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Dokumentenidentifikation DE102004003251B4 12.10.2006
Titel Vorrichtung zur axialen Festlegung, insbesondere für die Armlehne eines Fahrzeugsitzes, sowie Armlehne und Sitz
Anmelder Johnson Controls GmbH, 51399 Burscheid, DE
Erfinder Otto, Jürgen, 51399 Burscheid, DE
DE-Anmeldedatum 21.01.2004
DE-Aktenzeichen 102004003251
Offenlegungstag 18.08.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2006
IPC-Hauptklasse F16B 21/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60N 2/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur axialen Festlegung, mit einem Bolzen oder einer Hohlwelle mit einer äußeren oder inneren radialen Nut, sowie mit einer mit über ihren Umfang verteilt nach innen oder außen ragenden Zungen versehenen Sicherungseinrichtung, deren Zungen mit der Nut in lösbaren Eingriff bringbar sind, wobei die zum Abziehen der Sicherungseinrichtung erforderliche Axialkraft in Abhängigkeit von deren Drehstellung relativ zum Bolzen oder der Bohrung der Hohlwelle veränderbar ist.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung, welche der Festlegung eines Reserverades in einer Mulde des Kofferraums eines Kraftfahrzeugs dient, wird in der Druckschrift DE 295 04 407 U1 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung sind Federarme einer Haltescheibe mit ihren Rastvorsprüngen in Rastvertiefungen eines fahrzeugseitigen Bolzens einsetzbar. Die kerbenartigen Rastvertiefungen sind, einander gegenüberliegend, nur in einen Teilbereich der Radialfläche des Bolzens eingelassen, während die übrigen radialen Flächenbereiche ungekerbt sind. Durch Drehung der Haltescheibe in eine Position, in welcher die Rastvorsprünge auf dem ungekerbten Umfangsbereich aufliegen, kann die Haltescheibe in eine Löseposition gebracht und praktisch kraftlos vom Bolzen abgezogen werden.

Aus der Patentschrift DE 199 04 713 C1 ist eine in einem Schaltgestänge angeordnete Vorrichtung zur axialen Festlegung eines Bolzens bekannt. Der Bolzen weist auf seinem Umfang eine radial umlaufende Nut mit rechteckigem Querschnitt auf, in welche die nach innen gerichteten Zungen eines Sicherungsrings eingreifen. Durch den Sicherungsring werden eine auf den Bolzen geschobene Lagerbuchse und eine von dieser gelagerte Elastomerbuchse axial festgelegt. Die Elastomerbuchse ist in einen Hebel des Schaltgestänges eingepreßt, während der Bolzen starr mit einem Schaltstangenkopf verbunden ist.

Zum Lösen der axialen Festlegung wird mit einem speziellen Werkzeug (Seegerringzange) in zwei Bohrungen eingegriffen, die sich an den Enden des nicht vollständig umlaufenden (und daher als Ringsegment ausgebildeten) Sicherungsrings befinden. Das Werkzeug ist geeignet, den Sicherungsring aufzuspreizen, bis dieser senkrecht zur Achse des Bolzens abgezogen werden kann.

Diese Ausbildung weist den Nachteil auf, dass zum Lösen ein spezielles Werkzeug einzusetzen ist, dass nicht immer verfügbar ist. Ferner muß im Umfeld der Sicherungseinrichtung ausreichend Raum vorhanden sein, um das Werkzeug handhaben zu können.

Die Offenlegungsschrift DE 100 50 528 A1 offenbart eine lösbare Kupplung, insbesondere für eine Armlehne, bei welcher ein bolzenförmiges, auf seiner Radialfläche mit Ansätzen versehenes Rastteil in ein Aufnahmeteil eingesetzt wird. Das Rastteil ist endseitig mit einem axialverschieblichen Zentrierstift versehen, der sich am Aufnahmeteil abstützt und dabei mittels einer im Rastteil eingelassenen Druckfeder nach außen vorgespannt ist. Der Zentrierstift hält die Ansätze des Rastteil auf diese Weise in Rastausnehmungen des Aufnahmeteils. Durch manuelles Einschieben des Rastteils in das Aufnahmeteil und nachfolgendes Drehen der Bauteile zueinander geraten die Ansätze in Überdeckung mit Durchgangsausnehmungen des Aufnahmeteils, welche eine gleichfalls nahezu kraftlose axiale Entnahme des Rastteils ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur axialen Festlegung bereitzustellen, die mit einfachen Mitteln werkzeuglos lösbar ist und Stellungen mit verschieden hohen axialen Lösekräften aufweist.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Nut über ihren Umfang verteilt Bereiche unterschiedlicher Flankenneigung aufweist. Zum Lösen der Verbindung ist also kein Werkzeug erforderlich, vielmehr werden die Zungen durch Verdrehen relativ zur Nut in eine Stellung gebracht, in welcher der Sicherungsring mit verringertem Kraftaufwand axial abziehbar ist. Die Begriffe „Bolzen" und „Hohlwelle" umfassen im Sinne dieser Erfindung alle Körper entsprechender Geometrie unabhängig davon, ob diese der Übertragung eines Drehmoments dienen oder nicht.

Vorzugsweise ist die Sicherungseinrichtung in einer ersten Drehstellung axial abziehbar und in mindestens einer zweiten Drehstellung im Wesentlichen axial unlösbar mit dem Bolzen bzw. der Hohlwelle verbindbar.

Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung ist die Sicherungseinrichtung in einer ersten Drehstellung im Wesentlichen unlösbar, in einer weiteren, gegenüber der ersten um 20° bis 70°, insbesondere etwa 45° gedrehten Drehstellung lösbar und in einer dritten, gegenüber der ersten um etwa 90° gedrehten Drehstellung erneut im Wesentlichen unlösbar.

Die Sicherungseinrichtung ist vorzugsweise als Sicherungsring ausgebildet, der vollständig umlaufend, aber beispielsweise auch ringsegmentartig ausgebildet sein kann.

Mit besonderem Vorteil ist die Sicherungseinrichtung Teil einer Halterung, mittels derer ein erstes Bauteil an einem mit dem Bolzen oder der Hohlwelle verbundenen zweiten Bauteil drehbar verankerbar ist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung kann das Gelenk in einem sehr beengtem Bauraum angeordnet werden, der keine Handhabung von Werkzeugen zuläßt.

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung bei einer Armlehne, zum Beispiel für den Sitz oder die Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs, die mittels einer entsprechenden Vorrichtung um die Längsachse von Bolzen oder Hohlwelle drehbar lösbar im Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrzeugsitz, angeordnet ist. Dabei ist die Sicherungseinrichtung mit Vorteil ortsfest im Fahrzeuginnenraum angeordnet und der Bolzen oder die Hohlwelle drehfest mit der Armlehne verbunden. Besonders günstig ist eine Ausbildung, bei welcher die Armlehne in ihrer im Wesentlichen horizontalen Gebrauchsstellung und gegebenenfalls auch in ihrer um etwa 90° nach oben gedrehten, im Wesentlichen vertikalen Verstaustellung im Wesentlichen unlösbar, in einer gegenüber der Gebrauchsstellung um 20° bis 70°, insbesondere etwa 45° nach oben gedrehten Zwischenstellung jedoch durch seitliches Verschieben lösbar im Fahrzeug angeordnet ist.

Nach dem Herunterklappen der Armlehne in ihre horizontale Gebrauchsstellung ist somit ausgeschlossen, dass sich diese beim Auftreten seitlicher Kräfte (z. B. seitens des Sitzinsassen oder im Falle eines Unfalls infolge Massenträgheit) aus ihrer Halterung löst. Falls die Armlehne in ihrer vertikalen Verstaustellung nicht anderweitig (z. B. durch Einschwenken in eine entsprechende Ausnehmung der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes) gegen seitliches Verschieben gesichert ist, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in dieser Stellung ein ungewolltes Lösen verhindern.

In einer Zwischenstellung, die von der Armlehne in der Praxis nur kurzfristig eingenommen wird, kann diese jedoch durch seitliches Verschieben aus der Halterung gelöst werden. Durch diese Ausbildung ist ein problemloser Austausch der Armlehne werkzeuglos möglich, beispielsweise gegen eine Armlehne mit einer höherwertigen Ausstattung.

Figuren

Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch eine Anwendung sowie verschiedene Ausführung der Erfindung dar.

Es zeigen:

1 einen Fahrzeugsitz mit einer Armlehne, die mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung axial festgelegt ist,

2 den Fahrzeugsitz nach 1 beim Lösen der Armlehne,

3 eine perspektivische Darstellung der in dem Fahrzeugsitz nach 1 und 2 verwendeten Vorrichtung zur axialen Festlegung,

4 eine seitliche Ansicht der Vorrichtung nach 3 in einer Stellung mit unlösbarer Verankerung,

5 Vorrichtung nach 4 in Lösestellung

6 den Schnitt X-X durch die Vorrichtung nach 5

7 eine Vorrichtung zur axialen Festlegung einer Hohlwelle.

Der in 1 dargestellte Fahrzeugsitz 1 besteht aus einem Sitzteil 2 und einer Rückenlehne 3, die seitlich mit einer Armlehne 4 versehen ist. Die Armlehne 4 kann von einer vertikalen Verstaustellung A, in der sie an der Seitenfläche 5 der Rückenlehne 3 anliegt, in eine horizontale Gebrauchsstellung B geklappt werden. In beiden Positionen, die von der Armlehne 4 in der Praxis nicht nur kurzfristig eingenommen werden können, ist sicherzustellen, dass sich die Armlehne 4 sich beim Auftreten seitlicher Kräfte (Y-Richtung des Fahrzeugs) nicht von der Rückenlehne 3 löst und die Insassen des Fahrzeugs gefährdet.

In einer zwischen Verstaustellung und Gebrauchsstellung befindlichen Zwischenstellung C jedoch (2), in welche die Armlehne 4 beim Verschwenken nur kurzfristig gelangt (nämlich genau unter einem Winkel &agr;, der beispielsweise 45° betragen kann), kann die Armlehne 4 zur Seite hin (Y-Richtung) aus der Rückenlehne 3 herausgezogen werden (Position D). Durch diese Ausbildung wird sowohl in normalem Gebrauch als auch im Falle eines Unfalls ausgeschlossen, dass sich die Armlehne 4 löst. Die theoretische Möglichkeit, dass die Armlehne 4 bei einem Unfall manuell oder durch ihre Massenträgheit genau bis zu einem Winkel &agr; verschwenkt und in diesem Moment seitlich belastet wird, ist in der Praxis ohne Belang.

Wie aus 2 ersichtlich, weist die Armlehne 4 einen in Richtung der Rückenlehne 3 hervorstehenden, drehfest mit der Armlehne 4 verbundenen Bolzen 6 auf, der durch eine Öffnung 7 in der Seitenfläche 5 in eine starr in der Rückenlehne 3 angeordneten Sicherungseinrichtung 8 einschiebbar und dort axial festlegbar ist. Der Aufbau der Sicherungseinrichtung 8 und ihr Zusammenwirken mit dem Bolzen 6 wird in den Figuren 3 bis 5 im Detail dargestellt.

Die Vorrichtung 9 zur axialen Festlegung umfaßt, wie zuvor erläutert, den Bolzen 6 und die Sicherungseinrichtung 8. Die Sicherungseinrichtung 8 ist mit der Metallstruktur der Rückenlehne 3 verschraubt und als geschlossen umlaufender Sicherungsring 10 ausgebildet, der mit drei nach innen ragenden, gleichmäßig über den Innenumfang verteilt angeordneten Zungen 11 ausgestattet ist. Die federartigen Zungen 11 haben, wie in 4 erkennbar, einen außenliegenden Bereich 12, in der sie sich in Auszugsrichtung Y des Bolzens 6 wölben, sowie einen innenliegenden Bereich 13, in welchem die Zungen 11 unter Ausbildung einer geneigten Wirkfläche 14 entgegen der Auszugsrichtung Y zurückspringen.

Der Bolzen 6 ist mit einer radial umlaufenden Nut 15 versehen. Beim Einschieben des Bolzens 6 (entgegen der Auszugsrichtung Y bis zum Erreichen eines Anschlags 21) werden die Zungen 11 infolge ihrer geneigten Wirkflächen 14 unabhängig von der Drehstellung zwischen Sicherungsring 10 und Bolzen 6 elastisch verformt und rasten nachfolgend derart in die Nut 15 ein, dass Bolzen 6 und Sicherungsring 10 drehbar ineinander gelagert sind.

Die V-förmig gestaltete Nut 15 weist eine erste Flanke 16 auf, die für die Funktion der Vorrichtung im Ausführungsbeispiel von untergeordneter Bedeutung ist und nach dem Einrasten des Bolzens 6 parallel zur Wirkfläche 14 verläuft. Die Ausbildung der gegenüberliegenden Flanke 17 ist hingegen wesentlich für die Ausführung der Erfindung.

Nach dem Einrasten der Zungen 11 stützen diese sich auf der Flanke 17 ab, sobald eine Kraft in Richtung Y auf den Bolzen 6 wirkt. Gleiches gilt naturgemäß bei einer auf den Sicherungsring 10 wirkenden Kraft in -Y-Richtung. Die Flanke 17 weist Bereiche 18 mit großer Flankenneigung &bgr; und Bereiche 19 mit geringer Flankenneigung &ggr; auf.

Wie aus 6 ersichtlich, sind die Bereiche 19 mit geringer Flankenneigung &ggr; kongruent zur Anordnung der Zungen 11 in der Nut 15 verteilt, wobei die Breite der Bereiche 19 etwas größer ist als die Breite der Zungen 11. Im Ausführungsbeispiel sind sowohl Zungen 11 als auch die Bereiche 19 mit geringer Flankenneigung &ggr; um jeweils 120° versetzt auf dem Umfang der Nut 15 bzw. des Sicherungsrings 10 angeordnet.

Bei der in 4 gezeigten Drehstellung zwischen Sicherungsring 10 und Bolzen 6 stützten sich die Zungen 11 auf den Bereichen 18 mit großer Flankenneigung &bgr; ab, wobei die Flankenneigung &bgr; beispielsweise 90° betragen kann. Im Ausführungsbeispiel ist die Flankenneigung &bgr; so gewählt, dass sie orthogonal zur geneigten Wirkfläche 14 verläuft und etwa 75° beträgt. Sofern die Zungen 11 im Bereich 18 anliegen, ist ein Ausziehen des Bolzens 6 aus dem Sicherungsring 10 in Y-Richtung ohne Zerstörung der Bauteile praktisch ausgeschlossen.

Werden Bolzen 6 und Sicherungsring 10 zueinander hingegen so verdreht, dass alle Zungen 11 beim Auftreten axialer Kräfte an Bereichen 19 geringer Flankenneigung &ggr;, beispielsweise 20°, anliegen, werden die Zungen 11 unter axialer Krafteinwirkung erneut elastisch verformt, so dass der Bolzen 6 in Y-Richtung aus dem Sicherungsring 10 gelöst werden kann.

Sicherungsring 10 bzw. Bolzen 6 sind an Rückenlehne 3 bzw. Armlehne 4 hinsichtlich ihrer Drehstellung nun derart angeordnet, dass die Überdeckung der Zungen 11 und der Bereiche 19 geringer Flankenneigung &ggr; genau dann gegeben ist, wenn sich die Armlehne 4 in ihrer Zwischenstellung C befindet, also 45° gegenüber der Horizontalen geneigt ist. In allen anderen Schwenkpositionen ist sie axial unlösbar gesichert.

Die Erfindung ist naturgemäß auch dann ausführbar, wenn die Zungen 11 unregelmäßig über den Innenumfang des Sicherungsrings 10 verteilt sind, sofern die Anordnung der Bereiche 19 geringer Flankenneigung &ggr; in der Nut entsprechend angepaßt wird.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch zur axialen Festlegung einer Hohlwelle 20 auf einer Sicherungseinrichtung 8 dienen, wobei die Sicherungseinrichtung 8 nach außen ragende Zungen 11 aufweist, die in eine radiale Nut 15 auf dem Innenumfang der Hohlwelle 20 einrastbar sind (7). Die Y-Richtung kennzeichnet dabei die Richtung einer Kraft, die zum Abziehen auf die Hohlwelle 20 aufgebracht wird.

1
Fahrzeugsitz
2
Sitzteil
3
Rückenlehne
4
Armlehne
5
Seitenfläche
6
Bolzen
7
Öffnung
8
Sicherungseinrichtung
9
Vorrichtung (zur axialen Festlegung)
10
Sicherungsring
11
Zunge
12
außenliegender Bereich
13
innenliegender Bereich
14
Wirkfläche
15
Nut
16, 17
Flanke
18
Bereich (großer Flankenneigung &bgr;)
19
Bereich (geringer Flankenneigung &ggr;)
20
Hohlwelle
21
Anschlag


Anspruch[de]
Vorrichtung (9) zur axialen Festlegung, mit einem Bolzen (6) oder einer Hohlwelle (20) mit einer äußeren oder inneren radialen Nut (15), sowie mit einer mit über ihren Umfang verteilt nach innen oder außen ragenden Zungen (11) versehenen Sicherungseinrichtung (8), deren Zungen mit der Nut in lösbaren Eingriff bringbar sind, wobei die zum Abziehen der Sicherungseinrichtung (8) erforderliche Axialkraft in Abhängigkeit von deren Drehstellung relativ zum Bolzen (6) oder der Bohrung der Hohlwelle (20) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (15) über ihren Umfang verteilt Bereiche (18, 19) unterschiedlicher Flankenneigung (&bgr;, &ggr;) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (8) in einer ersten Drehstellung axial abziehbar und in mindestens einer zweiten Drehstellung axial unlösbar mit dem Bolzen (6) oder der Hohlwelle (20) verbindbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer Drehstellung der eingesetzten Sicherungseinrichtung (8) deren Zungen (11) mit Bereichen (19) geringer Flankenneigung (&ggr;) der Nut (15) in Deckung bringbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (8) in einer ersten Drehstellung unlösbar, in einer weiteren, gegenüber der ersten um 20° bis 70°, insbesondere etwa 45° gedrehten Drehstellung lösbar und in einer dritten, gegenüber der ersten um etwa 90° gedrehten Drehstellung erneut unlösbar in der Nut (15) ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (8) als Sicherungsring (10) ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (8) Teil einer Halterung ist, mittels derer ein erstes Bauteil an einem mit dem Bolzen (6) oder der Hohlwelle (20) verbundenen zweiten Bauteil drehbar verankerbar ist.






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