DE19540631C2 - Selbstsperrende Schrittschaltmechanik für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes - Google Patents
Selbstsperrende Schrittschaltmechanik für eine Verstellvorrichtung eines FahrzeugsitzesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstsperrende Schrittschaltmechanik
für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, die eine Freilaufbremse
und ein Gestell aufweist, an dem einerseits ein Handhebel um eine Achse
schwenkbar gelagert ist und in dem andererseits eine Lagerwelle eines mit
Zahnflanken versehenen Stellrades gelagert ist, wobei am Handhebel eine
Mitnehmereinrichtung schwenkbar angelenkt ist, die zwei mit den Zähnen
des Stellrades zusammenwirkende Mitnehmerbereiche hat, von denen (a) in
einer Transportrichtung jeweils nur einer aktiv ist, die sich (b) in einer
Mittelstellung des Handhebels außer Eingriff mit den Zahnflanken des
Stellrades befinden und von denen (c) einer beim Verschwenken des Hand
hebels aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahnflan
ke des Stellrades kommt und dieses transportiert, wohingegen der andere
außer Eingriff mit dem Stellrad bleibt.
Eine derartige Schrittschaltmechanik ist aus der DE 44 00 910 A1 bekannt.
Der Antrieb wird dabei durch Zusammenwirken von Handhebel Mitnehme
reinrichtung und Stellrad erreicht, die selbstsperrende Wirkung wird durch
die Freilaufbremse erzielt. Sie ist beispielsweise als ein Klemmrollenfrei
lauf ausgeführt, wie er in der genannten Patentanmeldung beschrieben ist.
Bei der vorbekannten Schrittschaltmechanik befindet sich die Mitnehme
reinrichtung in einem Bereich zwischen der Lagerwelle des Stellrades und
der Achse des Handhebels. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen
zwei miteinander in Eingriff befindlichen Zahnrädern, wobei das eine Zahn
rad das Stellrad ist und das andere Zahnrad durch die Mitnehmerbereiche
der mit dem Handhebel schwenkverbundenen Mitnehmereinrichtungen gebil
det wird.
Nachteilig bei dem vorbekannten Schrittschaltwerk ist nun, daß im Rück
hub, also nach einem Transporthub, ein Mitnehmerbereich über die Zähne
des Stellrades rutscht und/oder der Mitnehmerbereich, der nicht für den
Transport benutzt wird, gegen eine Zahnflanke des Stellrades anschlägt
und durch diese Zahnflanke aus dem Weg geschwenkt wird. Dabei wird
stets ein Geräusch produziert. Dieses will man vermeiden.
Ausgehend von der selbstsperrenden Schrittschaltmechanik nach der ein
gangs genannten Art liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die
vorbekannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß ein stets siche
res, aber geräuschloses Arbeiten erreicht wird und daß der Handhebel über
einen größeren Schwenkwinkel als bisher gegenüber dem Gestell ver
schwenkt werden kann.
Ausgehend von der Schrittschaltmechanik der eingangs genannten Art wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Handhebel um die Lagerwelle
schwenkbar ist, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die den jeweils
in Drehrichtung vorn liegenden Mitnehmerbereich beim Verschwenken des
Handhebels aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer
Zahnflanke des Stellrades bringt und am Ende des Transporthubes des
Handhebels zunächst diesen Mitnehmerbereich vom Stellrad freigibt, bevor
er frei von den Zähnen des Zahnrades zusammen mit dem Handhebel zu
rückbewegt wird.
Durch die Lagerung des Handhebels gleichachsig mit dem Stellrad werden
präzise geometrische Vorbedingungen für einen sauberen Eingriff des je
weils zuständigen Mitnehmerbereichs mit dem Stellrad erreicht. Normaler
weise befinden sich beide Mitnehmerbereiche außer Eingriff mit den Zähnen
des Stellrades, sie werden in dieser Ausgangsposition elastisch vorbelastet
gehalten. Wird ausgehend aus seiner Mittelstellung der Handhebel in eine
Richtung bewegt, so bewirkt die Steuereinrichtung, daß zunächst der in
Transportrichtung vorn liegende Mitnehmerbereich in Eingriff mit den Zäh
nen des Stellrades kommt und erst danach ein Transport des Stellrades
stattfindet. Der Antriebshub kann nun über einen beliebigen Winkel erfol
gen. Wird er beendet, wird der Anfang des Rückweges benutzt, um über die
Steuereinrichtung den in Eingriff befindlichen Mitnehmerbereich freizu
schwenken, beim anschließenden eigentlichen Rückhub sind dann die Zähne
nicht mehr in Eingriff und findet kein Geräusch aufgrund übereinander
rutschender Verzahnungsteile statt.
In einer bevorzugten Ausbildung ist die Steuereinrichtung eine Bremse, die
zwischen der Mitnehmereinrichtung und dem Gestell angeordnet ist und auf
einem dieser Teile reibend schleift. Dadurch wird erreicht, daß die Mit
nehmereinrichtung bei Beginn einer Bewegung des Handhebels gegenüber
dem Handhebel zunächst zurückbleibt, dies führt zu einem Schwenkwinkel
der Mitnehmereinrichtung um die Mitnehmerachse derart, daß der Mitneh
merbereich in die Zähne des Stellrades eingreifen kann bzw. aus ihnen
herausgehoben wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Bremse derart ausgebil
det, daß eine kleine Kugel mittels einer Druckfeder gegen eines der Teile,
vorzugsweise gegen das Gestell, gedrückt wird. Dadurch schleift die Kugel
bei einer Schwenkbewegung des Handhebels über das Gestell und bewirkt
eine Bremsung. Eine derartige Bremse verschleißt praktisch nicht. Durch
Auswahl der Kugel, beispielsweise in Form einer Kunststoffkugel, kann
eine hervorragende Geräuschdämmung erzielt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung greift die Kugel in eine kleine Vertie
fung ein, die vorzugsweise im Gestell vorgesehen ist. In diesem Zustand
befindet sich der Handhebel in seiner Mittelstellung und ist die Mitnehme
reinrichtung außer Eingriff.
Die Bremse befindet sich vorzugsweise zwischen der Lagerwelle und der
Mitnehmerachse. Dadurch wird erreicht, daß der jeweils in Drehrichtung
vorn liegende Mitnehmerbereich zum Eingriff gebracht wird.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Handhebel durch eine Mittellagen
feder beaufschlagt, die den Handhebel in der Mittellage elastisch hält. Die
Mitnehmereinrichtung, die vorzugsweise einstückig beide Mitnehmerbereiche
aufweist, ist in einer bevorzugten Ausführung durch eine Mittellagenfeder
in ihrer Ausgangsposition gehalten, in der sie nicht mit den Zähnen des
Stellrades in Eingriff ist. In einer bevorzugten Ausführung wird nur eine
Mittellagenfeder benutzt, die sowohl die Mittelstellung des Handhebels als
auch die Ausgangsposition der Mitnehmereinrichtung sicherstellt. Eine be
sonders bevorzugte Anordnung weist entsprechend Anspruch 6 zwei Mittellagenarme
auf, die von einer Mittellagenfeder aufeinanderzu gezogen werden.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen
Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung zweier nicht einschrän
kend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfindung, die unter be
zugnahme auf die Zeichnungen im folgenden näher erläutert werden. In
dieser zeigen:
Fig. 1: Ein Montagebild einer ersten Ausführungsform der Schrittschaltme
chanik,
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung, teilweise schnittbildlich ausge
führt, der wesentlichen Teile einer Schrittschaltmechanik in einer zweiten
Ausführung,
Fig. 3: ein Teilstück aus Fig. 2 bei gleicher Art der Darstellung, gleichem
Blickwinkel und gleicher Position der Teile, um die Nullstellung erläutern
zu können und
Fig. 4: eine Darstellung entsprechend FIG: 3, jedoch nach einem Schwenk
winkel des Handhebels um den Winkel phi, der zu einem Eingriff der Mit
nehmereinrichtung, aber noch nicht zu einem Transport des Stellrades
führt.
Wie sich aus den Figuren ersehen läßt, hat die Schrittschaltmechanik ein
Gestell 20, das in der konkreten Ausführung jeweils durch eine Grundplat
te 19 und ein Deckblech 21 realisiert ist. Ein Handhebel 22 ist um eine
Lagerwelle 28 schwenkbar angeordnet. Hierfür ist in der Grundplatte 19
eine Lagerbohrung 26 vorgesehen, sie wird von einem Ritzel 30, das mit der
Lagerwelle 28 gleichachsig ist, durchgriffen. Dieses Ritzel befindet sich
auf der Ausgangsseite einer Freilaufbremse 24, die im Rückwege sperrt.
Eingangsseitig ist der Freilaufbremse 24 ein Stellrad 46 zugeordnet, das
gleichachsig mit der Lagerwelle 28 ist, vorzugsweise mit ihr drehverbunden
ist. Die Lagerwelle greift in eine entsprechende Passbohrung des Deck
blechs 21. Deckblech 21 und Grundplatte 19 sind durch drei Distanzstücke
32 in Abstand voneinander gehalten, sie werden durch Schrauben 34, die
auch als Nieten ausgeführt sein können, miteinander verbunden.
Im Handhebel 22 ist eine Lagerbohrung 36 ausgebildet, in den ein Stift
greift, der eine Mitnehmereinrichtung 50, die hier als einstückiger, im we
sentlichen dreieckförmiger und klappsymmetrischer Mitnehmer 50 ausge
führt ist, schwenklagert. Dieser Mitnehmer 50 hat zwei Mitnehmerbereiche
52, 54. Sie haben jeweils einige, mit der Verzahnung des Stellrades 46 in
Eingriff gelangende Zähne, beispielsweise drei.
Zwischen diesem Lagerstift und der Lagerwelle 28 hat der Mitnehmer 50
eine Bohrung 56. Sie wird von einem Stift 58 durchgriffen, der von einem
Ringteil 60 parallel zur Achse der Lagerwelle 28 vorspringt. Dieser Ringteil
60 umgreift die Freilaufbremse 24 und kann ihr gegenüber verdreht werden.
Aufgrund des Umgriffs erhält er eine Führung. Er hat eine Ausnehmung, in
deren Mitte der Stift vorspringt und die den Mitnehmer 50 aufnimmt.
Auf der dem Stift 58 gegenüberliegenden Seite hat der Mitnehmer 50 eine
Sackbohrung, in ihr ist eine kleine Schraubendruckfeder 62 und eine Kugel
64 angeordnet, letztere steht unter dem Druck der Feder 62 vor. Sie
schleift auf der Oberfläche der Grundplatte 19 und bewirkt dadurch eine
Reibung. Schraubendruckfeder 62 und Kugel 64 bilden eine Bremse, die er
findungsgemäß die Funktion einer Steuereinrichtung hat.
Auf dem Deckblech 21 sind außen zwei etwa L-förmige Mittellagenarme 66
schwenkbar angelenkt, sie werden von einer Mittellagenfeder 68 so aufein
anderzu gezogen, daß freie Enden 70 der Mittellagenarme im wesentlichen
parallel zueinander und in einem geringen Abstand voneinander sind. Von
dem Deckblech 21 springt ein Haltevorsprung 72 vor, er befindet sich stets
zwischen den freien Enden 70 und am Rande eines Fensters 74. Durch die
ses Fenster 74 ragt ein Mittellagenvorsprung 76 des Handhebels 22, der
sich ebenfalls zwischen den freien Enden 70 befindet. Der Handhebel 22 hat
ebenfalls ein Fenster. Es wird von dem in seinem vorderen Bereich als fla
ches Teil ausgeführten Stift 58 durchgriffen. Dieses flache Teil befindet
sich ebenfalls zwischen den freien Enden. Es ist jedoch vorzugsweise ger
ingfügig schmaler als der Mittellagenvorsprung 76 des Handhebels 22.
Die Schrittschaltmechanik funktioniert wie folgt: Wird der Handhebel 22
ausgehend von der Mittellage, in der er durch die Anordnung aus den Mit
tellagenarmen 66 und der Mittellagenfeder 68 sowie den weiteren Teilen
gehalten wird, in eine Richtung verschwenkt, so drückt sein Mittellagenvorsprung
76 den in Bewegungsrichtung vorn liegenden Mittellagenarm 66
zur Seite. Der andere Mittellagenarm bleibt, gehalten durch die Anlage an
dem gehäusefesten Haltevorsprung 72, in seiner Position. Bei der Schwenk
bewegung wird der Mitnehmer 50 grundsätzlich mitbewegt. Da er aber durch
die Bremse 62, 64 gehalten wird, kippt er zunächst so, daß sein in Bewe
gungsrichtung vorn liegender Mitnehmerbereich in Eingriff mit den Zähnen
des Stellrades 46 gelangt. Erst bei weitergeführter Verstellbewegung wird
das Stellrad 46 gedreht. Dadurch dreht sich dann auch das Ritzel 30.
Sobald der Antriebshub beendet ist, sperrt die Freilaufbremse 24. Der
Rückweg des Handhebels 22 wird nun durch die Mittellagenfeder 68 be
wirkt, zumindest unterstützt. Schwenkt der Handhebel 22 wieder auf die
Mittestellung zu, so bleibt, bewirkt durch die Bremse 62, 64, der Mitnehmer
50 zurück, dies bewirkt ein Ausschwenken des zuvor in Eingriff befindli
chen Mitnehmerbereichs 52 aus der Verzahnung des Stellrades 46. Der
Rückhub erfolgt danach frei von einem Geräusch oder Eingriff irgenwel
cher Zähne.
Der Hub ist vollständig beendet, wenn sich der Mittellagenvorsprung 76
und das flache Teil des Stits 58 wieder in Überdeckung mit dem Haltevor
sprung 72 befinden.
Ein weiterer Hub erfolgt genauso wie der soeben beschriebene Hub. Bei
einem Hub in die andere Richtung laufen die Vorgänge entsprechend anders
ab.
Ein zweite Ausführung der Vorrichtung ist aus den Fig. 2 bis 4 ersicht
lich. Es ist nun kein Ringteil 60 vorgesehen, vielmehr springt vom Mitneh
mer 50 nach unten ein Bremsteil vor, das nun die Aufgabe der Kugel und
der Druckfeder übernimmt. Ihm ist eine Einsenkung 78 in der Grundplatte
19 zugeordnet. Eine derartige Einsenkung kann auch für die Kugel 64 in
der Grundplatte 19 ausgebildet sein. Weiterhin springt vom Mitnehmer 50 in
Gegenrichtung zum Bremsteil ein Zentrierstreifen 82 vor, der dem flachen
Teil des Stiftes 58 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 entspricht. Wie Fig.
2 zeigt, befinden sich in der dort wiedergegebenen Mittelstellung des
Handhebels 22 der Mittellagenvorsprung 76, der Haltevorsprung 72 und der
Zentrierstreifen 82 in Überdeckung und in Anlage an den freien Enden 70
der Mittellagenarme 66. Auf diese Weise ist die Anordnung klapperfrei. Der
Mitnehmer 50 ist außer Eingriff mit den Zähnen des Stellrades 46. Diese
Anordnung ist auch noch einmal in Fig. 3 gezeigt.
Wird nun der Handhebel 22 um einen Winkel, der in Fig. 4 mit phi bezeich
net ist, geschwenkt, so führt dies zunächst noch nicht zu einem Transport,
sondern lediglich zu einem Eingriff eines Mitnehmerbereichs 52 oder 54 des
Mitnehmers 50 in die Verzahnung des Stellrades 40. Wie aus Fig. 4 zu erse
hen ist, nimmt der Handhebel 22 bei seiner Schwenkbewegung ausgehend
von seiner Mittelstellung zwar den Mitnehmer 50 mit, dieser wird aber da
bei zunächst lediglich nur verschwenkt, das Bremsteil bleibt in der Ein
senkung. Erst bei einem Schwenkwinkel oberhalb des Winkels phi findet
ein Transport statt. Das Kippen des Mitnehmers 50 ist durch einen Pfeil 80
dargestellt.
Claims (7)
1. Selbstsperrende Schrittschaltmechanik für eine Verstellvorrichtung ei
nes Fahrzeugsitzes, die eine Freilaufbremse (24) und ein Gestell (20)
aufweist, an dem einerseits ein Handhebel (22) um eine Achse schwenk
bar gelagert ist und in dem andererseits eine Lagerwelle (28) eines mit
Zahnflanken versehenen Stellrades (46) gelagert ist, wobei am Handhe
bel (22) eine Mitnehmereinrichtung (50) schwenkbar angelenkt ist, die
zwei mit den Zähnen des Stellrades zusammenwirkende Mitnehmerberei
che (52, 54) hat, von denen (a) in einer Transportrichtung jeweils nur
einer aktiv ist, die sich (b) in einer Mittelstellung des Handhebels (22)
außer Eingriff mit den Zahnflanken des Stellrades (46) befinden und
von denen (c) einer beim Verschwenken des Handhebels (22) aus seiner
Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahnflanke des Stellra
des (46) kommt und dieses transportiert, wohingegen der andere außer
Eingriff mit dem Stellrad (46) bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Handhebel (22) um die Lagerwelle (28) schwenkbar ist, daß eine Steuer
einrichtung vorgesehen ist, die den jeweils in Drehrichtung vorn lie
genden Mitnehmerbereich (52) beim Verschwenken des Handhebels
(22) aus seiner Mittelstellung in Eingriff mit mindestens einer Zahn
flanke des Stellrades (26) bringt und am Ende des Transporthubes des
Handhebels (22) zunächst diesen Mitnehmerbereich (52) vom Stellrad (46)
freigibt, bevor er frei von den Zähnen des Stellrades zurückbewegt
wird.
2. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung eine zwischen Gestell (20) und Mitnehmereinrich
tung (50) wirkende, reibende Bremse ist, die bewirkt, daß die Mitnehme
reinrichtung bei einer Bewegung des Handhebels (22) gegenüber diesem
anfänglich zurückbleibt.
3. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremse von einer Druckfeder (62) und einer Kugel (64) gebildet ist.
4. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in
Mittelstellung des Handhebels (22) die Bremse, z. B. die Kugel (64) in
eine kleine Vertiefung (Einsenkung (78)) eingreift.
5. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Mitnehmerbereiche (52, 54) einstückig an einem mittig am
Handhebel (22) angeordneten Mitnehmer (50) ausgebildet sind oder daß
zwei seitliche, separat ausgeführte Mitnehmer vorgesehen sind.
6. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am
Gestell zwei Mittellagenarme (66) schwenkbar angelenkt sind, die von
einer Mittellagenfeder (68) aufeinanderzu gezogen werden, daß sich zwi
schen freien Enden (70) dieser Mittellagenarme (66) erstens ein Mittella
genvorsprung (68) befindet, der vom Handhebel (22) vorspringt, daß dort
zweitens ein gehäusefester Haltevorsprung (72) vorgesehen ist, und daß
drittens sich dort ein Vorsprung befindet, der mit der Mitnehmerein
richtung (50) in Verbindung steht, sodaß am Ende eines Transporthubes
des Handhebels (22) und bei Beginn der Rückbewegung die Mittellagen
feder (68) zunächst nur auf den Mittellagenvorsprung (7668) einwirkt
und den Handhebel (22) zurückschwenkt, bis die Mitnehmereinrichtung
(50) geschwenkt und außer Eingriff mit dem Stellrad (46) ist, wonach
dann auch die Mitnehmereinrichtung (50) mit zurückbewegt wird.
7. Schrittschaltmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mitnehmereinrichtung (50) einen Ringteil (60) aufweist, der das
Stellrad (46) umgreift und frei drehbar ist und von dem mindestens ein
Stift (58) achsparallel vorspringt, an dem die Mitnehmereinrichtung (50)
schwenkbar gelagert ist.
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