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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei einer Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein
Fahrzeug, welche Vorrichtung vorgesehen ist, um eine als eine Rückenlehne
dienende Rückensitzlehne
in Bezug auf ein Sitzkissen im Winkel einstellbar zu fixieren, auf
welchem Sitzkissen ein Fahrzeuginsasse sitzt, und zwar so, dass
dieser sich auch dann abstützen
kann, wenn auf die Sitzlehne eine exzessive Last aufgebracht wird.
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Eine
Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung für ein Fahrzeug ist an einem
Fahrzeugsitz vorgesehen, um eine Sitzlehne im Winkel relativ zu
einem Sitzkissen einstellbar zu fixieren, so dass eine Position
der Sitzlehne in Bezug auf das Sitzkissen im Winkel eingestellt
werden kann. Eine konventionelle Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
umfasst beispielsweise einen an einer Basisplatte an der Seite des
Sitzkissens installierten Rahmen und ein Deckelglied, das an einer
Armplatte an der Seite der Sitzlehne installiert ist. Der Rahmen
und das Deckelglied sind relativ zueinander verdrehbar angeordnet. Eine
Außenverzahnung
eines an dem Rahmen installierten Verriegelungszahnes steht in Eingriff
mit einer Innenverzahnung, die an der inneren Umfangsfläche des
Deckelgliedes ausgebildet ist, um so die relative Verschwenkung
zwischen dem Rahmen und dem Deckelglied zu begrenzen und die Sitzlehne
unter einer bestimmten Winkelposition gegenüber dem Sitzkissen zu halten.
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Um
den Verriegelungszahn zu fixieren, ist der Rahmen mit einer vorstehenden
Wellensektion und einer vorstehenden Führungssektion ausgebildet,
die in der Nähe
der Innenverzahnung angeordnet sind. Der Verriegelungszahn ist mit
einer vertiefungsartigen Lagerungsfläche ausgebildet, um mit der
Wellensektion schwenkbar in Eingriff zu sein, und besitzt auch eine
Gleitoberfläche
koaxial mit der Lagerungsfläche
und in gleitendem Kontakt mit einer Führungsoberfläche der
Führungssektion.
Zusätzlich ist
an den zentralen Teil eines Raums, der durch die Innenverzahnung
definiert wird, ein Nocken angeordnet, um den Verriegelungszahn
nach außen
vorzuspannen und die Außenverzahnung
mit der Innenverzahnung in Eingriff zu bringen.
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Wenn
im Falle der oben erwähnten
und so ausgebildeten Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung an einer Hecksektion
eines automobilen Fahrzeugs eine Kollision auftritt, wird eine Last
in einer solchen Richtung aufgebracht, dass die Sitzlehne nach rückwärts fällt und
durch den kämmenden
Eingriff zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung auf den Verriegelungszahn
einwirkt. Zu dieser Zeit wird der Verriegelungszahn durch die Wellensektion
und die Führungssektion
abgestützt, um
dadurch eine Rotation des Deckelgliedes relativ zu dem Rahmen zu
begrenzen, so dass die Sitzlehne sich niemals rotierend nach rückwärts neigt
oder nach hinten fällt.
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Weiterhin
ist entsprechend konventioneller Techniken ein Sicherheitsgurt-Anker
zum Aufnehmen einer auf einem Sicherheitsgurt ausgeübten Kraft
eine Mittelstütze.
Jedoch hat in den vergangenen Jahren die Anzahl der Fahrzeuge zugenommen, in
welchen die Position des Sicherheitsgurt-Ankers geändert ist
von der Mittelstütze
zu der Sitzlehne selbst. Wenn an einer Frontsektion eines solchen Fahrzeuges
eine Kollision auftritt, wird auf die Sitzlehne als Folge des Gewichts
des Fahrzeuginsassens eine Trägheitskraft
in einer Vorwärtsfallrichtung aufgebracht,
so dass die Sitzlehne eine höhere
Last erfährt
als bei den konventionellen Techniken. Es ist deshalb dann für die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für das
Fahrzeug erforderlich, eine signifikant höhere Last abzustützen, verglichen
mit der Last, die bei den konventionellen Techniken abzustützen ist.
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Eine
das oben erwähnte
Erfordernis erfüllende
Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung wird offenbart in der japanischen
vorläufigen
Patentpublikation Nr. 2002-345587. In dieser Vorrichtung ist die Führungssektion
so angeordnet, dass sie eine geringere Festigkeit hat als die Wellensektion,
um das Auftreten einer Biegespannung zu verringern, welche agiert,
um den Verriegelungszahn an einem Bereich in der Nähe eines
Lagerungsbereiches zu biegen. Die Absicht ist hier, einen Bruch
des Verriegelungszahns zu verhindern und die Festigkeit zu stabilisieren.
In dieser Struktur wird zwischen einer Kontaktfläche des Verriegelungszahnes
und einer Gegenfläche der
Führungssektion
ein Spiel gebildet, so dass die Kontaktfläche nicht mit der Gegenfläche in Kontakt gebracht
werden kann, sobald eine Last aufgebracht wird, die in einer solchen
Richtung wirkt, dass die Sitzlehne nach vorne zu fallen droht. Da
die Kontaktfläche
nicht mit der Gegenfläche
in Kontakt gebracht ist, kann niemals von der Gegenfläche eine
Reaktionskraft auf den Verriegelungszahn einwirken, so dass der
Verriegelungszahn die Biegespannung nicht aufzunehmen hat und gegen
einen Bruch geschützt
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Jedoch
sind bei der oben erwähnten
konventionellen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung Nachteile
in Kauf zu nehmen. Spezifischer gibt es ein Limit zum Aufnehmen
einer Last in einem Fall, in welchem eine weitere hohe Last auf
die Sitzlehne aufgebracht wird, so dass sich zwangsweise die Last
erhöht,
die auf die Führungssektion
aufgebracht wird. Wenn jedoch die auf die Führungssektion aufgebrachte
Last zunimmt, steigt das Risiko, dass die Biegespannung auf den
Lagerungsbereich des Verriegelungszahnes einwirkt und so den Verriegelungszahn
in einem frühen
Stadium bricht. Sobald der Verriegelungszahn gebrochen ist, ist
der Verriegelungszahn nur noch durch die Wellensektion und den Nocken
abgestützt,
so dass der Verzahnungseingriff zwischen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung
verschlechtert ist. D.h., die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
kann in ihrer Festigkeit nicht verbessert und stabilisiert sein.
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Im
Hinblick auf Obenstehendes ist es ein Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein Fahrzeug
anzugeben, welche Vorrichtung die Nachteile effektiv vermeidet,
die bei der konventionellen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung anzutreffen sind.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einer Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein Fahrzeug
enthalten, welche Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung ein Basisglied
aufweist, das mit einer Komponente von einem Sitzkissen und einer
Sitzlehne verbunden ist, welche an dem Sitzkissen schwenkbar fixiert
ist. Es ist ein drehbares Glied vorgesehen mit einer Innenverzahnung,
die an einer inneren Umfangsfläche
des drehbaren Gliedes ausgebildet ist. Das drehbare Glied ist mit
der anderen Komponente von dem Sitzkissen und der Sitzlehne verbunden
und in einer Umfangsrichtung des drehbaren Gliedes relativ zu dem
Basisglied rotierbar. Ferner ist ein Verriegelungszahn mit einer
Außenverzahnung
vorgesehen, welche mit der Innenverzahnung in Eingriff bringbar
ist. Der Verriegelungszahn ist in Richtungen schwenkbar, in welchen
die Außenverzahnung
entweder mit der Innenverzahnung in Eingriff oder aus dem Eingriff
mit dieser ist. Es ist eine Wellensektion mit einer inneren Umfangsseiten-Führungsfläche vorgesehen,
um den Verriegelungszahn entlang einer bogenförmigen Umlaufbahn zu schwenken,
wobei diese mit dem Basisglied integral ausgebildet ist. Ein Paar
Führungssektionen
ist so vorgesehen, dass jede der Führungssektionen eine äußere periphere Seitenführungsfläche zum Schwenken
des Verriegelungszahnes entlang der bogenförmigen Umlaufbahn hat, und
ist diese mit dem Basisglied integral ausgebildet und in der Nachbarschaft
von entgegengesetzten Enden der bogenförmigen Umlaufbahn angeordnet.
Ein Nocken ist vorgesehen zum Vorspannen des Verriegelungszahnes
zum Herstellen des Eingriffs zwischen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung.
In der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung hat der Verriegelungszahn
eine äußere periphere
Seitengleitfläche,
die so ausgebildet ist, dass sie zu einer der Führungssektionen weist, die
in Bezug auf die Außenverzahnung
an der Seite der Wellensektion angeordnet ist und mit der äußeren peripheren
Seitenführungsfläche dieser
einen der Führungssektionen
in gleitendem Kontakt ist. Die eine der Führungssektionen besitzt eine
Gegenfläche
zum Aufnehmen einer Last von dem Verriegelungszahn, falls die Last
hoch ist. Der Verriegelungszahn besitzt eine Kontaktfläche, die über ein
Spiel zu der Gegenfläche
weist. Als Resultat wird eine drehende Last zum Rotieren des drehbaren
Gliedes relativ zu dem Basisglied durch die Wellensektion und die
eine der Führungssektionen
aufgenommen, sobald diese drehende Last zu wirken beginnt. Zusätzlich besitzt
die eine der Führungssektionen
einen Stufenbereich, der zwischen der äußeren peripheren Seitenführungsfläche und der
Gegenfläche
ausgebildet ist. Der Verriegelungszahn inkludiert eine vorstehende
Sektion, die zu dem Stufenbereich weist und zwischen der äußeren peripheren
Seitengleitfläche
und der Kontaktfläche
angeordnet ist. Als Resultat wird eine reaktive Kraft, welche von
der vorstehenden Sektion von dem Stufenbereich aufgenommen wird,
sobald die vorstehende Sektion mit dem Stufenbereich in Kontakt
gebracht ist, weiter zu der Seite des Nockens und in Bezug auf eine
tangentiale Ebene zu einer Lagerungsfläche des Verriegelungszahnes
geleitet, welcher mit der inneren peripheren Seitenführungsfläche der
Wellensektion in gleitendem Kontakt ist. Die tangentiale Ebene geht
durch den Stufenbereich hindurch.
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Wenn
erfindungsgemäß der Verriegelungszahn
zu einer der Führungssektionen
verlagert ist, wird eine vorstehende Sektion des Verriegelungszahnes
mit dem Stufenbereich der einen der Führungssektionen in Kontakt
gebracht, um so eine Last aufzunehmen. Zu dieser Zeit wird eine
reaktive Kraft, welche von der vorstehenden Sektion von dem Stufenbereich
erhalten wird, zu der Seite des Nockens und in Bezug zu einer tangentialen
Ebene zu der Lagerungsfläche
des Verriegelungszahnes geleitet, wobei die tangentiale Ebene durch
den Stufenbereich hindurchgeht, so dass der Verriegelungszahn die Biegespannung
nicht empfangen kann und gegen Bruch geschützt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1A ist
eine Axialansicht, teilweise als Schnitt, einer Ausführungsform
einer Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung für ein Fahrzeug, entsprechend
der vorliegenden Erfindung;
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1B ist
eine Seitenschnittansicht der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
von 1A;
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2 ist
eine erklärende
Ansicht zum Illustrieren der Operation der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
von 1A in einem Fall, in welchem auf eine Sitzlehne
eine hohe Last in einer Richtung aufgebracht wird, die die Sitzlehne
zum Vorwärtsfallen
bringen möchte;
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3 ist
eine erklärende
Ansicht zum Illustrieren der Operation einer konventionellen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
in einem Fall, in welchem auf eine Sitzlehne in einer Vorwärtsfallrichtung
eine hohe Last aufgebracht ist;
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4 ist
ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis
zwischen einer Last und einer Verlagerung eines Verriegelungszahnes
in einem Fall, in welchem auf die Sitzlehne, die mit der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
von 2 verbunden ist, eine hohe Last in einer Vorwärtsfallrichtung
aufgebracht ist;
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5 ist
ein Diagramm und zeigt ein Verhältnis
zwischen einer Last und einer Verlagerung des Verriegelungszahnes
in einem Fall, in welchem auf die Sitzlehne, die mit der konventionellen
Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
von 3 verbunden ist, eine hohe Last in einer Vorwärtsfallrichtung aufgebracht
ist; und
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6 ist
eine fragmentarische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes, an welchem
die erfindungsgemäße Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
installiert ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
ist eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein
Fahrzeug durch die Bezugsziffer 1 illustriert.
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Wie
in 6 gezeigt, umfasst ein Fahrzeugsitz (ohne Bezugszeichen)
ein Sitzkissen 2, auf welches sich ein Fahrzeuginsasse
setzen kann. Relativ zu dem Sitzkissen 2 ist eine Sitzlehne 3 verschwenkbar
auf eine solche Weise fixiert, dass die Neigung in einer Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
eines Fahrzeugs durch Verschwenken veränderbar ist. Ein Rahmen oder
Basisglied 5 ist durch eine Basisplatte 4 mit dem
Sitzkissen 2 verbunden. Ein nicht illustriertes Deckelglied
oder drehbares Glied 7 ist durch eine Armplatte 6 mit
dem Sitzkissen 3 verbunden. Zusätzlich ist eine Feder vorgesehen,
um die Sitzlehne 3 in einer nach links weisenden Richtung
in 6 vorzuspannen, obwohl die Feder nicht gezeigt
ist. Die linke Seite in 6 korrespondiert mit der Frontseite
des Fahrzeugs.
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Wie
in den 1A und 1B illustriert, werden
nun die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1 für das Fahrzeug
im Detail diskutiert. Der oben erwähnte Rahmen 5 und
das oben erwähnte
Deckelglied 7 konstituieren die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1.
Der Rahmen 5 ist mit einer kreisförmigen Eindrückung ausgebildet
und so hergestellt, dass eine Seite einer kreisförmigen Scheibe durch Einpressen
seicht ausgehöhlt
ist. Das Deckelglied 7 ist ähnlich mit einer kreisförmigen Eindrückung ausgebildet
und so hergestellt, dass eine Seite einer kreisförmigen Scheibe durch Einpressen
seicht ausgehöhlt
ist. An einer inneren Umfangsfläche
ist eine Innenverzahnung 7a ausgebildet, welche die kreisförmige Vertiefung
definiert. Das Deckelglied 7 ist in die kreisförmige Vertiefung
des Rahmens 5 so eingepasst, dass sie koaxial am Rahmen
und drehbar ist. Zusätzlich
ist ein ringförmiger
Halter 8 um die äußeren Umfangssektionen
des Deckelgliedes 7 und des Rahmens 5 eingepasst,
wie in 1B gezeigt, so dass der Halter
diese Komponenten zueinander verdrehbar hält, ohne dass sie in der axialen
Richtung voneinander getrennt werden könnten. An der zentralen Position
eines Raums, der zwischen dem Rahmen 5 und dem Deckelglied 7 in
der axialen Richtung definiert wird, ist ein drehbarer Nocken 9 angeordnet. In
diesem Raum ist an vertikal voneinander abgewandten Seiten des Nockens 9 ein
Paar Verriegelungszähne 10 schwenkbar
angeordnet.
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An
der inneren peripheren Seite einer bogenförmigen Umlaufbahn, entlang
welcher der Verriegelungszahn 10 schwenkbar geführt ist,
ist eine zylindrische Wellensektion 11 ausgebildet. Die
zylindrische Wellensektion 11 besitzt eine innere periphere
Seitenführungsfläche 11a und
ist mit dem Rahmen 5 integral ausgebildet. Eine Lagerungsoberfläche 10c wird
gebildet durch allgemein kreisförmiges
(im Querschnitt) Ausschneiden eines Teils des Verriegelungszahnes 10.
In der Nachbarschaft der beiden Enden der äußeren peripheren Seite der
bogenförmigen Umlaufbahn,
entlang welcher der Verriegelungszahn 10 schwenkbar geführt ist,
sind integral mit dem Rahmen 5 erste und zweite Führungsvorsprünge 12A und 12B ausgebildet,
um den Verriegelungszahn 10 zu führen. Die ersten und zweiten
Führungsvorsprünge 12A und 12B haben
jeweils erste und zweite äußere periphere
Seitenführungsflächen 12a und 12b. Zusätzlich ist
der Verriegelungszahn 10 mit ersten und zweiten äußeren peripheren
Seitengleitflächen 10a und 10b ausgebildet,
welche jeweils mit den ersten und zweiten äußeren peripheren Seitenführungsflächen 12a und 12b in
gleitendem Kontakt stehen. Der Verriegelungszahn 10 schwenkt
entlang der bogenförmigen
Umlaufbahn, wobei jede von den ersten und zweiten äußeren peripheren
Seitengleitflächen 10a und 10b und
von den ersten und zweiten äußeren peripheren
Seitenführungsflächen 12a und 12b bogenförmig und
mit der Achse der Wellensektion 11 koaxial ausgebildet
ist. Ferner hat der Verriegelungszahn 10, welcher entlang
der bogenförmigen
Umlaufbahn schwenkt, an seiner zu der Innenverzahnung 7a weisenden
Oberfläche
eine Außenverzahnung 10d,
die mit der Innenverzahnung 7a in Eingriff bringbar ist.
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Der
Nocken 9 ist angeordnet, um den Verriegelungszahn 10 vorzuspannen,
welcher mit der Außenverzahnung 10d ausgebildet ist, die
mit der Innenverzahnung 7a in Eingriff bringbar und aus
dem Eingriff mit dieser bringbar ist, wobei die Vorspannung zu der
Innenverzahnung 7a gerichtet ist. Wenn der Nocken 9 um
eine Mittelbohrung 9e entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht
wird, wird jeder Verriegelungszahn 10 des Paares von dem
Nocken 9 radial nach außen vorgespannt, so dass er
dadurch mit seiner Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a in Eingriff kommt. Sobald der Nocken 9 im
Uhrzeigersinn verdreht ist, ist die Außenverzahnung 10d aus
dem Eingriff mit der Innenverzahnung 7a gelöst. In einem
Status, in welchem die Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a in Eingriff ist, wird eine Verdrehung
des Deckelgliedes 7 relativ zu dem Rahmen 5 unterbunden,
so dass die Sitzlehne 3 in Bezug auf das Sitzkissen 2 an
einer bestimmten Winkelposition gehalten ist.
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Der
Nocken 9 besitzt eine Verriegelungsnockenfläche 9a,
welche den Verriegelungszahn 10 im Uhrzeigersinn verschwenkt, um
dadurch die Außenverzahnung 10d in
Eingriff mit der Innenverzahnung 7a zu bringen, und eine
Verriegelungslöse-Nockenfläche 9b,
welche den Verriegelungszahn 10 entgegen dem Uhrzeigersinn
verschwenkt und so die Außenverzahnung 10d aus
dem Eingriff mit der Innenverzahnung 7a löst. Der
Nocken 9 hat eine äußere periphere
Gleitfläche 9c,
durch welche eine imaginäre
Ebene L2 hindurchgeht, um eine Bewegung
des Nockens 9 in der Richtung der Linie L2 zu
beschränken.
Die Linie L2 ist allgemein senkrecht zu
einer anderen imaginären
Ebene L1, welche gegenüberliegende Nockenflächen 9a verbindet,
die jeweils in 1A an oberen und unteren Seiten
angeordnet sind. Die äußere periphere
Gleitfläche 9c ist
kreisbogenförmig
(im Schnitt) ausgebildet, entsprechend einem Kreis, dessen Zentrum
mit der Achse des Nockens 9 oder der Achse einer Betätigungswelle 15 korrespondiert.
Die äußere periphere
Gleitfläche 9c ist
stets in gleitendem Kontakt mit einer gleitfähigen Kontaktfläche 12d,
die in dem ersten Führungsvorsprung 12A ausgebildet
ist.
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Ferner
ist eine Verriegelungsfeder 19 vorgesehen, um den Nocken 9 zu
einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn vorzuspannen, und so sicherzustellen,
dass die Außenverzahnung 10d des
Verriegelungszahnes 10 unter der Vorspannkraft beaufschlagt
wird, um stets in Eingriff mit der Innenverzahnung 7a zu
sein. Die Verriegelungsfeder 19 ist so installiert, dass
ein Basisendbereich der Verriegelungsfeder 19 an einer
allgemein halbzylindrischen Projektion 14 fixiert ist,
die integral mit dem Rahmen 5 ausgebildet ist, und dass
ein Spitzenendbereich der Verriegelungsfeder 19 mit einer
Eingriffssektion 9d in Eingriff ist, die an der äußeren peripheren
Oberfläche des
Nockens 9 ausgebildet ist.
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Wenn
in einer Vorwärtsfallrichtung
in 6 auf die Sitzlehne 3 eine Last aufgebracht
ist, wird eine relative Drehkraft des Deckelgliedes 7 bezüglich des
Rahmens 5 auf den Verriegelungszahn 10 durch eine
kämmende
Sektion dort übertragen,
wo die Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a in Eingriff ist. Dadurch tendiert
der Verriegelungszahn 10 dazu, in 1 im
Uhrzeigersinn zu rotieren, wobei jedoch der Verriegelungszahn 10 durch
den Nocken 9, die Wellensektion 11 und den ersten
Führungsvorsprung 12A abgestützt ist,
so dass er an dieser Rotation im Uhrzeigersinn gehindert wird. Der
Verriegelungszahn 10 ist mit einer bogenförmigen Kontaktfläche 10f ausgebildet,
die zu der Wellensektion 11 koaxial geformt ist. Die Kontaktfläche 10f ist
in Bezug auf die Wellensektion 11 gegenüberliegend zu der Außenverzahnung 10d angeordnet.
Ferner hat der erste Führungsvorsprung 12A (einer
der Führungsvorsprünge) eine
Gegenfläche 12e zum
Abstützen der
Kontaktfläche 10f nach Überwinden
eines Spiels 13. Wenn durch die Wellensektion 11 und
die erste äußere periphere
Seitenführungsfläche 12a eine
auf den Verriegelungszahn 10 aufgebrachte Last empfangen
wird, und wenn diese Last zunimmt, um Deformationen des Verriegelungszahnes 10 hervorzubringen,
dann wird die Kontaktfläche 10f mit
der Gegenfläche 12e in
Kontakt gebracht und daran abgestützt. Jede von der Kontaktfläche 10f und
der Gegenfläche 12b ist
bogenförmig
und koaxial mit der inneren peripheren Seitenführungsfläche 11a der Wellensektion 11 ausgebildet.
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Der
Verriegelungszahn 10 besitzt eine vorstehende Sektion 10e,
welche so geformt ist, dass sie mit einem Stufenbereich 12f,
der zwischen der ersten äußeren peripheren
Seitenführungsfläche 12a und
der Gegenfläche 12e geformt
ist, in Kontakt bringbar ist, und zwar ehe die Kontaktfläche 10f mit der
Gegenfläche 12e in
Kontakt gebracht ist. Wie in 2 gezeigt,
ist eine reaktive Kraft R1, welche die vorstehende
Sektion 10e von dem Stufenbereich 12f empfängt, sobald
die vorstehende Sektion 10e mit dem Stufenbereich 12f in
Kontakt gebracht worden ist, so eingestellt, dass sie zu der Seite
des Nockens 9 in Bezug auf eine tangentiale Ebene S gerichtet
ist, welche eine Tangente an die Lagerungsoberfläche 10c (im Schnitt)
des Verriegelungszahnes 10 enthält und in gleitendem Kontakt
mit der inneren peripheren Seitenführungsfläche 11a steht, wie
in 1A gezeigt, wobei die tangentiale Ebene S durch
den Stufenbereich 12f hindurchgeht. In anderen Worten erstreckt
sich die tangentiale Ebene von dem Stufenbereich 12f zu
der Lagerungsoberfläche 10c des
Verriegelungszahnes 10. Demzufolge ist die reaktive Kraft R1 wie in 2 illustriert,
in Bezug auf die Tangentialebene S nach rechts gerichtet.
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Die
Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1 für das Fahrzeug
ist jeweils an in Breitenrichtung voneinander abgewandten Seiten
des Sitzkissens 2 angeordnet. D.h., das Sitzkissen 2 ist
mit rechtsseitigen und linksseitigen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtungen 1 ausgestattet.
Wie in 1B gezeigt, besitzt jede der
rechts- und linksseitigen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtungen 1 für das Fahrzeug
die Betätigungswelle 15 auf,
wobei die Betätigungswellen 15 der
rechts- und linksseitigen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtungen 1 miteinander
durch eine zylindrische Welle 16 verbunden sind. Spezifischer
ist die Betätigungswelle 15 fixierend
durch eine Presspassung in der Zentralbohrung 9e des Nockens 9 eingesetzt.
Sie hat eine Verzahnung (oder einen Anschlussbereich) 15a an
ihrem einen Endabschnitt. Die Betätigungswelle 15 ist mit
der Welle 16 über
die Verzahnung 15a und eine im Inneren der zylindrischen
Welle 16 ausgebildete Verzahnung 16a verbunden.
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An
dem anderen Endabschnitt der Betätigungswelle 15 ist
eine andere Verzahnung 15b ausgebildet, die, wie in 1B gezeigt, über die
Basisplatte 4 nach außen
vorsteht. Daran ist ein Betätigungshebel 20 fixiert.
Zusätzlich
ist, wie in 6 gezeigt, an dem Betätigungshebel 20 ein
Betätigungsknopf 21 montiert.
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Es
wird nun die Operation in der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1 für das Fahrzeug diskutiert.
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In
einem Status, in welchem die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1 für das Fahrzeug an
den Fahrzeugsitz angebaut ist, wird der Nocken 9 normalerweise
unter der Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 19, wie
in 1A gezeigt, entgegen dem Uhrzeigersinn beaufschlagt.
Dann wird der Verriegelungszahn 10 durch die Verriegelungsnockenfläche 9a belastet,
um durch die Wellensektion 11 und die ersten und zweiten äußeren peripheren
Seitenführungsflächen 12a und 12b im
Uhrzeigersinn zu schwenken und dadurch einen verriegelnden Zustand
einzurichten, in welchem die Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a des Deckelgliedes 7 in
Eingriff ist, und zwar so, dass eine Verschwenkung der Sitzlehne 3 verhindert
wird.
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Wenn
der Betätigungsknopf 21 bedient
wird, um die Betätigungswelle 15 in 6 gegen
die Vorspannkraft der Verriegelungsfeder 19 im Uhrzeigersinn
zu rotieren, dann wird der Verriegelungszahn 10 durch die
Verriegelungslöse-Nockenfläche 9b in
einer entgegengesetzten Richtung beaufschlagt, während die Verriegelungsnockenfläche 9a des
Nockens 9 von dem Verriegelungszahn 10 außer Eingriff
ist. Demzufolge schwenkt der Verriegelungszahn 10 um die
Wellensektion 11 so entgegen dem Uhrzeigersinn, dass die
Außenverzahnung 10d aus
ihrem Eingriff mit der Innenverzahnung 7a gelöst wird,
bis ein Verriegelungslösezustand
hergestellt ist. Wenn der Verriegelungszustand auf diese Weise gelöst ist, dann
werden die Armplatte 6 und die Sitzlehne 3, an welcher
das Deckelglied 7 fixiert ist, in einer solchen Richtung
drehend bewegt, dass die Sitzlehne 3 unter der Vorspannkraft
der nicht gezeigten Feder nach vorne fällt.
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Nun
wird der Betätigungsknopf 21 von
Hand benutzt, um es der Sitzlehne 3 zu ermöglichen,
sich gegen die Vorspannkraft der nicht gezeigten Feder schwenkend
nach hinten zu neigen. Dann wird der Betätigungsknopf 21 mit
der Hand freigegeben, sobald die Sitzlehne 3 eine gewünschte Winkelposition erreicht
hat. Danach wird der Nocken 9 unter der Vorspannkraft der
Verriegelungsfeder 19 entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert,
so dass die Verriegelungs-Nockenfläche 9a den Verriegelungszahn 10 im
Uhrzeigersinn beaufschlagt. Deshalb wird die Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a in Eingriff gebracht, um so erneut
den Verriegelungszustand herzustellen.
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Ein
Betriebsverhalten in einem Fall, in welchem auf die Sitzlehne 3,
wie in 6 gezeigt, eine Last in einer Richtung aufgebracht
wird, mit der die Sitzlehne nach vorne fallen würde, wird unter Bezug auf 2 diskutiert.
In diesem Fall tendiert das Deckelglied 7, wie durch einen
Pfeil angedeutet, relativ zu dem Rahmen 5 im Uhrzeigersinn
zu rotieren, so dass die Drehkraft über die kämmende Sektion auf den Verriegelungszahn 10 übertragen
wird, in welcher Sektion die Außenverzahnung 10d mit
der Innenverzahnung 7a in Eingriff ist. Damit tendiert
der Verriegelungszahn 10 dazu, in 2 im Uhrzeigersinn
zu rotieren, wobei er jedoch abgestützt wird durch den Nocken 9,
die Wellensektion 11 und die erste äußere periphere Seitenführungsfläche 12a. Sobald
die auf die Sitzlehne 3 ausgeübte Last zunimmt, werden Deformationen
hervorgerufen, in Bereichen, in welchen der Verriegelungszahn 10 mit
der Wellensektion 11 und der ersten äußeren peripheren Seitenführungsfläche 12a,
wie in 2 gezeigt, in Kontakt gebracht ist. Die vorstehende
Sektion 10e des Verriegelungszahnes 10 ist mit
dem Stufenbereich 12f in Kontakt gebracht worden, ehe die
Kontaktfläche 10f mit
der Gegenfläche 12e in
Kontakt gebracht wird, so dass das Spiel 13 verloren ist.
Dann empfängt
die vorstehende Sektion 10e die reaktive Kraft R1 von dem Stufenbereich 12f. Die
reaktive Kraft R1 ist in Bezug auf die Tangentialebene
S zu der Seite des Nockens 9 gerichtet, so dass der Verriegelungszahn 10 zu
keiner Zeit eine Biegespannung erfährt, die bewirken könnte, dass
sich der Verriegelungszahn 10 entgegen dem Uhrzeigersinn
biegt. Es wird auf diese Weise vermieden, dass der Verriegelungszahn 10 gebrochen
wird, ehe die Kontaktfläche 10f mit
der Gegenfläche 12e in
Kontakt gebracht ist. Eine andere reaktive Kraft R2,
welche der Verriegelungszahn 10 von der ersten äußeren peripheren
Seitenführungsfläche 12a empfängt, ist
gegen die Bewegungsrichtung des Verriegelungszahnes 10 zu
der Wellensektion 11 gerichtet. Deshalb ist verständlicherweise
eine durch die reaktive Kraft R2 hervorgerufene
Biegespannung nur klein.
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Zum
Zweck eines Vergleichs illustriert 3 eine konventionelle
Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein
Fahrzeug im Vergleich mit der erfindungsgemäßen von 2, und zwar
in einem Fall, in welchem eine Last auf die Sitzlehne in einer Vorwärtsfallrichtung
aufgebracht ist, wie es auch der Fall in 2 ist. In
der konventionellen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
ist an einem Teil einer Gegenfläche 12e' ein vorstehender
Bereich 12g' ausgebildet.
Damit wird eine reaktive Kraft R1', welche ein Verriegelungszahn 10' von dem vorstehenden
Bereich 12g' empfängt, zu
dem zentralen Teil einer Wellensektion 11' gerichtet, d.h., zu der Seite
der Wellensektion 11' in
Bezug auf eine Tangentialebene einer Lagerungsoberfläche 10c', welche Ebene
sich zu dem vorstehenden Bereich 12g' der Gegenfläche 12e' erstreckt. Demzufolge empfängt der
Verriegelungszahn 10' bereits
eine exzessive Biegespannung, ehe er mit der Gegenfläche 12e' in Kontakt
gebracht worden ist, so dass er in der Nähe der Lagerungsoberfläche 10c' gebrochen werden
kann. In 3 heben die Bezugszeichen und
Charaktere, die denen von 2 ähnlich sind, ähnliche
Teile und Elemente wie in 2 hervor.
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Die 4 und 5 zeigen
jeweils ein Verhältnis
zwischen einer auf die Sitzlehne 3 in Vorwärtsfallrichtung
ausgeübten
Last und einer Bruchfestigkeit. Spezifisch zeigt 4 einen
Fall mit der wie in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung 1,
und zeigt 5 den Fall mit der in 3 gezeigten
konventionellen Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvonichtung. Eine Position
P zeigt eine Rissbildung an, die in dem Verriegelungszahn 10 aufgetreten
ist. Eine Position Q zeigt ein Absplittern an, das in der Innenverzahnung 7a oder
der Außenverzahnung 10d aufgetreten
ist.
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Wie
in 5 gezeigt, tritt die Rissbildung oder ein Bruch
bei Fortschreiten der Verlagerung auf. Mit dem an der Gegenfläche 12e ausgebildeten
vorstehenden Bereich 12g' wird
eine Last erhöht,
welche der erste Führungsvorsprung 12a aufnimmt.
Jedoch ist im Vergleich mit der Last eine auf den Verriegelungszahn 10 aufgebrachte
Biegespannung hoch, so dass bereits in einer frühen Phase der Verlagerung ein
Bruch auftritt. In einem Zustand, in welchem der Verriegelungszahn 10 gebrochen
ist, wird der Eingriff zwischen der Außenverzahnung 10d und
der Innenverzahnung 7a graduell verschlechtert. Dabei, wie
in 5 zu sehen ist, nimmt die auf die Sitzlehne 3 aufgebrachte
Last sogar noch zu, nachdem der Verriegelungszahn 10 gebrochen
worden ist, in welcher Phase der Eingriff zwischen der Außenverzahnung 10d und
der Innenverzahnung 7a verschlechtert wird, und ein Absplittern
an der Außenverzahnung 10d bewirkt.
Dies vermindert die Lastverteilung und bewirkt eine Festigkeitsinstabilität.
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Im
Gegensatz dazu ist in 4 gemäß der vorliegenden Erfindung
der Verriegelungszahn 10 erst bei der maximalen Last gebrochen.
Dies wird nachstehend erklärt.
Indem die vorstehende Sektion 10e mit dem Stufenbereich 12f in
Kontakt gebracht ist, wird eine Last, welche der erste Führungsvorsprung 12A empfängt, erhöht; jedoch
ist dabei die auf den Verriegelungszahn 10 aufgebrachte
Biegespannung noch klein. Als Resultat tritt ein Bruch des Verriegelungszahnes 10 nicht
auf, wenn die Kontaktfläche 10f mit
der Gegenfläche 12e des
ersten Führungsvorsprungs 12A in
Kontakt gebracht ist. Deshalb schreitet die Verlagerung des Verriegelungszahnes 10 fort,
wobei der Eingriff zwischen der Außenverzahnung 10d und
der Innenverzahnung 7a aufrechtgehalten wird. Dann bricht
der Verriegelungszahn 10 erst nachdem er in einem Zustand
gezwungen wird, sich weiter zu verlagern, wobei die Kontaktfläche 10f des
Verriegelungszahnes 10 mit der Gegenfläche 12e des ersten
Führungsvorsprungs 12A in
Kontakt ist. Jedoch hat zu dieser Zeit die Last beinahe das Maximumniveau
erreicht, so dass die Last zu keiner Zeit so verteilt wird, selbst
nachdem der Eingriff so verschlechtert ist, dass ein Splittern der Zähne eintritt.
Demzufolge kann die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung für das Fahrzeug
gemäß der vorliegenden
Erfindung in ihrer Festigkeit verbessert und stabilisiert werden,
da es möglich
ist, den korrekten Eingriff zwischen der Außenverzahnung 10d und
der Innenverzahnung 7a aufrechtzuhalten, während auf
den ersten Führungsvorsprung 12A eine
zunehmende Last aufgebracht wird.
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Obwohl
die Erfindung obenstehend unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen
und Beispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung
nicht auf die Ausführungsformen
und oben beschriebenen Beispiele beschränkt. Modifikationen und Variationen
der oben beschriebenen Ausführungsformen
und Beispiele liegen für
Fachleute auf diesem Gebiet auf der Hand, und zwar im Lichte der oben
gegebenen Lehren. Obwohl in der diskutierten Ausführungsform
der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung eine Anordnung vorgesehen
ist, bei der das Deckelglied 7 relativ zu dem Rahmen 5 im
Uhrzeigersinn rotiert wird, wenn auf die Sitzlehne 3 eine Last
in einer Vorwärtsfallrichtung
aufgebracht ist, ist anzumerken, dass die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
auch so angeordnet sein könnte,
dass das Deckelglied 7 relativ zu dem Rahmen 5 im
Uhrzeigersinn rotiert wird, wenn auf die Sitzlehne 3 eine Last
in einer Rückwärtsfallrichtung
aufgebracht ist.
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Wie
sich aus Obigem ergibt, ist in der Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung
für ein
Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung eine der Führungssektionen
mit ei nem Stufenbereich zwischen einer äußeren peripheren Seitenführungsfläche und
einer Gegenfläche
ausgestattet, während ein
Verriegelungszahn mit einer vorstehenden Sektion versehen ist, welche
mit dem Stufenbereich in Kontakt gebracht werden kann. Zusätzlich ist
eine Anordnung getroffen, bei der eine reaktive Kraft, welche die
vorstehende Sektion von dem Stufenbereich erhält, wenn die vorstehende Sektion
in Kontakt mit dem Stufenbereich gebracht worden ist, so eingestellt,
dass sie zu der Seite eines Nockens gerichtet ist und in Bezug auf
eine Tangentialebene an eine Lagerungsfläche des Verriegelungszahnes,
wobei die Tangentialebene durch den Stufenbereich hindurchgeht.
Damit kann auch von dem Stufenbereich und der vorstehenden Sektion
eine Last aufgenommen werden, während
eine Biegespannung gering bleibt, durch welche der Verriegelungszahn
dazu tendiert, in einem Bereich in der Nachbarschaft zur Lagerungsfläche gebogen
zu werden, was verhindert, dass der Verriegelungszahn bricht. Deshalb
ist die Sitzlehnen-Neigungs-Verstellvorrichtung in ihrer Festigkeit verbessert
und stabilisiert.