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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung
für die Winkeleinstellung eines schwenkbaren Armes auf
einem Träger, der einen mit dem Arm verbundenen verzahnten
Kreisausschnitt aufweist, wobei der Mittelpunkt des
Kreisbogens die Schwenkachse des Armes ist, wobei der
Kreisausschnitt in ein Ritzel eingreift, das üblicherweise als
Betätigungselement für die Winkelverschiebung des Armes
verwendet wird.
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Solche Vorrichtungen (bekannt aus beispielsweise der
Druckschrift FR-A-2 652 943, entsprechend den Oberbegriffen der
unabhängigen Ansprüche 1 und 10) werden insbesondere in
Kfz-Sitzen verwendet, um die Höhe der Sitzfläche eines
solchen Sitzes zu verstellen. Bei einer solchen Anwendung ist
die Sitzfläche des Sitzes mit dem Fahrzeugboden verbunden
oder genauer mit den am Boden befestigten Gleitschienen,
wobei die Vor/-Rückposition des Sitzes durch Kurbeln
eingestellt wird, die im Vergleich zur Sitzfläche und zu den
Gleitschienen schwenkbar sind. Diese Kurbeln sind im
wesentlichen parallel und bilden zwei Seiten eines Trapezes,
der eine parallelogrammähnliche Form aufweist. Das Drehen
dieser Kurbeln bewirkt folglich insbesondere eine vertikale
Verschiebung der Sitzfläche. Klassischerweise wird eine
einzige dieser Kurbeln durch einen Arm des Typs gebildet,
der die Erfindung betrifft und wird durch Betätigen
gedreht, wobei die andere Kurbel notwendigerweise die
Bewegung des ausgelösten Armes folgt. Die Höhenverstellung der
Sitzfläche wird durch Rotation des Ritzels des Mechanismus
erzielt, das durch Eingreifen in den verzahnten Bereich
bewirkt, daß der schwenkbare Arm gedreht wird und folglich
eine Höhenverstellung des Sitzes bewirkt. Klassischerweise
ist das Antriebsritzel an die Sitzfläche des Sitzes
mon
tiert, wobei sich der Mittelpunkt des Kreisbogens vom
verzahnten Kreisausschnitt folglich auf der Schwenkachse des
Arms von der Sitzfläche befindet. Überdies wäre die
Funktionsweise ähnlich, wenn der Mittelpunkt des verzahnten
Ausschnitts auf der Schwenkachse des Armes auf der
Gleitschiene angeordnet wäre und das Ritzel auf diese letztere
montiert wäre.
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Bekannt ist folglich eine Sitzhöhenverstellvorrichtung mit
einem solchen Arm, der einen verzahnten Ausschnitt mit
Außenverzahnung aufweist. Das in diesen Ausschnitt
eingreifende Ritzel wird rotierend angetrieben, sei es manuell
oder sei es durch einen elektrischen Motor und einem
Untersetzungsgetriebe. Aufgrund der Reversibilität des Systems
Ritzel - verzahnter Ausschnitt, wird das Festhalten des
Sitzes in der durch den Anwender gewählten Position durch
die Rotation des Ritzels blockierende Einrichtung
gewährleistet. Im Fall, bei einem Betätigen durch einen Motor und
ein Untersetzungsgetriebe, kann die Blockierung
beispielsweise durch ein nicht reversibles Untersetzungsgetriebe
gewährleistet werden, wie z. B. eine Schraube ohne Ende. Die
Drehblockierung des Ritzels kann ebenfalls durch
Verriegelungen gewährleistet werden. Es gibt ebenfalls eine
Sitzhöhenverstellvorrichtung, bei der der Sitz durch eine Feder
nach oben geschoben wird. In einem solchen Fall hat das
Ritzel nicht mehr die Aufgabe, den verzahnten Ausschnitt
anzutreiben, sondern dient nur noch zur Blockierung der
Position. Nach dem Entriegeln des Ritzels wird die
Einstellung durchgeführt, indem auf den Sitz gegen die Feder
gedrückt wird, oder indem diese bis in die gewünschte
Position zusammengedrückt wird, und das Festhalten der Position
wird durch das Verriegeln des Ritzels gewährleistet.
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In jedem Fall werden die auf diesen Sitz ausgeübten Kräfte
an die Kurbeln und an die Verbindungsarme des Bodens
wei
tergeleitet und durch die Blockiereinrichtungen des Ritzels
aufgenommen. Bei einem Schlag oder Fahrzeugunfall können
die Kräfte sehr hoch sein und dies führt dazu, daß die die
Blockierung gewährleistenden Elemente im Vergleich für die
normale mechanische Funktionsweise notwendige mechanische
Stabilität überdimensioniert werden, um unter der Wirkung
des durch diese Kräfte erzeugten Drehmoments die Rotation
des Ritzels zu vermeiden. Daraus folgt ein wesentlicher
Platzbedarf und ein entscheidendes Gewicht für diese
Elemente und höhere Kosten.
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Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die
obenerwähnten Probleme zu lösen und insbesondere eine Verriegelung
der Arme der vorher erwähnten Mechanismen in einer
wirksamen Position zu gewährleisten, wenn die Kräfte auf diese
während laufender Benutzung die normalen Kräfte
übersteigen, ohne daß es nötig ist, die Blockierelemente
überzudimensionieren.
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Hinsichtlich dieser Ziele hat die Erfindung als Aufgabe,
eine Verstellvorrichtung der Winkeleinstellung eines auf
einem Träger und um eine Schwenkachse schwenkbaren Armes
des Typs mit einem verzahnten Kreisausschnitt, der mit dem
Arm verbunden ist und in ein auf dem Träger drehbar
montiertes Ritzel eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der
Arm durch zwei Elemente gebildet wird, die mit mindestens
einer zur Schwenkachse parallelen Drehachse und an
mindestens einem Verbindungselement verbunden sind, wobei das
Verbindungselement eine vorbestimmte Festigkeit aufweist,
so daß sich die durch das Verbindungselement gesicherte
Verbindung löst, wenn ein Drehmoment an einem der beiden
Elemente um den Drehpunkt einen vorherbestimmten
Schwellenwert übersteigt, und daß mindestens eines der Elemente eine
Hauptverzahnung auf einem Kreisbogen aufweist, wobei sich
der Mittelpunkt des Bogens auf der Schwenkachse befindet,
und das andere Element mindestens eine zweite Verzahnung
auf einem Kreisbogen mit demselben Mittelpunkt aufweist,
wobei eine Verzahnung eine Innen- und die andere eine
Außenverzahnung ist, wobei das Ritzel zwischen diesen
Verzahnungen angeordnet ist und der radiale Abstand zwischen
diesen Verzahnungen so bestimmt wird, daß das Ritzel nur in
die Hauptverzahnung greift, solange die zwei Elemente des
Armes starr verbunden sind, und daß die zweite Verzahnung
infolge einer relativen Drehung der beiden Elemente in das
Ritzel greifen wird, wenn sich die durch das
Verbindungselement sichernde Verbindung löst. Der Erfindung hat
ebenfalls eine Höhenverstellvorrichtung für einen
Kraftfahrzeugsitz zur Aufgabe, die im unabhängigen Anspruch 10
angegeben ist.
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Ein erstes Element des Armes ist auf dem Träger schwenkbar
und das zweite Element verlängert das erste Element auf der
gegenüberliegenden Seite des Beschlags. Sein Ende umfaßt
beispielsweise einen zweiten Beschlag auf dem Teil oder das
bezüglich des Trägers verschiebbare Element. Bei der
Verwendung des erfindungsgemäßen Mechanismus für die
Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes wird das erste Element
beispielsweise am Rahmen der Sitzfläche geschwenkt, die
ebenfalls das Ritzel und das Betätigungsmittel und/oder die
Drehblockierung trägt, und das zweite Element wird an
seinem Ende auf der Gleitschiene des Sitzes geschwenkt.
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Wenn eine überhöhte Kraft auf das Ende des Armes wirkt, der
gegenüber dem Beschlag auf dem Träger angeordnet ist, dann
erzeugt die Kraft an den zwei Elementen des Armes ein
Drehmoment um die Drehachse. Beim Überschreiten des
vorherbestimmten Schwellwerts, bewirkt das Moment das Reißen der
durch das Verbindungselement sichernden Verbindung, damit
wird die relative Drehung dieser Elemente um den Drehpunkt
ermöglicht und bringt die zweiten Verzahnungen in Kontakt
mit dem Ritzel. Das Ritzel ist folglich eng mit den zwei
Verzahnungen in diametral entgegengesetzten Zonen verbunden
und da sich die zwei Verzahnungen nicht zueinander
verschieben können wegen der Verbindung der zwei durch das
Ritzel sichernde Elemente, so befindet sich das Ritzel ohne
Rotationsmöglichkeit zwischen den zwei Verzahnungen
eingeklemmt.
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Die gesamte durch den Arm aufgenommene Kraft wird folglich an
das Ritzel über diese Verzahnungen dann an sein
Führungslager und von dort aus direkt an den Träger des Armes
übertragen, ohne daß dabei ein Moment an die
Antriebseinrichtungen oder an die Blockiereinrichtung der Rotation des
Ritzels übertragen wird. Somit können die Elemente so
ausgelegt werden, daß die Elemente nur normale Belastungen
aushalten müssen, die im Laufe der Verwendung auftreten,
und somit sind der Raumbedarf und die Kosten im Vergleich
zu Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verringert
worden, ohne die benötigte Sicherheit zur Verriegelung bei
einer übermäßigen Belastung zu verringern.
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Hier wird vermerkt, daß die Drehachse außerhalb des
geometrischen Abschnitts angeordnet ist, der als Mittelpunkt die
Schwenkachse hat und diese Verzahnungen deckt, so daß sich
die Verzahnungen bei der relativen Schwenkbewegung der zwei
Elemente der Arme aneinander annähern können. Ohne
Einschränkung könnte beispielsweise die Schwenkachse in der
Nähe einer Ebene angeordnet sein, die den Kreisbogen der
einen oder der anderen Verzahnung tangential schneidet,
oder in der Nähe des Kreises, der auf der Schwenkachse
zentriert ist und durch das Ritzel geht.
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Nach einer bevorzugten Anordnung ist die Hauptverzahnung
eine Innenverzahnung, die auf der anderen Seite des
Beschlags bezüglich des Ritzels angeordnet ist. Die
Innenver
zahnung, die die Hauptverzahnung bildet, weist einen
größeren Biegeradius auf als die Außenverzahnung, die die zweite
Verzahnung bildet. Diese Vorrichtung ist für einen
vorgegebenen Raumbedarf des Mechanismus und für Trägerelemente und
Antriebselemente des Ritzels geeignet, um bei der normalen
Anwendung des Mechanismus bei einem gleichen Antriebsmoment
des Ritzels ein größeres Drehmoment zu erhalten oder
umgekehrt, und um das Moment, das über die Verzahnung an das
Ritzel übertragen wurde, zu verringern und folglich
ebenfalls den Platzbedarf des Ritzels und der
Antriebseinrichtungen und Drehblockiereinrichtungen zu verringern.
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Vorzugsweise weist jedes Element der Arme eine Innen- und
eine Außenverzahnung auf, wobei die zwei Innenverzahnungen
und die zwei Außenverzahnungen jeweils genau übereinander
angeordnet sind, wenn die zwei Elemente miteinander durch
ein Verbindungselement verbunden sind. Beim Reißen dieser
Verbindung wird sich immer eine Innenverzahnung eines
Elementes an die Außenverzahnung des anderen Elementes nähern,
wie auch immer die relative Schwenkrichtung der Elemente
ist und ebenso die Richtung der Belastung, die auf das Ende
des Armes wirkt.
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In einem solchen Fall sind die Innen- und Außenverzahnungen
desselben Elementes vorzugsweise jeweils auf den gebogenen
gegenüberliegenden Seiten eines kreisbogenförmigen Fensters
vorgesehen, das in das Element eingelassen ist.
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Die zweite Verzahnung, die nicht in das Ritzel greift, wenn
die zwei Elemente starr miteinander verbunden sind, braucht
nicht ein richtiges mechanisches Eingreifen in das Ritzel
zu gewährleisten, da die zweite Verzahnung einzig die
Aufgabe hat, das Ritzel im Fall einer übermäßigen Belastung
auf dem Arm zu blockieren. Somit können die Zähne dieser
Verzahnung kleiner sein als die Zähne der Hauptverzahnung
und im Grenzfall können es Rillen sein, die ausreichen, um
die Rotation des Ritzels zu verhindern, indem diese Rillen
in die Zähne des Ritzels eingeführt werden. Außerdem wird
vermerkt, daß, wenn die Zahnteilung der zweiten Verzahnung
groß ist, beispielsweise genau so groß wie die der
Hauptverzahnung, dann ist eine leichte Rotation des Ritzels
möglich, bevor die Zähne der zweiten Verzahnung richtig in die
Zähne des Ritzels greifen. Eine kleinere Zahnteilung der
zweiten Verzahnung als die Zahnteilung des Ritzels und der
Hauptverzahnung wird diese Rotation und das Schwenken des
Armes begrenzen können, wenn die Verbindung zwischen den
zwei Elementen der Arme sich gelöst hat, indem eine größere
Reaktionsgeschwindigkeit bei der Blockierung des Ritzels
gewährleistet ist.
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Entsprechend der Richtung des Drehmoments, das auf das Ende
des Armes wirkt, sind die relativen Verschiebungen der zwei
Elemente in der Höhe des Ritzels überhaupt nicht gleich.
Tatsächlich sind das Ritzel und die Schwenkachse des ersten
Elementes des Armes auf demselben Träger montiert und
folglich mit einem bestimmten Achsenabstand, der ein normales
Eingreifen der Hauptverzahnung des ersten Elementes in das
Ritzel gewährleistet. Verglichen mit dem ersten Element
schwenkt das zweite Element in eine Richtung und führt
einfach die zweite Verzahnung des zweiten Elementes an das
Ritzel heran und damit wird die Blockierung gewährleistet.
Wogegen in die andere Richtung ist es die Hauptverzahnung
des zweiten Elementes, die das Ritzel in die zweite
Verzahnung des ersten Elementes drücken wird, bis sie eng
miteinander verbunden sind. Somit ist es notwendig, daß das Lager
des Ritzels sich leicht um eine Strecke verschieben lassen
kann, die ausreichend ist, damit das Ritzel in Eingriff in
die zweiten Verzahnungen des ersten Elementes gelangen
kann. Dafür könnte man verformbare
Befestigungseinrichtungen des Ritzellagers auf dem Träger vorsehen, wobei diese
Befestigung so ausgelegt sein sollte, daß sie sich nur bei
übermäßigen Belastungen verformt. Beispielsweise könnte das
Ritzellager in einer Öffnung montiert sein, die in einen
montierten Kragen eingelassen wurde, welcher in das
Hauptblech des Trägers vorgesehen wurde, um das Verschieben bei
einer übermäßigen Belastung zu ermöglichen, wobei der
montierte Kragen geschlitzt sein kann, damit er sich verformen
kann, indem er sich unter einer starken Belastung auftrennt
und somit das Verschieben des Ritzels erlaubt.
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In einer anderen Ausführungsform wird das Verschieben des
Ritzellagers, wie im oben behandelten Fall, nicht mehr
benötigt, wobei die zwei Elemente des Armes durch zwei Stifte
verbunden sind, die auf beiden Seite einer durch die
Schwenkachse und die Verzahnungen gehende Ebene angeordnet
sind, wobei jeder dieser Stifte an einem der Elemente
verbunden ist und verglichen zum anderen Element entlang eines
auf der anderen Drehachse zentrierten Kreisbogens relativ
verschieben kann. Beim Reißen der Verbindung zwischen den
Elementen schwenkt in dieser Ausführungsform ein Element
relativ zum anderen um den einen oder den anderen Stift in
entsprechender Richtung des auf das Ende des Armes
wirkenden Momentes.
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Entsprechend einer besonderen Anordnung sind die zwei
Stifte fest mit einem der Elemente verbunden und gehen durch
Längslöcher durch, die in dem anderen Element vorgesehen
sind und die relative Verschiebung ermöglichen.
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Da die Länge des Hebelarmes zwischen dem Ende des Armes und
der Drehachse je nach Moment verschieden sind, weil die
aktive Drehachse in den zwei Fällen nicht die gleiche ist,
wobei vorzugsweise zwei Verbindungselemente vorgesehen
sind, die an jeder Drehachse verknüpft sind und die
mechanische Festigkeit jedes einzelnen in der Weise bestimmt,
daß sich die Verbindung bei einer im wesentlichen gleichen
Belastung löst, die auf das Ende des Armes wirkt, egal
welche Richtung die Belastung hat.
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Die Erfindung wird besser verständlich und andere Merkmale
und Vorteile tauchen in der Beschreibung, die nun folgen
wird, als Beispiele zwei Ausführungsformen eines
erfindungsgemäßen Mechanismus auf, der in einen
Kraftfahrzeugsitz für die Sitzhöhenverstellung angewendet wird.
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Nun wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in
denen:
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- Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer
Höhenverstellvorrichtung ist,
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- Fig. 2 den Mechanismus nach einer ersten Ausführungsform
und in seiner normalen Benutzungsposition darstellt,
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- Fig. 3 den Mechanismus in blockierter Position nach einer
übermäßigen Belastung darstellt, die beispielsweise durch
einen Aufprall des Fahrzeugs hervorgerufen wurde in
Richtung, die der Absenkung der Sitzfläche entspricht,
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- Fig. 4 den Mechanismus in blockierter Position nach einer
übermäßigen Belastung darstellt, in entgegengesetzter
Richtung,
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- Fig. 5 eine zweite Ausführungsform in normaler
Betriebsposition des Mechanismus darstellt,
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- Fig. 6 und 7 den Verriegelungsmechanismus nach solch
einem Aufprall darstellen, jeweils in einer und in einer
anderen Richtung der Belastung, die auf den Arm wirkt,
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- Fig. 8 eine Schnittansicht durch die Linien VIII-VIII der
Fig. 2 ist,
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- Fig. 9 eine Schnittansicht durch die Gerade IX-IX der
Fig. 2 ist.
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Die Zeichnung der Fig. 1 stellt schematisch einen Sitz 1
dar, der mit Hilfe von Gleitschienen 3 an dem Fahrzeugboden
2 befestigt ist. Damit der Sitz höhenverstellbar ist, ist
der Rahmen der Sitzfläche 4, nicht dargestellt, an das
bewegliche Teil der Gleitschiene 3 durch Schwenkarme 5 und
durch schwenkbare Arme 6 in der Weise verbunden, so daß mit
der Gleitschiene und dem Rahmen ein verformbares
Parallelogramm gebildet wird. Ein Ende 7 des Armes 6 ist schwenkbar
auf die Schwenkachse 8 montiert, die an die Sitzfläche
verbunden ist, und das zweite Ende 9 des Armes ist in 10 auf
einem Befestigungseisen schwenkbar, das mit dem beweglichen
Teil der Gleitschiene 3 verbunden ist.
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Die Winkeleinstellung des Armes 6 ist durch ein Ritzel 11
einstellbar, das in einen verzahnten mit dem Arm 6
verbundenen Ausschnitt greift. Das Ritzel 11 ist in einer festen
Lage an der Sitzfläche 4 befestigt. Das Ritzel 11 kann
rotierend angetrieben werden, sei es durch einen manuellen
Griff oder sei es durch einen elektrischen Motor und ein
Untersetzungsgetriebe. Der Sitz kann ebenfalls ein
Federsystem aufweisen, das die Sitzfläche nach oben drückt, wobei
die Höhenverstellung wirklich einfach durchgeführt wird,
indem die Sitzfläche gegen die Wirkung der Federn gedrückt
wird, oder indem die Sitzfläche gehalten wird, um sie durch
den Anwender in die gewünschte Position zu führen. Wie auch
immer wird das Festhalten der gewählten Position in
normaler Anwendung durch Drehverriegelung des Ritzels 11
gewährleistet, die aufgrund dessen das Schwenken des Armes 6
verhindert.
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Mit Hilfe der Fig. 2 bis 4 wird nun die Ausführung des
erfindungsgemäßen Armes 6 viel genauer beschrieben. Der Arm 6
umfaßt ein erstes Element 13, das beispielsweise durch
Blech gebildet wird, das eine dreieckige Form oder eine
Form eines Scheibenausschnitts aufweist, das sich zur
Schwenkachse 8 senkrechten Ebene erstreckt und einen oberen
Halbarm bildet, der um die Schwenkachse 8 schwenkbar ist,
und ein zweites Element 14, das sich parallel zum ersten
Element erstreckt und einen unteren Halbarm bildet, der um
die Schwenkachse 10 der Gleitschiene schwenkbar ist. Die
zwei Elemente sind zueinander um eine Drehachse 15
schwenkbar mit einer zu den Beschlägen 8 und 10 parallelen Achse,
wobei die Drehachse beispielsweise durch eine Niete oder
ähnlichem gebildet wird, das das Festhalten der zwei
Elemente gegeneinander gewährleistet ist, wie in Fig. 9 zu
sehen ist, wobei diese Drehachse beispielsweise im
wesentlichen auf der Geraden dieser Schwenkachsen und in der halben
Distanz zwischen diesen angeordnet ist. Diese Anordnung der
unterschiedlichen Achsen ist allemal nicht einschränkend,
wie man leicht durch die Erklärung verstehen wird, die nun
bei der Funktionsweise des Mechanismus folgen wird.
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Ein kreisbogenförmiges Fenster 16, ist in dem ersten
Element 13 im wesentlichen mit dem gleichen Abstand zum
Beschlag 8 wie das Ritzel 15 vorgesehen, wobei der Kreis des
Bogens auf der Schwenkachse 8 zentriert ist. Eine
Innenvezahnung 17 ist auf dem gebogenen Rand dieses Fensters 16
vorgesehen, der vom Beschlag 8 am weitesten entfernt ist,
die den verzahnten Ausschnitt 12 bildet. Eine
Außenverzahnung 18 ist auf dem anderen gebogenen Rand des Fensters auf
der Seite des Beschlags 8 vorgesehen. Ein ähnliches Fenster
16' mit entsprechenden Verzahnungen 17' und 18' ist in
einem Teil des zweiten Elements 14 eingelassen. In der
normalen Benutzungsposition des Mechanismus, der in Fig. 2
dar
gestellt ist, erstreckt sich das zweite Elemente derart
entlang des ersten Elementes, daß die Verzahnungen 17, 17'
und 18, 18' jeweils exakt übereinstimmen. Das Ritzel 11 ist
in diesen Fenstern 16, 16' angeordnet und greift
gleichzeitig in die inneren Verzahnungen oder Hauptverzahnungen 17,
17' der zwei Elemente, wie in Fig. 8 zu sehen ist. Die
Breite der Fenster 16, 16', d. h. der radiale Abstand
zwischen den inneren Verzahnungen 17, 17' und den äußeren
Verzahnungen 18, 18' ist größer als der Durchmesser des
Ritzels 11, so daß die äußeren Verzahnungen oder die zweiten
Verzahnungen 18, 18' nicht in Kontakt mit dem Ritzel 11 in
der in der Fig. 2 dargestellten Position stehen und dessen
Rotation nicht stören. Diese zweiten Verzahnungen haben im
Laufe der normalen Verwendung des Mechanismus keine
Anwendung und könnten beispielsweise mit der halben Zahnteilung
der Hauptverzahnungen oder wesentlich kleiner ausgeführt
sein.
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Um das relative Schwenken um die Drehachse 15 bei normalem
Betrieb zu vermeiden, sind die zwei Elemente 13 und 14
anderswo durch ein Verbindungselement verbunden, das hier
durch einen Stift 20 gebildet wird, der in die zwei
Bohrungen 21, 21' eingepaßt ist, die jeweils im ersten und im
zweiten Element mit einem Abstand zur Drehachse 15
vorgesehen sind, beispielsweise neben den Fenstern 16, 16'
gegenüber der Drehachse. Das Material und die Stärke des Stifts
20 wird so bestimmt, daß an der Schnittstelle zwischen den
zwei Elementen 13 und 14 bei einem relativen auf die
Elemente wirkendes Drehmoment um die Drehachse 15 der Stift
abschert, wobei das Moment einen vorherbestimmten Wert
überschreitet. Wenn einmal der Stift 20 entzwei ist, dann
können die zwei Elemente 13 und 14 gegeneinander um die
Drehachse 15 schwenken, und dabei die Verriegelung des
Mechanismus gewährleisten, indem jegliche Rotation des
Ritzels verhindert wird, wie in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist.
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In der Zeichnung der Fig. 3 ist die Position des
Mechanismus nach dem Abscheren des Stiftes 20 dargestellt, das
durch eine übermäßige Belastung hervorgerufen wurde, die am
Ende 9 des Armes ein Moment in Richtung des Pfeiles F
erzeugt. Nach dem Abreißen des Stiftes 20 hat sich das zweite
Element 14 um die Drehachse 15 gedreht, so daß das Teil 19
des zweiten Elementes sich dem Beschlag 8 nähert.
Währenddessen hat die Hauptverzahnung 17' des zweiten Elementes 14
das Ritzel 11 verschoben, bis dieser in Kontakt mit den
zweiten Verzahnungen 18 des ersten Elementes 13 tritt,
wobei die Zähne des Ritzels in die Zähne der zweiten
Verzahnung gelangen. Da zwischen das Ritzel der Hauptverzahnung
17' des zweiten Elementes und der zweiten Verzahnung 18 des
ersten Elementes blockiert wird, ist jegliche Rotation des
Ritzels unmöglich. Anstatt in ein Drehmoment des Ritzels
überzugehen, der durch die Antriebselemente oder
Rotationsblockierelemente des Ritzels getragen wird, erzeugt das
Moment F nur eine zur Ritzelachse senkrechte Kraft F&sub1; und
wird vollständig an den Rahmen der Sitzfläche übertragen,
an der das Ritzel montiert ist.
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Die Zeichnung in Fig. 4 zeigt die Position des Mechanismus
in dem Fall, in den die auf den Arm wirkende Belastung in
entgegengesetzte Richtung wirkt, verglichen mit dem Fall,
der in Fig. 3 abgebildet ist, versteht man ohne Problem,
daß die Rotationsblockierung des Ritzels 11 in einer
ähnlichen Weise stattfindet, außer daß sich in diesem
vorliegenden Fall das Ritzel zwischen der Hauptverzahnung 17 des
ersten Elements 13 und der zweiten Verzahnung 18' des zweiten
Elements 14 eingeklemmt ist.
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Hier wird vermerkt, daß im in der Fig. 4 dargestellten Fall
das Ritzel 11 schon im Eingriff mit den Hauptverzahnungen
17 des ersten Elements 13 vor dem Riß des Stiftes 20 stand,
wobei dieser Riß dazu geführt hat, daß die Zähne 18' des
zweiten Elementes 14 in Anschlag gegen die Zähne des
Ritzels gelangen, ohne dabei ein Verschieben des letzteren zu
bewirken, folglich wird im Fall der Fig. 3 das Ritzel durch
das zweite Element in die zweite Verzahnung des ersten
Elementes gedrückt, und um dieses Verschieben zu gestatten,
ist es nötig vorzusehen, daß das Ritzel an den Rahmen der
Sitzfläche so montiert ist, so daß das Ritzel verschiebbar
ist.
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Die Ausführungsform, die nun mit den Fig. 5 bis 7
beschrieben wird, ermöglicht es, sich von einer solchen speziellen
Montage des Ritzels zu lösen.
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In dieser Ausführungsform weist das erste Element 23 eine
allgemeine Halbscheibenform auf, wobei die Scheibe als
Mittelpunkt die Schwenkachse 8 hat und das zweite Element 24
eine Sichelform mit einem halbkreisförmigen Teil 25 hat,
das sich entlang des ersten Elementes und im wesentlichen
in Übereinstimmung mit dem Umfang der Halbscheibe
erstreckt.
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Die zwei Elemente umfassen ähnliche Fenster 16, 16', wie
die, die in bezug auf die erste Ausführungsform beschreiben
wurden. Diese Fenster sind im mittleren Teil des ersten
Elementes 23 und dem mittleren Bereich des Halbkreises 25
des zweiten Elementes 24 angeordnet.
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In dieser Ausführungsform umfaßt der Mechanismus zwei
Drehachsen 26, 27, die die zwei Elemente verbindet und jeweils
auf beiden Seiten der durch die Schwenkachse 8 und durch
die Mitte des Fensters 16, 16' gehende Mittelebene
angeordnet sind. In dem dargestellten Beispiel sind die zwei
Drehachsen mit dem zweiten Element 24 verbunden, wobei die
erste Drehachse 26 im wesentlichen nach den Beschlägen 8 und
10 und zwischen diesen angeordnet ist wie die Drehachse 15
der ersten Ausführungsform, und die zweite Drehachse 27 am
Ende des halbkreisförmigen Bereichs 25 im wesentlichen zur
Drehachse 26, verglichen zum Beschlag 8, diametral
gegenüberliegt. Diese Drehachsen gehen jeweils durch Längslöcher
28, 29, die im ersten Element 23 vorgesehen sind. Diese
Längslöcher sind gebogen, wobei jedes Loch als
Bogenmittelpunkt die Drehachse hat, die durch das andere Loch geht und
in normaler Betriebsposition des Mechanismus sind die
Drehachsen 26 und 27 in Anschlag gegen ein Ende 30 bzw. 31 der
Längslöcher festgehalten, das bezogen auf den Arm auf
derselben Seite der Löcher angeordnet ist, beispielsweise sind
die Enden der Längslöcher am Rand 32 des ersten Elementes
gegenüber dem Fensterbereich 16, 16' angeordnet.
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Die zwei Elemente 23, 24 sind außerdem in diese Position
durch zwei Stifte 33, 34 verbunden, die in den Bohrungen
eingepaßt sind, welche in den Elementen wie in der ersten
Ausführungsform vorgesehen sind, und jeweils in der Nähe
der Drehachsen 26, 27 angeordnet sind.
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Bei einem Aufprall, das dazu führt, daß die Belastung in
Richtung des Pfeils F2 die normale Belastung am unteren
Ende des Armes übersteigt, so daß das zweite Element 24 um
die zweite Drehachse 27 schwenken wird, der im Anschlag
gegen das Ende 31 des Längslochs 29 bleibt, indem der Stift
34 abgeschert wird, wobei die erste Drehachse 26 sich in
ihrem Längsloch 28 verschiebt, bis die zweite Verzahnung
18' des zweiten Elementes in Kontakt mit dem Ritzel 11
gelangt und seine Rotation verhindert.
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Bei dem Fall, bei dem die Belastung in die andere Richtung
(Pfeil F&sub3;) wirkt, wie in Fig. 7 dargestellt, dreht sich das
zweite Element folglich um die erste Drehachse 26, die im
Anschlag gegen das Ende des Längslochs 28 bleibt, wobei der
Stift 33 abgeschert wird und die zweite Drehachse 27 sich
im Längsloch 29 verschiebt, bis die zweite Verzahnung 18'
des zweiten Elementes in Kontakt mit dem Ritzel 11 gelangt
und dessen Rotation hindert.
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Es ist zu vermerken, daß, wie auch immer die relative
Schwenkrichtung der zwei Elemente ist, in dieser zweiten
Ausführungsform es immer die zweite Verzahnung 18' des
zweiten Elements 24 ist, das sich verschiebt, um das Ritzel
zu blockieren, wobei das Ritzel immer in den
Hauptverzahnungen 17 des ersten Elementes 23 greift und folglich in
einem festen Abstand zum Beschlag 8 steht. Somit ist es
nicht notwendig, daß die Befestigung des Ritzels 11 am
Rahmen des Sitzes verformbar ist. Außerdem ist es nicht mehr
notwendig, eine Außenverzahnung am ersten Element
vorzusehen. Die Innenverzahnung 17' des zweiten Elementes, die
nicht mehr unentbehrlich ist, könnte überdies erhalten
bleiben, um die Hauptverzahnung 17 des ersten Elementes bei
normalem Betrieb des Mechanismus zu ergänzen.
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Ferner wird vermerkt, daß wegen der unterschiedlichen
Hebelarme, die je nach Richtung der ausgeübten Belastung ins
Spiel kommen, die Scherfestigkeit der Stifte 33 und 34
unterschiedlich sein müßten, wenn es gewünscht ist, da der
Verriegelungsmechanismus für eine gleich große
richtungsunabhängige Belastung ausgelöst wird. Ferner wird ebenfalls
bei der Auswahl dieser Stifte berücksichtigt, daß, wenn
einer dieser Stifte ganz abgeschert ist, wegen der relativen
Schwenkung der zwei Elemente, und der andere Stift
unterliegt ebenfalls einer teilweisen Abscherung, wie man aus
Fig. 6 und 7 sehen kann, da er sich nicht auf der
Schwenkachse befindet.
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Die Erfindung ist nicht durch die vorher beschriebenen
Ausführungsformen eingeschränkt, sondern sind beispielhaft zu
verstehen. Insbesondere die relative Position der
Beschläge, der Stifte und der Verzahnungen könnte verhindert
werden, indem das Erfindungsprinzip beachtet wird, wie sie
durch die Ansprüche beschrieben sind. Man könnte ebenfalls
diese obenerwähnten Stifte durch andere Verbindungselemente
ersetzen, die die Verbindung der zwei Elemente der Arme
unter normaler Belastung gewährleisten und ihr relatives
Schwenken ermöglicht ob einem vorher bestimmten
Belastungsschwellwert, wie beispielsweise Vertiefungen oder
Halbausschnitten, die entsprechend in den Elementen erzeugenden
Blechen hergestellt werden und ineinander eingeführt
werden, oder andere Verbindungsteile, die bei einer bestimmten
Belastung reißen. Ebenfalls könnte einer der zwei Elemente
13 und 14 erfindungsgemäß sein, indem die Übertragung der
Belastung in einer Ebene gut gewährleistet ist und, wenn
das Vorspringen auf der Höhe der Drehachse 15 und des
Ritzels 11 und das Risiko des Verbiegens der Elemente bildende
Bleche vermieden wird, beispielsweise indem das Element aus
zwei Blechen hergestellt wird, die jeweils auf beiden
Seiten des zweiten Elementes angeordnet sind.