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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selektiven, einmotorigen Betätigung mehrerer Freiheitsgrade einer mehrfach ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere einer mehrfachen Fahrzeugsitzverstellung, mit einem Getriebe mit selektiv koppelbaren Ausgangsorganen und einer Bedienungsvorrichtung zur Steuerung des Getriebes gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verteilergetriebe mit mehreren, selektiv mit einem angetriebenen oder antreibbaren Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen, eine kurz als Bedienungsvorrichtung bezeichnete Steuer- und/oder Betätigungsvorrichtung für ein Verteilergetriebe mit mehreren, selektiv mit einem angetriebenen oder antreibbaren Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen, und eine mit einer kurz als Bedienungsvorrichtung bezeichneten Steuer- und/oder Betätigungsvorrichtung und einem Verteilergetriebe mit mehreren, selektiv mit einem angetriebenen oder antreibbaren Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen ausgestattete Vorrichtung zur einmotorigen, unabhängigen Betätigung einer in mehreren, unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere einer mehrfachen Fahrzeugsitzverstellung. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Fahrzeugsitz mit einer mehrfachen Fahrzeugsitzverstellung.
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Bekannt ist, Einrichtungen von Fahrzeugen elektromotorisch unterstützt zu verstellen und in eine gewünschte Lage und Position einzustellen. Typische Beispiele sind elektromotorisch betätigbare Fensterheber und Schiebedächer, elektromotorisch betätigbare Fahrzeugschließeinrichtungen, elektromotorisch verstellbare Außenrückblickspiegel, elektromotorisch betätigbare Verdecke, elektromotorisch ganz oder teilweise zu öffnende und/oder zu schließende Fahrzeugtüren und/oder -klappen, sowie elektrisch ein- und verstellbare Fahrzeugsitze, um ohne Anspruch auf Vollständigkeit nur einige denkbare Einrichtungen aufzuzählen.
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Bei den bisherigen Lösungen zur Vornahme einer entsprechenden elektromotorisch unterstützten Ver- und/oder Einstellung ist für jeden Freiheitsgrad, in dem eine individuelle Ver- und/oder Einstellung elektromotorisch unterstützt vorgenommen werden kann, ein eigener Elektromotor nebst erforderlicher, entsprechend der vorzunehmenden Ver- und/oder Einstellung auf die jeweilige Einrichtung ausgeprägter Einwirkungseinrichtungen notwendig.
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Damit einhergehend ist ein hoher Ressourcenverbrauch der aufgrund der teils sehr stark zu dimensionierenden elektromotorischen Antriebe ein hohes Fahrzeuggewicht mit entsprechend nachteiligem Energieverbrauch und hohe Kosten sowohl in der Herstellung, als auch im Betrieb nach sich zieht.
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Durch
US 7 313 982 B2 ist ein Getriebe bekannt, welches mehrere um parallel verlaufende Drehachsen in Reihe angeordnete und in permanentem Eingriff miteinander stehende Abtriebsritzel aufweist. Eines der Abtriebsritzel ist permanent mit einem Antriebsmotor gekoppelt. Bei einem Betrieb des Motors drehen sich alle Abtriebsritzel um die ihnen jeweils zugeordnete Drehachse. Jedem Abtriebsritzel ist eine um die Drehachse des jeweiligen Abtriebsritzels drehbar gelagerte Ausgangswelle zugeordnet. Um ein Abtriebsritzel selektiv mit der diesem zugeordneten Ausgangswelle zu kuppeln weist jedes der Abtriebsritzel eine zentrale Öffnung mit in axialer Richtung der dem jeweiligen Abtriebsritzel zugeordneten Drehachse verlaufenden, in radialer Richtung zur jeweiligen Drehachse abgerundeten Nuten auf. Ferner weist jede Ausgangswelle einen koaxial zur jeweiligen Drehachse angeordneten hohlzylinderförmigen Abschnitt mit einer Mantelfläche mit einem dem Innendurchmesser der zentralen Öffnung entsprechenden Außendurchmesser auf. Innerhalb des hohlzylinderförmigen Abschnitts ist eine Kolbenstange entlang der Drehachse axial beweglich geführt angeordnet. Die Mantelfläche weist radiale Durchgangsöffnungen für Kugelelemente mit einem Durchmesser mindestens doppelt so groß wie die Tiefe der Nuten auf. Die Kolbenstange weist einen Hals mit einem Außendurchmesser auf, der kleiner ist, als ein Innendurchmesser des hohlzylindrischen Abschnitts abzüglich etwa des doppelten Durchmessers der Kugelelemente. An den Hals schließt sich eine kegelstumpförmige Partie an, entlang welcher der Außendurchmesser vom Hals an kontinuierlich zunimmt. Die Kugelelemente sind in dem hohlzylinderförmigen Abschnitt der Ausgangswelle zwischen der Mantelfläche und der Kolbenstange gleichmäßig verteilt angeordnet. Durch eine Bewegung der Kolbenstange werden die Kugelelemente durch die radialen Durchgangsöffnungen in die Nuten gedrückt, wodurch das entsprechende Abtriebsritzel mit der diesem zugeordnete Ausgangswelle gekuppelt wird. Die Bewegung der Kolbenstange erfolgt elektromagnetisch.
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Nachteilig hieran ist unter anderem, dass gleichzeitig mehrere Ausgangswellen mit dem Motor gekuppelt werden können. Hierdurch muss der Motor so stark dimensioniert werden, dass er gleichzeitig alle Ausgangswellen unter voller Last anzutreiben in der Lage ist. Dies stellt eine erhebliche Ressourcenverschwendung dar, insbesondere da mit einem solchen Getriebe vornehmbare Einstellungen während der überwiegenden Betriebsdauer eines Fahrzeugs unverändert bleiben.
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Durch WO 2009/ 127 839 A1 ist eine Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs bekannt. Diese umfasst ein Getriebe mit einem Eingangsorgan und mehreren selektiv mit dem Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen sowie eine Bedienungsvorrichtung zur Vornahme wenigstens der selektiven Kopplung der Ausgangsorgane mit dem Eingangsorgan. Das Getriebe weist eine mindestens der Zahl der Ausgangsorgane entsprechende Anzahl von parallel zueinander verlaufenden Drehachsen auf. Die Ausgangsorgane sind jeweils um eine Drehachse drehbar gelagert. Das Eingangsorgan ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Je Drehachse ist je ein um die Drehachse drehbar gelagertes Rad vorgesehen. Die Räder sind miteinander gekoppelt. Das um dieselbe Drehachse wie das Eingangsorgan drehbar gelagerte Rad ist unverdrehbar mit dem Eingangsorgan verbunden. Jedem Ausgangsorgan ist ein unverdrehbar mit diesem verbundenes und um dieselbe Drehachse drehbar gelagertes, in axialer Richtung entlang der Drehachse gegenüber dem um dieselbe Drehachse drehbar gelagerten Rad verschiebbar angeordnetes Kupplungselement zugeordnet. Jedes Kupplungselement und jedes um dieselbe Drehachse drehbar gelagerte Rad weisen miteinander korrespondierende, durch eine Verschiebung des Kupplungselements in axialer Richtung entlang der Drehachse gegenüber dem Rad miteinander in und außer Eingriff bringbare Kupplungsmittel auf. Die Bedienungsvorrichtung weist eine normal zu den Drehachsen verlaufende Nockenwelle mit je einem Nockenpaar je Ausgangsorgan auf. Die Nockenwelle wird von einem Elektromotor angetrieben. Die beiden Nocken eines Nockenpaars weisen gleiche Drehwinkellagen in Bezug auf die Nockenwelle auf. Die verschiedenen Nockenpaare hingegen weisen unterschiedliche Drehwinkellagen in Bezug auf die Nockenwelle auf. Bei einer Drehung der Nockenwelle betätigen die Nocken in ihren unterschiedlichen Drehwinkellagen ein Kupplungsmittel nach dem anderen. Jedes Nockenpaar wirkt dabei auf genau ein Kupplungsmittel ein, indem dessen Nocken stirnseitig beidseits der jeweiligen Drehachse auf das sich im Betätigungsfall selbst um die Drehachse drehende Kupplungsmittel drückt.
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Durch
DE 199 50 520 C1 ist eine Bedienungsvorrichtung für eine einmotorige, selektive Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs bekannt. Die Bedienungsvorrichtung umfasst ein Sperrmittel. Die Bedienungsvorrichtung weist je Freiheitsgrad der Ver- und Einstellung ein zwischen zwei Schaltstellungen und einer zwischen diese befindliche Neutralstellung beweglich angeordnetes Betätigungsmittel auf. Das Sperrmittel umfasst eine beweglich angeordnete und beidseitig federbelastete Aneinanderreihung einer Mehrzahl von an Trennstellen aneinander angrenzenden Sperrmittelpartien. Wenn alle Betätigungsmittel deren Neutralstellungen einnehmen, nimmt die Aneinanderreihung eine Neutralstellung ein, bei der jedem Betätigungsmittel eine Trennstelle zugeordnet ist. Wenn ein Betätigungsmittel dessen Neutralstellung verlässt, wird die Aneinanderreihung an der dem Betätigungsmittel zugeordneten Trennstelle gegen die beidseitige Federbelastung verdrängt. Dadurch wird die Zuordnung der Trennstellen und der Betätigungsmittel aufgehoben, wodurch das mindestens eine verbleibende Betätigungsmittel in dessen Neutralstellung blockiert ist. Die Bedienungsvorrichtung wirkt auf ein Getriebe mit einem Eingangsorgan und mehreren selektiv mit dem Eingangsorgan koppelbare Ausgangsorgane ein. Das Eingangsorgan ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Die Ausgangsorgane sind durch Schalträder von koaxial angeordneten Planetengetrieben gebildet. Sie sind über Kegelradgetriebe mit jeweils einer flexiblen Welle gekoppelt, die in beliebiger Richtung normal zur Drehachse des Eingangsorgans abgehen. Die Planetenträger der einzelnen Planentengetriebe sind alle um die Drehachse des Eingangsorgans drehbar gelagert und untrennbar mit diesem verbunden. Die Bedienungsvorrichtung dient der Vornahme wenigstens der selektiven Kopplung der Ausgangsorgane mit dem Eingangsorgan. Dies erfolgt durch ein Verschwenken einer Sperrklinke je Planetengetriebe radial zur Drehachse. Die Sperrklinke weist zwei fest miteinander verbundene Rastklinken auf, die abwechselnd in Eingriff mit jeweils am Umfang zweier koaxial zur Drehachse angeordneter Schalträder mit Innenverzahnung angeordneter Rastverzahnungen bringbar sind. Bowdenzüge verbinden die Betätigungsmittel mit den Sperrklinken.
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Durch US 2006 / 0 011 005 A1 ist ein Getriebe mit einem Eingangsorgan und mehreren selektiv mit dem Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen bekannt. Das Getriebe weist eine mindestens der Zahl der Ausgangsorgane entsprechende Anzahl von parallel zueinander verlaufenden Drehachsen auf. Die Ausgangsorgane sind jeweils um eine Drehachse drehbar gelagert. Das Eingangsorgan ist um eine Drehachse drehbar gelagert. Je Drehachse ist je ein um die Drehachse drehbar gelagertes Rad vorgesehen. Die Räder sind miteinander gekoppelt.
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Jedem Ausgangsorgan ist ein unverdrehbar mit diesem verbundenes und um dieselbe Drehachse drehbar gelagertes, in axialer Richtung entlang der Drehachse gegenüber dem um dieselbe Drehachse drehbar gelagerten Rad verschiebbar angeordnetes Kupplungselement zugeordnet. Jedes Kupplungselement und jedes um dieselbe Drehachse drehbar gelagerte Rad weisen miteinander korrespondierende, durch eine Verschiebung des Kupplungselements in axialer Richtung entlang der Drehachse gegenüber dem Rad miteinander in und außer Eingriff bringbare Kupplungsmittel auf. Die Kupplungsmittel umfassen eine Innenverzahnung, eine in dieser drehbar gelagerte Hohlwelle mit radialen Öffnungen, eine in dieser axial verschiebbare Doppelkegelanordnung mit einer jüngsten Stelle, sowie vermittels einer axialen Verlagerung der Doppelkegelanordnung entlang der Drehachse relativ zur Hohlwelle durch die radialen Öffnungen radial ausfahrbare Kugeln, welche hierdurch in Eingriff mit der Innenverzahnung bringbar sind.
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Durch
GB 2 153 218 A sind verschiedene Möglichkeiten einer Kopplung eines einzigen Antriebsmotors mit verschiedenen Stelleinrichtungen eines Fahrzeugsitzes bekannt. Eine Variante sieht ein Verschieben des Motors quer zu den Drehachsen verschiedener, zu Stelleinrichtungen des Fahrzeugsitzes führender Abtriebsorgane und eine anschließende Kopplung mit dem jeweiligen Abtriebsorgan vor.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung und hierfür erforderliche Komponenten, insbesondere ein kurz als Getriebe bezeichnetes Verteilergetriebe mit mehreren, selektiv mit einem angetriebenen oder antreibbaren Eingangsorgan koppelbaren Ausgangsorganen und eine kurz als Bedienungsvorrichtung bezeichneten Steuer- und/oder Betätigungsvorrichtung für ein entsprechendes Verteilergetriebe zu entwickeln, welche eine einmotorige, unabhängige und individuelle Betätigung der Ver- und Einstellungen einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere der Vornahme einer kurz als mehrfache Fahrzeugsitzverstellung bezeichneten Ver- und Einstellung eines mehrfach verstellbaren Fahrzeugsitzes erlauben. Ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit einer entsprechenden Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeugsitz zu entwickeln.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und mit dem Fahrzeugsitz mit den Merkmalen gemäß Anpruch 14. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
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Die Erfindung betrifft demnach eine Vorrichtung zur einmotorigen, unabhängigen und individuellen Betätigung der Ver- und Einstellungen einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs sowie einen hiermit ausgestatteten Fahrzeugsitz.
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Die Erfindung und deren Vorteile werden im Nachfolgenden anhand von in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander entsprechen in den Figuren nicht immer den realen Größenverhältnissen, da in den Figuren einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung und ein mit einer solchen ausgestatteter Fahrzeugsitz ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- 1 eine Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer ersten perspektivischen Ansicht.
- 2 eine Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
- 3 ein Getriebe einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht.
- 4 ein um eine Drehachse drehbar gelagertes Ausgangsorgan mit einem um dieselbe Drehachse drehbar gelagerten Rad und einem unverdrehbar mit dem Ausgangsorgan verbundenen, entlang der Drehachse verschiebbar angeordneten Kupplungselement eines Getriebes einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht.
- 5 eine das Zusammenwirken einer Bedienungsvorrichtung und eines Kupplungselements einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs verdeutlichende perspektivische Detailansicht. Das Getriebe der Vorrichtung ist der Übersichtlichkeit halber mit teilweise entfernten Rädern sowie entferntem Eingangsorgan dargestellt.
- 6 eine Bedienungsvorrichtung einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer ersten perspektivischen Ansicht.
- 7 eine Bedienungsvorrichtung einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einer zweiten perspektivischen Ansicht.
- 8 eine Bedienungsvorrichtung einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in einem Querschnitt.
- 9 einen mit einer Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs ausgestatteten Fahrzeugsitz in einer perspektivischen Vorderansicht.
- 10 eine perspektivische Detailansicht der Anordnung und Unterbringung der Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs in dem Fahrzeugsitz aus 9 in einer perspektivischen Ansicht von unten.
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Eine in 1 bis 10 ganz oder in dargestellte Vorrichtung 01 zur einmotorigen Betätigung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs zwecks Vornahme unabhängiger und individueller Ver- und Einstellungen der Freiheitsgrade der Einrichtung, wie etwa eines in 9 und 10 dargestellten Fahrzeugsitzes 100, umfasst:
- - ein Getriebe 02 mit einem beispielsweise elektromotorisch angetriebenen oder antreibbaren Eingangsorgan 21 und mindestens zwei selektiv mit dem Eingangsorgan 21 koppelbare Ausgangsorganen 22, und
- - eine Bedienungsvorrichtung 03 zur Vornahme wenigstens der selektiven Kopplung der Ausgangsorgane 22 des Getriebes 02 mit dem Eingangsorgan 21.
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Der Antrieb des Eingangsorgans 21 des Getriebes 02 erfolgt vorzugsweise mittels eines in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motors 04, beispielsweise eines Elektromotors 40.
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Zur Weitergabe der Drehbewegungen kann an ein oder an mehrere der Ausgangsorgane 21 des Getriebes 02 jeweils ein Übertragungsmittel 05 angeschlossen oder anschließbar sein, beispielsweise eine als eine flexible Welle ausgeführte Anschlusswelle 50, um die Drehbewegung des Ausgangsorgans 22 bei dessen Kupplung mit dem angetriebenen Eingangsorgan 21 beispielsweise an eine ver- und/oder einstellbare Einrichtung oder innerhalb einer ver- und/oder einstellbaren Einrichtung zu übertragen.
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Das Getriebe 02 weist eine mindestens der Zahl der Ausgangsorgane 21 entsprechende Anzahl von Drehachsen 20 auf.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass der Begriff Drehachse in diesem Zusammenhang eine geometrische Achse und nicht ein Maschinenelement bezeichnet.
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Alle Drehachsen 20 verlaufen parallel zueinander.
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Die Ausgangsorgane 22 sind jeweils um eine Drehachse 20 drehbar gelagert. Das Eingangsorgan 21 ist ebenfalls um eine Drehachse 20 drehbar gelagert. Die Organe 21, 22 können um jeweils eigene Drehachsen 20 drehbar gelagert sein, es kann jedoch das Eingangsorgan 21 um eine Drehachse 20 drehbar gelagert sein, um welche auch ein Ausgangsorgan 22 drehbar gelagert ist.
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Je Drehachse 20 ist ein um die entsprechende Drehachse 20 drehbar gelagertes Rad 23 vorgesehen. Die Räder 23 sind miteinander gekoppelt, so dass die Drehung eines Rads 23 um dessen Drehachse 20 die Drehungen des oder der verbleibenden Räder 23 um dessen oder deren Drehachsen 20 zur Folge hat. Das um dieselbe Drehachse 20 wie das Eingangsorgan 21 drehbar gelagerte Rad 23 ist unverdrehbar mit dem Eingangsorgan 21 verbunden.
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Jedem Ausgangsorgan 22 ist ein unverdrehbar mit diesem verbundenes und um dieselbe Drehachse 20 wie dieses drehbar gelagertes, in axialer Richtung entlang der Drehachse 20 gegenüber dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 verschiebbar angeordnetes Kupplungselement 24 zugeordnet.
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Damit ist jedes Ausgangsorgan 22 mit einem diesem zugeordneten und um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten sowie in axialer Richtung gegenüber dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 entlang der Drehachse 20 verschiebbar angeordneten Kupplungselement 24 unverdrehbar verbunden.
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Die Ausgangsorgane 22 und die diesen jeweils zugeordneten Kupplungselemente 24 weisen korrespondierende, bei einer Annäherung in axialer Richtung beispielsweise in Eingriff bringbare und bei einer entgegengesetzten Entfernung wieder außer Eingriff bringbare und/oder voneinander lösbare Kupplungsmittel 25 auf.
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Der gegenseitige Eingriff der Kupplungsmittel 25 kann einen unter dem Begriff Eingriff zusammengefassten reib- und/oder formschlüssigen Kontakt vorsehen und/oder umfassen.
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Jedes Kupplungselement 24 und jedes um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerte Rad 23 weisen demnach miteinander korrespondierende, durch eine Verschiebung des Kupplungselements 24 in axialer Richtung entlang der Drehachse 20 gegenüber beziehungsweise relativ zu dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 miteinander in und wieder außer Wirkverbindung bringbare Kupplungsmittel 25 auf.
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Beispielsweise können die Kupplungsmittel 25 in und wieder außer reibschlüssige Wirkverbindung und/oder in und wieder außer formschlüssige Wirkverbindung bringbar sein, welche vorzugsweise bei einer durch Einrücken des Kupplungselements 24 stattfindenden Verringerung des axialen Abstands zwischen einem Kupplungselement 24 und dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 miteinander in Eingriff kommen und bei einer durch Ausrücken des Kupplungselements 24 stattfindenden Vergrößerung des Abstands wieder außer Eingriff kommen.
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Die Bedienungsvorrichtung 03 umfasst ein Sperrmittel 31 und je Ausgangsorgan 22 ein vorzugsweise in einem Freiheitsgrad, beispielsweise in einer Linearbewegung oder in einer Drehbewegung zwischen zwei Schaltstellungen und einer zwischen diesen befindlichen Neutralstellung hin- und her beweglich angeordnetes Betätigungsmittel 30.
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Jedes Betätigungsmittel 30 ist dabei einem Ausgangsorgan, genauer dem um dieselbe Drehachse 20, wie das entsprechende Ausgangsorgan 22 drehbar und axial verschiebbar angeordneten Kupplungselement 24 zugeordnet.
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Jedes Betätigungsmittel 30, steht mit dem Kupplungselement 24 des jeweiligen Ausgangsorgans 22 in derartiger Wirkverbindung oder ist mit dem Kupplungselement 24 des jeweiligen Ausgangsorgans 22 in derartige Wirkverbindung bringbar, dass eine Bewegung des Betätigungsmittels 30 aus der Neutralstellung in jede der beiden Schaltstellungen eine Verschiebung des Kupplungselements 24 in axialer Richtung entlang der Drehachse 20 gegenüber beziehungsweise relativ zu dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 zur Folge hat. In jeder der Schaltstellungen stehen die Kupplungsmittel 25 des Rads 23 und des Kupplungselements 24 miteinander in Eingriff, wohingegen sie in der Neutralstellung außer Eingriff stehen.
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Ein zwischen seinen zwei Schaltstellungen und der zwischen diesen befindlichen Neutralstellung hin- und her beweglich angeordnetes Betätigungsmittel 30 verschiebt bei einer Bewegung aus der Neutralstellung in jede der Schaltstellungen das mit ihm in Wirkverbindung stehende Kupplungselement 24 in der selben axialen Richtung und rückt dabei jeweils die Kupplungsmittel 25 des Kupplungselements 24 und des um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rads 23 ineinander ein.
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Eine Bewegung eines mit einem Kupplungselement 24 eines Ausgangsorgans 22 in Wirkverbindung stehenden Betätigungsmittels 30 der Bedienungsvorrichtung 03 hat hiernach eine Veränderung einer axialen Entfernung des Kupplungselements 24 zu dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 des jeweiligen Ausgangsorgans 22 zur Folge.
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Das Sperrmittel 31 umfasst eine bevorzugt in einem Freiheitsgrad beweglich angeordnete und beidseitig federbelastete Aneinanderreihung 32 einer Mehrzahl von an jeweils einem Betätigungsmittel 31 zugeordneten Trennstellen 33 aneinander angrenzenden Sperrmittelpartien 34. Der Freiheitsgrad kann durch eine Führung vorgegeben sein.
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Wenn alle Betätigungsmittel 30 deren Neutralstellungen einnehmen, nimmt die Aneinanderreihung 32 eine Neutralstellung ein. In der in 8 dargestellten Neutralstellung der Aneinanderreihung 32 befindet sich jeweils eine Trennstelle 33 an jedem der Betätigungsmittel 30.
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Wenn ein Betätigungsmittel 30 dessen Neutralstellung verlässt, wird die Aneinanderreihung 32 an der dem Betätigungsmittel 30 zugeordneten Trennstelle 33 gegen die beidseitige Federbelastung verdrängt, so dass die Neutralstellung der Aneinanderreihung 32 nicht mehr vorliegt. Dadurch wird die Zuordnung der Trennstellen 33 und der Betätigungsmittel 30 beziehungsweise der verbleibenden Trennstellen 33 zu jeweils einem Betätigungsmittel 30 beziehungsweise zwischen der mindestens einen verbleibenden Trennstelle 33 und dem mindestens einen verbleibenden Betätigungsmittel 30 aufgehoben. Dadurch ist das mindestens eine verbleibende Betätigungsmittel 30 in dessen Neutralstellung blockiert.
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Ein zwischen seinen zwei Schaltstellungen und der zwischen diesen befindlichen Neutralstellung hin- und her beweglich angeordnetes Betätigungsmittel 30 verdrängt bei einer Bewegung aus seiner Neutralstellung die zunächst in ihrer Neutralstellung befindliche Aneinanderreihung 32 der Sperrmittelpartien 34 ausgehend von der dem entsprechenden Betätigungsmittel 30 zugeordneten Trennstelle 33. Hierdurch verschieben sich alle Sperrmittelpartien 34 ausgehend von der dem entsprechenden Betätigungsmittel 30 zugeordneten Trennstelle 33. Dadurch ist dem mindestens einen verbleibenden Betätigungsmittel 30 keine Trennstelle 33 mehr zugeordnet, durch welche hindurch ein verbleibendes Betätigungsmittel 30 selbst die Aneinanderreihung 32 verdrängen könnte. Somit ist das mindestens eine verbleibende Betätigungsmittel 30 in dessen Neutralstellung blockiert und kann nicht ebenfalls aus dessen Neutralstellung ausgelenkt werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass jeweils nur ein Ausgangsorgan 22 mit dem Eingangsorgan 21 gekoppelt werden kann. Dadurch kann ein zum Antrieb des Eingangsorgans 21 vorgesehener Motor 04 entsprechend kleiner dimensioniert werden, als wenn dieser grundsätzlich in der Lage sein muss, die über zwei oder mehr oder gar alle Ausgangsorgane 22 angeschlossenen Lasten gleichzeitig anzutreiben.
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1, 2, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen jeweils eine Bedienungsvorrichtung 03 mit drei Betätigungsmitteln 30. Die Anzahl der Betätigungsmittel 30 ist hierbei lediglich beispielhaft zu verstehen und hängt von der Anzahl der unabhängig motorisch ver- und/oder einstellbaren Freiheitsgrade einer in mehreren Freiheitsgraden ver- und/oder einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs ab. Bei der in 9 und 10 dargestellten Einrichtung handelt es sich um einen Fahrzeugsitz 100, der beispielsweise in der Neigung seiner Rückenlehne 101, der Höhe seiner Sitzfläche 102 und der Neigung seiner Sitzfläche 102 motorisch ver- und/oder einstellbar ist. In 1, 5, 9 und 10 befindet sich beispielsweise das mittlere Betätigungsmittel 30 in einer ersten, hier oberen Schaltstellung, wohingegen die verbleibenden beiden äußeren Betätigungsmittel 30 in ihren jeweiligen Neutralstellungen blockiert sind. In 6 und 7 befindet sich beispielsweise das mittlere Betätigungsmittel 30 in einer zweiten, hier unteren Schaltstellung, wohingegen die verbleibenden beiden äußeren Betätigungsmittel 30 wiederum in ihren jeweiligen Neutralstellungen blockiert sind.
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Die Betätigungsmittel 30 können beispielsweise linear- oder drehbeweglich sein, oder aus der Neutralstellung hin zu einer ersten Schaltstellung linear- oder drehbeweglich und aus der Neutralstellung hin zu einer zweiten Schaltstellung dreh- oder linearbeweglich sein.
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Zur axialen Verschiebbarkeit eines Kupplungselements 24 kann das Kupplungselement 24 eine unverdrehbar mit einem Ausgangsorgan 22 verbundene, gegenüber diesem in axialer Richtung zur jeweiligen Drehachse 20 verschiebbare Scheibe umfassen, welche an deren Umfang zumindest teilweise von einem parallel zur Drehachse 20 beweglich angeordneten Greif- und/oder Führungselement 62 umgriffen ist. Zwischen dem Führungselement 62 und dem Umfang der Scheibe können Lagermittel, beispielsweise Gleitlagermittel und/oder Wälzlagermittel vorgesehen sein.
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Nachdem die Wirkverbindung zwischen einem Betätigungsmittel 30 und einem einem Ausgangsorgan 22 zugeordneten Kupplungselement 24 derart ausgeführt ist, dass eine Auslenkung eines Betätigungsmittels 30 aus dessen Neutralstellung egal in welche seiner beiden Schaltstellungen eine Verringerung des Abstands zwischen einem um eine Drehachse 20 drehbar gelagerten Rad 23 und dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar und in axialer Richtung zu der Drehachse 20 angeordneten Kupplungselement 24 bewirkt, in Folge dessen die Kupplungsmittel 25 des Rads 23 und des Kupplungselements 24 miteinander in Eingriff kommen, kann eine Ausgestaltung der Mittel 06, welche die Wirkverbindung herstellen, eine an einem Betätigungsmittel 30 vorgesehene, ausgehend von einem tiefsten Einschnitt 36 in Richtung der Beweglichkeit des Betätigungsmittels 30 beidseitig ansteigende, doppelkeilförmige Rampe 37 an dem Betätigungsmittel 30 umfassen, in der ein Bügel 60 eingehängt ist, der beispielsweise mit einem Bowdenzug 61 verbunden ist, wie dies in 1, 2, 5, 6, 7, 9 und 10 dargestellt ist.
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Der Bowdenzug 61 kann wie in 5 dargestellt wiederum mit einem Führungselement 62 verbunden sein, das entlang einer parallel zu den Drehachsen 20 verlaufenden Achse 63 beispielsweise gegen eine Rückstellung bewirkende Federkraft axial verschiebbar geführt ist. Das Führungselement 62 kann eine Klaue 64 umfassen, welche in eine beispielsweise am Umfang des Kupplungselements 24 vorgesehene und durch Führungen 27 begrenzte Gleitfläche 26 eingreifen kann. Ebenfalls ist eine Ausgestaltung denkbar, bei der das Kupplungselement 24 zwei durch eine beispielsweise mittige Führung getrennte Gleitflächen 26 aufweist und das Führungselement 62 zwei beidseits der mittigen Führung in die Gleitflächen 26 eingreifende Klauen 64 aufweist. In jedem der geschilderten Fälle gleiten bei einer Drehbewegung des Kupplungselements 24 die Klaue 64 und die Gleitfläche 26 sowie die Führungen 27 aufeinander. Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung mit Lagermitteln denkbar, wobei die Klaue 64 hierbei das Kupplungselement 24 an dessen Umfang vollständig umgreift und zwischen dem Kupplungselement 24 und der Klaue 64 beispielsweise Wälz- oder Kugellager angeordnet sind. Die Gleitfläche 26 kann die zuvor erwähnte, vom Kupplungselement 24 umfasste Scheibe zumindest teilweise bilden oder umfassen, oder kann von dieser zumindest teilweise gebildet oder umfasst sein.
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Die Wirkverbindung zwischen einem Betätigungsmittel 30 und einem Ausgangsorgan 22 zugeordneten Kupplungselement 24 kann demnach beispielsweise ein Zugmittel umfassen. Ein denkbares Zugmittel ist beispielsweise ein Bowdenzug 61.
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Ein Bowdenzug 61 stellt ein einfaches Mittel dar, um die Bedienungsvorrichtung 03 entfernt von dem Getriebe 02 anordnen zu können.
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Das Kupplungselement 24 kann direkt oder indirekt, beispielsweise wie beschrieben via eines Führungselements 62, entgegen der Zugrichtung des Zugmittels federbelastet sein. Die Kupplungsmittel 25 können hiernach gegen eine Federbelastung miteinander in Eingriff bringbar sein.
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Denkbar ist auch die Verwendung eines kombinierten Zug- und Druckmittels oder zweier in entgegengesetzten Zugrichtungen wirkender Zugmittel, mit dem beziehungsweise mit denen durch Betätigung in entgegengesetzten Richtungen eine Axialverschiebung des Kupplungselements 24 in entgegengesetzten Richtungen vorgenommen werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich können die Betätigungsmittel 30 beispielsweise gegen eine beidseitige Federbelastung derart federbelastet sein, dass sie ohne äußere Krafteinwirkung alle deren Neutralstellungen einnehmen. Dies kann beispielsweise durch eine rampenförmige Ausgestaltung des Zusammenwirkens des Sperrmittels 31 und der Betätigungsmittel 30 erzielt werden, wie dies am Beispiel von an den Trennstellen 33 kegel- beziehungsweise rampenförmig angespitzt zusammenkommenden Sperrmittelpartien 34 und korrespondierenden, ebenfalls kegel- beziehungsweise rampenförmig zur Trennstelle 33 hin verjüngender Ausnehmungen 35 an den Betätigungsmitteln 30 in 8 dargestellt ist.
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Jedes Betätigungsmittel 30 kann demnach eine beispielsweise doppelkeilförmige Ausnehmung 35 zur Aufnahme eines Teils der Aneinanderreihung 32 des Sperrmittels 31 aufweisen, welche bei einer Auslenkung des Betätigungsmittels 30 aus dessen Neutralstellung die Aneinanderreihung 32 verdrängt und in welche die Aneinanderreihung 32 bei einer Auslenkung aus deren Neutralstellung in das Betätigungsmittel 30 einrückt und dadurch das Betätigungsmittel 30 in dessen Neutralstellung blockiert.
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Beispielsweise können die Ausnehmungen 35 und/oder die Sperrmittelpartien 34 mit einer beispielswiese keilförmigen Geometrie ausgeführt sein, welche es erlaubt, die Aneinanderreihung 32 an einer Trennstelle 33 zu teilen und dadurch gegen deren beidseitige Federbelastung zu verdrängen.
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Die Aneinanderreihung 32 kann beispielsweise durch alle Betätigungsmittel 30 hindurchgehend beweglich angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass die Aneinanderreihung 32 die Betätigungsmittel 30 jeweils nur tangiert. Ebenfalls denkbar ist, dass die Aneinanderreihung 32 entfernt von den Betätigungsmitteln 30 angeordnet ist, wobei an oder mit den Betätigungsmitteln 30 verbunden Verdrängungsmittel vorgesehen sind, die bei einer Bewegung jedes der Betätigungsmittel 30 in die Aneinanderreihung an einer der Trennstellen 33 einzudringen versuchen und sich so bei einer gleichzeitigen Betätigung mehrerer Betätigungsmittel 33 gegenseitig blockieren, oder bei einer Betätigung nur eines Betätigungsmittels 30 die Sperrmittelpartien 34 der Aneinanderreihung 32 gegen deren Federbelastung an einer Trennstelle 33 verdrängen und dadurch die verbleibenden Betätigungsmittel 30 in deren Neutralstellungen blockieren.
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Jeder Drehachse 20 kann ein Ausgangsorgan 22 zugeordnet sein. Demnach kann koaxial zum Eingangsorgan 21 ein um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagertes Ausgangsorgan 22 vorgesehen sein.
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Bei einer in 3 dargestellten Ausgestaltung des Getriebes 02 ist einer Drehachse 20 das Eingangsorgan 21 und den verbleibenden Drehachsen 20 jeweils ein Ausgangsorgan 22 zugeordnet. Der Drehachse 20 des Eingangsorgans 21 ist hierbei kein Ausgangsorgan 22 zugeordnet.
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Die Räder 23 können jeweils:
- - als ein Zahnrad mit einer Außenverzahnung, oder
- - als eine Kurvenscheibe, oder
- - als eine Rolle ausgeführt sein.
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Die Räder 23 benachbarter Drehachsen 23 können aufeinander abwälzen oder durch ein Zugmittel miteinander gekoppelt sein.
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Die Räder 23 des Getriebes 02 können demnach form- und/oder kraftschlüssig miteinander gekoppelt sein. Ferner können die Räder 23 bei Drehung des Eingangsorgans 21 alle in derselben oder in unterschiedlichen, beispielsweise abwechselnden Drehrichtungen drehen. Sind die Räder 23 als Rollen ausgebildet, so können diese an ihrem Umfang mit einer haftreibungserhöhenden Oberfläche ausgeführt sein, beispielsweise einer aufgerauten und/oder mit einem beispielsweise elastischen Material versehenen Oberfläche. Ist ein Zugmittel zur gegenseitigen Kopplung der Räder 23 vorgesehen, so kann dieses an seiner mindestens einen den Rädern 23 zugewandten Oberfläche mit einem die Geräuschentwicklung verringernden und/oder haftreibungserhöhenden Belag ausgebildet und/oder versehen sein, beispielsweise aus einem Kunststoff und/oder einem elastischen Material, wie etwa einer Gummimischung. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das Getriebe 02 als eine Kombination aus beispielsweise Stirnradgetriebe und Zugmittelgetriebe ausgeführt ist, bei der Räder 23 teils aufeinander abwäzen und teils mittels eines Zugmittels gegenseitig gekoppelt sind.
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Jedem Betätigungsmittel 30 kann mindestens ein Schaltmittel 07 zugeordnet sein. Das Schaltmittel 07 veranlasst den Antrieb des Eingangsorgans 21, wenn ein Betätigungsmittel 30 dessen Neutralstellung verlässt.
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Grundsätzlich ist es möglich, Schaltmittel 07 derart in die Bedienungsvorrichtung 03 zu integrieren, dass durch eine Betätigung eines einem Ausgangsorgan 22 zugeordneten beziehungsweise mit dem diesem zugeordneten Kupplungselement 24 in Wirkverbindung stehenden Betätigungsmittels 30 zunächst die Kupplungsmittel 25 miteinander in Eingriff gebracht werden, bevor ein Schaltmittel 07 den Antrieb des Eingangsorgans 21 veranlasst. Ebenfalls möglich ist ein zeitgleiches Einrücken beziehungsweise in Eingriff Bringen der Kupplungsmittel 25 und einer Veranlassung des Antriebs des Eingangsorgans 21.
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Vorzugsweise veranlasst das mindestens eine einem Betätigungsmittel 30 zugeordnete Schaltmittel 07 einen entgegengesetzten Antrieb des Eingangsorgans 21, wenn das Betätigungsmittel 30 dessen Neutralstellung hin zu einer ersten dessen beider Schaltstellungen verlässt, als wenn das Betätigungsmittel 30 dessen Neutralstellung hin zu einer zweiten dessen beider Schaltstellungen verlässt.
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Beispielsweise können die Schaltmittel wie in 6 und 7 dargestellt je Betätigungsmittel 30 zwei Schalter 70 umfassen, die vermittels zweier an dem Betätigungsmittel 30 angeordneten, beispielsweise gleichzeitig als Endanschläge dienenden, beispielsweise als Stifte ausgeführten Auskragungen 38 betätigt werden.
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Jedem Betätigungsmittel 30 kann ein die Neutralstellung umfassender Neutralbereich zwischen den Schaltstellungen zugeordnet sein. Sind zusätzliche Schaltmittel 07 vorgesehen, so kann zunächst innerhalb des Neutralbereichs ein Schaltmittel 07 betätigt werden, wodurch das Eingangsorgan 21 angetrieben wird, und erst im Anschluss hieran mit dem Verlassen des Neutralbereichs die Kupplungsmittel 25 miteinander in Eingriff gebracht werden.
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In dem die Neutralstellung umfassenden und um die Neutralstellung jedes Betätigungsmittels 30 herum angeordneten Neutralbereich befinden sich die Kupplungsmittel 25 des dem vermittels des entsprechenden Betätigungsmittel 30 selektiv mit dem Eingangsorgan 21 kuppelbaren Ausgangsorgan 22 zugeordneten Rads 23 und Kupplungselements 24 frei von gegenseitigem Eingriff. Innerhalb des Neutralbereichs wird jedoch eine Inbetriebnahme eines das Eingangsorgan 21 antreibenden Motors 04 geschaltet, wobei ausgehend von der Neutralstellung bei einer Bewegung des Betätigungsmittels 30 in entgegengesetzten Richtungen der Motor 04 in entgegengesetzte Drehrichtungen geschaltet wird.
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Die Kupplungsmittel 25 können wie in 4 dargestellt, korrespondierende Ausnehmungen 28 und Vorsprünge 29, beispielsweise in den Rädern 23 und/oder in den Kupplungselementen 24 außermittig angeordnete Durchgangsöffnungen und/oder Sacklöcher sowie in diese einführbare, in Richtung entlang der Drehachse 20 abstehende Zapfen, Stifte, Bolzen, Anformungen umfassen.
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Ebenfalls denkbar sind korrespondierende Verzahnungen an den einander zugewandten Stirnseiten der einander zugeordneten Räder 23 und Kupplungselemente 24, welche bei einer axialen Annäherung miteinander in Eingriff kommen und/oder bringbar sind.
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Wichtig ist hervorzuheben, dass bei der in mehreren Freiheitsgraden ver- und/oder einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs, zur selektiven Vornahme der Ver- und/oder Einstellungen die Vorrichtung 01 vorgesehen ist, wie etwa dem in 9 und 10 dargestellten Fahrzeugsitz 100 mit einer mehrfachen Sitzverstellung, einerseits direkt durch die Drehbewegung eines Ausgangsorgans 22 eine Ver- und/oder Einstellung vorgenommen werden kann, beispielsweise angepasst durch ein weiteres, unmittelbar an dem ver- und/oder einstellbaren Teil der Einrichtung angeordnetes Getriebe, oder indirekt, indem die Drehbewegung genutzt wird, beispielsweise um auf ein Fluid einzuwirken, welches beispielsweise via eines in seinem Volumen veränderlichen Kissens oder via einer Veränderung eines zwischen einem Zylinder und einem Kolben eingeschlossenen Volumens eine Einstellung bewirkt.
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Beispielsweise kann mindestens ein Ausgangsorgan 22 mit einer Pumpe verbunden sein, welche ein aufblasbares Kissen oder dergleichen befüllt oder entleert. Im Falle eines Kissens etwa kann vorgesehen sein, nur in einer Schaltposition einen Antrieb des Eingangsorgans 21 zu veranlassen, wohingegen in der anderen Schaltstellung ein Ventil geöffnet werden kann, durch welches das Fluid, vorzugsweise Luft, dem Kissen wieder entweichen kann.
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Im Falle eines Zylinders kann eine aktive Veränderung des Volumens in beiden Richtungen vorgesehen sein. Dabei ist denkbar, ein konstantes Volumen vorzusehen, wie beispielsweise in einem doppeltwirkenden Zylinder, welches dann zwischen zwei Teilvolumina durch Umkehr der Drehrichtungen hin- und her gepumpt werden kann.
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Das Prinzip des als ein Verteilgetriebe ausgeführten Getriebes 02 sieht vor, die Leistung eines Motors 04 über das Eingangsorgan 21 in das Getriebe 02 einzuleiten. Durch eine Übertragung des Drehmomentes an mehrere Ausgangsorgane 22 und die Möglichkeit, die Übertragung des Drehmomentes an jedes der Ausgangsorgane 22 selektiv ein- und wieder auszuschalten, können mit nur einem einzigen Motor 04 verschiedene Versteller einer in mehreren Freiheitsgraden ein- und verstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs, wie etwa eines Fahrzeugsitzes 100 mit einer mehrfachen Fahrzeugsitzverstellung, angesteuert werden. Da bei üblichen elektrischen Sitzverstellungen aus elektrotechnischen Gründen oftmals nur zwei Verstellungen gleichzeitig betätigt werden können und da die Leistung des Elektromotors 40 für nur eine Verstellung ausreicht, wurde festgelegt, dass die Verstellungen nur seriell genutzt werden können. Würde eine parallele Ansteuerung ermöglicht, müsste der Elektromotor 40 entsprechend eine höhere Leistung haben und würde demnach auch mehr Gewicht aufweisen sowie größere Kosten verursachen.
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Die Steuerung des Getriebes 02 kann sowohl elektrisch als auch mechanisch erfolgen. Hierzu umfasst die Vorrichtung 01 eine Bedienungsvorrichtung 03, welche ein Nutzer betätigt um die Einrichtung, beispielsweise den Fahrzeugsitz 100 zu verstellen. Die Verstellungen können mittels verschiedenartiger Übertragungsmittel 05, wie beispielsweise flexibler sowie starrer Anschlusswellen 50 an die Ausgangsorgane 22 des Getriebes 02 angebunden sein. Dies hängt von dem notwendigen Moment ab, das übertragen werden muss.
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In 9 und 10 ist dargestellt, wie die das Getriebe 02 sowie die entfernt von diesem anordbare Bedienungsvorrichtung 03 umfassende Vorrichtung 01 in das Gesamtsystem eines Fahrzeugsitzes 100 integriert ist. Um die Ausgangsorgane 22 des Getriebes 02 ein- bzw. auszuschalten werden Kupplungen benötigt, die mit der Bedienungsvorrichtung 03 verbunden sind.
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Das Moment wird an ein weiteres Getriebe übertragen, das zwei Aufgaben erfüllt. Zum einen stellt es die Selbsthemmung sicher, die notwendig ist, um die Verstellung auf der Position zu halten und im Crashfall die Arretierung sicherzustellen, und zum Anderen die Übersetzung, die notwendig ist um die Verstellung zu betreiben. Das selbsthemmende Getriebe treibt schließlich die Verstellungen an.
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Das Konzept der erfindungsgemäßen Vorrichtung 01 sieht vor, dass ein Nutzer ein beispielsweise als einen Hebel ausgeführtes Betätigungsmittel 30 bewegt, um eine Ver- und/oder Einstellung einer in mehreren unabhängigen Freiheitsgraden ver- und/oder einstellbaren Einrichtung eines Fahrzeugs zu aktivieren. Der Hebel schließt eine der beispielsweise ein um eine Drehachse 20 drehbar gelagertes Rad 23 und das um dieselbe Drehachse 20 drehbar und axial entlang dieser verschiebbar angeordnete Kupplungselement 24 sowie die an dem Rad 23 und dem Kupplungselement 24 vorgesehenen Kupplungsmittel 25 umfassenden, beispielsweise formschlüssigen Kupplungen und aktiviert mittels zugeordneter Schaltmittel 07, beispielsweise einen beispielsweise als ein Mikroschalter ausgeführten Schalter 70, den beispielsweise als Elektromotor 40 ausgeführten Motor 04. Der Elektromotor 40 wird hierbei vorzugsweise erst eingeschaltet, wenn die Kupplung geschlossen ist. Dies kann über den zurückgelegten Weg des Hebels und der Position des Mikroschalters sichergestellt sein. Die Drehrichtungsumkehr wird ebenfalls über einen Mikroschalter realisiert, der eine Umpolung des Elektromotors 40 auslöst.
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Zur Bedienung des Getriebes 02 und des Motors 04 können beispielsweise L-förmige Hebel als Betätigungsmittel 30 vorgesehen sein, wie in 1, 2, 5, 6 und 7 dargestellt. Die beispielsweise als Hebel ausgeführten Betätigungsmittel 30 sind Teil der Bedienungsvorrichtung 03, deren Sperrmittel 31 sicherstellt, dass nur ein Hebel bedienbar ist und ausschließt, dass mehr als ein Hebel zur gleichen Zeit bedient werden kann. Zudem sind in der Bedienungsvorrichtung 03 die beispielsweise als Hebel ausgeführten Betätigungsmittel 30 integriert sowie vorzugsweise die beispielsweise als Schalter 70, vorzugsweise als Mikroschalter ausgeführten Schaltmittel 07 untergebracht. Somit ist die Bedienungsvorrichtung 03 zusammen mit den beispielsweise mindestens einen auch als Seilzug bezeichenbaren Bowdenzug 61 umfassenden Mitteln 06, welche die Wirkverbindung zwischen einem Betätigungsmittel 30 und einem Ausgangsorgan 22 zugeordneten Kupplungselement 24 herstellen, als mechanische Steuerung aufzufassen.
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Die Bedienungsvorrichtung 03 ist in ihrem Querschnitt in 7 dargestellt. Die beispielsweise als Hebel ausgeführten Betätigungsmittel 30 können sowohl gezogen als auch gedrückt werden und ermöglichen zusammen mit den Mikroschaltern das Vor- oder Zurückfahren eines kurz als Versteller bezeichneten Mittels, welches durch eine Drehbewegung betätigt, eine Ver- und/oder Einstellung eines Teils einer Einrichtung eines Fahrzeugs veranlasst. Beim Ziehen der Hebel werden die beispielsweise als Stifte ausgeführten Sperrmittelpartien 34 vom Hebel weggedrückt, somit wird ein Stift nach links und ein Stift nach rechts verschoben. Durch das Verschieben der Stifte werden die anderen Hebel blockiert, somit kann nur ein Hebel herausgezogen werden. Im Fall, dass zwei Hebel gleichzeitig gezogen werden, blockieren sie sich gegenseitig. Wird beispielsweise der erste und der letzte Hebel gezogen, werden die Stifte vom ersten Hebel nach rechts und vom zweiten Hebel allerdings nach links gedrückt.
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Somit ist es nicht möglich, zwei oder mehr etwa als Hebel ausgeführte Betätigungsmittel 30 gleichzeitig zu ziehen. Auf Ihrer Position werden die Stifte durch Schraubenfedern gehalten, damit sie nach Betätigung auf die ursprüngliche Position zurückfahren. Damit bilden die beispielsweise als Stifte ausgeführten Sperrmittelpartien 34 eine beidseitig federbelastete Aneinanderreihung 32.
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An der Bedienungsvorrichtung 03 kann ein beispielsweise als ein Bowdenzug 61 ausgeführter Seilzug je Betätigungsmittel 30 angebracht sein, der bei Betätigung eines Hebels gezogen wird. Sowohl beim Ziehen als auch beim Drücken eines Hebels wird der Seilzug gezogen und schaltet somit die entsprechende Kupplung.
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In 3 ist auf der linken Seite das Eingangsorgan 21 zu erkennen, dass der Motor 04 beispielsweise durch eine Vierkantverbindung angebracht ist. Anders als bei den beispielsweise als Wellen ausgebildeten Ausgangsorganen 22, ist das um dieselbe Drehachse 20 wie das Eingangsorgan 21 drehbar gelagerte Rad 23 unverdrehbar, beispielsweise fest mit dem Eingangsorgan 21 verbunden. Die Räder 23 sind immer miteinander gekoppelt, wobei eine Drehung eines der Räder 23 die Drehung der verbleibenden Räder 23 zur Folge hat. Demnach drehen sich alle Räder 23 mit, wenn das Eingangsorgan 21 angetrieben wird. Die Räder 23 können miteinander gekoppelt sein, beispielsweise indem diese als Zahnräder mit einer Außenverzahnung ausgeführt sind, mittels der sie in gegenseitigem Eingriff stehen. Zur Verringerung der Geräuschentwicklung kann die Außenverzahnung als eine Schrägverzahnung ausgeführt sein. Da die um dieselben Drehachsen 20 wie die Ausgangsorgane 22 drehbar gelagerten Räder 23 nicht drehfest mit den Ausgangsorganen verbunden sind, drehen sich die Ausgangsorgane 22 bei nicht geschalteter Kupplung nicht mit. Wird eine Kupplung geschaltet, wird das Drehmoment vom Rad 23 über das Kupplungselement 24 an das beispielsweise als eine Ausgangswelle ausgeführte Ausgangsorgan 22 übertragen und an die gegebenenfalls vorgesehene, an das Ausgangsorgan 22 angeschlossene Anschlusswelle 50 weitergeleitet.
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Die Kupplungsmittel 25 können beispielsweise formschlüssig korrespondierend ausgeführt sein. In 4 ist eine Abwandlung einer Klauenkupplung als Kupplungsmittel 25 dargestellt. Das Rad 23 ist mit einem rotatorischem Freiheitsgrad drehbar um die beispielsweise durch das beispielsweise als Welle ausgestaltete Ausgangsorgan 22 gebildete oder von dieser umfassten Drehachse 20 gelagert. Das Rad 23 wird über das Eingangsorgan 21 sowie gegebenenfalls weitere zwischen dem mit dem Eingangsorgan 21 unverdrehbar verbundene Rad 23 und dem Ausgangsorgan 22 angeordnete Räder 23 von dem vorzugsweise als Elektromotor 40 ausgeführten Motor 04 angetrieben.
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Ist die Kupplung nicht geschaltet und der Motor 04 eingeschaltet dreht sich das Rad 23, aber das Ausgangsorgan 22 dreht nicht mit, sondern bleibt stehen. Wird die Kupplung geschaltet, greifen die beispielsweise am Kupplungselement 24 vorgesehenen und beispielsweise als Stifte ausgeführten Vorsprünge 29 in die beispielsweise am Rad 23 vorgesehenen Ausnehmungen 28 und verbinden das Rad 23 mit dem ebenfalls um dieselbe Drehachse 20 wie das Rad 23 drehbar angeordnete Kupplungselement 24. Das Kupplungselement 24 ist wiederum beispielsweise durch eine korrespondierende Außen- und Innenverzahnung unverdrehbar mit dem um dieselbe Drehachse 20 drehbar gelagerten, beispielsweise als eine kurz als Welle bezeichnete Ausgangswelle ausgeführten Ausgangsorgan 22 verbunden, so dass ein Drehmoment auf das Ausgangsorgan 22 übertragen wird. Die radiale Lagerung des Zahnrades ermöglicht es, dass mehrere Abgänge der Welle in einer Reihe angeordnet werden. Somit wird der verfügbare Bauraum besser ausgenutzt und eine flexible Anordnung der Wellen erreicht.
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Bei elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzen erfolgt die Verstellung der Position des Sitzes durch Elektromotoren, die an der Struktur des Sitzes angebracht sind und diese verstellen. Die Verstellung der Kontur des Sitzes, beispielsweise die Verstellung der Seitenwangen oder der Lordose, wird häufig über elektrische Antriebe oder pneumatische Kissen erreicht. Für jede Verstellung einen Elektromotor einzusetzen, bringt ein hohes Gewicht mit sich. Ein Elektromotor für die Höhenverstellung wiegt beispielsweise 500g. Insbesondere in der Rücklehne eines Fahrzeugsitzes eingebrachtes Gewicht hat zur Folge, dass die Struktur der Rücklehne und des gesamten Fahrzeugsitzes im Fall eines Unfalls eine höhere Kraft aufnehmen muss. Ebenfalls ist ein geringes Gewicht des Fahrzeugsitzes bei Elektrofahrzeugen wichtig, da die Masse des Fahrzeuges direkt in die Reichweite eingeht.
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Die Erfindung erlaubt es die Anzahl der Elektromotoren aus Kosten- und Gewichtsgründen zu verringern ohne die Funktionalität zu beeinträchtigen. Dies wird durch eine Vorrichtung 01 mit einem auch als Verteilgetriebe bezeichenbaren Getriebe 02 erreicht, welches es ermöglicht, mit nur einem Elektromotor 40 mehrere Sitzversteller anzutreiben. Im Vergleich zum Stand der Technik kann der Elektromotor 40 zur weiteren Gewichtseinsparung kleiner dimensioniert werden, da durch die Erfindung sichergestellt ist, dass jeweils nur ein Ausgangsorgan 22 des Getriebes 02 gleichzeitig mit dem Eingangsorgan 21 gekuppelt ist.
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Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugeinrichtungen, Antrieben und Vorrichtungen zu deren Ver- und Einstellung gewerblich anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Vorrichtung zur einmotorigen Betätigung
- 02
- Getriebe
- 03
- Bedienungsvorrichtung
- 04
- Motor
- 05
- Übertragungsmittel
- 06
- Mittel
- 07
- Schaltmittel
- 20
- Drehachse
- 21
- Eingangsorgan
- 22
- Ausgangsorgan
- 23
- Rad
- 24
- Kupplungselement
- 25
- Kupplungsmittel
- 26
- Gleitfläche
- 27
- Führungen
- 28
- Ausnehmungen
- 29
- Vorsprünge
- 30
- Betätigungsmittel
- 31
- Sperrmittel
- 32
- Aneinanderreihung
- 33
- Trennstelle
- 34
- Sperrmittelpartien
- 35
- Ausnehmung
- 37
- Rampe
- 40
- Elektromotor
- 50
- Anschlusswelle
- 60
- Bügel
- 61
- Bowdenzug
- 62
- Führungselement
- 63
- Achse
- 64
- Klaue
- 70
- Schalter
- 100
- Fahrzeugsitz
