DE19549548C1

DE19549548C1 - Vorzugsweise für eine Sitzverstellung vorgesehenes Klemmgesperre

Info

Publication number: DE19549548C1
Application number: DE19549548A
Authority: DE
Inventors: Harald Hochmuth; Joachim Ritter
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2015-09-23
Also published as: DE19581436D2

Abstract

Ein Klemmgesperre besteht aus einem Gehäuse (1) mit einer Klemmfläche (3), und dazu koaxial angeordneten Antriebselementen (5) und Abtriebselementen (4). Das Abtriebselement (4) ist mit der Klemmfläche (3) zugewandten Klemmrampen (23, 24) versehen, auf denen - aus zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Klemmrollen (25) gebildet - Klemmrollenpaare angeordnet sind. Beide Klemmrollen (25) sind mittels eines zwischen ihnen angeordneten Federelementes (26) voneinander weg gegen die Klemmflächen (3) und die Klemmrampen (23, 24) angefedert, wobei das Abtriebselement (4) mit Anschlägen (28) auf Klauen (19) des Antriebselementes (5) versehen ist. Die Klauen (19) weisen an ihren den Anschlägen (28) zugewandten Seiten Anlagen (27) für je eine Klemmrolle (25) eines Klemmrollenpaares auf, wobei ein Umfangsspiel zwischen den Anschlägen (28) und den Klauen (19) größer als ein Umfangsspiel zwischen den Anlagen (27) und den Klemmrollen (25) ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, daß zwischen das Gehäuse (1) und das Abtriebselement (4) ein Reibelement (32) geschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klemmgesperre nach den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruchs 1.

Ein derartiges Klemmgesperre ist beispielsweise aus der DE 41 29 617 A1 be kannt. An dem Abtrieb greift eine Feder an, die den Sitz höhenmäßig nach oben drücken will, und die dabei ein Drehmoment auf das Abtriebselement ausübt. Wird das Klemmgesperre zur Veränderung der Sitzhöhe betätigt, wird ein Dreh moment in das Antriebselement eingeleitet. Die Klauen drücken die einge klemmten Klemmrollen aus ihrer Klemmposition heraus. Nun sind Relativbewe gungen zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement möglich. Infolge der auf das Abtriebselement wirkenden Drehmomentbelastung - die gleichsinnig mit der Drehmomentbelastung am Antrieb ist - eilt das Abtriebselement dem An triebselement nach und klemmt die betreffenden Klemmrollen wieder ein. Liegt das Antriebsmoment weiterhin an, werden die Klemmrollen erneut freigeschal tet. Die Folge davon kann ein unerwünschter Stick-Slip-Effekt sein, wobei die Klemmrollen in schneller Folge eingeklemmt und wieder freigeschaltet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein Stick-Slip-Effekt zwischen den Klemmrollen und den Klemmbahnen vermieden ist. Erfindungs gemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen das Gehäuse und das Abtriebselement ein Reibelement geschaltet ist. Das infolge der zwischenge schalteten Reibscheibe wirkende Reibmoment zwischen dem Antriebselement und dem Gehäuse ist so groß bemessen, daß das Abtriebselement nach dem Freischalten der Klemmrollen nicht oder nur stark verzögert nacheilt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei freigeschalteten Klemmrollen die Klauen des Antriebselementes zur Anlage an die Anschläge des Abtriebselementes gelangen und auf diese Weise das Antriebsdrehmoment auf das Abtriebselement über tragen wird.

Eine preiswerte und einfach zu montierende Reibscheibe weist vorzugsweise eine zentrische Öffnung mit einer ein Vielkantprofil umschreibenden Mantel fläche auf, wobei das Vielkantprofil in die bereits vorhandenen Mulden des Blechteils eintaucht, und wobei die Reibscheibe an ihrer äußeren Mantelfläche mit radial vorspringenden Reibnasen versehen ist, die in Reibkontakt mit einer zylindrischen Innenwandung des Gehäuses stehen. Die zylindrische Innenwan dung kann beispielsweise durch die innere zylindrische Klemmfläche gebildet sein, wobei die Mantelfläche der zentrischen Öffnung idealerweise der Außen kontur des Blechmantels angepaßt ist. Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Reibscheibe ohne nennenswerte Veränderungen an den übrigen Bauteilen integriert werden kann, so daß dieses modifizierte erfindungsgemäße Klemm gesperre ebenfalls sehr preiswert herzustellen ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird anhand von zwei in insgesamt 4 Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Klemmgesperre,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt gemäß Linie II-II durch das Klemmgesperre aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Klemmgesperre und

Fig. 4 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Klemmgesperre aus Fig. 5 entlang der Linie IV-IV

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Das in der Fig. 1 dargestellte Klemmgesperre weist ein Gehäuse 1 mit einer Bohrung 2 auf, deren Bohrungswand eine innere zylindrische Klemmfläche 3 bildet. Koaxial zu der Bohrung 2 sind ein Abtriebselement 4 und ein Antriebs element 5 angeordnet. Das Abtriebselement 4 besteht aus einem ringförmig geschlossenen Blechmantel 6 und einem damit drehfest verbundenen Abtriebs teil 7. Das Antriebselement 5 besteht aus einer Kunststoffscheibe 8, die mit einem Antriebsteil 9 drehfest verbunden ist. Ein Stift 10 ist koaxial zu der Bohrung 2 angeordnet und in einer Stiftbohrung 11 des Abtriebsteils 7 einge preßt. Die Kunststoffscheibe 8 ist mittels eines Gleitlagers 11a auf dem Stift 10 drehbar gelagert, wobei das Gleitlager 11a durch die Mantelfläche 12 des Stiftes 10 und die innere Mantelfläche 13 eines Axialbordes 14 der Kunststoffscheibe 8 gebildet ist. Zwischen dem Abtriebsteil 7 und dem Gehäuse 1 ist ein weiteres Gleitlager 15 vorgesehen, das durch eine zylindrische Mantelfläche 16 des Antriebsteils 7 und die innere Mantelfläche 17 eines Axialbordes 18 des Gehäu ses 1 gebildet ist. Die Kunststoffscheibe 8 ist mit Klauen 19 versehen, die axial in die Bohrung 2 hineinragen, wobei die von der Kunststoffscheibe 8 abge wandten Enden der Klauen 19 mittels eines Ringes 20 einstückig miteinander verbunden sind. Der weitere Aufbau des Klemmrollengesperres läßt sich besser anhand der Fig. 2 erläutern.

Der Blechmantel 6 weist über den Umfang verteilte Plateaus 21 und Mulden 22 auf, die einander abwechseln. Jedes Plateau 21 ist mit zwei umfangsseitig einander benachbarten Klemmrampen 23, 24 versehen, die unter einem stump fen Winkel aufeinander zulaufen und sich dabei von der inneren zylindrischen Klemmfläche 3 entfernen. Auf jedem Plateau 21 sind zwei Klemmrollen 25 angeordnet, denen je eine der Klemmrampen 23, 24 zugeordnet ist. Zwischen den beiden Klemmrollen 25 ist ein Federelement 26 vorgesehen, das die beiden Klemmrollen 25 voneinander wegdrückt und somit in Klemmbereitschaft mit der inneren zylindrischen Klemmfläche 3 und den Klemmrampen 23, 24 hält. Die Klauen 19 greifen in die Mulden 22 mit Spiel in den Umfangsrichtungen ein. Weiterhin weist jede Klaue 19 Anlageflächen 27 für die benachbarten Klemm rollen 25 auf. Weiterhin sind radial außerhalb der Klemmrollenmitten an den Klauen 19 den benachbarten Klemmrollen 25 zugewandte Nasen 27a einstückig angeformt, die die Klemmrollen 25 in Umfangsrichtung hintergreifen. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das Spiel in Umfangsrichtung zwischen den Klauen 19 und deren benachbarten Klemmrollen 25 kleiner ist als das Spiel zwischen den Klauen 19 und umfangsseitigen Wänden 28 der Mulden 22. Im Inneren des Blechmantels 6 ist ein Vielkantprofil zu erkennen, das am Innen umfang eines Radialbordes 29 des Blechmantels 6 gebildet ist.

Nachstehend wird die Funktion des Klemmgesperres anhand der beiden Figuren näher erläutert. Bei Drehung des Antriebselementes 5 gegenüber dem fest stehenden Gehäuse 1 gelangen die Anlageflächen 27 der Klauen 19 zur Anlage an die Klemmrollen 25 und drücken diese aus ihren Klemmbereich heraus. Von jedem je einem Plateau 21 zugeordneten Klemmrollenpaar wird nur eine Klemmrolle 25 von der Klemmfläche 3 und den Klemmrampen 23, 24 wegge drückt, und zwar je nach Drehrichtung des Antriebsteils 5 die eine oder die andere Klemmrolle 25. Die weiterhin in Klemmbereitschaft stehende Klemm rolle 25 kann deshalb kein Klemmen herbeiführen, weil diese Klemmrolle 25 infolge der Drehrichtung des Antriebsteils 4 gegenüber dem Gehäuse 1 in Richtung auf die andere Klemmrolle 25 abwälzt, und daher nicht mehr in Klemmbereitschaft steht. Nach dem Freischalten der Klemmrollen 25 stoßen die Klauen 19 gegen die Wände 28 des Blechmantels 6, wobei eine weitere Dreh bewegung des Antriebselementes 5 auf das Abtriebselement 4 übertragen wird. Wird hingegen eine Drehbewegung in das Abtriebselement 4 eingeleitet, werden die bereits in Klemmbereitschaft stehenden Klemmrollen 25 zunehmend zwischen den Klemmrampen 23, 24 und der inneren zylindrischen Klemm fläche 3 eingespannt, wobei eine Drehbewegung des Abtriebselementes 4 gegenüber dem Gehäuse 1 verhindert ist.

Das in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Klemmgesperre unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß eine Reischeibe 32 formschlüssig auf dem Blechmantel 6 angeordnet ist und in Reibkontakt mit dem Gehäuse 1 steht.

Fig. 4 zeigt bei quergeschnittenem Klemmgesperre die Reibscheibe 32 in axialer Draufsicht. Die Reibscheibe 32 weist eine den Blechmantel 6 über seinen Umfang umfassende zentrische Öffnung 33 auf, deren Mantelfläche ein Vielkantprofil 34 umschreibt, wobei das Vielkantprofil 34 in die Mulden 22 des Blechteils 6 eintaucht. In den Umfangsrichtungen ist die Reibscheibe 32 dreh fest auf dem Blechmantel 6 angeordnet. An ihrer äußeren Mantelfläche weist die Reibscheibe 32 radial vorspringende Reibnasen 35 auf, die in Reibkontakt mit der inneren zylindrischen Klemmfläche 3 des Gehäuses 1 stehen. Die Wirkungsweise der Reibscheibe 32 wird nachstehend beschrieben:

Mit dieser Reibscheibe 32 versehene erfindungsgemäße Klemmgesperre eignen sich besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen zur Sitzhöhenverstellung. Bei derartigen Verstelleinrichtungen greift oftmals eine vorgespannte Feder an dem Abtriebselement 4 an, wobei die Federkraft als Drehmoment auf das Abtriebs element 4 übertragen wird. Dieses Federdrehmoment unterstützt die Verschie bung des Sitzes in seiner Höhe nach oben. Das bedeutet, daß ein in das An triebselement 5 eingeleitetes Antriebsdrehmoment zur Verstellung der Sitzhöhe nach oben gleichsinnig mit dem erwähnten Federdrehmoment ist. Bei Betäti gung des Antriebselementes 5 werden zunächst die Klemmrollen 25 wie oben beschrieben freigeschaltet. Nach dem Freischalten ist eine Relativdrehung des Abtriebselementes 4 bzw. des Blechmantels 6 gegenüber dem Gehäuse 1 möglich. Das Federdrehmoment versucht, den Blechmantel 6 gegenüber dem Gehäuse 1 zu verdrehen. Diese Drehbewegung wird jedoch durch die Reib scheibe 32 verhindert bzw. stark verzögert, so daß nach dem Freischalten der Klemmrollen 25 die Klauen 19 das Blechteil 6 mitnehmen und auf diese Weise das Antriebsdrehmoment auf das Abtriebselement 4 übertragen. Wird die Reibscheibe 32 weggelassen, ist infolge des beschriebenen Nacheilens des Blechmantels 6 ein unerwünschter Stick-Slip-Effekt möglich, bei dem die Klemmrollen in schneller Folge freigeschaltet und eingeklemmt werden.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Bohrung

3

inneren zylindrische Klemmfläche

4

Abtriebselement

5

Antriebselement

6

Blechmantel

7

Abtriebsteil

8

Kunststoffscheibe

9

Antriebsteil

10

Stift

11

Stiftbohrung

11

aGleitlager

12

Mantelfläche

13

innere Mantelfläche

14

Axialbord

15

Gleitlager

16

Mantelfläche

17

innere Mantelfläche

18

Axialbord

19

Klauen

20

Ring

21

Plateau

22

Mulde

23

Klemmrampe

24

Klemmrampe

25

Klemmrolle

26

Federelement

27

aNase

27

Anlagefläche

28

Wand

29

Radialbord

30

Federelement

30

aFederschenkel

31

freies Schenkelende

32

Reibscheibe

33

zentrische Öffnung

34

Vielkantprofil

35

Reibnase

Claims

1. Klemmgesperre, umfassend:

1. ein eine Klemmfläche (3) aufweisendes Gehäuse (1),
2. ein gegenüber dem Gehäuse (1) drehbares Antriebselement (5),
3. ein koaxial zu der Klemmfläche (3) angeordnetes, gegenüber dem Gehäu se (1) drehbares Abtriebselement (4),
4. an dem Abtriebselement (4) vorgesehene, der Klemmfläche (3) zugewandte Klemmrampen (23, 24)
5. zwischen der Klemmfläche (3) und den Klemmrampen (23, 24) vorgesehe ne, über den Umfang verteilt angeordnete Klemmrollen (25), die gegen die Klemmfläche (3) und die Klemmrampen (23, 24) angefedert sind,
6. an dem Antriebselement (5) vorgesehene Klauen (19), die an ihren den An schlägen (28) zugewandten Seiten mit Anlagen (27) für die Klemmrollen (25) versehen sind,
7. an dem Abtriebselement (4) vorgesehene Anschläge (28) für die Klauen (19) des Antriebselementes (5),
8. wobei ein Umfangsspiel zwischen den Klauen (19) und den Anschlägen (28) größer ist als ein Umfangsspiel zwischen den Anlagen (27) und den Klemmrollen (25),

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Gehäuse (1) und das Abtriebsele ment (4) ein Reibelement (32) geschaltet ist.

2. Klemmgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibe lement durch eine Reibscheibe (32) gebildet ist, die formschlüssig mit dem Ab triebselement (4, 6) verbunden ist, und die in Reibkontakt mit einer Reibfläche (3) des Gehäuses (1) steht.

3. Klemmgesperre nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (1) mit einer inneren zylindrischen Klemmfläche (3) versehen ist.

4. Klemmgesperre nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheibe (32) eine zentrische Öffnung mit einer ein Vielkantprofil (34) um schreibenden Mantelfläche aufweist, wobei das Vielkantprofil (34) in die Mul den (22) des Blechteils (6) eintaucht, und wobei die Reibscheibe (32) an ihrer äußeren Mantelfläche mit radial vorspringenden Reibnasen (35) versehen ist, die in Reibkontakt mit einer zylindrischen Innenwandung (3) des Gehäuses (1) stehen.

5. Klemmgesperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmroll paare vorgesehen sind, deren beide Klemmrollen (25) mittels eines zwischen ihnen angeordneten Federelementes (26) voneinander weg gegen die Klemm fläche (3) und die Klemmrampen (23, 24) angefedert sind.

6. Klemmgesperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei einander benachbarte Klemmrollenpaare Klauen (19) des Antriebsele mentes (5) eingreifen.

7. Klemmgesperre nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (1) eine innere zylin drische Klemmfläche (3) aufweist, wobei das Abtriebselement (4) die der zylin drischen Klemmfläche (3) zugewandten Klemmrampen (23, 24) aufweist.