DE102006005499A1

DE102006005499A1 - Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102006005499A1
Application number: DE102006005499A
Authority: DE
Inventors: Burckhard Becker; Wilfried Dr. Beneker
Original assignee: C Rob Hammerstein GmbH
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: DE102006005499B4

Abstract

Der Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, hat einen Elektromotor (20), der eine Ausgangswelle (24) hat, ein Getriebe (28), das mit der Ausgangswelle (24) verbunden ist und ein Getriebegehäuse (32) aufweist, das zwei teilzylindrische Außenflächen (42, 43) hat, eine Spindel (30), die mit dem Getriebe (28) in Verbindung ist, die ein Gewinde aufweist, und die quer zur Ausgangswelle (24) verläuft und eine Getriebehalterung (40), die a) das Getriebegehäuse (32) umgreift, in der b) das Getriebegehäuse (32) um eine Schwenkachse (34) schwenkbar gehalten ist, welche parallel zur Ausgangswelle (24) verläuft, die c) zwei teilzylindrische Innenflächen (31, 33) hat, welche jeweils den Außenflächen (42, 43) angepasst sind und an diesen anliegen, und die d) eine Ausnehmung (44) oder zwei Ausnehmungen (44) für den Durchgang (44) der Spindel (30) aufweist. Die Getriebehalterung (40) hat Befestigungslöcher (46), welche parallel zur Schwenkachse (34) verlaufen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Stellantrieb ist aus WO 86/06036, dort insbesondere 4, vorbekannt. Weiter ist ein ähnlicher Stellantrieb auch aus US 3,617,021 , dort insbesondere 4, ersichtlich. Schließlich zeigt noch die WO 03/068551 einen entsprechenden Stellantrieb.

Stellantriebe dieser Art sind in der Technik relativ gebräuchlich und haben sich gut bewährt. Ergänzend wird noch auf US 6,073,893 und US 6,322,146 B1 hingewiesen.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik müssen die Getriebegehäuse und die Getriebehalterung in aufwendigen Verfahren aneinander angepasst werden. Dies erfordert insbesondere hinsichtlich der Getriebehalterung einiges an Aufwand. Das Getriebegehäuse ist zumeist aus einzelnen aus Metall oder aus einem Kunststoff hergestellten Gehäuseteilen zusammengesetzt. Dabei bilden sich gerade im Bereich des Zusammenfügens Passungenauigkeiten, die eine Stufe bilden uns eine ungenaue Lagerung innerhalb der Getriebehalterung bewirken. Die Getriebehalterung muss entsprechend angepasst werden, z.B. ist sie aus zwei Teilen, die individuell zusammengefügt werden.

Die Erfindung hat es sich daher zum Ziel gemacht, die schon in vielen unterschiedlichen Ausführungen vorliegenden Stellantriebe weiterzuentwickeln und einen möglichst industriell einfach herstellbaren Stellantrieb zu schaffen, der für Großserien geeignet ist, eine möglichst geringe Anpassung der jeweiligen Teile zueinander benötigt und kostengünstig herzustellen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Stellantrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Getriebehalterung möglichst einfach und in Großserie hergestellt werden kann, und eine einfache Anpassung und Montage der einzelnen Teile möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Stellantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Bei diesem Stellantrieb ist die Getriebehalterung aus einem präzise vorgegebenen Bauteil hergestellt, insbesondere und bevorzugt ist die Getriebehalterung ein abgeschnittenes Stück aus einem stranggepresstem Profilstück aus Aluminium. Eine derartige Getriebehalterung lässt sich mit hoher Präzision günstig herstellen. Es erübrigt sich daher in einer vorteilhaften Weiterbildung sogar eine individuelle Anpassung der Getriebehalterung an das jeweilige Getriebegehäuse. Vorzugsweise kann das rohrähnliche Profilstück, aus dem die Getriebehalterung abgelänkt wird, als ringförmig geschlossenes Teil ausgebildet werden. Die Befestigungslöcher lassen sich unmittelbar beim Herstellungsprozess ausbilden, sie gehen vorteilhafterweise über die gesamte axiale Länge der Getriebehalterung. Es lassen sich beliebig viele Befestigungslöcher ausbilden, vorzugsweise werden zwei oder drei Befestigungslöcher vorgesehen. Über die Befestigungslöcher kann der Stellantrieb unmittelbar mit einem Bauteil des Kraftfahrzeugsitzes fest verbunden werden, insbesondere mit einem Seitenteil oder einem anderen Teil eines Untergestells, beispielsweise einer Schiene einer Längsführung.

In vorzugsweiser Weiterbildung ist das Getriebegehäuse so ausgebildet, dass ein Teilstück des Getriebegehäuses jeweils zumindest eine komplette teilzylindrische Außenfläche ausbildet, vorzugsweise werden beide teilzylindrischen Außenflächen von einem einzigen Bauteil des Getriebegehäuses ausgeführt. Die anderen Teile des Getriebegehäuses sind dann entsprechend angepasst und ermöglichen es, das Getriebegehäuse so zu schließen, dass es die Getriebeteile vollständig umfasst.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung eines Stellantriebs mit durchlaufender, bewegbarer Spindel,
2: eine Darstellung wie 1, jedoch mit drehbarer, feststehender Spindel,
3: eine perspektivische Darstellung einer Getriebehalterung, die aus einem Blechzuschnitt gefertigt ist, eines Seitenteils eines Kraftfahrzeugsitzes und zweier Befestigungsschrauben,
4: eine perspektivische Darstellung ähnlich 3 für eine Getriebehalterung, die aus einem Abschnitt von einerseits einem stranggepressten Aluminiumprofil in Form eines Kanals und andererseits einem Schließteil zusammengesetzt ist,
5: eine Darstellung ähnlich 4 eines Abschnittes eines Aluminiumstrangpressprofils mit zugehörigem Schließteil, in einer anderen Ausführung,
6: eine perspektivische Darstellung eines Getriebegehäuses mit einstückig zusammenhängenden Außenflächen und,
7: eine Stirnansicht auf einen Stellantrieb mit Elektromotor und verstellbarer Spindel, bei dem sich die Ausgangswelle im Zentrum des Getriebegehäuses befindet.
Die 1 und 2 zeigen zwei unterschiedliche, vollständige Stellantriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz. Ein Elektromotor 20 mit angesetztem Reduktionsgetriebe 22 hat eine Ausgangswelle 24, die drehfest mit einer Schnecke 23 verbunden ist, die in Eingriff mit einer Spindelmutter 26 ist. Diese Spindelmutter 26 ist Teil eines Getriebes 28 und ist im Eingriff mit einer Spindel 30, sie umgreift die Spindel 30. Das Getriebe 28 hat weiterhin ein Getriebegehäuse 32. Es ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und kann einteilig sein, wie 6 zeigt, üblicherweise ist es aus zwei oder mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt. Es kann auch aus einem Metall gefertigt sein. Das Getriebegehäuse 32 hat zwei teilzylindrische Außenflächen 31, 33, die zentrisch zu einer gemeinsamen Schwenkachse bzw. Mittelachse 34 sind. Die beiden teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 liegen 180° einander gegenüber. Ein Reduktionsgetriebe muss nicht vorgehen sein, es kann entfallen.
Das Getriebegehäuse 32 wird von einer Getriebehalterung 40 umgriffen. In ihr ist das Getriebegehäuse 32 um die Schwenkachse 34 schwenkbar gelagert und gehalten. Die Schwenkachse 34 verläuft parallel zur Ausgangswelle 24, von der Ausgangswelle 24 ist in 2 auch deren Achslinie 25 gezeigt. Die Getriebehalterung 40 hat zwei teilzylindrische Innenflächen 42, 43. Sie verlaufen zentrisch zur Schwenkachse 34. Ebenso verlaufen die beiden teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 zentrisch zur Schwenkachse 34. Die beiden teilzylindrischen Innenflächen 42, 43 sind den beiden teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 angepasst, die Flächen bilden jeweils Paarungen 31, 42 und 33, 43 und liegen unmittelbar aneinander an. Schließlich hat die Getriebehalterung 40 mindestens einen Durchgang bzw. eine Ausnehmung 44 für die Spindel, in der Ausführung nach 1 sind es zwei im Wesentlichen einander gegenüberliegende Ausnehmungen 44, in der Ausführung nach 2 ist nur eine Ausnehmung 44 vorgesehen. In den Ausführungen nach den 3 bis 5 sind jeweils 2 einander gegenüberliegende Ausnehmungen 44 vorgesehen. Die Ausnehmungen erstrecken sich in Umfangsrichtung, also peripher zur Schwenkachse 34, in einem Winkelbereich, der den gewünschten Schwenkwinkel frei lässt, um den die Spindel 30 gegenüber der Getriebehalterung 40 verschwenkbar sein soll. Dieser Schwenkwinkel beträgt beispielsweise maximal 30°, er kann auch kleiner sein.
In den beiden ersten Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 ist die Getriebehalterung 40 aus einem Abschnitt eines stranggepressten Aluminiumprofils gefertigt. Ein entsprechendes Profil wird hierzu einfach abgelängt bzw. abgeschnitten und es wird die mindestens eine Ausnehmung 44 eingearbeitet. Das Strangpressprofil hat von Hause aus, aufgrund seiner Herstellung, Befesti gungslöcher 46, die sich über die gesamte axiale Länge erstrecken und parallel zur Schwenkachse 34 verlaufen. Diese Befestigungslöcher 46 sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen außerhalb des Innenraums der Getriebehalterung 40. Sie können aber auch teilweise oder gänzlich im Innenraum vorgesehen sein, beispielsweise bietet das Ausführungsbeispiel nach 7 im unteren Teil ausreichend Platz innerhalb des kreisförmigen Innenraums der Getriebehalterung 40.
Die Befestigungslöcher 46 dienen dazu, die Getriebehalterung 40 mit einem Teil des Kraftfahrzeugsitzes, beispielsweise mit einem Seitenteil 54, zu verbinden. Über die Getriebehalterung 40 werden sowohl das Getriebe 28 als auch der Elektromotor 20 befestigt. Der Elektromotor 20 braucht dann keine weitere, eigene Befestigung.
In der Ausführung nach 3 ist das Getriebegehäuse 32 aus einem Blechzuschnitt 48 gefertigt, der rechteckförmig ist. Er ist in die Form gebracht, die 3 zeigt, beispielsweise ist er gerollt. Dabei sind in den Randbereichen auch die Befestigungslöcher 46 ausgebildet. Die Durchgänge 44 können vor dem Rollvorgang, aber auch danach eingebracht werden.
Die bisher besprochenen Getriebehalterungen 40 sind einstückig. Dies gilt auch für das Getriebegehäuse 32 nach 7. Die beiden Ausführungen nach den 4 und 5 zeigen zweistückige Getriebegehäuse 32. Es kommt jeweils noch ein Schließteil 50 zum eigentlichen Getriebegehäuse 32 hinzu. Die eigentliche Getriebegehäuse 32 in der Ausbildung nach 4 oder 5 sind Abschnitte eines entsprechenden Strangpressprofils, wiederum sind die Durchgänge 44 separat eingearbeitet. Die freien Profilenden der eigentlichen Getriebehalterung 40 nach 4 haben nach außen gerichtete Nasen. Diese werden von dem etwa dachförmig ausgebildeten Schließteil 50 hintergriffen, das hierzu nach innen weisende Randbereiche hat. Auf diese Weise kann eine Vorspannung in die Getriebehalterung 40 eingebracht werden. Das Schließteil 50 kann hierfür auch leicht keilförmig ausgebildet sein.
In der Ausführung nach 5 ist das Schließteil 50 eine Lasche, die zugleich Muttern für Befestigungsschrauben 52 bildet.
In den Ausführungen nach 1 oder 2 bildet die Getriebehalterung 40 einen geschlossenen Ring. Dies gilt auch für das Ausführungsbeispiel nach 7. In der Ausführung nach 3 ist die Getriebehalterung 40 kein vollständig geschlossener Ring, er erstreckt sich aber über weit mehr als 270°. Die Befestigungslöcher 46 befinden sich an den Profilenden.
In den Ausführungen nach 4 oder 5 ist die eigentliche Getriebehalterung 40 ähnlich ausgebildet wie die Getriebehalterung 40 nach 3, diesmal wird aber durch das Schließteil 50 ein geschlossener Ring erreicht.
In der Ausführung nach 2 ist aufgrund der eingezeichneten Achslinien konkret ersichtlich, dass die Schwenkachse 34 die Achslinie 29 der Spindel 30 schneidet. Diese Verhältnisse liegen, ohne dass sie eingezeichnet sind, auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 vor. In der Ausführung nach 7 schneidet jedoch die Achslinie 29 der Spindel 30 die Schwenkachse 34 nicht, vielmehr fällt die Schwenkachse 34 zusammen mit der Achslinie 25 der Ausgangswelle 24. Dies hat den Vorteil, dass der Elektromotor 20 separat an geeigneter Stelle festgelegt werden kann und sich nicht notwendigerweise mit dem Getriebe 28 zusammen bewegt, wie dies in den Ausführungen beispielsweise nach 1 und 2 der Fall ist. Damit muss für den Elektromotor 20 kein Bewegungsfreiraum freigehalten werden. Die elektrischen Zuführungen des Elektromotors 20 müssen sich nicht bei einer Verstellung bewegen.
Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen sind die beiden teilzylindrischen Innenflächen 42, 44 der Getriebehalterung 40 an einem einzigen Bauteil ausgebildet, nämlich der Getriebehalterung 40 nach den Ausführungsbeispielen in den 1, 2, 3 und 7 bzw. der eigentlichen Getriebehalterung 40 nach den Ausführungsbeispielen gemäß den 4 und 5. Eine derartige einstückige Ausbildung der beiden teilzylindrischen Innenflächen 42, 43 ist vorteilhaft und erhöht die Präzision, ist aber nicht absolut notwendig. Ebenso ist es sehr vorteilhaft, wenn die beiden teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 je für sich einzeln einstückig bzw. an einem Bauteil ausgeführt sind, also nicht beispielsweise durch zwei separate Gehäuseteile realisiert sind. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn beide teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 an ein und demselben Gehäuseteil ausgebildet sind.
Dies zeigt 6. Hier wird das Getriebegehäuse 32 durch ein einzelnes Bauteil realisiert, eine derartige Konstruktion ist aus der eingangs genannten US 4,802,374 , siehe dort 5, bekannt. Im Gegensatz zu dem vorbekannten Getriebegehäuse 32 sind aber nun zusätzlich an dem einstückigen Getriebegehäuse 32 die beiden teilzylindrischen Außenflächen 31, 33 ausgebildet. Dadurch ist das Getriebegehäuse 32 nach 6 unmittelbar für den Einsatz beispielsweise im Ausführungsbeispiel nach 1 oder 2 geeignet.
In 3 ist ein Seitenteil 54 eines Kraftfahrzeugsitzes gezeigt. Dieses Seitenteil 54 steht für jedes beliebige Teil des Kraftfahrzeugsitzes, das gegenüber einem anderen Teil verstellt werden soll oder demgegenüber ein anderes Teil verstellt werden soll. Im Seitenteil 54 sind zwei Bohrungen vorgesehen, die in 3 nicht erkennbar sind, sie fluchten unmittelbar mit den Befestigungslöchern 46 und werden durch die beiden Befestigungsschrauben 52 durchgriffen. Im montierten Zustand, also im kompletten Stellantrieb, befindet sich der Elektromotor 20 auf derselben Seite des Seitenteils 54 wie die gezeigte Getriebehalterung 40. Für die Ausgangswelle 24 ist im Seitenteil 54 ein Fenster 56 vorgesehen.
Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist ein Aufnahmeteil 58 an der in diesem Ausführungsbeispiel ortsfesten, aber über das Getriebe 28 gedrehten Spindel 30 angeordnet. Es hat Löcher, über die eine Befestigung mit einem zu verstellenden Teil erfolgen kann. In der Ausführung nach 1 ist eine entsprechende Halterung 60 vorgesehen. In 7 sind Anschläge 62 gezeigt, die den Schwenkbereich des Getriebes 28 innerhalb der Getriebehalterung 40 in mindestens einer Schwenkrichtung um die Schwenkachse 34 begrenzen.

Claims

Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, – mit einem Elektromotor (20), der eine Ausgangswelle (24) hat, – mit einem Getriebe (28), das mit der Ausgangswelle (24) verbunden ist und ein Getriebegehäuse (32) aufweist, das zwei teilzylindrische Außenflächen (42, 43) hat, – mit einer Spindel (30), die mit dem Getriebe (28) in Verbindung ist, die ein Gewinde aufweist, und die quer zur Ausgangswelle (24) verläuft und – mit einer Getriebehalterung (40), die a) das Getriebegehäuse (321 umgreift, in der b) das Getriebegehäuse (32) um eine Schwenkachse (34) schwenkbar gehalten ist, welche parallel zur Ausgangswelle (24) verläuft, die c) zwei teilzylindrische Innenflächen (31, 33) hat, welche jeweils den Außenflächen (42, 43) angepasst sind und an diesen anliegen, und die d) eine Ausnehmung (44) oder zwei Ausnehmungen (44) für den Durchgang (44) der Spindel (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehalterung (40) Befestigungslöcher (46) aufweist, welche parallel zur Schwenkachse (34) verlaufen.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehalterung (40) aus einem rohrähnlichem Profilstück gefertigt ist, ins besondere ein Abschnitt von einem stranggepressten, rohrförmigen Profilstück aus Aluminium ist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehalterung (40) aus einem Blechzuschnitt (48) gefertigt ist, der in eine rohrähnliche Form gebogen ist, insbesondere gerollt ist.
Stellantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehalterung (40) ein Schließteil (50) aufweist, das zusammen mit dem rohrähnlichen Profilstück einen geschlossenen Ring bildet.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebehalterung (40) mit einer Vorspannung am Getriebegehäuse (32) anliegt.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungslöcher (46) sich über die gesamte axiale Länge der Getriebehalterung (40) erstrecken.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (44) als Langlöcher ausgebildet sind, deren Längsrichtung in Umfangsrichtung verläuft.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Anschläge (62) vorgesehen sind, die den Schwenkbereich des Getriebes (28) innerhalb der Getriebehalterung (40) in mindestens einer Schwenkrichtung um die Schwenkachse (34) begrenzen.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (30) im Getriebe (28) fest gelagert ist, dass die Getriebehalterung (40) eine Ausnehmung (44) aufweist, durch die die Spindel (30) ragt, und dass eine Spindelmutter (26) vorgesehen ist, die auf die Spindel (30) aufgeschraubt ist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (30) durch das Getriebe (28) hindurchläuft und relativ zum Getriebe (28) längsbewegbar ist, und dass zwei Ausnehmungen (44) vorgesehen sind, durch die die Spindel (30) hindurchragt.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (28) mit dem Elektromotor (20) mechanisch zu einer Einheit verbunden ist, insbesondere dass das Getriebe (28) nur zusammen mit dem Elektromotor (20) im Getriebegehäuse (32) bewegbar ist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (32) eine Kunststoffoberfläche hat, vorzugsweise dass das Getriebegehäuse (32) aus Kunststoff gefertigt ist.
Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, wobei der Kraftfahrzeugsitz ein Seitenteil (54) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Seitenteil (54) Bohrungen vorgesehen sind, die mit den Befestigungsbohrungen (46) fluchten.
Stellantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (20) sich auf derselben Seite des Seitenteils (54) wie die Getriebehalterung (40) befindet.
Stellantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (54) mindestens eine Haltevorrichtung (64) für die Getriebehalterung (40) aufweist.
Stellantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (54) mindestens ein Fenster (56) aufweist.
Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Außenflächen (31, 33) zentrisch zu der Schwenkachse (34) sind.
Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (34) die Achslinie (29) der Spindel (30) oder die Achslinie (25) der Ausgangswelle (24) schneidet.
Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei teilzylindrischen Innenflächen (31, 33) an ein und demselben Bauteil ausgebildet sind.