfläche (8) wenigstens eine rampenförmige Klemmbahn (18) ausgebildet sind, wobei wenigstens eine Klemmrolle (19) gegen die einander zugewandten Klemmbahnen (17, 18) angefedert ist.

4. Drehgelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Finger (16) eines drehbaren Betätigungsgliedes (14) zum Herausdrücken der Klemm rollen (19) aus dem Klemmbereich der Klemmbahnen (17, 18) vorgesehen sind, wobei die Finger (16) am Umfang der Klemmrollen (19) angreifen.

5. Drehgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwenkachse (3) Anschlagflächen (21) für die Schaltfinger (16) ausge bildet sind.

6. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gelenkteil (1) eine Innenverzahnung (12) und das andere Gelenkteil (2) eine mit der Innenverzahnung (12) kämmende Stirnverzahnung (11) auf weist, wobei der Exzenter (10) in Gleitkontakt mit einer konzentri schen Kreisinnenbohrung (13) eines der Gelenkteile (2) steht.