KE1586-41 1 1 B
19. August 2010
KEIPER GmbH & Co. KG, 67657 Kaiserslautern
Beschlag für einen Fahrzeugsitz Die Erfindung betrifft einen Beschlag für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Ein Beschlag dieser Art ist aus der DE 10 2005 046 807 B3 bekannt. Damit die Federanordnung den Exzenter querkraftfrei beaufschlagt, besteht sie aus zwei ineinan- der geschachtelten Spiralfedern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen alternativen Beschlag der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Beschlag mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge- staltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Feder anordnung ist als eine einzige Spiralfeder ausgebildet. Mit ihrem ersten Federende, welches vorzugsweise radial außen angeordnet ist, ist die Federanordnung an einem Halter des einen der beiden Beschlagteile eingespannt und vollstän- dig abgestützt, d.h. das erste Federende ist relativ zum Halter vollkommen unbeweglich. Das zweite Federende, welches vorzugsweise radial innen angeordnet ist, braucht daher die Federanordnung nicht mehr abzustützen und kann so ein reines Drehmoment abgegeben, mit dem es wenigstens indirekt auf den Exzenter einwirkt. Der Exzenter kann dadurch querkraftfrei oder nahezu querkraftfrei beaufschlagt werden.
Für das Einspannen des ersten Federendes liegt dieses - in der Ebene des spiralförmigen Teils - vorzugsweise an wenigstens zwei Punkten am Halter an. Besonders bevorzugt liegt das erste Federende formschlüssig am Halter an. Der Halter kann eine passende Aufnahme für das erste Federende sein, oder das erste Federende bil- det eine passende Aufnahme für den Halter.
Das zweite Federende liegt vorzugsweise ebenfalls formschlüssig an, und zwar am Exzenter oder an einem mit dem Exzenter drehfest oder wenigstens auf Mitnahme gekoppelten Mitnehmer. Bei der ersten Möglichkeit ist eine Entkopplung zwischen Mitnehmer und Exzenter, vorzugsweise mittels eines Leerwegs möglich. Die zweite Möglichkeit schließt eine solche Entkopplung aus, erlaubt aber eine größere Federlänge (weil das zweite Federende mehrere Windungen weiter innen liegen kann), so dass eine flachere Federkennlinie möglich ist. Vorzugsweise liegen die beiden innersten Windungen abschnittsweise aneinander an, beispielsweise indem ein Kontaktabschnitt in der Windung nach dem zweiten Federende an dem zweiten Federende anliegt. Die Federanordnung drückt sich dann - aufgrund ihrer Vorspannung - selbstsichernd an den Mitnehmer an, d.h. sie sichert den Formschluss zwischen zweitem Federende und Mitnehmer. Diese Ausgestal- tung der Federanordnung im Bereich des zweiten Federendes ist unabhängig von der Ausgestaltung der Federanordnung im Bereich des ersten Federendes, so dass sie in verschiedenen Kombinationen umgesetzt werden kann.
Der Beschlag wird vorzugsweise zur Neigungseinstellung der Lehne des Fahrzeug- sitzes verwendet, kann aber auch an anderen Stellen des Fahrzeugsitzes eingesetzt werden, beispielsweise als bei einem Höhen- oder Sitz-Neigungseinsteller. Die Federanordnung kann sowohl auf ein bewegliches Bauteil einer Verriegelungsvorrichtung des Beschlags einwirken, vorliegend den Mitnehmer oder Exzenter, als auch zwischen den beiden Beschlagteilen wirken, beispielsweise als Kompensationsfeder zwischen Lehne und Sitzteil oder zwischen einer Schwinge und dem Sitzrahmen wirken. Der Begriff "Beschlag" soll dann weit aufzufassen sein und auch unverrie- gelbare Gelenke umfassen.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in verschiedenen Varianten näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erste Variante mit einem Zapfen als Halter für die Federanordnung und einer Beaufschlagung des Mitnehmers,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Federanordnung von Fig. 1, Fig. 3 eine zweite Variante mit einem Zapfen als Halter für die Federanordnung und einer Beaufschlagung des Mitnehmers,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Federanordnung von Fig. 3, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der zweiten Variante von Fig. 3,
Fig. 6 eine dritte Variante mit einem Zapfen als Halter für die Federanordnung und einer Beaufschlagung des Mitnehmers, Fig. 7 eine vierte Variante mit einer Aufnahme als Halter für die Federanordnung und einer Beaufschlagung des Mitnehmers,
Fig. 8 eine fünfte Variante mit einer Aufnahme als Halter für die Federanordnung und einer direkten Beaufschlagung des Exzenters,
Fig. 9 eine perpektivische Ansicht des zur fünften Variante gehörigen Exzenters,
Fig. 10 eine Explosionsdarstellung eines Beschlags mit einem Zapfen als Halter für die Federanordnung,
Fig. 1 1 einen axialen Schnitt durch den Beschlag von Fig. 10,
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes,
Fig. 13 eine Explosionsdarstellung eines Beschlags mit einer Aufnahme als Halter für die Federanordnung, und
Fig. 14 einen axialen Schnitt durch den Beschlag von Fig. 13.
Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist ein Sitzteil 3 und eine relativ zum Sitzteil 3 in ihrer Neigung einstellbare Lehne 4 auf. Zur Neigungseinstellung der Lehne 4 wird manuell, beispielsweise mittels eines Handhebels 5, eine Übertragungsstange 7 gedreht, welche horizontal im Übergangsbereich zwischen Sitzteil 3 und Lehne 4 angeordnet ist. Auf beiden Seiten des Fahrzeugsitzes 1 greift die Übertragungsstange 7 in einen Beschlag 10 ein. Die Übertragungsstange 7 definiert die verwendeten Richtungsangaben eines Zylinderkoordinatensystems.
Der Beschlag 10 ist als Rastbeschlag ausgebildet, bei welchem ein erstes Beschlagteil 1 1 und ein zweites Beschlagteil 12 miteinander verriegelbar und nach dem Entriegeln relativ zueinander um eine (mit der Übertragungsstange 7 fluchtende) Achse A verdrehbar sind, wie es beispielsweise in der DE 10 2006 015 560 B3 beschrie- ben ist, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt ausdrücklich einbezogen wird.
Mit der Montage des Beschlags 10 ist das erste Beschlagteil 11 beispielsweise fest mit der Struktur der Lehne 4 verbunden, also lehnenteilfest. Das zweite Beschlagteil 12 ist dann fest mit der Struktur des Sitzteils 3 verbunden, also sitzteilfest. Die Zu- Ordnungen der Beschlagteile 1 1 und 12 können jedoch auch vertauscht sein, d.h. das erste Beschlagteil 1 1 wäre dann sitzteilfest und das zweite Beschlagteil 12 lehnenfest.
Die beiden Beschlagteile 1 1 und 12 lassen sich jeweils näherungsweise in eine kreisrunde Scheibenform einbeschreiben. Die beiden Beschlagteile 11 und 12 bestehen vorzugsweise aus Metall, insbesondere gehärtetem Stahl. Zur Aufnahme der axial wirkenden Kräfte, also zum Zusammenhalt der Beschlagteile 1 1 und 12 ist ein
Umklammerungsring 13 vorgesehen. Ein solcher Zusammenhalt mittels eines Umklammerungsrings ist beispielsweise in der US 6,799,806 B2 beschrieben. Der vorzugsweise metallische, ungehärtete Umklammerungsring 13 ist fest mit einem der beiden Beschlagteile 1 1 und 12 verbunden, beispielsweise mit dem zweiten Be- schlagteil 12, vorzugsweise verschweißt oder - indem er das mit ihm verbundene Beschlagteil übergreift - umgebördelt. An einer Stirnseite weist der Umklammerungsring 13 einen radial nach innen gebogenen Rand auf, mittels welchem er, gegebenenfalls unter Zwischenlage eines separaten Gleitrings 13a, das andere der beiden Beschlagteile 1 1 und 12, beispielsweise das erste Beschlagteil 1 1, radial außen übergreift, ohne die Relativbewegung der beiden Beschlagteile 1 1 und 12 zu behindern. In baulicher Hinsicht bilden die beiden Beschlagteile 1 1 und 12 daher zusammen (mit dem Umklammerungsring 13) eine scheibenförmige Einheit.
Das zweite Beschlagteil 12 weist - vorliegend vier - Führungssegmente 14 auf, wel- che mit geraden Führungsflächen paarweise jeweils einen Riegel 16 seitlich in radialer Richtung führen. Die - vorliegend insgesamt vier - Riegel 16 sind - vorliegend um je 90° - versetzt zueinander in einem zwischen den beiden Beschlagteilen 11 und 12 definierten Bauraum angeordnet. Die Riegel 16 sind an ihrem radial außen liegenden Ende mit einer Verzahnung versehen, die mit einem Zahnkranz 17 des als Hohlrad ausgebildeten ersten Beschlagteils 1 1 in Eingriff gelangen (einfallen) kann. Wenn der Zahnkranz 17 und die Riegel 16 zusammenwirken, ist der Beschlag 10 verriegelt. Die Führungssegmente 14 liegen mit jeweils einer gebogenen Lagerfläche am Zahnkranz 17 des ersten Beschlagteils 1 1 an, wodurch die beiden Beschlagteile 1 1 und 12 einander lagern.
Im Zentrum des Beschlags 10 ist ein Mitnehmer 21 angeordnet, beispielsweise aus Kunststoff, welcher mittels einer zentralen Bohrung 23 drehfest - oder wenigstens auf Mitnahme gekoppelt - auf der Übertragungsstange 7 sitzt und drehbar an wenigstens einem der beiden Beschlagteile 11 und 12, vorliegend dem ersten Be- schlagteil 1 1, gelagert ist, genauer gesagt in einer zentralen Öffnung desselben.
Auf dem Mitnehmer 21 sitzt drehfest oder wenigstens auf Mitnahme gekoppelt ein Exzenter 27, welcher in dem zwischen den Beschlagteilen 1 1 und 12 definierten Bauraum angeordnet ist. Eine Federanordnung 35 ist wenigstens teilweise in einem von einem der beiden Beschlagteile 1 1 und 12, vorliegend des zweiten Beschlag- teils 12, zur Verfügung gestellten Bauraum angeordnet und vorliegend (radial) außen abgestützt. Die Federanordnung 35 beaufschlagt den Exzenter 27 direkt oder indirekt, beispielsweise indem sie (radial) innen drehfest auf dem Mitnehmer 21 sitzt. Der von der Federanordnung 35 beaufschlagte Exzenter 27 wirkt auf die radial beweglichen Riegel 16 ein und beaufschlagt diese, so dass sie radial nach außen ge- drückt werden, um in den Zahnkranz 17 einzufallen, womit der Beschlag 10 verriegelt ist.
Eine Steuerscheibe 36 ist im Bauraum axial zwischen den Riegeln 16 und dem ersten Beschlagteil 1 1 angeordnet und sitzt vorliegend drehfest auf dem Exzenter 27. Die Steuerscheibe 36 weist - vorliegend vier - Steuerbahnen auf, die jeweils mit einer Nase 38 jedes Riegels 16 zusammenwirken. Die Nasen 38 stehen dabei in axialer Richtung von den ihnen zugeordneten Riegeln 16 ab.
Der Mitnehmer 21 ist axial gesichert, beispielsweise durch einen Sicherungsring 43, welcher bei der Montage des Beschlags 10 am Mitnehmer 21 befestigt wird, vorzugsweise aufgeclipst wird. Der Mitnehmer 21 und der Sicherungsring 43 weisen je einen Flansch auf, der jeweils auf der Außenseite eines der beiden Beschlagteile 1 1 oder 12 anliegt, und der als Dichtung wirkt. Der Mitnehmer 21 kann in axialer Richtung mittig von größerem Durchmesser sein als an seinen in den Beschlagteilen 11 und 12 gelagerten Enden, so dass die beiden Beschlagteile 1 1 und 12 den Mitnehmer 21 axial sichern und der Sicherungsring 43 entfällt.
Bei einer Drehung (um wenige Grad) des Mitnehmers 21 - und des damit angetriebenen Exzenters 27 und der Steuerscheibe 36 - entgegen der Kraft der Federanord- nung 35 zieht die Steuerscheibe 36 die Riegel 16 radial nach innen, d.h. aus dem Zahnkranz 17, womit der Beschlag 10 entriegelt ist und die beiden Beschlagteile 1 1 und 12 relativ zueinander um die Achse A verdrehbar sind. Die Neigung der Lehne
4 ist dadurch zwischen mehreren, zum Sitzgebrauch geeigneten Gebrauchsstellungen einstellbar.
Bei zweitürigen Kraftfahrzeugen soll mittels Freischwenken der Lehne 4 der Zu- gang zu einer hinteren Sitzreihe erleichtert werden, wofür die entriegelte Lehne 4 aus einer der Gebrauchsstellungen nach vorne in eine nicht zum Sitzgebrauch geeignete, freigeschwenkte Stellung geschwenkt wird. Es erhöht den Bedienkomfort, wenn der Handhebel 5 - oder ein weiteres Betätigungselement - nicht während des gesamten Freischwenkens gehalten werden muss und die Beschläge trotzdem erst in der freigeschwenkten Stellung verriegeln. Im Beschlag 10 ist hierfür zwischen der Steuerscheibe 36 und dem ersten Beschlagteil 1 1 um die Achse A herum ein ringförmiges Freischwenk-Steuerelement 45 vorgesehen, welches drehfest mit dem ersten Beschlagteil 1 1 verbunden ist. Das Freischwenk- Steuerelement 48 weist Anschlagbahnen auf, die mit den Nasen 38 der Riegel 16 zusammenwirken, indem sie deren Bewegung radial nach außen begrenzen oder diese ungehindert einfallen lassen. Um die Lehne 4 über mehr als den Winkel zwischen zwei Riegeln 16 freischwenken zu können, sind die Nasen 38 der Riegel 16 abwechselnd unterschiedlich weit radial außen oder radial innen an den ihnen zugeordneten Riegeln 16 angeordnet, so dass benachbarte Nasen 38 mit unterschiedlichen Anschlagbahnen zu- sammenwirken. Entsprechend sind zwei unterschiedliche Ausbildungen der Riegel 16 vorgesehen. Details sind in der DE 10 2006 015 560 B3 beschrieben.
Erfindungsgemäß ist die Federanordnung 35 als eine einzige Spiralfeder ausgebildet. Die Windungen in dem in einer Ebene angeordneten, spiralförmigen Teil der Federanordnung 35 haben vorzugsweise den gleichen Abstand untereinander. Die Federanordnung 35 ist an ihrem radial äußeren ersten Federende 35a am zweiten Beschlagteil 12 fest eingespannt. Hierzu ist im zweiten Beschlagteil 12 - radial außerhalb des für den spiralförmigen Teil der Federanordnung 35 benötigten Platzes - ein Halter 12a ausgebildet, an dem das erste Federende 35a der Federanordnung 35 in der Ebene des spiralförmigen Teils an wenigstens zwei gegenüberliegenden Punkten Pi und P2 am Halter 12a anliegt, wodurch die Federanordnung 35 abgestützt ist.
In einer ersten Variante (Fig. 1 und 2), zweiten Variante (Fig. 3, 4 und 5) und dritten Variante (Fig. 6) ist der Halter 12a ein vom zweiten Beschlagteil 12 axial abstehender, länglicher Zapfen, den das radial äußere erste Federende 35a der Federan- Ordnung 35 formschlüssig umschließt. Dabei ist der Halter 12a in der ersten und zweiten Variante tangential und in der dritten Variante radial orientiert. Ferner weist das erste Federende 35a in der dritten Variante eine entgegengesetzte Krümmung und in der ersten und zweiten Variante die gleiche Krümmung wie der spiralförmige Teil der Federanordnung 35 auf. Die Punkte Pi und P2 befinden sich an den bei- den einander gegenüberliegenden Längsseiten des als Halter 12a dienenden Zapfens.
In einer vierten Variante (Fig. 7) und fünften Variante (Fig. 8 und 9) ist der Halter 12a eine U-förmige Aufnahme im Material des zweiten Beschlagteils, die sich radi- al nach innen öffnet und in die das erste Federende 35a eingeführt ist. Die Punkte Pi und P2 befinden an den beiden einander gegenüberliegenden Innenseiten dieser Aufnahme.
Da die Federanordnung 35 durch das Einspannen am Halter 12a bereits vollständig an demselben abgestützt ist, kann sie mit ihrem radial inneren zweiten Federende 35b querkraftfrei auf den Exzenter 27 einwirken. Das Federmoment steigt linear über dem Betätigungswinkel an.
In der ersten Variante (Fig. 1 und 2), zweiten Variante (Fig. 3, 4 und 5), dritten Va- riante (Fig. 6) und vierten Variante (Fig. 7) wirkt die Federanordnung 35 indirekt auf den Exzenter 27 ein. Die Federanordnung 35 liegt mit ihrem zweiten Federende 35b formschlüssig an einem am Mitnehmer 21 ausgebildeten Vierkant 21a an. Die formschlüssige Anlage des zweiten Federendes 35b am Vierkant 21 a erfolgt an allen vier Seiten des Vierkants 21a, zumindest jeweils abschnittsweise, an einigen Seiten auch vollständig. Der Mitnehmer 21 beaufschlagt dann den Exzenter 27.
Die zweite Variante ist dahingehend verbessert, dass sie eine selbstsichernde Innenaufnahme aufweist. Die Federanordnung 35 weist in der Windung nach dem zweiten Federende 35b (d.h. eine Windung radial weiter außen als das zweite Federende 35b) einen Kontaktabschnitt 35c auf. Dieser Kontaktabschnitt 35c stellt eine radial nach innen vorspringende Abweichung vom regelmäßigen Verlauf des spiralförmigen Teils der Federanordnung 35 dar. Der Kontaktabschnitt 35c liegt am zweiten Federende 35b an, d.h. die radial innere Seite des Kontaktabschnitts 35c steht in Kontakt mit der radial äußeren Seite des zweiten Federendes 35b, und zwar mit einer Vorspannung, vorliegend der Vorspannung der Federanordnung 35. Mit dieser Anlage des Kontaktabschnitts 35c am zweiten Federende 35b, also der beiden innersten Windungen, wird verhindert, dass das zweite Federende 35b vom Mitnehmer 21, d.h. seinem Vierkant 21a, sich weiten und abrutschen kann. Je höher das Federmoment, desto höher ist die Kontaktkraft zwischen dem Kontaktabschnitt 35 c, dem zweiten Federende 35b und dem Mitnehmer 21.
Die auf das zweite Federende 35b folgende Ecke des Vierkants 21a des Mitnehmers 21 wird durch einen Nocken 21aa definiert, welcher der Mitnahme des Exzenters 27 dient. Der Nocken 21aa ist vorzugsweise mit einem Hinterschnitt (in axialer Richtung) ausgebildet. Der auf das zweite Federende 35b folgende Abschnitt der Feder- anordnung 35 weist vorzugsweise einen größeren Krümmungsradius auf als der Nocken 21aa, so dass dieser Abschnitt der Federanordnung 35 im Hinterschnitt des Nockens 21aa zu liegen kommt, also den Nocken 21 aa (in axialer Richtung) hintergreift. Damit wird einerseits der Bauraum für die nächste Windung (d.h. die Windung mit dem Kontaktabschnitt 35 c) vergrößert, und andererseits wird eine axiale Sicherung für die Federanordnung 35 geschaffen.
In der fünften Variante ( Fig. 8 und 9) wirkt die Federanordnung 35 direkt auf den Exzenter 27 ein. Die Federanordnung 35 liegt mit ihrem zweiten Federende 35b formschlüssig an zwei bezüglich der Achse A gegenüberliegende, axial vom Exzen- ter 27 abstehenden Zapfen 27a an. Diese Ausbildung macht es möglich, dass der Mitnehmer 21 und der Exzenter 27 mittels eines Leerwegs entkoppelt sind.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugsitz
3 Sitzteil
4 Lehne
5 Handhebel
7 Übertragungsstange
10 Beschlag
1 1 erstes Beschlagteil
12 zweites Beschlagteil
12a Halter
13 Umklammerungsring
13a Gleitring
14 Führungssegment
16 Riegel
17 Zahnkranz
21 Mitnehmer
21a Vierkant
21aa Nocken
23 Bohrung
27 Exzenter
27a Zapfen
35 Federanordnung
35a erstes Federende
35b zweites Federende
35c Kontaktabschnitt
36 Steuerscheibe
38 Nase
43 Sicherungsring
45 Freischwenk-Steuerelement
A Achse
Pi, P2 Punkt