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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Stuhleinstellvorrichtung,
welche beispielsweise an einem Automobilsitz befestigt ist, um entsprechend
die Neigung einer Sitzlehne in Bezug auf ein Sitzkissen einzustellen
und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine Vorrichtung zum
Reduzieren des Totgangs für
eine Stuhleinstellvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
der Stuhleinstellvorrichtung, welche in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
(geprüft)
Nr. 42-7950 offenbart ist, ist ein Zahnradabschnitt an einer Sitzlehne
befestigt, während eine
Getriebeschnecke, welche frei mit dem Zahnradabschnitt in Eingriff
und außer
Eingriff gebracht werden kann, rotierbar an einem Sitzkissen befestigt ist.
Die Getriebeschnecke ist mit einer Betätigungswelle verbunden und
durch Ziehen der Betätigungswelle
in der axialen Richtung derselben und nachfolgendes Anheben derselben
wird der Eingriff zwischen der Getriebeschnecke und dem Zahnradabschnitt
aufgehoben. Wenn eine Last in diesem Zustand auf die Rückenlehne
aufgebracht wird, kippt die Rückenlehne
und die Neigung derselben kann schnell verstellt werden. Wenn die
Hand von der Betätigungswelle
gelöst
wird, greifen die Getriebeschnecke und der Zahnradabschnitt wieder
ineinander, um die Rückenlehne
in der Position zu halten. Zusätzlich
rotiert, wenn eine Feineinstellung der Neigung der Rückenlehne
benötigt
wird, der im Eingriff mit der Getriebeschnecke gehaltene Zahnradabschnitt
stufenlos, wenn die Betätigungswelle rotiert
wird, um die Getriebeschnecke zu rotieren, wodurch die Rückenlehne
sanft zu der gewünschten Neigung
verstellt werden kann.
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Kürzlich wurde
eine Stuhleinstellvorrichtung vorgeschlagen, wie offenbart in der
japanischen offengelegten Patentanmeldung (nicht geprüft) Nr. 10-217817,
bei der ein Zahnradabschnitt und eine Getriebeschnecke, welche einen
Steigungswinkel aufweist, der größer als
der Reibungswinkel ist, entsprechend an einer Sitzrückenlehne
und einem Sitzkissen befestigt sind, und bei der durch Kippen der Rückenlehne
die Getriebschnecke durch den Zahnradabschnitt veranlasst wird zu
rotieren, wodurch die Neigung der Rückenlehne passend verstellt
wird.
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US 5,295,730 offenbart eine
Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs zum Verhindern von Totgang
im Getriebestrang einer Vorrichtung zum Einstellen der Neigung eines
Rückenelements
zu einem Grundelement eines Automobilsitzes. Die den Totgang reduzierende
Struktur setzt sich aus einer Spiralfeder zusammen, welche eine
Nocke gegen eine entsprechende Lagerung drückt, um eine translatorische
Kraft auf den Zahnradabschnitt auszuüben und dadurch den Zahnradabschnitt
in Eingriff mit der Schnecke zu drücken.
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US 5,590,562 offenbart eine
andere Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs, umfassend eine Nocke,
welche exzentrisch zur Rotationsachse des Zahnradabschnitts, welcher
vorzuspannen ist, angeordnet ist. Eine translatorische Kraft wird
erzeugt, indem die Nocke in eine Rotationsbewegung vorgespannt wird
und dadurch eine entsprechende Radialkraft auf eine entsprechende
Lageroberfläche
bewirkt, welche der Nocke entspricht.
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Jedoch
weisen diese Stuhleinstellvorrichtungen, welche einen Zahnradabschnitt
und eine Getriebeschnecke aufweisen, die miteinander in Eingriff sind,
den Nachteil auf, dass sie Teile mit einer verhältnismäßig komplizierten Struktur
verwenden, wodurch sie teuer herzustellen sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die zuvor beschriebenen
Nachteile zu überwinden.
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Es
ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zum Reduzieren des Totgangs für
eine Stuhleinstellvorrichtung bereitzustellen, welche einen einfachen
Aufbau hat und mit der die Stabilität und der Sitzkomfort durch
Reduzieren des Totgangs verbessert werden.
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Zum
Erzielen der vorstehenden und anderer Ziele beinhaltet die Vorrichtung
zum Reduzieren des Totgangs gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Getriebeschnecke, welche drehbar an einem Sitzkissen
befestigt ist, einen Zahnradabschnitt, welcher an der Rückenlehne
befestigt ist und in Eingriff mit der Getriebeschnecke gehalten
ist und ein Druckelement zum Pressen des Zahnradabschnitts an die
Getriebeschnecke, um Totgang zwischen diesen zu verringern. Diese
Konstruktion verbessert die Stabilität und den Sitzkomfort eines
Stuhls.
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Die
Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs beinhaltet weiterhin einen
Beschlag, der an dem Sitzkissen befestigt ist und eine darin ausgebildete,
sich verjüngende
Nut aufweist, wobei das Druckelement eine Rolle umfasst, welche
schwenkbar an dem Zahnradabschnitt befestigt ist und beweglich in
die sich verjüngende
Nut eingesetzt ist. Die Rolle ist entlang einer Kante der sich verjüngenden
Nut vorgespannt, um den Zahnradabschnitt an die Getriebeschnecke
zu pressen. Mit dieser einfachen Konstruktion wird der Totgang positiv
reduziert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
derselben mit Bezug zu den anhängenden
Zeichnungen besser ersichtlich, worin gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Stuhleinstellvorrichtung, welche eine
Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist;
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2 eine
perspektivische Ansicht in teilweiser Explosionsdarstellung einer
Stuhleinstellvorrichtung gemäß 1;
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3 eine
andere perspektivische Ansicht in teilweiser Explosionsdarstellung
der Stuhleinstellvorrichtung der 1;
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4 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Nutverriegelungsmechanismus,
welcher in der Stuhleinstellvorrichtung der 1 bereitgestellt
ist; und
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5 eine
schematische Ansicht, welche die Betätigung der Vorrichtung zum
Reduzieren des Totgangs gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Diese
Anmeldung basiert auf der Anmeldung Nr. 11-160886, welche am 8.
Juni 1999 in Japan eingereicht wurde und deren Inhalt durch Bezugnahme hier
einbezogen wird.
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In
den 1 bis 3 ist eine Stuhleinstellvorrichtung
A gezeigt, welche eine Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist. Die Stuhleinstellvorrichtung A ist an einem Automobilsitz
befestigt, einem Stuhl oder dergleichen, und beinhaltet ein Paar
von ersten Beschlägen 2, 4,
welche an dem Sitzkissen (nicht gezeigt) befestigt sind, und ein
Paar von zweiten Beschlägen 6, 8,
welche an der Rückenlehne
(nicht gezeigt) befestigt sind.
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Eine
Getriebeschnecke 10 ist rotierbar an den ersten Beschlägen 2, 4 befestigt,
während
ein Zahnradabschnitt 12 an den zweiten Beschlägen 6, 8 befestigt
ist. Die Getriebeschnecke 10 und der Zahnradabschnitt 12 haben
einen Steigungswinkel, welcher größer ist als der Reibungswinkel
und werden in Eingriff miteinander gehalten.
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Das
vorderseitige Ende der Getriebeschnecke 10 ist rotierbar
durch ein Frontlager 14 gehalten und das rückwärtige Ende
der Getriebeschnecke 10 ist rotierbar durch ein rückwärtiges Lager 16 gestützt. Zwei
Lagerringe 18, 20 sind vor und hinter dem rückwärtigen Lager 16 angeordnet
und an einem rückwärtigen Endabschnitt
der Getriebeschnecke 10 befestigt.
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Ein
Notverriegelungsmechanismus, der an dem vorderseitigen Ende der
Getriebeschnecke 10 montiert ist, wird hierauf folgend
unter Bezugnahme auf 4 erklärt.
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Eine
Unterlegscheibe 22, eine Nocke 24 und ein Bremsring 26 sind
in dieser Reihenfolge an dem vorderseitigen Ende der Getriebeschnecke 10 befestigt
und ein geteilter Bremsschuh 30 ist mittels zwei Rollen 28, 28 um
die Nocke 24 bereitgestellt. Eine umlaufende Nut 30a ist
in einem Mittelabschnitt in der Axialrichtung der äußeren Oberfläche des
Bremsschuhs 30 ausgebildet und der geteilte Bremsschuh 30 wird
einwärts
in der radialen Richtung durch eine bogenförmige Feder 32 vorgespannt,
welche in die Nut 30a eingepasst ist. Der Bremsring 26 und
der Bremsschuh 30 sind entsprechend in dem vorderen Lager 14 und
der Bremstrommel 34 aufgenommen, welche durch die ersten
Beschläge 2, 4 gehalten
werden.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 3 wird im
Folgenden eine weitere Beschreibung der Stuhleinstellvorrichtung
A gegeben.
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Ein
kreisförmiges
Loch 12a ist in dem Zahnradabschnitt 12 in dessen
Zentrum ausgebildet und eine Zentralwelle 36, welche beweglich
in das kreisförmige
Loch 12a eingesetzt ist, ist an den ersten Beschlägen 2, 4 befestigt.
Der Zahnradabschnitt 12 ist drehbar um die Zentralwelle 36 befestigt.
Ein Schlitz 36a ist in der Zentralwelle 36 auf
einer Seite derselben ausgebildet. Weil ein Ende einer Ausgleichsfeder 38,
von der das andere Ende mit dem Schlitz 36a in Eingriff
ist, durch eine Betätigungswelle 40 betätigt wird,
welche an den zweiten Beschlägen 6, 8 befestigt
ist, wird die Sitzrückenlehne
kontinuierlich durch die elastische Kraft der Ausgleichsfeder 38 vorwärts vorgespannt.
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Des
Weiteren ist eine Führungsnut 12c zwischen
dem kreisförmigen
Loch 12a und den Zähnen 12b des
Zahnradsabschnitts 12 ausgebildet, um sich in der Umfangsrichtung
zu erstrecken, und eine Roller 42 ist beweglich in die
Führungsnut 12c eingesetzt.
Die Rolle 42 ist weiterhin in sich verjüngenden Nuten 2a, 4a eingesetzt,
welche in den ersten Beschlägen 2,4 ausgebildet
sind und gegenüberliegende
Enden derselben werden durch einen Rollenhalter 44 gehalten,
welcher schwenkbar an der Zentralwelle 36 befestigt ist.
Der Rollenhalter 44 wird kontinuierlich durch die elastische
Kraft einer Spiralfeder 45 (5) in die
Richtung eines Pfeiles P vorgespannt, deren gegenüberliegende
Enden mit dem ersten Beschlag 2 und der Endspitze 44a des
Rollenhalters 44 entsprechend zusammenwirken.
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Ein
Betätigungshebel 46 ist
seitlich auswärts des
ersten Beschlags 2 angeordnet und ein Betätigungsgriff
(nicht gezeigt), den ein Sitzbenutzer hält, ist an einem vorderseitigen
Ende 46a des Betätigungshebels 46 befestigt.
Eine zweite Verbindung 50 ist mit dem Betätigungshebel 46 durch
eine erste Verbindung 48 verbunden und zwei sich vertikal
erstreckende Achsen 52, 54 sind an dem vorderseitigen Endabschnitt
der zweiten Verbindung 50 befestigt. Die Achsen 52, 54 sind
beweglich in Löcher 2a, 4b mit
kleinem Durchmesser und Löcher 2c, 4c mit
großem
Durchmesser eingesetzt, welche in dem ersten Beschlag 2, 4 ausgebildet
sind, und ein Verriegelungselement 56 ist an den Achsen 52, 54 montiert. Eine
unebene Oberfläche
ist an der Endspitze des Verriegelungselements 56 ausgebildet
und diese unebene Oberfläche
liegt einem Einschnitt gegenüber, welcher
in dem Umfang des Bremsrings 26 durch eine obere Öffnung 14a der
frontseitigen Lagerung 14 ausgebildet ist.
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Weil
der Betätigungshebel 46 in
der Richtung eines Pfeiles Q durch eine Spiralfeder (nicht gezeigt) vorgespannt
wird, welche durch einen Stift 58 an dem zweiten Beschlag 2 und
dem rückwärtigen Ende 46b desselben
befestigt ist, wird das Verriegelungselement 46 kontinuierlich
um die Welle 52 in der Richtung eines Pfeiles R vorgespannt,
in der die endseitige Spitze derselben gegen den Einschnitt des Bremsrings 26 stößt.
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Die
Stuhleinstellvorrichtung mit der zuvor beschriebenen Konfiguration
arbeitet wie folgt.
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Im
Normalzustand, in dem der Betätigungshebel 46 nicht
bedient wird, ist der Betätigungshebel 46 in
der Richtung des Pfeiles Q durch die Spiralfeder vorgespannt, welche
mit dem rückwärtigen Ende 46b des
Betätigungshebels 46 zusammenwirkt,
und das Verriegelungselement 56, welches mit der Achse 52, die
beweglich in die Löcher 2b, 4b mit
kleinem Durchmesser eingesetzt ist und mit der Achse 54,
welche beweglich in die Löcher 2c, 4c mit
großem
Durchmesser beweglich eingesetzt ist verbunden ist, wird kontinuierlich
der Druckkraft in der Richtung des Pfeiles R ausgesetzt. Dementsprechend
wirkt die endseitige Spitze des Verriegelungselements 56 mit
dem Bremsring 26 durch die obere Öffnung 14a des vorderseitigen
Lagers 14 zusammen (stößt gegen
diesen an) und verhindert eine Rotation des Bremsrings 26.
Weil der Bremsring 26 integral durch den vorderseitigen
Endabschnitt der Getriebeschnecke 10 gestützt wird,
wodurch eine Rotation der Getriebeschnecke 10 verhindert
wird, wird die Neigung der Sitzrückenlehne
in Bezug auf das Sitzkissen gehalten.
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Wenn
es erforderlich ist, die Neigung der Sitzrückenlehne zu ändern, wird
der Eingriff zwischen dem Verriegelungselement 56 und dem Bremsring 26 gelöst, wenn
der Betätigungshebel 46 bedient
wird, um das Verriegelungselement 56 in der umgekehrten
Richtung zu Pfeil R zu drehen, was es ermöglicht, die Getriebeschnecke 10 frei
zu rotieren.
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Weil
der Steigungswinkel des Zahnradsabschnitts 12 und der Getriebeschnecke 10,
welche miteinander in Eingriff gehalten werden, größer gewählt ist
als der Reibungswinkel und die Getriebeschnecke 10 rotiert,
wenn die Rotationskraft um die Zentralwelle 36 auf den
Zahnradabschnitt 12 aufgebracht wird, wird die Sitzrückenlehne
durch die elastische Kraft der Ausgleichsfeder 38 vorwärts gekippt oder
wird durch den Sitzenden, der eine Last in der rückwärts gerichteten Richtung auf
die Sitzrückenlehne
aufbringt rückwärts gekippt.
Wenn die Hand von dem Betätigungshebel 46 an
der gewünschten Position
gelöst
wird, wirkt das Spitzenende des Verriegelungselements 56 wieder
mit der äußeren umfänglichen
Oberfläche
des Bremsrings 26 zusammen, wodurch eine Rotation der Getriebeschnecke 10 verhindert
wird und folglich die Neigung der Sitzrückenlehne in ihrem derzeitigen
Winkel aufrecht erhalten wird.
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Des
Weiteren wird in einem unverriegelten Zustand, in dem der Betätigungshebel 46 bedient wird,
um die Zusammenwirkung des Bremsrings 26 mit dem Verriegelungselement 56 zu
lösen,
sogar dann, wenn aufgrund von beispielsweise einer Kollision des
Fahrzeugs eine große
Verzögerung
auf den Fahrzeugkörper
aufgebracht wird, eine plötzliche Vorwärts- oder
Rückwärtskippung
der Sitzlehne durch den Notverriegelungsmechanismus verhindert.
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Das
heißt,
in dem unverriegelten Zustand, wenn die Getriebeschnecke 10 bei
einer Geschwindigkeit oder Beschleunigung oberhalb eines vorbestimmten
Wertes rotiert wird, werden die Nocke 24 und der Bremsschuh 30 auch
zusammen rotiert. Zu diesem Zeitpunkt spreizt sich der Bremsschuh 30 auswärts in der
radialen Richtung gegen die elastische Kraft der bogenförmigen Feder 32 und
stößt gegen
die innere umfängliche
Oberfläche
der Bremstrommel 34, wodurch die Rotation desselben gestoppt
wird. Im Ergebnis wird, weil die Rotation der Getriebeschnecke 10 auch
durch die Rollen 28, 28 und die Nocke 24 gestoppt
wird, eine plötzliche
Vorwärts-
oder Rückwärtskippung
der Sitzrückenlehne verhindert
und die Sitzrückenlehne
wird in ihrer Position gehalten.
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Noch
genauer wird, wenn die Getriebeschnecke 10 bei einer Rotationsbeschleunigung oberhalb
eines vorbestimmten Wertes rotiert wird, ein Widerstand gegen die
Rotation im Bremsschuh 30 durch die Massenträgheit desselben
erzeugt. Aus diesem Grund werden die relativen Positionen der Nocke 24 und
des Bremsschuhs 30 verändert
und die Rollen 28,28 werden leicht entlang der
geneigten Oberflächen
der Vertiefungen 24a, 30b, welche beide im Bremsschuh 30 und
der Nocke 24 bereitgestellt sind, rotiert. Im Ergebnis
spreizt sich der Bremsschuh 30 aus, wodurch seine äußere, umfängliche
Oberfläche
gegen die innere umfängliche
Oberfläche
der Bremstrommel 34 anstößt, um die Getriebeschnecke 10 zu
verriegeln.
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Wenn
die Getriebeschnecke 10 bei einer Rotationsgeschwindigkeit
oberhalb eines vorbestimmten Wertes rotiert wird, wird der Bremsschuh 30 veranlasst,
sich auswärts
durch die Zentrifugalkraft desselben zu spreizen, wodurch die äußere umfängliche Oberfläche desselben
gegen die innere umfängliche Oberfläche der
Bremstrommel 34 anstößt, um die Getriebeschnecke 10 zu
verriegeln.
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Das
Vorbestimmen der Rotationsgeschwindigkeit und Rotationsbeschleunigung
der Getriebeschnecke 10 wird auf der Basis der Masse des Bremsschuhs 30 und
der elastischen Kraft der bogenförmigen
Feder 32, welche den Bremsschuh 30 einwärts vorspannt,
ausgeführt.
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Die
das Totgang reduzierende Struktur nach der vorliegenden Erfindung
wird hierauf folgend in Bezug auf 5 diskutiert.
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Weil
der Rollenhalter 44 in der Richtung des Pfeiles P durch
die elastische Kraft einer Spiralfeder vorgespannt wird, welcher
mit dem Spitzenende 44a desselben zusammenwirkt, wird die
Rolle 42, welche durch den Rollenhalter 44 gehalten
wird, kontinuierlich in der Richtung des Pfeiles S vorgespannt.
Weil die sich ver jüngenden
Nuten 2a, 4a, welche in dem ersten Beschlag 2, 4 ausgebildet
sind und die Führungsnut 12c,
welche in der Umfangsrichtung des Zahnradabschnitts 12 ausgebildet
ist, sich an einem vorbestimmten Winkel überschneiden, wird die Rolle 42 durch
die elastische Kraft der Spiralfeder 45 in einen Raum zwischen
dem Rollenhalter 44 und dem Zahnradabschnitt 12 wie
ein Keil geschoben, während
sie an die oberen Kanten der sich verjüngenden Vertiefungen 2a, 4a anstößt und dadurch
den Zahnradabschnitt 12 abwärts in Richtung der Getriebeschnecke 10 vorspannt.
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Dementsprechend
werden, sogar wenn die Präzision
der Elemente, welche die Stuhleinstellvorrichtung A darstellen,
etwas schlecht ist, die Zähne 12b des
Zahnradabschnitts 12 in die Vertiefungen der Getriebeschnecke 10 gepresst,
wodurch der Totgang, welcher das Spiel zwischen den Zahnoberflächen des
Zahnradabschnitts 12 und der Getriebeschnecke 10 darstellt,
reduziert werden kann.
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In
der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Reduzieren des Totgangs
wirkt die Rolle 42 als ein Druckelement für den Zahnradabschnitt 12.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vollständig
im Wege eines Beispiels mit Bezugnahme zu den anhängenden
Zeichnungen beschrieben worden ist, ist anzumerken, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen dem Fachmann ersichtlich sein werden, soweit
sie innerhalb des Umfangs des anhängenden Anspruchs bleiben.