DE19962225A1

DE19962225A1 - Vorrichtung zur Verstellung der Neigung einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE19962225A1
Application number: DE19962225A
Authority: DE
Inventors: Martin Specht
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Breed Automotive Technology Inc
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-06-28
Also published as: US6331034B1; DE60021847D1; DE60021847T2; EP1110804B1; ES2246203T3; EP1110804A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Verstellung der Neigung einer Rückenlehne 6 eines Fahrzeugsitzes mit einem Elektromotor 1 und einem Handrad 3 als Verstellantriebe, welche über ein Verstellgetriebe 4 auf den verstellbaren Lehnenrahmen 5 wirken, wobei das Handrad 3 koaxial zum Rotor 2 des Elektromotors 1 angeordnet ist, und die Motorbestandteile als haubenförmiges Gehäuse in seinem Innern aufnimmt, und das Handrad 3 und der Elektromotor 1 eine gemeinsame mit dem Verstellgetriebe 4 verbundene Ausgangswelle 12 aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung der Neigung einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Es ist bekannt, mit Hilfe eines Elektromotors und/oder Hand rades, welche über ein Verstellgetriebe auf einen verstellba ren steifen Lehnenrahmen wirken, die Neigung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes zu verstellen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher für einen sowohl ein Handrad als auch einen Elektromotor als Verstellantriebe aufweisenden Verstellmechanismus eine kompakte Anordnung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der Erfindung ist das Handrad koaxial zum Rotor des Elektromotors angeordnet und das Handrad bildet ein hauben förmiges Gehäuse, welches die Motorbestandteile im Innenraum des haubenförmigen Gehäuses aufnimmt. Ferner besitzen das Handrad und der Elektromotor bevorzugt eine gemeinsame mit dem Verstellgetriebe verbundene Ausgangswelle. In vorteilhaf ter Weise können hierzu der Rotor des Elektromotors und das Handrad koaxial zur Ausgangswelle angeordnet sein, wobei das Handrad mit der Ausgangswelle aus einer gelösten Stellung von Hand, beispielsweise durch Druckausübung, drehfest verbunden werden kann. Das Handrad kann auch aus einem Stück mit dem Rotor des Elektromotor gebildet sein.

Der Rotor des Elektromotors, welcher bevorzugt als Außenläu fer ausgebildet sein kann, wirkt über ein Untersetzungsge triebe auf das ebenfalls als Untersetzungsgetriebe wirkende Verstellgetriebe, welches mit seinem verstellbaren Teil fest mit dem verstellbaren Lehnenrahmen verbunden ist. Es können hierdurch Getriebeuntersetzungen von 1. 150 erreicht werden. Auf die Ausgangswelle können Abtriebsmomente in der Größen ordnung von 1200 Nm zur Einwirkung gebracht werden.

Das Untersetzungsgetriebe ist in bevorzugter Weise in den Elektromotor integriert. Es kann als Planetengetriebe ausge bildet sein, wie es beispielsweise aus der DE 43 02 042 A1 bekannt ist.

Der Stator des Elektromotors ist in vorteilhafter Weise am Sitzrahmen und insbesondere an dem Getriebeteil des Verstell getriebes befestigt, welcher am Sitzrahmen verankert ist. Das Verstellgetriebe kann in bekannter Weise einen Exzenter aufweisen, dessen Welle von einer mit dem verstellbaren Lehnenrahmen fest verbundenen Taumelscheibe umfaßt wird, die mit einer Außenverzahnung in eine Innenverzahnung am fest mit dem Sitzrahmen verbundenen Getriebeteil eingreift. Die Exzen terwelle ist drehfest mit der Ausgangswelle, welche entweder vom Elektromotor und/oder vom Handrad angetrieben wird, verbunden.

Bei der Ausbildung des im Elektromotor integrierten Unterset zungsgetriebes als Planetengetriebe kann der Planetenradträ ger drehfest mit der Ausgangswelle verbunden sein. Das vom Elektromotor gelieferte Drehmoment wird damit vom Planeten radträger auf die Ausgangswelle übertragen. Die Ausgangswelle kann in vorteilhafter Weise zu einer sich im wesentlichen über die gesamte Sitzbreite erstreckende Übertragerwelle, welche an beiden Seiten des Fahrzeugsitzes mit dem Lehnenrah men verbunden ist, verlängert sein. Die drehbare Lagerung des Rotors des Elektromotors kann an der Übertragerwelle oder an einer Verlängerung davon vorgesehen sein. Der Rotor kann auch über das Planetengetriebe am Stator, an welchem das Hohlrad des Planetengetriebes gebildet ist, drehbar abgestützt sein.

Mit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung ist die Ver stellung der Lehnenneigung sowohl von Hand als auch elek trisch möglich, wobei eine raumsparende Unterbringung der für diese Stellantriebe erforderlichen Bauteile erreicht wird. Es lassen sich Komfortverstellungen der Rückenlehne durchführen. Ferner können sicherheitstechnische Voreinstellungen der Rückenlehne bei einer Unfallgefahr, die gegebenenfalls durch Precrash-Sensoren erfaßt wird, bewirkt werden. Derartige Sensorsignale lassen sich beispielsweise aus dem Bremsdruck, aus der elektrischen Stabilitätskontrolle des Fahrzeugs, aus Längs-, Quer- und Höhenverzögerungsinformationen oder exter nen Abstandssensoren und dergleichen gewinnen. Durch den elektromotorischen Antrieb ist die Lehnenverschwenkung rever sibel, d. h. falls es zu keinem Unfall kommt, kann die Rücken lehne wieder in ihre Ausgangsneigung zurückgebracht werden.

Mit Hilfe von elektrischen Signalen, welche proportional dem Gewicht des Fahrzeuginsassen der Sitzlängsverstellungsposition und/oder der Gurtbandauszugslänge sind, kann durch ent sprechende Steuerung des elektromotorischen Antriebs eine sicherheitstechnische Grundeinstellung automatisch für die Lehne erreicht werden.

In bevorzugter Weise ist der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Hierdurch lassen sich stufenlos gesteuerte Verstellgeschwindigkeiten erreichen, die z. B. ein langsames Anfahren, eine rasche Zwischenverstellung und ein genaues Feineinstellen der Lehnenneigung gewährleisten. Dies kann durch entsprechende Schalterbetätigung erreicht werden.

Der Motor kann beispielsweise seine jeweilige Nullposition durch Initialisierung beispielsweise bei der Aktivierung der Zentralverriegelung erkennen. Man kann hierdurch eine inte grierte Memoryfunktion für eine jeweilige Ausgangsstellung der Rückenlehne erzielen, in welche diese nach einer Verstel lung automatisch zurückgebracht werden kann.

Bei Stromausfall ist eine Handbetätigung durch das Handrad möglich.

Beispiele

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schnittbildliche Darstellung durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Anordnung des Ausführungs beispiels an einem Fahrzeugsitz;

Fig. 3 einen Fahrzeugsitz in Seitenansicht, an welchem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vor gesehen ist; und

Fig. 4 eine schnittbildliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele besitzen einen Elek tromotor 1, dessen Bestandteile im Innenraum eines Handrades 3 angeordnet sind. Der Elektromotor 1 weist einen Stator 7 auf, welcher über einen Adapter 19 an einem fest mit dem Sitzrahmen 8 verbundenen Getriebeteil 10 verankert ist. Im Innenraum des Stators 7 befindet sich ein Untersetzungsge triebe 9, welches bei den dargestellten Ausführungsbeispielen als Planetengetriebe ausgebildet ist. Das Planetengetriebe weist Planetenräder 16 auf, welche mit einem an der Innensei te des Stators 7 vorgesehenen Hohlrad 21 kämmen. Die Plane tenräder 16 sind an einem Planetenradträger 13 drehbar gela gert.

Der Elektromotor besitzt ferner einen Rotor 2, welcher als Außenläufer ausgebildet ist. Die Läuferpole 22 sind Perma nentmagnete. Der Rotor 2 ist haubenförmige ausgebildet und besitzt an einem Lagerbund 17 ein Sonnenrad 11, mit welchem die Planetenräder, beispielsweise die Planetenräder 16 käm men. Der Lagerbund 17 kann, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, an einem Lagerbolzen 18 drehbar gelagert sein. Die drehbare Lagerung des Lagerbundes 17 und damit des Rotors 2 kann auch über das Planetengetriebe 9 am Stator 7 und Adapter 19 erfol gen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Elektromotor mit dem integrierten Planetengetriebe hat einen Aufbau, wie er bei spielsweise aus der DE 43 02 042 A1 bekannt ist. Das vom Elektromotor erzeugte Drehmoment wird über den Planetenrad träger 13 auf eine Ausgangswelle 12 übertragen. Hierzu kann die Ausgangswelle 12 eine Verzahnungskerbe 26 aufweisen, über welche eine drehfeste Verbindung zwischen dem Planetenradträ ger 13 und der Ausgangswelle 12 hergestellt wird. Mit der Verzahnungskerbe 26 der Ausgangswelle 12 steht ferner ein drehbar am Sitzrahmen 8 gelagertes Kupplungsteil 30 drehfest in Eingriff. Mit dem Kupplungsteil 30 ist drehfest eine Ausgleichsfeder 31 verbunden, die an einer Taumelscheibe 20 des Verstellgetriebes 4 angreift.

Anstelle der drehfesten Verbindung zwischen dem Planetenrad träger 13 und dem Kupplungsteil 30 über die mit der Verzah nungskerbe 26 versehene Ausgangswelle 12 kann auch eine direkte Drehverbindung zwischen dem Planetenradträger 13 und dem Kupplungsteil 30 vorgesehen sein. Wie aus den Fig. 1 und 4 zu ersehen ist, befinden sich die Bestandteile des Elektro motors 1 und des in ihm integrierten Untersetzungsgetriebes (Planetengetriebe) 9 im Innenraum des haubenförmig ausgebil deten Handrades 3, welches als Gehäuse diese Baueinheit umgibt.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen der Rotor des Elektromotors 1 und das Handrad 3 aus einem Stück. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungs beispiel umfaßt das Handrad 3 den Rotor 2 gehäuseförmig. Hierzu ist das Handrad 3 ebenfalls haubenförmig ausgebildet. Das Handrad 3 wird normalerweise mittels einer Rückstellfeder 27 außer Drehverbindung mit der Ausgangswelle 12 gehalten. Hierdurch wird erreicht, daß die Drehbewegung des Rotors 2 bei stehendem Handrad 3 stattfindet. Zur Ankoppelung des Handrades 3 kann dieses gegen die Kraft der Rückstellfeder 27 mit einem Eingriffsteil 29 axial verschoben werden. Dabei kommt das Eingriffsteil 29 mit einem Eingriffsteil 28 an der Ausgangswelle 12 bzw. an dem einstückig mit der Ausgangswelle 12 gebildeten Lagerbolzen 18 in Formschluß. Die Eingriffstei le 28, 29 können hierzu entsprechende Verzahnungen aufweisen. Hierdurch ist es möglich, mittels des Handrades eine Ver stellbewegung auf die Ausgangswelle 12 aufzubringen.

Die Drehbewegung der Ausgangswelle 12 wird, wie schon erläu tert, auf ein Verstellgetriebe 4 über das Kupplungsteil 30 übertragen. Das Verstellgetriebe 4 besteht aus einem Exzenter mit einer Exzenterwelle 14. Die Exzenterwelle 14 wird von einer Taumelscheibe 20 umfaßt, welche mit einem aus starrem Material bestehenden Lehnenrahmen 5 fest verbunden ist. Die Taumelscheibe 20 besitzt eine Außenverzahnung 24, welche in eine Innenverzahnung 25 des fest mit dem Sitzrahmen 8 verbun denen Getriebeteils 10 innerhalb eines Eingriffswinkelberei ches eingreift. Aufgrund der Getriebeuntersetzung von bei spielsweise 1 : 150, welche in Zusammenwirkung des Planeten getriebes 9 mit dem untersetzend wirkenden Verstellgetriebe 4 erreicht werden kann, lassen sich Abtriebsmomente in der Größenordnung von 1.200 Nm bei der Lehnenverstellung übertra gen.

Die Ausgangswelle 12 kann über die Sitzbreite einstückig verlängert sein und eine Übertragungswelle 15 bilden. An beiden Sitzseiten kann die Übertragerwelle 15 mit jeweils einem Verstellgetriebe 4 verbunden sein. Gegebenenfalls kann an beiden Seiten ein Elektromotor 1 mit zugehörigem Handrad 3 vorgesehen sein.

Aufgrund des hohen Abtriebsmomentes, welches erreicht werden kann, ist es möglich, die Rückenlehne 6 in Kurzzeitbetrieb in eine Sicherheitsstellung zu bringen, in welcher Verletzungs risiken, insbesondere bei einem Heckcrash deutlich verringert sind. Diese Lehnenverschwenkung kann reversibel durchgeführt werden und gegebenenfalls in Abhängigkeit von Sensorsignalen einer Precrash-Sensorik erfolgen.

Durch die innerhalb eines kurzen Zeitraums erfolgende Ver schwenkung der Sitzlehne, beispielsweise aus einer Komfort stellung, welche in der Fig. 3 mit ausgezogenen Linien darge stellt ist, in die das Verletzungsrisiko verringernde Si cherheitsposition, welche in der Fig. 3 strichliert darge stellt ist, kann gleichzeitig eine nach vorne und nach oben gerichtete Verstellung einer Kopfstütze 23 erfolgen. Diese Kopfstützenverstellung kann aktiv durch die Drehung der Übertragungswelle 15 bei der Sitzlehnenverschwenkung über ein geeignetes Getriebe durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

1

Elektromotor

2

Rotor

3

Handrad

4

Verstellgetriebe

5

Lehnenrahmen

6

Rückenlehne

7

Stator

8

Sitzrahmen

9

Untersetzungsgetriebe

10

Getriebeteil

11

Sonnenrad

12

Ausgangswelle

13

Planetenradträger

14

Exzenterwelle

15

Übertragerwelle

16

Planetenrad

17

Lagerbund

18

Lagerbolzen

19

Adapter

20

Taumelscheibe

21

Hohlrad

22

Läuferpole

23

Kopfstütze

24

Außenverzahnung

25

Innenverzahnung

26

Verzahnungskerbe

27

Rückstellfeder

28

Eingriffsteil

29

Eingriffsteil

30

Kupplungsteil

31

Ausgleichsfeder

Claims

1. Vorrichtung zur Verstellung der Neigung einer Rückenlehne (6) eines Fahrzeugsitzes mit einem Elektromotor (1) und einem Handrad (3) als Verstellantriebe, welche über ein Verstellgetriebe (4) auf den verstellbaren Lehnenrahmen (5) wirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (3) koaxial zum Rotor (2) des Elektromotors angeordnet ist und die Motorbestandteile als haubenförmiges Gehäuse in seinem Innern aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) des Elektromotors (1) aus einem Stück mit dem Handrad (3) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (3) den Rotor (2) des Elektromotors (1) hau benförmig umgibt und von Hand mit dem Verstellgetriebe (4) in Drehverbindung bringbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (3) und der Elektromotor (1) eine gemeinsame mit dem Verstellgetriebe (4) verbun dene Ausgangswelle (12) aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) als Außenläufer des Elektromotors (1) ausgebildet ist und der Stator (7) des Elektromotors (1) am Sitzrahmen (8) abgestützt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) über ein Untersetzungs getriebe (9) mit dem ebenfalls eine Untersetzung aufwei senden Verstellgetriebe (4) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (9) im Elektromotor (1) integriert ist und als Planetengetriebe ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgetriebe (4) einen vom Verstellantrieb angetriebenen Exzenter aufweist, dessen Exzenterwelle (14) von einer mit dem verstellbaren Leh nenrahmen (5) fest verbundenen Taumelscheibe (20) umfaßt wird, die mit einer Außenverzahnung in eine Innenverzah nung am fest mit dem Sitzrahmen (8) verbundenen Getriebe teil (10) eingreift.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (14) drehfest mit der Ausgangswelle (12) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenradträger (13) des als Planetengetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebes (9) drehfest mit der Ausgangswelle (12) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (12) zu einer sich im wesentlichen über die gesamte Sitzbreite erstreckenden Übertragerwelle (15), welche mit dem Lehnenrahmen (5) an beiden Seiten des Fahrzeugsitzes über die beidseitigen Verstellgetriebe (4) verbunden ist, verlängert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Rotor (2) getrennte Handrad (3) von Hand mit der Ausgangswelle (12) koppelbar ist.