DE102005057462A1

DE102005057462A1 - Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung und -Verfahren sowie Sitz

Info

Publication number: DE102005057462A1
Application number: DE102005057462A
Authority: DE
Inventors: Veit STÖSSEL; Klaus Junker; Gunter Maierhofer
Original assignee: Schukra Geratebau GmbH
Current assignee: Schukra Geratebau GmbH
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2025-12-02
Also published as: US20090045661A1; CN101356073A; CA2627243A1; DE102005057462B4; EP1954521A2; JP2009517105A; WO2007062792A2; KR20080065663A; WO2007062792A3

Abstract

Eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung mit kompaktem Bauraum und hohem Übersetzungsverhältnis umfasst einen Elektromotor (10), ein eingangsseitig mit diesem gekoppeltes Schneckengetriebe (11, 12), ein eingangsseitig mit dem Schneckengetriebe gekoppeltes Exzentergetriebe (13, 14) sowie ein Drehelement (17), welches durch Kopplungsmittel (21, 22) mit dem Exzentergetriebe (13, 14) gekoppelt ist. Die Kopplungsmittel (21, 22) sind ausgestaltet, um eine Taumelbewegung eines Rotors (13) des Exzentergetriebes in eine Rotationsbewegung des Drehelements (17) umzusetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, einen diese umfassenden Sitz, sowie ein Verfahren zum Verstellen einer Sitzkomponente. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, einen Seilzug zu verstellen, sowie einen entsprechenden Sitz.

Zahlreiche Sitze umfassen mittlerweile eine verstellbare Sitzkomponente oder mehrere verstellbare Sitzkomponenten, welche mit elektrischen Antriebsmitteln verstellt wird bzw. werden. So werden beispielsweise mit Hilfe derartiger Verstellvorrichtungen Rückenlehnen, Kopfstützen, Seitenwangen etc. eines Sitzes verstellt, wobei die Verstellung häufig über Seil- bzw. Bowdenzüge erfolgt. Zur Erhöhung des Sitzkomforts hat die Zahl derartiger verstellbarer Sitzkomponenten zugenommen. Mit der Anzahl der im Sitz integrierten elektrischen Funktionen steigt häufig auch die Anzahl der benötigten Verstellvorrichtungen für diese Sitzkomponenten. Da der gesamte für die Verstellvorrichtungen zur Verfügung stehende Bauraum jedoch beschränkt ist, führt die Zunahme an verstellbaren Sitzkomponenten zu einem Bedarf an Verstellvorrichtungen mit einem kompakten Bauraum.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung mit einem kleinen Bauraum bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung bereitzustellen, welche gleichzeitig ein hohes Übersetzungsverhältnis aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Sitz mit einer verstellbaren Sitzkomponente zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe, einen derartigen Sitz zur Verfügung zu stellen, welcher eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung mit einem kleinen Bauraum aufweist.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Verstellen einer Sitzkomponente zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe, ein derartiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem der für eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung benötigte Bauraum relativ klein und/oder das Übersetzungsverhältnis der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung relativ groß ist.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, einen Sitz nach Anspruch 13 und ein Verfahren zum Verstellen einer Sitzkomponente nach Anspruch 16. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung umfasst Drehantriebsmittel, ein Schneckengetriebe, ein Exzentergetriebe und ein Drehelement zur Kopplung mit einem Zugelement, wobei das Schneckengetriebe eingangsseitig an die Drehantriebsmittel und ausgangsseitig an das Exzentergetriebe gekoppelt ist, und wobei das Exzentergetriebe weiterhin ausgangsseitig durch Kopplungsmittel an das Drehelement gekoppelt ist, wobei die Kopplungsmittel dazu ausgestaltet sind, eine Bewegung des Exzentergetriebes in eine Rotationsbewegung des Drehelements umzusetzen. Das Zugelement ist mit dem Drehelement gekoppelt. Durch diese Ausgestaltung wird eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung mit einem kompakten Bauraum realisiert, welche darüber hinaus ein hohes Übersetzungsverhältnis aufweisen kann. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung Selbsthemmung.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Zugelement ein flexibles Zugelement, so dass eine Verstellung des Zugelements durch Aufwickeln bzw. Abwickeln des Zugelements auf bzw. von dem Drehelement möglich ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung umfasst das Schneckengetriebe eine mit den Drehantriebsmitteln gekoppelte Schnecke und ein drehbar gelagertes Schneckenrad, und das Exzentergetriebe umfasst ein drehfest angeordnetes Hohlrad mit einer Innenverzahnung und einen im Hohlrad drehbar angeordneten Rotor, welcher sich mit dem Hohlrad in Eingriff befindet. Dabei ist an dem Schneckenrad ein Exzenter vorgesehen, welcher dazu ausgestaltet ist, den Rotor entlang der Innenverzahnung des Hohlrads abzurollen. Diese Ausgestaltung der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung ermöglicht durch ihre modulare Ausgestaltung, dass das Übersetzungsverhältnis leicht angepasst werden kann. Insbesondere kann durch eine geeignete Wahl der Zähnezahlen der Schnecke, des Schneckenrads, des Hohlrads sowie des Rotors ein relativ hohes Übersetzungsverhältnis realisiert werden.

Bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel weist das Schneckengetriebe bevorzugt ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 15 bis 25 auf, und das Exzentergetriebe weist ein Übersetzungsverhältnis im Bereich von 10 bis 20 auf. Weiter bevorzugt ist die Zähnezahl der Schnecke 1 oder 2, und die Zähnezahl des Schneckenrads nimmt einen Wert im Bereich von 15 bis 50 an. Weiter bevorzugt nimmt die Zähnezahl des Rotors einen Wert im Bereich von 20 bis 40 an. Noch weiter bevorzugt ist die Zähnezahl der Innenverzahnung des Hohlrads um 1 bis 3 größer als die des Rotors. Durch eine derartige Wahl von Zähnezahlen wird ein hohes Übersetzungsverhältnis bei einem gleichzeitig hohen Überdeckungsgrad der Exzenterstufe realisiert.

Die Drehantriebsmittel umfassen bevorzugt einen Elektromotor. Dadurch wird eine leichte Ansteuerbarkeit der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung erreicht. Es ist jedoch auch eine manuelle Betätigung denkbar, wobei die Drehantriebsmittel ein Handrad oder dergleichen umfassen können.

Die Kopplungsmittel umfassen bevorzugt an dem Exzentergetriebe vorgesehene erste Kopplungselemente und an dem Drehelement vorgesehene zweite Kopplungselemente. Insbesondere können die ersten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Zapfen und die zweiten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Ausnehmungen umfassen, wobei sich die Zapfen und die Ausnehmungen paarweise in Eingriff befinden. Auch können die ersten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Ausnehmungen und die zweiten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Zapfen umfassen, wobei sich die Zapfen und die Ausnehmungen paarweise in Eingriff befinden. Falls das Exzenter getriebe einen Rotor und ein Hohlrad umfasst, können die ersten Kopplungselemente an dem Rotor vorgesehen sein, wobei ein Durchmesser eines Zapfens um die Differenz der Teilkreisdurchmesser des Hohlrads und des Rotors kleiner gewählt ist als ein Durchmesser einer Ausnehmung, mit welcher sich der Zapfen in Eingriff befindet. Die Ausnehmungen und die Zapfen weisen dabei jeweils einen zylinderförmigen Außenumfang auf. Die Zapfen und die korrespondierenden Ausnehmungen stellen eine Realisierung der Kopplungsmittel mit einfachen mechanischen Elementen dar.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Schnecke, das Schneckenrad, der Rotor und das Drehelement in einem Gehäuse angeordnet, wodurch die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung als ein Modul installiert werden kann. Ein Abschnitt des Hohlrads kann weiterhin auch einen Abschnitt des Gehäuses ausbilden, wodurch die Bauweise der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung noch kompakter wird und/oder die Zahl der benötigten Komponenten verringert wird. Auch kann an einem Abschnitt des Gehäuses eine Innenverzahnung vorgesehen sein, so dass ein Abschnitt des Gehäuses als Hohlrad des Exzentergetriebes wirkt.

Das flexible Zugelement kann insbesondere ein Seil- oder Bowdenzug sein. Bevorzugt ist dann ein Ende des Drahts oder Stahlseils des Bowdenzugs mit dem Drehelement gekoppelt. Falls die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung ein Gehäuse umfasst, kann dieses weiterhin dazu eingerichtet sein, dass ein Mantel des Bowdenzugs an einem Abschnitt des Gehäuses eingehängt werden kann.

Das Zugelement kann auch eine Zahnstange sein, deren Verzahnung sich mit einer an dem Drehelement vorgesehenen Verzahnung in Eingriff befindet. Die Zahnstange kann für eine direkte Kopplung mit einer zu verstellenden Sitzkomponente ausgestaltet sein. Alternativ kann die Zahnstange eingerichtet sein, um mit einem flexiblen Zugelement, z.B. einem Drahtzug gekoppelt zu sein, welcher wiederum im Gebrauch direkt mit der zu verstellenden Sitzkomponente gekoppelt ist.

Ein erfindungsgemäßer Sitz umfasst eine verstellbare Sitzkomponente sowie eine erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, wobei das Zugelement mit der verstellbaren Sitzkomponente gekoppelt ist, um diese zu betätigen. Das Zugelement kann direkt oder über ein oder mehrere weitere Verbindungselemente mit der verstellbaren Sitzkomponente gekoppelt sein. Bei einem derart ausgestalteten Sitz weist die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung einen kleinen Bauraum auf und kann somit leicht am oder im Sitz untergebracht werden.

Die verstellbare Sitzkomponente kann eine beliebige Sitzkomponente sein, insbesondere eine Lordosenstütze oder eine Kopfstütze. Dabei kann die Lordosenstütze derart ausgestaltet und mit der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung gekoppelt sein, dass durch die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung eine Höhenverstellung und/oder eine Wölbungsverstellung der Lordosenstütze erreicht wird. Ähnlich kann die Kopfstütze derart ausgestaltet und mit der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung gekoppelt sein, dass durch die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung eine Höhenverstellung und/oder eine Neigungsverstellung der Kopfstütze erreicht wird. Dabei kann die verstellbare Sitzkomponente jeweils derart ausgestaltet sein, dass sie in Abhängigkeit von einer freien Länge des flexiblen Zugelements, d.h. in Abhängigkeit von einem Grad des Aufwickelns des flexiblen Zugelements durch die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, verstellt wird. Aufgrund des hohen Übersetzungsverhältnisses, welches mit der erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung erreichbar ist, kann dabei eine zuverlässige Verstellung der verstellbaren Sitzkomponente erreicht werden. Weiterhin verhindert die Selbsthemmung der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung ein unbeabsichtigtes Verstellen der Sitzkomponente unter einer Belastung.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verstellen einer Sitzkomponente umfasst den Schritt Verändern der Stellung eines Zugelements mit einer erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung in Abhängigkeit von einem Drehwinkel des Drehelements derselben, um die Sitzkomponente abhängig vom Drehwinkel des Drehelements zu verstellen. Dabei ist der Drehwinkel des Drehelements bestimmt durch den Winkel zwischen einer beliebigen Ausgangsstellung des Drehelements und einer momentanen Stellung des Drehelements. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung wird ein zuverlässiges Verstellen der Sitzkomponente ermöglicht. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei einem kleinen verfügbaren Bauraum durchgeführt werden.

Bevorzugt ist das Zugelement ein flexibles Zugelement, und der Schritt Verändern der Stellung des Zugelements wird realisiert durch ein Aufwickeln bzw. Abwickeln des flexiblen Zugelements auf bzw. von dem Drehelement, um die Sitzkomponente abhängig vom Grad des Aufwickelns zu verstellen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Sitzkomponente eine Kopfstütze sein. Dann kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Schritte Verstellen einer Höhe der Kopfstütze und/oder Verstellen einer Neigung der Kopfstütze, jeweils in Abhängigkeit von der Stellung des Zugelements bzw. vom Grad des Aufwickelns des flexiblen Zugelements umfassen. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Kopfstütze hinsichtlich ihrer verschiedenen Freiheitsgrade verstellt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Sitzkomponente auch eine Lordosenstütze sein. Dann kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere die Schritte Verstellen einer Höhe der Lordosenstütze und/oder Verstellen einer Wölbung der Lordosenstütze, jeweils in Abhängigkeit von der Stellung des Zugelements bzw. vom Grad des Aufwickelns des flexiblen Zugelements umfassen. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Lordosenstütze hinsichtlich ihrer verschiedenen Freiheitsgrade verstellt werden.

Die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung und das entsprechende Verfahren können bei einer Vielzahl verschiedener Sitze Anwendung finden. Insbesondere werden die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung und das entsprechende Verfahren bei Fahrzeugsitzen Verwendung finden, wobei der kompakte Bauraum der erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung eine leichte Unterbringung derselben in oder an dem Fahrzeugsitz ermöglicht.

Ein erfindungsgemäßer Sitz kann jede Art von Sitz sein, welcher eine verstellbare Sitzkomponente aufweist, insbesondere ein Fahrzeugsitz oder ein Büromöbel. Das erwartete Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist entsprechend breit.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert erläutert.
1 ist eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 2 dargestellten Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung unter einem anderen Blickwinkel.
4 ist eine Querschnittsansicht der in 2 dargestellten Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung.
5 ist eine Perspektivansicht der in 2 dargestellten Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung in einem zusammengebauten Zustand.
Zunächst wird der Aufbau und der Betrieb eines erstens Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung unter Bezugnahme auf 1 erläutert. Die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung umfasst eine Kombination eines Schneckengetriebes und eines Exzentergetriebes, welche miteinander gekoppelt sind, wobei das Exzentergetriebe ebenfalls an eine drehbar gelagerte Seilscheibe oder -rolle 17 gekoppelt ist.
Das Schneckengetriebe umfasst eine Schnecke 11 und ein Schneckenrad 12, und das Exzentergetriebe umfasst ein Hohlrad 14 mit einer Innenverzahnung sowie einen Rotor 13 mit einer Außenverzahnung, wobei sich der Rotor 13 mit dem Hohlrad 14 in Eingriff befindet. Die Schnecke 11 wird von einem (in 1 nicht gezeigten) Elektromotor angetrieben. An dem Scheckenrad 12 ist ein Exzenter 16 vorgesehen, welcher eine kreisförmige Bewegung mit einem Radius h beschreibt, wenn das Scheckengetriebe von dem Elektromotor angetrieben wird. Der Radius h ist gleich der Differenz des Teilkreisradius der Innenverzahnung des Hohlrads 14 und des Teilkreisradius der Außenverzahnung des Rotors 13 gewählt, h = (z₄– z₃) × m/2, wobei m der Modul der Innenverzahnung des Hohlrads 14 bzw. der Außenverzahnung des Rotors 13 ist. Ein Abschnitt des Exzenters 16 ist in einer zentralen Ausnehmung des Rotors 13 ange ordnet. Wenn der Exzenter 16 seine kreisförmige Bewegung ausführt, wird der Rotor 13 innen am Hohlrad 14 abgerollt. Dabei führt der Rotor 13 eine Taumelbewegung aus, bei welcher er sich um seine Achse dreht und gleichzeitig entlang eines Innenumfangs des Hohlrads 14 bewegt.
Das Übersetzungsverhältnis I_S der Schneckengetriebestufe ist durch die Zähnezahl z₁ der Schnecke und die Zähnezahl z₂ des Schneckenrads bestimmt und gegeben durch I_S = z₂/z₁. Das Übersetzungsverhältnis I_E der Exzentergetriebestufe ist durch die Zähnezahl z₃ des Rotors und die Zähnezahl z₄ des Hohlrads bestimmt und gegeben durch I_E = z₃/(z₄ – z₃). Das gesamte Übersetzungsverhältnis I_G der Kombination von Scheckengetriebe und Exzentergetriebe ist gegeben durch I_G= I_S × I_E. Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist 1 ≤ z₁ ≤ 3, 15 ≤ z₂ ≤ 25, 20 ≤ z₃ ≤ 40, während z₄ – z₃ = 2. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel mit z₁= 1, z₂= 15, z₃= 24 und z₄= 26 ist somit I_s= 15 und I_E= 12. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist 1 ≤ z₄ – z₃ ≤ 3. Durch diese Kombination der Schneckengetriebestufe und der Exzentergetriebestufe können hohe Übersetzungsverhältnisse erreicht werden. Auch weist die Exzentergetriebestufe, welche hohe Kräfte überträgt, einen hohen Überdeckungsgrad auf.
Um die Taumelbewegung des Rotors 13 in eine reine Rotationsbewegung der Seilscheibe 17 umzusetzen, umfasst die Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung Kopplungsmittel, welche im Ausführungsbeispiel von 1 eine Mehrzahl von an dem Rotor 13 vorgesehenen Zapfen 22' und eine gleiche Anzahl von an der Seilscheibe 17 vorgesehenen Ausnehmungen 21' umfassen, wobei wenigstens ein Abschnitt jedes Zapfens 22' innerhalb der korrespondierenden Ausnehmung 21' angeordnet ist. Die Zapfen 22' und die Ausnehmungen 21' weisen einen zylinderförmigen Außenumfang auf. Dabei ist der Radius D jeder Ausnehmung 22' um die Differenz der Teilkreisdurchmesser des Hohlrads und des Rotors größer als der Radius d jedes Zapfens 21', D = d + 2 × h. Wenn der Rotor 13 eine Taumelbewegung ausführt, bewegen sich die Zapfen 21' so entlang des Rands der korrespondierenden Ausnehmungen 22', dass der Rand jedes Zapfens 21' den Rand der korrespondierenden Ausnehmung 22' berührt. Dadurch wird die Taumelbewegung des Rotors 13 in eine reine Rotationsbewegung der Seilscheibe 17 umgewandelt. Das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten des Schneckenrads 12 und der Seilscheibe 17 ist gleich dem Übersetzungsverhältnis I_E der Exzentergetriebestufe. Wird die Schnecke 11 vom Elektro motor mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit angetrieben, dreht sich insbesondere auch die Seilscheibe 17 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit um ihre Achse.
Mit der Seilscheibe ist ein Ende eines flexiblen Zugelements 45 gekoppelt. Das flexible Zugelement 45 ist für eine Kopplung mit einer verstellbaren Sitzkomponente, z.B. einer Kopfstütze oder Lordosenstütze, ausgestaltet. Das flexible Zugelement 45 kann insbesondere ein Bowdenzug sein, wobei ein Ende des Drahtseils des Bowdenzugs an der Seilscheibe 17 befestigt ist. Die Hülle oder der Mantel des Bowdenzugs stützt sich am (in 1 nicht gezeigten) Gehäuse der Verstellvorrichtung ab. Bei einer Drehung der Seilscheibe 17 wird in Abhängigkeit von deren Drehrichtung ein Abschnitt des Drahtseils des Bowdenzugs auf die Seilscheibe 17 aufgewickelt oder von der Seilscheibe 17 abgewickelt.
Bei einem Sitz, welcher die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung umfasst, ist das flexible Zugelement 45 weiterhin typischerweise in der Nähe des anderen Endes, welches nicht mit der Seilscheibe 17 gekoppelt ist, mit einer verstellbaren Sitzkomponente, z.B. einer Kopfstütze oder einer Lordosenstütze, gekoppelt. Die verstellbare Sitzkomponente ist dazu ausgestaltet, in Abhängigkeit vom Grad des Aufwickelns des flexiblen Zugelements 45 verstellt zu werden, so dass im Gebrauch durch Aufwickeln oder Abwickeln des flexiblen Zugelements 45 auf die Seilscheibe bzw. von der Seilscheibe die Verstellung der verstellbaren Sitzkomponente erreicht wird.
Während die Kopplungsmittel, welche zur Umwandlung der Taumelbewegung des Rotors 13 in eine Rotationsbewegung der Seilscheibe 17 vorgesehen sind, im vorliegenden Fall durch am Rotor 13 vorgesehene Zapfen 22' und an der Seilscheibe 17 vorgesehene Ausnehmungen 21' realisiert sind, sind zahlreiche Abwandlungen dieser Ausgestaltung möglich, wie unter Bezugnahme auf 2-5 für ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung erläutert werden wird. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass eine Kopplung des Rotors 13 mit der Seilscheibe 17 durch am Rotor 13 vorgesehene Ausnehmungen 21 und durch an der Seilscheibe 17 vorgesehene Zapfen 22 realisiert ist. Abgesehen von dieser modifizierten Ausgestaltung der Kopp lungsmittel sind die wesentlichen Komponenten der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, insbesondere die Schnecke 11, das Schneckenrad 12, der Rotor 13, das Hohlrad 14, die Seilscheibe 17 und das flexible Zugelement 45 sowie ihre Wirkung und Funktionsweise identisch zum ersten Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich zu den Ausnehmungen 21 zur Aufnahme der Zapfen 22 umfasst der Rotor 13 eine zentrale Ausnehmung, in welcher ein Lager 34 zur Aufnahme wenigstens eines Abschnitts des am Schneckenrad 12 vorgesehenen Exzenters 16 angeordnet ist. Bei einer Drehung des Schneckenrads 12 wird der Rotor 13 durch diese Anordnung in eine Taumelbewegung versetzt, wie oben beschrieben. Die Taumelbewegung des Rotors 13 wird durch die Ausnehmungen 21 und Zapfen 22 in eine reine Rotationsbewegung der Seilscheibe 17 umgesetzt, wie ebenfalls oben beschrieben. Die prinzipielle Wirkungsweise der durch die Ausnehmungen 21 und die Zapfen 22 ausgebildeten Kopplungsmittel zur Kopplung des Rotors 13 mit der Seilscheibe 17 wird besonders deutlich aus der Querschnittsansicht von 4 ersichtlich.
Wie aus den perspektivischen Explosionsansichten von 2 und 3 ersichtlich, sind die Schnecke 11, das Schneckenrad 12, der Rotor 13, und die Seilscheibe 17 in einem Gehäuse untergebracht, welches erste bis dritte Gehäuseabschnitte 31a–31c umfasst. Der Elektromotor 10 ist mit Schrauben 32 oder beliebigen anderen Befestigungselementen am dritten Gehäuseabschnitt 31c befestigt, wobei für die Welle des Elektromotors ein Lager 33 vorgesehen ist. Wie aus 2, 3 und 5 ersichtlich, ist das Hohlrad 14 derart ausgestaltet, dass ein Außenabschnitt des Hohlrads 14 als ein Abschnitt des Gehäuses 31 wirkt. Weiter ist das Hohlrad integral mit dem dritten Gehäuseabschnitt 31c ausgebildet.
Die Seilscheibe 17 ist mittels des Lagers 34 am ersten Gehäuseabschnitt 31a drehbar gelagert. Wie am besten in 2 ersichtlich, weist der erste Gehäuseabschnitt eine Ausnehmung in der Form einer teilkreisförmigen Rille 43 auf, mit welcher sich ein an der Seilscheibe 17 vorgesehener Vorsprung 42 in Eingriff befindet. Die Rille 43 und der Vorsprung 42 ermöglichen die Definition eines beschränkten Winkelbereichs, über welchen sich die Seilscheibe 17 drehen kann. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Rille 43, insbesondere durch Ändern ihrer Länge, kann der Win kelbereich, über welchen sich die Seilscheibe 17 drehen kann, leicht eingestellt werden.
Entlang des Umfangs der Seilscheibe 17 ist eine Ausnehmung 18 vorgesehen, welche dazu ausgestaltet ist, im Gebrauch den aufgewickelten Abschnitt des mit der Seilscheibe 17 gekoppelten flexiblen Zugelements, z.B. des Drahtseils eines Bowdenzugs, aufzunehmen. Am Gehäuse 31a ist ein Abschnitt 41 zum Einhängen des Mantels des Bowdenzugs integral ausgebildet. Wie bereits oben erwähnt, ist im Gebrauch der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung bei einem Sitz typischerweise ein Ende des Bowdenzugs mit der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, das andere Ende mit einer verstellbaren Sitzkomponente gekoppelt. Die verstellbare Sitzkomponente ist ausgestaltet, um in Abhängigkeit von einer freien Länge des Drahtseils des Bowdenzugs, d.h. in Abhängigkeit vom Grad des Aufwickelns des flexiblen Zugelements, verstellt zu werden. Somit kann durch Betätigung der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung das Drahtseil des Bowdenzugs aufgewickelt oder abgewickelt und die verstellbare Sitzkomponente verstellt werden.
Typische Beispiele für verstellbare Sitzkomponenten sind Lordosenstützen und Kopfstützen, wie sie in Fahrzeugsitzen verwendet werden. Dabei kann die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung beispielsweise zur Verstellung einer Höhe oder Wölbung der Lordosenstütze oder zur Verstellung einer Höhe oder Neigung der Kopfstütze verwendet werden. Allerdings sind die Anwendungsgebiete der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nicht darauf beschränkt, sondern umfassen Sitze mit beliebigen verstellbaren Komponenten.
Mehrere Abwandlungen der oben dargestellten Ausführungsbeispiele sind möglich. Während bei den oben dargestellten Ausführungsbeispielen die Ausnehmungen 21 bzw. 21' entweder am Rotor 13 oder an der Seilscheibe 17 vorgesehen sind und die Zapfen 22 bzw. 22' am jeweils anderen Element vorgesehen sind, kann beispielsweise auch am Rotor 13 eine erste Anzahl von Zapfen und eine zweite Anzahl von Ausnehmungen vorgesehen sein, welche sich paarweise mit einer ersten Anzahl von Ausnehmungen und einer zweiten Anzahl von Zapfen an der Drehscheibe in Eingriff befinden.
Bei dem in 2–5 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zapfen 21 und der korrespondierenden Ausnehmungen 22 gleich sechs. Jedoch kann auch diese Zahl leicht variiert werden. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zapfen und korrespondierenden Ausnehmungen jeweils größer als oder gleich vier.
Weiterhin muss der Durchmesser aller Zapfen nicht identisch sein und muss der Durchmesser aller Ausnehmungen nicht identisch sein. Vielmehr können die Durchmesser variieren, solange für jedes Paar eines Zapfens und einer korrespondierenden Ausnehmung die oben beschriebene Relation zwischen den Durchmessern des Zapfens und der Ausnehmung gewahrt bleibt.
Auch kann die unter Bezugnahme auf 2–5 beschriebene Ausgestaltung des Gehäuses leicht abgewandelt werden. Während bei diesem Ausführungsbeispiel das Hohlrad 14 integral mit dem dritten Gehäuseabschnitt 31c ausgestaltet und so ausgebildet ist, dass ein Außenabschnitt des Hohlrads einen Abschnitt des Gehäuses 31 ausbildet, kann das Hohlrad 14 auch separat vom Gehäuse vorgesehen und innerhalb des Gehäuses angebracht sein. Auch könnte das Gehäuse aus weniger als drei Abschnitten aufgebaut sein. Beispielsweise könnten die ersten und dritten Gehäuseabschnitte 31a, 31c auch integral ausgebildet sein.
Während bei den obigen Ausführungsbeispielen das Zugelement ein flexibles Zugelement, insbesondere ein Bowdenzug war, kann das Zugelement auch ein starrer Körper, insbesondere eine Zahnstange sein. Im Fall einer Zahnstange ist an dem Drehelement eine Verzahnung vorgesehen, welche sich mit der Verzahnung der Zahnstange in Eingriff befindet. Bei einer Drehung des Drehelements wird die Zahnstange translatorisch verschoben, d.h. die Position der Zahnstange wird verändert. Die Zahnstange kann im Gebrauch direkt mit der zu verstellenden Sitzkomponente gekoppelt sein. Alternativ kann ein Drahtzug an der Zahnstange und an der zu verstellenden Sitzkomponente befestigt sein, um diese zu koppeln.
Wie aus 5 ersichtlich, weist die erfindungsgemäße Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung mit einem Elektromotor 10 und dem Schneckengetriebe, dem Exzentergetriebe und der Seilscheibe, welche in dem Gehäuse 31 untergebracht sind, einen kompakten Bauraum auf. Durch die Kombination von Schneckengetriebe und Exzentergetriebe kann darüber hinaus ein hohes Übersetzungsverhältnis erreicht werden.

Claims

Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, umfassend Drehantriebsmittel (10), ein Schneckengetriebe (11, 12), welches eingangsseitig mit den Drehantriebsmitteln (10) gekoppelt ist, ein Exzentergetriebe (13, 14), welches eingangsseitig mit dem Schneckengetriebe (11, 12) gekoppelt ist, ein drehbar gelagertes Drehelement (17), welches eingangsseitig durch Kopplungsmittel (21, 22; 21', 22') mit dem Exzentergetriebe gekoppelt ist, wobei die Kopplungsmittel (21, 22; 21', 22') dazu ausgestaltet sind, eine Bewegung des Exzentergetriebes (13, 14) in eine Rotationsbewegung des Drehelements (17) umzusetzen, wobei das Drehelement (17) zur Kopplung mit einem Zugelement (45) zur Verstellung einer mit dem Zugelement (45) zu koppelnden Sitzkomponente durch Verstellung des Zugelements (45) entsprechend der Rotationsbewegung des Drehelements (17) augestaltet ist.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement ein flexibles Zugelement (45) ist.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsmittel an dem Exzentergetriebe vorgesehene erste Kopplungselemente (21; 22') und an dem Drehelement (17) vorgesehene zweite Kopplungselemente (22; 21') umfassen.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Zapfen (22') und die zweiten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Ausnehmungen (21') umfassen, wobei sich die Zapfen (22') und die Ausnehmungen (21') paarweise in Eingriff befinden.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Ausnehmungen (21) und die zweiten Kopplungselemente eine Mehrzahl von Zapfen (22) umfassen, wobei sich die Zapfen (22) und die Ausnehmungen (21) paarweise in Eingriff befinden.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckengetriebe eine mit den Drehantriebsmitteln (10) gekoppelte Schnecke (11) und ein drehbar gelagertes Schneckenrad (12) umfasst, und dass das Exzentergetriebe ein drehfest angeordnetes Hohlrad (14) mit einer Innenverzahnung (15) und einen darin drehbar angeordneten Rotor (13) umfasst, welcher sich mit dem Hohlrad (14) in Eingriff befindet, wobei an dem Schneckenrad (12) ein Exzenter (16) vorgesehen ist, welcher dazu ausgestaltet ist, den Rotor (13) entlang der Innenverzahnung (15) des Hohlrads (14) abzurollen.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kopplungselemente an dem Rotor (13) vorgesehen sind.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (d) eines Zapfens (22; 22') um die Differenz der Teilkreisdurchmesser des Hohlrads (14) und des Rotors (13) kleiner ist als ein Durchmesser (D) einer Ausnehmung (21; 21'), mit welcher sich der Zapfen (22; 22') in Eingriff befindet.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (11), das Schneckenrad (12), der Rotor (13) und das Drehelement (17) in einem Gehäuse (31) angeordnet sind.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Hohlrads (14) einen Abschnitt des Gehäuses (31) ausbildet.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement ein Bowdenzug ist.
Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantel des Bowdenzugs an einem Abschnitt (41) des Gehäuses (31) angebracht ist.
Sitz, umfassend eine verstellbare Sitzkomponente, und eine Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–12, wobei das Zugelement (45) mit der verstellbaren Sitzkomponente gekoppelt ist, um diese zu verstellen.
Sitz nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Sitzkomponente eine Lordosenstütze ist.
Sitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbare Sitzkomponente eine Kopfstütze ist.
Verfahren zum Verstellen einer Sitzkomponente, umfassend den Schritt Verändern einer Stellung eines mit der Sitzkomponente gekoppelten Zugelements (45) mit einer Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–12 in Abhängigkeit von einem Drehwinkel des Drehelements (17) der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung, um die Sitzkomponente in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Drehelements (17) der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung zu verstellen.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement ein flexibles Zugelement (45) ist, und dass der Schritt Verändern der Stellung des Zugelements (45) ein Aufwickeln oder Abwickeln des Zugelements (45) umfasst, um die Sitzkomponente in Abhängigkeit vom Grad des Aufwickelns des Zugelements (45) auf dem Drehelement (17) der Sitzkomponenten-Verstellvorrichtung zu verstellen.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzkomponente eine Kopfstütze ist.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzkomponente eine Lordosenstütze ist.
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch den Schritt Verändern einer Höhe der Lordosenstütze in Abhängigkeit von der Stellung des Zugelements (45).
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch den Schritt Verändern einer Wölbung der Lordosenstütze in Abhängigkeit von der Stellung des Zugelements (45).