DE10350153B4

DE10350153B4 - Überlastmodul für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE10350153B4
Application number: DE10350153A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Eppert
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2003-10-28
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-10-29
Also published as: DE10350153A1

Abstract

Überlastmodul (1) für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Antriebselement (3) und einem vom Antriebselement (3) unterhalb eines Grenzmomentes mitgenommenen Abtriebselement (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) mittels eines kraftgesteuerten Formschlusses das Abtriebselement (7) mitnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastmodul für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Vorrichtungen, bei denen ein Drehmoment von einem Abtriebselement auf ein Abtriebselement übertragen werden, sind beispielsweise aus der DE 38 34 198 A1 und der DE 197 34 503 A1 bekannt. Mit einem durch die nachveröffentlichte DE 102 60 548 A1 bekannt gewordenen Überlastmodul der eingangs genannten Art werden das Antriebselement und das Abtriebselement durch eine oder mehrere vorgespannte Federn bis zum Überschreiten der Vorspannung zusammengehalten. Nachteilig ist, dass auch unterhalb des Grenzmomentes eine Verformung der Federn erfolgt, so dass die Bewegungen von Antriebselement und Abtriebselement nicht exakt synchron erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Überlastmodul der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Überlastmodul mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass das Antriebselement mittels eines kraftgesteuerten Formschlusses das Abtriebselement mitnimmt, wird unterhalb des Grenzmomentes eine gute Momentenübertragung gewährleistet, bei welcher der Kraftfluss nicht über Federn geleitet wird. Der Formschluss wird vorzugsweise durch Wälzkörper, beispielsweise Kugeln oder Rollen hergestellt, während die Kraftsteuerung durch eine Feder erfolgt. Der Begriff „Wälzkörper" soll weit auslegbar sein, so dass hierunter auch Polyeder, beispielsweise Prismen mit gleichseitiger Grundfläche, fallen.
Die Wälzkörper sind vorzugsweise in radialen Führungen des Antriebselementes oder des Abtriebselementes geführt, welche durch ihre Wandung zugleich der Momentenübertragung in Umfangsrichtung dienen. Das entsprechend andere Element weist vorzugsweise Pfannen für die Wälzkörper auf, beispielsweise Kugelpfannen für Kugeln, in welche die Wälzkörper formschlüssig eingreifen können, was für die weitere Momentenübertragung sorgt. Je nach Wälzkörper sind entsprechend geeignete Pfannen vorgesehen. Vorzugsweise sind die Pfannen gleichmäßig über die Umfangsfläche des zylinderscheibenförmig ausgebildeten Abtriebselement verteilt, wobei dann das Antriebselement die Führungen aufweist. Es sind in der Regel deutlich mehr Pfannen als Wälzkörper vorhanden.
Vorzugsweise ist eine Feder, insbesondere eine Ringfeder, vorgesehen, welche bis zum Grenzmoment die Wälzkörper mit Vorspannung in den Pfannen hält. Im Falle, daß das Antriebselement die Führungen und das radial weiter innen angeordnete, vom Antriebselement übergriffene Abtriebselement die Pfannen aufweist, liegt die Ringfeder auf der Umfangsfläche des Antriebselementes an, also am radial äußeren, von den Pfannen abgewandten Ende der Führungen. Die von der Ringfeder beaufschlagten Wälzkörper werden dadurch mit Vorspannung in den Pfannen gehalten. Für jeden Wälzkörper kann auch eine eigene Feder vorgesehen sein, wobei sich die Federn beispielsweise gemeinsam an einem Ring abstützen.
Beim Überschreiten des Grenzmomentes verlassen die Wälzkörper vorzugsweise die zugeordneten Pfannen und begeben sich unter Aufgabe des Formschlusses auf benachbarte, die Pfannen trennende Stege, d.h. das Überlastmodul spricht an. Dabei bewegen sich die Wälzkörper beim Verlassen der Pfannen vorzugsweise in den Führungen. Die Stege haben vorzugsweise ungefähr die gleiche oder geringere Breite wie/als die Pfannen, so daß die Wälzkörper wieder in benachbarte Pfannen einfallen können. Gegebenenfalls wiederholt sich der Übergang in die nächste Pfanne. Bei Verwendung von Polyedern anstelle von Wälzkörpern sind die Pfannen und Stege entsprechend hierauf abgestimmt.
Das Überlastmodul ist vorzugsweise radial aufgebaut, wobei sowohl das Antriebsrad das Abtriebsrad übergreifen und die Feder von radial außen her die Wälzkörper zusammenhalten kann als auch das Abtriebsrad das Antriebsrad übergreifen und die Feder von radial innen her die Wälzkörper stützen kann.
Das erfindungsgemäße Überlastmodul kann für verschiedene Antriebe von Fahrzeugsitz-Einstellern eingesetzt werden, beispielsweise zwischen dem manuellen Bedienelement und dem antreibenden Beschlag.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels,
2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel,
3 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels,
4 eine perspektivische Ansicht des für einen Rastbeschlag vorgesehenen Ausführungsbeispiels, und
5 eine Seitenansicht des für ein Schrittschaltwerk vorgesehenen Ausführungsbeispiels.
Ein Überlastmodul 1 weist ein napfartiges Antriebselement 3 auf, in dessen Aufnahme 5 ein zylinderscheibenförmiges Abtriebselement 7 drehbar gelagert ist.
Dabei ist das Abtriebselement 7 entlang seiner Umfangsfläche mit mehreren flachen Kugelpfannen 9 versehen, die gleichmäßig über den Umfang des Abtriebselementes 7 verteilt sind, wobei der verbleibende Teil der Umfangsfläche zwischen den Kugelpfannen 9 Stege 10 bildet, die ungefähr die gleiche Breite wie die Kugelpfannen 9 aufweisen. Drei der Kugelpfannen 9 dienen zur formschlüssigen Einlage je einer von drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Kugeln 11. Die drei als Wälzkörper vorgesehenen Kugeln 11 ragen jeweils durch drei als Führungen 13 dienende, radiale Bohrungen in der Begrenzungswand der Aufnahme 5 des Antriebselementes 3 hindurch. Eine vorgespannte, in eine umlaufende Ringnut 14 des Antriebselementes 3 eingelegte Ringfeder 15 umschließt das Antriebselement 3 in Umfangsrichtung, wobei sie die drei Kugeln 11 in den Führungen 13 und den aktuell belegten Kugelpfannen 9 hält.
Das Antriebselement 3, an dem beispielsweise ein Antriebswellenstummel 17 oder ein Zahnkranz angeformt ist, überträgt ein antreibendes Drehmoment – zumindest unterhalb eines Grenzmomentes – mittels der formschlüssig gehaltenen Kugeln 11 auf das Abtriebselement 7, welches sich dann zusammen mit dem Antriebselement 3 dreht, d.h. das Antriebselement 3 nimmt das Abtriebselement 7 mit. Das Drehmoment wird weiter übertragen auf eine drehfest in das Abtriebselement 7 gesteckte Abtriebswelle 19.
Wenn das antreibende Drehmoment ein Grenzmoment überschreitet, bei dem die Vorspannung der Ringfeder 15 nicht mehr ausreicht, die Kugeln 11 in den Kugelpfannen 9 mit ihrer vorgegebenen Geometrie zu halten, verlassen die Kugeln 11 ihre Kugelpfannen 9 und begeben sich auf die benachbarten Stege 10, die jeweils zwischen der bisherigen Kugelpfanne 9 und einer benachbarten Kugelpfanne 9 vorhanden sind. Der Formschluß ist unterbrochen. Das Antriebselement 3 dreht sich relativ zum Abtriebselement 7, ohne ein Drehmoment zu übertragen. Wenn nach einer weiteren Bewegung der Kugeln 11 in Umfangsrichtung die Kugeln 11 in benach barte Kugelpfannen 9 eingefallen sind, ist der kraftgesteuerte Formschluß wieder hergestellt, d.h. es wird wieder ein Drehmoment übertragen.
Eventuell auftretende radiale und axiale Toleranzschwankungen werden durch die Ringfeder 15 und eine Bewegung der Kugeln 11 in den Führungen 13 ausgeglichen.
Das erfindungsgemäße Überlastmodul 1 kann beispielsweise eingesetzt werden zwischen einem Getriebebeschlag und seinem Handrad, zwischen einem Rastbeschlag 21 und seinem Entriegelungshebel 23 oder einem Schrittschaltwerk 25 zum Antrieb eines Getriebebeschlags 27 und dem Getriebebeschlag 27, wobei letztere beispielsweise den Antrieb eines Höheneinstellers bilden. Das Antriebselement 3 kann Bestandteil des Schrittschaltwerkes 25 sein.

1: Überlastmodul
3: Antriebselement
5: Aufnahme
7: Abtriebselement
9: (Kugel)pfanne
10: Steg
11: Kugel, Wälzkörper
13: Führung
14: Ringnut
15: Ringfeder
17: Antriebswellenstummel
19: Abtriebswelle
21: Rastbeschlag
23: Entriegelungshebel
25: Schrittschaltwerk
27: Getriebebeschlag

Claims

Überlastmodul (1) für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Antriebselement (3) und einem vom Antriebselement (3) unterhalb eines Grenzmomentes mitgenommenen Abtriebselement (7), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) mittels eines kraftgesteuerten Formschlusses das Abtriebselement (7) mitnimmt.
Überlastmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wälzkörper (11) vorgesehen sind, welche den Formschluss herstellen, während die Kraftsteuerung durch eine Feder (15) erfolgt.
Überlastmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) oder das Abtriebselement (7) radiale Führungen (13) für die Wälzkörper (11) aufweist.
Überlastmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (7) oder das Antriebselement (3) Pfannen (9) für die Wälzkörper (11) aufweist.
Überlastmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (7) zylinderscheibenförmig ausgebildet ist und die Pfannen (9) gleichmäßig über seine Umfangsfläche verteilt aufweist.
Überlastmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15) bis zum Grenzmoment die Wälzkörper (11) mit Vorspannung in den Pfannen (9) hält.
Überlastmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Grenzmomentes die Wälzkörper (11) die zugeordneten Pfannen (9) verlassen und sich unter Aufgabe des Formschlusses auf benachbarte, die Pfannen (9) trennende Stege (10) begeben.
Überlastmodul nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (11) sich beim Verlassen der Pfannen (9) in den Führungen (13) bewegen.
Überlastmodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Stegen (10) befindlichen Wälzkörper (11) in benachbarte Pfannen (9) einfallen.
Fahrzeugsitz-Einsteller (21; 25, 27) mit einem Überlastmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.