DE20000950U1

DE20000950U1 - Gelenk zur Verstellung der Neigung einer Fahrzeugsitzrückenlehne

Info

Publication number: DE20000950U1
Application number: DE20000950U
Authority: DE
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Johnson Controls GmbH
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2010-01-21

Description

9525/X/bs

Johnson Controls GmbH

Industriestraße 20-30, D-51399 Burscheid Gelenk zur Verstellung der Neigung einer Fahrzeugsitzrückenlehne

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenk zur Verstellung der Neigung einer Sitzrückenlehne, vorzugsweise einer Fahrzeugsitzrückenlehne, bestehend aus zwei miteinander in Eingriff bringbaren und mit einer Fixiereinheit gegeneinander verspannbaren Verzahnungsteilen, wobei ein Verzahnungsteil als ein Verzahnungsteil mit Innenverzahnung und ein Verzahnungsteil als ein Verzahnungsteil mit Außenverzahnung ausgelegt ist und wobei ein Verzahnungsteil mit einem Sitzrahmen und ein Verzahnungsteil mit einem relativ zu dem Sitzrahmen um eine den Verzahnungsteilen gemeinsame Schwenkachse schwenkbaren Rückenlehnenrahmen verbunden ist.

Gelenke zum Verstellen von Fahrzeugsitzrückenlehnen sind in vielen unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Sie haben die Aufgabe, die Neigungsversteilbarkeit der Fahrzeugsitzrückenlehne möglichst bequem zu gewährleisten. Eine wesentliche Voraussetzung ist dabei, daß das Gelenk im Falle eines Unfalls die extrem hohen Kräfte in Folge eines plötzlichen Abbremsens oder Beschleunigens des Fahrzeuges aufnehmen kann, ohne daß die Fahrzeugsitzrückenlehne ungewollt umklappt. Hinzu kommt, daß die Rückenlehne im fixierten Zustand nur ein geringes bzw. möglichst kein Bewegungsspiel aufweisen sollte. Diese vielfältigen Anforderungen führen dazu, daß sowohl die Konstruktion, als auch die Herstellung solcher Gelenke aufwendig und kostenintensiv ist. Die zahlreichen Bauteile führen zu einer relativ hohen Verschleißanfälligkeit.

Aus der DE 44 36 108 ist ein Gelenk bekannt, bei dem kegelig geformte

Verzahnungsteile mit Innen- bzw. Außenverzahnung verwendet werden. Dabei ist ein Verzahnungsteil mit dem Fahrzeugsitz, und das andere Verzahnungsteil mit der schwenkbaren Fahrzeugsitzrückenlehne verbunden. Die Verzahnungsteile werden durch gegenseitiges Verspannen in Eingriff gebracht. Im verspannten Zustand können je nach Verzahnung hohe Kräfte aufgenommen werden. Ist das Gelenk dagegen nicht verspannt, greifen die Zahnflanken der beiden Verzahnungsteile nicht ineinander und die Neigung der Rückenlehne kann leicht verstellt werden.

Die bekannte Vorrichtung weist zwar relativ geringe Abmessungen auf, ist aber verhältnismäßig aufwendig konstruiert. Dies führt zu einer erhöhten Verschleißanfälligkeit und zu relativ hohen Herstellungskosten. Auch ist mit der in der DE 44 36 108 A1 offenbarten Vorrichtung aufgrund der relativ groben Verzahnung der Verzahnungsteile keine feinstufige Verstellung der Rückenlehne möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine einfache Konstruktion und geringe Abmessungen aufweist, kostengünstig hergestellt werden kann und dabei gleichzeitig sämtlichen Sicherheitsanforderungen, die an ein solches Gelenk gestellt werden, gerecht wird. Dabei soll ein hohes Maß an Bedienerfreundlichkeit, wie beispielsweise eine möglichst feinstufige Verstellbarkeit und minimales freies Bewegungsspiel der fixierten Fahrzeugsitzrückenlehne, gewährleistet sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Verzahnungsteile mittels einer Schnellspanneinrichtung miteinander in Eingriff bringbar und gegeneinander verspannbar sind.

Das erfindungsgemäße Gelenk weist eine außerordentlich einfache Konstruktion auf, wodurch das Gelenk kompakt und stabil ist. Trotzdem ist die Verstellung der Neigung der Fahrzeugsitzrückenlehne je nach gewählter Verzahnung in sehr feinen Abstufungen, quasi stufenlos, möglich. Auch sind nur verhältnismäßig wenig Bauteile zur Herstellung des Gelenks notwendig, wodurch die Herstellungskosten gegenüber bekannten Gelenken dieser Art deutlich verringert werden können

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in der Beschreibung und in den Unteransprüchen enthalten. Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gelenk in Seitenansicht, teilweise

geschnitten, in gelöstem Zustand,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Gelenk in Seitenansicht, teilweise

geschnitten, in verspanntem Zustand.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, ist ein erfindungsgemäßes Gelenk zwischen einem Sitzrahmen 2 und einem in seiner Neigung verstellbaren Rückenlehnenrahmen 4 angeordnet. Hierbei ist mit dem Sitzrahmen 2 ein Verzahnungsteil 6 mit Innenverzahnung und mit dem schwenkbaren Rückenlehnenrahmen 4 ein Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung jeweils fest verbunden. Grundsätzlich können die Verzahnungsteile 6, 8 aber auch umgekehrt angeordnet sein. Beide Verzahnungsteile 6, 8 sind kegelstumpfförmig ausgeführt, und zwar derart, daß sie unter Eingriff der Verzahnungen miteinander verbunden werden können. Dabei ist in der dargestellten Ausführungsvariante jeweils die Seite der beiden Verzahnungsteile 6, 8 mit dem größeren Durchmesser dem schwenkbaren Rückenlehnenrahmen 4 zugewandt. Der Neigungswinkel &agr; der Schräge der Verzahnungsteile 6, 8 beträgt insbesondere 18°. Durch Verändern des Kegelwinkels, der sich aus dem 2-fachen Neigungswinkel &agr; der Schrägen ergibt, würde sich beispielsweise die Bauhöhe des Gelenkes verringern, da der Weg zur Lösung der Verzahnungsteile 6, 8 voneinander, der axiale Verschiebeweg A, verkürzt würde. Die gewählten Konizitäten sollten allerdings nicht im Bereich der Selbsthemmung liegen. Bezüglich der Verzahnung hat sich ein Modul von zwei als zweckmäßig erwiesen. Durch eine andere Wahl des Moduls ist eine Veränderung der Verzahnungshöhe möglich, wodurch ebenfalls der axiale Verschiebeweg A verändert werden kann. Je geringer die Verzahnungshöhe ist, desto kürzer ist der Verschiebeweg A, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt er lediglich 2 bis 3 mm.

Auf der dem schwenkbaren Rückenlehnenrahmen 4 gegenüberliegenden Seite des Verzahnungsteils 6 mit Innenverzahnung wird das Gelenk durch eine

topfförmige Gelenkkapsel 10 umschlossen. Diese Gelenkkapsel 10 ist fest mit dem Verzahnungsteil 6 verbunden. Mit der Gelenkkapsel 10 ist ein Bolzen 12, der sich von der topfförmigen Gelenkkapsel 10 aus durch die Verzahnungsteile 6 und 8 hindurch erstreckt, fest verbunden. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel fallen die Längsachse des Bolzens 12 und die Schwenkachsen der beiden Verzahnungsteile 6, 8 auf der gemeinsamen Schwenkachse x-x zusammen. Der Bolzen 12 sollte mit der Gelenkkapsel 10 fest verbunden sein, um dem Rückenlehnenrahmen 4 eine ausreichende Abstützung bei nicht in Eingriff befindlichen Verzahnungsteilen 6, 8 zu geben.

An dem der Gelenkkapsel 10 gegenüberliegenden Ende des Bolzens 12 ist eine Schnellspanneinrichtung 13 angeordnet. Im gewählten Ausführungsbeispiel ist als Schnellspanneinrichtung 13 ein auf mindestens einer Exzenterscheibe 14 basierendes Spannsystem dargestellt. Vorzugsweise sind zwei Exzenterscheiben 14 beidseitig des Bolzens 12 derart drehbar befestigt, dass die Drehachsen y-y der Exzenterscheiben 14 senkrecht zur Schwenkachse x-x der verlaufen. Der Mitttelpunkt der Exzenterscheiben 14 liegt außerhalb ihrer Drehachsen y-y. Der Abstand des Mittelpunktes der Exzenterscheiben 14 von deren Drehachse y-y, die Exzentrität der Exzenterscheiben, bestimmt den Verschiebeweg A zum Verspannen und Lösen der Verzahnungsteile 6, 8. Die Exzenterscheiben 14 sind über einen im Bolzen 12 drehbar gelagerten Lagerstift 16 drehfest miteinander verbunden. An mindestens einer der Exzenterscheiben 14 ist ein Handgriff 18 befestigt. Alternativ kann der Handgriff 18 bei entsprechender Ausformung des Bolzens 12 auch direkt mit dem Lagerstift 16 verbunden sein. Die Exzenterscheiben 14 wirken auf einen vorzugsweise zwischen dem Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung und den Exzenterscheiben 14 angeordneten Druckring 20. Zwischen der Gelenkkapsel 10 und dem Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung ist ein federelastisches Mittel 22 angeordnet, das sich an der Gelenkkapsel 10 abstützt und Druck auf das Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung ausübt, wodurch letzteres bei gelöster Schnellspanneinrichtung 13 aus der Innenverzahnung, des Verzahnungsteils 6 mit Innenverzahnung in Richtung der Exzenterscheiben 14 um den Verschiebeweg A herausgedrückt wird. Als federelastisches Mittel 22 hat sich eine auf dem Bolzen 12 angeordnete Druckfeder 22 als vorteilhaft erwiesen, da diese das Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung aufgrund des Kraftangriffs nahe der Schwenkachse x-x ohne Verkanten aus dem Verzahnungsteil 6 mit Innenverzahnung herausdrückt. Bezüglich dieses

federelastischen Mittels 22 sind aber eine Vielzahl alternativer Möglichkeiten denkbar. Beispielsweise können zwei oder mehrere Federn oder auch völlig andere Federtypen eingesetzt werden. Auch ist es denkbar, das federelastische Mittel 22 nicht zwischen der Gelenkkapsel 10 und dem Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung anzuordnen, sondern zwischen dem Sitzrahmen 2 und dem schwenkbaren Rückenlehnenrahmen 4, wenn diese entsprechend ausgeformt sind.

In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand läßt sich der schwenkbare Rückenlehnenrahmen 4, um die Schwenkachse x-x in den gewünschten Neigungswinkel schwenken. Damit der schwenkbare Rückenlehnenrahmen 4 dabei aufgrund der Schwerkraft nicht unkontrolliert umklappt, ist es wünschenswert an einer geeigneten Stelle des Gelenkes ein federelastisches Mittel, beispielsweise eine Spiralfeder vorzusehen, die auf den schwenkbaren Rückenlehnenrahmen 4 eine Gegenkraft zur Schwerkraft ausübt, um diese zu kompensieren.

Ist die gewünschte Neigungsposition des schwenkbaren Schenkels 4 erreicht, werden die beiden Verzahnungsteile 6, 8 gemäß Fig. 2 durch Umlegen des Handgriffes 18 in Eingriff gebracht und verspannt. Die Exzenterscheiben 14 verschieben dabei den Druckring 20 und damit das Verzahnungsteil 8 mit Außenverzahnung gegen den Druck des federelastischen Mittels 22 um die Strecke A auf dem Bolzen 12. Dabei zentriert sich das Verzahnungsteil mit Außenverzahnung 8 im Verzahnungsteil 6 mit Innenverzahnung. Die Exzenterscheiben 14 werden dabei minimal über ihren Totpunkt hinaus verschwenkt, so daß ein ungewolltes Lösen der Verspannung z. B. durch Vibration ausgeschlossen ist.

Selbstverständlich sind außer dem im Ausführungsbeispiel gezeigten Prinzip auch andere Schnellspannvorrichtungen 13 möglich. So ist es beispielsweise denkbar, den Bolzen 12 an der der Gelenkkapsel 10 gegenüberliegenden Seite mit einem Gewinde zu versehen und das Lösen und Verspannen mittels einer Schraube zu gewährleisten.

Die Konstruktion des erfindungsgemäßen Gelenks ist einfach und robust und kann problemlos an spezielle Anforderungen angepaßt werden. Die Herstellung ist kostengünstig und die Bedienung aufgrund des kurzen

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Verschiebewegs A einfach und bequem.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruches 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die Erfindung zu verstehen.

Claims

1. Gelenk zur Verstellung der Neigung einer Sitzrückenlehne, vorzugsweise einer Fahrzeugsitzrückenlehne, bestehend aus zwei miteinander in Eingriff bringbaren und mit einer Fixiereinheit gegeneinander verspannbaren Verzahnungsteilen, wobei ein Verzahnungsteil als ein Verzahnungsteil mit Innenverzahnung (6) und ein Verzahnungsteil als ein Verzahnungsteil mit Außenverzahnung (8) ausgelegt ist und wobei ein Verzahnungsteil (6 oder 8) mit einem Sitzrahmen (2) und ein Verzahnungsteil (6 oder 8) mit einem relativ zu dem Sitzrahmen (2) um eine den Verzahnungsteilen (6, 8) gemeinsame Schwenkachse (x-x) schwenkbaren Rückenlehnenrahmen (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsteile (6, 8) mittels einer Schnellspanneinrichtung (13) miteinander in Eingriff bringbar und gegeneinander verspannbar sind.

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein entgegen der Spannrichtung der Schnellspanneinrichtung (13) wirkendes federelastisches Mittel (22) ausgebildet ist, dessen Wirkrichtung in Richtung der Schwenkachse (x-x) verläuft.

3. Gelenk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellspanneinrichtung (13) auf einem Bolzen (12) angeordnet ist, der in der Schwenkachse (x-x) verläuft.

4. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (12) auf der dem schwenkbaren Rückenlehnen rahmen (4) gegenüberliegenden Seite der Verzahnungsteile (6, 8) über eine Gelenkkapsel (10) mit dem Sitzrahmen (2) fest verbundenen ist.

5. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellspanneinrichtung (13) aus mindestens einer Exzenterscheibe (14), vorzugsweise zwei Exzenterscheiben (14), gebildet wird, die an dem der Gelenkkapsel (10) gegenüberliegenden Ende des Bolzens (12) derart drehbar befestigt ist (sind), dass die Drehachse(n) (y-y) der Exzenterscheibe(n) (14) senkrecht zur Schwenkachse x-x der Verzahnungsteile (6, 8) verläuft (verlaufen).

6. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Exzenterscheiben (14) über einen im Bolzen (12) drehbar gelagerten Lagerstift (16) drehfest miteinander verbunden sind, wobei die Längsachse des Lagerstiftes (16) die gemeinsame Drehachse (y-y) der Exzenterscheiben (14) bildet.

7. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit mindestens einer Exzenterscheibe (14) ein Handgriff (18) fest verbunden ist.

8. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe(n) (14) im verspannten Zustand des Gelenkes über die Position, die den maximalen Druck in Richtung der Gelenkkapsel (10) ausübt (den Totpunkt), hinausgeschwenkt ist (sind).

9. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenverzahnungsteil (8) und der (den) Exzenterscheibe(n) (14) ein Druckring (20) auf dem Bolzen (12) angeordnet ist.

10. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsteile (6, 8) einen Verzahnungsmodul von zwei aufweisen.

11. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsteile (6; 8) einen Kegelwinkel von 36° aufweisen.

12. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dasfederelastische Mittel (22) zwischen der Gelenkkapsel (10) und dem Außenverzahnungsteil (8) auf dem Bolzen (12) angeordnet ist.

13. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dasfederelastische Mittel (22) eine Schraubenfeder ist.

14. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Mittel (22) als Blattfeder ausgebildet ist.

15. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkapsel(10) topfförmig ausgebildet ist.

16. Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lösung der Verzahnungsteile (6, 8) zwischen diesen ein Verschiebeweg (A) von 2 bis 3 mm vorgesehen ist.

17. Gelenk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (12) ein Außengewinde aufweist, auf das eine Schraube aufschraubbar ist.