DE3816510C2 - Drehgelenk für Sitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze mit verstellbarer Lehne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehgelenk für Sitze, ins­ besondere Kraftfahrzeugsitze, mit verstellbarer Lehne, bei dem ein der Lehne zugehöriger Gelenkteil und ein dem Sitz zugehöriger Gelenkteil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende, als Getriebe ausge­ bildete Ver- und Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die einen auf der Schwenkachse angeordneten und mit dieser drehbaren Exzenterabschnitt zur Lagerung des einen Gelenk­ teiles aufweist, während der andere Gelenkteil beiderseits des Exzenterabschnitts auf zentrischen, axial verschieb­ baren, kegelige Umfangsflächen aufweisenden federbelasteten Stützab­ schnitten der Schwenkachse gelagert ist.

Bei einem aus der DE 37 09 403 A1 ersichtlichen Drehgelenk ist der mit dem Sitzkissen verbundene Gelenk­ teil über ein Wälzlager auf dem Exzenterabschnitt der Schwenkachse abgestützt. Der mit der Rückenlehne ver­ bundene Gelenkteil ist beiderseits des Exzenterabschnitts auf zentrischen, kegelige Umfangsflächen aufweisenden Stützabschnitten der Schwenkachse gelagert. Dabei ist die gesamte Schwenkachse einschließlich ihres zentrischen und ihres exzentrischen Abschnitts über ein Federelement axial beweglich. Obschon mit dieser vorbekannten Lösung eine Radialspieleliminierung erzielt werden kann, ist diese Lösung doch mit dem Nachteil behaftet, daß die gesamte Schwenkachse in axialer Richtung verschoben wird, was infolge der relativ großen Masse der Schwenkachse zu einer niedrigen Eigenfrequenz des Systems Schwenkachse/Rückstellfeder mit einer entsprechend niedrigen Rückstellgeschwindigkeit führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Drehgelenk der eingangs genannten Art dahingehend zu ver­ bessern, daß neben der Erhaltung des Vorteiles zur Eliminierung des Radialspieles auf die Schwenkachse lediglich die für die Funktion des Drehgelenkes unbedingt notwendigen Kräfte wirksam werden können, während die Auswirkung von Eigen­ schwingungen der Rückenlehne auf die Schwenkachse ausge­ schaltet und eine Axialbewegung der gesamten Schwenkachse verhindert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit der Lehne verbundene Gelenkteil mittels Wälzlager, beschichteter Lagerbuchse o. dgl., auf der Schwenkachse gelagert ist und jeder Stützabschnitt der Schwenk­ achse aus einem Zapfen und einem darauf axial ver­ schiebbaren, zum Zapfen konzentrischen Konusring gebildet ist. Durch die geringe Masse eines Konusringes wird in der Bewegungsphase bei der Verstell­ bewegung des Drehgelenkes die Stellgeschwindigkeit des Konusringes erhöht. Auch bei Bewegungsunterbrechung der Gelenkteile und der Schwenkachse bleibt die Radialspieleliminierung erhalten. Da überdies die Schwenkachse in axialer Richtung nicht mehr bewegt wird, findet naturgemäß auch keine Relativbewegung mehr zwischen der Schwenkachse und der die Stellbewegung auf die andere Sitzlängsseite übertragenden Verbindungs­ stange bzw. zwischen der Schwenkachse und den Antriebs­ elementen eines motorischen Antriebes des Drehgelenkes statt.

Die Erfindung läßt sich auf verschiedene Weise ausge­ stalten. So ist es beispielsweise zunächst einmal möglich, den Exzenterabschnitt der Schwenkachse mit einem Wälzlager, einer der beschichteten Lagerbuchse etc. zu umfassen, auf dem bzw. der seinerseits der Lehne zugehörige Gelenkteil gelagert ist. Dabei mag der dem Sitzteil zugehörige Gelenkteil beiderseits neben dem Exzenterabschnitt der Schwenkachse auf zylindrischen Stützabschnitten der Schwenkachse und der Zwischenschaltung jeweils eines Konus­ ringes mit einer zum Exzenterabschnitt abfallend geneigten Außenumfangsfläche gleitgelagert sein.

Es mag jedoch vorteilhaft sein, wenn der dem Sitzteil zugehörige Gelenkteil beider­ seits neben dem Exzenterabschnitt der Schwenkachse auf kegeligen, vom Exzenterabschnitt abfallend geneigten Stützabschnitten der Schwenkachse unter Zwischenschaltung jeweils eines Konusringes mit einer vom Exzenterabschnitt abfallend geneigten Innenumfangsfläche gleitgelagert ist.

Bei den zuvor genannten Ausführungen ist der mit der Rückenlehne verbindbare Gelenkteil unter Zwischenschaltung eines Wälzlagers, einer beschichteten Lagerbuchse etc. auf dem Exzenterabschnitt der Schwenkachse gelagert. Es ist jedoch nach einem weiteren Ausge­ staltungsmerkmal der Erfindung auch denkbar, die zentrischen Stütz­ abschnitte der Schwenkachse mit jeweils einem Wälzlager, einer be­ schichteten Lagerbuchse etc. zu umfassen, auf denen der der Lehne zugehörige Gelenkteil gelagert ist. Dabei können auch die Stützabschnitte beiderseits des Exzenterabschnitts von diesem abfallend geneigte Kegelumfangsflächen aufweisen, die von Konusringen umgriffen sind, auf denen die dem mit der Rückenlehne verbindbaren Gelenkteil zugeordneten Wälzlager gelagert sind.

Unabhängig davon, ob im Bereich der Konusringe die Gleit­ lagerstelle für das dem Sitzkissen zugehörige Gelenkteil auf der Schwenkachse oder aber ob im Bereich der Konusringe die Wälzlagerstelle für die Lagerung des der Rückenlehne zugeordneten Gelenkteiles gebildet wird, ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung jeder Konusring von einem an der Schwenkachse abgestützten Federglied in axialer Richtung zur radialen Verspannung der Gelenkteile beaufschlagt.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen auf der Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Drehgelenk in einem Vertikalschnitt, dessen Schwenkachse auf ihrem zentrischen Abschnitt über ein Wälz­ lager den der Rückenlehne zugehörigen Gelenkteil aufnimmt, während der dem Sitzkissen zugehörige Gelenkteil auf zentrischen Abschnitten der Schwenkachse unter Zwischenschaltung von Konusringen gleitgelagert ist,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Drehgelenkes ebenfalls im Vertikalschnitt dargestellt, dessen Schwenkachse zentrische Abschnitte mit konischen Umfangsflächen aufweist, auf denen über Konusringe der dem Sitzkissen zugehörige Gelenkteil gleitgelagert ist,

Fig. 3 das aus Fig. 2 ersichtliche Drehgelenk in einer Seitenansicht,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines im Vertikalschnitt dargestellten Drehgelenkes, dessen der Rückenlehne zugehöriger Gelenkteil über Wälzlager auf zentrischen, kegelstumpf­ förmigen Abschnitten der Schwenkachse unter Zwischenschaltung von Konusringen gelagert ist, während auf dem Exzenterabschnitt der Schwenkachse der dem Sitzkissen zugehörige Gelenkteil gleitgelagert ist.

Das aus den Figuren ersichtliche Drehgelenk zur Verbindung von Sitzkissen und Rückenlehne eines Sitzes weist einen dem Sitzkissen zugeordneten, festen Gelenkteil 10 und einen der Rückenlehne zugeordneten, schwenkbaren Gelenkteil 11 auf. Diese Gelenkteile sind über eine Schwenkachse 12 drehgelenkig miteinander verbunden. Die Schwenkachse 12 weist einen zylindrischen Exzenterabschnitt 13 auf, der zwischen zwei zentrischen Stützabschnitten 14 und 15 der Schwenkachse 12 angeordnet ist. An die Stützabschnitte 14 und 15 schließen sich weitere zentrische Abschnitte 16 und 17 der Schwenkachse an.

Bei dem aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel sind die Stützabschnitte 14 und 15 zylindrisch ausgebildet, wobei auf jedem Stützabschnitt ein Konusring 18 undrehbar, aber axial verschiebbar gleitgelagert ist. Dabei ist jeder Konusring 18 derart auf seinem Stützabschnitt 14 bzw. 15 angeordnet, daß seine konische Außenumfangsfläche 19 mit seiner Neigung zum Exzenterabschnitt 13 hinweist. Diese Konusringe 18 greifen in entsprechend konische Bohrungen 20 von Stützscheiben 21 und 22, die beiderseits des Exzenterabschnitts 13 angeordnet sind, wobei die Stützscheibe 22 zu einer Anschlußlasche 23 verlängert ist und die Stützscheiben 21 und 22 den Gelenkteil 10 bilden.

Die konische Bohrung 20 der jeweiligen Stützscheibe 21 bzw. 22 ist etwas größer als der Konusring 18, und zwar derart, daß der kleinste Innendurchmesser der Bohrung 20 etwas größer ist als der kleinste Außendurchmesser des Konus­ ringes 18. Allerdings ist auch der kleinste Durchmesser der Bohrung 20 noch etwas kleiner als der größte Durch­ messer des Konusringes 18. Die Neigungswinkel sind gleich.

Aus der Stützscheibe 22 ist in deren mittlerem Bereich eine beispielsweise durch Fließpressen hergestellte, mit einer Außenverzahnung 25 versehene Wandscheibe 24 aus­ gedrückt, die ein Stirnzahnrad bildet, das mit einer beispielsweise ebenfalls durch Fließpressen am Gelenkteil 11 hergestellten Innenverzahnung 26 kämmt. Dabei weist die Innenverzahnung 26 einen Kopfkreisdurchmesser auf, der um wenigstens eine Zahnhöhe größer ist als der Kopf­ kreisdurchmesser des Stirnzahnrades 24. Auch die Zähnezahl der Innenverzahnung 26 ist um wenigstens einen Zahn größer als die Zähnezahl des Stirnzahnrades 24. Diese Innenver­ zahnung 26 ist durch eine einstückig an den Gelenkteil 11 angeformte Lagerscheibe 27 überbrückt, in deren Zentrum eine Buchse 28 eingesetzt ist, die ihrerseits ein Wälzlager 29 umfaßt, das auf dem Exzenterabschnitt 13 der Schwenkachse 12 gelagert ist. Statt eines Wälzlagers könnte auch eine beschichtete Lagerbuchse oder ein vergleichbares Lagerbauteil verwendet werden. Die Exzentrizität des Exzenterabschnittes 13 gegenüber dem Zapfen 14 und 15 entspricht in bekannter Weise etwa der Differenz zwischen dem Fußkreis der Innenverzahnung 26 und dem Kopfkreis der Außenverzahnung 25. Die Zapfen 14 und 15 der Schwenkachse bilden zusammen mit den Konusringen 18 zentrische Stützabschnitte.

Die Konusringe 18 sind auf ihrer vom Exzenterabschnitt 13 wegweisenden Stirnseite von jeweils einem beispielsweise als Tellerfeder, Kegel­ druckfeder od. dgl. ausgebildeten Federglied 30 beaufschlagt, das sich an einem am zentrischen Abschnitt 16 bzw. am zentrischen Abschnitt 17 festgelegten Sicherungsring 31 abstützt. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn - wie aus Fig. 1 ersichtlich - das Federglied 30 an einer Dreh­ bewegung gegenüber der Schwenkachse 12 und dem jeweiligen Konusring 18 gehindert wird. Dies kann bei Verwendung einer Tellerfeder dadurch geschehen, daß deren Bohrung ebenfalls unrund ist und einen unrunden Abschnitt der Schwenkachse formschlüssig umfaßt, während der Außen­ umfang der Tellerfeder Zahnfinger aufweist, die in radiale Ausnehmungen am Rand der Konusringe eingreifen. Man kann jedoch auch den Draht einer Kegeldruckfeder an den Federenden in axialer Richtung abwinkeln und in eine Ausnehmung in der Stirnseite des Konusringes 18 einerseits und in eine Ausnehmung im Sicherungsring 31 andererseits eingreifen lassen. Dabei sind die Federglieder 30 derart ausgelegt, daß bei Ein­ leitung einer Drehbewegung in die Schwenkachse über ein nicht darge­ stelltes, auf dem angeflachten Abschnitt 17 der Schwenkachse 12 ange­ ordnetes Handrad infolge der aus den Stütz- und Reibungskräften resul­ tierenden und an den Konusringen 18 angreifenden Axialkräfte diese Konus­ ringe 18 entsprechend den vorhandenen Toleranzen gegen die Kraft der Federglieder 30 nach außen vom Exzenterabschnitt 13 weg oder mit Unter­ stützung der Federglieder 30 zum Exzenterabschnitt 13 hin axial verschoben werden.

Das aus Fig. 2 ersichtliche Ausführungsbeispiel entspricht in Aufbau und Wirkungsweise im wesentlichen dem aus Fig. 1 ersichtlichen Drehgelenk. Im Unterschied dazu sind jedoch die Zapfen 14′ und 15′ der Schwenkachse 12′ mit vom Exzenterabschnitt 13 wegweisend geneigten Kegelmantelflächen ver­ sehen, die von Konusringen 18′ umgriffen sind, deren geneigte Innenum­ fangsflächen 32 gegenüber den Zapfen 14′ und 15′ analoge Abmessungs­ verhältnisse aufweisen, wie sie bei dem aus Fig. 1 ersichtlichen Aus­ führungsbeispiel bei der Außenumfangsfläche 19 und der kegeligen Bohrung 20 weiter oben beschrieben wurden.

Bei dieser Ausführung sind die Stützabschnitte von dem Zapfen 14′ mit dem Konusring 18′ einerseits beziehungsweise vom Zapfen 15′ mit dem Konusring 18′ andererseits gebildet. Bei dem aus Fig. 4 ersichtlichen Drehgelenk entspricht das Prinzip der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Ausführungsform. Unterschiedlich dazu ist jedoch, daß der dem Sitzkissen zugehörige Gelenkteil 10 auf dem Exzenterabschnitt 13 gleitgelagert ist. Die als Kegelstümpfe ausge­ bildeten Zapfen 14′ und 15′ der Schwenkachse 12′ sind genau wie bei der aus Fig. 2 ersichtlichen Ausführungsform von Konusringen 18′ umfaßt, deren Innenumfangsflächen 32 sich bereichsweise auf den Zapfen 14′ bzw. 15′ undrehbar, aber längsverschiebbar abstützen. Auch diese Konusringe 18′ sind an ihrem Außenumfang zylindrisch und werden im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen von Wälzlagern 29 umfaßt, von denen eines in einer Bohrung 33 des mit der Rückenlehne verbindbaren Gelenkteiles 11 festgelegt ist, während das andere Wälzlager in einen mit dem Gelenkteil 11 fest verbundenen und den Gelenkteil 10 seitlich übergreifenden Lagerschild 34 eingesetzt ist. Die Innenverzahnung 26 des Gelenkteiles 11 greift in die Außenverzahnung 25 eines an den Gelenkteil 10 angeformten Stirnzahnrades 24 ein, wobei die Verzahnungen in der gleichen Weise ausgebildet sind, wie dies oben beschrieben wurde. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Konusringe 18′ in axialer Richtung auf den an der Schwenkachse ange­ ordneten Exzenterabschnitt 13 hin von jeweils einem Federglied 30 belastet, das wiederum an auf den zentrischen Abschnitten 16 und 17 der Schwenkachse gehalterten Sicherungsringen 31 abgestützt ist. Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, kann das Federglied 30 aus einer zylindrischen Druckfeder bestehen.

Claims (7)

1. Drehgelenk für Sitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, mit verstellbarer Lehne, bei dem ein der Lehne zuge­ höriger Gelenkteil und ein dem Sitz zugehöriger Gelenk­ teil über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind und eine die Lage der beiden Gelenkteile zueinander bestimmende, als Getriebe ausgebildete Ver- und Feststelleinrichtung vorgesehen ist, die einen auf der Schwenkachse angeordneten und mit dieser drehbaren Exzenterabschnitt zur Lagerung des einen Gelenkteiles aufweist, während der andere Gelenkteil beiderseits des Exzenterabschnitts auf zentrischen, axial verschiebbaren, kegelige Umfangsflächen auf­ weisenden, federbelasteten Stützabschnitten der Schwenk­ achse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Lehne verbundene Gelenkteil (11) mittels Wälzlager (29), beschichteter Lagerbuchse o.dgl auf der Schwenk­ achse (12, 12′) gelagert ist und jeder Stützabschnitt (14, 18 und 15, 18 bzw. 14′, 18 und 15′, 18) der Schwenkachse (12, 12′) aus einem Zapfen (14, 15 bzw. 14′, 15′) und einem darauf axial verschiebbaren, zum Zapfen konzentrischen Konusring (18, 18′) gebildet ist.

2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterabschnitt (13) der Schwenkachse (12) von einem Wälzlager (29) oder einer beschichteten Lagerbuchse umfaßt ist, auf dem der der Lehne zugehörige Gelenkteil (11) gelagert ist.

3. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Sitzteil zugehörige Gelenkteil (10) beiderseits neben dem Exzenterabschnitt (13) der Schwenkachse (12) auf zylindrischen Stütz­ abschnitten (14, 15) der Schwenkachse unter Zwischen­ schaltung jeweils eines Konusringes (18) mit einer zum Exzenterabschnitt (13) abfallend geneigten Außen­ umfangsfläche (19) gleitgelagert ist.

4. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Sitzteil zugehörige Gelenkteil (10) beiderseits neben dem Exzenterabschnitt (13) der Schwenkachse (12) auf kegeligen, vom Exzenter­ abschnitt (13) abfallend geneigten Stützabschnitten (14′, 15′) der Schwenkachse unter Zwischenschaltung jeweils eines Konusringes (18′) mit einer vom Exzenterabschnitt (13) abfallend geneigten Innenum­ fangsfläche (32) gleitgelagert ist.

5. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrischen Stützabschnitte (14′, 15′) der Schwenkachse (12) von jeweils einem Wälzlager (29) bzw. einer be­ schichteten Lagerbuchse umfaßt sind, auf denen der der Lehne zu­ gehörige Gelenkteil (11) gelagert ist.

6. Drehgelenk nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützabschnitte (14′, 15′) beiderseits des Exzenterabschnitts (13) von diesem abfallend geneigte Kegelumfangsflächen aufweisen, die von Konusringen (18′) umgriffen sind, auf denen die dem mit der Rückenlehne verbindbaren Gelenkteil (11) zu­ geordneten Wälzlager (29) bzw. beschichteten Lagerbuchsen gelagert sind.

7. Drehgelenk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Konusring (18, 18′) von einem an der Schwenkachse (12, 12′) abge­ stützten Federglied (30) in axialer Richtung zur radialen Verspannung der Gelenkteile (10, 11) beauf­ schlagt ist.