DE102008017006A1

DE102008017006A1 - Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebegehäuse

Info

Publication number: DE102008017006A1
Application number: DE102008017006A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr. Beneker; Burckhard Becker
Original assignee: C Rob Hammerstein GmbH
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2008-12-24
Also published as: CN101327751A; US7938034B2; FR2917677A1; FR2917677B1; CN101327751B; US20080314174A1

Abstract

Der Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug hat einen Elektromotor (20), der eine Ausgangswelle (26) treibt, und ein Getriebe, das eine Schnecke (28), eine Spindelmutter (32) und eine Spindel (34) aufweist. Die Schnecke (28) ist mit der Ausgangswelle (26) drehverbunden. Die Spindelmutter (32) weist ein Schneckenrad auf, das mit der Schnecke (28) in Eingriff ist und weiterhin ein Spindelgewinde auf, das mit der Spindel (34) in Eingriff ist. Die Schnecke (28) hat eine Schneckenachse (30) und die Spindelmutter (32) hat eine Spindelmutterachse (36). Die Schneckenachse (30) schließt mit der Spindelmutterachse (36) einen Winkel alpha zwischen 85° und 5°, vorzugsweise zwischen 75° und 40°, ein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Elektromotor, der eine Ausgangswelle hat, mit einem Getriebe, das eine Schnecke, eine Spindelmutter und eine Spindel aufweist, wobei die Schnecke mit der Ausgangswelle drehverbunden ist, die Spindelmutter ein Schneckenrad aufweist, dass mit der Schnecke in Eingriff ist und die Spindelmutter weiterhin ein Spindelgewinde aufweist, das mit der Spindel in Eingriff ist, wobei die Schnecke eine Schneckenachse hat und die Spindelmutter eine Spindelmutterachse hat, sowie auf eine Längsverstelleinrichtung, die mit einem derartigen Stellantrieb ausgerüstet ist. Derartige Stellantriebe sind aus WO 03/068551 A1 , US 5,924,668 A , US 5,860,319 A und US 6,260,922 B1 vorbekannt.
Dabei verlaufen die Schneckenachsen in einem Winkel von 90° oder in einem Winkel von 0° zur Längsrichtung der Spindel, wobei die Längsrichtung der Spindel mit der Spindelmutterachse zusammenfällt. Üblicherweise ist der Elektromotor über eine biegsame Welle mit dem Getriebe verbunden, also mit der Schnecke. Es hat sich nun gezeigt, dass diese biegsame Welle im Betrieb Geräusche erzeugen kann, die zumeist nicht permanent auftreten, aber bei bestimmten Belastungen, ggf. auch nur bei einer Verstellrichtung, auftreten. Derartige Geräusche sind nachteilig. Es sind bereits viele Versuche unternommen worden, die Geräusche zu mindern oder zu dämpfen.
Bei vielen Stellantrieben, beispielsweise demjenigen nach der genannten US 6,260,922 B1 , befindet sich der Elektromotor auf einer Verbindungslinie der Schnecken der beiden Schienenpaare. Die biegsame Welle verläuft mehr oder weniger geradlinig. Dabei befindet sich der Elektromotor an einer Stelle des Kraftfahrzeugsitzes, an der wenig Platz vorhanden ist, nämlich im Wesentlichen unmittelbar unterhalb eines Gesäßes eines Passagiers. Wenn man den Passagier so tief wie möglich innerhalb des Kraftfahrzeuges unterbringen will, ist unter seinem Gesäß zu wenig Platz für einen Elektromotor, wohl aber in x-Richtung weiter vorn, beispielsweise unterhalb der Oberschenkel.
Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, den Elektromotor in x-Richtung weiter vor dem Sitztiefsten anzuordnen, so dass insgesamt die Aufbauhöhe reduziert werden kann, also der Passagier näher einer Bodengruppe des Kraftfahrzeugs angeordnet werden kann, als dies bisher möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den Stellantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie in Weiterbildung durch eine Längsverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Die Erfindung schlägt somit vor, die Schnecke nicht mehr in einem Winkel von 90° oder 0° zur Spindelmutter anzuordnen, sondern in einem Winkelbereich, der zwischen diesen bisher bekannten Werten liegt. Dadurch ist es möglich, die Verbindungswelle zwischen Elektromotor und Getriebe nicht mehr parallel zur y-Richtung, sondern in einem Winkel von mehr als 5° zu dieser Richtung anzuordnen. Auf diese Weise kann der Elektromotor in x-Richtung an einer anderen Stelle angeordnet sein als das Getriebe. Dadurch kann das Getriebe im Bereich des Sitztiefsten positioniert werden, der Elektromotor in x-Richtung aber davor oder ggf. auch dahinter, nämlich an einer Stelle, wo für den Passagier weniger Raum benötigt wird. So kann der Elektromotor beispielsweise unterhalb der Oberschenkel des Passagiers angeordnet sein, er kann also der Sitzvorderkante näher rücken als dies nach dem Stand der Technik bisher möglich ist.
Vorzugsweise ist die Schnecke über eine biegsame Welle mit der Ausgangswelle des Elektromotors verbunden und verläuft die biegsame Welle gekrümmt, wobei zwischen Schnecke und Ausgangswelle der Krümmungssinn beibehalten ist, nämlich entweder eine Rechtskurve oder eine Linkskurve darstellt, jedenfalls keinen Wendepunkt aufweist. Bei diesem Stellantrieb verläuft die Verbindungswelle zwischen Ausgangswelle und Schnecke nicht mehr geradlinig, sondern hat eine Krümmung, sie hat allerdings lediglich eine Krümmung in einem Krümmungssinn. Es hat sich gezeigt, dass biegsame Wellen, die nur in einem Richtungssinn gekrümmt sind, deutlich weniger Geräusch produzieren, als einerseits gestreckt verlaufende biegsame Wellen und andererseits biegsame Wellen, die einen Wendepunkt in ihrer Biegung aufweisen.
Vorzugsweise definieren die Schneckenachsen der beiden Getriebe der beiden Schienenpaare eine Ebene und befindet sich die Ausgangswelle des Elektromotors entweder in dieser Ebene oder maximal 30 mm, vorzugsweise maximal 10 mm in z-Richtung nach oben oder unten versetzt. Auf diese Weise kann ein Ort angegeben werden, an dem ausreichend Platz für den Elektromotor ist.
In bevorzugter Ausbildung ist der Stellantrieb Teil einer Längsverstellvorrichtung, die zwei Schienenpaare aufweist. Dabei ist der Elektromotor zwischen diesen beiden Schienenpaaren angeordnet und befindet sich in x-Richtung vor der mindestens einen Spindelmutter, insbesondere mindestens 10 mm, vorzugsweise 30 mm, vor der mindestens einen Spindelmutter. Der erfindungsgemäße Stellantrieb eignet sich vorzugsweise für Längsverstellvorrichtungen, ist aber auch für andere Verstelleinrichtungen in einem Kraftfahrzeug, inscbesondere einem Kraftfahrzeugsitz einsetzbar.
Vorzugsweise befindet sich der Elektromotor mittig den beiden Schienenpaaren oder ist mindestens 10 mm aus der Mitte zu einem Schienenpaar hin versetzt. Dies ermöglicht eine günstige Positionierung des Elektromotors.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Folgenden näher erläutert wird.
In dieser Zeichnung zeigen:
1 eine prinzipielle Draufsicht in negativer z-Richtung auf die wesentlichen Teile einer Längsverstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz mit zwei Schienenpaaren, wobei ein oberes Schienenpaar schnittbildlich dargestellt ist, so dass man ein Getriebe erkennen kann,
2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugsitzes nach dem Stand der Technik mit einer darauf befindlichen Person und
3 die Darstellung wie 2, jedoch nunmehr nach der Erfindung.
Aus 1 ist ein Elektromotor 20 ersichtlich, der an seinen beiden Enden jeweils mit einer flexiblen Welle 22 bzw. 24 verbunden ist. Diese sind mit einer Ausgangswelle 26 des Elektromotors 20 verbunden. Jede flexible Welle 22 bzw. 24 ist ihrerseits jeweils mit einer Schnecke 28 verbunden, die eine Schneckenradachse 30 hat. Diese Schnecke 28 ist Teil eines Getriebes, zu dem noch eine Spindelmutter 32 und eine Spindel 34 gehören. Die Spindelmutter 32 hat eine Spindelmutterachse 36, die mit der Achse der Spindel 34 übereinstimmt. Das Getriebe ist in einem Getriebegehäuse 38 angeordnet. Zu den Einzelheiten des Getriebes, beispielsweise auch des Getriebegehäuses, wird auf den zitierten Stand der Technik verwiesen.
Die Schneckenachse 30 und die Spindelmutterachse 36 schließen einen Winkel alpha ein, der für den oberen Teil der 1 den Wert ca. 65° hat, für den unteren Teil in 1 beträgt der Winkel alpha etwa 60°. Im unteren Teil ist noch eine alternative Ausbildung für flexible Welle 24 gezeigt, nämlich in der Ausführung 24', hier verläuft sie gestreckt, wie es Stand der Technik ist, der Winkel alpha ist in diesem Fall 90°.
Die flexible Welle 22, die sich zwischen der Ausgangswelle 26 und der oberen Schnecke 28 erstreckt, verläuft gekrümmt, dabei hat sie nur einen Krümmungssinn, nämlich, gesehen vom Elektromotor 20, nur eine Rechtskrümmung. Sie hat keinen Wendepunkt. Die erste Ableitung ist stets größer Null oder kleiner Null, sie wird nicht null. Die flexible Welle 22 befindet sich in der Ebene der Zeichnung. Auch die untere flexiblere Welle 24 (in der Ausführung 24) hat eine Krümmung, auch diese Krümmung hat nur einen Krümmungssinn, es handelt sich, geht man wiederum vom Elektromotor 20 aus nach unten, um eine Linkskurve. Auch hier liegt kein Wendepunkt vor. Auch diese flexible Welle 24 befindet sich in der Ebene des Zeichnungsblattes.
Der Elektromotor 20, genauer gesagt die Ausgangswelle 26 und damit die Rotationsachse des Elektromotors 20, steht in einem Winkel von 90° zur Längsrichtung der beiden Schienenpaare 40, 42. Es ist möglich, den Elektromotor 20 in einem Winkel ungleich 90°, beispielsweise 80°, anzuordnen. Der Winkelbereich der Abweichung vom rechten Winkel sollte allerdings kleiner sein als der Winkel alpha bzw. α, beispielsweise sollte die Abweichung maximal 20°, insbesondere maximal 15° vom rechten Winkel betragen.
In der Darstellung gemäß 1 befindet sich der Elektromotor 20 nicht in gleichem Abstand von den beiden Schienenpaaren 40, 42, vielmehr ist er etwas näher dem zweiten Schienenpaar 42. Andere Ausbildungen sind möglich, insbesondere Ausbildungen, in denen der Elektromotor 20 sich mittig befindet.
Mit d ist der Versatz gezeigt, den die Ausgangswelle 26 des Elektromotors 20 hat von einer Linie 44, die in der Zeichnungsebene verläuft, rechtwinklig zur Spindelmutterachse 36 ist und durch den Mittelpunkt der oberen Schnecke 28 geht. Nach dem Stand der Technik würde sich die Ausgangswelle 26 auf der Linie 44 befinden. Um das Maß d kann der Elektromotor 20 in x-Richtung (im Wesentlichen in dieser Richtung) nach vorn versetzt werden.
Zusätzlich kann der Elektromotor 20 auch noch in z-Richtung versetzt sein gegenüber der Darstellung gemäß 1, also oberhalb der Ebene der Zeichnung oder unterhalb der Ebene der Zeichnung angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich eine räumlich günstige Position des Elektromotors 20 finden.
2 zeigt, wie im Stand der Technik der Elektromotor 20 in unmittelbarer Nähe zu einem Sitztiefsten 46 angeordnet ist. Zusätzlich ist noch gestrichelt eine Einfederung gezeigt, hier ist erkennbar, dass der Elektromotor 20 bereits mit der gestrichelten Einfederlinie kollidiert, so dass überhaupt kein Polster mehr verbleibt. Der Einfederweg ist durch zwei gegeneinander gerichtete Pfeile 48 deutlich gemacht.
Dagegen ist in der erfindungsgemäßen Ausbildung, wie sie 3 zeigt, der Elektromotor 20 um das Maß d im Wesentlichen in x-Richtung nach vorn versetzt. Es zeigt sich, dass er nun mit der gestrichelt dargestellten, maximalen Einfederlinie nicht mehr kollidiert und sich in ausreichendem Abstand vor dem Sitztiefsten 46 befindet. Bis auf die unterschiedliche Position des Elektromotors 20 unterscheiden sich die 2 und 3 sachlich nicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 03/068551 A1 [0001]
- US 5924668 A [0001]
- US 5860319 A [0001]
- US 6260922 B1 [0001, 0003]

Claims

Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, – mit einem Elektromotor (20), der eine Ausgangswelle (26) hat, – mit einem Getriebe, dass eine Schnecke (28), eine Spindelmutter (32) und eine Spindel (34) aufweist, wobei die Schnecke (28) mit der Ausgangswelle (26) drehverbunden ist, die Spindelmutter (32) ein Schneckenrad aufweist, das mit der Schnecke (28) in Eingriff ist und die Spindelmutter (32) weiterhin ein Spindelgewinde aufweist, das mit der Spindel (34) in Eingriff ist, wobei die Schnecke (28) eine Schneckenachse (30) hat und die Spindelmutter (32) eine Spindelmutterachse (36) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenachse mit der Spindelmutterachse (36) einen Winkel zwischen 85° und 5° vorzugsweise zwischen 70° und 40° einschließt.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (28) über eine biegsame Welle mit der Ausgangswelle (26) des Elektromotors (20) verbunden ist.
Stellantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsame Welle gekrümmt verläuft und zwischen Schnecke (28) und Ausgangswelle (26) der Krümmungssinn beibehalten ist, nämlich entweder eine Rechtskurve oder eine Linkskurve darstellt, jedenfalls keinen Wendepunkt auf weist.
Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (26) des Elektromotors (20) in einem Winkel von etwa 90°, vorzugsweise zwischen 75° und 105° zur Spindelmutterachse (36) verläuft.
Längsverstellvorrichtung mit einem Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverstellvorrichtung zwei Schienenpaare (40, 42) aufweist, und dass der Elektromotor (20) zwischen diesen beiden Schienenpaaren (40, 42) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (20) in x-Richtung sich vor der mindestens einen Spindelmutter (32), insbesondere mindestens 10 mm, vorzugsweise 30 mm, vor der mindestens einen Spindelmutter (32) befindet.
Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schienenpaar (40, 42) ein Getriebe zugeordnet ist, dass sich der Motor (20) zwischen zwei flexiblen Wellen (22, 24) befindet, und dass der Winkel, den die Schneckenachse (30) und die Spindelmutterachse (36) des einen Getriebes einschließen gleich ist mit oder mindestens 5° unterschiedlich ist zu dem Wert des Winkels, den die Spindelmutterachse (36) und die Schneckenachse (30) des anderen Getriebes einschließen.
Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Elektromotor (20) mittig zwischen den beiden Schienenpaaren (40, 42) oder mindestens 10 mm aus der Mitte zu einem Schienenpaar (40, 42) hin versetzt befindet.
Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenachsen (30) der beiden Getriebe der beiden Schienenpaare (40, 42) eine Ebene definieren und dass sich die Ausgangswelle (26) des Elektromotors (20) entweder in dieser Ebene befindet oder maximal 30 mm, vorzugsweise maximal 10 mm in z-Richtung nach oben oder unten versetzt ist.