DE19518019A1 - Gelenkbeschlag für Fahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gelenkbeschlag für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 auf­ weist. Ein derartiger Gelenkbeschlag ist Gegenstand des Hauptpatentes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gelenkbeschlag gemäß dem Hauptpatent zu verbessern. Diese Aufgabe löst ein Gelenkbeschlag mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Ein außerhalb des Selbsthemmungsbereiches liegender Reibschluß zwischen den Rastelementen und denjenigen Flächen der Rastöffnungen, an denen die Rastelemente anliegen, stellt sicher, daß die Rastelemente dann, wenn der Gelenkbeschlag für einen Einstellvorgang freigegeben werden muß, mit relativ geringem Kraftaufwand in die Entriegelungsstellung bewegt werden können. Andererseits macht ein außerhalb des Selbsthemmungsbereichs liegender Reibschluß zwischen den Rastelementen und den Anlageflächen der Rastöff­ nungen Maßnahmen erforderlich, welche verhindern, daß die auf den Beschlag wirkende Belastung dazu führen kann, daß die Rastelemente aus den Rast­ öffnungen herausgedrückt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind deshalb zusätzliche Mittel zur formschlüssigen Sicherung der Rastelemente in deren Sperrlage bei über der Gebrauchslast liegenden Belastungen vorgesehen. Die bei der Gebrauchslast auf die Rastelemente im Sinne des Entriegelns wirkenden Kräfte können nämlich mit der Kraft einer Feder kompensiert wer­ den, welche auf die Rastelemente im Sinne einer Aufrechterhaltung der Verrie­ gelung wirkt.

Wenn alle Rastelemente in radialer Richtung bezüglich der Gelenkachse ver­ schiebbar geführt sind, ist eine Schlingfeder besonders vorteilhaft, die mit allen Rastelementen in Verbindung steht und im wesentlichen konzentrisch zur Gelenkachse angeordnet ist. Durch ein Verkürzen einer solchen Schlingfeder können alle Rastelemente gemeinsam in die Entriegelungsstellung überführt werden. Ferner können mittels einer solchen Schlingfeder dann, wenn sie vorgespannt ist, alle Rastelemente im Sinne einer Verschiebung in ihre Verrie­ gelungsstellung belastet werden. Schließlich kann die Schlingfeder dann, wenn sie blockiert werden kann, d. h. eine Veränderung ihres Durchmessers verhin­ dert wird, die Rastelemente formschlüssig in deren Sperrlage sichern. Selbstver­ ständlich könnte auch eine erste Schlingfeder zum Schließen und eine zweite Schlingfeder zum Öffnen der Verriegelungseinrichtung vorgesehen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die zusätzlichen Mittel zur form­ schlüssigen Sicherung der Rastelemente in deren Sperrlage durch zusammen­ wirkende Flächen der Rastelemente und der Rastöffnungen gebildet. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn bei einer Ausbildung der Rastöffnungen als Zahnlücken und der Rastelemente als Zähne mit einem korrespondierend ausgebildeten Endabschnitt außer einem am Zahnende beginnenden Bereich zunehmender Breite ein Bereich von zumindest im wesentlichen konstanter Breite vorgesehen ist, und daß auch die Zahnlücken durch zwei entsprechende Flächenpaare begrenzt sind, so daß bei einem unvollständigen Eingriff eines Zahnes in die zugeordnete Zahnlücke nur der selbsthemmungsfreie Reibschluß und erst bei einem zumindest nahezu vollständigen Eingriff ein selbsthemmen­ der Formschluß erreicht wird. Die den Reibschluß bewirkenden Flächenpaare der Zähne sind zumindest dann erforderlich, wenn in jeder möglichen Winkel­ stellung des Gelenkbeschlages eine spielfreie Verriegelung vorhanden sein soll.

Bei einer Ausbildung der Rastelemente als radial verschiebbare Zähne ist eine zwangsläufige Verschiebung dieser Zähne in die Entriegelungsstellung mit einfachen Mitteln möglich, nämlich je einem an jedem Zahn vorgesehenen Nocken, der mittels einer quer zur Verschieberichtung des Zahnes verlaufenden und in dieser Richtung bewegbaren Auslösekulisse zur Gelenkachse hin ver­ schiebbar ist und dabei den Zahn in die Entriegelungsstellung bewegt.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1a eine schematisch dargestellte Draufsicht auf ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel mit einer Schlingfeder,

Fig. 1b eine Draufsicht entsprechend Fig. 1a des ersten Ausführungs­ beispiels im verriegelten Zustand,

Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus einer Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem vollständig in eine der Rastöffnungen eingetretenen Riegel,

Fig. 3 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt entsprechend Fig. 2 des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem unvollständig in eine der Rastöffnungen eingetretenen Riegel,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem vergrößert und schematisch dar­ gestellten dritten Ausführungsbeispiel.

Ein Gelenkbeschlag für Kraftfahrzeugsitze mit einem mit der Rückenlehne zu verbindenden oberen Beschlagteil und einem mit der Sitzstruktur zu verbinden­ den unteren Beschlagteil, die durch eine Gelenkachse miteinander schwenkbar verbunden sind, weist am einen Beschlagteil konzentrisch zur Gelenkachse ein innenverzahntes Rad auf, das einstückig mit dem Beschlagteil ausgebildet sein kann. Zwischen je zwei benachbarten Zähnen 11 dieses Zahnrades ist je eine Rastöffnung 12 vorhanden. Die Rastöffnungen 12, die alle gleich ausgebildet sind, haben eine trapezförmige, sich radial nach innen öffnende Querschnitts­ form. Die beiden die Rastöffnung seitlich begrenzenden Flanken sind gegen­ über einer Radialebene um den gleichen Winkel in die eine bzw. andere Richtung geneigt. Dieser Winkel liegt außerhalb des Selbsthemmungsbereiches.

Am anderen Beschlagteil sind gleichmäßig über den Umfang verteilt angeord­ nete, radial verlaufende Führungen vorgesehen, in denen je ein als Rastelement dienender Riegel 13 praktisch spielfrei geführt ist. Im Ausführungsbeispiel sind zehn Riegel 13 und neunzehn Rastöffnungen 12 vorgesehen. Die Anzahl der Riegel und der Rastöffnungen ist so gewählt, daß in jeder beliebigen Winkel­ stellung der beiden Beschlagteile wenigstens zwei der Riegel 13 in zwei der Rastöffnungen 12 eingreifen, und zwar derart, daß sie an unterschiedlichen Flanken anliegen und dabei die beiden Gelenkbeschläge in beiden Drehrich­ tungen spielfrei verriegeln. Der in Eingriff mit den Rastöffnungen 12 kommende Endabschnitt 13′ hat deshalb seitliche Flanken, welche um den gleichen Winkel wie die Flanken der Rastöffnungen gegenüber der radialen Richtung geneigt sind.

Vorteilhafterweise wählt man eine Zähnezahl, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Zahl der Riegel 13 plus oder minus eins beträgt. Die in mehr oder weniger tiefem Eingriff in die Rastöffnungen 12 stehenden Riegel 13 liegen dann in einem einzigen Sektor nebeneinander.

Wie Fig. 1 zeigt, weisen alle Riegel 13 auf ihrer in einer Radialebene freiliegen­ den Seite je eine quer zur Verschieberichtung verlaufende, in Fig. 1 nur sche­ matisch dargestellte Nut 14 auf. In diesen Nuten liegt eine Schlingfeder 15. Damit diese Schlingfeder 15 nicht in Anlage an eine Kante kommen kann, sind die Nuten 14 vorzugsweise durch konvex gekrümmt Flanken begrenzt, wie Fig. 1 zeigt. Da alle Riegel 13 gleich ausgebildet sind, ist die Schlingfeder 15 in der Entriegelungsstellung konzentrisch zum Gelenkzapfen angeordnet. Die Enden der Schlingfeder 15 müssen sich überlappen. Deshalb weist sie mehr als eine Windung auf, im Ausführungsbeispiel etwa eindreiviertel Windungen, und ihre beiden Enden sind um 90° abgebogen. Das eine dieser Enden greift in ein radial verlaufendes Langloch des Beschlagunterteils ein, das andere in ein radiales Langloch eines Betätigungsgliedes, beispielsweise eines Schwenkhe­ bels, mittels dessen die Schlingfeder 15 zusammengezogen oder für eine Aufweitung aufgrund ihrer Vorspannung freigegeben werden kann. Bei einer Bewegung des mit dem Betätigungsglied verbundenen Endes der Schlingfeder 15 im Sinne einer Verminderung des Durchmessers der Schlingfeder 15 werden alle Riegel 13 praktisch gleichzeitig in die Entriegelungsstellung bewegt. Die Schlingfeder 15 ist derart vorgespannt, daß sie ihren Durchmesser zu vergrö­ ßern sucht. Sie übt deshalb auf alle Riegel 13 dann, wenn das Betätigungsglied freigegeben ist, eine Kraft aus, welche die Riegel 13 in die Sperrstellung zu schieben sucht. Je nachdem, wie die Riegel 13 auf die Rastöffnungen 12 ausge­ richtet sind, werden sie, wie Fig. 1b zeigt, in diese vollständig, unvollständig oder gar nicht hineingeschoben. Der letztgenannte Fall tritt dann auf, wenn das freie Ende eines Riegels 13 in Anlage an den Kopf eines der Zähne 11 kommt. Wenn das Betätigungsglied freigegeben ist, wird die Schlingfeder 15 derart blockiert, daß sie ihren Durchmesser nicht mehr verringern, sondern nur noch vergrößern kann. Hierdurch verhindert die Schlingfeder 15, daß diejenigen Riegel 13, welche mit der einen Flanke ihres Endabschnittes 13′ an der Flanke einer der Rastöffnungen 12 anliegen und den Gelenkbeschlag spielfrei stellen, durch eine Belastung des Gelenkbeschlages im Sinne einer Verdrehung der beiden Beschlagteile relativ zueinander aus den Rastöffnungen 12 herausge­ drückt werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 unterscheidet sich im wesentlichen von dem ersten Ausführungsbeispiel nur durch eine abgeänderte Kontur der Endabschnitte 113′ der Riegel 113 sowie der Kontur der Rastöff­ nungen 112. Die Riegel 113 können wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit einer nicht dargestellten Schlingfeder verbunden sein. Die Ver­ schiebung der Riegel 113 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungs­ stellung und umgekehrt kann aber auch mit anderen Mitteln erfolgen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die die Rastöffnungen 112 begrenzenden Flanken nur in einem sich an den Grund 116 anschließenden ersten Abschnitt 117 gegenüber der in einer Radialebene liegenden Symmetrieebene im glei­ chen Maße zur einen bzw. anderen Seite hin geneigt. Die beiden ersten Ab­ schnitte 117 jeder Rastöffnung 112 definieren also einen sich radial nach innen hin verbreiternden, trapezförmigen Bereich. An den ersten Abschnitt beider Flanken schließt ein in radialer Richtung etwas größerer zweiter Abschnitt 118 an. Diese beiden Abschnitte 118 verlaufen parallel zueinander und zu der radialen Längsmittelebene.

Die Riegel 113, die alle gleich ausgebildet und in radialer Richtung verschieb­ bar von zwei Führungskörpern 119 geführt sind, haben im Ausführungsbeispiel eine etwas geringere Breite als die Rastöffnungen 112. Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, die Längsmittelebene des Riegels 113 in der Längsmittelebene einer der Rastöffnungen 112 liegt und der Riegel 113 voll in Eingriff mit dieser Rastöffnung 112 ist, ist deshalb zwischen den Flanken des in die Rastöffnungen 112 eingreifenden Endabschnittes 113′ des Riegels 113 und den Flanken der Rastöffnung ein Zwischenraum 120 vorhanden. Durch diese kleineren Abmes­ sungen des Endabschnittes 113′ der Riegel 113 im Vergleich zu den Abmessun­ gen der Rastöffnungen 112 läßt mit einer geringeren Riegelzahl die Forderung erfüllen, daß in jeder beliebigen Winkellage der beiden Beschlagteile we­ nigstens einer der Riegel 113 in vollständigem Eingriff mit einer der Rastöff­ nungen 112 steht.

Im Anschluß an das stirnseitige Ende 121 jedes Riegels 113 weisen die den Endabschnitt 113′ begrenzenden Flanken je einen ersten Abschnitt 122 auf. Diese beiden ersten Abschnitte 122 sind im gleichen Maße wie die ersten Abschnitte 117 der Rastöffnungen 112 gegenüber der Längsmittelebene des Riegels 113 geneigt. An die ersten Abschnitte 122 schließt sich je ein zweiter Abschnitt 123 an. Diese beiden zweiten Abschnitte 123 verlaufen parallel zur Längsmittelebene und liegen in den beiden Ebenen, welche die von den Füh­ rungskörpern 119 geführten Seitenflächen definieren.

Da der Gelenkbeschlag mittels der Riegel 113 in jeder beliebigen Schwenk­ stellung spielfrei verriegelbar ist, ist in jeder Schwenkstellung nicht nur wenig­ stens einer der Riegel 113 in vollem Eingriff mit einer der Rastöffnungen 112. Außerdem sind wenigstens zwei der Riegel 113 in unvollständigem Eingriff mit zwei der Rastöffnungen 112, und zwar derart, daß bei dem einen Riegel 113 der eine erste Abschnitt 122 und bei dem anderen Riegel der andere erste Ab­ schnitt 122 an der Kante anliegt, welche der zweite Abschnitt 118 der Rastöff­ nung 112 mit der Stirnfläche des sich anschließenden Zahnes bildet.

Sind die nur teilweise in eine der Rastöffnungen 112 eingreifenden Riegel 113 gegen die Sperrstellung hin mittels einer Feder belastet, dann kann man die Federkraft so groß wählen, daß bei einer Gebrauchsbelastung des Gelenkbe­ schlages trotz der fehlenden Selbsthemmung diese Riegel 113 nicht aus der sie aufnehmenden Rastöffnung 112 hinausgedrängt werden. Bei einer Crashbela­ stung des Gelenkbeschlages ist es hingegen zulässig, daß diejenigen Riegel 113, die nur teilweise im Eingriff mit einer der Rastöffnungen 112 sind und den Beschlag spielfrei stellen, gegebenenfalls aus den Rastöffnungen wenigsten ein Stück weit hinausgedrängt werden, weil die dadurch bedingte Schwenkbewe­ gung der beiden Beschlagteile relativ zueinander sehr gering ist. Diese geringe Schwenkbewegung tritt dann auf, wenn keiner der sich in einem vollständigen Eingriff mit einer der Rastöffnungen 112 befindenden Riegel 113 an derjenigen Flanke der Rastöffnung an liegt, an die er für einen Formschluß in Anlage kom­ men muß. Erst bei einer Crashbelastung kommt er auf der einen Seite mit seinem zweiten Abschnitt 123 in Anlage an den zweiten Abschnitt 118 der Rastöffnung 112. Da diese beiden zweiten Abschnitte mit Selbsthemmung aneinander anliegen, ist nunmehr der Gelenkbeschlag formschlüssig verriegelt, was eine weitere Schwenkbewegung der Beschlagteile und eine Verschiebung der Riegel 113 ausschließt.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel soll nur zeigen, daß die Riegel 213 bei einem Gelenkbeschlag der in Rede stehenden Art sich mit ihrem radial nach innen weisenden Ende auf je einer Druckfeder 215 abstützen können, welche den Riegel 213 im Sinne einer Verschiebung radial nach außen bela­ stet.

Für eine Verschiebung der Riegel 213 radial nach innen in die Entriegelungs­ stellung ist jeder Riegel 213 auf derjenigen Seite, auf der bei dem Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 die Nuten 14 vorgesehen sind, mit einem Nocken 224 versehen, dessen radial nach außen weisende Nockenfläche in Richtung auf die Innenfläche einer Kulisse 225 gedrückt wird. Die Kulisse 225 ist an einem konzentrisch zum Gelenkzapfen angeordneten und auf diesem drehbar gelager­ ten sowie mit einer Auslöseeinrichtung gekoppelten Kulissenträger vorgesehen. Durch eine Betätigung der Auslöseeinrichtung im Sinne eines Entriegelns des Beschlages wird jeder der einem Riegel 213 zugeordneten Abschnitte der Kulisse 225 in Richtung des Pfeiles 226 bewegt, wodurch alle Riegel 213 in ihre Entriegelungsstellung bewegt werden. Eine Bewegung der Kulisse 225 in entgegengesetzter Richtung ermöglicht es den Druckfedern 215, die Riegel 213 in ihre Sperrstellung oder gegen diese hin zu verschieben.

Der in Fig. 4 dargestellte Riegel 213 weist einen trapezförmig ausgebildeten Endabschnitt 213′ auf. Selbstverständlich könnte der Endabschnitt 213′ auch so wie der Endabschnitt 113′ der Riegel 113 ausgebildet sein, wobei dann die Rastöffnungen ebenfalls parallel zur radialen Längsmittelebene verlaufende Flanken oder Flankenabschnitte haben müßte.

Claims (10)

1. Gelenkbeschlag für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, mit zwei um die Gelenkachse relativ zueinander schwenkbaren Beschlagtei­ len, von denen der eine mit konzentrisch zur Gelenkachse und über einen Winkel von 360° verteilt angeordnete Rastöffnungen und der ande­ re mit in diese Rastöffnungen einführbaren Rastelementen versehen ist, sowie mit einer Betätigungseinrichtung für die Rastelemente, die alle unabhängig voneinander gegen die Rastöffnungen hin bewegbar sind und bezüglich der Rastöffnungen eine Anordnung aufweisen, welche in jeder Winkellage innerhalb des Schwenkbereiches des einen Beschlagteils relativ zum anderen Beschlagteil einen Eingriff wenigstens eines der Rastelemente in eine der Rastöffnungen gestattet, nach Patent . . . (Patentan­ meldung P 44 44 407.5-16), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen denjenigen Flächen (122) der Rastelemente (13; 113; 213), welche für eine spielfreie Verriegelung des Beschlages bei Gebrauchslast an den Rastöffnungen (12; 112) anliegen und diesen Berührungsstellen der Rast­ öffnungen (12; 112) ein außerhalb des Selbsthemmungsbereichs liegender Reibschluß vorgesehen ist.

2. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Mittel (15; 118; 123) zur formschlüssigen Sicherung der Rastelemente (13; 113; 213) in deren Sperrlage.

3. Gelenkbeschlag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Mittel die Rastelemente (13; 113; 213) nur bei über der Gebrauchslast liegenden Belastungen formschlüssig in der Sperrlage si­ chern.

4. Gelenkbeschlag nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit allen bezüglich der Gelenkachse radial verschiebbaren Rastelementen (13) in Verbindung stehende Schlingfeder (15).

5. Gelenkbeschlag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder (15) zum Zwecke der gleichzeitigen Bewegung aller Rast­ elemente (13) in ihre Entriegelungsstellung zusammenziehbar ist.

6. Gelenkbeschlag nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder (15) für jedes der Rastelemente (13) die es in die Verrie­ gelungsstellung zu drücken und in dieser zu halten suchende Feder bildet.

7. Gelenkbeschlag nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlingfeder (15) in dem die Rastelemente (13) in Ein­ griff mit den Rastöffnungen (12) haltenden Zustand blockierbar ist.

8. Gelenkbeschlag nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zusätzlichen Mittel durch zusammenwirkende Flächen (118, 123) der Rastelemente (113) und der Rastöffnungen (112) gebildet sind.

9. Gelenkbeschlag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung der Rastöffnungen (112) als Zahnlücken und der Rastelemente (113) als Zähne mit korrespondierend zu den Rastöffnungen (112) ausge­ bildetem Endabschnitt (113′) dieser außer einem am Zahnkopf beginnen­ dem Bereich (122) zunehmender Breite einen Bereich (123) von zumin­ dest im wesentlichen konstanter Breite aufweist, und daß die Zahnlücken (112) von zwei entsprechenden Flächenpaaren (117, 118) begrenzt sind, so daß bei einem unvollständigen Eingriff eines Zahnes (113) in die zu­ geordnete Zahnlücke (112) nur der selbsthemmungsfreie Reibschluß und erst bei zumindest annähernd vollständigem Eingriff ein Formschluß vorhanden ist.

10. Gelenkbeschlag nach einem der Ansprüche 1, 2, 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer Ausbildung der Rastelemente als radial ver­ schiebbare Riegel (213) jeder Riegel (213) von einer vorgespannten Feder (215) mit einer gegen die Sperrstellung gerichteten Kraft beaufschlagt ist und daß jeder Riegel (213) einen Nocken (224) aufweist, welchen die Feder (215) in Richtung auf an eine quer zur Verschieberichtung des Riegels (213) verlaufende und in dieser Richtung bewegbare Kulisse (225) belastet.