DE3201309C2

DE3201309C2 - Verstellmechanismus zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Bauteile

Info

Publication number: DE3201309C2
Application number: DE19823201309
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(grad.) 4050 Mönchengladbach Lortz; Wolfgang Prof. Dr.-Ing. Lortz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1985-11-07
Also published as: DE3201309A1

Abstract

Die Erfindung besteht aus einem universell einsetzbaren Verstellmechanismus, der eine feinfühlige, kontinuierliche, zentrische Verstellung zweier Bauteile ermöglicht, integrierbar ist, ein hohes Maß an Sicherheit gegen stoßartige Belastung bei gleichzeitiger Spielfreiheit sowie gute Handhabung gewährleistet. Dies wird durch eine Getriebeanordnung erreicht, bei der mehrere Zahnräder in beide Bauteillaschen unterschiedlicher Zähnezahl eingreifen. Durch Drehung der Zahnräder erfolgt eine Relativverschiebung der beiden Bauteillaschenhälften gegeneinander. Durch Abstimmung der Zähnezahlen sowie Variation der Module und der Eingriffswinkel läßt sich erreichen, daß der Betriebseingriffswinkel an beiden Bauteillaschenhälften gleich wird. Somit tritt bei rückwärtiger Beanspruchung der Beschlaglasche ein Blockieren nicht mehr über Selbsthemmung auf, sondern die Kräfte werden an dem im Eingriff stehenden Zahn momentenfrei aufgenommen. Demzufolge wirkt dieser Zahn wie eine "Paßfeder". Durch günstige Positionierung der Zahnräder zueinander kann ein statisch bestimmtes System erreicht werden, so daß sich letztlich auch die Systemkräfte gegenseitig aufheben. Diese Gesetzmäßigkeiten lassen sich an einer Innen- wie Außenverzahnung realisieren.

Description

— daß sich sämtliche Kräfte und Momente am in Eingriff stehenden Zahn aufheben, & h.

— daß der Verstellmechanismus kräftefrei ist, dadurch daß eine Evolventenverzahnung srät immer konstanten Eingriffsverhältnissen verwendet ist, in weicher die Betriebseingriffwinkel an beiden Beschlaglaschen (15 und 16) gleich sind,

— daß der Verstellmechanismus momentfrei ist, dadurch, daß die Betriebswälzkreise der Beschlaglasche (15) und die Betriebswälzkreise der Beschlaglasche (16) gleich sind, d. h. gleich Wälzpunkte haben.

2. Verstellmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er sowohl für außenverzahnte als auch für innenverzahnte Bauteile eingesetzt werden kann.

3. Verstellmechanismiü' na<"H Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er elastisch mittels Bohrung in den Planeier.räde.-is (26) spielfrei ausgeführt ist.

Die Erfindung betrifft einen Verstellmechanismus Zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Bauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung zur Feinverstellung von Rückenlehnen ist beispielsweise aus der DE-PS 12 97 496 oder auch DE-PS 16 80128 bekannt, bei welcher eine schwenkbare Baschlaglasche mit einem innenverzahnten Getriebezug und die andere Beschlaglasche mit einem außenverzahnten Getriebezug verbunden ist, wobei der außenverzahnte Getriebezug mittels Exzenterbolzen im innenverzahnten Getriebezug abläuft. Eine relative Verschiebung dieser beiden Beschlaglaschen wird dadurch erreicht, daß die Zähnezahldifferenz zwischen Hohlrad und Stirnrad eins beträgt. Dieser Gelenkbeschlag ist zwar kontinuierlich verstellbar und die beiden Beschlaglascnen bleiben während des Schwenkens stetig im Eingriff, jedoch wird hierbei die Sperrsicherheit bei Belastung mittels der geringen Zähnezahldifferenz erreicht.

Aus dieser geringen Zähnezahldifferenz resultiert ein geringer Reibwinkel (Tan λ <6°), so daß dieser Mechanismus infolge eines kritischen Gleitwinkels zur Selbsthemmung neigt und die Getriebeübersetzung blockiert. Jedoch wirkt der Selbsthemmwinkel zwischen beiden Beschlaglaschen so, daß eine Verstellung unter Last nicht möglich ist.

Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht infolge der Exzenterverstellung in der exzentrischen Bewegung der beiden Beschlaglaschen gegeneinander. Diese Bewegung wird auf die Anschlußteile übertragen und führt zu einem »Taumeln« der Rückenlehne. Dieser »Taumeleffekt« im Bereich des Übertragungsrohres führt unter Umständen zu einer Schwergängigkeit und damit im praktischen Einsatz zu einer Unbrauchbarkeit der Lehnenverstellung.

ίο Eine ähnliche Konstruktion ist auch durch die DE-PA 26 09 607; FR-PS 24 55 869 bekannt Auch diese Konstruktion besitzt einen Exzenterbolzen, auf der ein außenverzahntes Zahnrad taumelt Dieses außenverzahnte Zahnrad kämmt mit zwei innenverzahnten, zentrisch gelagerten Hohlrädern, deren Zähnezahldifferenz ebenfalls wenigstens eines beträgt In diesem Fall wird der Taumeleffekt zwar nicht mehr auf die Lehne übertragen, jedoch hat auch dieser Gelenkbeschlag den Nachteil, daß zur Aufrechterhaltung einer Feststellsicherheit nur hohe Untersetzungsverhältnisse in Frage kommen, wobei bei Belastung ein Blockieren des Getriebes durch Selbsthemmung erreicht wird. Somit kann eine Verstellung unter Last nicht erfolgen.
Es ist weiterhin bekannt daß der statische Reibwinkel μ₅αι {/ism Φ Mdytt) ungleich dem dynamischen Reibwinkel μάγη ist

Das hat zur Folge, daß bei dynamischer Belastung einer unbelasteten Rückenlehne diese Lehne sich infolge ihres Eigengewichtes und bei Überschreitung des dynamischen Reibwinkels automatisch verstellt Dieses Verhalten genügt nicht den hohen Sicherheitsaspekten der Automobilindustrie für den Innenraum. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß infolge der geringen Zähnezahldifferenz die Schwenkung der Rückenlehne um einen geringen Schwenkwinkel eine sehr langwierige Betätigung der Handhabe erforderlich macht Ein weiterer Aspekt besteh ι darin, daß diese Verzahnung aus funktionstechnischen Gründen nicht spielfrei gehalten werden kann und demzufolge bei extremer Belastung atmen könnte.

Das heißt, infolge der Kraftrichtung sowie der Kopf- und Fußkürzung drücken sich die im Eingriff befindlichen Zähne gegenseitig weg. Der Überdeckungsgrad wird verändert und dieser Effekt führt unter Umständen zu einem Durchrutschen der Verzahnung.

Auch eine unter DE-PS 26 60 395; FR-PS 23 61 082 bekannte Konstruktion besitzt ähnliche Eigenschaften. Hier wird das Taumeln des Exzenterbolzens mittels mehrerer Stifte, die in entsprechend größter ausgeformte Bohrungen einer Gegenplatte eingreifen aufgehoben. Auch hier wird mittels Planetensystem angetrieben und die Haltekräfte beim Crash-Test mittels Selbsthemmung realisiert. Neben den bereits geschilderten Nachteilen kommt hier noch ein größeres Spiel im Überset-Zungsgetriebe hinzu, das ebenfalls den hohen Sicherheitsaspekten der Automobilindustrie nicht genügt.

Bei einigen Konstruktionen (FR-PS 23 07 495; FR-PS 15 66 179) entartet der Exzenterbolzenantrieb in einen Gleitschuh, der das Planetenrad exzentrisch antreibt.

Auch hier wird die Feststellsicherheit nur aufgrund von Reibungsgesetzmäßigkeiten realisiert, so daß sich diese Konstruktionen weder unter Last verstellen lassen, noch bei dynamischer Belastung die Position behalten.

Eine weitere Konstruktion ist beispielsweise aus der DE-PS 26 04 489; FR-PS 22 99 984 bekannt, bei welcher zwei Schwenkplatten mit Innenverzahnung und unterschiedlicher Zähnezahl mit einem Sonnenrad und vier Planetenrädern kämmen. Der kontinuierliche Antrieb

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stellt in diesem Fall ein Pianetenradsystem mit 4 Planetenrädern dar.

Die Feststellsicherheit ist hierbei problematisch. Zur Erhöhung des Reib wertes wird zusätzlich ein elastisches Element eingebaut, das bei entsprechend rückwärtiger Belastung als Reibungsbremse dient

Daraus resultiert der Nachteil, daß zumindestens ein Teil des Bremsmomentes der Reibungsbremse beim Betätigen des Sonnenrades überwunden werden muß. Darüberhinaus weist diese Konstruktion sehr viele Bauteile auf und wird damit aufwendig und teuer in der Herstellung.

Eine ähnliche Konstruktion ist unter DE-OS 29 07 134; FR-PS 24 50 713 bekannt Auch hier handelt es sich um ein Pianetenradsystem mit 4 Planetenrädern über die der kontinuierliche Antrieb erfolgt Der Hemmechanismus bei rückwärtiger Betätigung wird durch einen 4-poligen Gleitschuh realisiert. Bei rückwärtiger Betätigung wirken diese 4 konkaven Gleitschuhe wie Rampen und die Planetenräder aufgrund des Spiels in der Verzahnung sowie des großen Umschlingungswinkels (Eythelweinsche Gleichung) neigen dazu, das System zu blockieren. Auf diese Weise wird ein Durchrutschen der Bauteile verhindert Die Feststellsicherheit dieses Verstellmechanismus wird lediglich durch die Gleitschuhe realisiert, die am Kopfkreis der Verzahnung als Umfangsreibungsbremse wirken. Dieses System läßt sich nur schwerlich spielfrei gestalten, da sonst die Gleitschuhe infolge Überbestimmung nicht zur Wirkung kommen oder im anderen Fall beim Antrieb als Bremse dienen. Daraus folgt, daß auch dieser Mechanirmus nicht unter Last verstellbar ist. Somit muß auch hier der Sicherheitsaspekt der Automobilindustrie in Frage gestellt werden.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der beschriebenen Problemstellungen einen universell einsetzbaren Verstellmechanismus zu schaffen, der einerseits eine feinfühlige, zentrische Verstellung der Bauteile ermöglicht, andererseits ein hohes Mail an Sicherheit gegen unbeabsichtigte Verstellung bei gleichzeitiger Spielfreiheit und gute Handhabung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei dem Verstellmechanismus der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Mit dieser Gestaltung des Verstellmechanismus ergibt sich eine Getriebeanordnung, bei der die Feststellsicherheit nicht nur von der Zähnezahldifferenz beider Beschlaglaschen und somit von Reibungsgesetzmäßigkeiten, sondern in erster Linie von den geometrischen Gesetzmäßigkeiten des Flankenwinkels beim Zahneingriff abhängt. Dem Sicherheitsaspekt kann somit voll entsprochen werden, da am eingreifenden Zahn einer Evolentenverzahr.ung konstante Eingriffsverhältnisse vorliegen und darüberhinaus sich sämtliche auftretenden Kräfte und Momente am System komplett aufheben. Hieraus resultiert ein entscheidender Vorteil gegenüber den bisherigen Verstellmechanismen. Aufgrund dieser Konzeption ist eine Verstellung auch unter Last möglich, da keine Reibungsgesetzmäßigkeiten der Konstruktion zugrunde liegen.

Die Erfindung kann mannigfaltig eingesetzt werden und in unterschiedlichen Ausführungsformen verwirklicht werden. So könnte künftig der gesamte Verstellmechanismus komplett in die zu verstellenden Bauteile integriert werden und brauchte dementsprechend kein separates Bauteil mehr darzustellen, was nicht nur eine erhebliche Reduzierung der Herstellkosten zur Folge hätte, sondern gleichzeitig zu einer erheblichen Gewichtseinsparung führen würde.

Als Folge des immer größer werdenden Komfortanspruches der Automobilindustrie an einen Fahrzeugsitz besteht die Möglichkeit den Verstellmechanismus nicht nur manuell mittels Handrad zu betätigen, sondern darüberhinaus mittels elektromotorischer Verstellung anzutreiben und die entsprechend unterschiedlichen Sitzgestühlpositionen zu speichern und wieder reproduzierbar anzufahren.

Der Verstellmechanismus ist sehr universell zur Positionierung und Fixierung von Bauteilen bzw. Bauelementen einiger Gebrauchsmöbel sowie auch Fahrzeugsitze geeignet Dieser Verstellmechanismus läßt sich sowohl für die parallele als nicht parallele Sitzhöhenverstellung sowie auch für die Vorschubpositionierung des Sitzgestells und weiterhin für die Lehnenpositionierung relativ zur Sitzfläche einsetzen. Dieser Verstellmechanismus dient insbesondere dazu, den Sätzenden bzw. den Autofahrer eine ergonometrisch 'Optimale Sitzposition einnehmen zu lassen. Der Verstellmcehanismus kann sowohl durch Handrad als auch durch motorischen Antrieb betätigt werden, wobei in Anbetracht einer optimalen Sitzposition die Einstellbedingungen elektromotisch ;-2hr individuell gesteuert und über einen Speicher zu jeder Zeit reproduzierbar wieder angefahren werden können.

In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert

Es zeigt

Fig. 1 einen Sitz mit Verstellmechanismus als Sitzhöhenversteller in paralleler sowie translatorisch bewegter Ausführungsform,

F i g. 2 einen Sitz mit Verstellmechnaismus als Sitzhöhenversteiier mit unabhängiger Höhenverstellung (vorn und hinten),

Fig.3 einen Sitz mit Verstellmechanismus in rein paralleler Ausführung,

F i g. 4 einen Verstellmechanismus, eingesetzt zur Positionierung des Sitzgestells infolge Relativverschiebung von Ober- zur Untergleitschiene,

Fig.5 eine mit Verstellmechanismus ausgerüstete Rückenlehne,

F i g. 6 eine mit einem Verstellmechanismus ausgerüstete Rückenlehne, bei der der Verstellmechanismus zur Kopfstützenneigungsverstellung eingesetzt ist,

F i g. 7 eine Darstellung des Verstellmechanismus zur Verstellung zweier Bauteile mittels Innenverzahnung,
F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV,

F i g. 9 die Zahneingriffsgesetzmäßigkeit eines Plaretenradantriebes,

FIg. 10 die Erzeugung gleicher Wälzpunkte und Kraftrichtungen für beide Beschlaglaschen,
Fig. 11 die Auf nebung der Radialkräfte am Verstellmechanismus,

Fig. 12 eine Darstellung des Verstellmechanismus zur Verstellung zweier Bauteile mittels Außenverzahnung,
F i g. 13 einen Querschnitt entlang der Linie V-V,

Fig. 14 einen Versteilmechanismus ;.n integrierter Ausführung,

F i g. 15 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI.

Ein in F i g. 1 zugrundegelegter Sitz umfaßt eine Sitzfläche 10 und ein Oberteil einer Gleitschiene 11. Beide Bauteile sind durch 2 Verstellmechanismen 12 verbunden, wobei beide Verstellmechanismen 12 mittels einer Übertragungsstange 13 und einem Handrad 14 syn-

chron bedient werden können. Die eine Beschlaglasche 16 ist an der Gleitschiene 11 starr befestigt. Die andere Beschlaglasche 15 ist gelenkig an der Sitzfläche 10 befestigt. Beide Beschlaglaschen IS, 16 sind durch den Verstellmechanismus 12 zentrisch verbunden und ihre Lage läßt sich durch Drehbetätigung des Handrades 14 infolge einer Relativbewegung zwischen den Beschlaglaschen 15 und 16 zentrisch fein verstellen. Hierdurch wird unter Zugrundelegung des Gelenkhebels 17 eine parallele Sitzhöhen-, bei gleichzeitiger translatorischer Sitzverstellung erreicht Gemäß F i g. 2 und 2a ist der Verstellmechanismus 12 zur unabhängigen Höhenverstellung des Sitzes 10 gegenüber dem Oberteil der Gleitschiene 11 eingesetzt. Durch Betätigung des vorderen Handrades 14 bzw. Betätigung des hinteren Handrades 14 lassen sich die gelenkig befestigten Beschlaglaschen 15 relativ zu den an der oberen Gleitschiene 11 starr befestigten Beschlaglaschen 16 unabhängig vonverstellung der Kopfstütze 25 eingesetzt. In diesem Anwendungsfall ist die Beschlaglasche 15 mit der Kopfstütze 25 und die Beschlaglasche 16 mit der Rückenlehne 24 fest verbunden. Durch Betätigung des Handrades 14 läßt sich die Kopfstütze 25 schwenken und in jeder beliebigen Position fixieren.

In Fig. 7 ist der Verstellmechanismus 12 dargestellt. Die Vorgehensweise zur Ermittlung der Kräfte und Momentenfreiheit des Verstellmechanismus 12 soll exemplansch am statisch bestimmten System ( a 3 Freiheitsgrade => 3 Planetenräder) gezeigt werden. Gleiche Überlegungen gelten für sämtliche anderen Übersetzungskombinationen. Infolge der komplexeren geometrischen Gestaltung der Innenverzahnung sollen die dem Verstellmechanismus 12 zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten am Beispiel der Innenverzahnung erläutert werden.
In F i g. 7 handelt es sich um ein in der Technik be-

einander fein, verstellen. Unter Zugrundelegung der Gc- kanntes Prinzip der Piancienradami iebc. Das besundc-

lenklasche 18 kann die Sitzfläche 10 in eine unabhängige Höhen- und Neigungsposition gebracht werden.

Anstelle der zusätzlichen Gelenklasche 18 läßt sich der gleiche Effekt auch durch das in F i g. 2a dargestellte Langloch erreichen.

Die Ausführung nach F i g. 3 ist sinngemäß den bereits gezeigten Ausführungsbeispielen. Anstelle der Einzelverstellung wird der Verstellmechanismus 12 zur Betätigung einer Schere, die aus zwei sich kreuzenden Gelenklaschen 19 und 20 besteht, und welche jeweils mit der Beschlaglasche 15 und 16 starr verbunden sind, eingesetzt. Durch Drehbetätigung des Handrades 14 erfolgt eine zentrische Feinverstellung der beiden Beschlaglaschen 15 und 16 über die Gelenklaschen 19 und 20 kann die Sitzfläche 10 parallel angehoben und in jeder beliebigen Sitzhöhe fest positioniert werden.

Das in F i g. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die obere Hälfte 21 und die untere Hälfte 22 einer Gleitschiene. Beide sind durch den Verstellmechanismus 12 verbunden. Die Beschlaglasche 15 ist in der gezeigten Ausführungsform mit der oberen Gleitschienenhälfte 21 verbunden. Die Beschlaglasche 16 besitzt ein Langloch, in das ein Bolzen 23 der unteren Gleitschienenhälfte 22 eingepaßt ist. Durch Betätigung des Handrades 14 lassen sich die beiden Gleitschienenhäiften 21 und 22 stufenlos gegeneinander verschieben und in jeder beliebigen Stellung fest positionieren.

Ein in F i g. 5 gezeigtes Anwendungsbeispiel zeigt ein komplettes Sitzgefühl mit Rückenlehne 24 deren Neigung zur Sitzfläche 10 stufenlos einstellbar ist. Für diese Einstellung ist die Beschlaglasche 15 des Verstellmechanismus 12 mit der Lehnenwange der Rückenlehne 24 starr verbunden, während die zweite Beschlaglasche 16 am Sitz 10 fest montiert wird. Die Neigungsverstellung der Rückenlehne 24 wird durch die Drehbetätigung des Handrades 14 vorgenommen. Zur besseren Kraftaufnahme kann ein weiterer Verstellmechanismus 12 auf der anderen Seite des Sitzgestühls angebracht werden, welcher mit Hilfe der Übertragungsstange 13 synchron zum anderen Verstellmechanismus 12 mit Handrad 14 zu betätigen ist Die Feineinstellung, Positionierung und Feststellung der Neigungslage zwischen Rückenlehne 24 und Sitzfläche 10 ist identisch der Schwenkachse der Beschlaglaschen 15 und 16 und läßt sich stufenlos in jeder Position festsetzen.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel zeigt F i g. 6. Hierin ist ein Verstellmechanismus 12 nicht nur wie in F i g. 5 zur Positionierung der Rückenlehne 24 sondern ein weiterer Verstellmechanismus 12 zur zentrischen Schwenkre des Verstellmechanismus 12 besteht darin, daß die Planetenräder 26 nicht nur um das Sonnenrad 27 kreisen und gleichzeitig in die Innenverzahnung der Beschlaglasche 15 und der Beschlaglasche 16 eingreifen, sondern das die Kontur der Zahnflanken so konstruiert ist, daß Kraftrichtung und Kraftangriffspunkt der Beschlaglasche 16 und der Beschlaglasche 15 trotz unterschiedlicher Zähnezahl identisch sind und sich die Kräfte bei Belasi -^ng am Umfang aufheben. Das hat zur Folge, daß die im Eingriff befindlichen Zähne der Planetenräder 26 bei rückwärtiger Belastung (Verschiebung der Beschlaglasche 16 gegenüber Beschlaglasche 15) wie drei Paßfedern wirken. Mittels Sonnenrad 27 können in bekannter Weise die Planetenräder 26 angetrieben werden und infolge einer Zähnezahldifferenz zwischen Beschlaglasche 15 und Beschlaglasche 16 erfolgt eine kontinuierliche Relativverschiebung der beiden Beschlaglaschen 15,16.

Sowohl Planetenräder 26 als auch Sonnenrad 27 sind so ausgelegt, daß sie Gleichteile darstellen können. Das Vierkantloch dieser Zahnräder 26, 27 dient nicht nur zum Antrieb und zur Gewichtserleichterung des Verstellmechanismus 12, sondern darüberhinaus noch zum Ausgleich von elastischen Verformungen, so daß die Planetenräder vorgespannt eingebaut werden können und somit ein spielfreier Lauf der Verstellmechanismus 12 gewährleistet ist

F i g. 8 zeigt die Betätigung des Sonnenrades 27 mittels Handrad 14 und Übertragungsstange 30. Damit die beiden Beschlaglaschen 16 und 15 auch im Belastungsfall mit den Planetenrädern 26 kämmen, werden die Halteplatten 28 und 29 benötigt, welche beide Beschlaglaschen 15,16 zusammenfügen.

Zur Erläuterung der Moment- und Kräftefreiheit des Verstellmechanismus 12 sind die Verzahnungsgeometrien zu betrachten. F i g. 9 zeigt die Eingriffsgesetzmäßigkeiten einer Evolventenverzahnung. Die Evolventenverzahnung besitzt gegenüber allen anderen Verzahnungsarten den Vorteil, daß sie nicht nur preisgünstig und unempfindlich gegen Achsabstandsänderungen ist, sondern gleichzeitig konstante Eingriffsverhältnisse aufweist, wobei die Kraftrichtung konstant ist und immer durch den Wälzpunkt geht Die Ermittlung des äußeren Wälzpunktes eines Planetengetriebes (Planetenrad 26 und Innenverzahnung) wird durch die Tangente an den Grundkreis r_gv des Planetenrades 26 und des Grundkreises r_gn der innenverzahnten Beschlaglasche 15 bestimmt Diese Tangente schneidet die vertikale Symetrieachse im Wälzpunkt, und ihre Steigung gibt die

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Krafteingriffsrichtung oder auch den Betriebseingriffswinkel ac_w an. Eine Profilverschiebung von Sonnenrad 27 und Planetenräder 26 beeinflußt deren Achsabstand, nicht aber die Grundkreise r_gj\ r_gn. Um definierte Eingriffsverhältnisse zu bekommen, muß als Bedingung die Summe aus Achsabstand zwischen Sonnenrad 27 und Plancienrad 26 plus dem Grundkreis r_gu des Planetenrades 36 immer größer als der Grundkreisradius r_g3i der innenverzahnten Beschlaglasche 15 sein.

Demzufolge läßt sich mit Hilfe der Profilverschiebung der Betriebseingriffswinkel a_w und damit die Krafteingriffrichtung beeinflussen. Die Grundkreise wiederum lassen sich durch den Eingriffwinkel beeinflussen. Werden diese grundlegenden Verzahnungsgesetzmäßigkeiten berücksichtigt, so läßt sich gleicher Betriebseingriffwinkel a_w und damit konstante Kraftrichtung an den Beschlaglaschen 15 und 16 erreichen.

Zur Erzeugung eines Mnrnentpngjeichgewichtes müssen die Wälzkreise der Beschlaglasche 15 und die Wälzkreise der Beschlaglasche 16 gleich sein. Dies kann mit verschiedenen Maßnahmen erreicht werden. Eine mögliche Maßname ist in Fig. 10 dargestellt. Läßt man einen geringen Teilungsfehler entsprechend der in DIN 3962 festgelegten Verzahnungsqualitäten zwischen Planetenrad 26 und Innenverzahnung zu, so können die Teilkreise der Beschlaglasche 15 und 16 und damit auch die Grundkreise r_g der Beschlaglaschen 15 und 16 verändert werden. Die gemeinsame Tangente an den Grundkreis r_g der Beschlaglasche 15 bzw. 16 und an den Gru'-dkreis r_g des Planetenrades 26 unter Berücksichtigung des Achsabstandes zwischen Sonnenrad 27 und Planetenrad 26 ergibt die jeweils dazugehörigen Wälzpunkte. Diese Parameter können so variiert werden, daß die Kraftangriffspunkte von Beschlaglasche 15 und 16 identisch werden.

Um neben einem gleichen Kraftangriffspunkt auch die Kraftrichtungen der Beschlaglasche 15 und 16 kongruent zu bekommen, müssen die Eingriffswinkel λ», der Beschlaglaschenseite 15 gegenüber der Beschlaglaschenseite 16 (oder aber auch die Eingriffswinkel <x_w der gesamten linken Beschlaghälfte gegenüber der rechten Beschlaghälfte) verändert werden.

Diese Gesetzmäßigkeiten haben zur Folge, daß die Betriebseingriffswinkel a_w identisch werden und die Kräfte nicht nur im gleichen Punkt, sondern auch unter gleichem Winkel eingreifen. Demzufolge heben sich die Umfangskräfte bei rückwärtigem Antrieb an den eingreifenden Zähnen der Planetenräder 26 auf. In diesem Fall wirken die eingreifenden Zähne der Planetenräder 26 wie Paßfedern am Umfang auf die beiden Beschlaglaschen 15 und 16.

Da Wälzkreis und Kraftrichtung der Beschlaglasche 15 identisch dem Wälzkreis und Kraftrichtung der Beschlaglasche 16 ist, entsteht bei Drehbetätigung des Sonnenrades 27 kein Moment am eingreifenden Zahn des Planetenrades 26 und somit läßt sich der Verstellmechanismus 12 auch unter Last verstellen, da ein Blockieren infolge Selbsthemmung nicht auftritt

F i g. 11 zeigt die entstehenden axialen Kräfte an dem Verstellmechanismus IZ Bei jedem belasteten Zahnradpaar streben die Achsmittelpunkte infolge der eingreifenden Normalkräfte und der sich daraus ergebenden Radialkräfte auseinander. Dadurch werden Achsabstand, Flankenspiel und Überdeckungsgrad verändert Aus diesem Grunde wurde der Verstellmechanismus 12 so konstruiert, daß die beim Eingriff entstehenden Radialkräfte gleich groß sind und sich zum Zentrum des Sonnenrades 27 hin aufheben. Das hat zur Folge, daß sich der Verstellmechanismus 12 bei jeder Krafteinleitung selbsttätig zentriert. Die Verzahnungsgesetzmäßigkeiten gelten in gleicher Weise auch für die Außenverzahnung. Fig. 12 zeigt eine außenverzahnte Beschlaglasche 33 und eine außenverzahnte Beschlaglasche 34 unterschiedlicher Zähnezahl. Die Verzahnung wird hierbei in die Beschlaglaschenhälfte Fig. 13 eingeschnitten, die ein gleiches Zentrum besitzen. In diese Verzahnungen greifen z. B. drei Planetenräder 26 ein (statisch bestimmtes System). Diese Planetenräder 26 können z. B. durch ein innenverzahntes Handrad 35 betätigt werden.

Ebenso wie bei der Innenverzahnung läßt sich auch hier nicht nur Selbsthemmung sondern ebenfalls Kraft- und Momentenfreiheit infolge gleicher Zahnflankenkontur am Verstellmechanismus 12 erreichen.

Da dieser Verstellmechanismus 12 infolge seiner Verzahnungsgecmctric optimale Krafieinleitüng und Beiastungsstruktur aufweist, ist in Fig. 14 die Innenverzahnung der Beschlaglasche 15 direkt durch einen Umformvorgang in die Lehnenwange 40 der Rückenlehne 24 integriert. Durch Drehbetätigung des Handrades 14 in Fig. 15 wird das Sonnenrad 27 angetrieben und über die Planetenräder 26 erfolgt eine Feinverstellung zwischen der Lehnenwange 40 und der Beschlaglasche 16, die in diesem Fall nicht direkt an den Sitz montiert wird, sondern über einen von den Verbrauchern individuell geforderten Adapter 41 der z. B. mittels drei Nieten 42 mit der Beschlaglasche 16 verbunden ist, an die Anschlußmaße des Sitzes angepaßt. Durch Halteplatten 43 und 44 wird der gesamte Verstellmechanismus 12 zusammengehalten. Das Verstärkungsrohr 45 ist mit der Lehnenwange 40 fest verbunden, versteift die Konstruktion und schützt gleichzeitig das Übertragungsrohr 46.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

32 Ol 309 Patentansprüche:

1. Verstellmechanismus zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Bauteile, deren eine Bauteilseite mit der feststehenden Einheit und deren andere Bauteilseite mit der zu verstellenden Produkteinheit verbunden ist, wobei jede Bauteilseite mit einer Verzahnung versehen ist, die eine unterschiedliche Zähnezahl aufweist, wobei zwischen den Bauteilseiten ein Planetenantrieb angeordnet ist, dessen Planetenräder mit einem oder mehreren Zähnen gleichzeitig in beiden Verzahnungen auf gleichem Wälzkreis eingreifen und mittels Handrad oder Motor antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet,