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Die Erfindung betrifft einen Antrieb
für einen Fahrzeugsitzeinsteller
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 und einen Fahrzeugsitz mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 10.
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Aus der
DE 198 47 081 A1 ist ein
Antrieb dieser Art bekannt, dessen Antriebshebel ein Kippelement
mit zwei angeformten Zahnbereichen schwenkt, wobei je nach Schwenkrichtung
einer der Zahnbereiche mittels direktem Zahneingriff in ein Antriebsrad
einkuppelt und dann dieses Antriebsrad in eine Richtung gedreht
wird. Eine zwischen Antriebsrad und Abtriebselement angeordnete
Bremsvorrichtung nimmt ein abtriebsseitiges Drehmoment auf und läßt nur ein
antriebsseitiges Drehmoment durch, d.h. während der Rückkehr des Antriebshebels in
die Nullstellung hält
die Bremsvorrichtung das Antriebsrad fest. Mit einer erneuten Auslenkung
des Antriebshebels kann das Antriebsrad weitergedreht werden. Zwischen
dem Antriebsrad und der Bremsvorrichtung ist außerdem eine Überlastsicherung
vorgesehen, welche bei Überschreiten
einer Grenzlast das Antriebsrad von der Bremsvorrichtung und dem
Abtriebselement trennt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Dadurch, daß ein translatorisch bewegliches Schubelement
als einzukuppelndes Element vorgesehen ist, kann ein und derselbe
Bereich des einzukuppelnden Elementes mit ein und derselben Bewegung
für die
beiden möglichen
Antriebsrichtungen verwendet werden. Dies spart Bauraum, so daß ein kompakter
Antrieb möglich
ist. Für
Spezialanwendungen können
auch mehrere Schubelemente vorgesehen sein. Das Schubelement ist
vorzugsweise in radialer Richtung des Antriebsrades geführt, um
eine definierte Bewegung beim Einkuppeln durchzuführen. Vorzugsweise
gelangt das Schubelement beim Einkuppeln in Eingriff mit dem Antriebsrad,
vorzugsweise in Zahneingriff. Die Führung für das Schubelement ist vorzugsweise
an einer Trägerplatte
ausgebildet, welche nur beim Einkuppeln kraftschlüssig ortsfest
gehalten wird, damit der Leerweg beim Einkuppeln möglichst
gering ist.
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Für
die Umsetzung der Schwenkbewegung des Antriebshebels in die translatorische
Bewegung des Schubelementes ist vorzugsweise ein Drehelement vorgesehen,
welches vom Antriebshebel gedreht wird und über eine Steuerkontur auf das
in Kontakt befindliche Schubelement einwirkt, wobei die Steuerkontur
die Drehbewegung des Drehelementes in eine translatorische Bewegung
des in Kontakt befindlichen Schubelementes umsetzt. Das Drehelement
kann auch zur Übersetzung
der Schwenkbewegung des Antriebshebels verwendet werden, indem vorzugsweise
der Antriebshebel über
eine Verzahnungsgeometrie mit Evolventen auf das Drehelement einwirkt,
also eine Abwälzbewegung
auftritt, welche bei entsprechendem Abstand zwischen der gemeinsamen
Berührstelle
und der jeweiligen Schwenkachse eine Vergrößerung des Schwenkwinkels erlaubt.
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Zwischen dem Antriebsrad und dem
Abtriebselement ist vorzugsweise eine Überlastsicherung vorgesehen,
welche bei Überschreiten
einer Grenzlast das Antriebsrad vom Abtriebselement trennt und somit
eine Beschädigung
der Bauteile vermeidet. Die Überlastsicherung
liegt bei der Momentenübertragung
vorzugsweise im Kraft fluß und
beruht auf einem kraftschlüssigen
Prinzip, so daß ein
eindeutiges und vollständiges
Abtrennen der Antriebsseite sicher gestellt ist. Für die Überlastsicherung
kann jede beliebige, an sich bekannte Ausführung verwendet werden, jedoch
ist ein radial abtrennendes System bevorzugt.
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Die Verwendung eines selbsthemmenden Getriebes,
welches ein abtriebsseitiges Drehmoment sperrt und ein antriebsseitiges
Drehmoment durchläßt, hat
den Vorteil, daß im
Antrieb keine gesonderte Bremsvorrichtung vorgesehen werden muß, um im unbetätigten Zustand
und bei der Rückkehr
des Antriebshebels in die Nullstellung die Antriebsseite zu sperren.
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Der erfindungsgemäße Antrieb kann für alle möglichen
Fahrzeugsitzeinsteller verwendet werden, in der Regel wird er jedoch
für Höheneinsteller,
Lehneneinsteller oder diverse Neigungseinsteller verwendet werden,
die in einem entsprechend einstellbaren Fahrzeugsitz vorgesehen
sind.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels
samt Getriebe,
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2 eine
Ansicht des Antriebshebels und des Drehelements in der Nullstellung
in Blickrichtung auf das Getriebe,
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3 eine 2 entsprechende Darstellung in
der ausgelenkten Stellung,
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4 eine
Ansicht des Drehelementes und des Schubelementes in der Nullstellung
in Blickrichtung auf das Getriebe,
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5 eine 4 entsprechende Darstellung nach
dem Einkuppeln des Schubelementes,
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6 eine
perspektivische Ansicht von Drehelement, Schubelement, Trägerplatte
und Antriebsrad in Blickrichtung vom Getriebe weg,
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7 eine
perspektivische Ansicht von Überlastsicherung,
Antriebsrad, Antriebshebel und Gehäuse in Blickrichtung auf das
Getriebe,
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8 eine
schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes,
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9 eine 4 entsprechende Darstellung einer
Abwandlung in der Nullstellung, und
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10 eine 9 entsprechende Darstellung
nach dem Einkuppeln des Schubelementes.
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Ein Antrieb 1 ist für einen
Fahrzeugsitzeinsteller 3 vorgesehen, welcher im Ausführungsbeispiel
als Höheneinsteller
eines Fahrzeugsitzes 5 in einem Kraftfahrzeug dient. Der
Antrieb 1 wirkt dabei auf ein Getriebe 7, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
auf einen selbsthemmenden Getriebebeschlag, welcher über seine
beiden relativ zueinander verdrehbaren Beschlagteile wiederum zwei
Teile des Fahrzeugsitzeinstellers 3, beispielsweise vorliegend den
Sitzrahmen und eine Schwinge, relativ zueinander bewegt. Das Getriebe 7 sperrt
ein abtriebsseitiges Drehmoment, also von der Seite des Fahrzeugsitzeinstellers 3,
während
ein antriebsseitiges Drehmoment, also vom Antrieb 1 her,
das Getriebe 7 dreht.
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Der Antrieb 1, von dem zunächst die
Nullstellung beschrieben wird, weist ein halboffenes Gehäuse 11 auf,
welches einen zylindrischen Bauraum definiert. Im Zen trum dieses
Bauraums ist eine Lagerhülse 13 am
Gehäuse 11 angeformt,
welche die nachfolgend verwendeten Zylinderkoordinaten definiert.
Ein Antriebshebel 15 ist schwenkbar im Gehäuse 11 gelagert
mittels eines angeformten Lagerzapfens 17, der parallel
versetzt zur Lagerhülse 13 angeordnet
ist. Auf der Außenseite
des Gehäuses 11 ist der
Lagerzapfen 17 durch einen Ringclips 18 gesichert.
Der Antriebshebel 15 umschließt die Lagerhülse 13 mittels
eines Langlochs 19 mit viel Spiel. Auf der vom Lagerzapfen 17 abgewandten
Seite des Langlochs 19 ist zu beiden Seiten der radial
verlaufenden Verbindungslinie vom Lagerzapfen 17 zum Langloch 19 je
eine gekrümmte
Anlagefläche
als Außenevolvente 21 vorgesehen.
Am Antriebshebel 15 ist ein beispielsweise radial abstehender
Hebelarm 23 als Verlängerung
und zur Betätigung
befestigt.
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Auf der vom Gehäuse 11 axial abgewandten Seite
des Antriebshebels 15 ist ein Drehelement 25 auf
der Lagerhülse 13 drehbar
gelagert, d.h. Antriebshebel 15 und Drehelement 25 sind
auf verschiedenen Achsen gelagert. Zur Bildung einer Verzahnungsgeometrie
mit Evolventen zwischen dem Antriebshebel 15 und dem Drehelement 25 weist
das Drehelement 25 auf beiden Seiten je eine Innenevolvente 27 auf,
die an einer Berührstelle 29 an
der zugeordneten Außenevolvente 21 anliegt.
Das Drehelement 25 weist eine gabelförmige Steuerkontur 31 mit
zwei Keilen auf. Mit dieser Steuerkontur 31 wirkt das Drehelement 25 auf
eine später
genauer beschriebene Weise auf einen Nocken 33 eines translatorisch
beweglichen Schubelementes 35 ein.
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Auf der vom Antriebshebel 15 axial
abgewandten Seite des Drehelementes 25 ist eine scheibenförmige Trägerplatte 37 ebenfalls
auf der Lagerhülse 13 drehbar
gelagert. Die Trägerplatte 37 weist zwei
radial verlaufende, seitliche Führungen 39 für das in
radialer Richtung bewegliche Schubelement 35 auf. Eine
Kupplungsfeder 41, welche in der Art eines Rings mit radial
nach außen
abgewinkelten, näherungsweise
parallel abstehenden Federenden ausgebildet ist, ist zwischen dem
Drehelement 25 und der Trägerplatte 37 angeordnet
und auf der Trägerplatte 37 drehbar
gelagert. Die beiden Federenden der Kupplungsfeder 41 sind
in der Nullstellung zum einen an einer ersten Federabstützung 43 des Drehelementes 25,
des weiteren an einer zweiten Federabstützung 45 der Trägerplatte 37 und
schließlich noch
an einer dritten Federabstützung 46 des
Gehäuses 11 abgestützt. Eine
am Rand der Trägerplatte 37 angeformte
Federlasche 47 steht etwa im Bereich der Federabstützungen 43 und 45 von
der Trägerplatte 37 ab
und liegt am Gehäuse 11 an.
An der Trägerplatte 37 ist
schließlich
noch eine Schubelementenfeder 49 gelagert, welche mit einem
Ende in das Schubelement 35 eingehakt ist und dieses radial nach
innen zieht.
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Auf der vom Drehelement 25 axial
abgewandten Seite der Trägerplatte 37 ist
ein als Zahnring ausgebildetes Antriebsrad 51 auf der Lagerhülse 13 drehbar
gelagert, welcher auf beiden Seiten teilweise hohl ausgebildet ist
und daher die Trägerplatte 37 und
das Drehelement 25 übergreift.
Auf der dadurch definierten Innenwand des Antriebsrades 51 ist
eine Verzahnung 53 ausgebildet. Eine Verzahnung des Schubelementes 35 kann
mit dieser Verzahnung 53 zusammenwirken, wobei aber in
der Nullstellung das Schubelement 35 von der Verzahnung 53 des
Antriebsrades 51 beabstandet ist.
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Auf der von der Trägerplatte 37 axial
abgewandten Seite des Antriebsrades 51 ist ein Überlastring 55 auf
dem Antriebsrad 51 (oder wahlweise auf der Lagerhülse 13)
drehbar gelagert, aber durch vier, näherungsweise dreieckig gebogene
Blattfedern 57 mittels entsprechender Kontaktschrägen am Antriebsrad 51 kraftschlüssig mit
dem Antriebsrad 51 verbunden. Auf der vom Antriebsrad 51 axial
abgewandten Seite des Überlastrings 55 ist
ein Ausgleichselement 59 in den Überlastring 55 eingelegt
und durch Formschluß drehfest
verbunden. Auf der vom Antriebsrad 51 abgewandten Seite
des Überlastrings 55 ist
ein Deckel 61 angeordnet, welcher mit dem Gehäuse 11 verschraubt
oder anderweitig fest verbunden ist.
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Ein innerhalb der Lagerhülse 13 angeordnetes
Abtriebselement 63, welches als kurze Welle ausgebildet
ist, sitzt mit einem Ende drehfest im Ausgleichselement 59 und
mit dem anderen Ende drehfest im Getriebe 7. Zwischen dem
Gehäuse 11 und dem
Getriebe 7 ist ferner eine Rückstellfeder 65 angeordnet
und auf der Außenseite
des Gehäuses 11 gelagert,
welche in der Art eines Rings mit radial nach außen abgewinkelten, näherungsweise
parallel abstehenden Federenden ausgebildet ist. Ein vom Antriebshebel 15 axial
abstehender, durch eine Kulisse des Gehäuses 11 ragender Vorsprung
ist zwischen die beiden Federenden der Rückstellfeder 65 geklemmt,
so daß diese
den Antriebshebel 15 nach einer Betätigung in seine Nullstellung
zurückschwenkt.
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Der Antrieb 1 wird vormontiert
und dann samt Abtriebselement 63 auf das Getriebe 7 gesteckt und
mit letzterem verbunden, wofür
am Gehäuse 11 vorzugsweise
Befestigungsbereiche vorgesehen sind.
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Mit dem Antrieb 1 kann eine
Pumpbewegung des Hebelarms 23 des Antriebshebels 15 übersetzt und
in eine gerichtete Drehbewegung des Getriebes 7 umgesetzt
werden. Bei der Auslenkung des Antriebshebels 15 von der
Nullstellung in eine ausgelenkte Stellung schwenkt dieser um seinen Lagerzapfen 17.
Aufgrund ihrer Form vollführt
die Innenevolvente 27 eine Abwälzbewegung an der Außenevolvente 21,
wobei die Berührstelle 29 wandert und
das Drehelement 25 sich um die Lagerhülse 13 dreht. Durch
die gewählten
Abmessung ergibt sich eine Übersetzung
im Schwenkwinkel, d.h. die Auslenkung des Drehelementes 25 ist
größer als
diejenige des Antriebshebels 15.
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Mit der Drehbewegung des Drehelementes 25 wird
das eine Federende der Kupplungsfeder 41 von der ersten
Federabstützung 43 mitgenommen. Dieses
Federende hat dann weder Kontakt zur Trägerplatte 37 noch
zum Gehäuse 11.
Die erste Federabstützung 43 auf
dem Drehelement 25 erfährt
hierdurch einen gewissen Vorlauf gegenüber der zweiten Federabstützung 45 auf
der Trägerplatte 37.
Um den Leerweg beim anschließend
beschriebenen Einkuppeln möglichst
gering zu halten, soll die Trägerplatte 37 beim
Einkuppeln ortsfest stehen bleiben. Dies wird erreicht durch das
aufgrund von Reibung zwischen der Federlasche 47 und dem
Gehäuse 11 erzeugte,
auf die Trägerplatte 37 wirkende
Bremsmoment, welches größer ist
als das Moment, welches beim Einkuppeln auf die Trägerplatte 37 wirkt.
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Mit der Drehbewegung des Drehelementes 25 beginnt
auch das Einkuppeln. Die Steuerkontur 31 des Drehelementes 25 dreht
sich in Umfangsrichtung relativ zum Schubelement 35, so
daß aufgrund
der Schräge
eine radiale Kraftkomponente auf den anliegenden Nocken 33 des
Schubelementes 35 übertragen
wird. Das Schubelement 35 wird dadurch entgegen der Kraft
der Schubelementenfeder 49 radial nach außen gedrückt, wobei
die Führungen 39 der Trägerplatte 37 das
Schubelement 35 führen.
Der Vorgang des Einkuppelns endet, wenn das Schubelement 35 in
Eingriff mit der Verzahnung 53 des Antriebsrades 51 gelangt.
Bei der weiteren Drehbewegung des Drehelementes 25 werden
die Trägerplatte 37 und
vor allem das Antriebsrad 51 mitgedreht.
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Wenn das Drehmoment des Antriebsrades 51 nicht
zu groß ist,
nimmt dieser über
die Blattfedern 57 den Überlastring 55 mit.
Wenn allerdings eine durch den Kraftschluß der Blattfedern 57 definierte Grenzlast überschritten
wird, wirkt die Anordnung als Überlastsicherung,
d.h. die Blattfedern 57 lösen sich vom Antriebsrad 51,
so daß dieses
leer durchdreht. Durch diese Überlastsicherung
und da der Antrieb 1 im Crashfall nicht belastet wird,
ist es möglich,
die meisten Bauteile aus preisgünstigem
Kunststoff zu fertigen. Sofern im Regelfall der Überlastring 55 ein Drehmoment
vom Antriebsrad 51 erfährt,
dreht er über
das Ausgleichselement 59 das Abtriebselement 63,
welches wiederum das Getriebe 7 antreibt.
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Bei Erreichen der Endstellung der
Auslenkung wird der Antriebshebel 15 über den Hebelarm 23 in
die Nullstellung zurückgeführt oder
losgelassen, wobei in letzterem Fall die Rückstellfeder 65 die Rückkehr in
die Nullstellung sicher stellt. Der Antriebshebel 15 dreht
das Drehelement 25 über
die Abwälzbewegung
zurück,
wobei zunächst
die Steuerkontur 31 vom Nocken 33 abläßt, so daß die Schubelementenfeder 49 das
Schubelement 35 radial nach innen ziehen kann, d.h. auskuppelt.
Gleichzeitig dreht auch die Kupplungsfeder 41 die Innenevolvente 25 und
die Trägerplatte 37 in
die Nullstellung zurück.
Aufgrund der bei den vorliegenden Momenten bestehenden, schlupffreien
Getriebeverbindung zwischen dem Antriebsrad 51 und dem
Getriebe 7 und der Selbsthemmung des letzteren bleibt das
Antriebsrad 51 stehen, bis der Antriebshebel 15 die Nullstellung
erreicht hat.
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Bei der anschließenden, erneuten Auslenkung
des Antriebshebels 15 in die gleiche Richtung dreht sich
das Antriebsrad 51 von dieser Stelle aus weiter, so daß eine gerichtete,
schubweise erfolgende Drehbewegung des Abtriebselementes 63 und damit
des Getriebes 7 erzeugt wird. Eine Bewegung des Getriebes 7 in
die andere Richtung mittels des erfindungsgemäßen, beidseitig wirkenden Antriebs 1 wird
durch eine Auslenkung des Antriebshebels 15 in die entgegengesetzte
Richtung erreicht.
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Gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels
wirkt das Drehelement 25' auf
das Schubelement 35' mittels
eines am Drehelement 25' angeformten
und in axialer Richtung abstehenden Steuernockens 81 ein,
welcher in eine Steuerkulisse 83 des Schubelementes 35' greift. Der
Steuernocken 81 gleitet beim Einkuppeln des Schubelementes 35' in das Antriebsrad 51 an
der radial weiter außen
gelegenen, äußeren Kulissenkontur 83' der Steuerkulisse 83 entlang,
während
er beim Auskuppeln an der radial weiter innen gelegenen, inneren
Kulissenkontur 83'' anliegt. Aufgrund
einer radial vorspringenden Spitze in der inneren Kulissenkontur 83'' drückt der Steuernocken 81 auf
dem Weg zur Nullstellung das Schubelement 35' radial nach innen. In allen weiteren
Einzelheiten stimmt die Abwandlung mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel überein.
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- 1
- Antrieb
- 3
- Fahrzeugsitzeinsteller
- 5
- Fahrzeugsitz
- 7
- Getriebe
- 11
- Gehäuse
- 13
- Lagerhülse
- 15
- Antriebshebel
- 17
- Lagerzapfen
- 18
- Ringclips
- 19
- Langloch
- 21
- Außenevolvente
- 23
- Hebelarm
- 25,
25'
- Drehelement
- 27
- Innenevolvente
- 29
- Berührstelle
- 31
- Steuerkontur
- 33
- Nocken
- 35,
35'
- Schubelement
- 37
- Trägerplatte
- 39
- Führung
- 41
- Kupplungsfeder
- 43
- erste
Federabstützung
- 45
- zweite
Federabstützung
- 46
- dritte
Federabstützung
- 47
- Federlasche
- 49
- Schubelementenfeder
- 51
- Antriebsrad
- 53
- Verzahnung
- 55
- Überlastring
- 57
- Blattfeder
- 59
- Ausgleichselement
- 61
- Deckel
- 63
- Abtriebselement
- 65
- Rüclcstellfeder
- 81
- Steuernocken
- 83
- Steuerkulisse
- 83'
- äußere Kulissenkontur
- 83"
- innere
Kulissenkontur