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Die
Erfindung betrifft ein System zum Verschieben und Blockieren in
Translation eines glatten Stiftes innerhalb einer Hülse, wobei
dieses System insbesondere für
die Höheneinstellung
von Sitzkopfstützen
insbesondere in Kraftfahrzeugen zur Anwendung gelangen soll.
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Die
Kopfstützen
in Kraftfahrzeugen haben die Aufgabe, den Insassen einen Komfort
zu bieten, aber mehr noch ihre Sicherheit zu gewährleisten. Hierfür ist es
unerlässlich,
dass die Kopfstütze
in Benutzungsposition in der Position festgehalten wird, in der
sie eingestellt wurde.
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Ferner
muss die gemäß Z erfolgte
Einstellung insbesondere gegen eine Verschiebung nach unten erhalten
bleiben bei einem Stoss oder einem unbeabsichtigten Manöver, beispielsweise
wenn ein Insasse gegen die Kopfstütze drückt.
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Die
in der Automobilindustrie verwendeten Kopfstützen umfassen in bekannter
Weise ein am oberen Ende mindestens eines Stiftes montiertes Stützkissen,
deren anderes Ende in die Rückenlehne des
Sitzes eingelassen ist. Wenn diese Kopfstützen höheneinstellbar sind, sind die
Stift(e) im allgemeinen in Translation in mit der Sitzarmatur fest
verbundenen Hülsen
montiert.
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Diese
Stifte weisen dabei häufig
Blockiernasen auf, die dem Benutzer ermöglichen, die Kopfstütze in der
Höhe in
eine vorgegebenen Anzahl von Positionen zu blockieren. Diese Nasen
ermöglichen eine
Einstellung in einer Anzahl von Positionen, die derjenigen der Nasen
entspricht, weisen jedoch den Nachteil einer diskontinuierlichen
Einstellung auf.
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Ferner
führt das
Vorhandensein dieser Nasen zu nicht zu vernachlässigenden Kosten bei der Herstellung
derartiger Kopfstützen
und zu einer potentiellen Zerbrechlichkeit des Stiftes.
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Die
Unterlage US-A-4 387 926 beschreibt ein Positionierungssystem für einen
Fahrzeugsitz mit einer Aufnahmehülse
für einen
Stift in Translation. Die Hülse
umfasst mittels einer Nocke aktivierte Blockierelemente. Die Nocke
wird so betätigt,
dass die Blockierelemente in Reibung gegen den Stift geraten, um
diesen zu blockieren.
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Die
Unterlage FR-A-2 803 563 beschreibt ein System zum Verschieben und
Blockieren eines glatten Stiftes in Translation mittels einem Blockierteil, das
eine Öffnung
für die
Aufnahme des Stiftes aufweist. Das Blockierteil wird so betätigt, dass
die Achse der Öffnung
in Bezug auf die Achse des Stiftes geneigt ist, um diesen in einer
Blockierposition zu blockieren.
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Derartige
Verschiebungssysteme sind jedoch aufwendig und schwer zu montieren.
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Das
Ziel der Erfindung ist, diese Nachteile aufzuheben, indem sie insbesondere
ein System zum Verschieben und Blockieren in Translation eines Stiftes
vorschlägt,
der nicht nur ermöglicht
die Kopfstütze
in der eingestellten Position festzuhalten, sondern ebenfalls eine
kontinuierliche und einfache Einstellung der Höhe der Kopfstütze.
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Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung nach einem ersten Aspekt ein System zum Verschieben und
Blockieren eines glatten Stiftes in Translation vor, von der Art
umfassend eine zur Aufnahme des genannten Stiftes gemäß einer
Achse Z in Translation bestimmte Hülse, wobei das genannte System eine
Befestigungsvorrichtung und ein mit einer zur Aufnahme des genannten
Stiftes bestimmte Öffnung versehenes
Blockierstück
umfasst, wobei die genannte Betätigungsvorrichtung
Betätigungsmittel
des genannten Stücks
umfasst, die angeordnet sind, um mit auf dem genannten Stück vorgesehenen
gegenseitigen Mitteln zusammenzuwirken, so dass die reversible Verschiebung
des Stücks
von einer ersten Position, in der die Achse Z' der Öffnung im Verhältnis zur
Achse Z um einem zum Blockieren des Stiftes in der genannten Öffnung ausreichenden
Winkel α geneigt
ist, und einer zweiten Position, in der die Achse Z' im Verhältnis zur
Achse Z um einen Winkel α', der kleiner ist
als der Winkel α,
geneigt ist, so dass die Translation des Stiftes frei ist, erlaubt
wird, wobei die Betätiqungsmittel
wenigstens eine auf einem Organ vorgesehene Nocke umfassen, wobei
die gegenseitigen Mittel wenigstens von einem Nockenbegleiter gebildet
werden, wobei das Organ in Rotation zwischen einer ersten inaktiven
Position und einer zweiten Endposition mobil ist, wobei der Übergang
des Organs von der ersten zur zweiten Position die Verschiebung
des Stücks
von seiner ersten in seine zweite Position betätigt, wobei die Betätiqungsmittel eine
zwischen dem Organ und dem Blockierstück komprimierte Feder umfassen,
wobei das System einen das Stück,
das Organ und die Feder verbindenden Reiter umfasst.
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Nach
einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung den Einsatz eines derartigen
Systems zur Verschiebung und zum Blockieren in Translation wenigstens
eines glatten Stiftes einer Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz.
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Weitere
Gegenstände
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
explodierte Teilansicht des Systems zum Verschieben und Blockieren
eines glatten Stiftes in Translation gemäß einer Ausführungsform, die
das Blockierstück,
die Feder, das drehbare Organ des Systems und den diese drei Bauteile
nach ihrer Montage verbindenden Reiter darstellt:
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2 eine
explodierte Ansicht des Systems zum Verschieben und Blockieren eines
glatten Stiftes in Translation gemäß einer Variante der Ausführungsform
nach 1, das ferner die Hülse darstellt, in der die oben
genannten Bauteile angeordnet sind;
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3a und 3b jeweils
eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht und eine perspektivische
Ansicht des Systems zum Verschieben und Blockieren eines glatten
Stiftes in Translation gemäß der Ausführungsform
nach 1, bei denen sich das Blockierstück in einer
ersten Position befindet, die das Blockieren des glatten Stiftes
in Translation ermöglicht,
wobei die Schnittansicht den in das genannte System eingeführten Stift
zeigt;
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4a und 4b jeweils
analoge Ansichten der 3a und 3b, bei
denen das Blockierstück
durch Drehen des mobilen Organs in die Nähe seiner zweiten Position
verschoben ist
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5a und 5b jeweils
analoge Ansichten der 3a und 3b, wobei
das Blockierstück durch
Verschieben des Stiftes gemäß Z+ in
seine zweite Position verschoben wurde.
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Anhand
der 1 bis 5 wird nachstehend eine
Ausführungsform
eines Systems 1 zum Verschieben und Blockieren eines glatten
Stiftes 2 in Translation beschrieben.
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Das
System 1 umfasst eine Hülse 3 zur
Aufnahme in Translation eines glatten Stiftes 2 gemäß einer
Achse Z.
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Dieses
System ist typisch für
die Höheneinstellung
einer (nicht dargestellten) Kopfstütze für einen Kraftfahrzeugsitz,
umfassend zwei glatte Stifte 2. Gemäß einer ersten Ausführung sind
zwei Hülsen 3 in
die Kopfstütze
integriert, wobei jeder glatte Stift 2 innerhalb der Kopfstütze gleitend
gelagert ist. Gemäß einer
zweiten Ausführung
sind zwei Hülsen 3 in die
Rückenlehne
des Sitzes integriert, wobei jeder Stift 2 dann gleitend
innerhalb der genannten Rückenlehne
gelagert ist.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird die Richtung nach oben des Fahrzeugs
durch Z+ und die Richtung nach unten des Fahrzeugs durch Z– definiert,
und die der Achse Z gegenüber
liegenden Bereiche als interne, während die so genannten externen
Bereiche von den so genannten internen Bereichen abgewendet sind.
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Erfindungsgemäß umfasst
das System 1 ein Blockierstück 4 des glatten Stiftes 2 in
Translation, das eine Öffnung 5 für die Aufnahme
des genannten Stiftes 2 aufweist.
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Das
System 1 umfasst ferner eine Betätigungsvorrichtung mit Betätigungsmitteln
des genannten Blockierstücks 4.
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Diese
Betätigungsmittel
sind vorgesehen, um mit an dem genannten Stück 4 vorhandenen gegenseitigen
Mitteln zusammenzuwirken, um die reversible Verschiebung des Stücks 4 zu
ermöglichen aus
einer ersten Position, in der die Achse Z' der Öffnung 5 in Bezug
auf die Achse Z um einen ausreichenden Winkel α geneigt ist, um das Blockieren
des Stiftes in der Öffnung 5 zu
gestatten, und einer zweiten Position, in der die Achse Z' in Bezug auf die
Achse Z um einen Winkel α' kleiner als α geneigt
ist, so dass die Translation des Stiftes 2 frei ist.
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Das
Blockierstück 4 besteht
herkömmlich aus
metallischem Material mit einer ausreichenden Steifigkeit, um das
Blockieren des glatten Stiftes 2 in Translation in der
ersten Position des Stücks
zu ermöglichen.
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Bei
der auf den Figuren dargestellten Ausführungsform umfasst das Blockierstück 4 einen
ringförmigen
Teil 6, das die Öffnung 5 und
eine radiale Ausdehnung 7 aufweist. Das Stück 4 umfasst
ferner eine senkrecht zur oberen Fläche 9 des Stücks 4 verlaufende
Wand 8, wobei diese Wand 8 um die genannte Fläche 9 herum
angeordnet ist, mit Ausnahme des Endes 10 des Stücks 4.
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Die
Betätigungsvorrichtunq
umfasst ein drehbares Organ 11 zwischen einer ersten inaktiven Position
und einer zweiten Endposition, wobei der Übergang des Organs 11 von
seiner ersten in seine zweite Position die Verschiebung des Stücks 4 von seiner
ersten in seine zweite Position betätigt.
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Hierfür umfasst
das Organ 11 einen Griff 12, der seine manuelle
Steuerung ermöglicht,
und einen hohlzylindrischen Teil 13, dessen Durchmesser
groß genug
ist, um den glatten Stift 2 in Translation aufzunehmen.
Dieser zylindrische Teil 13 ist vorgesehen, um gegenüber den Öffnungen
des Blockierstücks 4 und
der Hülse 3 angebracht
zu werden.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
umfassen die Betätigungsmittel
des Stücks 4 zwei
an der externen Wand 15 des zylindrischen Teils 13 angeordnete
Nocken 14, die mit an dem Stück 4 angeordneten
Nockenbegleitern 16 zusammenwirken sollen, um die reversible
Verschiebung des Stücks 4 zwischen
seinen beiden Positionen zu ermöglichen.
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Bei
der Variante der 1 und 3 bis 5 besteht jeder Nockenbegleiter 16 aus
einer radialen Ausdehnung 19 der Wand 8, wobei
ein sich radial nach innen erstreckender Zapfen 20 an der
genannten Ausdehnung 19 angeordnet ist und die Nocke 14 aus
einer schrägen
Fläche 21 an
der Wand 15 des zylindrischen Teils 13 ausgebildet
ist.
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Bei
der Variante von 2 besteht jeder Nockenbegleiter 16 aus
einer radialen Ausdehnung 17 der Wand 8, wobei
das Ende 17' der
Ausdehnung 17 radial nach innen gebogen ist, wobei die
Wand 15 des zylindrischen Teils 13 so ausgeschnitten
ist, dass man eine geneigte Fläche 18 erhält, auf
der sich der Nockenbegleiter 16 verschiebt.
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Nachfolgend
wird anhand der 2 die Montage des Systems 1 beschrieben,
die in mehreren aufeinander folgenden Schritten erfolgt.
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In
einem ersten Schritt wird auf der oberen Fläche 9 des Stücks 4 eine
Schraubenfeder 22 angeordnet. Die Feder 22 wird
am Stück 4 dadurch
in Position gehalten, dass sich eine Windung 23 in die
radiale Ausdehnung 7 einschraubt, die gegen die Wand 8 festgehalten
wird. Die Windungen dieser Feder 22 werden von den Enden 17' komprimiert
gehalten, um die Montage der Baugruppe Stück 4 – Feder 22 innerhalb
der Hülse 3 zu
erleichtern.
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In
einem zweiten Schritt wird die Baugruppe Stück 4 – Feder 22 gemäß Pfeil
F1 in die Hülse 3 in eine
Aufnahme 24 von geeigneter Form eingebracht. Diese Aufnahme 24 umfasst
einen internen Anschlag 25, der mit der radialen Ausdehnung 7 des
Stücks 4 zusammenwirken
soll, wobei sich diese gegen den genannten Anschlag 25 abstützt.
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Bei
einem dritten Schritt wird das Organ 11 gemäß Pfeil
F2 in die Hülse 3 eingefügt. Der
Griff 12 wird dabei über
der oberen Fläche 26 der
Hülse 3 angeordnet,
die die Rotationsanschläge 27 und 27' des genannten
Griffs 12 aufweist.
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Die
Feder 22 ist vorgesehen, um mit dem Organ 11 zusammenzuwirken,
so dass sich, wenn das Blockierstück 4, die Feder 22 und
das Organ 11 innerhalb der Hülse 3 montiert sind,
die obere Windung der Feder 22 gegen die untere Fläche 29 des
zylindrischen Teils 13 abstützt. So übt die Feder 22 einen Druck
auf den ringförmigen
Teil 6 des Stücks 4 aus, und
die radiale Ausdehnung 7 des genannten Teils 4 bleibt
gegen den Anschlag 25 abgestützt, wobei die resultierende
Kraft eine Neigung der Achse Z' der Öffnung 5 des
Stücks 4 in
Bezug auf die Achse Z des Stifts 2 induziert.
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Hei
der Variante gemäß 2 umfasst
die Nocke 14 eine Kehle 18', die vorgesehen ist, um das Anliegen
des Endes 17' gegen
die Fläche 18 zu
ermöglichen.
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Ferner
umfasst der zylindrische Teil 13 einen Vorsprung 28,
der der Feder 22 ermöglicht,
ihre zusätzliche
Funktion der Unterstützung
der Rückkehr des
Organs 11 in seine inaktive Position zu erfüllen. Hierfür wird der
Vorsprung 28 bei der Einfügung in die obere Windung 23' eingelassen.
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Sei
der Einführung
des Organs 11 in die Hülse 3 kann
insbesondere vorgesehen sein, die Feder 22 in Rotation
vorzuspannen, um die Rückstellkraft zu
verbessern. Dafür
wird der Griff 12 zunächst
in eine der Endstellung des Organs 11 diametral gegenüberliegende
Stellung gebracht, bis der Vorsprung 28 in die Windung 23' einrastet,
dann dreht man den Griff 12 in seine inaktive Position,
wobei die genannte Drehung die Vorspannung der Feder 22 induziert. Das
Organ 11 wird dann von dem Rotationsanschlag 27 in
dieser inaktiven vorgespannten Position gehalten.
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Gemäß einer
nicht dargestellten Variante kann die zusätzliche, der Rückkehr des
Organs 11 in seine inaktive Stellung dienenden Funktion
von einer zusätzlichen
drehbelasteten anderen Feder als die Feder 22 ausgeübt werden,
die dann nur komprimiert wird.
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Der
Durchmesser der Öffnung 5 und
der Durchmesser des Stiftes 2 sind so ausgelegt, dass die
Neigung des Stücks 4 nach
unten zum Blockieren der Translation des Stiftes gemäß Z führt. Insbesondere
kann der Durchmesser der Öffnung 5 so
vorgesehen sein, dass der Winkel α etwa
15° und
der Winkel α' etwa 0 Grad beträgt.
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Das
Vorhandensein einer Krümmung 30 am Umfang
der Öffnung 5 verhindert
das Scheuern des Stiftes 2 aufgrund der Reibung mit dem
Stück 4.
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Der
nächste
Montageschritt besteht darin, einen Reiter 31 gemäß den Pfeilen
F3 und F3' in Öffnungen 32 der
Hülse 3,
die sich gegenüber
von zwei sich diametral gegenüberliegenden,
in dem zylindrischen Teil 13 vorgesehenen Rillen 33 befinden.
Dieser Reiter 31 dient zur Verbindung des Blockierstücks 4,
des Organs 11 und der Feder 22, um das Organ 11 in
Translation zu blockieren, wobei es frei drehbar bleibt.
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Als
nicht dargestellte Variante kann ein System 1 ohne Reiter 31 vorgesehen
sein, bei welchem andere spezifische Mittel, beispielsweise des
Typs Bajonett, die Verbindung des Blockierstücks 4, des Organs 11 und
der Feder 22 innerhalb der Hülse 3 ermöglichen.
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Wird
das System gemäß der Variante
von 1 und 3 bis 5 ausgeführt, erfolgt seine Montage ähnlich wie
zuvor beschrieben, mit dem Hauptunterschied, dass die Feder 22 innerhalb
des zylindrischen Teils 13 gelagert und axial von einer
innerhalb des genannten zylindrischen Teils 13 vorgesehenen Auflage 34 gehalten
wird.
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Jetzt
erfolgt die Beschreibung der Funktionsweise des Systems 1 für die betrachtete
Ausführungsform
in Verbindung mit 3 bis 5.
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Nach
erfolgter Montage des genannten Systems 1 befindet sich
das Blockierstück 4 in
seiner ersten Position, in der es die Translation des Stiftes 2 durch
Abstützen
blockiert (3a und 3b).
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Um
die freie Verschiebung des Stiftes 2 in die beiden Richtungen
Z+ und Z– zu
ermöglichen,
muss das Organ 11 in seine zweite Endposition überführt werden:
diese Position wird erreicht, indem man das Organ 11 in
Bezug auf die obere Fläche
der Hülse
mit dem Griff 12 (4a und 4b)
um einem Winkel von beispielsweise etwa 45° verdreht.
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Diese
Rotation führt
die Nockenbegleiter 16 zum oberen Ende 35 der
geneigten Fläche 18 der Nocken 14,
was die Translation nach oben des Stücks 4 bis in seine
zweite Position induziert, indem die Feder 22 komprimiert
wird.
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Um
diese zweite Position zu erreichen, sind die Amplitude der Rotation
und die Neigung der Nocken 14 so vorgesehen, dass die Achse
Z' der Öffnung 5 in
Bezug auf die Achse Z um einen Winkel α' kleiner als α geneigt ist, um die Translation
des Stiftes 2 durch Verringerung der von der Öffnung 5 auf
den Stift 2 ausgeübten
Spannkraft zu befreien.
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Wenn
der Stift 2 dann auf die gewünschte Höhe eingestellt ist, lässt der
Benutzer den Griff 12 los. Unter der Einwirkung der Feder 22 macht
dieser eine Drehung, so dass das Organ 11 in seine inaktive Position
zurückkehrt.
Aufgrund dieser Drehung wird das Stück 4 unter der Einwirkung
der Feder 22 in seine erste Position versetzt, was zur
Blockierung des Stiftes 2 in der gewünschten Höhe führt, und die Nockenbegleiter 16 werden
wieder auf den unteren Teil 36 der Nocken 14 gesetzt.
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Bei
einer nicht dargestellten Variante kann ein System 1 ohne
Feder 22 vorgesehen sein, beispielsweise indem man vorsieht,
dass jeder Nockenbegleiter 16 sich in eine Kehle einfügt, wobei
die beiden Kehlen so angeordnet sind, dass sie eine Neigung des
Stücks 4 bewirken.
Bei dieser Ausführung kann
das System 1 ebenfalls keinen Anschlag 25 aufweisen,
wobei das Verschieben des Stücks 4 dann durch
die Kehlen geführt
wird.
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Die
Translation des Stiftes 2 nur in Richtung Z+ ist ebenfalls
möglich,
wenn das Stück 4 sich
in seiner ersten Position befindet, und zwar aufgrund der Geometrie
der Betätigungsmittel.
Denn gemäß 5a und 5b führt die
Translation des Stiftes 2 nach oben zum Anheben des Stücks 4 durch
Reibung.
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Das
Stück 4 geht
somit aus seiner ersten Position in seine zweite Position, in der
die Achse Z' in Bezug
auf die Achse Z um einen Winkel α' geneigt ist. In
diesem Fall stehen die Nockenbegleiter 16 nicht mehr in
Kontakt mit den Nocken 14 des Organs 11.
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Wird
das Verschieben in Z+ ferner unterbrochen, kehrt das Stück 4 unter
Einwirkung der Feder 22 wieder in seine erste Position
zurück,
wobei die Nockenbegleiter 16 wieder in Kontakt mit den
Nocken 14 stehen.
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Ein
derartiges System weist den Vorteil auf, kompakt zu sein sowie einfach
montiert und benutzt werden zu können
durch einfaches manuelles Verschieben des Organs 11.
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Ferner
bestehen das Organ 11 und die Hülse 3 herkömmlich aus
Kunststoff und können
beispielsweise per Spritzgusstechnik hergestellt werden. Diese Technik
ist besonders deswegen geeignet, weil sie den in der Automobilindustrie
herrschenden Kadenzen und Kosten gut angepasst ist.