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Die vorliegende Erfindung betrifft Gelenk-, beziehungsweise Scharnier-, beziehungsweise Verstellmechanismen sowie Fahrzeugsitze, die derartige Mechanismen enthalten.
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Insbesondere betrifft die Erfindung einen Verstellmechanismus, umfassend:
- - erste und zweite metallische Armaturen, die drehbar mit Bezug zueinander montiert sind, wobei die erste Armatur einen rotationszylindrischen Absatz oder Kragen umfasst,
- - ein Steuerorgan, drehbar montiert in dem Absatz oder Kragen der ersten Armatur, wobei das Steuerorgan ausgelegt ist um eine Relativrotation zwischen den ersten und zweiten Armaturen zu befehligen oder zu steuern,
- - einen metallischen Rückhaltepart, ausgelegt zum Zurückhalten des Steuerorganes zumindest in einer Richtung parallel zur ersten Achse. Das Dokument DE 10 2008 028 102 A1 beschreibt ein Beispiel eines Verstellmechanismus dieser Art, wobei das Steuerorgan die zweite Armatur durchquert und einen externen Abschnitt aufweist, der aus der zweiten Armatur gegenüberliegend oder entgegengesetzt zu der ersten Armatur vorspringt, wobei dieser Außenabschnitt eine radiale Nut umfasst, in welche ein Rückhaltering elastisch eingegriffen ist.
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Dieser Gelenk- oder Verstellmechanismus zeigt die folgenden Nachteile:
- - das Steuerorgan ist länger gestaltet, schwerer und komplexer, bedingt durch die Montage des Rückhalteringes,
- - der Verstellmechanismus benötigt mehr Bauraum in der axialen Richtung, bedingt durch die Tatsache, dass der Außenabschnitt von dem Steuerorgan vorspringend ist,
- - der metallische Rückhaltering liegt in Anlage gegen die Außenfläche der zweiten metallischen Armatur was zu Reibungen und Geräuschbildungen im Laufe der Betätigung des Verstellmechanismuses führen kann, so dass man in der Praxis dazu geneigt ist einen Gleitschuh vorzusehen zwischen dem Rückhaltering und der externen Fläche der zweiten Armatur, woraus ein zusätzlicher Kostenfaktor resultiert.
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Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zur Aufgabe, die genannten Nachteile abzuschwächen. Dies wird mit einem Verstellmechanismus gemäß Anspruch 1 und einem Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 9 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
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Zu diesem Zweck zeichnet sich der Scharnier- beziehungsweise Gelenk- beziehungsweise Verstellmechanismus der in Frage stehenden Art dadurch aus, dass das Rückhalteteil pressgepasst oder kraftmäßig in Eingriff gebracht vorliegt in den Absatz beziehungsweise den Kragen der ersten Armatur und in dem Kragen oder dem Absatz blockiert ist durch Selbsthemmung beziehungsweise die Presspassung, gegen eine Innenfläche des Absatzes oder Kragens, und dass das Steuerorgan eine zentrale Welle und einen Kragen umfasst, wobei der Kragen in Kontakt mit dem Rückhaltepart ist.
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Man vermeidet somit die zuvor erwähnten Nachteile und ermöglicht, dass das zurückgehaltene Teil oder Part wirksam blockiert vorliegt gegen die Innenfläche des Absatzes oder Kragens durch Selbsthemmung oder Presspassung, ohne dass es nötig wäre, zwingenderweise die Innenfläche des Absatzes oder Kragens auszubilden oder anzupassen, dadurch bedingt, dass die zwei Teile aus Metall sind.
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In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verstellmechanismuses kann man gegebenenfalls Rückgriff nehmen unter anderem auf die eine und/oder die andere der nachfolgenden Vorkehrungen:
- - das Rückhalteteil oder -part ist ein bezüglich der ersten Achse zentrierter Ring;
- - das Steuerorgan wirkt (direkt oder nicht) durch die zweite Armatur in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung zurückgehalten, wobei das Steuerorgan drehbar montiert ist, unabhängig von dem Rückhalteteil oder -part und anschlagend bezüglich dem Rückhalteteil oder -part in der ersten Richtung;
- - das Rückhalteteil oder -part umfasst periphere Zähne, die nach außen hin vorspringen und in elastischer Selbsthemmung beziehungsweise Presspassung vorliegen gegen die Innenfläche des Kragens oder Absatzes;
- - die Zähne erstrecken sich radialwärts schräg nach außen mit Bezug auf die erste Achse und in der ersten Richtung;
- - die Innenfläche des Kragens oder Absatzes ist zylindrisch und glatt;
- - das Steuerorgan ist ausgeführt aus Kunststoffmaterial;
- - das Steuerorgan ist vollständig enthalten in den ersten und zweiten Armaturen;
- - die ersten und zweiten Armaturen sind untereinander verbunden vermittels einer Übersetzung beziehungsweise Untersetzung oder eines Getriebes, wobei der Gelenk- beziehungsweise Scharnier- beziehungsweise Verstellmechanismus ferner eine Exzenternocke umfasst, drehbar montiert in dem Kragen oder Absatz der ersten Armatur, wobei das Steuerorgan drehbar montiert ist bezüglich einer zweiten Achse mit Bezug auf die zweite Armatur und wobei das Steuerorgan ausgelegt ist zum rotationsmäßigen Antreiben der Exzenternocke beziehungsweise zum Antreiben der Exzenternocke drehend;
- - das Getriebe ist hypocycloidal beziehungsweise ein Planetengetriebe;
- - das Getriebe umfasst erste und zweite kreisförmige Zahnungen in wechselseitigem Eingriff und in mechanischer Verbindung jeweils mit den ersten und zweiten Armaturen, wobei die ersten und zweiten Zahnungen zentriert vorliegen jeweils bezüglich den ersten und zweiten Achsen.
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Des Weiteren hat die Erfindung auch zum Gegenstand einen Fahrzeugsitz, umfassend erste und zweite Abschnitte, die mit Bezug zueinander verbunden sind vermittels eines Scharnier- beziehungsweise Gelenk- beziehungsweise Verstellmechanismus wie vorangehend definiert, wobei der Absatz und die zweite Armatur festgelegt sind einerseits mit dem ersten Teil und anderseits mit dem zweiten Teil. Die ersten und zweiten Teile oder Abschnitte des Sitzes können gegebenenfalls einerseits ein Sitzkissen und andererseits eine Lehne sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, welche lediglich beispielhaft und nicht einschränkend angegeben ist und auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, in welchen gilt:
- - 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes, der mit einem erfindungsgemäßen Gelenk- beziehungsweise Scharnier- beziehungsweise Verstellmechanismus ausgestattet sein kann.
- - die 2 und 3 sind perspektivische Ansichten aus jeweils zwei entgegengesetzten Richtungen des Verstellmechanismuses, der den Sitz von 1 ausstatten kann, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
- - die 4 und 5 sind explosionsartige Darstellungen die perspektivisch den Gelenkmechanismus beziehungsweise Verstellmechanismus von 2 zeigen, Ansichten die jeweils aufgenommen sind entlang den Richtungen IV und V von 2.
- - 6 ist eine axiale Schnittansicht des Verstellmechanismuses von 2.
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In den unterschiedlichen Figuren beziffern dieselben Bezugszeichen identische oder ähnliche Elemente.
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In 1 ist ein Vordersitz 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, umfassend eine Lehne 2, die schwenkbar montiert ist bezüglich einer Achse Y1 an einem Sitzkissen oder einer Sitzeinheit 3, welche Sitzeinheit 3 wiederum an den Boden 4 des Fahrzeuges montiert ist, zum Beispiel unter Zwischenschaltung von Gleitschienen 5.
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Somit kann die Neigung der Lehne 2 eingestellt werden, manuell vermittels eines drehbaren Einstell- oder Steuerknopfes 6a oder ähnlichem, was dazu führt, dass der Gelenk- beziehungsweise Scharnier- beziehungsweise Verstellmechanismus 6 mit Übersetzung oder Untersetzung beziehungsweise Getriebe angetrieben wird (somit steuert der Verstellmechanismus 6 positiv die Rotation der Lehne), der Verstellmechanismus 6, von dem eine bevorzugte Ausführungsform wiedergegeben ist in den 2 bis 6. Alternativ könnte der Antrieb des Verstellmechanismus 6 auch durch einen Elektromotor oder andere geeignete Mittel erfolgen.
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Der Scharnier- beziehungsweise Gelenk- beziehungsweise Verstellmechanismus 6 umfasst (siehe 2 bis 6):
- - eine erste Armatur 7, umfassend einen ersten metallischen Flansch 7a, in Scheibenform, sich erstreckend in einer Ebene senkrecht zur Achse Y1 und welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft verbunden sein kann oder einstückig ausgeführt sein kann mit der Armatur der Sitzeinheit beziehungsweise des Sitzkissens 3,
- - eine zweite Armatur 8, gebildet aus einem zweiten metallischen Flansch in Scheibenform, sich erstreckend parallel zum ersten Flansch 7a, wobei der zweite Flansch zum Beispiel einstückig mit oder verbunden ist bezüglich der Armatur der Lehne 2 (insbesondere vermittels Verschweißung oder ähnlichem) und der zurückgehalten ist gegen den ersten Flansch 7a durch jegliches bekannte Mittel, zum Beispiel vermittels eines metallischen Verschlussringes 9, aufgepresst beziehungsweise gekrimpt oder gekümpelt bezüglich der zweiten Armatur 8 in dem die erste Armatur 7 eingeschlossen oder umfasst wird (gemäß einer Variante kann der Verschlussring 9 ersetzt werden durch einen flachen geschweißten Ring bezüglich der zweiten Armatur 8, wobei die erste Armatur 7 eingeschlossen beziehungsweise umhüllt wird),
- - ein hypocycloidales Getriebe 10, welches die ersten und zweiten Armaturen 7 und 8 miteinander verbindet (siehe 6),
- - und ein Eingangs- beziehungsweise Antriebsorgan 11, auch Steuerachse genannt, das hypocycloidale oder Planetengetriebe 10 steuernd.
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Das Eingangs- oder Antriebsorgan 11, deutlich zu sehen in den 2 bis 5, kann zum Beispiel ausgeführt sein integral oder einstückig durch Formen oder Gießen aus Kunststoffmaterial oder einer Leichtlegierung. Das Eingangs- oder Antriebsorgan 11 umfasst eine mittlere oder zentrale Welle 12, die sich in Längsrichtung erstreckt gemäß einer zentralen Achse Y2 parallel zu Achse Y1, wie vorangehend erwähnt, jedoch versetzt mit Bezug auf diese Achse Y1.
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Die Haupt- oder zentrale Welle 12 kann gegebenenfalls durchbohrt sein mit einer inneren rechteckigen oder quadratischen Aussparung 13 (oder geriffelt oder auch mit einer anderen Konfiguration), in welche Aussparung der Steuerknopf 6a (wie oben erwähnt eingreifen kann).
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Des Weiteren wird die mittlere oder Hauptwelle 12 radialwärts nach außen hin fortgesetzt, wobei an dem gegenüberliegenden Ende bezüglich dem zweiten Flansch ein Absatz oder Kragen 14 ausgebildet sein kann, sich parallel erstreckend zu den ersten und zweiten Flanschen. Die Innenfläche des Kragens beziehungsweise des Absatzes 14 ist fortgeführt hin zu der hypocycloidalen Getriebeeinheit 10 vermittels eines Anlage- oder Anschlagorganes 15, im vorliegenden Fall sind zwei Anschlag- oder Anlageorgane 15 vorgesehen, die hier in der Form von Fingern bereitgestellt sind, sich parallel erstreckend zur Achse Y2 hin zu dem zweiten Flansch, wobei sich die Nützlichkeit hiervon im Laufe der späteren Beschreibung ergeben wird.
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Die Hauptwelle oder mittlere Welle 12 verfügt über eine zylindrische rotatorische Form, zentriert vorliegend bezüglich der Achse Y2 und dreht in einem mit dem zweiten Flansch verbundenen oder einstückig ausgebildeten Lager, und zwar zentriert ebenfalls bezüglich der Achse Y2. Das Lager ist vorliegend gebildet durch eine zylindrische Aussparung, die durchgängig ist und in ausgebildet ist, und zwar in einem Absatz oder Kragen 20, der verbunden ist oder einstückig ausgeführt ist bezüglich dem zweiten Flansch. Der Absatz oder Kragen 20 kann zum Beispiel gebildet sein integral oder einstückig mit dem zweiten dem zweiten Flansch und erstreckt sich axialwärts ausgehend von dem zweiten Flansch hin zu dem erstenFlansch 7a.
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Das hypocycloidale Getriebe 10 ist hier ein einstrangiges beziehungsweise direktes Getriebe (könnte jedoch auch ein hypocycloidales Satellitengetriebe sein), umfassend zum Beispiel:
- - eine erste kreisförmige Zahnung 27, zentriert bezüglich der Achse Y1, wobei diese Zahnung 27 radial ausgerichtet ist hin zum Inneren und gebildet ist an der Peripherie des ersten Flansches 7a der ersten Armatur 7,
- - eine zweite kreisförmige Zahnung 28, die gebildet ist an der inneren Fläche der zweiten Armatur 8 und die radialwärts ausgerichtet ist hin nach innen, wobei die zweite Zahnung 28 zentriert vorliegt bezüglich der Achse Y2, wobei die zweite Zahnung 28 einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser der ersten Zahnung 27,
- - eine starre Exzenternocke 29, zum Beispiel von metallischer Gestalt, sich senkrecht erstreckend bezüglich der Achse Y1 und angetrieben durch das Antriebs- oder Eingangsorgan 11, wobei die Exzenternocke 29 sich dreht oder rotiert bezüglich dem Absatz oder Kragen 20 in einer zylindrischen rotationskörperartigen beziehungsweise in einer rotationszylindrischen Aufnahme 30a, integral ausgeführt oder verbunden mit der ersten Armatur 7 und den Flansch 7a durchquerend, wobei die Aufnahme 30a zentriert vorliegt bezüglich der Achse Y1. Die zylindrische Aufnahme 30a ist insbesondere gebildet durch die innere zylindrische und glatte Fläche eines metallischen Kragens oder Absatzes 30, verbunden oder integral ausgeführt mit dem Flansch 7a. Bezüglich des Absatzes oder Kragens 30 beziehungsweise um den Absatz oder Kragen 30 herum kann gegebenenfalls ein Ansatz oder Ringkörper geschweißt sein (nicht dargestellt), welcher selbst festgelegt ist bezüglich der Armatur der Sitzeinheit 3.
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Ein Ring 31, der ein Lager bildet kann gegebenenfalls zwischengelagert sein radialwärts zwischen der Exzenternocke 29 und der Aufnahme 30a, wobei dieser Ring 31 kraftmäßig in Eingriff beziehungsweise eingepresst vorliegt in der Aufnahme 30a.
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Das Antriebs- oder Eintritts- beziehungsweise Eingangsorgan 11 ist rotationsmäßig mit der Exzenternocke 29 verbunden oder gekoppelt. Somit treibt die Rotation des Antriebs- oder Eingangsorganes 11 herum um die zweite Achse Y2 eine Rotation der Exzenternocke 29 herum um die zweite Achse Y2 an, was wiederum eine Relativrotation veranlasst zwischen den ersten und zweiten Flanschen.
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Die Exzenternocke 29 kann gebildet sein aus integralen oder einstückigen Teilen, in dem jedoch hier vorliegend speziell betrachteten Fall ist sie gebildet (siehe 4 bis 6) aus zwei Halbnocken 29a, 29b, die metallisch und überlagert sind, und zwar in Scheibenform. Die Halbnocken 29a, 29b sind rotationsmäßig relativ versetzbar zwischen einer minimalen Exzenterposition und einer maximalen Exzenterposition beziehungsweise zwischen minimalen und maximalen Exzentrizitätspositionen.
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Die Halbnocken 29a, 29b sind elastisch beaufschlagt beziehungsweise vorgespannt hin zu deren maximaler Exzenterposition vermittels einer Feder 35, die zwei Axialzweige oder -äste 36 umfasst, gleichzeitig eindringend in zwei Aussparungen 37, zugehörig jeweils zu den Halbnocken 29a, 29b. In der Ruheposition des Verstellmechanismuses dienen die Halbnocken 29a, 29b dazu, inneres Spiel des hypocycloidalen Getriebes 10 auszugleichen. Die Halbnocken 29a, 29b könnten ebenfalls gesetzt werden durch keil- oder eckenförmige Halbnocken, ebenfalls dem Durchschnittsfachmann bekannt.
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Schließlich wird das Eingangs- oder Steuerorgan 11 axialwärts zurückgehalten in den ersten und zweiten Armaturen 7, 8:
- - durch einen Anschlag gegen ein metallisches Rückhalteteil 39 (im vorliegenden Fall ein Rückhaltering 39), ausgelegt zum Zurückhalten des Steuer- oder Eingangsorganes 11 in einer ersten Richtung A parallel zur ersten Achse Y1 (siehe 6),
- - und in der zweiten Richtung B entgegengesetzt zur ersten Richtung A durch Anschlagen direkt oder indirekt gegen die zweite Armatur 8: in dem hier in Frage stehenden Beispiel schlägt die Peripherie des Absatzes oder Kragens 14 an gegen den Ring 31, welcher wiederum in Anlage vorliegt oder anschlägt gegen die Innenfläche der ersten Armatur 8 in der zweiten Richtung B.
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Der Rückhaltering 39 ist eingepresst oder kraftmäßig in Eingriff gebracht in den Absatz oder Kragen 30 der ersten blockiert durch Selbsthemmung beziehungsweise Presspassung gegen die Innenfläche 30a des Absatzes oder Kragens 30, wobei das Steuerorgan 11 Armatur 7 und ist in dem Absatz oder Kragen 30 anliegt oder anschlägt gegen den Rückhaltering 39 in der ersten Richtung A. Vorteilhafterweise umfasst der Rückhaltering 39 einen radialen Ring 40 des Peripherie mit Auskerbungen oder Buchten ausgeschnitten ist, um Zähne 41 auszubilden, die zurückgeschlagen oder umgeklappt sind, um sich schräg zu erstrecken radialwärts nach außen hin und axialwärts in der ersten Richtung A. Diese peripheren Zähne 41 sind pressgepasst oder in Selbsthemmung eingepresst und in elastischer Anlage gegen die Innenfläche 30a des Absatzes oder Kragens 30, wodurch eine wirksame Blockierung bereitgestellt wird des Rückhalteringes 39 in der ersten Richtung A, bedingt durch den Kontakt beziehungsweise die Berührung Metall auf Metall zwischen den Zähnen 41 und dem Absatz oder Kragen 30, selbst wenn die Innenfläche 30a des Absatzes oder Kragens 30 zylindrisch und glatt sein sollte beziehungsweise ist.
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Des Weiteren ist das Steuerorgan 11 ausgeführt aus Kunststoffmaterial, so dass der Kontakt zwischen dem Absatz oder Kragen 14 des Steuerorganes 11 und dem Ring 40 des Rückhalteringes 39 nur geringe Reibung bereitstellt und keine Geräusche generiert, so dass man auf Gleitschuhe verzichten kann.
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Insofern sind keine externen Elemente erforderlich bezüglich den ersten und zweiten Armaturen zum Gewährleisten des axialen Rückhaltes des Steuerorganes und der internen Elemente des Scharnier- beziehungsweise Gelenk- beziehungsweise Verstellmechanismuses 6, so dass das Steuerorgan vollständig enthalten sein kann in den ersten und zweiten Armaturen. Man begrenzt somit die Bauraumanforderung des Verstellmechansimuses in der axialen Richtung und man begrenzt ebenfalls das Gewicht und die Komplexität des Steuerorgans.
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Schließlich ist der Montageaufwand des Verstell- oder Scharniermechanismus besonders gering, da es möglich ist einfach die Teile aufzustapeln mit Bezug zueinander ausgehend von der zweiten Armatur 8, wobei der Rückhaltering 39 zuletzt angeordnet wird (vor oder nach prägen oder kümpeln beziehungsweise krimpen bezüglich des Verschlussringes 9). Dieser Montagevorgang ist besonders einfach und ermöglicht auch einen hohen Grad an Automatisierung bezüglich der Montagespiele.
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Der Verstell- beziehungsweise Gelenk- oder Scharniermechanismus wie vorangehend beschrieben funktioniert in herkömmlicher Art und Weise: Wenn ein Benutzer das Eingangs- oder Antriebsorgan 11 betätigt vermittels eines Knopfes 6a, wie oben erwähnt, so gelangt einer der Anschläge 15 des Eingangs- oder Antriebsorgans 11 winkelmäßig in Anlage oder Anschlag gegen entsprechende Ränder 38 der zwei Halbnocken 29a, 29b, so dass sich die Exzenternocke 29 in der Aufnahme 30a des Absatzes oder Kragens 30 dreht, wobei das Getriebe 10 angetrieben wird, so dass sich die zweite Armatur 8 mit der Lehne 2 mit Bezug auf die erste Armatur 7 und mit Bezug auf das Sitzkissen oder die Sitzeinheit 3 dreht beziehungsweise verschwenkt.