-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sitzverstellvorrichtung für einen
Kraftfahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. S63-47443 beschreibt ein Beispiel, bei dem ein Differentialgetriebe
als Mittel zum Verstellen bzw. Einstellen des Neigungswinkels einer
Rückenlehne
bei einem Kraftfahrzeugsitz eingesetzt wird. Dabei werden eine Schwenkwelle,
die entweder ein innenverzahntes oder ein Stirnzahnrad trägt, und
eine Exzenterwelle (Exzenterring), welcher) das andere Zahnrad trägt, eingesetzt.
Die Exzenterwelle umfaßt
in einem Raum zwischen einer inneren Öffnung des Zahnrads, das sie
trägt,
und der Schwenkwelle eine Scheibe (Verriegelungsscheibe), die einstückig mit
der Schwenkwelle ausgebildet ist, ferner zwei Keilsegmente, die
in entgegengesetzte Richtungen sich verjüngende Endteile aufweisen,
und eine zwischen einander gegenüberliegenden,
breiten Endteilen der beiden Keilsegmente zwischengeschaltete Feder, die
zum Vorspannen der beiden Keilsegmente in Richtung auseinander dient.
Zudem sind diese Bauteile in einer gemeinsamen Ebene angeordnet,
die senkrecht zur Schwenkwelle verläuft.
-
In
einem Zustand, bei dem die Rückenlehne in
einer gewünschten
Winkelstellung fixiert ist, werden die gegenseitig in entgegengesetzte
Richtungen weisenden Keilsegmente durch die Feder in einer Richtung
vorgespannt, in der sie zwischen dem Umfangsbereich (dem die Schwenkwelle
umgebenden Bereich) der Scheibe und dem Umfangsbereich der inneren Öffnung des
Zahnrads eine Verkeilung bewirken. Dabei werden die Mittelpunkte
von Schwenkwelle und Exzenterwelle voneinander entfernt (der Exzentrizitätsgrad wird
erhöht),
und beide Zahnräder werden
an ihren Eingriffsteilen gegeneinander gepreßt. Dadurch wird ein Rattern
der Rückenlehne, das
durch das sogenannte Eingriffsspiel verursacht wird, beseitigt.
Zum Zeitpunkt der Einstellung der Rückenlehnenneigung läuft ein
Vorsprung (Verriegelungsvorsprung) der Scheibe, die sich zusammen
mit der Schwenkwelle dreht, gegen das zulaufende Ende eines Keilsegmentes
an, um dieses entgegen der Vorspannkraft der Feder zu verschieben.
Hierdurch wird der verspannte Zustand freigegeben und der Druckkontakt
an den Eingriffsteilen gelöst.
Damit werden beide Zahnräder
in einen „sanften" Eingriffsübertragungszustand
verbracht. Dies hat zur Folge, daß die Neigungseinstellung durch
eine relative „schwingende" Verdrehung zwischen
beiden Zahnrädern
erfolgt, die durch ein Verdrehen der Schwenkwelle und der Exzenterwelle
verursacht wird.
-
Bei
einer Vorrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels bei einem
Kraftfahrzeugsitz durch ein Differentialgetriebe ist eine stoßfreie Rotationsübertragung
zwischen beiden Zahnrädern
zum Einstellen der Neigung der Rückenlehne
erwünscht.
Zu diesem Zweck stehen beide Zahnräder mit Flankenspiel (nachfolgend
als „Eingriffsspiel" bezeichnet) in Eingriff.
Dies ist jedoch insofern nachteilig, als die Rückenlehne in der gewünschten
Neigungsstellung (positionsfixierter Zeitpunkt) nach dem Einstellen
infolge des zuvor erwähnten
Eingriffsspiels in Schwingung versetzt wird. Aus diesem Grunde wird
zusammen mit der Fertigungstoleranz (nachfolgend als Lagerspalt
bezeichnet) des Trageteils jedes Zahnrads die Rückenlehne in starkes Rattern
versetzt, was bei der auf diesem Fahrzeugsitz sitzenden Person ein unangenehmes
Gefühl
hervorruft. Überdies
wird dieses Rattern verstärkt,
wenn dem Fahrzeugsitz ein Stoß versetzt
wird, wodurch eine merklich nachteilige Wirkung am Fahrzeugsitz
auftritt.
-
Der
zuvor genannte Stand der Technik (japanische Patentveröffentlichung
Nr. S63-47443) stellt auf eine Lösung
der vorgenannten Nachteile ab. Dafür werden eine Scheibe, die
eine Exzenterwelle als ihr Hauptteil bildet, zwei Keilsegmente und
eine Feder in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die senkrecht
zur Schwenkwelle verläuft.
-
Dabei
ist es jedoch erforderlich, daß diese Scheibe
eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist, da sie die Verspannungswirkung
der Keilsegmente für
die Dauer der Drehung der Scheibe zusammen mit der Schwenkwelle
aufhebt und die Keilsegmente so verschiebt und verdreht, daß auch die
Exzenterwelle verdreht wird, um eine Verdrehung des auf ihr gelagerten
Zahnrades zuzulassen. Da die Scheibe sich über einen bogenförmigen Winkelbereich
erstreckt, der in derselben, senkrecht zur Schwenkwelle verlaufenden
Ebene einen stumpfen Winkel umfaßt, nimmt ein Keilsegment unter
Berücksichtigung der
Verwendung der Feder einen bogenförmigen Winkelbereich mit einem
spitzen Winkel ein. Daher liegt die Scheibe in Form eines nur kurzen
Stückes vor,
das durch eine bogenförmige
Innenseite und eine bogenförmige
Außenseite
festgelegt ist, wobei ein Ende spitz zuläuft und das andere Ende relativ breit
ist.
-
Sobald
die gesamte bogenförmige
Außenfläche jedes
Keilsegmentes in Kontakt mit der Umfangsfläche der Innenöffnung des
Zahnrads steht, wenn das Keilsegment verkeilt ist, befindet sich
die Rückenlehne
in einer fixierten Stellung und die bogenförmige Innenfläche steht an
einem Punkt in Kontakt mit der Außenumfangsfläche der
Scheibe. Da sich die von der Rückenlehne
stammende Last auf dem bogenförmigen
Außenflächenteil
mit einer schmalen bogenförmigen
Winkelerstreckung über nur
einen Punkt des bogenförmigen
Innenflächenteils
konzentriert, steht folglich ein Ausbrechen des Keilsegmentes axial
aus der Ebene aufgrund seiner Form als kurzes, bogenförmiges Stück zu befürchten.
-
Wenn
sich die Rückenlehne
in einer fixierten Stellung befindet, wird dabei die Verspannwirkung des
Keilsegmentes aufgehoben und es wird, der Drehung der Scheibe entsprechend,
bewegt, wodurch das auf dieser Exzenterwelle gelagerte Zahnrad verdreht
wird. Es wird über
einen Gleitkontakt zwischen seiner bogenförmigen Außenfläche mit einem schmalen bogenförmigen Winkel
und der Umfangsfläche
der Innenöffnung
des Zahnrads verdreht, wobei gleichzeitig der Exzentrizitätsgrad zwischen Schwenkwelle
und Exzenterwelle beibehalten wird. Mit der zuvor erwähnten, durch
die Last verursachte Ausbrechwirkung geht somit auch eine Instabilität einher.
Da sich der Exzentrizitätsgrad
bei einer Annäherungs-
bzw. Entfernbewegung der beiden Keilsegmente verändert, die durch den Grad der
Ausdehnung/Kontraktion der zwischen beiden Keilsegmenten angeordneten
Feder verursacht wird, ist ein Eingriff ohne Flankenspiel zwischen
beiden Zahnrädern unerreichbar,
was es weiter erschwert, die Neigung der Rückenlehne einzustellen. Dabei
bedingen diese Keilsegmente einen großen Oberflächendruck und ein erhöhtes Maß an Verschleiß, der durch
die innerhalb des engen bogenförmigen
Winkelbereichs aufbringbare Last verursacht wird, wenn sich die
Rückenlehne
in fixierter Stellung oder in einer Einstellposition befindet, sowie
durch den Gleitkontakt. Dadurch werden die dynamischen Eigenschaften
und die Lebensdauer des Mechanismus verringert. Um zur Überwindung
dieser Nachteile einen Einstellmechanismus mit großer Festigkeit
zu erhalten, ist es erforderlich, die verschiedenen Elemente, einschließlich der
Keilsegmente, mit höherer
Präzision
und die gesamte Vorrichtung noch größer auszuführen. Dies führt zu einer
Verkomplizierung des Herstellungsverfahrens und zur Erhöhung verschiedener
Kosten.
-
Zur
Beseitigung dieser Nachteile ist eine Vorrichtung bekannt, die in
der weiter oben bereits erwähnten
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2756516 beschrieben wird.
-
Diese
bekannte Vorrichtung umfaßt
einen Dorn (Eingriffskörper),
dessen Exzenterteil einstückig
mit der Schwenkwelle ausgebildet ist, eine Feder, zwei Keilsegmente
und ein sichelförmiges
Zentrierteil, das in einem Bereich in der Nähe der Keilsegmente angeordnet
ist. Das Exzenterteil ist von einer Innenöffnung (Lageröffnung)
des Stirnrades umgeben.
-
Wenn
sich die Rückenlehne
in fixierter (unbetätigter)
Stellung befindet, wird ein Rattern (Spiel in radialer Richtung),
das durch die Wirkung der beiden Keilsegmente beim Verspannen verursacht
wird, in derselben Weise, wie weiter oben erwähnt, beseitigt. Wenn sich die Rückenlehne
in der Einstellposition befindet (während der Einstellbewegung),
wird die Innenöffnung
des Stirnrades durch das Zentrierteil gestützt. Dabei handelt es sich
um eine gemeinsame Wirkung. Indem man den Außenumfang des Zentrierteils über den
breiten bogenförmigen
Winkelbereich in Kontakt mit dem Innenumfang der Innenöffnung gleiten
läßt, können ein
geringer Oberflächendruck
und Verschleißfestigkeit
erreicht werden.
-
Da
dieser bekannte Stand der Technik jedoch als zusätzliches Element ein Zentrierteil
erfordert, steigen die Kosten und die Zahl der Montagevorgänge. Zudem
ist zum Erreichen der vorgenannten Funktion ein hohes Maß an Präzision für das Zentrierteil
erforderlich, das in Kontakt mit dem Bereich geschoben wird, der
die Schwenkwelle und die Innenöffnung
des Stirnzahnrades über
einen großen Winkelbereich
umgibt, um das Stirnzahnrad zu halten. Zudem ist eine Steuerung
der Präzision
dieser Bauteile in der Praxis schwierig durchzuführen, da selbst ein kleiner
Fehler im Größenverhältnis zwischen
dem Zentrierteil und den Keilsegmenten dazu führen kann, daß die beabsichtigte
Wirkung unerreichbar ist. Somit können zum Zeitpunkt der Bearbeitung
und der Montage Unannehmlichkeiten auftreten.
-
Eine ähnliche
Lösung
wie die vorstehend beschriebene ist aus der
DE 195 17 441 C1 bekannt. Bei
ihr werden zwei Keilsegmente eingesetzt, die in derselben Ebene
liegen. Infolge dieser Anordnung kann jedes der beiden Keilsegmente
nur so ausgelegt werden, daß es
sich über
einen nur relativ schmalen Winkelbereich hinweg erstreckt, etwa
in dem Bereich von nur 90° bis
120°. Solche
Keilsegmente können
jedoch leicht in axialer Richtung bei Auftreten einer Stoßbelastung
verschoben werden. Soll dieser Nachteil möglichst gut behoben werden, ist
eine außerordentlich
präzise
Herstellung jedes Keilsegmentes erforderlich, was zu den schon weiter oben
angegebenen Nachteilen führt.
Zudem werden bei der Anordnung zum Halten des Eingriffs zwischen dem
inneren und dem äußeren Zahnrad
mit einem nur kleinen Erstreckungswinkel die dynamischen Eigenschaften
ungleichförmig
wegen des auftretenden sehr hohen Oberflächendrucks und eines zu großen Abriebs.
Will man hier Abhilfe schaffen, müßte eine hochfeste Konstruktion
eingesetzt werden, die jedoch einen sehr großen Raumbedarf für das Gerät bedingen
würde,
um eine Vergrößerung des
Radius und damit eine vergrößerte Kontaktfläche zu erhalten,
was unerwünscht
ist.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine neue Technik bereitzustellen,
die bei einer Sitzverstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz einsetzbar
ist und das bekannte Rattern der Rückenlehne beseitigt, wenn sich
diese in einer fixierten Stellung befindet. Auch soll eine sanfte
Drehübertragung zwischen
beiden Zahnrädern
erreicht werden und gleichzeitig eine günstige Belastungsfestigkeit
und Verschleißfestigkeit
vorliegen.
-
Erfindungsgemäß wird dies
durch eine Sitzverstellung für
ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
-
Da
bei der Erfindung die beiden Keilsegmente in axialer Richtung der
Drehwelle übereinanderliegen,
ergibt sich die Möglichkeit,
diese in ihrer Winkelerstreckung ganz erheblich auszudehnen (bis
zu 180° oder
mehr), woraus eine stabilere Abstützung wegen der doppelten Dicke
und des größeren Winkelbereiches
resultiert, verglichen mit den bekannten Lösungen, bei denen die Keilsegmente
in derselben Ebene nebeneinander vorliegen.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung
tritt, da bei verspannten Keilsegmenten (wenn also die Rückenlehne
sich in einer fixierten Stellung befindet) die ganzen Flächen der
bogenförmigen
Außenflächenteile
der Keilsegmente gegen die Lagerring-Innenumfangsfläche anliegen
und gegen diese drücken
und auf dieser die Rückenlehne abstützen, kein
Rattern mehr auf, das ansonsten aufgrund des Eingriffspiels zwischen
den Zahnrädern auftreten
könnte.
Auch können
bei einer Stoßbelastung
auf die Rückenlehne
die beiden Keilsegmente nicht mehr in axialer Richtung ausbrechen,
da sie axial nebeneinander liegen und der Stoßbelastung daher stabil standhalten
können.
Zudem wird die Belastung über
einen breiten Flächenbereich
verteilt, was den Oberflächendruck
verringert. Bei der erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung
ist es möglich,
auch bei einer Verstellung der Lehnenneigung die Exzentrizität zwischen
den beiden Zahnrädern
beizubehalten, die für
ein genaues Eingriffsspiel zwischen beiden Zahnrädern erforderlich ist, wodurch
die Verstellung der Lehnenneigung stoßfrei und glatt durchgeführt werden
kann. Die erfindungsgemäße Sitzverstellvorrichtung
ist somit hinsichtlich ihrer Belastungsfähigkeit wie auch ihrer Verschleißfestigkeit, also
bezüglich
ihrer dynamischen Eigenschaft und ihrer Lebensdauer, ganz hervorragend.
-
Eine
bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung
besteht darin, daß die
beiden Keilsegmente so ausgebildet sind, daß sie sich über einen Bogenwinkel von etwa
180° (oder über einen
größeren Bogenwinkel)
erstrecken, der zwischen dem bogenförmigen Außenflächenteil und dem bogenförmigen Innenflächenteil
vorliegt.
-
Bevorzugt
werden bei der erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung
noch beide Keilsegmente so ausgebildet, daß sie eine zueinander spiegelsymmetrische
Form haben.
-
Besonders
vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung
jedes Keilsegment so ausgebildet, daß seine radiale Weite an der
Stelle, an der seine Innenumfangsfläche die Außenumfangsfläche der
Lagerbuchse kontaktiert, am größten ist
und von dort aus zu seinen beiden Enden hin laufend abnimmt.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber
noch näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
teilweise geschnittene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Sitzverstellvorrichtung;
-
2 eine
Schnittdarstellung entlang Linie Z-Z in 1;
-
3 eine
Vorderansicht eines Keilsegmentes in Form einer Keilplatte;
-
4 eine
vereinfachte Vorderansicht eines Teils der exzentrisch angeordneten
Welle für
die fixierte Stellung der Vorrichtung, und
-
5 eine
vereinfachte Vorderansicht des exzentrisch angeordneten Wellenteils
aus 4, wenn sich die Rückenlehne in einer Position
zum Verstellen ihrer Neigung befindet.
-
Eine
Sitzverstellvorrichtung gemäß der in den
Figuren dargestellten Ausführungsform
ist so ausgelegt, daß der
Neigungswinkel einer Rückenlehne
relativ zu einer Sitzfläche über einen
Differentialgetriebemechanismus eingestellt wird, der zwischen einem
Gelenkteil auf der Getriebeseite und einem Gelenkteil an der Sitzrückenlehne
angeordnet ist. Dieser Differentialgetriebemechanismus ist so gestaltet,
daß ein
Zahnrad mit Innenverzahnung und ein Zahnrad mit Außenverzahnung
(Stirnzahnrad) mit einer etwas geringeren Zähnezahl als ersteres mittels einer
Schwenkwelle und einer zu dieser exzentrisch angebrachten Welle
verdrehbar derart gelagert sind, daß sie in Teileingriff miteinander
stehen und beide Zahnräder
durch eine Drehbewegung ihrer in Eingriff miteinander stehenden
Teile, der Drehung der Schwenkwelle entsprechend, relativ zueinander schwingend
verdreht werden können.
-
Bei
dieser Ausführungsform
ist ein innenverzahntes Zahnrad 1 an einem Gelenkteil A
ausgebildet, das auf der Seite einer Sitzfläche C angeordnet ist, und ein
Zahnrad 2 mit Außenverzahnung
(Stirnzahnrad) mit einer etwas geringeren Zähnezahl als das innenverzahnte
Zahnrad 1 ist an einem Gelenkteil B angeformt, das auf
der Seite einer Rückenlehne D
angebracht ist. Das innenverzahnte Zahnrad 1 und das Stirnzahnrad 2 stehen
in Teileingriff miteinander derart, daß eine Lagerbuchse 1a in
einem mittleren Teil des innenverzahnten Zahnrades 1 verdrehbar auf
einer Schwenkwelle 3 und ein in seiner Mittelöffnung 2a angebrachter
Lagerring 2b verdrehbar auf einer exzentrisch zur Schwenkwelle 3 angeordneten Welle 4 sitzt,
die die Lagerbuchse 1a des innenverzahnten Zahnrades 1 umgibt.
-
Die
Welle 4, welche das Stirnzahnrad 2 trägt, umfaßt einen
Mitnehmer 3a, zwei Keilsegmente in Form von Keilplatten 5, 5' und eine bogenförmige Federstange 6,
die in einem Exzenterraum 4a angeordnet sind, der zwischen
einer Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b des
innenverzahnten Zahnrades 1, das exzentrisch so angeordnet
ist, wie dies der Differenz der Zähnezahl zwischen innenverzahntem Zahnrad 1 und
Stirnzahnrad 2 entspricht, und einer Lagerring-Innenumfangsfläche 2c des
Stirnzahnrades 2 ausgebildet ist, wobei die Welle 4 dazu
eingerichtet ist, das innenverzahnte Zahnrad 1 und das Stirnzahnrad 2 in
genauen Eingriff miteinander so zu bringen, daß ein Flankenspiel vorliegt,
wenn der Neigungswinkel der Rückenlehne
D eingestellt werden soll, und auch dazu eingerichtet ist, das innenverzahnte
Zahnrad 1 und das Stirnzahnrad 2 an ihren kämmenden
Teilen in Druckeingriff miteinander zu bringen, wenn die Rückenlehne
D in einer gewünschten
Neigungsstellung fixiert ist.
-
Dies
wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben,
die einen Zustand zeigen, bei dem sich die Rückenlehne in einer fixierten Stellung
befindet. Der Mitnehmer 3a in der Exzenterwelle 4 ist
einstückig
mit der Schwenkwelle 3 ausgebildet und liegt in Form eines
bogenförmigen
Kragens mit einem Bogenwinkel von etwa 150 Grad vor, der zwischen
der Lagerring-Innenumfangsfläche 2c und der
Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b gebildet wird.
Der Mitnehmer 3a ist an einem entgegen der Dezentrierrichtung
im Exzenterraum 4a liegenden Teil angeordnet.
-
Beide
Keilsegmente 5, 5' weisen
eine gleiche Anordnung auf. Ein Keilsegment 5 oder 5' (3)
liegt in Form einer allgemein sichelförmigen Platte, die sich über einen
Bogenwinkel von etwa 180 Grad erstreckt, vor und umfaßt eine
bogenförmige Außenfläche 5a,
deren Bogenform einen gleichen Durchmesser wie die Lagering-Innenumfangsfläche 2c hat
und in Kontakt mit dieser gleitet, und ferner eine bogenförmige Innenfläche 5b,
deren Bogenform einen etwas größeren Durchmesser
als die der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b hat
und in Kontakt mit dieser gleitet. Zudem sind eine Arretieröffnung 5c für die bogenförmige Federstange 6 und eine
bogenförmige Öffnung 5d vorgesehen,
die in Reihe auf einem konzentrischen Kreis im allgemein mittleren
Teil des betreffenden Keilsegmentes angeordnet sind. Die beiden
Keilsegmente 5, 5' gleicher Gestaltung
sind einander axial in Richtung der Achse 3d der Schwenkwelle 3 überlappend
am in Dezentrierungsrichtung liegenden Teil im Exzenterraum 4a so
angeordnet, daß sie
in gegenlaufende Richtungen weisen, genau wie in dem Fall, in dem
ein Keilsegment 5' der
beiden Keilsegmente 5, 5' umgedreht ist.
-
Die
bogenförmige
Federstange 6 umfaßt
Federschenkel 6a, 6'a,
die von den Enden des bogenförmigen
Teils gebildet werden und relativ zur bogenförmigen Segment-Fläche etwa rechtwinklig
umgebogen sind. Die Federschenkel 6a, 6'a sind entlang der
Vorderfläche
des Lagerrings 2b so angeordnet, daß ein Federschenkel 6a in
der Arretierungsöffnung 5c des
Keilsegmentes 5 der sich überlappenden Keilsegmente 5, 5' arretiert und
in die bogenförmige Öffnung 5'd des anderen
Keilsegmentes 5' eingesetzt ist.
Der andere Federschenkel 6'a ist
in die bogenförmige Öffnung 5d des
Keilsegmentes 5 eingesetzt und in der Arretieröffnung 5'c arretiert.
-
Aufgrund
der oben geschilderten Anordnung werden die beiden Keilsegmente 5, 5' in entgegengesetzte
Umfangsrichtungen durch die in Richtung auf eine Vergrößerung des
Außendurchmessers
ihrer Gesamtanordnung wirkende Rückstellkraft
der bogenförmigen
Federstange 6 über
die Federschenkel 6a, 6'a vorgespannt, die jeweils in den
Arretieröffnungen 5c, 5'c arretiert
sind. Wenn sich die Rückenlehne D
in einer fixierten Stellung befindet, wie diese in den 1 und 4 gezeigt
ist, ist das eine Keilsegment 5 auf dieser Seite entgegen
dem Uhrzeigersinn und das andere Keilsegment 5' im Uhrzeigersinn
vorgespannt, so daß sie
zwischen der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b und
der Lagerring-Innenumfangsfläche 2c nach
links bzw. nach rechts zueinander etwas versetzt sind. Die Keilsegmente 5, 5' bewirken durch
die sie auseinander spreizende Vorspannung zwischen der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b und
der Lagerring-Innenumfangsfläche 2c eine
Verkeilung, wobei die ganzen Flächen
der bogenförmigen
Außenflächen 5a, 5'a in Kontakt
mit der Lagerring-Innenumfangsfläche 2c mit
demselben Durchmesser und an Punkten E, E' der bogenförmigen Innenflächen 5b, 5'b in Kontakt
mit der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b stehen.
Die Endflächen 5e, 5'e der Keilsegmente 5, 5' in Vorspannrichtung
und die Endflächen 3e des
Mitnehmers 3a sind mit geringem Abstand in Umfangsrichtung
zueinander versetzt.
-
Durch
die Keilsegmente 5, 5', die zwischen der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b als
dem die Schwenkwelle 3 umgebenden Bereich und der Lagerring-Innenumfangsfläche, die
der Mittelöffnung 2a des
Stirnzahnrades 2 entspricht, eingesetzt und verspannt sind,
werden beide Umfangsflächen 1b, 2c,
d.h. die Mitte 3f der Schwenkwelle 3 und die Mitte 4b der
Exzenterwelle 4, in entgegengesetzte Dezentrierungsrichtungen
verschoben (Zunahme F der Größe der Exzentrizität). Dadurch
wird die Innenumfangsfläche
der Lagerbuchse 1a in Kontakt mit der Außenumfangsfläche der
Schwenkwelle 3 und auch in Kontakt mit den Zähnen des
Stirnzahnrades 2 sowie des innenverzahnte Zahnrades 1 an
deren kämmenden
Abschnitten gedrückt.
Dies beseitigt das Rattern der Rückenlehne
D, das andernfalls aufgrund des Spaltes, der die Schwenkwelle 3 umgibt, welche
das innenverzahnte Zahnrad 1 trägt, der Lagerspalte (Fertigungstoleranzen)
der entsprechenden axialen Lagerteile an der Welle 4, die
das Stirnzahnrad 2 trägt,
und des Eingriffsspiels, das für
einen genauen Eingriff zur Drehmomentübertragung erforderlich ist,
auftreten würde.
-
Wenn
sich die Rückenlehne
in ihrer fixierten Stellung befindet, liegen die Kontaktstellen
E, E' zwischen den
jeweiligen bogenförmigen
Innenflächen 5b, 5'b und der Lagerbuchsen-Außenumfangsfläche 1b vorzugsweise
in einem Bereich, in dem der Winkel α zur Mittellinie (Mittellinie 3f der
Drehwelle 3) der Lagerbuchse 1a im Bereich von
35 Grad bis 50 Grad liegt (vgl. 3). Wenn
der Winkel α klein
wird, verringert sich die Verspannkraft der Keilsegmente 5, 5' unter Vorspannung
der Federstange 6, und wenn der Winkel α groß wird, kann deren Verspannen
sowie deren Freigabe schon bei einer geringeren Größe der Verspannkraft
erfolgen. Um den zuvor erwähnten
Positionsbereich zu erreichen, ist eine bogenförmige Form bevorzugt, bei der
die Radialabmessung X (3) des Keilsegmentes 5 am
Kontaktpunkt E maximal (wenn auch nur geringfügig) ist und zu dessen einander
gegenüberliegenden
Endteilen hin zunehmend kleiner wird.
-
Wenngleich
die beiden Keilsegmente 5, 5' bei dieser Ausführungsform
eine gleiche Gestaltung aufweisen und eines der beiden umgedreht
ist, sind solche Einschränkungen
jedoch nicht unbedingt erforderlich. Auch gilt für den Bogenwinkel α keine Einschränkung.
-
Die
Einstellung der Neigung der Rückenlehne
D in deren fixierter Stellung wird durch Drehen der Schwenkwelle 3 mittels
eines (nicht gezeigten) Motors durchgeführt, dessen Drehrichtung durch
ein Zahnrad 7 entsprechend einer gewünschten Neigungsrichtung (Vorwärtsneigung
oder Rückwärtsneigung)
der Rückenlehne
D gesteuert wird.
-
Wird
nun die Schwenkwelle 3, wie dies in den 4 und 5 gezeigt
ist, beispielsweise im Uhrzeigersinn gedreht, dreht sich auch der
Mitnehmer 3a, der einstückig
mit ihr ausgebildet ist, in dieselbe Richtung. Dies führt dazu,
daß die
Endfläche 3e der
Schwenkwelle 3 in Drehrichtung gegen die Endfläche 5e des
Keilsegmentes 5 anläuft
und gegen diese drückt.
Dadurch wird das Keilsegment 5, das in Richtung auf ein
Verspannen durch die bogenförmige Federstange 6 vorgespannt
wurde, entgegen der Vorspannkraft der Federstange 6 in
Umfangsrichtung (im Uhrzeigersinn) gedrückt und verschoben, wodurch
sich das Keilsegment 5 aus seiner verspannten Stellung
zurückzieht.
Zudem wird der Mitnehmer 3a in Anlage gegen die Endfläche 5'e des anderen
Keilsegmentes 5' verbracht,
um die beiden Keilsegmente 5, 5' in eine sich überlagernde Anordnung zu drücken.
-
Durch
Bewegung des Keilsegmentes 5, d.h. durch Verlagern des
Kontaktpunktes E, werden der Druckkontakt am Lagerspalt und der
Druckkontakt-Eingriffszustand an den kämmenden Teilen freigegeben,
wenn sich die Rückenlehne
in fixierter Stellung befindet. Dies hat zur Folge, daß die gesamten bogenförmigen Außenflächen 5a, 5'a der sich überlappenden
Keilsegmente 5, 5' durch
die bogenförmigen
Innenflächen 5b, 5'b, die an der
Lagerbuchse 1b anliegen, in Kontakt mit der Lagerring-Innenumfangsfläche 2c gelangen.
Anschließend
wird die Welle 4 um die Schwenkwelle 3, zusammen
mit dem Mitnehmer 3a und der bogenförmigen Federstange 6, gedreht,
wobei die Exzentrizität
G exakt beibehalten wird, die für
ein genaues Eingriffsspiel (Flankenspiel) zur stoßfreien
Drehmomentübertragung
zwischen innenverzahntem Zahnrad 1 und Stirnzahnrad 2 erforderlich
ist.
-
Dadurch
wird das Stirnzahnrad 2, das von der Exzenterwelle 4 getragen
wird, gedreht, um eine Drehbewegung seines kämmenden Teils relativ zum innenverzahnten
Zahnrad 1 zuzulassen. Durch diese Drehbewegung wird der
Neigungswinkel des Gelenkteiles B auf der Seite der Rückenlehne
D, an der das Stirnzahnrad 2 ausgebildet ist, relativ zum
Gelenkteil A auf der Seite des Getriebes C, an dem das innenverzahnte
Zahnrad 1 liegt, eingestellt.
-
Bei
einer so ausgeführten
Verstellvorrichtung für
einen Kraftfahrzeugsitz verläuft
das Keilsegment 5 an der Welle 4 über einen
Bogenwinkel von etwa 180 Grad, oder von genau 180 Grad oder mehr.
Zudem sind zwei Keilsegmente (5, 5') in sich in Richtung der Achse 3d der
Schwenkwelle 3 überlappender
Anordnung angebracht.
-
Wenn
sich die Keilsegmente 5, 5' in verspannter Stellung und damit
die Rückenlehne
D in einer fixierten Stellung befinden, liegen die ganzen bogenförmigen Außenflächen 5a, 5'a gegen die
Lagerring-Innenumfangsfläche 2c an,
drücken
gegen diese und stützen
auf dieser die Rückenlehne
D ab. Folglich kann ein Rattern, das ansonsten aufgrund des Eingriffsspiels
zwischen den Zahnrädern 1 und 2 auftreten
würde,
beseitigt werden. Zudem brechen die beiden Keilsegmente 5, 5', was die auf
die Rückenlehne
D aufbringbare Stoßbelastung
betrifft, nicht in axialer Richtung aus, sondern halten der Stoßbelastung
stabil stand. Da diese Belastung zudem über einen breiten Flächenbereich
verteilt ist, wird der Oberflächendruck
ebenfalls verringert. Wenn alle Flächen der bogenförmigen äußeren Oberflächen 5a, 5'a der beiden
Keilsegmente 5, 5' in Kontakt
gegen die Lagerring-Innenumfangsfläche 2c,
die der Mittelöffnung 2a des
Stirnzahnrades 2 entspricht, gebracht sind, wird zudem
die Belastung zum Verstellzeitpunkt zusätzlich verteilt und der Gleitwiderstand
vermindert. Da es damit ermöglicht wird,
die Exzentrizität
G beizubehalten, die für
ein genaues Eingriffsspiel zwischen den Zahnrädern 1 und 2 erforderlich
ist, erfolgt die Verstellung der Neigungsstellung der Rückenlehne
D stoßfrei
und glatt.