DE29617557U1

DE29617557U1 - Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz

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Publication number: DE29617557U1
Application number: DE29617557U
Authority: DE
Original assignee: Burger Soehne GmbH and Co
Current assignee: Lander Automotive De GmbH
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2006-10-10

Description

Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einer die Verstellbewegung ermöglichenden Verstelleinheit und einer Antriebsvorrichtung, die unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf die Verstelleinheit einwirkt, wobei das Getriebe zumindest ein Getriebeglied, insbesondere ein Zahnrad aufweist.

An einem Sitz eines Kraftfahrzeuges können eine Vielzahl von Verstellungen vorgenommen werden, um den Sitz an die Körpergröße und Geometrie eines Benutzers anpassen zu können. Mögliche Verstellbewegungen des Fahrzeugsitzes betreffen beispielsweise dessen Längsverstellung relativ zum Chassis, die Höhen- und/oder Neigungsverstellung des Sitzpolsters, die Neigungsverstellung der Rückenlehne oder die Einstellung einer Lumbaistütze. Im folgenden soll die Erfindung beispielhaft anhand der Sitzhöhenverstellung erläutert werden, jedoch treten gleichartige Probleme und insbesondere gleichartige mit der Erfindung zu erzielende Vorteile auch bei anderen Verstellbewegungen auf.

Bei der Sitzhöhenverstellung wird die eigentliche Verstellbewegung des Sitzpolsters mit Hilfe einer Verstelleinheit

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erzielt, die von einer Antriebsvorrichtung angetrieben werden kann, wobei es sich entweder um einen motorischen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, oder auch um einen manuellen Antrieb handeln kann. Zwischen der Antriebsvorrichtung und der Verstelleinheit ist ein üblicherweise als Zahnradgetriebe ausgebildetes Getriebe angeordnet, mittels dessen die Drehbewegung der Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung in eine geeignete Bewegung für die Verstelleinheit umgesetzt wird.

Die Sitzhöhenverstellung erfolgt in der Regel dann, wenn der Benutzer auf dem Sitzpolster sitzt, so daß dieses durch das Gewicht des Benutzers nach unten gedrückt wird. Wenn die Sitzhöhe vergrößert, d.h. das Sitzpolster nach oben bewegt werden soll, ist aufgrund des zu überwindenden Gegendrucks durch das Gewicht des Benutzers eine gute Anlage zwischen den die Verstellkraft übertragenden Bauteilen gewährleistet, so daß sich insgesamt eine ruhige stetige Verstellbewegung erzielen läßt. Probleme treten jedoch auf, wenn die Sitzhöhe verringert, d.h. das Sitzpolster nach unten bewegt werden soll. In diesem Fall wirken die von der Antriebsvorrichtung erzeugte Verstellkraft und die Gewichtskraft des Benutzers in die gleiche Richtung, wobei sich bei der Verstellbewegung ungleichmäßige Kraftüberlagerungen einstellen. Wenn sich die Antriebsvorrichtung in Bewegung setzt, wird zunächst das im Getriebe vorhandene Spiel ausgeglichen, bis eine Verstellbewegung hervorgerufen wird. Aufgrund der wesentlich größeren Masse verbleibt das Sitzpolster mit dem darauf sitzenden Benutzer infolge der Massenträgheit zunächst für einen 0 kurzen Augenblick in Ruhe, bevor es infolge der Gewichtsbelastung ebenfalls in Bewegung gerät. Da die Bewegung des Sitzpolsters aufgrund der Selbsthemmung des Getriebes die Antriebsvorrichtung nicht antreiben kann, kommt das Sitzpolster wieder zur Ruhe, bis die Antriebsvorrichtung wieder 5 einen gewissen Vorlauf hat, dem das Sitzpolster folgt.

Bei der Verstellbewegung, bei der äußere Lasten zusätzlich zu der Antriebsvorrichtung in Verstellrichtung wirksam sind, kommt es somit zu einer sehr ungleichmäßigen, teilweise ruckartigen Verstellbewegung, womit desweiteren störende Vibrationen verbunden sind.

Es ist versucht worden, das im Getriebe auftretende Spiel zu minimieren und zusätzlich spezielle Beschichtungen aufzubringen, die das Spiel ausgleichen sollen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Beschichtung bereits nach relativ kurzer Betriebsdauer örtlich abgenutzt ist, so daß die Vibrationen wieder auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz zu schaffen, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden sind und eine ruhige, gleichmäßige Verstellbewegung zu erzielen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Verstellvorrichtung der genannten Art dadurch gelöst, daß dem Zahnrad des Getriebes eine Bremsvorrichtung zugeordnet ist.

Die eingangs genannten Probleme treten auf, weil beim Anlaufen der Antriebsvorrichtung zunächst das im Getriebe konstruktiv bedingt vorhandene Spiel in einer ersten Richtung ausgeglichen bzw. durchlaufen wird, bis der Sitz sich infolge seines Eigengewichts in Bewegung setzt und die Antriebsvorrichtung einholt, wodurch das Spiel im Getriebe nochmals in der entgegengesetzten Richtung durchlaufen wird.

Durch Anordnen der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in dem Getriebe kann das Durchlaufen des Spiels während der Abwärtsbewegung des Sitzes verzögert oder sogar verhindert werden, so daß insgesamt eine deutliche Glättung der Verstellbewegung gegenüber herkömmlichen Sitzverstellungen feststellbar ist.

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Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung als Reibbremse ausgebildet, wobei in praktischen Versuchen mit einem Reibmoment von ca. 1 Nm günstige Ergebnisse erzielt wurden.

In der Regel umfaßt das Getriebe bei einer Verstellvorrichtung bei einem Fahrzeugsitz mehrere Zahnräder. Da die ursprünglichen Vibrationen auf dem kurzzeitigen Vorlaufen der Antriebsvorrichtung vor dem nachfolgenden Sitz basieren, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Bremsvorrichtung an dem eingangsseitigen Zahnrad wirksam ist, das mit einer Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung entweder unmittelbar oder mittelbar in Eingriff steht.

Die eingangs genannten Probleme treten nur dann auf, wenn die von der Antriebsvorrichtung erzeugte Verstellkraft mit einer in die gleiche Richtung wirkenden äußeren Kraft wirksam wird. Obwohl eine in beide Verstellrichtungen wirksame Bremsvorrichtung vorgesehen werden könnte, wäre damit der Nachteil verbunden, daß die Bremskraft von der Antriebsvorrichtung auch dann zu überwinden wäre, wenn eine zusätzliche gleichgerichtete äußere Kraft nicht wirksam ist, beispielsweise beim Anheben des Sitzpolsters zur Sitzhöhenvergrößerung. Dies wiederum würde jedoch eine stärkere Antriebsvorrichtung, d. h. entweder einen stärkeren Elektromotor oder 5 eine größere manuelle Betätigungskraft durch den Benutzer notwendig machen. Um diese Nachteile zu umgehen, kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Bremsvorrichtung nur in eine der beiden Verstellrichtungen wirksam ist. Wenn das Sitzpolster nach unten bewegt wird 0 und somit neben der Antriebskraft der Antriebsvorrichtung auch die Gewichtskraft des Benutzers bzw. des Sitzes in gleiche Richtung wirksam ist, ist die Bremsvorrichtung wirksam und erzeugt ein Brems- bzw. Reibmoment. Wenn jedoch eine Verstellung in die entgegengesetzte Richtung erfolgen soll, tritt die Bremsvorrichtung außer Funktion, so daß sie

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die dann alleine wirksame Antriebsvorrichtung nicht behindert.

In der Technik sind verschiedene nur in eine Richtung wirksame Bremsvorrichtungen bekannt. Ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau ergibt sich jedoch, wenn die Bremsvorrichtung eine Schlingfeder ist, die sich je nach Drehrichtung radial zusammenzieht oder aufweitet und an ihrem einen Ende an einem Gehäuse des Getriebes festgelegt ist. Das andere Ende der Schlingfeder kann an dem Zahnrad festgelegt sein, wobei sich eine reibschlüssige Festlegung als wirkungsvoll erwiesen hat.

An dem Zahnrad kann koaxial ein Trommelteil angebracht sein, auf dessen Außenumfangsflache die Schlingfeder verläuft. Bei der Abwärtsbewegung des Sitzpolsters wird die Schlingfeder so beaufschlagt, daß sie sich radial zusammenzieht und auf dem Trommelteil ein Reibmoment erzeugt. Bei einer Bewegung in entgegengesetzte Richtung erfährt die Schlingfeder eine radiale Aufweitung, so daß sie sich von dem Trommelteil löst und somit dessen Drehbewegung nicht behindert. Alternativ ist es auch möglich, die Schlingfeder auf einer inneren Umfangsflache des Trommelteils anzuordnen, so daß zur Erzeugung eines Reibmoments eine radiale Aufweitung und zur Freigabe eine radiale Zusammenziehung notwendig ist.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Bremsvorrichtung eine Schleiffeder ist, die an ihrem einen Ende mit dem Zahnrad verbunden ist und mit ihrem anderen Ende mit einer Anlagefläche in Reibeingriff steht. Die Schleiffeder wird bei Drehung des Zahnrades über die Anlage- oder Reibfläche geschleift, wobei sich je nach Drehrichtung entweder eine erhöhte oder verminderte bzw. keine Reibungskraft ergibt.

5 Vorzugsweise ist die Schleiffeder von einer ebenen Spiralfeder gebildet, die beispielsweise als gewickelte Blattfeder

ausgebildet sein kann, so daß sich eine relativ große Anlage- bzw. Reibfläche ergibt.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Schleiffeder mit dem Gehäuse unmittelbar in Reibeingriff stehen. Wenn die Schleif feder sich bei einer Abwärtsbewegung des Sitzpolsters radial aufweitet, spannt sie sich gegen eine radial außerhalb der Schleiffeder liegende Innenfläche des Gehäuses, so daß ein das Zahnrad bremsendes Reibmoment erzeugt wird. Bei einer Bewegung in entgegengesetzte Richtung zieht sich die Schleiffeder radial zusammen, wodurch sie von der Innenfläche des Gehäuses freikommt, so daß kein bremsendes Reibmoment erzeugt wird. Auch hierbei ist es alternativ möglich, als Anlagefläche eine relativ zur Schleiffeder radial innere Fläche des Gehäuses vorzusehen, so daß zur Erzeugung eines Reibmoments eine radiale Zusammenziehung der Schleiffeder notwendig ist.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht 0 vor, daß die Schleiffeder nicht unmittelbar, sondern mittelbar mit dem Gehäuse in Reibeingriff steht. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß in dem Gehäuse ein Ring insbesondere aus Kunststoff angeordnet bzw. festgelegt ist, mit dessen Innenfläche die Schleiffeder in Reibeingriff steht. Durch geeignete Wahl des Materials des Ringes können die auftretenden Reibungskräfte variiert werden. Gegebenenfalls kann es auch sinnvoll sein, daß der Ring unter Reibung relativ zum Gehäuse drehbar ist. Da auf diese Weise eine Bewegung einerseits zwischen der Schleiffeder und dem Ring und andererseits 0 zwischen dem Ring und dem Gehäuse möglich ist, kann durch geeignete Wahl der Werkstoffe und der Oberflächenstrukturen eine zweistufige Reibungsbremse vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Figur 1: Eine teilweise geschnitten dargestellte

Seitenansicht einer Verstellvorrichtung gemäß einem 1. Ausführungsbeispiel,

Figur 2: den Schnitt II - II in Figur 1,

Figur 3: eine Figur 1 entsprechende Darstellung gemäß

einem 2. Ausführungsbeispiel und

Figur 4: den Schnitt IV-IV in Figur 3.

Gemäß den Figuren 1 und 2 weist eine Verstellvorrichtung 10 für eine Fahrzeugsitz eine Antriebsvorrichtung in Form eines Elektromotors 11 auf. Der Elektromotor 11 besitzt eine Ausgangswelle 12 mit einem Außengewinde 12a. Wie insbesondere Figur 2 zu entnehmen ist, steht das Außengewinde 12a der Ausgangswelle 12 mit einer Zahnung 13a eines Zahnrads 13 in Eingriff, das um eine in einem Getriebegehäuse 18 gelagerte Achse 14 drehbar ist. Koaxial zu dem Zahnrad 13 ist auf der Achse 14 ein weiteres Zahnrad 15 mit einer Außenverzahnung 15a angeordnet.

Auf der dem Zahnrad 15 entgegengesetzten Seite des Zahnrades 13 ist auf der Achse 14 ein Trommelteil 19 vorgesehen, das eine zylinderförmige Außenumfangsfläche 19a besitzt, auf der eine Schlingfeder 2 0 angeordnet ist. Die Schlingfeder 20 0 besitzt an ihrem einen Ende eine Abwinklung 21, mit der sie in ein im Getriebegehäuse 18 ausgebildetes Loch 22 eingreift. Das entgegensetzte Ende der Schlingfeder 20 reibt auf der Umfangsflache 19a des Trommelteils 19. Das Zahnrad 13, das Trommelteil 19 und das Zahnrad 15 sind als Einheit 5 drehbar.

Die Verzahnung 15a steht in Eingriff mit der Verzahnung 16a eines weiteren Zahnrades 16, das um eine Achse 17 drehbar ist, die gleichzeitig die Ausgangswelle des Getriebes 18 definiert und mit einer nicht dargestellten Verstelleinheit zur Erzielung der gewünschten Verstellbewegung an dem Fahrzeugsitz verbunden ist.

Die Schlingfeder 2 0 wirkt für das Trommelteil 19 und somit das Zahnrad 13 als einseitig wirksame Bremsvorrichtung. Wenn das Zahnrad 13 aus der in Figur 1 dargestellten Lage in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird, wird die Schlingfeder 20 gespannt, was eine radiale Verengung zur Folge hat, wodurch sie sich auf die Außenumfangsflache 19a des Trommelteils 19 spannt und auf dieses ein Reibmoment ausübt.

Wenn das Zahnrad 13 aus der in Figur 1 dargestellten Lage in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird, wird die Schlingfeder 2 0 entspannt, was eine radiale Ausweitung zur Folge hat, wodurch sie sich von der Außenumfangsflache 19a des Trommelteils 19 abhebt, so daß zwischen der Schlingfeder 20 und dem Trommelteil 19 keine Reibungskraft wirksam ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verstellvorrichtung 10, wobei gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 gleichartige Bauteile mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sein. Auch hierbei ist an dem Zahnrad 13 ein Trommelteil 19 angebracht, dessen zylinderförmige Außenumfangsflache 19a von einer ebenen Spiralfeder 23 umgeben ist, die von einer spiralförmig gewickelten Blattfeder gebildet ist, deren inneres Ende an dem Trommelteil 19 festgelegt ist, wie insbesondere Figur 3 zeigt. Koaxial zum Trommelteil 19 ist an einer ringförmigen Innenwandung 18a des Gehäuses 18 ein die Spiralfeder 23 im Abstand umgebender Ring 24 insbesondere aus Kunststoff gelagert, der unter Erzeugung von Reibungskräften relativ zum Gehäuse 18 drehbar ist. Wie Figur 3

zeigt, steht der äußere Endabschnitt 23a der Spiralfeder mit einer Innenwandung 24a des Rings 24 flächig in Reibeingriff.

Wenn das Zahnrad 13 aus der in Figur 3 dargestellten Lage in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird, hat dies eine radiale Aufweitung der Spiralfeder 23 zur Folge, wodurch sie sich von innen gegen die Innenwandung 24a des Rings 24 spannt. Somit tritt zwischen dem äußeren Endabschnitt 23a der Spiralfeder 23 und der Innenwandung 24a des Rings 24 und/oder zwischen der Außenwandung des Rings 24 und der Innenwandung 18a des Gehäuses 18 eine Reibung auf, die zu einem das Zahnrad 13 bremsenden Reibmoment führt.

Eine Drehung des Zahnrads 13 in entgegengesetzte Richtung führt zu einer Verringerung der auf die Innenwandung 24a des Rings 24 wirkende Federkraft der Spiralfeder 23, so daß eine Bremswirkung des Zahnrads 13 verringert oder gar vermieden ist.

Claims

Patentanwälte : : ··: * :::*·*:::

je. HEINER LICHT!

DlPL-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT D-76207 KARLSRUHE (DURLACH)

POSTFACH 410760

DIPL-ING. HARTWIUT LASCH TELEFON: (O72I) 94328I5 TELEFAX: (0721) 9432840

Burger Söhne GmbH +Co. 14197.9/96 La/bo

Arthur-Gruber-Str. 33 ₀₈. Oktober 1996

71065 Sindelfingen

S chut&zgr;ansprüche

1. Verstellvorrichtung für einen Fahrzeugsitz, mit einer die Verstellbewegung ermöglichenden Verstelleinheit und einer Antriebsvorrichtung, die unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf die Verstelleinheit einwirkt, wobei das Getriebe zumindest ein Getriebeglied, insbesondere ein Zahnrad aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zahnrad (13) eine Bremsvorrichtung (20, 21) zugeordnet ist.
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2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung in (20, 21) eine Re ibbrems e ist.
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe mehrere Zahnräder (13, 15, 16) umfaßt und daß die Bremsvorrichtung (20, 21) an dem mit einer Ausgangswelle (12) der Antriebsvorrichtung (11) unmittelbar oder mittelbar in Eingriff stehenden Zahnrad (13) wirksam ist.
4. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (20, 21) nur in eine der beiden Verstellrichtungen wirksam ist.
5. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung eine Schlingfeder (20) ist, die an ihrem einen Ende an einem Gehäuse (11) des Getriebes festgelegt ist.
6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlingfeder (20) an ihrem anderen Ende an dem Zahnrad (13) festgelegt ist.
7. Verstellvorrichtung nach einem der Anprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der
Schlingfeder (20) reibschlüssig festgelegt ist.
0 8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zahnrad (13) koaxial ein Trommelteil (19) angebracht ist, auf dessen äußerer oder innerer Umfangsflache die Schlingfeder (20) angeordnet ist.
9. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung eine Schleiffeder (23) ist, die an ihrem einen Ende mit dem Zahnrad (13) verbunden ist und mit ihrem anderen Ende mit einer Anlagefläche (24a) in Reibeingriff steht.
10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleiffeder (23) eine ebene Spiralfeder ist.
11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleiffeder (23) mit dem
Gehäuse (18) in Reibeingriff steht.
12. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (18) ein
Ring (24) angeordnet ist, mit dessen Innenfläche (24a) die Schleiffeder (23) in Reibeingriff steht.
13. Verstellvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (24) unter Reibung relativ zum Gehäuse (18) drehbar ist.