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Die Erfindung betrifft einen Verstellbeschlag, insbesondere für einen Fahrzeugsitz mit einem ersten Beschlagteil, mit einem relativ zum ersten Beschlagteil um eine Drehachse drehverstellbaren zweiten Beschlagteil, wobei dem ersten Beschlagteil ein Außenrad mit einer Innenverzahnung zugeordnet ist, in welches ein dem zweiten Beschlagteil zugeordnetes Innenrad mit einer Außenverzahnung nach Art eines Taumelgetriebes exzentrisch zur Drehachse eingesetzt ist, und wobei das Innenrad zur Drehachse einen exzentrischen Aufnahmeraum bildet, mit einem in den exzentrischen Aufnahmeraum drehbar eingesetzten Exzenter, welcher auf einen Kragenzug zur drehbaren Lagerung um die Drehachse gelagert ist.
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Ein Verstellbeschlag der eingangs genannten Art wird üblicherweise insbesondere zum Verstellen der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eingesetzt. Hierzu wird beispielsweise das erste Beschlagteil mit der Rückenlehne und das zweite Beschlagteil mit der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verbunden. Der Einsatz eines Taumelgetriebes hat sich an dieser Stelle bewährt, da es eine mit vergleichsweise wenigen Elementen auskommende, gleichzeitig ein Getriebe umfassende Drehverbindung darstellt.
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Ein derartiger Verstellbeschlag ist beispielsweise aus der
DE 29 21 588 A1 bekannt. Das Taumelgetriebe umfasst dabei ein um die Drehachse drehbares Außenrad mit Innenverzahnung und ein zur Zentralachse exzentrisch im Inneren des Außenrads angeordnetes Innenrad mit Außenverzahnung. Dabei bilden das Außenrad und das Innenrad zueinander einen exzentrischen Aufnahmeraum, in dem ein erster und ein zweiter Teilexzenter gegeneinander verdrehbar angeordnet sind, wodurch eine variable Exzentrizität gebildet ist. Zur Betätigung des Taumelgetriebes ist als Übertragungselement eine mittels einer Verstellachse drehbare Mitnehmerscheibe vorgesehen. Die Mitnehmerscheibe weist Aussparungen auf, die mit auf den Teilexzentern angeordneten Mitnehmerstiften in Eingriff stehen. Weiter ist ein mechanisch wirkendes Kopplungselement (beispielsweise eine Feder) vorgesehen, welches im Ruhezustand des Verstellbeschlags die Teilexzenter so gegeneinander dreht, dass sich ihre Gesamtexzentrizität vergrößert. Hierdurch wird das Umlaufrad in eine Position gebracht, in welcher es spielfrei in das Außenrad eingreift. Bei einer Verdrehung der Mitnehmerscheibe wird über den Mitnehmerstift jeweils ein Teilexzenter verdreht, wodurch sich die Gesamtexzentrizität verkleinert. Hierdurch wird das Innenrad in eine Position gebracht, in welcher es mit Spiel in das Außenrad eingreift. Das Innenrad kann taumelnd mit umlaufender Exzentrizität über die Mitnehmerscheibe gegenüber dem Außenrad verdreht werden. Hierdurch verdreht sich mit entsprechender Übersetzung, die durch das Verhältnis der Zahnanzahl der Außenverzahnung des Innenrades zu der Zahnanzahl der Innenverzahnung des Außenrades bestimmt ist, das erste Beschlagteil relativ zu dem zweiten Beschlagteil.
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Die beiden Teilexzenter des Taumelgetriebes sind üblicherweise auf einem einzigen Lager, auch Dom genannt, angeordnet. Dabei ist das Lager üblicherweise als Radialgleitlager in der Form eines Kragenzuges ausgelegt, wobei dieser Kragenzug üblicherweise durch Durchziehen direkt an das Außenrad angeformt, d. h. aus dem Werkstoff des Außenrades umgeformt wird.
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Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, dass die Materialeigenschaften des Kragenzugs bzw. Doms an die des Außenrades gebunden sind. Weiterhin gibt es beim Durchziehen Beschränkungen hinsichtlich der Zugfestigkeit bzw. der Streckgrenze des gezogenen Materials durch die Ziehkraft.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verstellbeschlag der eingangs genannten Art anzugeben, welcher eine besonders flexible Anpassbarkeit an die hinsichtlich des Anwendungszwecks gewünschten physikalischen Parameter aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verstellbeschlag mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach ist der Kragenzug einem separaten Trägerbauteil angeformt, und das Trägerbauteil ist mit dem Außenrad kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden.
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine besonders hohe Flexibilität hinsichtlich der physikalischen Parameter insbesondere des Kragenzuges als Exzenterlager erreichbar wäre, wenn Kragenzug und Außenrad voneinander unabhängig gestaltet werden könnten. Dies ist erreichbar, wenn der Kragenzug unabhängig vom Außenrad hergestellt wird, d. h. einem separaten Trägerbauteil angeformt ist. Da jedoch Außenrad und Kragenzug miteinander verbunden sein sollten, da sie dem selben Beschlagteil zugeordnet sind, sollte das Trägerbauteil mit dem Außenrad kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Trägerbauteil an das Außenrad geschweißt. Das Schweißen stellt nämlich eine besonders einfache und leicht auszuführende stoffschlüssige Verbindung insbesondere im großtechnischen Herstellungsprozess dar. Um einen geringeren, konzentrierteren Energieeintrag in das Werkstück im Herstellungsprozess zu ermöglichen, das einen geringeren thermisch bedingten Verzug zur Folge hat, kann beispielsweise ein Laser zum Schweißen zum Einsatz kommen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die durch das Schweißen gebildete Schweißnaht dabei um das Trägerbauteil umlaufend. Eine derartige umlaufende Schweißnaht sorgt für eine besonders gute und dauerhafte Befestigung des Trägerbauteils am Außenrad.
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Vorteilhafterweise bestehen das Trägerbauteil und das Außenrad aus unterschiedlichen Materialien. Durch eine freie Wahl des Materials insbesondere des Trägerbauteils mit dem Kragenzug lassen sich die Eigenschaften insbesondere bei der Herstellung optimieren. Die Materialauswahl kann dabei beispielsweise an der Abstimmung des tribologischen Systems, d. h. der Reibungseigenschaften des als Exzenterlager fungierenden Kragenzuges oder hinsichtlich der Festigkeit getroffen werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung wird das Trägerbauteil mittels Kaltfließpressens gefertigt. Fließpressen ist ein Fertigungsverfahren der Umformtechnik, bei dem aus Bauteilen durch plastische Verformung in mehreren Umformstufen wie beispielsweise Stauchen, Setzen, Formprägen, Bundstauchen oder -verjüngen Körper verschiedener Formen hergestellt werden können. Dabei erfolgt das Umformen deutlich unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs. Durch das Kaltumformen sind insbesondere enge Maßtoleranzen möglich und es kann eine besonders hohe Härte und Festigkeit des bearbeiteten Werkstoffs erreicht werden.
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Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Anformung des Kragenzugs an ein separates Trägerbauteil und die kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung des Trägerbauteils mit dem Außenrad des Verstellbeschlages eine besonders hohe Flexibilität bereits im Herstellungsprozess erreicht werden kann. Durch die Unabhängigkeit des Materials des als Exzenterlager fungierenden Kragenzuges vom Material des Außenrades lassen sich die Parameter des Materials wesentlich flexibler wählen, was Vorteile hinsichtlich der Abstimmung der Reibungseigenschaften und der Festigkeit bietet. Weiterhin kann das Exzenterlager massiver gestaltet werden, da unabhängig von der Materialdicke des Außenrades durch das Trägerbauteil ausreichend Volumen zur Verfügung steht. Weiterhin ist durch die separate Anformung eine vergleichsweise exaktere Positionierung des Exzenterlagers im Verhältnis zum Außenrad möglich.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 einen Verstellbeschlag für einen Fahrzeugsitz im Querschnitt,
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2 ein Trägerbauteil mit einem angeformten Kragenzug,
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3 das Außenrad mit einer Aussparung für das Trägerbauteil, und
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4 das Außenrad mit eingesetztem Trägerbauteil mit Kragenzug.
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Aus der Querschnittsdarstellung gemäß 1 wird ein Verstellbeschlag 1 ersichtlich, der ein erstes Beschlagteil 2 sowie ein zweites Beschlagteil 3 umfasst, die relativ zueinander um eine Drehachse drehverstellbar sind. Das erste Beschlagteil 2 besteht aus einem Außenrad 4, welchem zur späteren Montage an einer Sitzlehne ein entsprechender Lehnenadapter 6, insbesondere mittels einer Schweißung, angebunden ist. Das zweite Beschlagteil 3 umfasst ein Innenrad 7 sowie einen mit diesem verbundenen Sitzadapter 8 zur Anbindung an ein Sitzunterteil.
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Das Außenrad 4 ist als ein Hohlrad mit einem Boden 9 und einer Außenwand 10 ausgebildet, wobei an der Außenwand 10 eine Innenverzahnung 12 angebracht ist. Das Außenrad 4 ist entlang der Innenverzahnung 12 geteilt und aus einer ersten Schale 13 und einer zweiten Schale 14 zusammengesetzt. Die zweite Schale 14 übergreift mit einem umlaufenden Kragen 15 die einer hochgezogenen Innenwand 16 des Innenrads 7 angebrachte Außenverzahnung 17. Auf diese Weise wird das Innenrad 7 zwischen der ersten Schale 13 und der zweiten Schale 14 des Außenrads 4 sicher axial gehalten. Weiter weist das Außenrad 4 einen separat eingesetztes Trägerbauteil 20 auf, der einen umlaufenden Kragenzug 21 trägt.
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Zwischen dem Kragenzug 21 und der hochgezogenen Innenwand 16 des Innenrads 7 ist ein exzentrischer, ringförmiger Aufnahmeraum 24 gebildet, in den zum Antrieb des Innenrads 7 ein erster Teilexzenter 26 und ein zweiter Teilexzenter 27 eingesetzt sind. Die beiden Teilexzenter 26, 27 bilden unter Verdrehung eine Variable Gesamtexzentrizität aus, und sind mittels eines Federelements 30 zur Ausbildung einer maximalen Gesamtexzentrizität vorgespannt. In dieser vorgespannten Ausgangslage wird das Innenrad 7 mit seiner Außenverzahnung 17 in Richtung der größten Exzentrizität gegen die Innenverzahnung 12 des Außenrads 4 spielfrei gedrückt, so dass ein Ablaufen der Beschlagteile 2, 3 zueinander nicht ermöglicht ist.
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Zur Betätigung der Teilexzenter 26, 27 ist weiter in den exzentrischen Aufnahmeraum 24 eine Mitnehmerscheibe 31 eingesetzt, in die Mitnehmernasen 33 der jeweiligen Teilexzenter 26, 27 eingreifen. Die Mitnehmerscheibe 31 ist drehfest mit der zentralen Antriebswelle 34 verbunden, die vorliegend als ein durchgehender Lagerzapfen 35 ausgebildet ist. Wird der Lagerzapfen 35 angetrieben bzw. verdreht, so werden über die drehfest angebundene Mitnehmerscheibe 31 die Teilexzenter 26, 27 entgegen der Vorspannung des Federelements 30 verdreht, so dass nunmehr das Innenrad 7 dem Außenrad 4 unter Spiel anliegt. Der aus den Teilexzentern 26, 27 bestehende Gesamtexzenter kann verdreht werden, wobei sich das Innenrad 7 über seine Außenverzahnung 17 an der Innenverzahnung 12 des Außenrads 4 abrollt. Bei einem vollen Umlauf des Exzenters ergibt sich eine Relativdrehung des Innenrads 7 gegenüber dem Außenrad 4 entsprechend einer Zahndifferenz zwischen der Außenverzahnung 17 und der Innenverzahnung 12.
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Zum Antrieb des Lagerzapfens 35 weist dieser an seiner oberen Seite eine Vierkantöffnung 36 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine Aufnahme für eine weiterführende Welle vorgesehen, die gegebenenfalls zum Antrieb eines entsprechenden Verstellbeschlags auf der anderen Seite des Fahrzeugsitzes vorgesehen ist.
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Zur Verringerung der Reibung zwischen den Teilexzentrizitäten 26, 27 und dem Innenrad 7 ist in den Innenumfang des Innenrads 7 eine Gleitlagerbuchse 37 eingesetzt.
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Der Lagerzapfen 35 ist einstückig mit einer Abdeckkappe 38 ausgebildet, die den exzentrischen Aufnahmeraum 24 nach außen abdichtet. Die Abdeckkappe 38 ist scheibenförmig ausgebildet und radial gegenüber der Antriebswelle 34 versetzt. Mit anderen Worten ist die Abdeckkappe 38 exzentrisch ausgebildet. Die exzentrische Abdeckkappe 38 umfasst weiter einen axial nach unten gezogenen Dichtrand 40, der in den exzentrischen Aufnahmeraum 24 eintaucht. Über eine radial nach außen gerichtete Vorspannung gegen die Innenwand 16 des Innenrads 7 dichtet der umlaufende Dichtrand 40 den exzentrischen Aufnahmeraum 24 nach außen ab. Der Dichtrand 40 ist aus einem spritzbaren Elastomer gefertigt und dem Lagerzapfen 35 mittels eines Zwei-Komponenten-Spritzverfahrens angespritzt. Man erkennt, dass die axiale Länge des Dichtrands 40 so bemessen ist, dass mit ein und demselben Lagerzapfen 35 verschiedene Varianten des Verstellbeschlags 1, die sich in der axialen Höhe unterscheiden, abdichtet. Ein axialer Versatz des Dichtrands 40 gegenüber der Innenwand 16 innerhalb eines gewissen Rahmens verändert die Dichtfunktion nicht. Insbesondere gilt dies auch für den Fall, dass der axiale Dichtrand 40 nicht gegen die Innenwand 16 des Innenrads 7 sondern direkt gegen einen umlaufenden Rand des Sitzadapters 8 abdichtet.
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Auf der der Abdeckkappe 38 abgewandten Seite ist der Lagerzapfen 35 mittels einer Sicherungsscheibe 43 an dem Verstellbeschlag 1 gehalten. Der axiale Zusammenhalt der Beschlagteile 2, 3 wird durch das als Hohlrad ausgebildete Außenrad 4 bewerkstelligt. Die Sicherungsscheibe 43 weist einen umlaufenden Dichtrand 44 auf und ist in einer tellerförmigen Einsenkung 47 des Bodens 9 bzw. des separaten Trägerbauteils 20 gehalten. Über eine Klipsverbindung der Sicherungsscheibe 43 an dem Lagerzapfen 35 wird eine axiale Vorspannung des Dichtrands 44 gegenüber dem Boden 9 erzielt. Die Sicherungsscheibe 43 hält somit nicht nur den Lagerzapfen 35 in dem Verstellbeschlag 1, sondern dichtet zudem den Radialspalt zwischen dem Lagerzapfen 35 und dem Trägerbauteil 20 ab. Auch auf dieser Seite ist somit ein Eindringen von Schmutz bzw. ein Eindringen von Lack während des Lackierprozesses sicher verhindert.
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Der Sitzadapter 8 ist in Form eines Sitzadapterblechs umlaufend der Innenwand 16 des Innenrands 7 angebunden, insbesondere angeschweißt. Dabei ist der Lehnenadapter 6 axial gegenüber dem Außenrad 4 beabstandet, um eine Relativdrehung zueinander zu ermöglichen. In den resultierenden Axialspalt 48 zwischen dem Sitzadapter 8 und dem Außenrad 4 ist weiter eine scheibenförmige Zentraldichtung 50 eingesetzt. Auf diese Weise wird der Innenraum des Verstellbeschlags 1 vollständig nach außen abgedichtet. Auch über den äußeren Ringspalt zwischen dem Innenrad 7 und dem Außenrad 4 kann weder Schmutz noch Lack in den inneren Getriebeteil gelangen.
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Die scheibenförmige Zentraldichtung 50 weist weiter einen äußeren Dichtrand 52 mit einem im Wesentlichen Y-förmigen Querschnitt auf. Dabei erstrecken sich die beiden Schenkel 53, 54 des äußeren Dichtrands 52 radial nach außen und spreizen sich axial gegen den Sitzadapter 8 bzw. gegen das Außenrad 4 ab. Auf diese Weise wird sowohl Schmutz als auch insbesondere Lack sicher an einem Eindringen in den Innenraum des Verstellbeschlags 1 über den Axialspalt 48 gehindert.
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Ferner weist die Zentraldichtung 50 einen inneren axialen Dichtrand 57 auf, mit dem sie in den Kragen 15 des Außenrads 4 eingesetzt ist. Hierdurch wird ein Verdrehen der Zentraldichtung 50 gegenüber dem Außenrad 4 verhindert. Der innere Dichtrand 57 weist ein nach innen gekrümmtes Ende 58 auf. Hierdurch ist das innere Getriebe des Verstellbeschlags 1 während des Herstellungsprozesses vor Schweißspritzern geschützt.
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2 zeigt eine Ansicht des Trägerbauteils 20 mit dem angeformten Kragenzug 21, der als Lager für die beiden Teilexzenter 26, 27 dient. Dabei kann dieser Kragenzug beispielsweise im Kaltfließpressverfahren gefertigt werden. Dies bietet weit gehende Flexibilität hinsichtlich der Ausgestaltung und der Ausformung des Exzenterlagers.
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3 zeigt das Außenrad 4, welches eine Aussparung 60 aufweist, in die das Trägerbauteil 20 eingesetzt werden kann. Ferner sind auf der 3 die Innenverzahnung 12 des Außenrades 4 sowie der Boden 9 zu erkennen.
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4 zeigt das kraft- oder stoffschlüssig in das Außenrad 4 eingebrachte Trägerbauteil 20 mit dem Kragenzug 21. Dabei kann diese Verbindung beispielsweise durch Pressen oder Schweißen erfolgen, je nach gewünschten Parametern im Herstellungsprozess. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, insbesondere unterschiedliche Materialien für Kragenzug 21 und Außenrad 4 zu verwenden und so beide Bauteile jeweils unabhängig voneinander an die spezifischen Erfordernisse hinsichtlich geometrischer Ausgestaltung und tribologischen Eigenschaften durch entsprechende Materialauswahl anzupassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verstellbeschlag
- 2
- erstes Beschlagteil
- 3
- zweites Beschlagteil
- 4
- Außenrad
- 6
- Lehnenadapter
- 7
- Innenrad
- 8
- Sitzadapter
- 9
- Boden
- 10
- Außenwand
- 12
- Innenverzahnung
- 14
- zweite Schale
- 15
- Kragen
- 16
- Innenwand
- 17
- Außenverzahnung
- 20
- Trägerbauteil
- 21
- Kragenzug
- 24
- Aufnahmeraum
- 26, 27
- Teilexzenter
- 30
- Federelement
- 31
- Mitnehmerscheibe
- 33
- Mitnehmernase
- 34
- zentrale Antriebswelle
- 35
- Lagerzapfen
- 36
- Vierkantöffnung
- 37
- Gleitlagerbuchse
- 38
- Abdeckkappe
- 40
- Dichtrand
- 43
- Sicherungsscheibe
- 44
- Dichtrand
- 47
- Einsenkung
- 48
- Axialspalt
- 50
- Zentraldichtung
- 52
- Dichtrand
- 53, 54
- Schenkel
- 57
- Dichtrand
- 58
- gekrümmtes Ende
- 60
- Aussparung