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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung, insbesondere zur Verstellung von Sitzen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
EP 979 179 zeigt einen Sitzversteller, bei dem zwischen einem festen Teil und einem verstellbaren Teil eine Bremse vorgesehen ist, um die beiden Teile stufenlos in beide Verstellrichtungen blockieren zu können. Über ein Freischaltelement kann die Bremse freigeschaltet werden, um dann mit einem Verstellorgan in eine der beiden Richtungen verstellt zu werden. Eine stufenweise wirkende Zusatzverriegelung rastet dabei ein, um die blockierte Position zu arretieren. Ein solches Einrasten wird vom Benutzer als störend empfunden, da einerseits Rastgeräusche auftreten und andererseits in Zwischenpositionen keine Verrastung stattfinden kann. Zudem werden für die Vorspannung der Rastklinken zahlreiche Bauteile benötigt, was die Montage aufwändig gestaltet.
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Die
WO 2012/013234 offenbart einen Verstellmechanismus, bei dem zwei hintereinander geschaltete Klemmgesperre vorgesehen werden können, die jeweils eine Freilaufbremse ausbilden. Die beiden Klemmgesperre umfassen Klemmkörper, die ein stufenloses Verstellen und Blockieren in beide Verstellrichtungen ermöglichen. Die beiden Klemmgesperre sind dabei über ein Löseelement miteinander gekoppelt, so dass nach dem Blockieren eines Abtriebselementes durch das erste Klemmgesperre das zweite Klemmgesperre in eine Freilaufposition geschaltet werden kann, um einen Betätigungshebel in eine Ausgangsposition zurückzubewegen. Hierbei ist der Betätigungshebel über eine erste Schlossfeder in eine Ausgangsposition vorgespannt und das Löseelement ist über eine zweite Schlossfeder in eine Ausgangsposition vorgespannt. Die beiden Schlossfedern sind in axiale Richtung der Abtriebswelle hintereinander angeordnet, so dass in axiale Richtung relativ viel Bauraum benötigt wird. Zudem besteht das Problem, dass eine Schlossfeder auf das Löseelement und die andere Schlossfeder auf den Hebeladapter wirkt. Durch Toleranzen und Spiel der einzelnen Komponenten erfolgt die Rückstellung relativ ungenau.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstelleinrichtung zu schaffen, die einen kompakten Aufbau besitzt und ein präzises Verstellen des Antriebselementes relativ zu dem Abtriebselement ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit einer Verstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß umfasst die Verstelleinrichtung einen ersten Klemmkörperfreilauf und einen zweiten Klemmkörperfreilauf, mittels denen jeweils ein Abtriebselement stufenlos in unterschiedliche Positionen in beiden Verstellrichtungen blockierbar und freischaltbar ist, wobei zur Freischaltung des ersten Klemmkörperfreilaufes ein Freischaltelement und zur Freischaltung des zweiten Klemmkörperfreilaufes ein Betätigungselement vorgesehen ist. Das Antriebselement ist dabei über zwei in unterschiedliche Richtungen wirkende Federn in eine Mittelposition vorgespannt, und die zwei Federn spannen auch das Betätigungselement in eine Mittelposition vor. Dadurch kann unabhängig von der Drehrichtung des Antriebselementes eine der beiden Federn zur Rückstellung in eine Ausgangsposition, also eine Mittelposition, eingesetzt werden. Die jeweils andere Feder dient zur Rückstellung des Betätigungselementes in eine Mittelposition, so dass je nach Drehrichtung eine Feder entweder das Antriebselement oder das Betätigungselement in eine Mittelposition vorspannt. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau und die Herstellung der Verstelleinrichtung mit nur wenigen Bauteilen wird ermöglicht. Die Vorspannung des Betätigungselementes ist dabei im Wesentlichen spielfrei ausgebildet, da bei einer Bewegung des Antriebselementes das Betätigungselement unmittelbar bewegt und in eine Mittelposition vorgespannt wird.
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Der erste und der zweite Klemmkörperfreilauf können jeweils als ein Klemmgesperre ausgebildet sein, bei denen zwischen einem Außenring und einem Innenring Klemmkörper vorgesehen sind, die ein stufenloses Blockieren in beide Verstellrichtungen ermöglichen. Solche Klemmgesperre sind beispielsweise in der
WO 2012/013234 im Detail beschrieben und werden nachfolgend als Klemmkörperfreilauf bezeichnet, da neben der Blockierfunktion auch ein Freilauf bewirkt werden kann.
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Vorzugsweise wird bei einer Bewegung des Antriebselementes in eine erste Drehrichtung dieses durch eine erste der beiden Federn in die Mittelposition vorgespannt, und das Betätigungselement wird durch die andere zweite Feder in die Mittelposition vorgespannt. Wird das Antriebselement hingegen in eine zur ersten Drehrichtung gegenläufige zweite Drehrichtung bewegt, wird das Antriebselement durch die zweite Feder in die Mittelposition vorgespannt und das Betätigungselement durch die erste Feder in die Mittelposition vorgespannt. Dadurch können je nach Drehrichtung das Antriebselement und das Betätigungselement durch die erste oder die zweite Feder vorgespannt werden.
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Für einen kompakten Aufbau der Verstelleinrichtung und eine leichte Montage können die Federn als Schraubenfedern ausgebildet sein. Die Federn sind vorzugsweise bogenförmig in einer Aufnahme eines Gehäuses gehalten. In der Mittelposition des Antriebselementes und des Betätigungselementes sind die Federn mit ihren Stirnseiten an einem Anschlag gehalten. Zwischen den Stirnseiten der Federn ist dabei ein Vorsprung des Antriebselementes und zwischen zwei gegenüberliegenden Stirnseiten der Federn ein Vorsprung des Betätigungselementes angeordnet. Dadurch kann bei drehfester Fixierung des Betätigungselementes an dem Antriebselement ein im Wesentlichen spielfreier Verstell- und Blockiervorgang über den ersten und zweiten Klemmkörperfreilauf bewirkt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Abtriebselement eine Achse auf und das Antriebselement einen um die Achse angeordneten Ring. Der Ring kann dabei einen Teil des zweiten Klemmkörperfreilaufs bilden, so dass das Antriebsteil unmittelbar über den Ring auf den zweiten Klemmkörperfreilauf wirkt, um die Anzahl der Bauteile zu reduzieren. Es ist natürlich auch möglich, das Antriebselement als Achse und das Abtriebselement als Ring auszubilden, um eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung bereitzustellen.
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Die in den bogenförmigen Aufnahmen an dem Gehäuse angeordneten Federn können von einer ersten Seite in die Aufnahmen montiert werden. An den bogenförmigen Aufnahmen kann ferner mindestens ein Schlitz vorgesehen sein, durch den ein Vorsprung durchgeführt ist, der an einer Stirnseite der Federn anliegt. Dadurch können das Betätigungselement und das Antriebselement kompakt innerhalb des Gehäuses montiert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ansicht eines Sitzes mit einer erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung;
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2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung;
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Verstelleinrichtung der 2;
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4 eine Draufsicht auf einen ersten Klemmkörperfreilauf der Verstelleinrichtung der 2;
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5 eine Ansicht des ersten Klemmkörperfreilaufes der 4 mit einem Freischaltelement
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6 eine Draufsicht auf einen zweiten Klemmkörperfreilauf der Verstelleinrichtung;
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7 eine Ansicht des zweiten Klemmkörperfreilaufes mit einem Betätigungselement;
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8 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Gehäuses der Verstelleinrichtung;
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9 eine Ansicht des Gehäuses der Verstelleinrichtung mit den Federn, und
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10 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses mit den Federn bei der Montage.
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Ein Sitz 1, insbesondere ein Fahrzeugsitz, umfasst einen Sitzkörper 2, an dem eine Rückenlehne 3 verschwenkbar gelagert ist. Der Sitzkörper 2 ist an einem Gestell 4 abgestützt, wobei der Sitzkörper 2 über zwei parallele Hebel 5 an dem Gestell 4 gehalten ist. An dem Sitzkörper 2 ist ferner eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung 6 mit einem Antriebshebel 7 montiert, der um eine horizontale Achse in beide Richtungen drehbar ist. Wird der Antriebshebel 7 nach oben in eine Position 7A verschwenkt, kann über die Verstelleinrichtung 6 ein Verschwenken der Hebel 5 im Uhrzeigersinn eingeleitet werden, wodurch sich die Sitzfläche 2 absenkt. Wird der Antriebshebel 7 nach unten in die Position 7B verschwenkt, wird über das Getriebe ein Drehen der Hebel 5 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt, so dass sich der Sitzkörper 2 anhebt.
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In den 2 und 3 ist die Verstelleinrichtung 6 gezeigt. Die Verstelleinrichtung 6 umfasst ein Gehäuse 80, das an gegenüberliegenden Seiten einen Flansch 8 mit Öffnungen 9 aufweist, um das Gehäuse 80 an dem Sitzkörper 2 festzulegen. Das Gehäuse 80 ist an der Oberseite durch eine Abdeckung 50 verschlossen, die plattenförmig ausgebildet ist und Stege 52 aufweist, die zwischen Vorsprüngen 55 des Gehäuses eingreifen. Das Gehäuse 80 und die Abdeckung 50 sind von einer Achse 17 durchtreten.
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Wie in 3 gezeigt ist, besitzt die Achse 17 einen glattwandigen Abschnitt und einen Mittelabschnitt mit radial hervorstehenden Keilen 19, die zur drehfesten Fixierung eines Innenringes 12 eines ersten Klemmkörperfreilaufes 10 dienen. Ferner ist an der Achse 17 ein hervorstehendes Ritzel 18 vorgesehen, das in Eingriff mit einem Getriebe, insbesondere einer Zahnschwinge, steht, die an einem Hebel 5 oder einem mit dem Hebel 5 verbundenen Bauteil ausgebildet ist, um über das Ritzel 18 eine Höhenverstellung des Sitzkörpers 2 vornehmen zu können.
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Der erste Klemmkörperfreilauf 10 umfasst zylinderförmige Klemmkörper 13 und 13', die an einer zylindrischen Innenfläche eines Außenringes 11 anliegen. Ferner liegen die Klemmkörper 13 und 13' an dem Innenring 12 an, der eine runde Kontur besitzt und im Bereich der Klemmkörper 13 und 13' jeweils eine Abflachung 14 aufweist. Zwischen den Klemmkörpern 13 und 13' ist ein Block 45 aus einem elastischen Material eingefügt. Über die Klemmkörper 13 und 13' kann der Innenring 12 relativ zu dem Außenring 11 in beide Richtungen blockiert und freigegeben werden. In einer Ausgangsposition sind Innenring 12 und Außenring 11 relativ zueinander blockiert, da jeweils einer der Klemmkörper 13 und 13' eine Blockierung eine Richtung bewirkt. Werden die Klemmkörper 13 durch ein Freischaltelement 70 mit Vorsprüngen 71 in eine Umfangsrichtung geringfügig bewegt, wird die Freischaltung bewirkt und die Blockierung aufgehoben. Dann kann der Innenring 12 relativ zu dem Außenring 11 in eine erste Drehrichtung gedreht werden. Wird das Freischaltelement 70 mit den Vorsprüngen 71 in die gegenüberliegende Richtung bewegt und die Klemmkörper 13' verschoben, wird eine Bewegung des Innenringes 12 relativ zu dem Außenring 11 in die gegenüberliegende Richtung freigeschaltet.
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Der Außenring 11 ist dabei mit einem Gehäuseunterteil drehfest verbunden, das plattenförmig ausgebildet ist und nach außen hervorstehende Stege 15 aufweist. An den Stegen 15 sind nach oben hervorstehende Hülsen 16 vorgesehen, die in die Öffnungen 9 des Gehäuses 80 eingreifen, so dass Gehäuseunterteil und Gehäuse 80 drehfest aneinander fixiert sind.
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Die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung 6 umfasst ferner einen zweiten Klemmkörperfreilauf 20, der über ein Betätigungselement 40 freischaltbar ist. Der zweite Klemmkörperfreilauf 20 umfasst dabei einen Außenring 30, der zwei radial hervorstehende Vorsprünge 31 mit Öffnungen 32 aufweist, an denen der Antriebshebel 7 fixierbar ist.
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Der erste Klemmkörperfreilauf 10 und der zweite Klemmkörperfreilauf 20 sind innerhalb des Gehäuses 80 angeordnet, das mit der Abdeckung 50 verschlossen ist. Die Abdeckung 50 weist eine innere Öffnung 51 zur Durchführung eines Endes der Achse 17 auf. Ferner sind zwischen den Stegen 52 Aussparungen 53 vorgesehen, in die die Vorsprünge 55, die von einer Auflagefläche 54 hervorstehen, eingreifen.
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In 4 ist der erste Klemmkörperfreilauf 10 in einer Draufsicht dargestellt. Der Innenring 12 umfasst eine unrunde Kontur mit Abflachungen 14, an denen ein Paar aus jeweils einem Klemmkörper 13 und einem Klemmkörper 13' vorgesehen sind. Zwischen den Klemmkörpern 13 und 13' eines Paares ist ein elastischer Block 45 angeordnet. Zwischen zwei Klemmkörpern 13 und 13', an denen kein elastischer Block 45 vorgesehen ist, also zwischen zwei benachbarten Paaren an Klemmkörpern 13, 13‘, greift jeweils ein Vorsprung 71 eines Freischaltelementes 70 ein, wobei das Freischaltelement 70 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und an der Innenseite drehfest mit der Achse 17 verbunden ist. Die Vorsprünge 71 sind abgebogen und greifen im Wesentlichen formschlüssig oder mit geringem Spiel zwischen die Klemmkörper 13 und 13' ein, wie dies in 5 dargestellt ist.
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In 6 ist der zweite Klemmkörperfreilauf 20 dargestellt. Der Klemmkörperfreilauf 20 umfasst einen Innenring 21, der an der Innenseite Aufnahmen für die Keile 19 der Achse 17 aufweist und somit drehfest mit der Achse 17 verbunden ist. Der Innenring 21 ist am äußeren Umfang zylindrisch ausgebildet und liegt an Klemmkörpern 22 und 22' an. Um die Klemmkörper 22 und 22' ist ein Außenring 30 vorgesehen, der einen von der zylindrischen Kontur abweichenden Querschnitt ausbildet, um die Klemmkörper 22 und 22' in gegenüberliegende Richtungen zu verklemmen. Zwischen den Klemmkörpern 22 und 22' ist ein elastischer Block 23 vorgesehen. In einer Ausgangsposition ist der Innenring 21 relativ zu dem Ring 30 in gegenüberliegenden Richtungen blockiert, wobei eine Freischaltung der Blockierung dadurch bewirkt werden kann, dass jeweils einer der Klemmkörper 22 oder 22' gegen die Kraft des elastischen Blockes 23 verschoben wird, so dass dann der Ring 30 relativ zu dem Innenring 21 in eine Richtung gedreht werden kann. Die Funktion des zweiten Klemmkörperfreilaufes 20 ist somit ähnlich zu dem ersten Klemmkörperfreilauf 10. Bei dem zweiten Klemmkörperfreilauf 20 ist der äußere Ring 30 mit dem Antriebshebel 7 über die Vorsprünge 31 gekoppelt.
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In 7 ist ein im Wesentlichen scheibenförmiges Betätigungselement 40 auf den zweiten Klemmkörperfreilauf 20 aufgesetzt. Das Betätigungselement 40 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und umfasst senkrecht nach unten hervorstehende Vorsprünge 41, die zwischen zwei Klemmkörper 22 und 22' eingreifen, um je nach Drehrichtung einen der Klemmkörper 22 oder 22' zu verschieben und somit ein Freischalten zu bewirken. Ferner ist das Betätigungselement 40 mit einer inneren zylindrischen Öffnung 43 versehen, durch die die Achse 17 durchgeführt ist. An einer Seite des Betätigungselementes 40 ist ein hervorstehender Steg 42 ausgebildet, der zwischen zwei Federn 60 und 61 eingreift, wie dies nachfolgend noch erläutert wird.
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In 8 ist das Gehäuse 80 mit den beiden Federn 60 und 61 gezeigt. Die Federn 60 und 61 sind als Schraubenfedern ausgebildet und im Wesentlichen halbkreisförmig innerhalb des Gehäuses 80 angeordnet. Die Federn 60 und 61 sind als Druckfedern ausgebildet und bogenförmig jeweils in einer Aufnahme gehalten, wobei eine Stirnseite der Federn 60 und 61 jeweils an einem ersten Anschlag 62 oder einem gegenüberliegenden Anschlag 65 abgestützt ist. An dem Anschlag 62 ist ein Schlitz 63 und an dem Anschlag 65 ein Schlitz 64 vorgesehen. Das Betätigungselement 40 greift mit dem Vorsprung 42 in den Schlitz 64 ein. Auf der gegenüberliegenden Seite greift ein Vorsprung 33 an dem Ring 30 in den Schlitz 63 ein. Beim Drehen des Ringes 30 wird zunächst der zweite Klemmkörperfreilauf 20 entriegelt und bewegt dann über die Klemmkörper 22 oder 22' das Betätigungselement 40, das über die Vorsprünge 41 mit den Klemmkörpern 22 und 22' bewegt wird. Dadurch bewegt sich auch der Vorsprung 42 in Drehrichtung des Ringes 30 gegen die Kraft einer der Federn 60 oder 61.
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In 9 ist das Gehäuse 80 mit den Federn 60 und 61 gezeigt, die in bogenförmigen Aufnahmen gehalten sind. Zu erkennen sind auch die Anschläge 62 und 65, an denen jeweils ein Schlitz 63 oder 64 ausgebildet ist. Die Federn 60 und 61 sind im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung der Achse 17 angeordnet, zumindest überlappen die Federn 60 und 61 in dieser Ebene, so dass ein kompakter Aufbau erhalten wird.
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In 10 ist das Gehäuse 80 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Das Gehäuse 80 umfasst bogenförmige Aufnahmen 66 und 67, in denen jeweils eine Feder 60 oder 61 aufgenommen ist. Wie die 10 zeigt, befindet sich der Schlitz 64 nicht nur im Bereich des Anschlages 65, sondern erstreckt sich als Schlitz 68 auch in die Aufnahme 66 und die Aufnahme 67 hinein. Dadurch kann das Betätigungselement 40 von einer Mittelposition, in der der Vorsprung 42 im Bereich des Anschlages 65 angeordnet ist, in beide Drehrichtungen entlang des Schlitzes 68 bewegt werden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an dem Anschlag 62 der Schlitz 63 vorgesehen, der sich an gegenüberliegenden Seiten als Schlitz 69 verlängert. Dadurch kann der Vorsprung 33 des Ringes 30 ebenfalls aus der Mittelposition gegen die Kraft der Federn 60 oder 61 in gegenüberliegende Richtungen gedreht werden.
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Bei einem Bewegen des Antriebshebels 7 aus einer Mittelposition nach unten wird ein Verstellvorgang eingeleitet, indem das Abtriebselement mit dem Ritzel 18 gedreht wird. Wird der Antriebshebel 7 dann losgelassen, bewirkt eine der Federn 60 oder 61 eine Rückstellung de Antriebshebels 7 in die Ausgangsposition, wobei das Ritzel 18 in der blockierten Position verbleibt, so dass ein manueller Verstellvorgang des Sitzkörpers 2 bewirkt werden kann. Umgekehrt dann der Antriebshebel 7 auch aus der Mittelposition nach oben bewegt werden, um eine Versstellung des Sitzkörpers nach oben zu bewirken, wobei dann das Ritzel 18 in der verstellten Position blockiert wird und der Antriebshebel 7 in seine Mittelposition durch die Kraft einer der Federn 60 oder 61 zurück zu schwenken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sitz
- 2
- Sitzkörper
- 3
- Rückenlehne
- 4
- Gestell
- 5
- Hebel
- 6
- Verstelleinrichtung
- 7
- Antriebshebel
- 7A
- Position
- 7B
- Position
- 8
- Flansch
- 9
- Öffnung
- 10
- Klemmkörperfreilauf
- 11
- Außenring
- 12
- Innenringe
- 13, 13'
- Klemmkörper
- 14
- Abflachung
- 15
- Steg
- 16
- Hülse
- 17
- Achse
- 18
- Ritzel
- 19
- Keil
- 20
- Klemmkörperfreilauf
- 21
- Innenring
- 22, 22'
- Klemmkörper
- 23
- Block
- 30
- Außenring
- 31
- Vorsprung
- 32
- Öffnung
- 33
- Vorsprung
- 40
- Betätigungselement
- 41
- Vorsprung
- 42
- Steg/Vorsprung
- 43
- Öffnung
- 45
- Block
- 50
- Abdeckung
- 51
- Öffnung
- 52
- Steg
- 53
- Aussparung
- 54
- Auflagefläche
- 55
- Vorsprung
- 60
- Feder
- 61
- Feder
- 62
- Anschlag
- 63
- Schlitz
- 64
- Schlitz
- 65
- Anschlag
- 66
- Aufnahme
- 67
- Aufnahme
- 68
- Schlitz
- 69
- Schlitz
- 70
- Freischaltelement
- 71
- Vorsprung
- 80
- Gehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 979179 [0002]
- WO 2012/013234 [0003, 0007]
