DE102009058449A1

DE102009058449A1 - Federanordnung für einen Fahrzeugsitz-Beschlag

Info

Publication number: DE102009058449A1
Application number: DE102009058449A
Authority: DE
Inventors: Uwe 42857 Aßmann; Bernd Dr. 40699 Bossmanns
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Keiper Seating Mechanisms Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: DE102009058449B4

Abstract

Bei einer Federanordnung (35) für einen Fahrzeugsitz-Beschlag, welcher zwei relativ zueinander bewegliche Beschlagteile (12) aufweist, wobei die Federanordnung (35) als Spiralfeder ausgebildet ist, die mit ihrem ersten Federende (35a) an einem der beiden Beschlagteile (12) wenigstens indirekt abgestützt ist und mit ihrem zweiten Federende (35b) auf das andere der beiden Beschlagteile (12) oder auf ein Bauteil einer Verriegelungsvorrichtung, welches beweglich an wenigstens einem der beiden Beschlagteile (12) gelagert ist, wenigstens indirekt einwirkt, weist die Federanordnung (35) in der Windung nach dem zweiten Federende (35b) einen Kontaktabschnitt (35c) auf, welcher am zweiten Federende (35b) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung für einen Fahrzeugsitz-Beschlag mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Eine Federanordnung dieser Art für einen als Lehnen-Neigungseinsteller dienenden Beschlag eines Fahrzeugsitzes ist aus der DE 10 2005 046 807 B3 bekannt. Damit die Federanordnung den Exzenter querkraftfrei beaufschlagt, besteht sie aus zwei ineinander geschachtelten Spiralfedern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine alternative Federanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Beschlag mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Federanordnung ist als eine einzige Spiralfeder ausgebildet. An einem der beiden Federenden, welches vorliegend als zweites Federende bezeichnet ist, liegen die beiden ersten Windungen abschnittsweise aneinander an, 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 das bewegliche Bauteil oder Beschlagteil an, d. h. sie sichert den Formschluss zwischen zweitem Federende und dem besagten Bauteil oder Beschlagteil. Diese Ausgestaltung 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.
Mit ihrem ersten Federende, welches vorzugsweise radial außen angeordnet ist, ist die Federanordnung vorzugsweise an einem Halter des einen der beiden Beschlagteile eingespannt und vollständig abgestützt, d. h. das erste Federende ist relativ zu diesem Beschlagteil 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 das andere Beschlagteil oder das Bauteil einwirkt, womit dieses querkraftfrei oder nahezu querkraftfrei beaufschlagt wird.
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 bildet eine passende Aufnahme für den Halter.
Die Federanordnung kann sowohl zwischen den beiden Beschlagteilen wirken, beispielsweise als Kompensationsfeder bei einem Lehnen-Neigungseinsteller zwischen Lehne und Sitzteil oder bei einem Höhen- oder Sitz-Neigungseinsteller zwischen einer Schwinge und dem Sitzrahmen. Die Federanordnung kann aber auch auf ein bewegliches Bauteil einer Verriegelungsvorrichtung des Beschlags einwirken, beispielsweise einen Mitnehmer oder Exzenter. Der Begriff ”Beschlag” ist weit aufzufassen und soll auch unverriegelbare Gelenke umfassen.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels mit zweitem Beschlagteil, Federanordnung und Mitnehmer,
2 eine perspektivische Ansicht der Federanordnung von 1,
3 eine perspektivische Ansicht von zweitem Beschlagteil, Federanordnung und Mitnehmer aus 1,
4 einen axialen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel,
5 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels, und
6 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes.
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 11 und ein zweites Beschlagteil 12 miteinander verriegelbar und nach dem Entriegeln relativ zueinander um eine Achse A verdrehbar sind, wie es beispielsweise in der DE 10 2006 015 560 B3 beschrieben 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 Zuordnungen der Beschlagteile 11 und 12 können jedoch auch vertauscht sein, d. h. das erste Beschlagteil 11 wäre dann sitzteilfest und das zweite Beschlagteil 12 lehnenfest.
Die beiden Beschlagteile 11 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 11 und 12 ist ein Umklammerungsring 13 vorgesehen. Ein solcher Zusammenhalt mittels eines Umklammerungsrings ist beispielsweise in der US 6,799,806 A beschrieben. Der vorzugsweise metallische, ungehärtete Umklammerungsring 13 ist fest mit einem der beiden Beschlagteile 11 und 12 verbunden, beispielsweise mit dem zweiten Beschlagteil 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 11 und 12, beispielsweise das erste Beschlagteil 11, radial außen übergreift, ohne die Relativbewegung der beiden Beschlagteile 11 und 12 zu behindern. In baulicher Hinsicht bilden die beiden Beschlagteile 11 und 12 daher zusammen (mit dem Umklammerungsring 13) eine scheibenförmige Einheit.
Das zweite Beschlagteil 12 weist – vorliegend vier – Führungssegmente 14 auf, welche 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 11 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 11 an, wodurch die beiden Beschlagteile 11 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 Beschlagteil 11, 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 11 und 12 definierten Bauraum angeordnet ist. Eine Federanordnung 35, beispielsweise zwei ineinander geschachtelte Spiralfedern, ist in einer zentralen Aufnahme eines der beiden Beschlagteile 11 und 12, vorliegend des zweiten Beschlagteils 12, angeordnet und vorliegend außen abgestützt. Die Federanordnung 35 beaufschlagt den Exzenter 27, vorliegend indem sie 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 gedrückt werden, um in den Zahnkranz 17 einzufallen, womit der Beschlag 10 verriegelt ist. Somit definieren der Zahnkranz 17, die Riegel 16, der Exzenter 27 und der Mitnehmer 21 zusammen mit der Federanordnung 35 eine Verriegelungsvorrichtung.
Eine Steuerscheibe 36 ist im Bauraum axial zwischen den Riegeln 16 und dem ersten Beschlagteil 11 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 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 11 oder 12 anliegt, und der als Dichtung wirkt. Bei einer Drehung (um wenige Grad) des Mitnehmers 21 – und des damit angetriebenen Exzenters 27 und der Steuerscheibe 36 – entgegen der Kraft der Federanordnung 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 11 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 Zugang 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 11 um die Achse A herum ein ringförmiges Freischwenk-Steuerelement 45 vorgesehen, welches drehfest mit dem ersten Beschlagteil 11 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 zusammenwirken. 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 P₁ und P₂ am Halter 12a anliegt, wodurch die Federanordnung 35 abgestützt ist.
Vorliegend ist der Halter 12a ein vom zweiten Beschlagteil 12 axial abstehender, länglicher Zapfen, den das radial äußere erste Federende 35a der Federanordnung 35 formschlüssig umschließt. Ferner weist das erste Federende 35a die gleiche Krümmung wie der spiralförmige Teil der Federanordnung 35 auf. Die Punkte P₁ und P₂ befinden sich an den beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten des als Halter 12a dienenden Zapfens.
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. Vorliegend wirkt die Federanordnung 35 indirekt auf den Exzenter 27 ein, indem die Federanordnung 35 mit ihrem zweiten Federende 35b formschlüssig an einem am Mitnehmer 21 ausgebildeten Vierkant 21a anliegt. Die formschlüssige Anlage des zweiten Federendes 35b am Vierkant 21a erfolgt an allen vier Seiten des Vierkants 21a, zumindest jeweils abschnittsweise, an einigen Seiten auch vollständig. Der Mitnehmer 21 beaufschlagt dann den Exzenter 27.
Eine Verbesserung besteht dahingehend, dass eine selbstsichernde Innenaufnahme für das Zusammenwirken der Federanordnung 35 mit dem Mitnehmer 21 vorgesehen ist. 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 35c, 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 Federanordnung 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 21aa (in axialer Richtung) hintergreift. Damit wird einerseits der Bauraum für die nächste Windung (d. h. die Windung mit dem Kontaktabschnitt 35c) vergrößert, und andererseits wird eine axiale Sicherung für die Federanordnung 35 geschaffen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz
3: Sitzteil
4: Lehne
5: Handhebel
7: Übertragungsstange
10: Beschlag
11: 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
35: Federanordnung
35a: erstes Federende
35b: zweites Federende
35c: Kontaktabschnitt
36: Steuerscheibe
38: Nase
43: Sicherungsring
45: Freischwenk-Steuerelement
A: Achse
P1, P2: Punkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005046807 B3 [0002]
DE 102006015560 B3 [0016, 0022]
US 6799806 A [0018]

Claims

Federanordnung für einen Fahrzeugsitz-Beschlag (10), welcher zwei relativ zueinander bewegliche Beschlagteile (11, 12) aufweist, wobei die Federanordnung (35) als Spiralfeder ausgebildet ist, die mit ihrem ersten Federende (35a) an einem der beiden Beschlagteile (11, 12) wenigstens indirekt abgestützt ist und mit ihrem zweiten Federende (35b) auf das andere der beiden Beschlagteile (11, 12) oder auf ein Bauteil einer Verriegelungsvorrichtung (16, 17, 21, 27, 35), welches beweglich an wenigstens einem der beiden Beschlagteile (11, 12) gelagert ist, wenigstens indirekt einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (35) in der Windung nach dem zweiten Federende (35b) einen Kontaktabschnitt (35c) aufweist, welcher am zweiten Federende (35b) anliegt.
Federanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federende (35a) radial außen und das zweite Federende (35b) radial innen angeordnet ist, wobei der radial nach innen vorspringende Kontaktabschnitt (35c) mit seiner radial inneren Seite an der radial äußeren Seite des zweiten Federendes (35b) anliegt.
Federanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (35c) mit Vorspannung am zweiten Federende (35b) anliegt.
Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil der Verriegelungsvorrichtung (16, 17, 21, 27, 35), auf welches das zweite Federende (35b) wenigstens indirekt einwirkt, ein drehbar gelagerter Mitnehmer (21) ist, an welchem das zweite Federende (35b) formschlüssig anliegt.
Federanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federende (35b) formschlüssig an einem Vierkant (21a) des Mitnehmers (21) anliegt, und/oder dass der Mitnehmer (21) einen Nocken (21aa) aufweist, welchen die Federanordnung (35) hintergreift, insbesondere in ihrem auf das zweite Federende (35b) folgenden Abschnitt.
Federanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (21aa) eine Ecke des Vierkants (21a) definiert, insbesondere die auf das zweite Federende (35b) folgende Ecke.
Federanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (35) mit ihrem ersten Federende (35a) an einem Halter (12a) des einen der beiden Beschlagteile (11, 12) eingespannt und vollständig abgestützt ist.
Federanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (12a) als länglicher Zapfen am Beschlagteil (12) ausgebildet ist, an welchem das erste Federende (35a) formschlüssig anliegt, und/oder dass das erste Federende (35a) in der Ebene des spiralförmigen Teils der Federanordnung (35) am Halter (12a) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Punkten (P₁, P₂) anliegt.
Beschlag (10) eines Fahrzeugsitzes, dessen beide Beschlagteile (11, 12) relativ zueinander um eine Achse (A) verdrehbar sind und welche insbesondere ein Umklammerungsring (13) axial zusammenhält, einem drehbar gelagerten Exzenter (27), einem drehbar gelagerter Mitnehmer (21), welcher mit dem Exzenter (27) drehfest oder wenigstens auf Mitnahme gekoppelt ist, einer Federanordnung (35) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche den Mitnehmer (21) oder den Exzenter (27) beaufschlagt, und wenigstens zwei Riegeln (16), welche vom Exzenter (27) beaufschlagt und vom zweiten Beschlagteil (12) in radialer Richtung bezüglich der Achse (A) geführt radial nach außen bewegbar sind, um mit einem Zahnkranz (17) des ersten Beschlagteils (11) zusammenzuwirken, um den Beschlag (10) zu verriegeln.
Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einem Beschlag (10) nach Anspruch 9.