-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Verstellvorrichtung zum Verstellen von Einrichtungsteilen eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes,
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
-
Verstellvorrichtungen zur Verstellung
von Einrichtungsteilen eines Kraftfahrzeuges sind in unterschiedlichen
Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise sind Verstelleinrichtungen
für Kraftfahrzeugsitze
bekannt, welche zur Verstellung der Sitze für jede Verstellmöglichkeit,
wie beispielsweise die Längeneinstellung
des Sitzes, die Höheneinstellung
des Sitzes, den Neigungswinkel der Rückenlehne, den Neigungswinkel
der Kopfstütze
usw., einen separaten elektrischen Antrieb vorsehen. Durch die Verwendung
der Vielzahl von Antriebseinheiten, häufig in Verbindung mit einzelnen,
zugeordneten Getrieben, sind jedoch die Kosten für derartige Verstelleinrichtungen
hoch. Weiterhin wird ein großer
Platzbedarf für
jeden Antrieb im bzw. am Sitz benötigt.
-
Von daher gibt es Bestrebungen, die
Vielzahl der Antriebe bei einem Sitz durch einen einzigen Antrieb
zu ersetzen. Eine derartige Verstellvorrichtung ist beispielsweise
aus der
DE 199 51
978 A1 bekannt. Hierbei weist die Verstellvorrichtung einen
Antrieb auf, welcher verschiedene Abtriebseinrichtungen (zur Verstellung
der Länge,
der Höhe,
der Neigung usw. des Sitzes) aufweist, die wahlweise über eine
jeweils einer Abtriebseinrichtung zugeordneten Kupplung betätigbar sind.
Die jeweiligen Kupplungen sind als Reibkupplungen ausgebildet und
werden über
jeweils einen Nocken, die an einer drehbar gelagerten Stange angeordnet
sind, in Eingriff gebracht. Je nach Stellung der Stange wird dabei
einer der Abtriebe von der Antriebsvorrichtung angetrieben. Diese
bekannte Verstellvorrichtung weist zwar nur noch einen Antrieb auf,
jedoch sind insbesondere die Vielzahl der Kupplungseinrichtungen
für jeden
Abtrieb sehr kostenintensiv und benötigen einen großen Bauraum.
-
Die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung zum
Verstellen von Einrichtungsteilen eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie
als Kupplungseinrichtung eine elektromagnetische Kupplung verwendet.
Derartige elektromagnetische Kupplungen sind klein, kostengünstig und
betriebssicher, so dass sie gut in entsprechende Einrichtungen in
Kraftfahrzeugen, insbesondere in Fahrzeugsitze, integriert werden
können.
-
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung
möglich.
-
Vorzugsweise ist die Kupplung als
elektromagnetische Federbandkupplung ausgebildet. Derartige Federbandkupplungen
weisen einen einfachen und kompakten Aufbau auf und können über die
gesamte Einsatzdauer praktisch ohne Verschleiß eingesetzt werden. Weiterhin
sind sie im Vergleich zu den bekannten Reibkupplungen deutlich billiger.
Somit kann die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung platzsparend
und kostengünstig
insbesondere in Kraftfahrzeugsitze eingebaut werden.
-
Besonders bevorzugt ist die Federbandkupplung
derart ausgebildet, dass das Drehmoment nur über die Feder übertragen
wird. Dies ermöglicht einen
besonders kompakten Aufbau der Federbandkupplung.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausbildung der Erfindung ist zwischen den Antriebsmotor und den
Federbandkupplungen ein Verteilergetriebe angeordnet, um unterschiedliche
Betriebszahlen für die
jeweiligen Abtriebe an der Verstellvorrichtung zu realisieren. Besonders
bevorzugt ist das Verteilergetriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet
und weist mehrere, über
einen Zahnriemen antreibbare Zahnräder auf. Ein besonders kompakter
Aufbau ergibt sich dabei, wenn die Federbandkupplungen in der Drehachse
der Zahnräder,
d. h. in einer Ebene mit den Zahnrädern, integriert sind.
-
Gemäß einer anderen vorteilhaften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Verteilergetriebe
als Schneckenradgetriebe ausgebildet. Dabei können die Federbandkupplungen
in der Drehachse der Schneckenräder
oder in den Drehachsen der mit den Schneckenrädern verbundenen Zahnräder integriert
sein.
-
Weiterhin bevorzugt ist eine elektronische Schaltung
vorgesehen, welche die Federbandkupplungen und den Antriebsmotor
ansteuert. Insbesondere regelt diese elektronische Schaltung dabei
die Drehzahl des Motors und/oder einen sanften Anlauf bzw. ein sanftes
Abbremsen des Motors.
-
Zeichnung
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von
erfindungsgemäßen Verstellvorrichtungen
dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.
In der Zeichnung ist
-
1 eine
schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung,
-
2 eine
schematische Schnittansicht einer Verstellvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, und
-
3 eine
schematische Seitenansicht einer Verstellvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt
den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung 1.
Die Verstellvorrichtung 1 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 2,
insbesondere einen Kommutatormotor, ein Verteilergetriebe 3 sowie
eine erste Kupplung 4, eine zweite Kupplung 5 und
eine dritte Kupplung
6. Die drei Kupplungen 4, 5, 6 stehen
jeweils mit einer Abtriebseinrichtung 7, 8, 9 in
Verbindung. Die Kupplungen 4, 5, 6 sind
dabei als elektromagnetische Federbandkupplungen ausgebildet. Die
Abtriebseinrichtungen 7, 8, 9 sind beispielsweise
Zahnräder, über die jeweils
eine Abtriebswelle antreibbar ist, die jeweils unterschiedliche
Einrichtungsteile des Fahrzeugsitzes verstellen. Genauer wird die
Abtriebseinrichtung 7 zur Verstellung der Längsposition
L des Fahrzeugsitzes verwendet. Die Abtriebseinrichtung 8 wird
zur Verstellung der Höhe
H des Sitzes verwendet und die Abtriebseinrichtung 9 wird
zur Verstellung der Neigung N der Rückenlehne des Sitzes verwendet.
-
Weiterhin umfasst die Verstellvorrichtung 1 eine
Steuerung 10, welche bei Vorhandensein eines Betätigungssignals 11 den
elektrischen Motor 2 sowie die Kupplungen 4, 5 und 6 entsprechend
dem Signal ansteuert. In 1 sind
die Informationsströme durch
gestrichelte Linien dargestellt und die vom elektrischen Motor 2 erzeugte
mechanische Energie durch durchgezogene Linien dargestellt.
-
Die Funktion der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung
ist dabei wie folgt. Wenn ein Betätigungssignal 11 zur
Verstellung des Fahrzeugsitzes beispielsweise durch Betätigung eines
Hebels oder eines Knopfes erzeugt wird, wird dieses Betätigungssignal
zur Steuerung 10 geleitet. Anhand des Betätigungssignals
entscheidet die Steuerung 10, dass der elektrische Motor 2 betrieben
werden muss und wählt die
zu betätigende
Federbandkupplung aus, um eine Verbindung zwischen dem Verteilergetriebe 3 und der
entsprechenden Abtriebseinrichtung herzustellen. Dieser Zustand
wird durch die Steuerung 10 so lange beibehalten, so lange
das Betätigungssignal 11 anliegt.
Wenn beispielsweise durch Loslassen des Hebels oder des Knopfes
das Betätigungssignal 11 nicht
mehr anliegt, wird der Motor 2 angehalten und die sich
im Eingriff befindliche Kupplung wird außer Eingriff gebracht. Dadurch
ist die erwünschte
Verstellung des Fahrzeugsitzes beendet.
-
Nachfolgend wird unter Bezugnahme
auf 2 eine Verstellvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
im Detail beschrieben. Dabei sind gleiche bzw. funktional gleiche
Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in l bezeichnet.
-
Wie in 2 gezeigt,
umfasst die Verstellvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als
Verteilergetriebe ein Schneckenradgetriebe. Dabei sind drei Schnecken 17, 18, 19 auf
einer Welle 12 angeordnet. Die Welle wird über ein
Zahnrad 13 und ein sich am Motor 2 befindliches
Ritzel 14 durch den Motor 2 angetrieben. Statt
des Zahnrades 13 und dem Ritzel 14 können auch
ein Schneckenrad und eine Schnecke verwendet werden. In die Schnecken 17, 18, 19 ist
jeweils eine Federbandkupplung 4, 5, 6 integriert.
Die Federbandkupplungen 4, 5, 6 können dabei
eine Übertragung
vom Drehmoment von der Welle 12 auf die Schnecken 17, 18 bzw. 19 ermöglichen,
wenn sie entsprechend angesteuert werden. Durch diese Anordnung
der Federbandkupplungen 4, 5, 6 im Inneren
der Schnecken 17, 18, 19 kann ein besonders
kompakter Aufbau erhalten werden. Weiterhin wird durch die integrale
Anordnung der Federbandkupplungen 4, 5, 6 im
Verteilergetriebe bei Betrieb des Motors 2 zur Ausführung eines
Verstellbefehls nur die Welle l2 angetrieben und keine
weiteren Zahnräder
des Verteilergetriebes, so dass keine unnötige Verlustleistung durch
bewegte Massen auftritt.
-
Es sei angemerkt, dass es auch möglich ist, jeweils
eine Federbandkupplung jeweils zwischen den Schneckenrädern 7, 8, 9 und
den jeweiligen Abtriebswellen anzuordnen. Allerdings werden dann
bei Betreiben des Motors alle Schnecken 17, 18, 19 sowie
alle Schneckenräder 7, 8, 9 mitgedreht,
woraus ein höherer
Energieverbrauch resultiert und die Gefahr besteht, dass unnötigerweise
zusätzliche
Geräusche
durch Betreiben der Zahnräder
erzeugt werden.
-
Es sei weiterhin angemerkt, dass
der Motor 2 auch derart angeordnet werden kann, dass er
unmittelbar die Welle 12 antreibt. Beispielsweise kann
der Motor 2 am linken bzw. am rechten Wellenende in 2 unmittelbar an der Welle 12 angeordnet
werden.
-
Nachfolgend wird unter Bezugnahme
auf 3 eine Verstellvorrichtung
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Dabei sind gleiche bzw. funktional gleiche
Teile wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden
Ausführungsbeispiel
bezeichnet.
-
Im Unterschied zum in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
weist die Verstellvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
als Verteilergetriebe ein Stirnradgetriebe auf, welches über einen
Zahnriemen 20 angetrieben wird. Statt des Zahnriemens kann
selbstverständlich
auch jede weitere Riemenart, wie z.B. Keilriemen, Flachriemen usw., oder
Ketten als Übertragungselement
verwendet werden. Das Verteilergetriebe besteht weiterhin aus einem
vom Motor direkt angetriebenen Zahnrad 23 sowie drei über den
Zahnriemen 20 angetriebene Abtriebszahnräder 7, 8, 9.
In der Drehachse der Abtriebszahnräder 7, 8, 9 ist
jeweils eine Federbandkupplung
4, 5 bzw. 6 angeordnet
(vgl. 3), um abhängig vom
Betätigungsbefehl
eine Verbindung mit einer Abtriebswelle herzustellen, um eine Verstellung des
Kraftfahrzeugsitzes zu ermöglichen.
-
Weiterhin sind zwei Spannrollen 21, 22 vorgesehen,
um eine ausreichende Spannung des Zahnriemens 20 zu ermöglichen.
Im Vergleich mit dem in 2 beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ist beim zweiten Ausführungsbeispiel
insbesondere vorteilhaft, dass durch die Verwendung des Zahnriemens
das Verteilergetriebe insgesamt nur ein sehr geringes Gewicht aufweist.
Weiterhin kann ein besonders kompakter Aufbau bereitgestellt werden.
-
Es sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung
nicht nur zur Verstellung von Fahrzeugsitzen verwendet werden kann.
Insbesondere können
auch andere Einrichtungsteile von Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise
ein Schiebe-Hebe-Dach, elektrisch verstellbare Fenster und/oder Rückspiegel
usw. mit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung
verstellt werden. Weiterhin können durch
die Verwendung des Verteilergetriebes Übersetzungen bzw. Untersetzungen
bzw. ein Antrieb mit konstanter Drehzahl je nach Anwendungsfall
einfach realisiert werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung
beispielsweise durch einfachen Austausch von Zahnrädern für unterschiedliche Anwendungsfälle eingesetzt
werden, so dass sich weitere Kostenreduzierungen durch Gleichteile
bei hohen Stückzahlen
erhalten werden können.