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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Aktuator, insbesondere
an einem Beschlag zur Verstellung von Teilen eines Fahrzeugssitzes,
wobei die Vorrichtung einem Betätigungselement
zugeordnet ist, wobei zwischen dem Aktuator und dem Betätigungselement
mittels eines Getriebes ein variables Übersetzungsverhältnis vorgesehen
ist.
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Solche
Vorrichtungen sind an sich bekannt. Beispielsweise ist es bekannt,
an einem Hebel eines Betätigungselements
mittels eines Bowdenzuges zu ziehen, wobei eine variable Übersetzung
zwischen der Zuglänge
an Bowdenzug und dem Drehwinkel vorliegt, um den der Hebel des Betätigungselement gedreht
wird.
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Generell
ist es so, dass eine Tendenz besteht, insbesondere bei Innenraumkomponenten
von Kraftfahrzeugen, die verschiedenen damit verbundenen Funktionen
für einen
Benutzer zum einen so einfach und bequem zugänglich zu gestalten wie möglich und
zum anderen die Durchführung
von verschiedenen Einstelloperationen bzw. Verstelloperationen mit
so geringem Kraftaufwand wie möglich
für einen Benutzer
durchführbar
zu gestalten. Hierdurch ist es häufig
sinnvoll, automatische Aktuatoren zur Betätigung von Betätigungselementen
an Komponenten, insbesondere von Kraftfahrzeugen, vorzusehen. Bei einer
solchen Automatisierung – seien
es Verstellvorgänge
an den Komponenten oder auch Ver- bzw. Entriegelungsvorgänge an den
Komponenten – muss jedoch
immer gewährleistet
werden, dass die Funktion auch sicher und zuverlässig durch die automatische
Komponente bzw. den automatisierten Aktuator durchgeführt wird.
Hierbei ergibt sich das Problem, dass bei der Betätigung von
den Betätigungselementen
in unterschiedlichen Positionen der Betätigungselemente unterschiedliche
Anforderungen an die sich bewegenden automatischen Aktuatoren hinsichtlich des
benötigten
Drehmoments bzw. der benötigten Kraft
bestehen. Um nun eine sichere und einwandfreie Funktion der Komponente,
insbesondere auch über
die gesamte Lebensdauer von beispielsweise zehn oder zwanzig Jahren
eines Kraftfahrzeugs bzw. allgemein eines Fahrzeugs, zu gewährleisten,
ist es folglich erforderlich, den automatisierten Aktuator derart
auszulegen, dass er an das höchstmögliche vorkommende
Drehmoment angepaßt
ist. Dies wiederum hat zur Folge, dass vergleichsweise große bzw.
für große Drehmomente
vorgesehene Aktuatoren verwendet werden müssen, was zum einem einen größeren Bauraum
erfordert, was zum anderen ein größeres Gewicht der gesamten
Anordnung mit sich bringt und was weiterhin auch erhöhte Kosten
für die
gesamte Komponente und damit auch das Fahrzeug mit sich bringt.
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Ausgehend
von bekannten Vorrichtungen mit einem Aktuator liegt der Erfindung
daher die Aufgabe zugrunde, solche Vorrichtungen zu schaffen, so dass
sie auch mit besonders kleinen, leichten und daher kostengünstigen
Aktuatoren betreibbar sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit einem Aktuator, insbesondere an einem Beschlag zur
Verstellung von Teilen eines Fahrzeugssitzes, gelöst, wobei
die Vorrichtung einem Betätigungselement
zugeordnet ist, wobei zwischen dem Aktuator und dem Betätigungselement mittels
eines Getriebes ein variables Übersetzungsverhältnis vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis an
ein benötigtes Drehmoments
angepasst vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, bei einem vergleichsweise
großen
benötigten
Drehmoment in bestimmten Abschnitten des Verfahrweges zur Bewegung
des Betätigungselementes
eine größere Übersetzung
bzw. ein größeres Übersetzungsverhältnis vorzusehen,
so dass der vom Aktuator benötigte
Kraftaufwand vergleichsweise klein bleibt und dass in einem anderen
Bereich des Verfahrweges, auf dem ein vergleichsweise geringeres
Drehmoment erforderlich ist, ein kleineres Übersetzungsverhältnis bzw.
eine kleinere Übersetzung
gewählt
wird, so dass die Anforderungen an den Aktuator über den gesamten benötigten Verfahrweg
des Betätigungselementes
im Idealfall aneinander angeglichen werden, zumindest jedoch derart ausgeglichen
werden, dass extreme Anforderungen an den Aktuator auf bestimmten
Bereichen des Verfahrweges vermieden werden.
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Weiterhin
ist bevorzugt, dass das Getriebe einen mit dem Betätigungselement
verbunden Hebel, eine Koppel und eine Steuerkurve aufweist sowie
insbesondere die Steuerkurve zumindest teilweise gekrümmt ist.
Hierdurch ist es möglich,
mit sehr einfachen Mitteln eine besonders variable Gestaltung des Übersetzungsverhältnisses
herbei zu führen.
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Ferner
ist bevorzugt, dass der Aktuator einen Stößel mit einer Kulisse aufweist.
Hierdurch kann der Aktuator weitgehend ortsfest vorgesehen sein,
so dass auch beispielsweise durch Rüttelbewegungen keine unerwünschten
Geräusche
oder dergleichen vom Aktuator herbeigeführt werden.
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Weiterhin
ist bevorzugt, dass die Kulisse des Stößels ein gerades Langloch ist.
Hierdurch ist die Charakteristik des Getriebes besonders einfach
realisierbar. Alternativ kann es jedoch erfindungsgemäß auch vorgesehen
sein, dass der Stößel eine
Kulisse aufweist, die ebenfalls gekrümmt bzw. gebogen ist. Auf diese
Weise ist es durch ein Zusammenspiel der Steuerkurve und der Kulisse
möglich,
eine besonders große
Variationsbreite des Übersetzungsverhältnisses
bzw. eine besonders variable Charakteristik des Getriebes herbei
zu führen.
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Besonders
bevorzugt ist der Aktuator als ein Linearaktuator vorgesehen. Hierdurch
ist es möglich, den
Aktuator besonders klein, leicht und kostengünstig bereit zu stellen.
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Ferner
ist bevorzugt, dass der Aktuator in eine erste Position eingestellt
ist, wenn das Betätigungselement
in einer dritten Position eingestellt ist, und dass der Aktuator
in einer zweiten Position eingestellt ist, wenn das Betätigungselement
in einer vierten Position eingestellt ist, wobei in der ersten Position
des Aktuators der Hebel und die Koppel im wesentlichen einen ersten,
insbesondere rechten, Winkel bilden und wobei in der zweiten Position
des Aktuators der Hebel und die Koppel einen hiervon abweichenden
zweiten Winkel bilden. Hierdurch ist es zusätzlich möglich, Einfluß auf die
Charakteristik des Getriebes zu nehmen.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Beschlag zur
Verstellung von zueinander beweglichen Teilen einer Komponente eines Fahrzeugs,
insbesondere von Teilen eines Fahrzeugsitzes, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierdurch
ist es erfindungsgemäß möglich, weitgehend
beliebige Beschläge
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auszustatten.
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Der
erfindungsgemäße Beschlag
weist bevorzugt eine Verriegelungsvorrichtung auf, wobei das Betätigungselement
zur Verriegelung bzw. zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung
dient. Hierdurch kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mittels
des erfindungsgemäßen Beschlages
auf einfache und kostengünstige
Weise eine sichere Verriegelung bzw. Entriegelung einer Komponente
an einem Kraftfahrzeug bzw. allgemein an einem Fahrzeug vorgenommen
werden.
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Ferner
ist der erfindungsgemäße Beschlag derart
vorgesehen, dass das Betätigungselement
bei einer Einstellung in sein dritte Position die Verriegelungsvorrichtung
verriegelt. Hierdurch ist es möglich, dass
zur Lösung
der Verriegelung ein besonders großes Losbrechmoment der Verriegelungsvorrichtung erzielbar
ist.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Komponente,
insbesondere für
ein Fahrzeug, mit zueinander beweglichen Teilen, wobei die Komponente
einen erfindungsgemäßen Beschlag
aufweist. Eine solche Komponente kann mit besonders einfachen Mitteln
leicht, klein und kostengünstig
hergestellt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Beschlages mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
und
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2 bis 4 zeigen
Detaildarstellungen des erfindungsgemäßen Beschlages bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In 1 ist
in perspektivischer Darstellung ein Beschlag 1 zur Verstellung
von zueinander beweglichen Teilen einer Komponente eines Fahrzeuges
dargestellt. Die Komponente und das Fahrzeug, wobei die Komponente
insbesondere einem Sitz des Fahrzeugs entspricht und wobei die beweglichen
Teile der Komponenten, insbesondere der Rückenlehne bzw. dem Sitzteil
eines Fahrzeugsitzes entsprechen, sind jedoch in der 1 nicht
dargestellt. 1 zeigt ferner eine Anordnung
mit zwei Beschlägen 1,
welche beidseitig an der Komponente anbringbar sind, also beispielsweise
im Bereich eines die Rückenlehne
und das Sitzteil eines Fahrzeugsitzes verbindenden Beschlags. Die
gesamte Anordnung der beiden Beschläge 1 ist in 1 mit
dem Bezugszeichen 2 bezeichnet.
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Erfindungsgemäß sollen
die Beschläge 1 mittels
eines Aktuators 3, bevorzugt eines automatischen Aktuators 3,
betrieben werden, d.h. der Aktuator 3 betätigt über ein
in 1 nicht explizit dargestelltes Getriebe ein ebenfalls
in 1 nicht explizit dargestelltes Betätigungselement.
Das Betätigungselement
weist erfindungsgemäß insbesondere
einen Hebel 51 auf, wobei in 1 dargestellt
ist, dass die Hebel 51 von zwei beidseitig angeordneten
Vorrichtungen bzw. Beschlägen
mittels der Synchronisationstange 52 synchronisierbar sind.
Es ist jedoch erfindungsgemäß durchaus
auch möglich,
dass an der Komponente lediglich ein Beschlag 1 mit einer
einzigen Vorrichtung angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist
ein Beschlag 1, insbesondere eine Steuerkurve 6 auf,
die im Zusammenhang mit den 2 bis 4 noch
näher erläutert wird.
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Aus
der 1 geht weiterhin hervor, dass mittels eines Sensors 7,
der beispielsweise in Form eines Schalters 7 ausgebildet
sein kann, die Einstellung des Betätigungselementes erfassbar
ist. Hierzu ist beispielsweise die Position des Aktuators 3 mittels eines
Hebels 71 zur Betätigung
des Schalters 7, d.h. zur Sensierung der Position des Aktuators 3 angeordnet.
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In
den 2 bis 4 sind weitere Details des erfindungsgemäßen Beschlages 1 dargestellt. Der
Beschlag 1 ist beispielsweise an einer Lehne 22 einer
als Fahrzeugsitz 2 bzw. Sitz 2 ausgebildeten Komponente 2 befestigt.
Das Sitzteil und die Lehne bilden die Teile der Komponente in diesem
Beispiel. Der Beschlag 1 weist erfindungsgemäß eine Vorrichtung 10 auf,
die den Aktuator 3 sowie ein Getriebe umfasst und die dem
in den 2 bis 4 mit dem Bezugszeichen 5 bezeichneten
Betätigungselement zugeordnet
ist. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 mit
dem Betätigungselement 5 mechanisch
wirkverbunden ist. Dies kann erfindungsgemäß auch bedeuten, dass die Vorrichtung 10 das
Betätigungselement 5 umfasst.
Erfindungsgemäß ist das
Betätigungselement 5 beispielsweise
Teil einer Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung bzw. Entriegelung
beispielsweise der Lehne 22 gegenüber dem Sitzteil 21 des
Sitzes 2. Es können
jedoch auch beliebige andere Anwendungen des Betätigungselementes 5 bzw.
der Vorrichtung 10 in Betracht gezogen werden. Der Aktuator 3 ist
insbesondere als Linearaktuator 3 vorgesehen und umfasst
einen Stößel 31,
der in einer ersten Position 311 und in einer zweiten Position 312 einstellbar
ist. Vereinfachend wird daher im folgenden auch davon gesprochen,
dass der Aktuator 3 in der ersten Position 311 bzw.
der zweiten Position 312 eingestellt ist. Die erste und zweite
Position 311, 312 ist in den 3 und 4 dargestellt,
wobei die zweite Position 312 jeweils mittels einer gestrichelten
Linie dargestellt ist. Der Stößel 31 des
Aktuators 3 umfasst erfindungsgemäß in einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
eine Kulisse 3, die ebenfalls bevorzugt als gerades Langloch 32 ausgebildet
ist. In der Kulisse 32 ist ein Zapfen 41 bzw.
ein Nocken 41 festgelegt vorgesehen. Der Nocken 41 bzw.
der Zapfen 41 verbindet den Stößel 31 des Aktuators 3 mit
einer Koppel 4, wobei das dem Zapfen 41 gegenüberlegende
Ende der Koppel 4 um ein Gelenk 53 drehbar mit
dem Hebel 51 des Betätigungselementes 5 verbunden
ist. Eine Bewegung des Aktuators 3 bzw. eine Bewegung des Stößels 31 des
Aktuators 3 zwischen der ersten Position 311 und
der zweiten Position 312 bewirkt über die Kulisse 32,
den Zapfen 41, die Koppel 4 und das Gelenk 53 auch
eine Bewegung des Hebels 51 des Betätigungselementes 5.
Diese Bewegung ist aber aufgrund der als Langloch ausgebildeten
Kulisse 32 noch mit einem Freiheitsgrad behaftet. Dieser
Freiheitsgrad wird durch die Steuerkurve 6 beseitigt. Der Zapfen 41 muss
sich nämlich,
wie auch besonders aus der 2 bzw. der 4 deutlich
wird, in der Steuerkurve 6 bewegen, wobei die Steuerkurve 6 erfindungsgemäß insbesondere
gekrümmt
bzw. zumindest teilweise gekrümmt
vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist es
daher vorgesehen, dass als Getriebe die Kulisse 32, die
Steuerkurve 6, die Koppel 4 und der Hebel 51 des
Betätigungselementes 5 ein Übersetzungsverhältnis zwischen
der linearen Bewegung des Aktuartors 3 bzw. Stößels 31 des
Aktuators 3 und einer Drehbewegung des Betätigungselementes 5 um
eine in den 2 bis 4 mit dem
Bezugszeichen 54 versehene Drehachse des Betätigungselements 5 bewirkt.
Die Drehachse 54 des Betätigungselements 5 fällt bei
beidseitiger Anordnung des Beschlages 1 mit der Mittellinie
der Synchronisationsstange 52 zusammen. Es entspricht erfindungsgemäß der ersten
Position 311 der Aktuators 3 eine dritte Position 511 des
Betätigungselement 5 bzw.
des Hebels 51 des Betätigungselements 5 und
es entspricht der zweiten Position 312 des Aktuators 3 eine vierte
Position 512 des Betätigungselementes 5.
Die dritte und vierte Position 511, 512 sind lediglich
in der 4 eingezeichnet. Aus der ersten und dritten Position 311, 511 ergibt
sich ein erster Winkel 421, zwischen einerseits der Verbindungslinie,
der Drehachse 54 mit dem Gelenk 53 und andererseits
der Verbindungsachse des Gelenkes 53 mit dem Zapfen 41. Entsprechend
ergibt sich zwischen den genannten Verbindungslinien bei der zweiten
Position 312 und der vierten Position 512 ein
zweiter Winkel 422.
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Erfindungsgemäß ist das Übersetzungsverhältnis zwischen
der linearen Bewegung des Aktuators 3 und der Drehbewegung
des Betätigungselementes 5,
insbesondere eine Untersetzung, wobei der erste Winkel 421 insbesondere
annähernd
ein rechter Winkel ist, wodurch an dem Betätigungselement 5 ein
maximales Drehmoment ausgehend von einer bestimmten vorgegeben Kraft
des Aktuators 3 realisierbar ist. Hierdurch wird ein Maximum
an Effizienz zur Erzeugung eines möglichst hohen Losbrechmoments
erreicht, insbesondere in der Situation, in der das Betätigungselement 5 in
seiner dritten Position in einer Verriegelungsposition einer Verriegelungsvorrichtung
eingestellt ist.
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Erfindungsgemäß ist es
bevorzugt vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Beschlag 1 bzw. die
erfindungsgemäße Vorrichtung 10,
in einem letzten Montageprozess an die Komponente 2, insbesondere
ein Fahrzeugsitz, montierbar ist, so dass alle internen Toleranzen
des Beschlags 1 bzw. der Vorrichtung 10 und auch
alle internen Toleranzen der Komponente 2 ausgleichbar
sind. Generell ist es erfindungsgemäß möglich, durch eine Variation
der Kurvenbahn der Steuerkurve 6, das durch den Aktuator 3 an
dem Betätigungselement 5 erzeugte
Moment an das erforderliche Drehmoment anzupassen und dies über den
gesamten Bewegungsablauf des Aktuators 3 bzw. des Betätigungselementes 5.
Hierdurch ist es möglich,
dass der Beschlag 1 bzw. die Vorrichtung 10 besonders
variable an verschiedene Bedürfnisse,
insbesondere hinsichtlich des benötigten Drehmomentes, anpassbar
ist. Durch einen lediglich in der 1 abgebildeten
Sensor 7 ist es erfindungsgemäß möglich, eine besonders sichere Nichtverriegelungsanzeige
zu realisieren. Hierzu ist beispielsweise vorgesehen, dass der Zapfen 41 in der
ersten Position 311 des Aktuators 3 mit dem Hebel 71 des
Endschalters 7 bzw. Schalters 7 zusammen wirkt,
wodurch aufgrund der hohen Anfangsuntersetzung zwischen dem Aktuator 3 und
dem Betätigungselement 5 die
immer bei einem Schalter 7 vorhandene Hysterese nicht oder
nur sehr schwach zur Geltung kommt. Die erste Position 311 des
Aktuators 3 ist also so vorgesehen, dass der Schalter 7 immer sicher
schaltet. In der Nähe
der ersten Position 311 des Aktuators 3 erzeugt
ein vergleichsweise großer Weg
des Aktuators 3 eine vergleichsweise kleine Drehung des
Betätigungselementes 5 an
der Drehachse 54, so dass sich ein sehr großes Anfangsmoment
zum Losbrechen des, beispielsweise in einer „gesperrten Verriegelungsposition" befindlichen, Betätigungselementes 5 ergibt.
Diese große
Untersetzung stellt sicher, dass für den Fall, dass das Betätigungselement 5 an
einer Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist und in seiner dritten
Position eine Verriegelung dieser Verriegelungsvorrichtung bewirkt, eine
sichere Verriegelung vorliegt, wenn der Endschalter 7 dies
signalisiert bzw. anzeigt.
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Generell
ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bzw.
mit dem erfindungsgemäßen Beschlag 1 möglich, dass
unterschiedlichste Aktuatoren 3 denkbar sind, die alle
den Vorteil haben, kleiner ausgelegt werden zu können. Beispiele sind ein elektromotorischer
Antrieb, ein pneumatischer Antrieb, ein hydraulischer Antrieb, eine
Handentriegelung über
Bowdenzüge
oder dergleichen. Darüber
hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, jeden
Aktuator 3 immer in seinem optimalen Betriebspunkt zu betreiben und
damit die Einsatzmöglichkeiten
des Aktuartors 3 zur Lösung
von Aufgaben zu erweitern, für
die er sonst zu schwach wäre,
insbesondere zumindest auf Teilbereichen seines Verfahrweges zu
schwach wäre.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass der
geringe Mehraufwand, etwa für
mechanische Bauteile, wie die Koppel 4 oder die Steuerkurve 6, durch
den Einsatz einfachster und kostengünstigster Aktuatoren bzw. Beschläge bzw.
Ver- oder Entriegelungsvorrichtungen, beispielsweise Fahrzeugsitzbeschläge ohne
Spann-Fang-Exzenter,
zu realisieren.
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- 1
- Beschlag
- 2
- Komponente
bzw. Fahrzeugsitz
- 3
- Aktuator
- 4
- Koppel
- 5
- Betätigungselement
- 6
- Steuerkurve
- 7
- Schalter
/ Sensor
- 10
- Vorrichtung
- 21
- Sitzteil
- 22
- Lehne
bzw. Rückenlehne
- 31
- Stößel
- 32
- Kulisse
- 41
- Zapfen
- 51
- Hebel
- 52
- Synchronisationsstange
- 53
- Gelenk
- 54
- Drehachse
- 71
- Hebel
zur Betätigung
des Schalters
- 311
- erste
Position
- 312
- zweite
Position
- 421
- erster
Winkel
- 422
- zweiter
Winkel
- 511
- dritte
Position
- 512
- vierte
Position