DE102022110005A1 - Adjustment device and vehicle seat - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung (100) für eine Kopfstütze (3), mit- eine Kopfstützen-Anbindung (3a), wobei ein erster Gelenkarm (A) über ein erstes Gelenk (Ga) und ein zweiter Gelenkarm (B) über ein zweites Gelenk (Gb) an der Kopfstützen-Anbindung (3a) angelenkt sind,- eine Rückenlehnen-Anbindung (5), wobei der erste Gelenkarm (A) über ein drittes Gelenk (Ga) und der zweite Gelenkarm (B) über ein viertes Gelenk (Gd) an der Rückenlehnen-Anbindung (5) angelenkt sind, so dass sich ein Gelenkviereck (6) ausbildet, und- eine Antriebs-Einheit (4), die ausgebildet ist, derartig auf die beiden Gelenkarme (A, B) einzuwirken, dass sich die Kopfstützen-Anbindung (3a) bei einer Betätigung der Antriebs-Einheit (4) gegenüber der Rückenlehnen-Anbindung (5) verstellt.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Rückenlehnen-Anbindung (5) eine Getriebe-Einheit (7) angeordnet ist, wobei- ein erster Antrieb (4a) der Antriebs-Einheit (4) über die Getriebe-Einheit (7) sowohl auf den ersten Gelenkarm (A) als auch auf den zweiten Gelenkarm (B) einwirkt und unabhängig davon- ein zweiter Antrieb (4b) der Antriebs-Einheit (4) über die Getriebe-Einheit (7) sowohl auf den ersten Gelenkarm (A) als auch auf den zweiten Gelenkarm (B) einwirkt,wobei die beiden Antriebe (4a, 4b) unabhängig voneinander ansteuerbar sind, um über die Getriebe-Einheit (7) die Kopfstützen-Anbindung (3a) geführt von dem Gelenkviereck (6) gegenüber der Rückenlehnen-Anbindung (5) zu verstellen.The invention relates to an adjusting device (100) for a headrest (3), with a headrest connection (3a), with a first articulated arm (A) via a first joint (Ga) and a second articulated arm (B) via a second joint (Gb) are articulated to the headrest connection (3a), - a backrest connection (5), with the first articulated arm (A) via a third joint (Ga) and the second articulated arm (B) via a fourth joint (Gd ) are articulated to the backrest connection (5), so that a four-bar linkage (6) is formed, and - a drive unit (4) which is designed to act on the two articulated arms (A, B) in such a way that the headrest connection (3a) is adjusted relative to the backrest connection (5) when the drive unit (4) is actuated. According to the invention, a gear unit (7) is arranged on the backrest connection (5), wherein - a first drive (4a) of the drive unit (4) acts via the gear unit (7) on both the first articulated arm (A) and the second articulated arm (B) and, independently of this, - a second drive (4b ) the drive unit (4) acts via the gear unit (7) on both the first articulated arm (A) and the second articulated arm (B), the two drives (4a, 4b) being able to be controlled independently of one another to adjust the headrest connection (3a) guided by the four-bar linkage (6) relative to the backrest connection (5) via the gear unit (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Fahrzeugsitz mit einer derartigen Verstelleinrichtung.The invention relates to an adjusting device according to the preamble of
Üblicherweise sind Kopfstützen von Fahrzeugsitzen über eine Verstelleinrichtung verstellbar (manuell oder automatisiert) an der Rückenlehne befestigt. Die Kopplung zwischen der Rückenlehne und dem Fahrzeugsitz kann dabei beispielsweise über einen Gelenkmechanismus der Verstelleinrichtung erfolgen, der auch für eine entsprechende Führung der Kopfstütze sorgt. Der Gelenkmechanismus kann dabei nach Art eines Gelenkvierecks, beispielsweise einer Parallelogrammführung mit gleichlangen Gelenkarmen, wie in einer Ausführung in
In
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung sowie einen Fahrzeugsitz zu schaffen, bei denen mit kompakter und robuster Bauweise eine flexible Verstellung der Kopfstütze ermöglicht wird.The invention is based on the object of creating an adjustment device and a vehicle seat in which a flexible adjustment of the headrest is made possible with a compact and robust design.
Diese Aufgabe wird durch eine Verstelleinrichtung sowie einen Fahrzeugsitz nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.This task is solved by an adjustment device and a vehicle seat according to the independent claims. The subclaims describe preferred further developments.
Somit weist die Verstelleinrichtung für eine Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes mindestens auf:
- - eine Kopfstützen-Anbindung zur Anbringung an der Kopfstütze, wobei ein erster Gelenkarm über ein erstes Gelenk und ein zweiter Gelenkarm über ein zweites Gelenk an der Kopfstützen-Anbindung angelenkt sind,
- - eine Rückenlehnen-Anbindung zur Anbringung an einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, wobei der erste Gelenkarm über ein drittes Gelenk und der zweite Gelenkarm über ein viertes Gelenk an der Rückenlehnen-Anbindung angelenkt ist, so dass sich ein Gelenkviereck ausbildet, vorzugsweise eine Parallelogrammführung zum Beibehalten der Winkellage der Kopfstütze, wenn beide Gelenkarme parallel zueinander verlaufen, wobei beide Gelenkarme vorzugsweise auch dieselbe Länge aufweisen, und
- - eine elektrisch ansteuerbare Antriebs-Einheit, die nicht an der Kopfstütze angeordnet ist, vorzugsweise fest mit der Rückenlehnen-Anbindung verbunden ist, und die ausgebildet ist, derartig auf die beiden Gelenkarme einzuwirken, dass sich die Kopfstützen-Anbindung bei einer Betätigung der Antriebs-Einheit gegenüber der Rückenlehnen-Anbindung verstellt.
- - a headrest connection for attachment to the headrest, wherein a first articulated arm is connected to the headrest connection via a first joint and a second articulated arm is connected to the headrest connection via a second joint,
- - a backrest connection for attachment to a backrest of the vehicle seat, the first articulated arm being articulated via a third joint and the second articulated arm via a fourth joint on the backrest connection, so that a four-bar linkage is formed, preferably a parallelogram guide for maintaining the Angular position of the headrest when both articulated arms run parallel to one another, with both articulated arms preferably also having the same length, and
- - an electrically controllable drive unit, which is not arranged on the headrest, is preferably firmly connected to the backrest connection, and which is designed to act on the two articulated arms in such a way that the headrest connection opens when the drive unit is actuated. Unit adjusted relative to the backrest connection.
Erfindungsgemäß ist für eine automatisiert verstellbare Kopfstütze vorgesehen, dass bei dieser Verstelleinrichtung an der Rückenlehnen-Anbindung eine Getriebe-Einheit angeordnet ist, die vorzugsweise wie eine Art Differentialgetriebe aufgebaut ist, wobei
- - ein erster Antrieb der Antriebs-Einheit über die Getriebe-Einheit (gleichzeitig bzw. simultan) sowohl auf den ersten Gelenkarm als auch auf den zweiten Gelenkarm einwirkt, und unabhängig davon
- - ein zweiter Antrieb der Antriebs-Einheit über die Getriebe-Einheit ebenfalls (gleichzeitig bzw. simultan) sowohl auf den ersten Gelenkarm als auch auf den zweiten Gelenkarm einwirkt,
- - a first drive of the drive unit acts via the gear unit (simultaneously or simultaneously) on both the first articulated arm and the second articulated arm, and independently thereof
- - a second drive of the drive unit also acts (at the same time or simultaneously) on both the first articulated arm and the second articulated arm via the gear unit,
Erfindungsgemäß ist auch ein Fahrzeugsitz mit einer derartigen Verstelleinrichtung vorgesehen, wobei die Rückenlehnen-Anbindung an der Rückenlehne und die Kopfstützen-Anbindung mit der Kopfstütze verbunden sind.According to the invention, a vehicle seat is also provided with such an adjustment device, the backrest connection being connected to the backrest and the headrest connection being connected to the headrest.
Demnach kann also in einer abseits der Kopfstütze montierten Rückenlehnen-Anbindung sowohl die Antriebs-Einheit als auch die Getriebe-Einheit angeordnet sein, so dass für die Hauptfunktion der Verstellung kein Platz in der Kopfstütze vorzusehen ist und die empfindlichen Bauteile der Verstellmechanik nicht in die Kopfstütze zu implementieren sind. Die Getriebe-Einheit kann dabei mit geringem Bauaufwand geplant und geschützt in der Rückenlehne verbaut werden, so dass die beiden Antriebe jeweils unabhängig voneinander über das dritte Gelenk und das vierte Gelenk des Gelenkvierecks, die innerhalb der Getriebe-Einheit und damit der Rückenlehnen-Anbindung liegen, auf die beiden Gelenkarme einwirken. Über die Antriebs-Einheit kann dann sowohl eine vertikale als auch eine longitudinale Verstellung der Kopfstütze in automatisierter Weise erfolgen, indem die beiden Antriebe in entsprechender Weise unabhängig voneinander auf die Getriebe-Einheit einwirken. Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Antrieb und der zweite Antrieb jeweils für sich ausgebildet sind, die beiden Gelenkarme synchron und/oder simultan zu verstellen.Accordingly, both the drive unit and the gear unit can be arranged in a backrest connection mounted away from the headrest, so that no space is required in the headrest for the main function of adjustment and the sensitive components of the adjustment mechanism nik cannot be implemented in the headrest. The gear unit can be planned and protected in the backrest with little construction effort, so that the two drives are each independent of one another via the third joint and the fourth joint of the four-bar linkage, which lie within the gear unit and thus the backrest connection , act on the two articulated arms. Both vertical and longitudinal adjustment of the headrest can then be carried out in an automated manner via the drive unit, in that the two drives act on the transmission unit independently of one another in a corresponding manner. For this purpose, it is preferably provided that the first drive and the second drive are each designed to adjust the two articulated arms synchronously and/or simultaneously.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Getriebe-Einheit aufweist:
- - ein vorderes Kegelzahnrad, das innerhalb der Getriebe-Einheit um eine erste Träger-Drehachse schwenkbar mit der Gehäuse-Anbindung verbunden ist, wobei das dritte Gelenk auf der ersten Träger-Drehachse liegt, und
- - ein hinteres Kegelzahnrad, das innerhalb der Getriebe-Einheit um eine zweite Träger-Drehachse schwenkbar mit der Gehäuse-Anbindung verbunden ist, wobei das vierte Gelenk auf der zweiten Träger-Drehachse liegt, wobei eine vordere Gewindestange in ein vorderes Innengewinde des vorderen Kegelzahnrades entlang einer dritten Träger-Drehachse eingeschraubt ist und eine hintere Gewindestange in ein hinteres Innengewinde des hinteren Kegelzahnrades entlang einer vierten Träger-Drehachse eingeschraubt ist, wobei die vordere Gewindestange als Bestandteil des ersten Gelenkarms und die hintere Gewindestange als Bestandteil des zweiten Gelenkarms jeweils zu der Kopfstützen-Anbindung führen. Damit können mit den Kegelzahnrädern und den Gewindestangen zwei Gelenkarme ausgebildet werden, auf die über beide Antriebe eine Verstellung erreicht werden kann, wobei durch ein Verdrehen der Gewindestangen in den Innengewinden auch eine Höhenverstellung erreicht werden kann.
- - a front bevel gear, which is pivotally connected to the housing connection within the gear unit about a first carrier axis of rotation, the third joint lying on the first carrier axis of rotation, and
- - a rear bevel gear, which is pivotally connected to the housing connection within the gear unit about a second carrier axis of rotation, the fourth joint lying on the second carrier axis of rotation, with a front threaded rod in a front internal thread of the front bevel gear along a third carrier axis of rotation is screwed and a rear threaded rod is screwed into a rear internal thread of the rear bevel gear along a fourth carrier axis of rotation, the front threaded rod as part of the first articulated arm and the rear threaded rod as part of the second articulated arm each being connected to the headrest. Lead connection. This means that two articulated arms can be formed with the bevel gears and the threaded rods, to which adjustment can be achieved via both drives, and height adjustment can also be achieved by turning the threaded rods in the internal threads.
Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass die beiden Antriebe unabhängig voneinander sowohl auf das vordere Kegelzahnrad als auch auf das hintere Kegelzahnrad derartig einwirken können, vorzugsweise synchron, dass
- - das vordere Kegelzahnrad zusammen mit der eingeschraubten vorderen Gewindestange über das dritte Gelenk um die erste Träger-Drehachse und das hintere Kegelzahnrad zusammen mit der eingeschraubten hinteren Gewindestange über das vierte Gelenk um die zweite Träger-Drehachse verschwenken zum geführten Verstellen beider Gelenkarme, und/oder
- - sich die Kegelzahnräder derartig um ihre eigene Achse verdrehen, dass die in das jeweilige Innengewinde eingeschraubten Gewindestangen axial entlang der dritten Träger-Drehachse und der vierten Träger-Drehachse verstellt werden und sich dadurch ein Abstand zwischen dem ersten Gelenk und dem dritten Gelenk des ersten Gelenkarms und zwischen dem zweiten Gelenk und dem vierten Gelenk des zweiten Gelenkarms verändert.
- - pivot the front bevel gear together with the screwed-in front threaded rod via the third joint about the first carrier axis of rotation and the rear bevel gear together with the screwed-in rear threaded rod via the fourth joint about the second carrier axis of rotation for guided adjustment of both articulated arms, and / or
- - the bevel gears rotate about their own axis in such a way that the threaded rods screwed into the respective internal thread are adjusted axially along the third carrier axis of rotation and the fourth carrier axis of rotation, thereby creating a distance between the first joint and the third joint of the first articulated arm and changed between the second joint and the fourth joint of the second articulated arm.
Durch ein gezieltes Einwirken der beiden Antriebe auf die Kegelzahnräder, kann also entweder ein Verschwenken der Kegelzahnräder um die jeweiligen Träger-Drehachsen erreicht werden und damit ein Verschwenken des gesamten Gelenkarms, um die Kopfstütze insgesamt nach vorn bzw. in x-Richtung zu verstellen, oder aber ein Drehen der Kegelzahnräder um die eigene (Längsmittel-)Achse, um die Gewindestangen in axialer Richtung zu verstellen und damit die Kopfstütze ergänzend in vertikaler Richtung zu bewegen. Damit ist eine flexible Verstellung gegeben, wobei beide Bewegungen auch miteinander kombiniert werden können, wenn die beiden Antriebe entsprechend aufeinander abgestimmt angesteuert werden.Through a targeted action of the two drives on the bevel gears, either the bevel gears can be pivoted about the respective carrier axes of rotation and thus the entire articulated arm can be pivoted in order to adjust the headrest overall forward or in the x direction, or but rotating the bevel gears around their own (longitudinal center) axis in order to adjust the threaded rods in the axial direction and thus additionally move the headrest in the vertical direction. This provides a flexible adjustment, whereby both movements can also be combined with one another if the two drives are controlled in an appropriately coordinated manner.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Getriebe-Einheit zwei auf der ersten Träger-Drehachse koaxial zueinander liegende vordere Stirnräder jeweils mit einer achsparallelen Verzahnung und zwei auf der zweiten Träger-Drehachse koaxial zueinander liegende hintere Stirnräder jeweils mit einer achsparallelen Verzahnung aufweist,
wobei der erste Antrieb über eine erste Ausgangswelle sowohl auf eines der beiden vorderen Stirnräder als auch auf eines der beiden hinteren Stirnräder einwirkt und unabhängig davon der zweite Antrieb über eine zweite Ausgangswelle sowohl auf das jeweils andere vordere Stirnrad als auch auf das jeweils andere hintere Stirnrad.Preferably, it is further provided that the transmission unit has two front spur gears lying coaxially to one another on the first carrier axis of rotation, each with axially parallel toothing, and two rear spur gears lying coaxially to one another on the second carrier axis of rotation, each with axially parallel toothing,
wherein the first drive acts via a first output shaft on both one of the two front spur gears and on one of the two rear spur gears and, independently of this, the second drive acts via a second output shaft on both the other front spur gear and the other rear spur gear.
Auf diese Weise kann eine gezielte Verstellung der Kegelzahnräder über die Stirnräder erfolgen, um das oben beschriebene Verschwenken oder Verdrehen der Kegelzahnräder zu erreichen. Insbesondere kann dazu vorgesehen sein, dass die Getriebe-Einheit derartig ausgeführt ist, dass bei einer Betätigung des ersten Antriebs und des zweiten Antriebs oder der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle
- - mit derselben Drehzahl (größer oder kleiner Null) und mit derselben Drehrichtung ein Verschwenken des ersten Gelenkarms um die erste Träger-Drehachse unter Beibehaltung des Abstandes zwischen dem ersten Gelenk und dem dritten Gelenk des ersten Gelenkarms und des zweiten Gelenkarms um die zweite Träger-Drehachse unter Beibehaltung des Abstandes zwischen dem zweiten Gelenk und dem vierten Gelenk des zweiten Gelenkarms erfolgen kann, oder
- - mit derselben Drehzahl (Betrag größer oder kleiner Null) und unterschiedlicher Drehrichtung ein Verändern des Abstandes zwischen dem ersten Gelenk und dem dritten Gelenk des ersten Gelenkarms und zwischen dem zweiten Gelenk und dem vierten Gelenk des zweiten Gelenkarms erfolgen kann, ohne dass der erste Gelenkarm und der zweite Gelenkarm um die erste und die zweite Träger-Drehachse verschwenken, oder
- - mit unterschiedlicher Drehzahl ein Verändern des Abstandes zwischen dem ersten Gelenk und dem dritten Gelenk des ersten Gelenkarms und zwischen dem zweiten Gelenk und dem vierten Gelenk des zweiten Gelenkarms sowie ein gleichzeitiges Verschwenken des ersten Gelenkarms und des zweiten Gelenkarms um die erste und die zweite Träger-Drehachse erfolgen kann. Auf diese Weise können je nach Ansteuerung der Antriebe beliebige Verstellungen der Kopfstütze in x-Richtung und z-Richtung dargestellt werden.
- - at the same speed (greater than or less than zero) and with the same direction of rotation, the first articulated arm is pivoted about the first carrier axis of rotation while maintaining the distance between the first joint and the third joint of the first articulated arm and the second articulated arm can take place about the second carrier axis of rotation while maintaining the distance between the second joint and the fourth joint of the second articulated arm, or
- - With the same speed (amount greater than or less than zero) and different direction of rotation, the distance between the first joint and the third joint of the first articulated arm and between the second joint and the fourth joint of the second articulated arm can be changed without the first articulated arm and the second articulated arm pivots about the first and second carrier rotation axes, or
- - changing the distance between the first joint and the third joint of the first articulated arm and between the second joint and the fourth joint of the second articulated arm at different speeds and simultaneously pivoting the first articulated arm and the second articulated arm about the first and second supports - Axis of rotation can be done. In this way, depending on the control of the drives, any adjustments of the headrest in the x-direction and z-direction can be displayed.
Um dies zu erreichen ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die beiden vorderen Stirnräder über eine zusätzliche Kegelradverzahnung beide an dem vorderen Kegelzahnrad kämmen und die beiden hinteren Stirnräder über eine zusätzliche Kegelradverzahnung beide an dem hinteren Kegelzahnrad kämmen, wobei die beiden vorderen Stirnräder mit der Kegelradverzahnung an gegenüberliegenden Seiten an dem vorderen Kegelzahnrad und die beiden hinteren Stirnräder mit der Kegelradverzahnung an gegenüberliegenden Seiten an dem hinteren Kegelzahnrad anliegen, und damit das jeweilige Kegelzahnrad zwischen sich aufnehmen bzw. einschließen. Je nachdem wie dann die beiden Kegelradverzahnungen des jeweiligen Stirnrades auf das vordere bzw. hintere Kegelzahnrad einwirken, wird entweder eine Verdrehung des Kegelzahnrades um seine eigene Achse und/oder aber ein Verschwenken des Kegelzahnrades und damit des gesamten Gelenkarms bewirkt. Auf diese Weise kann mit wenig Platzaufwand und wenigen Getriebe-Komponenten eine flexible Verstellung der Kopfstütze erreicht werden.In order to achieve this, it is preferably further provided that the two front spur gears both mesh with the front bevel gear via an additional bevel gear and the two rear spur gears both mesh with the rear bevel gear via an additional bevel gear, with the two front spur gears with the bevel gear on opposite ones Sides on the front bevel gear and the two rear spur gears with the bevel gear teeth rest on opposite sides of the rear bevel gear, and thus accommodate or enclose the respective bevel gear between them. Depending on how the two bevel gear teeth of the respective spur gear act on the front or rear bevel gear, either a rotation of the bevel gear about its own axis and / or a pivoting of the bevel gear and thus the entire articulated arm is caused. In this way, flexible adjustment of the headrest can be achieved with little space and few transmission components.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die erste Ausgangswelle und die zweite Ausgangswelle jeweils einen unteren Gewindebereich und einen oberen Gewindebereich aufweisen, wobei der untere Gewindebereich mit der achsparallelen Verzahnung an dem jeweiligen vorderen Stirnrad kämmt und der obere Gewindebereich mit der achsparallelen Verzahnung an dem jeweiligen hinteren Stirnrad, so dass sich bei einer Verdrehung der Ausgangswelle aufgrund einer Betätigung des jeweiligen Antriebs sowohl das jeweilige vordere Stirnrad als auch das jeweilige hintere Stirnrad verdreht. Auf diese einfache Weise kann ein dauerhaft synchronisiertes Einwirken auf beide Gelenkarme erfolgen bzw. sichergestellt werden, ohne dass dabei zusätzliche Komponenten nötig sind. Vorzugsweise ist dazu auch vorgesehen, dass alle Stirnräder mit den jeweiligen Verzahnungen (achsparallel und Kegelverzahnung) im Wesentlichen identisch ausgeführt sind, so dass die Bewegung der Ausgangswelle auf alle Stirnräder und damit auch Gelenkarme in gleicher Weise übertragen wird und daraus eine synchrone Bewegung erfolgt.It is preferably further provided that the first output shaft and the second output shaft each have a lower thread region and an upper thread region, the lower thread region meshing with the axially parallel toothing on the respective front spur gear and the upper thread region meshing with the axially parallel toothing on the respective rear spur gear , so that when the output shaft rotates due to an actuation of the respective drive, both the respective front spur gear and the respective rear spur gear rotate. In this simple way, a permanently synchronized effect on both articulated arms can take place or be ensured without the need for additional components. Preferably, it is also provided that all spur gears with the respective toothing (axially parallel and bevel gearing) are essentially identical, so that the movement of the output shaft is transmitted to all spur gears and thus also articulated arms in the same way, resulting in a synchronous movement.
Vorzugsweise ist dann dazu auch noch vorgesehen, dass der untere Gewindebereich einer Ausgangswelle und der obere Gewindebereich derselben Ausgangswelle einen gegensätzlichen Drehsinn aufweisen, so dass sich das jeweilige vordere Stirnrad und das jeweilige hintere Stirnrad, die mit derselben Ausgangswelle zusammenwirken, bei einer Betätigung des jeweiligen Antriebs in dieselbe Richtung verdrehen. Dadurch ist keine zusätzliche Übersetzungsmechanik mehr nötig, um die Gelenkarme synchron über die Getriebe-einheit in dieselbe Richtung zu verschwenken bzw. axial zu verlängern bzw. zu verkürzen. Der Aufbau der Getriebe-Einheit wird dadurch insgesamt sehr kompakt und einfach, so dass der konstruktive Aufwand insgesamt geringgehalten werden kann.Preferably, it is then also provided that the lower threaded region of an output shaft and the upper threaded region of the same output shaft have an opposite direction of rotation, so that the respective front spur gear and the respective rear spur gear, which cooperate with the same output shaft, when the respective drive is actuated twist in the same direction. This means that no additional translation mechanism is required to pivot the articulated arms synchronously via the gear unit in the same direction or to lengthen or shorten them axially. The structure of the transmission unit is therefore very compact and simple overall, so that the overall design effort can be kept low.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das vordere Kegelzahnrad in einer Aufnahme eines vorderen Trägers um die dritte Träger-Drehachse drehbar aufgenommen ist, vorzugsweise über eine vordere Kegelzahnradwelle, und das hintere Kegelzahnrad in einer Aufnahme eines hinteren Trägers um die vierte Träger-Drehachse drehbar aufgenommen ist, vorzugsweise über eine hintere Kegelzahnradwelle, wobei der vordere Träger um die erste Träger-Drehachse und der hintere Träger um die zweite Träger-Drehachse schwenkbar an der Rückenlehnen-Anbindung gelagert sind. Jeder Gelenkarm wird dann also durch die Gewindestange, das Kegelzahrad und den Träger, der die jeweiligen Komponenten, Kegelzahnrad und Gewindestange, hält, ausgebildet. Dieser Gelenkarm ist dann vorzugsweise über die Stirnräder beidseitig an der Rückenlehnen-Anbindung anlenkt. Vorzugsweise kann dazu noch vorgesehen sein, dass der vordere Träger über eine Stirnradwelle von zumindest einem der vorderen Stirnräder und der hintere Träger über eine Stirnradwelle von zumindest einem der hinteren Stirnräder an der Rückenlehnen-Anbindung schwenkbar gelagert ist.Preferably, it is further provided that the front bevel gear is rotatably received in a receptacle of a front carrier about the third carrier axis of rotation, preferably via a front bevel gear shaft, and the rear bevel gear is rotatably received in a receptacle of a rear carrier about the fourth carrier axis of rotation , preferably via a rear bevel gear shaft, with the front carrier being mounted on the backrest connection so as to be pivotable about the first carrier axis of rotation and the rear carrier about the second carrier axis of rotation. Each articulated arm is then formed by the threaded rod, the bevel gear and the carrier that holds the respective components, bevel gear and threaded rod. This articulated arm is then preferably articulated on both sides of the backrest connection via the spur gears. Preferably, it can also be provided that the front carrier is pivotally mounted on the backrest connection via a spur gear shaft of at least one of the front spur wheels and the rear carrier is pivotally mounted on the backrest connection via a spur gear shaft of at least one of the rear spur wheels.
Über diese Stirnräder kann dann vorteilhafterweise auch noch eine synchrone Betätigung der Gelenkarme bzw. des dadurch ausgebildeten Gelenkvierecks durch die Antriebe erfolgen. Durch eine solche Getriebe-Einheit, die einem Differentialgetriebe ähnelt, kann also eine flexible und kompakte Verstellung in automatisierter Weise ermöglicht werden.These spur gears can then advantageously also be used to synchronously actuate the articulated arms or the four-bar linkage formed thereby by the drives. Such a gear unit, which is similar to a differential gear, can therefore enable flexible and compact adjustment in an automated manner.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes mit einer Kopfstütze in einer Seitenansicht; -
2 eine perspektivische Ansicht derKopfstütze aus 1 ; -
3a ,3b Detailansichten einer Verstelleinrichtung zur Verstellung der Kopfstütze gemäß1 ; -
4 eine Rückansicht derKopfstütze aus 1 ; und -
5a-d unterschiedliche Stellungen derKopfstütze aus 1 .
-
1 a backrest of a vehicle seat with a headrest in a side view; -
2 a perspective view of theheadrest 1 ; -
3a ,3b Detailed views of an adjusting device for adjusting the headrest according to1 ; -
4 a rear view of theheadrest 1 ; and -
5a-d different positions of theheadrest 1 .
Innerhalb der Rückenlehne 1 ist dazu oberseitig eine Rückenlehnen-Anbindung 5 mit einem Gehäuse 5a vorgesehen, in dem die Antriebs-Einheit 4 aufgenommen ist. Die Antriebs-Einheit 4 wiederum ist über eine an der Rückenlehnen-Anbindung 5 angeordnete Getriebe-Einheit 7 mit einem Gelenkviereck 6 der Verstelleinrichtung 100 wirkverbunden, wobei in der dargestellten Ausführungsform eine Parallelogrammführung 6a als Gelenkviereck 6 verwendet wird. Das Gelenkviereck 6 bzw. die Parallelogrammführung 6a weist dazu zwei Gelenkarme A, B auf, die parallel zueinander verlaufen (in der X-Z-Ebene) und die jeweils eine Gewindestange 8a, 8b aufweisen.For this purpose, a
Eine erste Gewindestange 8a ist über ein erstes Gelenk Ga und eine zweite Gewindestange 8b über ein zweites Gelenk Gb an einer Kopfstützen-Anbindung 3a der Kopfstütze 3 angelenkt, beispielsweise über Stifte oder Wellen oder Schäfte. Zudem sind die Gewindestangen 8a, 8b in der Getriebe-Einheit 7 derartig aufgenommen, dass die beiden Gelenkarme A, B über die Getriebe-Einheit 7 in einem dritten Gelenk Gc und einem vierten Gelenk Gd an der Rückenlehnen-Anbindung 5 angelenkt sind. Über die so ausgebildete Parallelogrammführung 6a wird die Kopfstütze 3 bei Ihrer Verstellung in x-Richtung X und/oder z-Richtung Z unter Beibehaltung ihrer Winkellage an der Rückenlehne 1 gehalten, wie nachfolgend näher erläutert:A first threaded
Die Antriebs-Einheit 4 der Verstelleinrichtung 100 weist einen ersten Antrieb 4a mit einer ersten Ausgangswelle 9 und einen zweiten Antrieb 4b mit einer zweiten Ausgangswelle 10 auf. Die Antriebe 4a, 4b können unabhängig voneinander angesteuert werden, wobei sich die Ausgangswellen 9, 10 dann je nach Ansteuerung des jeweiligen Antriebs 4a, 4b unabhängig voneinander linksseitig oder rechtsseitig verdrehen. Endseitig weist jede Ausgangswelle 9, 10 einen (spindelförmigen) Gewindebereich 9a, 10a auf, der wie in
Die Getriebe-Einheit 7 weist wie insbesondere in
Wie in
An den freien Flächen der vorderen bzw. hinteren Stirnräder 13, 14, die sich jeweils zugewandt sind, ist wie in
Dadurch ist die Getriebe-Einheit 7 nach Art eines Winkelgetriebes ausgebildet, mit dem eine Umlenkung eines Drehmoments um hier 90° erreicht werden kann. Die achsparallele Verzahnung 13a, 14a am jeweiligen Stirnrad 13, 14 greift dazu in die Gewindebereiche 9a, 10a der jeweiligen Ausgangswelle 9, 10 ein und die Kegelradverzahnung 13c, 14c am jeweiligen Stirnrad 13, 14 in das jeweilige Kegelzahnrad 17, 18. Eine durch den jeweiligen Antrieb 4a, 4b bewirkte Drehbewegung der jeweiligen Ausgangswelle 9, 10 kann dadurch in eine Drehbewegung des jeweiligen Kegelzahnrades 17, 18 bzw. der jeweiligen Kegelzahnradwelle 17a, 18a umgesetzt werden. Da die beiden vorderen Stirnräder 13 gleichzeitig von gegenüberliegenden Seiten auf das vordere Kegelzahnrad 17 einwirken und die beiden hinteren Stirnräder 14 gleichzeitig von gegenüberliegenden Seiten auf das hintere Kegelzahnrad 18, ist die Bewegung des jeweiligen Kegelzahnrades 17, 18 abhängig davon, wie die beiden Antriebe 4a, 4b angesteuert werden bzw. wie sich die beiden Ausgangswellen 9,10 zueinander verdrehen, vergleichbar zu einem Differentialgetriebe, wie nachfolgend noch erläutert.As a result, the
Die Kegelzahnradwellen 17a, 18a weisen ferner jeweils ein Innengewinde 17b, 18b auf, wobei in das vordere Innengewinde 17b der vorderen Kegelzahnradwelle 17a die zur Kopfstütze 3 führende vordere Gewindestange 8a und in das hintere Innengewinde 18b der hinteren Kegelzahnradwelle 18a die zur Kopfstütze 3 führende hintere Gewindestange 8b eingeschraubt ist. Die beiden an der Kopfstützen-Anbindung 3a gelagerten Gewindestangen 8a, 8b, die Kegelzahnradwellen 17a, 18a und die beiden an der Rückenlehnen-Anbindung 5 gelagerten Träger 11, 12 bilden demnach die Gelenkarme A, B mit aus, die wie beschrieben an dem jeweiligen Gelenk Ga, Gb, Gc, Gd mit der Rückenlehnen-Anbindung 5 bzw. mit der Kopfstützen-Anbindung 3a drehgelenkig verbunden bzw. daran angelenkt sind, um die Parallelogrammführung 6 als Gelenkviereck 6 bereitzustellen. Eine Verdrehung der jeweiligen Kegelzahnradwelle 17a, 18a bewirkt dann weiterhin auch eine axiale Verstellung der jeweiligen Gewindestange 8a, 8b entlang der dritten bzw. der vierten Träger-Drehachse D3, D4, da sich die jeweilige Gewindestange 8a, 8b in das jeweilige Innengewinde 17b, 18b ein- bzw. ausschraubt.The
Dieser beschriebene Aufbau der Verstelleinrichtung 100 mit dem Gelenkviereck 6 bzw. der Parallelogrammführung 6a ermöglicht eine Verstellung der Kopfstütze 3 gegenüber der Rückenlehne 1 wie folgt:
- Werden ausgehendend von der Stellung der Kopfstütze 3 in
5a 4a, 4b so angetrieben, dass sich diebeide Antriebe 9, 10 mit derselben Drehzahl Na, Nb (Na = Nb) in dieselbe Drehrichtung Ra, Rb (Ra = Rb beispielsweise im Uhrzeigersinn) verdrehen, drehen sich die beiden vorderen Stirnräder 13 und die beiden hinteren Stirnräder 14, die mit ihrer achsparallelen Verzahnung 13a, 14a anAusgangswellen den Gewindebereichen 9a; 9a1, 9a2, 10a; 10a1, 10a2 der jeweiligen angetriebenen Ausgangswelle 9, 10 anliegen, jeweils mit derselben Drehgeschwindigkeit in dieselbe Richtung (aufgrund des gegensätzlichen Drehsinns der Gewindebereiche 9a1, 9a2, 10a1, 10a2). Die beiden vorderen Stirnräder 13 (bzw. die beiden hinteren Stirnräder 14) verhindern dann aufgrund desselben Drehsinns eine Drehbewegung des vorderen Kegelzahnrades 17 (bzw. des hinteren Kegelzahnrades 18) um die dritte Träger-Drehachse D3 (bzw. die vierte Träger-Drehachse D4).
- Starting from the position of the headrest, 3 in
5a Both 4a, 4b are driven in such a way that thedrives 9, 10 rotate at the same speed Na, Nb (Na = Nb) in the same direction of rotation Ra, Rb (Ra = Rb, for example clockwise), the two front spur gears 13 and the two rear spur gears 14, which with their axiallyoutput shafts 13a, 14a on theparallel teeth thread areas 9a; 9a1, 9a2, 10a; 10a1, 10a2 of the respective driven 9, 10, each with the same rotational speed in the same direction (due to the opposite direction of rotation of the thread areas 9a1, 9a2, 10a1, 10a2). The two front spur gears 13 (or the two rear spur gears 14) then prevent rotation of the front bevel gear 17 (or the rear bevel gear 18) about the third carrier axis of rotation D3 (or the fourth carrier axis of rotation D4) due to the same direction of rotation. .output shaft
Dadurch wirkt auf das jeweilige Kegelzahnrad 17, 18 je nach gemeinsamer Drehrichtung der Stirnräder 13, 14 ein Drehmoment nach vorn oder nach hinten bzw. um die erste bzw. um die zweite Träger-Drehachse D1, D2. Da das jeweilige Kegelzahnrad 17, 18 mit dem jeweiligen Träger 11, 12 über die Aufnahme 19 verbunden ist, verschwenkt der am Gehäuse 5a gelagerte Träger 11, 12 aufgrund des wirkenden Drehmoments zusammen mit dem jeweiligen Kegelzahnrad 17, 18 nach vorn oder nach hinten um die erste bzw. zweite Träger-Drehachse D1, D2. Die in die jeweiligen Kegelzahnradwellen 17a, 18a eingeschraubten Gewindestangen 8a, 8b verschwenken dann ebenfalls unter Beibehaltung ihrer parallelen Lage um die erste bzw. zweite Träger-Drehachse D1, D2. Der jeweilige Gelenkarm A, B wird also durch seine Anlenkung an der Rückenlehnen-Anbindung 5 über das dritte bzw. vierte Gelenk Gc, Gd verschwenkt.As a result, depending on the common direction of rotation of the spur gears 13, 14, a torque acts on the
Die Gewindestangen 8a, 8b verdrehen sich dann auch oberseitig um das erste bzw. zweite Gelenk Ga, Gb an der Kopfstütze 3 bzw. an der Kopfstützen-Anbindung 3a, so dass eine von dem Gelenkviereck 6 bzw. der Parallelogrammführung 6a geführte Bewegung der Kopfstütze 3 in die in
Wird die Drehrichtung Ra, Rb der Ausgangswellen 9, 10 ausgehend von
Werden ausgehendend von der Stellung der Kopfstütze 3 in
Sind die beiden Drehzahlen Na, Nb bei entgegengesetzter Verdrehung (Ra =/= Rb) exakt aufeinander abgestimmt, bewirken die Stirnräder 13, 14 ausschließlich eine Verdrehung des jeweiligen Kegelzahnrades 17, 18 um die dritte Träger-Drehachse D3 (bzw. die vierte Träger-Drehachse D4). Dadurch schrauben sich die Gewindestangen 8a, 8b, die derartig an den ersten und zweiten Gelenken Ga, Gb an der Kopfstützen-Anbindung 3a angebracht sind, dass sie sich nicht um die dritte bzw. vierte Träger-Drehachse D3, D4 verdrehen können, je nach Drehrichtung Ra, Rb der Ausgangswellen 9, 10 über die Innengwinde 17b, 18b axial nach unten oder nach oben aus den Kegelzahnradwellen 17a, 18a, ohne dass die Träger 11, 12 und damit auch die gesamten Gelenkarme A, B um die erste bzw. die zweite Träger-Drehachse D1, D2 verschwenken.If the two speeds Na, Nb are exactly coordinated with one another with opposite rotation (Ra =/= Rb), the spur gears 13, 14 only cause the
Dadurch ergibt sich beispielsweise die Stellung der Kopfstütze 3 in
Die beiden beschriebenen Bewegungen der Kopfstütze 3 bei synchroner bzw. asynchroner Verdrehung der Antriebswellen 9, 10 lassen sich in entsprechender Weise miteinander kombinieren, um beispielsweise aus der Stellung in
Aufgrund der eingestellten Drehzahlen Na, Nb bzw. aus deren relativen Unterschieden werden die Gewindestangen 8a, 8b also zum einen durch die sich drehenden Innengewinde 17b, 18b entsprechend aus den Kegelzahnradwellen 17a, 18a entlang der dritten bzw. vierten Träger-Drehachse D3, D4 axial verstellt als auch die gesamten Gelenkarme A, B durch die um die erste bzw. zweite Träger-Drehachse D1, D2 verschwenkenden Träger 11, 12 nach vorn bzw. nach hinten in x-Richtung X um das dritte und vierte Gelenk Gc, Gd verschwenkt. Dies kann auch mit unterschiedlichen Drehrichtungen Ra, Rb der Ausgangswellen 9, 10 kombiniert werden, um die jeweilige Richtung für die Verstellung vorzugeben.Due to the set speeds Na, Nb or their relative differences, the threaded
Auf diese Weise lassen sich durch Variation der Drehzahlen Na, Nb der beiden Ausgangswellen 9, 10 und/oder durch Variation der Drehrichtungen Ra, Rb der beiden Ausgangswellen 9, 10 unterschiedliche Stellungen der Kopfstütze 3 in x-Richtung X und z-Richtung Z darstellen. Dies geschieht durch eine entsprechend automatisierte Ansteuerung der Antriebe 4a, 4b. Da über die Ausgangswellen 9, 10 immer sowohl die hinteren als auch die vorderen Stirnräder 13, 14 gleichermaßen angetrieben werden, bleibt das Gelenkviereck 6 in seinem grundsätzlichen Aufbau und der Wirkungsweise unverändert, d.h. die Gewindestangen 8a, 8b bleiben parallel zueinander und auch die Länge zwischen den jeweiligen Gelenken Ga, Gb, Gc, Gd ist für beide Gelenkarme A, B immer identisch. Dadurch wird die im Ausführungsbeispiel dargestellte Form einer Parallelogrammführung 6a dauerhaft beibehalten.In this way, by varying the speeds Na, Nb of the two
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Rückenlehnebackrest
- 22
- FahrzeugsitzVehicle seat
- 33
- Kopfstützeheadrest
- 3a3a
- Kopfstützen-AnbindungHeadrest connection
- 44
- Antriebs-EinheitDrive unit
- 4a4a
- erster Antriebfirst drive
- 4b4b
- zweiter Antriebsecond drive
- 55
- Rückenlehnen-AnbindungBackrest connection
- 5a5a
- GehäuseHousing
- 66
- GelenkviereckFour-bar linkage
- 6a6a
- ParallelogrammführungParallelogram guidance
- 77
- Getriebe-EinheitGear unit
- 8a8a
- vordere Gewindestangefront threaded rod
- 8b8b
- hintere Gewindestangerear threaded rod
- 99
- erste Ausgangswellefirst output wave
- 9a9a
-
Gewindebereich der ersten Ausgangswelle 9Thread area of the
first output shaft 9 - 9a19a1
-
unterer Gewindebereich der ersten Ausgangswelle 9lower thread area of the
first output shaft 9 - 9a29a2
-
oberer Gewindebereich der ersten Ausgangswelle 9upper thread area of the
first output shaft 9 - 1010
- zweite Ausgangswellesecond output wave
- 10a10a
-
Gewindebereich der zweiten Ausgangswelle 10Thread area of the
second output shaft 10 - 10a110a1
-
unterer Gewindebereich der zweiten Ausgangswelle 10lower thread area of the
second output shaft 10 - 10a210a2
-
oberer Gewindebereich der zweiten Ausgangswelle 10upper thread area of the
second output shaft 10 - 1111
- vorderer Trägerfront strap
- 11a11a
-
seitliche Flanke des vorderen Trägers 11lateral flank of the
front support 11 - 11 b11 b
-
obere Flanke des vorderen Trägers 11upper flank of the
front beam 11 - 11 c11c
-
untere Flanke des vorderen Trägers 11lower flank of the
front beam 11 - 1212
- hinterer Trägerrear carrier
- 12a12a
-
seitliche Flanke des hinteren Träger 12lateral flank of the
rear carrier 12 - 12b12b
-
obere Flanke des hinteren Trägers 12upper flank of the
rear beam 12 - 12c12c
-
untere Flanke des hinteren Trägers 12lower flank of the
rear beam 12 - 1313
- vorderes Stirnradfront spur gear
- 13a13a
-
achsparallele Verzahnung am vorderen Stirnrad 13axially parallel teeth on the
front spur gear 13 - 13b13b
-
Stirnradwelle am vorderen Stirnrad 13Spur gear shaft on the
front spur gear 13 - 13c13c
-
Kegelradverzahnung am vorderen Stirnrad 13Bevel gear teeth on the
front spur gear 13 - 1414
- hinteres Stirnradrear spur gear
- 14a14a
-
achsparallele Verzahnung am hinteren Stirnrad 14axially parallel teeth on the
rear spur gear 14 - 14b14b
-
Stirnradwelle am hinteren Stirnrad 14Spur gear shaft on the
rear spur gear 14 - 14c14c
-
Kegelradverzahnung am hinteren Stirnrad 14Bevel gear teeth on the
rear spur gear 14 - 1515
-
Bohrung in der seitlichen Flanke 11a, 12aHole in the
11a, 12aside flank - 1616
-
Bohrung im Gehäuse 5aHole in
housing 5a - 1717
- vorderes Kegelzahnradfront bevel gear
- 17a17a
- vordere Kegelzahnradwellefront bevel gear shaft
- 17b17b
- vorderes Innengewindefront internal thread
- 1818
- hinteres Kegelzahnradrear bevel gear
- 18a18a
- hintere Kegelzahnradwellerear bevel gear shaft
- 18b18b
- hinteres Innengewinderear internal thread
- 1919
- Aufnahme (z.B. u-förmig)Recording (e.g. U-shaped)
- 100100
- VerstelleinrichtungAdjustment device
- AA
- erster Gelenkarmfirst articulated arm
- Bb
- zweiter Gelenkarmsecond articulated arm
- D1D1
- erste Träger-Drehachsefirst carrier axis of rotation
- D2D2
- zweite Träger-Drehachsesecond carrier rotation axis
- D3D3
- dritte Träger-Drehachsethird carrier rotation axis
- D4D4
- vierte Träger-Drehachsefourth carrier rotation axis
- GaGa
- erstes Gelenkfirst joint
- GbGb
- zweites Gelenksecond joint
- GcGc
- drittes Gelenkthird joint
- GdGd
- viertes Gelenkfourth joint
- NaN/a
-
Drehzahl der ersten Antriebswelle 9Speed of the
first drive shaft 9 - NbNb
-
Drehzahl der zweiten Antriebswelle 10Speed of the
second drive shaft 10 - RaRa
-
Drehrichtung der ersten Antriebswelle 9Direction of rotation of the
first drive shaft 9 - RbRb
-
Drehrichtung der zweite Antriebswelle 10Direction of rotation of the
second drive shaft 10 - XX
- x-Richtung/horizontale Richtungx direction/horizontal direction
- ZZ
- z-Richtung/vertikale Richtungz direction/vertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0303145 A1 [0002]EP 0303145 A1 [0002]
- DE 102015109656 A1 [0003]DE 102015109656 A1 [0003]
- DE 102016119383 A1 [0004]DE 102016119383 A1 [0004]
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022110005.7A DE102022110005A1 (en) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | Adjustment device and vehicle seat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
DE102022110005A1 true DE102022110005A1 (en) | 2023-10-26 |
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ID=88238282
Family Applications (1)
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---|---|
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-
2022
- 2022-04-26 DE DE102022110005.7A patent/DE102022110005A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |