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Querverweis zu verwandten
Anmeldungen:
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Diese
Anmeldung nimmt die Priorität
der US-Patentanmeldungen Nr. 09/970,268, eingereicht am 3. Oktober
2001, 10/005,662, eingereicht am 7. November 2001, und 10/005,725,
eingereicht am 7. November 2001, in Anspruch.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung liegt in dem Gebiet von mechanischen Betätigungsvorrichtungen, insbesondere
Spannungs- oder Zugeinrichtungsbetätigungsvorrichtungen, insbesondere
solche, wie sie bei ergonomischen Mechanismen in Kraftfahrzeugen oder
Möbeln,
wie beispielsweise Lordosenstützen, verwendet
werden.
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Stand der
Technik
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Ergonomische
Mechanismen, wie beispielsweise Lordosenstützen, sind typischerweise mit
mechanischen Mitteln einstellbar, welche mit einem bestimmten Aufwand
mit Motoren, und mit einem geringeren Aufwand mit Hebeln, Handrädern und Ähnlichem
aktiviert und gesteuert werden können.
Es gibt einen fortgesetzten Bedarf an Einfachheit, Dauerbeständigkeit
und Kostenkontrolle in diesem Gebiet.
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Ergonomische
Mechanismen sind herkömmlich
ausgestaltet, um spezielle Einstellungen beizubehalten, welche von
einem Wiederholungsbenutzer für
seinen oder für
ihren individuellen Komfort ausgewählt wurden. Das Beibehalten
einer Einstellung wird häufig
erreicht, indem eine Einrichtung, wie eine Lordosenstütze, unter
Druck oder Spannung gehalten wird, wie durch ein Zugseil. Die Einstellungen
müssen
durch Belastungs- und Entlastungszyklen aufrechterhalten werden,
was Bremsen oder Sperren zum Halten der Einstellungen erfordert.
Eine serielle Einstellung muss möglich
bleiben, was Auslöser,
Aufhebeeinrichtungen oder Kupplungen erfordert. In Märkten mit
hohem Volumen, wie beispielsweise Kraftfahrzeuge oder Möbel, sind
eine Verringerung von Kosten und eine Vereinfachung der Montage
dieser mehreren Komponenten beständige
Notwendigkeiten.
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Einfache
Hebel sind wünschenswerte
Verstelleinrichtungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen. Sobald ein
Benutzer eine Position für
eine Einrichtung, wie beispielsweise eine Lordosenstütze auswählt, ragt
jedoch die entsprechende Hebelposition häufig in einem ungeeigneten
Winkel hervor. In Kraftfahrzeugen kann dies dahingehend besonders
problematisch sein, dass Kleidung, Sitzgurte und Ähnliches
sich leicht an einem Hebel fangen, welcher von der Rückenlehne
absteht, wo derartige Hebel üblicherweise
angebracht werden. Es gibt einen Bedarf an einem Hebel, welcher
einen ergonomischen Mechanismus, wie beispielsweise eine Lordosenstütze, betätigen kann,
die ausgewählte
Position desselben beibehalten kann und den Hebel in einer Ruheposition
halten kann, wo er minimal stört.
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Die
US-A-5794479 offenbart einen Verstellmechanismus zum Verstellen
eines verstellbar beweglichen Elements, wie beispielsweise der Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes. Der Verstellmechanismus umfasst ein Verstellelement,
welches eingerichtet ist, um mit dem verstellbar beweglichen Element verbunden
zu werden, um eine Verstellung desselben zu erzeugen, und eine Kupplung,
welche funktionsfähig
mit dem Verstellelement verbunden ist, um das Verstellelement zu
bewegen. Das Verstellelement umfasst ein Betätigungselement, ein Löseelement,
ein elastisches Rückstellelement
und einen Verbindungsmechanismus. Das Betätigungselement ist für eine Bewegung
in ersten und zweiten entgegengesetzten Richtungen als Antwort auf
das Ausüben
einer Betätigungskraft,
welche darauf wirkt, eingerichtet, beispielsweise eine manuelle
Kraft, welche auf ein Betätigungsgriffelement
wirkt. Das Löseelement
ist funktionsfähig
mit dem Betätigungselement für eine Bewegung
mit demselben in den ersten und zweiten Richtungen verbunden. Das
elastische Rückstellelement
ist funktionsfähig
mit dem Löseelement
verbunden, um Energie als Antwort darauf zu speichern, dass das
Löseelement
in einer von den ersten und zweiten Richtungen durch das Betätigungselement
getrieben wird, wenn darauf die Betätigungskraft ausgeübt wird,
und um die gespeicherte Energie als eine Rückstellkraft auf das Löseelement auszuüben, um
zu bewirken, dass das Löseelement das
Betätigungselement
in einer Rückstellrichtung antreibt.
Der Verbindungsmechanismus verbindet funktionsfähig die Kupplung mit dem Verstellelement, um
das Verstellelement anzutreiben, wenn das Betätigungselement und das Löseelement
durch die Betätigungskraft
angetrieben werden, und um die Kupplung von dem Verstellelement
zu lösen,
wenn das Betätigungselement
und das Löseelement
von der Rückstellkraft
in eine Rückkehrrichtung
angetrieben werden. Ein Bestandteil dieses Verstellmechanismus ist
eine Kupplung, welche auf eine eingangsabhängige Weise verbunden ist.
Eine derartige eingangsabhängige
Kupplung weist ein Ausgangselement und zwei Eingangselemente auf,
welche ein Hemmelement und ein Löseelement
genannt werden. Wenn eine Kraft auf das Hemmelement wirkt, werden
das Löseelement
sowie das Ausgangselement unabhängig
von der Richtung der Kraft bewegt. Falls jedoch eine Kraft auf das
Löseelement
wirkt, dann bewegen sich nur das Löseelement und das Hemmelement
zusammen in der entsprechenden Richtung, und die Antriebskraft wird
nicht auf das Ausgangselement übertragen.
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Es
verbleibt ein fortgesetzter Bedarf in der Technik, die Größe und das
Profil der zusammengesetzten Betätigungsvorrichtung zu
verringern. Es verbleibt auch ein fortgesetzter Bedarf in der Technik, die
Montage der Komponententeile der Betätigungsvorrichtung zu vereinfachen
und zu rationalisieren. Schließlich
gibt es einen fortgesetzten Bedarf, die Anzahl und folglich die
Kosten der Bestandteile, die in Betätigungsvorrichtungen zusammenzusetzen sind,
zu verringern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Betätigungsvorrichtung mit einer
Freilaufkupplung und einem Hebelrückstellmechanismus.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Ratschensperrkupplungsbetätigungsvorrichtung,
insbesondere für
wahlweise positionierbare ergonomische Einrichtungen, wie Lordosenstützen. Sie
verwendet eine neue hängende Scherensperrklinke
und einen Hebel, um eine Getriebewelle durch eine vorgewählte Anzahl
von Grad zu treiben und anschließend den Hebel in eine Ruheposition
zurückzustellen.
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Die
Antriebsrichtung ist durch ein Paar von gegenüberliegenden Sperrklinkenelementen
wählbar.
Die Hebelrückstellung
erfolgt durch eine Vorspannfeder. Die Scherensperrklinke ist mit
einer lösbaren
Freilaufkupplungs- und Sperranordnung kombiniert.
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Entweder
ein Sperrklinkenarm oder ein Gehäuse
versetzt die Scherensperrklinke von einer Antriebswelle. Die Hebelwelle
ist bevorzugt koaxial zu einem Antriebszahnrad und auch zu einem
Haltering und einer exzentrischen Nabe, welche eine Kupplung umfassen.
Die Kupplungsnabe befindet sich in Eingriff mit einer Seilrolle
in einem Seilrollengehäuse, wiederum
bevorzugt in einer koaxialen Konfiguration. Die Seilrolle ist mit
einem Ende eines Zugseils in einem Zugeingriff. Das andere Ende
des Seils ist funktionsfähig
mit einer ergonomischen Einrichtung, wie beispielsweise einer Lordosenstütze gekoppelt.
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Ein
einmaliges oder mehrmaliges Drehen des Hebels durch einen vorkonfigurierten
Bogen bewegt die Seilrolle in eine Richtung vorwärts, um das Seil in eine gewählte Position
zu ziehen. Die Sperrnabe hält
das Seilrollenseil an der gewählten
Position, während
die Sperrklinken/Feder-Anordnung den Hebel in die Ausgangsposition
zurückstellt.
Ein Drehen des Hebels in der entgegengesetzten Richtung kehrt das
Antriebszahnrad und die Welle um, wodurch die Sperrkupplungsnabe
gelöst
wird und das Seil über die
sich im Gegensinn drehende Seilrolle losgegeben wird, bis eine zweite
ausgewählte
Position erreicht wird, woraufhin die zweite Position wieder durch
die Kupplungsnabe verriegelt wird und der Hebel wieder durch die
Vorspannfeder in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
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Ein
anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verringert die Anzahl von Komponententeilen,
was die Montage vereinfacht und die Größe der zusammengesetzten Betätigungsvorrichtung
verringert. Um dies zu erreichen, sind das Antriebszahnrad und das
Antriebsrad dieses Ausführungsbeispiels
kombiniert worden. Der Kupplungsring ist so eingerichtet worden,
dass seine Außenoberfläche verwendet
werden kann, um die Sperrklinkenelemente stufenweise zu bewegen.
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Eine
Schraubenfeder ist für
eine Blattfeder ersetzt worden, um den Hebelarm zurückzustellen. Die
Sperrklinkenelemente zusammen mit ihren Stiftanordnungen sind symmetrisch
gemacht worden.
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Bei
einer anderen beispielhaften Betätigungsvorrichtung,
welche jedoch kein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist, ist die Antriebsrichtung durch eine
Zweirichtungskupplung wählbar.
Eine Hebelrückstellung
erfolgt durch eine Vorspannfeder. Die Zweirichtungskupplung und
der Rückstellhebel
werden mit der lösbaren
Freilaufkupplungs- und Sperranordnung kombiniert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie die Struktur
und der Betrieb verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
detailliert beschrieben.
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Kurzbeschreibung
der Figuren
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1 ist
eine Perspektivansicht einer typischen ergonomischen Einrichtung – einer
Lordosenstütze – mit der
Rückstellbetätigungsvorrichtung nach
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Explosionsansicht des Sperrklinkenbetätigungsvorrichtungsausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine halbierte Seitenansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung.
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4 ist
eine isometrische Ansicht der zusammengesetzten Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung,
wobei kein Hebelarm oder Seil installiert ist.
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5 ist
eine isometrische Ansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung, wobei das
Hebelarmgehäuse
entfernt ist, um die Anordnung einer Scherensperrklinke und ihren
Eingriff mit einem Antriebszahnrad offenzulegen.
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6 ist
eine Draufsicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung, wobei der
Hebelarm nicht installiert ist.
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7 ist
eine Seitenansicht der zusammengesetzten Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung.
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8 ist
eine Großansicht
des Basisgehäuses
und der Seilrolle.
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9 ist
eine Explosionsansicht der Scherensperrklinke.
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10 ist
eine Draufsicht der Sperrkupplung.
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11 ist
eine Explosionsansicht der Sperrkupplung.
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12 ist
eine Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels mit dünnem Profil
der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung.
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13 ist
eine Großansicht
des Basisgehäuses
und der Seilrolle für
das Ausführungsbeispiel mit
dünnem
Profil.
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14 ist
eine Draufsicht der Scherensperrklinke für das Ausführungsbeispiel mit dünnem Profil.
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15 ist
eine Draufsicht der Sperrkupplung für das Ausführungsbeispiel mit dünnem Profil.
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16 ist
eine Perspektivansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung mit dünnem Profil,
wobei das obere Gehäuse
entfernt ist.
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17 ist
eine Perspektivansicht der Sperrkupplung der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
mit dünnem
Profil.
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18 ist
eine Perspektivansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung mit dünnem Profil,
wobei das obere Gehäuse
und der Sperrklinkenarm entfernt sind.
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19 ist
eine Explosionsansicht einer Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung, welche
jedoch kein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
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20 ist
eine Seitenansicht der Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung.
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21 ist
eine isometrische Ansicht der zusammengesetzten Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung,
wobei beim Hebelarm oder Seil installiert ist.
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22 ist
eine isometrische Ansicht der Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung, wobei das Hebelarmgehäuse entfernt
ist, um die Anordnung des Rückstellrads
offenzulegen.
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23 ist
eine isometrische Ansicht der Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung, wobei der Hebelarm,
das Gehäuse
und das Rückstellrad
entfernt sind, um die Zweirichtungskupplung und die Rückstellfeder
offenzulegen.
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24 ist
eine Draufsicht der Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung, ohne dass
der Hebelarm installiert ist.
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25 ist
eine Draufsicht der Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung, wobei der
Hebelarm, das Gehäuse
und die Rückstellplatte
entfernt sind, um die Zweirichtungskupplung und die Rückstellfeder
offenzulegen.
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26 ist
eine Draufsicht der Sperrkupplung.
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27 ist
eine Explosionsansicht des Basisgehäuses und der Seilrolle.
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Detaillierte Beschreibung
der vorliegenden Erfindung
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Betrieb des ergonomischen
Mechanismus – Stand der
Technik
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren, in welchen ähnliche Bezugsziffern ähnliche
Elemente bezeichnen, ist 1 eine Perspektivansicht einer
typischen ergonomischen Einrichtung – einer Lordosenstütze – wobei
eine Betätigungsvorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung installiert ist. Die Lordosenstütze 50 weist
einen feststehenden Abschnitt 52 und einen Wölbungsabschnitt 54 auf.
Führungsschienen 56 werden
mit einem Montagemechanismus 58 an einem (nicht gezeigten)
Sitzrahmen montiert. Eine Mehrzahl von lateralen Elementen 60 erstrecken
sich über
den wölbbaren
Abschnitt der Lordosenstütze, und
in dem abgebildeten Beispiel überqueren
laterale Elemente 62 auch den feststehenden Abschnitt 52 der
Lordosenstütze.
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Ebenfalls
an den Führungsschienen 56 angeordnet
sind zwei Halterungen, welche eine feststehende untere Halterung 64 und
eine gleitende obere Halterung 66 umfassen. Zwei wölbbare Druckflächen 68,
in diesem Fall Metallstangen, verlaufen im Allgemeinen vertikal
und sind, wenn sie flach sind, im Allgemeinen parallel zu den Führungsschienen 56.
Die wölbbaren
Druckstangen 68 sind an Drehbefestigungen 70 schwenkbar
an der oberen Halterung angebracht, und sind an Drehbefestigungen 72 schwenkbar
an der unteren Halterung 64 angebracht. Wenn die obere
Halterung 66 dazu gebracht wird, in Richtung der unteren
Halterung 64 nach unten zu gleiten, werden die Druckstangen 68 dazu
gebracht, sich zu biegen, was die lateralen Elemente 60 in
Richtung eines Sitzinsassen wölbt,
wodurch eine gewölbte
Lordosenstützfläche erzeugt
wird.
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Einer
der am meisten üblichen
Mechanismen, welcher dazu verwendet wird, die Montagehalterungen 64 und 66 aufeinander
zu zu bewegen, ist ein Zugseil. Besonders üblich ist ein Bowdenzug, wie in 1 dargestellt.
Der Bowdenzug umfasst eine äußere biegsame
Hülle 74,
welche einen Draht 80 zurückhält und in der Hülle leitet,
welcher koaxial in die Hülle
hinein und aus der Hülle
gleiten kann. In 1 weist die Bowdenzughülle 74 ein
Ende 76 auf, welches an einer Bowdenzugmontagehalterung 78 an
der unteren Halterung 64 angebracht ist. Die Bowdenzugbefestigung 78 wirkt
als ein Anschlag für
das Bowdenzughüllenende 76,
aber erlaubt einen gleitenden Durchgang eines Bowdenzugdrahtseils 80 durch
dieselbe. Das Bowdenzugdrahtseil 80 verläuft vertikal
nach oben, wo es an einem Zugseilmontagepunkt 82 an der
oberen gleitenden Halterung 66 angebracht ist. Ein entgegengesetztes
Bowdenzughüllenende 84 ist
an der Betätigungsvorrichtung 86 angebracht.
Die Betätigungsvorrichtung übt eine
Zugkraft auf das Bowdenzugdrahtseil 80 aus, wenn ein Sitzinsasse
den Hebel 88 dreht. Der Hebel kann alternativ ein Handrad
oder eine andere Einrichtung sein, welche einen mechanischen Vorteil
verleiht. Diese Zugkraft zieht das Bowdenzugdrahtseil 80 durch
die Bowdenzughülle 74,
was bewirkt, dass das Bowdenzugdrahtseil 80 die gleitende
obere Halterung 66 in Richtung des ersten Bowdenzughüllenendes 76 zieht,
was in diesem Fall die gleitende obere Halterung 66 entlang
der Führungsschienen 56 nach unten
in Richtung der unteren Halterung 64 zieht. wie oben beschrieben,
biegt eine Zugbewegung der oberen Befestigung 66 in Richtung
der unteren Befestigung 64 die Druckstangen 68 in
einer Lordosenstützwölbung nach
außen.
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Die
Druckstangen 68 sind in Richtung ihrer flachen Position
vorgespannt. Entsprechend kehrt die Wölbungsdruckfläche 54 der
Lordosenstütze 50 zu
einer Ruheposition zurück,
welche im All gemeinen flach ist, wenn es keinen Zug auf das Bowdenzugdrahtseil 80 gibt.
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Es
ist daher ersichtlich, dass die rudimentärste Funktion jeder Betätigungsvorrichtung
darin besteht, das Bowdenzugdrahtseil 80 durch die Bowdenzughülle 74 zu
ziehen. Falls eine alternative biegsame Druckfläche zu wölben ist, beispielsweise eine gepresste
Metallplatte oder ein geformter Kunststoff-„Korb" oder ein genietetes
Metallbandgitter, wird immer noch ein Bowdenzug die zwei Enden der Oberfläche zusammenziehen
müssen.
Falls eine alternative Zugeinrichtung als eine Wahl für die Ausführung ausgewählt würde, würde es die
rudimentärste
Funktion einer Betätigungsvorrichtung
bleiben, das Zugelement, ob es eine Stange, ein Seil oder etwas
anderes ist, in einer Richtung zu ziehen, wodurch eine Zugkraft
ausgeübt
wird, um den ergonomischen Mechanismus zu betätigen. Die vorliegende Erfindung
kann auf alle derartigen Zugeinrichtungen angewandt werden. Bei
einer anderen alternativen Wahl für die Ausführung kann ein kompressiver Druck
verwendet werden, um eine wölbbare
Fläche zu
biegen. Die vorliegende Erfindung kann ebenso verwendet werden,
um einen derartigen Druckmechanismus anzutreiben.
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Die Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
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2 ist
eine Explosionsansicht eines Sperrklinkenausführungsbeispiels der Rückstellbetätigungsvorrichtung 86 nach
der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine
halbierte Seitenansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung von 2,
welche alle Elemente außer
der Scherensperrklinke 11 und den Sperrrollen und Federn 7 und 8 zeigt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind alle in 3 gezeigten
Elemente koaxial.
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Das
Basisgehäuse 1 beherbergt
in sich eine Seilrolle 6, eine exzentrische Nabe 4 und
einen Ring 3. Der Ring 3 weist eine Innenfläche 18 auf.
Die exzentrische Nabe 4 weist drei Ansätze auf, deren Außenränder sich
in einer drehenden, gleitenden Verbindung mit der Innenfläche 18 des
Rings 3 befinden. Die Ansätze definieren zwischen sich
drei Räume. Der
Rand der exzentrischen Nabe 4 in diesen Räumen ist
eine Nocke. Wenn sie mit dem Ring 3 zusammengesetzt ist,
bilden die Räume
zwischen dem Nockenrand der exzentrischen Nabe und der Innenfläche 18 des
Rings 3 einen beschränkenden
Kanal. Bei der Montage werden drei Paare von Stahlrollen 7 und Gummitüllen 8 in
jedem der drei Räume
zwischen der exzentrischen Nabe 4 und dem Ring 3 abgelegt.
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Auf
dem oberen Ende dieser Anordnung wird eine Scheibe 5 mit
nach unten hervorragenden Fingern platziert, welche ebenfalls in
die drei Räume zwischen
der exzentrischen Nabe 4 und dem Ring 3 eingeschoben
sind. Diese Anordnung aus Nabe 4, Ring 3, Rollen 7,
Tüllen 8 und
Scheibe 5 umfasst eine sperrende Freilaufkupplung, welche
unten detaillierter zu beschreiben ist.
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Die
Sperrkupplungsanordnung wird durch ein Schließen eines oberen Gehäuses 2 mit
dem Basisgehäuse 1 eingekapselt.
Auf dem oberen Gehäuse 2 ist
eine Rückstellfeder 9,
dann ein Antriebszahnrad 10 und ein Hebelarmgehäuse 12 angeordnet. Das
Hebelarmgehäuse 12 weist
eine gezahnte Welle auf, an welcher der (nicht gezeigte) Hebelarm 88 befestigt
ist. von dem Hebelarmgehäuse 12 hängt durch einen
(nicht gezeigten) Stab eine Scherensperrklinke 11. Die
Mitte des Antriebszahnrads 10 ist eine Sechskantmutter
zur aufnehmenden Installation einer Sechskantschraubenverlängerung
einer unten beschriebenen Antriebsscheibe.
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Eine
Schraube 17 mit einer Unterlegscheibe 16 (welche
in 2 nicht gezeigt sind) oder ein Bolzen, eine Niete
oder ein anderer Befestiger hält
das Basisgehäuse 1 zusammen
mit einer unteren Wellenverlängerung
des Hebelarmgehäuses 12.
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4 ist
eine isometrische Ansicht der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung 86 von 2, welche
zusammengesetzt ist, ohne dass der Hebelarm oder der Bowdenzug installiert
sind.
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5 ist
eine isometrische Ansicht der Betätigungsvorrichtung 86,
wobei das Hebelarmgehäuse 12 entfernt
ist, um die Anordnung der Scherensperrklinke 11 und ihren
Eingriff mit dem Antriebszahnrad 10 offenzulegen.
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6 ist
eine Draufsicht der Betätigungsvorrichtung 86,
ohne dass der Hebelarm installiert ist. 6 offenbart
den vorkonfigurierten Grad eines Bogens, um welchen der Hebelarm
durch einen Sitzinsassen gedreht werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
kann der Hebel 88 um 45° in jede
Richtung gedreht werden.
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7 ist
eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung 86,
wie sie zusammengesetzt ist.
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Basisgehäuse und
Seilrollenanordnung
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8 ist
eine Großansicht
des Basisgehäuses 1 und
der Seilrolle 6. Der (nicht gezeigte) Bowdenzug wird mit
der Seilrolle 6 und dem Basisgehäuse 1 wie folgt zusammengesetzt.
Jeder von den Schlitzen 100A oder 100B erlaubt
ein Einführen
eines Bowdenzugdrahtseils 80 (oder eines anderen Zugdrahts)
in das Basisgehäuse 1.
Breitere Abschnitte 102A und 102B der Schlitze 100 erlauben ein
Einführen
eines Zugdrahtseilendanschlags. Austrittslöcher 104 dienen sowohl
als Durchgangswege für
eine Bewegung der Bowdenzugdrahtseile 80 und als Anschläge für Bowdenzughüllenenden 84.
Die entsprechenden entgegengesetzten Schlitze und Austritte 100B, 102B und 104B an
entgegengesetzten Seiten des Basisgehäuses 1 erlauben eine
umgekehrte Installation eines Bowdenzugdrahtseils, so dass die Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
zur Betätigung
eines Zugs entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
installiert werden kann, um Flexibilität bei der Sitzausgestaltung
zu berücksichtigen,
wie es bei der Installation von Spiegelbildbetätigungsvorrichtungen an Außenseiten
eines Sitzes sowohl an einer Fahrerseite als auch an einer Passagierseite
nützlich
wäre.
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Die
Seilrolle 6 weist eine Einkerbung 106 zur aufnehmenden
Installation des Bowdenzugdrahtseilendanschlags auf. Das Bowdenzugdrahtseil 80 würde dann
teilweise um die Seilrolle 6 gewickelt werden und durch
eines der Austrittslöcher 104 nach
außen führen. Bei
dieser Konfiguration wickelt eine Drehung der Seilrolle 6 den
Bowdenzug 80 weiter um die Seilrolle 6, was eine
Verkürzung
des Bowdenzugdrahtseils 80 an dem entgegengesetzten Ende
des Bowdenzugs 80 bewirkt. Diese Verkürzung zieht auch das Bowdenzugdrahtseil 80 durch
die Bowdenzughülle 74,
was die gewünschte
Zugkraft auf den ergonomischen Mechanismus ausübt, an welchem das andere Ende
des Bowdenzugdrahtseils 80 und der Bowdenzughülle 74 angebracht
sind.
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Die
Seilrolle 6 weist weiterhin eine zylinderförmige Verlängerung 108 mit
Einkerbungen, welche einem zentralen Loch in der Sperrnabe 4 entsprechen,
für eine
drehend feste Montage der Seilrolle 6 und der Nabe 4 auf.
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Alternativ
könnte
eine Drehkraft, welche von der Sperrklinken- und Kupplungskombination der vorliegenden
Erfindung übertragen
wird, durch andere Mechanismen als eine Seilrolle und ein Drahtseil
in Zugkräfte
umgewandelt werden, wie beispielsweise eine Zahnstange und ein Zahnrad
oder eine Nocke und eine Schubstange. Dies trifft auf alle hier
offenbarten Ausführungsbeispiele
von Rückstellbetätigungsvorrichtungen
zu.
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Nimmt
man wieder auf 1 und 2 Bezug,
dreht im Betrieb ein Sitzinsasse den Hebelarm 88, was das
Hebelarmgehäuse 12 dreht.
Eine Drehung des Hebelarmgehäuses 12 bewegt
die Scherensperrklinke 11 entlang ihres gebogenen Wegs, was
bewirkt, dass ihre Sperrklinkenzähne
mit dem Antriebszahnrad 10 in Eingriff treten. Das Sechskantloch
in dem Antriebszahnrad 10 befindet sich mit der Sechskantmutterverlängerung
der Scheibe 5 in Eingriff, wodurch die Scheibe 5 in
derselben Drehrichtung wie das Antriebszahnrad 10 angetrieben
wird. Die nach unten angeordneten Finger der Scheibe 5 treten
mit den Ansätzen
der exzentrischen Nabe 4 in Eingriff, was sie ebenfalls
in dieselbe Drehrichtung wie die Scheibe 5 und das Antriebszahnrad 10 antreibt.
Die exzentrische Nabe 4 treibt die Seilrolle 6 durch
die eingekerbte Verlängerung 108 der
Seilrolle 6 in derselben Drehrichtung an. Eine Drehung
der Seilrolle 6 zieht entweder das Bowdenzugdrahtseil 80,
welches teilweise um die Seilrolle 6 gewickelt ist, durch
eines der Löcher 104 des
Basisgehäuses 1 ein,
oder gibt es los. Entsprechend wird eine Zugspannung an dem Bowdenzugdrahtseil 80 erhöht oder
verringert, was eine entsprechende Verengung oder Erweiterung des
Raums zwischen den Montagehalterungen 66 und 64 an
der Lordosenstütze 50 bewirkt,
was wiederum eine Wölbung
in den Druckstangen 68 vergrößert oder verringert.
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Die Scherensperrklinke
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9 ist
eine Explosionsansicht der Scherensperrklinke 11 von 2.
Das Hebelarmgehäuse 12 weist
eine Antriebsachse 120 und eine Scherensperrklinkenstabachse 122 auf,
welche zu der Antriebsachse 120 versetzt ist. Das Hebelarmgehäuse 12 weist
eine obere Antriebsachsenwelle 124 mit Zahnung auf, welche
ausgestaltet ist, um eine Befestigung des (nicht gezeigten) Hebelarms 88 zu
empfangen. Das Hebelarmgehäuse 12 weist
auch eine untere Antriebsachsenwelle 126 auf, welche sich durch
alle koaxialen Antriebsachsenelemente der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung 86 erstreckt
und sie mittels einer Schraube (17, 3) und einer
Unterlegscheibe (16, 3) aneinander
befestigt. Auf der Antriebsachse 120 und zwischen dem Hebelarmgehäuse 12 und
dem oberen Gehäuse 2 sind
das Antriebszahnrad 10 und die Rückstellfeder 9 angeordnet.
Alternativ können
andere Vorspannmechanismen verwendet werden, um den Hebel in eine
neutrale Position vorzuspannen.
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Ein
(nicht gezeigter) Stab ist in einem Loch 128 in dem Hebelarmgehäuse 12 entlang
einer Sperrklinkenachse 122 angeordnet. Auf diesem Stab sind
die verschiedenen Bestandteile der Scherensperrklinke 11 angeordnet,
welche alle durch eine gezahnte Sicherungsscheibe 15 an
ihrem Platz gehalten werden. Der Stab berührt nicht das Antriebszahnrad 10,
das obere Gehäuse 2 oder
andere Bestandteile. Diese hängende
Anordnung erlaubt es dem Stab, frei durch einen Bogen zu schwingen.
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Die
Scherensperrklinke 11 ist gebildet aus zwei Sperrklinkenelementen 11A und 11B,
zwei Stiften 13A und 13B und einer Feder 14.
Die Sperrklinkenelemente 11A und 11B sind Spiegelbilder
voneinander in dem Sinn, dass ihre Zähne in entgegengesetzte Richtungen
weisen. Jedes Sperrklinkenelement 11A bzw. 11B weist
ein Stabende 130A bzw. 130B mit einem Loch zur
Installation an dem Sperrklinkenstab auf. Die Sperrklinkenelementstabenden 130A und 130B sind
auf eine komplementäre
Weise abgestuft, so dass die Sperrklinkenelemente in derselben Ebene
angeordnet sein werden. Ebenfalls in derselben Ebene befindet sich
das Antriebszahnrad 10. Entsprechend sind die Sperrklinkenelementzähne 132A und 132B angeordnet,
um mit den Zähnen des
Antriebszahnrads 10 in Eingriff zu treten. Die Feder 14,
welche ebenfalls auf dem Sperrklinkenstab angeordnet ist, spannt
die Sperrklinkenelementzähne 132A und 132B in
einen Eingriff mit den Zähnen des
Antriebszahnrads 10 vor. Die Feder 14 weist Enden
auf, welche mit Einkerbungen 134A bzw. 134B in jedem
der Sperrklinkenelemente 11A bzw. 11B in Eingriff
stehen.
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Damit
die Scherensperrklinke 11 das Antriebszahnrad 10 wahlweise
entweder in eine Richtung im Uhrzeigersinn oder in eine Richtung
im Gegenuhrzeigersinn dreht, ist ein Mechanismus in der vorliegenden
Erfindung einbezogen, um wahlweise eines der Sperrklinkenelemente 11A und 11B in
Eingriff zu bringen und das andere außer Eingriff zu bringen. Dieser
Mechanismus wird gebildet durch den Eingriff der Sperrklinkenelementstifte 13A und 13B mit
entsprechenden Stufen an dem oberen Gehäuse 2. Jeder Stift 13A und 13B wird
in ein entsprechendes Loch 136A oder 136B in dem
gezahnten Ende jedes entsprechenden Sperrklinkenelements 11A und 11B eingeführt. Die
Stifte 13A und 13B werden in Löcher 136A und 136B eingeführt und
erstrecken sich in eine Richtung nach unten. Die Stifte 13A und 13B sind
länger,
als das Antriebszahnrad 10 dick ist. Entsprechend erstrecken
sich die Stifte 13A und 13B nach unten in einen
Eingriff mit Stufen an dem oberen Gehäuse 2.
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Das
obere Gehäuse 2 weist
zwei untere Stufen 138A und 138B und eine obere
Stufe 140 auf. Die Vorspannwirkung der Feder 14 hält nicht
nur einen Eingriff von einem der gezahnten Enden 132A oder 132B der
Sperrklinkenelemente mit den Zähnen
des Antriebszahnrads 10 aufrecht, sondern erhält auch einen
gleitenden Kontakt zwischen den Stiften 13A und 13B und
den Stufen 138 und 140 des oberen Gehäuses 2 aufrecht.
Der bogenförmige
Abstand der Stufen 138 und 140 ist derart vorkonfiguriert,
dass, wenn eine Drehung des Hebelarmgehäuses 12 die Scheren sperrklinkenanordnung
entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn bewegt, um
die Sperrklinkenelementzahnenden 132A oder 132B in einen
antreibenden Eingriff mit den Zähnen
des Antriebszahnrads 10 zu bringen, die gebogene Bewegung
der Hebelarmgehäusesperrklinkenachse 122 den
Stift 13 des entgegengesetzten Scherensperrklinkenelements 11 entlang
der unteren Stufe 138 verschiebt, bis der Stift die obere
Stufe 140 trifft, mit dieser in Eingriff tritt und von
dieser radial nach außen
getrieben wird. Falls beispielsweise der Sitzinsasse den Hebel in
eine Richtung drückt,
welche, wenn man auf die Anordnung in 9 herabblickt,
im Uhrzeigersinn ist, werden die Zähne 132A des Sperrklinkenelements 11A in
einen Eingriff mit den Zähnen des
Antriebszahnrads 10 gebracht. Gleichzeitig wird der Stift 13A des
eingreifenden Sperrklinkenelements 11A mit der unteren
Stufe 138A in Eingriff gebracht werden, welche bemessen
ist, um einen Eingriff der Zähne
zu erlauben. Dieser Eingriff wird durch die Vorspannwirkung der
Feder 14 aufrechterhalten. Derselbe Grad an Drehung wird
den entgegengesetzten Sperrklinkenelementstift 13B entlang
der entgegengesetzten unteren Stufe 138B verschieben, bis er
mit der oberen Stufe 140 in Eingriff tritt. Die obere Stufe 140 befindet
sich in einem Radius von der Antriebsachse 120, welche
größer als
der Radius der unteren Stufen 138 ist. Entsprechend wird
die obere Stufe 140 den Stift 13B und das Sperrklinkenelement 11B von
der Antriebsachse 120 weg und daher außer Eingriff mit den Zähnen des
Antriebszahnrads 10 vorspannen.
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Einer
der Vorteile aller Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung ist, dass der Hebel 88 in eine nicht
störende
Ruheposition zurückkehrt,
nachdem das Antriebszahnrad 10 angetrieben wird. Der Hebelarm 88 wird
in seine Ausgangsposition zurückgesetzt,
indem das Hebelarmgehäuse 12 in
seine Ausgangsposition zurückgesetzt
wird. Durch seine gesicherte Befestigung mit der Hebelarmgehäusewelle 124 bewegen
sich der Hebel 88 und das Hebelarmgehäuse 12 gemeinsam.
Obwohl die Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung auf jede Weise installiert werden kann,
ist erdacht, dass die Ruheposition des Hebelarms 88 geeignet
angeordnet sein wird, höchstwahrscheinlich parallel
zu der Rückenlehne
eines Sitzes.
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Das
Hebelarmgehäuse 12 wird
nach einer Antriebsdrehung durch die Rückstellfeder 9 in
seine Ruheposition getrieben. Die Rückstellfeder 9 ist
auf dem oberen Gehäuse 2 und
um einen kreisförmigen Fortsatz 142 des
oberen Gehäuses
abgelegt. Symmetrische Druckarme 144 der Feder 9 sind
an beiden Seiten eines Ansatzes 146 des oberen Gehäuses und
auch an beiden Seiten eines Ansatzes 148 des Hebelarmgehäuses angeordnet.
Wenn der Hebelarm 88 und das Hebelarmgehäuse 12 in
der Ruheposition sind, sind die Ansätze 146 und 148 entlang
desselben Radius von der Antriebsachse 120 ausgerichtet. In
dieser Position ist die Feder 9 in ihrer Ruhelage und ohne
Spannung. Wenn der Sitzbenutzer den Hebelarm 88 und das
Hebelarmgehäuse 12 dreht,
wird der Hebelarmgehäuseansatz 148 aus
seiner radialen Ausrichtung mit dem oberen Gehäuseansatz 146 gedreht
und in eine Berührung
mit einem oder dem anderen der Druckarme 144 der Feder 9 gebracht.
Die Drehung des Hebelarmgehäuses 12 setzt
die Feder 9 unter eine dynamische Spannung. Nachdem der Sitzinsasse
das Hebelarmgehäuse 12 durch
seinen gewünschten
Bogen geführt
hat und den Druck auf den Hebelarm 88 löst, ist die Feder 9 frei,
um ihren Druck auf den Hebelarmgehäuseansatz 148 auszuüben, um
ihn zurück
in eine Ausrichtung mit dem oberen Gehäuseansatz 146 zu drücken. Bei
diesem Vorgang werden das rotierende Hebelarmgehäuse 12 und der Hebelarm 88 zurück in die
Ruheposition gebracht.
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Die
Draufsicht von 6 stellt dar, dass die vorliegende
Erfindung vorkonfiguriert sein kann, um dem Hebelarm 88 zu
erlauben, sich 45° in
beide Richtungen zu drehen. Dies ent spricht 8 mm bogenförmiger Drehung
der Seilrolle 6 in dem Radius, an welchem der Bowdenzug 80 bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
abgesetzt ist. Die gesamte Bewegungsentfernung des Bowdenzugdrahtseils 80 ist auf
32 mm begrenzt. Entsprechend werden vier vollständige Drehungen des Hebelarms
um 45° benötigt, um
den Bowdenzug 80 und die Lordosenstütze die vollen 32 mm zu bewegen.
Die 45°-Beschränkung wird
erzeugt, indem die Stifte 13A oder 13B an einem Bewegungsendanschlag
der unteren Stufen 138 des oberen Gehäuses, an einem Anschlag 150,
angehalten werden.
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Die Sperrkupplungsanordnung
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10 ist
eine Draufsicht der zusammengesetzten Sperrnabe-Freilaufkupplung der vorliegenden Erfindung.
Das obere Gehäuse 2 und
die Bestandteile oberhalb desselben sind entfernt. Sichtbar in 10 sind
das Basisgehäuse 1,
die Nabe 4, Stahlrollen 7 und Gummitüllen 8,
sowie der Ring 3. Die Seilrolle 6 befindet sich
unterhalb der Sperrnabe 4 und des Rings 3. Nur
die obere Wellenverlängerung 108 der
Seilrolle 6 ist in 10 sichtbar.
Die Einkerbungen der Wellenverlängerung 108 greifen mit
der Nabe 4 ineinander.
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Die
Nabe 4 weist bevorzugt drei Ansätze 160 auf. Jede
Anzahl von Ansätzen
kann verwendet werden. Das obere Ende dieser Ansätze umfasst einen Außenradius
der Nabe 4, welche in einem drehenden, gleitenden Zusammenspiel
mit der Innenfläche 18 des
Rings 3 angeordnet ist. Der Rand 162 der Nabe 4 zwischen
den Ansätzen 160 weist
einen radialen Abstand von der Mitte der Nabe 4 auf, welcher kleiner
als die äußere oder
obere Oberfläche
der Ansätze 160 ist.
Wie sie zusammengesetzt ist, verbindet sich diese innere Fläche der
Ränder 162 der Nabe 4 mit
der Innenfläche 18 des
Rings 3, um beschränkende
Räume 164 auszubilden.
In diesen Räumen
angeordnet sind Gummitüllen 8,
Stahl rollen 7 und die nach unten hervorragenden Finger 166 der Antriebsscheibe 5 (siehe 11).
Der Nabenrand 162 ist bevorzugt gebogen, aber kann allgemein
flach sein, vorausgesetzt, dass der Raum, welchen er definiert,
wenn er mit dem Ring 3 zusammengesetzt ist, ein sich verengender
Kanal ist. Alternativ kann die Innenfläche 18 des Rings 3 exzentrisch
sein. Eine andere Alternative ist es, den Ring 3 insgesamt
zu beseitigen und eine Innenfläche
des Gehäuses
zu verwenden, um den Betriebsraum zu definieren.
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In 10 sind
die Räume 164 an
ihrem Endbereich im Gegenuhrzeigersinn schmaler als an ihrem Endbereich
im Uhrzeigersinn. Die Gummitülle 8 ist
an dem äußersten
Endbereich der Räume 164 im Uhrzeigersinn
angeordnet, wo sie bevorzugt in einer entsprechenden Ausbuchtung
in der Seitenwand der Ansätze 160 sitzt.
Geht man entlang jedes Raums 164 in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung
weiter, sind in den Räumen 164 nach
den Gummitüllen 8 die Stahlrollen 7 angeordnet,
gefolgt von den Fingern 166 der Antriebsscheibe 5.
An ihrem Uhrzeigersinnendbereich sind die Räume 164 in der radialen Richtung
breiter als der Durchmesser von entweder Stahlrollen 7 oder
Gummitüllen 8.
Entsprechend kann die Nabe 4 in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung
frei bewegt werden. Jedoch ist der Raum 164 an dem Gegenuhrzeigersinnendbereich
jedes der Räume 164 radial
schmaler als der Durchmesser der Stahlrolle 7. Falls die
Nabe 4 in einer Uhrzeigersinnrichtung gedreht wird, wird
entsprechend an einem gewissen Punkt zwischen dem Uhrzeigersinnendbereich
des Raums 164 und dem Gegenuhrzeigersinnendbereich des
Raums 164 die Stahlrolle 7 unfähig werden, zwischen den Innenflächenrand 162 der Nabe 4 und
die Innenfläche 18 des
Rings 3 zu passen. An diesem Punkt wird die Stahlrolle
blockieren oder „sperren" und verhindern,
dass eine weitere Drehung der Nabe sowie der daran angebrachten Bestandteile,
insbesondere der Seilrolle 6, in der Uhrzeigersinnrichtung
auf irgendeine Weise weiter vo ranschreitet. Dies ist das Sperrmerkmal
der Kupplungsanordnung mit der Nabe 4 und dem Ring 3.
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Die
Nabe 4 wird durch Antriebsscheibenfinger 166 gedreht,
welche am besten in 11 ersichtlich sind.
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Der
Punkt, bei welchem die Rolle 7 sperrt, kann irgendwo zwischen
der Gummitülle 8 und
dem Antriebsscheibenfinger 166 sein. Bevorzugt liegt der Sperrpunkt
nahe an der freien oder Ruheposition der Rolle 7, wie dargestellt,
so dass die Kupplung eine schnelle Sperrantwort und wenig „Spiel" aufweist.
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Die
Gummitüllen 8 sind
zwischen den Ansätzen 160 und
den Stahlrollen 7 angeordnet. Ihr Zweck ist es, als eine
Feder zu wirken, welche die Stahlrollen in Richtung des Punkts in
dem Raum 164 vorspannt, an welchem sie sperren und eine
weitere Drehung der Nabe 4 verhindern. Dieses Vorspannen verhindert
eine unerwünschte
Rückwärtsdrehung
der Anordnung, nachdem der Sitzinsasse den Hebelarm 88 freigibt.
Ein Vorspannen der Stahlrollen 7 zu einem Punkt an oder
nahe bei dem Punkt, wo sie sperren, minimiert auch eine Rückwärtsdrehung
oder ein „Spiel" nach einer Antriebsdrehung
des Hebelarms 88. Dies maximiert den nützlichen Abschnitt des Antriebsbogens
des Hebelarms 88. Obwohl Gummitüllen als Federn bevorzugt sind,
wären Schraubenfedern,
Blattfedern oder andere Arten von Federn äquivalente Alternativen. Die
Gummitüllen 8 und
Stahlrollen 7 sind bevorzugt zylinderförmig, obwohl andere Formen,
wie beispielsweise Kugellager, äquivalente Alternativen
wären.
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Wie
erwähnt,
weist die Antriebsscheibe 5 Finger 166 auf, welche
sich ebenfalls in den Raum 164 nach unten erstrecken. Diese
Finger sind angeordnet, um an den Ansätzen 160 an der Ansatzseite entgegengesetzt
zu der Gummitülle
anzuliegen. Im Betrieb werden, wenn der Hebelarm 88 von
einem Sitzinsassen in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht wird,
die Finger 166 der Scheibe 5 in einen antreibenden
Kontakt mit den Ansätzen 160 gebracht.
Diese Drehkraft treibt die Nabe 4 im Gegenuhrzeigersinn
an, was den Zwischenraum 164 relativ zu der Stahlrolle 7 verbreitert
und sie freigibt. Eine fortgesetzte Drehung der Antriebsscheibe 5 schiebt die
Nabe 4 und die Seilrolle 6 durch die vorkonfigurierten
Grade eines bogenförmigen
Drehens der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung 86.
Beim Erreichen des Endes des Rotationsbogens, bevorzugt bei 45°, wird der
Druck von den Fingern 166 der Antriebsscheibe 5 gelöst, wenn
der Sitzinsasse den Hebelarm 88 freigibt. Die Spannung
in der Lordosenstütze
spannt das Bowdenzugdrahtseil 80 und die Seilrolle 6,
an welchem es angebracht ist, in einer umgekehrten oder Uhrzeigersinnrichtung
vor. Jedoch wird eine Bewegung der Anordnung in der umgekehrten
oder Uhrzeigersinnrichtung durch das nahezu unmittelbare Sperren
der Stahlrolle zwischen dem Sperrnabenrand 162 und der
Innenfläche 18 des Rings 3 angehalten.
Auf diese Weise kann der Sitzinsasse fortfahren, die Betätigungsvorrichtung
ratschenartig zu bewegen, bis ein gewünschter Grad an Lordosenstützwölbung erreicht
ist, und dann den Hebelarm freigeben. Dann wird der Hebel durch
die Feder 9 zurückgestellt,
während
die Sperrnabe 4 und die Seilrolle 6 durch die
Stahlrollen 7 an ihrem Platz gehalten bleiben.
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Das
Gewicht des Sitzinsassen spannt die Lordosenstütze in Richtung der flachen
Position vor und hält
das Bowdenzugdrahtseil 80 unter Spannung. Damit ein Sitzinsasse
die gewölbte
Lordosenstütze
flach macht, muss der Hebelarm 88 in die entgegengesetzte
Richtung gedrückt
werden. Dies hat die Wirkung, die Finger 166 der Antriebsscheibe 5 in der
Uhrzeigersinnrichtung zu drehen, wo sie mit der Stahlrolle 7 in
Kontakt kommen und sie aus ihrer gesperrten Position drücken, wodurch
ermöglicht
wird, dass die bereits existierende Spannung in dem Bowdenzugdrahtseil 80 ein
Abwickeln der Seilrolle 6 verursacht, was einer Uhrzeigersinndrehung
in der Nabe 4 entspricht, die nicht durch ein Sperren der Stahlrolle 7 gehindert
wird, solange die Finger 166 der Antriebsscheibe 5 einen
Druck im Uhrzeigersinn auf die Stahlrolle 7 aufrechterhalten.
Natürlich
kann ein Passagier denselben Effekt durch Drücken des Hebels erreichen.
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Wenn
die Nabe 4 in dieser Ausrichtung installiert ist, ist das
Bowdenzugdrahtseil 80 an der Seilrolle 6 durch
die Loch- und Schlitzanordnung 100A, 102A und 104A angebracht.
Ein Umkehren der Ausrichtung ist nur eine Angelegenheit, die Nabe 4 während des
Zusammenbauens umzuwenden, die Einkerbung 106 in der Seilrolle 6 zu
drehen und das Bowdenzugdrahtseil 80 durch den entgegengesetzten
Schlitz 106B, 102B und 104B zu installieren.
In dieser zweiten Ausrichtung ist der Uhrzeigersinn die Antriebsrichtung
und der Gegenuhrzeigersinn ist die gesperrte Richtung.
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Die
Gesamtbewegungslänge
des Bowdenzugdrahtseils 80 um die Seilrolle 6 ist
durch die Anschläge 168 in
der Stufe 170 beschränkt,
welche entlang des Rands der Antriebsscheibe 5 angeordnet sind,
wie in 11 ersichtlich ist, und welche
(nicht sichtbaren) Anschlägen
entsprechen, welche an der Unterseite des oberen Gehäuses 2 angeordnet
sind.
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Die
Antriebsscheibe 5 kann eine sich nach oben erstreckende
Welle aufweisen, welche sich durch ein mittiges Antriebsachsenloch
in dem oberen Gehäuse 2 erstreckt,
um Sechskantflächen
der Welle in eine ineinandergreifende, antreibbare Befestigung mit
einem Antriebsrad 10 zu bringen, wie in 2, oder
die Antriebsscheibe 5 kann keine derartige Welle aufweisen,
wie bei dem Doppelkupplungsausführungsbeispiel
oder wie in 19 dargestellt.
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Das Ausführungsbeispiel
mit dünnem
Profil
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12 ist
eine Explosionsansicht einer Verbesserung mit dünnem Profil der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Die zusammengesetzten Teile sind zwischen
einem Basisgehäuse 201 und
einem oberen Gehäuse 202 eingekapselt.
Das Basisgehäuse 201 weist
einen Sitz zur Aufnahme einer Seilrolle 206 auf. Ein (nicht
gezeigtes) Drahtseil ist an der Seilrolle 206 angebracht und
tritt aus dem Basisgehäuse
bei einer Austrittsöffnung 304A oder 304B aus.
In diesem Umfang funktioniert die Basisgehäuse-Seilrollen-Anordnung mit der
Struktur, wie sie oben beschrieben wurde.
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Wie
am besten in 13 ersichtlich, weist bei diesem
Ausführungsbeispiel
das Basisgehäuse 201 auch
einen gebogenen Kanal 318 zur Aufnahme einer Rückstellvorspannschraubenfeder 209 auf. Haltesitze 320 an
beiden Enden des Kanals 318 halten die Rückstellvorspannschraubenfeder 209 an
ihrem Platz mit einem nur geringen Ausmaß an Kompression. Diese Kanalkonfiguration
in Verbindung mit der Schraubenfeder ist einfach zusammenzubauen, weil
die Schraubenfeder 209 nur in dem Kanal 318 platziert
werden muss. Blattfedern müssen
typischerweise an ihrem Platz zwischen zwei anderen Bestandteilen
gehalten werden, während
diese Bestandteile zusammengebaut werden (wie beispielsweise das
Sperrklinkenarmgehäuse
und das obere Gehäuse
der vorher dargestellten Ausführungsbeispiele).
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Die
Sitze 320 schließen
Schlitze ein, welche dünner
als der Durchmesser der Schraubenfeder 209 sind. Diese
Schlitze nehmen Sperrklinkenarmfinger 322 auf, wenn ein
Sitzinsasse den (nicht gezeigten) Hebel dreht und folglich den Sperrklinkenarm 220 dreht.
Diese Wirkung eines Bewegens von Sperrklinkenarmfingern 322 in
eine Kompression der Feder 209 spannt die Feder. Wenn der
Sitzinsasse den Hebel freigibt, dehnt sich die Feder 209 aus,
wodurch sie den Finger 322 und folglich den Sperrklinkenarm 220 zurück zu seiner
Ruheposition drückt.
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Die
Funktion der Nabe 204, der Gummitüllen 207 und der Rollen 208 in
ihrer Wechselwirkung mit der Innenfläche 218 des Rings 203 ist
wie vorhergehend für
die Sperrkupplungsanordnung beschrieben, und sie sind in 12–18 in
einem Gehäuse
des dünneren
Ausführungsbeispiels
installiert gezeigt.
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Der
Ring 203 weist drei Ansätze 230 an
seiner äußeren Seite
auf. Diese entsprechen Sitzrasten 232 in dem Basisgehäuse 201.
Zusammengebaut dienen die Rasten 232 dazu, den Ring 203 in
einer festen Position zu halten.
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Bei
dem vorliegenden dünneren
Ausführungsbeispiel
werden die Ringansätze 230 auch
als Stufen verwendet, um die Bewegung der Sperrklinkenelemente 211A und 211B zu
vermitteln. Wie ebenfalls in 14 und 18 ersichtlich,
bringen die Ansätzen 230 die
Scherensperrklinkenelemente 211A und 211B über einen
gleitenden Kontakt mit Scherensperrklinkenelementstiften 213A und 213B in
Eingriff und außer
Eingriff. Die Ansätze 230 des Rings 203 werden
die hohe Stufe, um den nicht antreibenden Scherensperrklinkenelementarm
außer Eingriff
zu bringen, indem der nicht antreibende Scherensperrklinkenelementarm
von den Antriebszahnradszähnen
an dem Antriebszahnrad 210 weggehalten wird, während sich
das andere Scherensperrklinkenelement in einem antreibenden Eingriff mit
den Zähnen
des Antriebszahnrads 10 befindet. Die Position außer Eingriff
wird durch den größeren Radius
der hohen Stufe 230 aufrechterhalten. Der Ring 203 weist
Rasten 238A und 238B an beiden Seiten des Ansatzes 230 auf.
Diese umfassen die unteren Stufen. Der Antriebssperrklinkenelementstift bleibt
in einem gleitenden Eingriff mit der unteren Stufe 238A oder 238B.
Ein Kontakt zwischen der hohen Stufe 230 und den unteren
Stufen 238A und 238B des Rings 203 und
den Sperrklinkenelementstiften 213A und 213B wird
ermöglicht,
indem die Sitzfläche
des Rings 203 über
das Basisgehäuse 201 angehoben
wird. Die Basisgehäusesitzrasten 232 empfangen
den Ring 203. Jedoch sind die Sitzrasten 232 nicht
so tief wie der Ring 203 groß ist. Entsprechend erstreckt
sich die Höhe
des Rings 203 über
die Höhe
des Basisgehäuse 201.
Der Ring 203 erstreckt sich hinreichend hoch, um seine äußeren Oberflächenbestandteile,
die hohe Stufe 230 und die unteren Stufen 238A und 238B in
eine gleitende Berührung mit
den Sperrklinkenelementstiften 213A und 213B zu
bringen. Entsprechend ist ein Zwischengehäuse mit Stufen zum Vermitteln
der Bewegung von Sperrklinkenelementen vollständig beseitigt worden, wodurch
das Profil der verbesserten Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung dünner gemacht
wird.
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Die
Größe der verbesserten
Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung wird weiter verringert, indem das Antriebsrad
und das Antriebszahnrad des vorhergehenden Ausführungsbeispiels zu einem einzigen
Teil kombiniert werden, wie in 12–18 ersichtlich.
Das Antriebszahnrad 210 ist mit Zähnen umschrieben, um einen
antreibenden Eingriff mit den Zähnen
der Sperrklinkenelemente 211A und 211B aufzunehmen.
Von diesem selben Antriebszahnrad 210 kommen die Finger 366 herunter,
welche sich nach unten in einen funktionsfähigen Eingriff mit der Sperrnabe 204,
den Gummitüllen 207 und
den Rollen 208 der Sperrkupplungsanordnung erstrecken.
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Die
Beseitigung von Bestandsteilen durch Kombination ihrer funktionellen
Aspekte in weniger Teile verringert Kosten, vereinfacht die Montage
und verringert die Gesamtgröße der verbesserten
Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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Das
Zusammenbauen ist weiter erleichtert worden, indem die Ausgestaltung
der Sperrklinkenelementstifte 211A und 211B verbessert
wurde. Sie sind symmetrisch. Bei ihrem Zusammenbauen mit den Stiften 213A und 213B bleiben
sie symmetrisch. Die Stifte 213A und 213B erstrecken
sich über
eine gleiche Entfernung über
und unter den Sperrklinkenelementen 211A und 211B.
Entsprechend muss ein Arbeiter in der Montage nicht linke und rechte
Sperrklinkenelementstifte unterscheiden, sondern muss nur eines
der Sperrklinkenelemente umwenden, um die Scherensperrklinkenanordnung
der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Die Scherensperrklinkenelemente
sind auf einem Stab 222 des Sperrklinkenarms 220 angeordnet.
Sie werden durch eine Sicherungsscheibe 216 an ihrem Platz
gehalten.
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Die
Sperrklinkenelementvorspannfeder 214 vereinfacht das Zusammenbauen
der vorliegenden Erfindung relativ zu früheren Ausführungsbeispielen, indem sie
eine Bandfeder ist. Blattfedern nach dem Stand der Technik erforderten
ihre eigene Einfügung auf
den Sperrklinkenstab 222, gefolgt von einem gleichzeitigen
Eingriff mit den Sperrklinkenelementen 211A und 211B,
da die Sperrklinkenelemente 211A und 211B ebenfalls
auf dem Stab 222 angeordnet waren. Ein Zusammenbauen der
verbesserten Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung erfolgt durch ein Schieben von Sperrklinkenelementen 211 auf
den Stab 222 und anschließend ein Einschnappen der Bandfeder 214 an ihre
Stelle.
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Der
Sperrklinkenarm 220 weist eine Antriebswelle 224 auf,
welche sich durch ein Loch in dem oberen Gehäuse 202 erstreckt,
um eine feste Befestigung mit einem (nicht gezeigten) Hebelarm zu empfangen.
Eine Internalisierung der Halteeinrichtung für die hängende Sperrklinke mit Scherensperrklinkenelementen
schützt
diese beweglichen Teile vor Blockierung, Störung oder Verunreinigung. Der Sperrklinkenarm 220 weist
eine Welle 226 auf, welche sich durch die Achse der Teile
darunter erstreckt, einschließlich
des Basisgehäuses 201,
bis dorthin, wo sie eine (nicht gezeigte) Verankerungsschraube aufnimmt.
Streifen 240 an dem Basisgehäuse 201 werden zur
Endmontage in Schlitze 242 in dem oberen Gehäuse 202 eingerastet.
Auch tritt der Basisgehäusestab 244 mit
einem oberen Gehäusestabloch 246 in
Eingriff, um die Montage der Sperrklinkenbetätigungsvorrichtung weiter zu
sichern und um das bewegliche Scherensperrklinkenelement einzukapseln.
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Im
Betrieb dreht ein Sitzinsasse einen (nicht gezeigten) Hebelarm,
was den Sperrklinkenarm 220 dreht, was durch den Scherensperrklinkenelementstab 222 ein
Sperrklinkenelement 211A in einen antreibenden Eingriff
mit dem Zahnrad 210 bringt. Die Vorspannfeder 214 hält den Sperrklinkenelementstab 213A in
einem gleitenden Eingriff mit der unteren Stufe 238A des
Rings 203 aufrecht. Das entgegengesetzte Sperrklinkenelement 211B wird
in einer Position außer
Eingriff mit den Zähnen
des Antriebszahnrads 210 durch einen gleitenden Eingriff
des Stabs 213B mit der hohen Stufe 230 des Rings 203 aufrechterhalten.
Die angetriebene Drehung des Zahnrads 210 bewirkt, dass
Antriebszahnradfinger 366 die Rollen 208 und Gummitüllen 207 gegen
die Ansätze 360 der
Sperrnabe 204 drücken.
Dies dreht die Seilrolle 206, welche sich in einem festen
Eingriff mit der Sperrnabe 204 befindet. Ein Drehen der
Seilrolle 206 zieht das (nicht gezeigte) Drahtseil durch eine
Austrittsöffnung 304A oder 304B.
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Eine
Drehung des Sperrklinkenarms 220 treibt auch die Sperrklinkenarmfinger 322 zu
einer Kompression der Rückstellvorspannschraubenfeder 209 an.
Wenn der Sitzinsasse den (nicht gezeigten) Hebelarm freigibt, hält die Sperrkeilwirkung
der Nockenoberflächen
der Sperrnabe 204 die Sperrnabe und die Seilrolle 206 bei
dem Grad an Drehung, welcher von dem Sitzin sassen mit dem Hebelarm
ausgewählt
wurde. Der Sperrklinkenarm 220 bleibt jedoch frei sich
zu bewegen und wird durch die Ausdehnwirkung der Rückstellvorspannschraubenfeder 209, welche
den Sperrklinkenarm 220 durch ihren sich ausdehnenden Eingriff
mit dem Sperrklinkenarmfinger 322 in die Ausgangsstellung
drückt,
zu einer Bewegung in seine Ruhestellung angetrieben.
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Die Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf 19–27 eine
Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung
erläutert
werden, welche jedoch kein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
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Unter
Bezugnahme auf 19, dreht ein Sitzinsasse im
Betrieb einen (nicht gezeigten) Hebelarm, was eine Antriebswelle 432 dreht.
Die Antriebswelle 432 treibt eine Scheibe 405 durch
eine obere Kupplung auf eine Weise an, welche unten vollständig beschrieben
wird.
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Die
nach unten angeordneten Finger 440 der Scheibe 405 treten
mit den Ansätzen
einer exzentrischen Nabe 404 in Eingriff, und treiben diese
auch in derselben Drehrichtung wie die Scheibe 405 und
die Antriebswelle 432 an. Die exzentrische Nabe 404 treibt
durch eine eingekerbte Verlängerungen 508 der
Seilrolle 406 die Seilrolle 406 in derselben Drehrichtung
an. Eine Drehung der Seilrolle 406 zieht entweder das Bowdenzugdrahtseil 80,
welches teilweise um die Seilrolle 406 gewickelt ist, durch
eines der Löcher 504 des
Basisgehäuses 401 hinein
oder gibt dieses los. Entsprechend wird eine Spannung auf dem Bowdenzugdrahtseil
vergrößert oder
verringert, was eine entsprechende Verengung oder Vergrößerung des
Raums zwischen den Montagehalterungen 66 und 64 an
der Lordosenstütze 50 verursacht,
was wiederum eine Wölbung
in den Druckstangen 68 vergrößert oder verringert (1).
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Das
Rückstellrad 430 wird
nach einer Antriebsdrehung von einer Rückstellfeder 409 in
seine Ruheposition angetrieben. Die Antriebsdrehung des Rückstellrads 430 mit
seinen Streifen 418 setzt die Feder 409 unter
eine dynamische Spannung. Nachdem der Sitzinsasse den Hebel und
die Antriebswelle 432 durch seinen bzw. ihren gewünschten
Bogen geführt
hat und einen Druck auf den Hebelarm löst, ist die Feder 409 frei,
um ihren Druck auf den Streifen 418 des Rückstellrads 430 auszuüben, um
es, die Antriebswelle 432 und den Hebel zurück zu ihren
Ruhepositionen zu drücken.
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Die
Feder 409 wird einfach montiert, indem sie in einen Kanal 510 eingeführt wird.
Sitze 512 halten die Feder 409 und weisen Schlitze
auf, um es den Streifen 418 an dem Rückstellrad 430 zu
ermöglichen,
die Sitze 512 zu passieren und die Feder 409 zusammenzudrücken.
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Wie
bei dem Ausführungsbeispiel,
welches vorher in der Draufsicht von 6 dargestellt
wurde, ist die vorliegende beispielhafte Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung
vorkonfiguriert, um es dem Hebelarm 88 zu ermöglichen,
sich um 90° in
beide Richtungen zu drehen. Dies entspricht 16 mm bogenförmiger Drehung
der Seilrolle 406 in dem Radius, in welchem bei der bevorzugten
beispielhaften Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung der Bowdenzug 80 eingesetzt
ist. Die gesamte Bewegungsentfernung des Bowdenzugdrahtseils 80 ist
auf 32 mm beschränkt.
Um den Bowdenzug 80 und die Lordosenstütze die vollen 32 mm zu bewegen,
sind entsprechend zwei vollständige
Drehungen des Hebelarms um 90° nötig. Die
Beschränkung
auf 90° wird
durch Anschläge 42 an
dem oberen Gehäuse 1 erzeugt.
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Die Sperrnabenkupplung
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Die
Sperrkupplungsanordnung funktioniert gemäß der oben offenbarten Struktur. 26 und 27 stellen
die Sperrkupplungsanordnung installiert in dem Basisgehäuse 401 der
beispielhaften Doppelkupplungsbetätigungsvorrichtung dar.
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Eine
Drehung der Antriebswelle 432 treibt auch einen der Finger 418 an,
die Rückstellvorspannschraubenfeder 409 zusammenzudrücken. Wenn der
Sitzinsasse den (nicht gezeigten) Hebelarm freigibt, hält die Sperrkeilwirkung
der Nockenoberfläche der
Sperrnabe die Sperrnabe und die Seilrolle 406 bei dem Grad
von Drehung, welcher von dem Sitzinsassen mit dem Hebelarm ausgewählt wurde.
Die obere Kupplung und die Antriebswelle 432 bleiben jedoch
frei, sich zu bewegen, und werden durch die Ausdehnwirkung der Rückstellvorspannschraubenfeder 409,
welche die Streifen 418 an dem Rückstellrad 430 in
die Ausgangsposition drückt,
angetrieben, um sich in ihre Ruheposition zu bewegen.
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Die obere
Kupplung
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Die
obere Kupplung funktioniert auf eine Nocken- und Blockweise ähnlich zu
der unteren Kupplung, aber zweiseitig. Unter Bezugnahme auf 19 weist
die Antriebsscheibe 405 einen konkaven axialen Sitz 414 zur
Aufnahme der oberen Kupplungsbestandteile auf. Die Antriebswelle 432 ist
in der Antriebsscheibe 405 angebracht, wobei sich eine
untere Antriebswelle 412 durch dieselbe erstreckt, und
wobei sich eine obere gerillte Antriebswelle 432 nach oben
erstreckt. Auf der Ebene der Antriebsscheibe 405 und in
dem Sitz 414 der Antriebsscheibe 405 befinden
sich Antriebswellennockenflächen 411.
Bei der dargestellten alternativen Betätigungsvorrichtung weisen die
Antriebswellennocken 411 drei Nasen auf. Ebenfalls in dem
Sitz 414 der Antriebsscheibe 405 angeordnet sind
Nockenblöcke 402A und 402B. Bei
der dargestellten alternativen Betätigungsvorrichtung gibt es
drei Paare von Nockenblöcken.
Zwischen jedem Paar von Nockenblöcken
sind Gummitüllen 413 angeordnet.
Zwischen jedem Paar von Nockenblöcken
gibt es Räume 428.
Die Räume 428 nehmen
obere Kupplungsfinger 410 auf, welche von einem Rückstellrad 430 herabkommen.
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Nunmehr
auf 23 und 25 Bezug
nehmend, empfängt
die obere Kupplung im Betrieb eine Drehkraft von einem Sitzinsassen
durch einen (nicht gezeigten) Hebelarm, welcher an der Antriebswelle 432 befestigt
ist. Nimmt man an, dass der Sitzinsasse eine Drehung im Uhrzeigersinn
gewählt
hat, übt
jede Wellennockennase 411 einen Druck auf die Nockenblöcke 402A aus.
Die Nockenblöcke 402A,
auf welche ein Druck ausgeübt
wird, drücken
die Gummitüllen 413 zusammen
und übertragen
eine Drehkraft auf die Nockenblöcke 402B.
Diese Kraft, welche in den Keil gerichtet ist, der zwischen den
Antriebswellennockennasen 411 und der Innenfläche 416 die
Antriebsscheibe 405 erzeugt wird, überträgt eine Drehkraft auf die Antriebsscheibe 405.
Die Kraft auf die Antriebsscheibe 405 wird zu den unteren
Fingern 440 der Antriebsscheibe 405 übertragen,
und dadurch in einen Betriebseingriff der unteren Sperrkupplung, welche
oben beschrieben wurde.
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Da
die Ausgestaltung der oberen Kupplung bezüglich jedes Nockenblockpaars 402A und 402B und
seiner Wechselwirkung mit den Antriebswellennockennasen 411 symmetrisch
ist, ist der Betrieb der Kupplung zweiseitig. Entsprechend kann
im Betrieb eine Kraft im Gegenuhrzeigersinn durch das gleiche hier
beschriebene Verfahren übertragen
werden.
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Kehrt
man nun zu dem Uhrzeigersinnbeispiel zurück, ist die Rückstellplatte 430 durch
die Bewegung im Uhrzeigersinn, wel che auf die Antriebswelle durch
den Sitzinsassen ausgeübt
wurde, im Uhrzeigersinn gedreht worden, da ihre Finger 410 durch
ihren Kontakt mit den Nockenblöcken 402B im
Uhrzeigersinn angetrieben worden sind. Diese angetriebene Drehung
bringt einen der Federstreifen 418 der Rückstellplatten 430 durch
die Schlitze im Sitz 512 und in einen Eingriff mit der
Rückstellschraubenfeder 409,
was sie zusammendrückt.
Wenn der Sitzinsasse die Kraft im Uhrzeigersinn auf die Antriebswelle
löst, wird
diese Kompressionswirkung auf die Rückstellschraubenfeder 409 gelöst, was
ihr ermöglicht,
sich auszudehnen. Eine Ausdehnung der Rückstellschraubenfeder 409 drückt den
Rückstellradstreifen 418 im
Gegenuhrzeigersinn, was wiederum die Finger 410 des Rückstellrads 430 im
Gegenuhrzeigersinn drückt.
Diese Kraft im Gegenuhrzeigersinn auf die Finger 410 entlastet
die verkeilten Nockenblöcke 402B aus
ihrer blockierten Position in dem Keil, welcher zwischen den Antriebswellennockennasen 411 und
der Innenfläche 416 der
Antriebsscheibe erzeugt ist. Diese Entlastung von Druck zwischen
den Nockenblöcken 402B und
der Antriebsscheibe 405 erlaubt es der Antriebsscheibe,
in die Ruheposition zurückzukehren,
wo der Sitzinsasse anhalten kann und die Position auswählen kann,
welche momentan durch die untere Sperrkupplung in ihrer Stelle arretiert
ist, oder er kann sich dafür
entscheiden, den Hebel wieder zu drehen, was die ergonomische Stützfläche weiter
vorwärts
bewegt.
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Im
Hinblick auf das Vorhergehende wird ersichtlich sein, dass die mehreren
Vorteile der Erfindung erreicht und erzielt werden.
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Die
Ausführungsbeispiele
wurden ausgewählt
und beschrieben, um die Grundlagen der Erfindung und ihre praktische
Anwendung am besten zu erläutern,
um dadurch andere Fachleute dazu zu befähigen, die Erfindung und verschiedene
Ausführungsbeispiele
und mit verschiedenen Abwandlungen am besten zu nutzen, wie sie
für die
spezielle betrachtete Verwendung geeignet sind.
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Da
verschiedene Abwandlungen in den Konstruktionen und Verfahren vorgenommen
werden könnten,
welche hier beschrieben und dargestellt worden sind, ohne vom Umfang
der Erfindung abzuweichen, ist es beabsichtigt, dass alles Material,
welches in der vorhergehenden Beschreibung enthalten oder in den
beigefügten
Figuren gezeigt ist, als veranschaulichend und nicht als beschränkend interpretiert
werden soll. Somit sollte die Breite und der Umfang der vorliegenden
Erfindung nicht durch irgendeines der oben beschriebenen beispielhaften
Ausführungsbeispiele
beschränkt
werden, vorausgesetzt, dass die Erfindung noch durch die Ansprüche definiert
bleibt.