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Die
Erfindung betrifft einen Beschlag für einen Fahrzeugsitz, insbesondere
einen Rastbeschlag für
einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruches 1.
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Aus
der WO 00/44582 ist ein Beschlag dieser Art bekannt. Im Falle einer
starken Belastung in Drehrichtung, beispielsweise bei einem Crash,
bei welchem über
die Rückenlehne
ein Drehmoment auf das mit ihr verbundene Beschlagteil wirkt, besteht
die Gefahr, wenn die Führung
und die vorhandenen Riegel nicht toleranzgenau hergestellt sind,
daß die
Riegel in der Führung
kippen und infolge dessen die Zahnüberdeckung zwischen Riegel
und Beschlagteil verringert wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Beschlag der eingangs
genannten Art für
höhere
Lastanforderungen kostengünstig
zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Beschlag mit
den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Dadurch,
daß der
Exzenter über
zwei von einander beabstandete Stellen auf jeden Riegel einwirkt,
kann jeder Riegel sich bei Aufnahme einer in Umfangsrichtung wirkenden
Last, die er bei einer Belastung des Beschlagoberteils erfährt, besser
auf dem Exzenter abstützen,
d.h. einem möglichen
Kippen in der Führung
eine Sperrkraft mit größerem Hebelarm
entgegensetzen. Dies erhält
die Zahnüberdeckung
und sichert damit den verriegelten Zustand. Somit ist eine beträchtliche
Laststeigerung möglich. Da
Zahnsegmente weniger kippen können,
ergibt sich zugleich ein verbessertes Spielverhalten. Vorzugsweise
sind am Exzenter zwei Exzenternocken und am Riegel zwei Sperrnocken
angeordnet, jeweils ungefähr
im Abstand der quer zur Führung
gemessenen Breite des Riegels. Außer der verbesserten Abstützung hat
dies den Vorteil, daß sich
der Betätigungsweg
reduziert, da der Riegel günstiger
ansteuerbar ist. Bei einer Belastung des zweiten Beschlagteils wird
die Last hauptsächlich über jeweils
einen Sperrnocken diagonal durch den Exzenter geleitet, so daß trotz
theoretisch vierfacher Abstützung
die statische Bestimmtheit erhalten bleibt.
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Durch
die Anordnung von Sperrnocken und Exzenter ist stets gewährleistet,
daß ein
Kräftegleichgewicht
auch unter Fertigungstoleranzen entstehen kann. Die Anlage zwischen
Sperrnocken und Exzenter erfolgt innerhalb des Selbsthemmungsbereichs, um
eine Drehmomentenübertragung
auf den Exzenter zu verhindern. Das durch die Doppelabstützung bereits
reduzierte Spiel wird vorzugsweise dadurch weiter reduziert, daß die Exzenternocken
Spannflächen
mit unterschiedlichen mittleren Abständen zum Zentrum des Exzenters
aufweisen. Eine damit bewirkte Kippbewegung der Riegel, welche toleranzbedingt
in den Führungen
beweglich sind, gleicht das freie Spiel aus. Eine geeignete Auslegung
sichert ein geringes Spiel und hohe Festigkeiten des Beschlags.
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Im
folgenden ist die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen Schnitt durch das
erste Ausführungsbeispiel,
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2 einen mit dem ersten Ausführungsbeispiel
versehenen Fahrzeugsitz,
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3 eine Teilansicht des ersten
Ausführungsbeispiels
im entriegelten Zustand,
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4 eine Teilansicht des ersten
Ausführungsbeispiels
im verriegelten Zustand, und
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5 einen Schnitt durch das
zweite Ausführungsbeispiel.
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Im
ersten Ausführungsbeispiel
weist ein Fahrzeugsitz 1 eines Kraftfahrzeuges für die Neigungseinstellung
seiner Rückenlehne 3 auf
seinen beiden Seiten je einen Beschlag 5 auf, der als Rastbeschlag
ausgebildet ist. Die beiden Beschläge 5 stehen mittels
einer Übertragungsstange 7 miteinander in
Getriebeverbindung. Ein drehfest auf der Übertragungsstange 7 sitzender
Handhebel 9 dient der manuellen Betätigung der Beschläge 5.
Die nachfolgenden Richtungsangaben beziehen sich auf das durch die Übertragungsstange 7 definierte
Zylinderkoordinatensystem.
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Jeder
Beschlag 5 weist als erstes Beschlagteil ein Beschlagunterteil 11 und
als zweites Beschlagteil ein Beschlagoberteil 12 auf, welche
durch nicht näher
dargestellte Haltebleche in axialer Richtung zusammen gehalten werden.
Das sitzteilfeste Beschlagunterteil 11 ist mit vier Führungs-
und Lagersegmenten 15 versehen, welche radial außen eine zylindrisch
geformte, viermal unterbrochene Lagerfläche für eine entsprechend gekrümmte, radial
nach innen weisende Lagerfläche
des als Hohlrad ausgebildeten lehnenfesten Beschlagoberteils 12 bilden. Je
zwei Führungs-
und Lagersegmente 15 bilden zusammen eine radial verlaufende
Führung
für ein
radial beweglich angeordnetes Zahnsegment 21.
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Jedes
Zahnsegment 21 trägt
als Riegel auf einer konvex gekrümmten,
radial weiter außen
gelegenen Seite eine Vielzahl von Zähnen, welche mit entsprechenden
Zähnen
des Beschlagoberteils 12 auf dessen Lagerfläche zusammenwirken
können, um
den Beschlag 5 zu verriegeln. Die beiden parallel zur radialen
Richtung verlaufenden Seiten dienen der Führung durch die zugehörigen zwei
Führungs-
und Lagersegmente 15. Die überwiegend konkav gekrümmte, radial
weiter innen gelegene Seite des Zahnsegments 21 trägt zwei
konvexe Sperrnocken 23, welche zueinander den größtmöglichen
Abstand auf dieser Seite des Zahnsegment 21 einnehmen, also
sich jeweils an der Ecke zu einer der beiden parallel zur radialen
Richtung verlaufenden Seiten angeordnet sind.
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Um
die beiden Zahnsegmente 21 nach außen zu drücken, ist eine Exzenterscheibe 25 vorgesehen,
welche mittels eines buchsenförmigen Übertragungselementes 27 drehfest
auf der Übertragungsstange 7 sitzt
und welche durch zwei Spiralfedern 29 vorgespannt ist.
Am Außenumfang
der Exzenterscheibe 25 sind vier radial nach außen vorspringende
Exzenternocken 31 mit je einer Spannfläche 33 vorgesehen,
welche bezüglich
der Übertragungsstange 7 exzentrisch
gekrümmt
ist. In Umfangsrichtung zwischen den Exzenternocken 31 springt
die Exzenterscheibe 25 soweit radial nach innen zurück, daß die Sperrnocken 23 Aufnahme
finden können.
Eine der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellte Mitnehmerscheibe, welche auch mittels des Übertragungselementes 27 drehfest
auf der Übertragungsstange 7 sitzt
und welche auf an sich bekannte Weise über Schlitz-Zapfen-Führungen
mit den beiden Zahnsegmenten 21 zusammenwirkt, dient der
Rückholung
der Zahnsegmente 21 in radialer Richtung nach innen, also
der Entriegelung, welche durch eine Drehung der Übertragungsstange 7 mittels
des Handhebels 9 eingeleitet wird.
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Ausgehend
von einem entriegelten Zustand, in welchem sich die beiden Zahnsegmente 21 radial innen
befinden, wird durch die Vorspannung der Spiralfedern 29 die
Exzenterscheibe 25 so gedreht, daß die Exzenternocken 31 zunächst in
Anlage an die Sperrnocken 23 gelangen. Aufgrund des radial
kontinuierlich wachsenden Abstandes der Spannflächen 33 zum Zentrum
der Exzenterscheibe 25, also zur Übertragungsstange 7,
drücken
bei der weiteren Drehung die Exzenternocken 31 über die
Sperrnocken 23 die Zahnsegmente 21 nach außen. Sobald
die Zahnsegmente 21 in Eingriff mit dem Beschlagoberteil 12 gelangen,
ist der jeweilige Beschlag 5 verriegelt. Dabei liegt der
Winkel zwischen jeder Spannfläche 31 und
der zugehörigen
Anlagefläche
des Sperrnockens 23 im Selbsthemmungsbereich.
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Wird
im verriegelten Zustand das Beschlagoberteil 12 mit einem
Drehmoment belastet, beispielsweise im Crashfall, können über die
ineinander greifenden Zähne
die Zahnsegmente 21 aufgrund von Toleranzen in ihren Führungen
kippt. Dem Kippen wird eine Sperrkraft aufgrund der randseitigen Abstützung der
Sperrnocken 23 auf der Exzenterscheibe 25 entgegengesetzt,
und zwar mit einem im Vergleich zu einer mittigen Abstützung großen Hebelarm.
Dies schränkt
das Kippen stark ein, so daß im
Crashfall die Gefahr einer Reduktion der Zahnüberdeckung, welche zu einer
geringeren Lastaufnahme des Beschlags 5 führt, weil
dann nur noch wenige Zähne
tragen, verringert wird oder eine solche Reduktion der Zahnüberdeckung
erst zu einem sehr viel späteren
Zeitpunkt eintritt. Durch Belastungen in und gegen Fahrtrichtung
werden hauptsächlich
die Sperrnocken 23 auf der entsprechenden Seite belastet
und die anderen entlastet. Dadurch wird die Last diagonal durch
die Exzenterscheibe 25 geleitet, wodurch eine statische
Bestimmtheit erhalten bleibt.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
gleicht weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb gleiche
und gleichwirkende Bauteile um 100 höhere Bezugszeichen tragen.
Der Beschlag 105 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
umfaßt
ebenfalls ein Beschlagunterteil 111 mit vier Führungs-
und Lagersegmenten 115, auf welchen ein Beschlagoberteil 112 drehbar
gelagert ist und welche zugleich als Führung für zwei radial entgegengesetzt
bewegliche Zahnsegmente 121 dienen. Die Zahnsegmente 121 weisen
auf ihrer radial nach innen weisenden Seite je zwei Sperrnocken 123 auf.
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Ein
zentral angeordneter, wie im ersten Ausführungsbeispiel federbelasteter
Exzenter 125 drückt beide
Zahnsegmente 121 über
je einen in Belastungsrichtung nacheilenden, ersten Exzenternocken 131 und
je einen in Belastungsrichtung voreilenden, zweiten Exzenternocken 132 radial
nach außen,
wo die Zahnsegmente 121 mit einem Zahnkranz (Innenverzahnung)
des Beschlagoberteils 112 zusammenwirken, um den Beschlag 105 zu
verriegeln. Die insgesamt vier Exzenternocken 131 und 132 sind
nicht exakt kreisbogenförmig
um die Drehachse des Exzenters 125 gekrümmt, sondern weisen jeweils
eine erste Spannfläche 133 bzw.
zweite Spannfläche 134 mit
wachsendem Radius, also mit einer exzentrischen Krümmung, auf.
Bezüglich
des Zentrums des Exzenters 125, d.h. der zentralen Achse
der nicht dargestellten Übertragungsstange,
weist jede erste Spannfläche 133 des
ersten Exzenternockens 131 einen größeren mittleren Abstand (größeren mittleren
Radius) auf als jede zweite Spannfläche 134 des zweiten
Exzenternockens 132. Eine in der Zeichnung nur im Hintergrund
dargestellte, mit dem Exzenter 125 drehfest verbundene
Mitnehmerscheibe 135 dient wie im ersten Ausführungsbeispiel
der Rückholung
der Zahnsegmente 121 in an sich bekannter Weise mittels
einer Schlitz-Zapfen-Führung.
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Toleranzbedingt
ist zwischen den Führungs- und
Lagersegmenten 115 und den Zahnsegmenten 121 im
Hundertstel-Millimeter-Bereich ein Spiel vorhanden, welches zu einem „freien
Spiel" an der Lehnenoberkante
führen
würde.
Der etwa im Zehntel-Millimeter-Bereich liegende Unterschied der
mittleren Radien der Exzenternocken 131 und 132 sorgt dafür, daß die Zahnsegmente 121 vom
Exzenter 125 in eine gekippte Position gezwungen und dort
gehalten werden. Die gekippte Position ist in der Zeichnung unmäßstäblich dargestellt,
wobei die Kippbewegung der Zahnsegmente 121 bis zur beidseitigen Anlage
an die Führungs-
und Lagersegmente 115 erfolgt. Das durch die Doppelabstützung bereits
reduzierte „freie
Spiel" wird dadurch
ausgeglichen. Der Zahneingriff zwischen den Zahnsegmenten 121 und dem
Zahnkranz des Beschlagoberteils 112 wird nicht beeinträchtigt.
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Toleranzbedingt
kommt es in den meisten Fällen
schon zu einem Ende der Kippbewegung, bevor beide Sperrnocken 123 an
beiden Exzenternocken 131 und 132 anliegen. Der
Abstand des Exzenters 125 zum Zahnsegment 121 ist
so klein, daß aufgrund
der hohen statischen Festigkeit der Doppelabstützung weiterhin sehr hohe Festigkeiten
erzielt werden.
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Für die statische
Bestimmtheit des Systems ist es von Vorteil, wenn beide Stützstellen
zwischen Exzenter 125 und Zahnsegment 121 nur
bei hohen Lasten zum Targen kommen, und ansonsten nur jeweils eine
Stützstelle
vorhanden ist.
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 3
- Rückenlehne
- 5,
105
- Beschlag
- 7
- Übertragungsstange
- 9
- Handhebel
- 11,
111
- erstes
Beschlagteil, Beschlagunterteil
- 12,
112
- zweites
Beschlagteil, Beschlagoberteil
- 15,
115
- Führungs-
und Lagersegment
- 21,
121
- Riegel,
Zahnsegment
- 23,
123
- Sperrnocken
- 25,
125
- Exzenter,
Exzenterscheibe
- 27
- Übertragungselement
- 29
- Spiralfeder
- 31
- Exzenternocken
- 33
- Spannfläche
- 131
- erster
Exzenternocken
- 132
- zweiter
Exzenternocken
- 133
- erste
Spannfläche
- 134
- zweite
Spannfläche
- 135
- Mitnehmerscheibe