DE19642665A1 - Elektromotorische Verstellvorrichtung, insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Verstellvorrichtung, insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Längsverstellbare Fahrzeugsitze sind in vielfacher Ausführung bekannt. Dabei geht es in der Regel darum, insbesondere den Fahrersitz auf die individuellen Bedürfnisse seines Benutzers auszurichten, so daß dieser während der Fahrt im Hinblick auf die Anordnung der Pedale, Handhebel, Schalter und so weiter ergonomisch richtig sitzt. Zu diesem Zwecke sind zahlreiche, meistens voneinander unabhängige Verstelleinrichtungen am Sitz entwickelt worden, neben einer Höhen- und Neigungverstellung eben auch die Längsverstellung. Dazu kann der Sitz nach Aufhebung einer Arretierung ausgehend von einer mittleren Stellung um einige Zentimeter nach vorn verschoben werden, wobei der Sitz nicht nur in den Extremstellungen, sondern auch in Zwischenpositionen verrastet werden kann.

Es sind bereits elektromotorische Verstellvorrichtungen zum Verschieben eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, bei denen separat ein rascher und ein langsamer Antrieb dadurch ermöglicht wird, daß die Spannung an dem Antriebsmotor wahlweise auf eine hohe oder niedrige Spannung umschaltbar ist. Die zu diesem Zweck erforderlichen Schaltungsanordnungen bekannter Art sind noch recht aufwendig.

Eine Drehzahlminderung kann man ohne eine Reduzierung der an den Bürsten eines Gleichstrommotors anliegenden Spannung auch dadurch erreichen, daß man die Bürsten jedes vorhandenen Polpaares nicht um 180° gegeneinander versetzt anordnet, sondern um einen davon abweichenden Winkel, weil dann der wirksame Strombelag des Rotors reduziert wird. Zur Verminderung der Drehzahl nur in der einen Drehrichtung kann zusätzlich zu den beiden um 180° gegeneinander versetzt angeordneten Bürsten des Antriebsmotors noch eine dritte Bürste vorgesehen werden, die gegenüber einer Bürste um weniger als 90° versetzt angeordnet ist. Eine derartig ausgebildete Antriebsanordnung mit drei Bürsten hat eine verringerte Lebensdauer und ermöglicht nur eine Drehzahlspreizung von 1 : 1,8.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung einer Verschiebung des Fahrersitzes mit unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten besteht darin, daß ein normaler Gleichstrommotor mit einem Kommutator eingesetzt wird, wobei die Steuerung des Gleichstrommotors über eine Pulsweitenmodulationsanordnung erfolgt. Hierzu ist aber eine aufwendige Steuerelektronik erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromotorische Verstellvorrichtung, insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes zu schaffen, bei dem der Gleichstrommotor zur Erzeugung von unterschiedlichen Verschiebegeschwindigkeiten eines Kraftfahrzeugsitzes mit vier unterschiedlichen Drehzahlstufen betreibbar ist. Diese Drehzahlerhöhungen bzw. -verminderungen des Gleichstrommotors sollen ohne großen Schaltungsaufwand ermöglicht werden. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße elektromotorische Verstellvorrichtung eignet sich insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes, wobei der Fahrzeugsitz im Eilgang über eine größere Entfernung und dann im Langsamgang in die gewünschte Endposition verstellbar ist.

Durch die vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 2 ermöglicht die unterschiedliche Wahl der Windungszahlen für die beiden Wicklungen eine Drehzahlspreizung bis zu 1 : 5, ohne daß hierzu ein hoher Steueraufwand erforderlich ist.

Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 4 gewährleistet eine kostengünstige Verstellvorrichtung dadurch, daß weitgehend gleiche oder ähnliche Bauteile eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird anhand eines Ausfürungsbeispieles im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen motorisch verstellbaren Kraftzeugsitz,

Fig. 2 eine Verstellvorrichtung für den Fahrzeugsitz,

Fig. 3 den Anker des Gleichstrommotors mit zwei Kommutatoren,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Gleichstrommotor und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Wicklungen.

Die elektromotorische Verstellvorrichtung gemäß der Erfindung dient insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes 1, wobei ein Verstellmechanismus 2 mit einem Stellgetriebe 3 und einem mit dessen Antriebsseite gekuppelten Gleichstrommotor 5 mit umkehrbarer Drehrichtung vorgesehen ist. Der Kraftfahrzeugsitz 1 ist fest an dem Verstellmechanismus 2 befestigt. Der Verstellmechanismus 2 umfaßt gemäß Fig. 2 zwei Stützschienen 9, von denen jede am Fahrzeugboden 2 über Konsolen 11 gehalten ist. Auf den Stützschienen 9 sind zwei Laufschienen 13 verschiebbar gelagert, von denen jede an ihren entgegengesetzten Endabschnitten mit einem Paar von Tragarmen 15 versehen ist. Jede Laufschiene 13 steht mit einem als Schneckengetriebe ausgebildeten Stellgetriebe 3 in Wirkverbindung, von dem ein nicht näher dargestelltes Schneckenrad mit einer zugeordneten Gewindespindel 17 in Eingriff steht. Der Antrieb der Schneckenräder und damit der Schneckengetriebe erfolgt über eine Antriebswelle 19, welche von dem Gleichstrommotor 5 mit umkehrbarer Drehrichtung angetrieben wird. Die Gewindespindel 17 ist über den Gleichstrommotor 5 derart antreibbar, daß die Laufschienen 13 in der Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus bewegt werden.

Da der Kraftfahrzeugsitz 1 an den Laufschienen 13 befestigt ist, wird dieser wahlweise zwangläufig in den Pfeilrichtungen 21, 23 vor- oder zurückbewegt.

Im Rahmen der Erfindung kann der Verstellmechanismus auch anders ausgebildet sein. Erfindungswesentlich ist der Aufbau des Gleichstrommotors 5, durch den unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten für den Fahrzeugsitz 1 mit einfachsten Mitteln erzielt werden. Zur Realisierung von unterschiedlichen Drehzahlen kommt ein Gleichstrommotor 5 zum Einsatz, welcher auf jeder Seite seines Ankers 25 je einen Kommutator 27, 29 aufweist.

Der Anker 25 enthält zwei Wicklungen 31, 33, welche jeweils mit einem Kommutator 27, 29 verbunden sind. Weiterhin steht jeder Kommutator 27, 29 mit je zwei Kohlebürsten 35, 37, 39, 41 in Kontaktberührung, siehe Fig. 3. Zur Erzeugung von unterschiedlichen Drehzahlen haben die beiden Wicklungen 31, 33 unterschiedliche Drehzahlen, derart, daß eine Drehzahlspreizung von 1 : 5 erreichbar ist.

Erfindungsgemäß werden vier unterschiedliche Drehzahlen dadurch erreicht, daß die beiden Wicklungen 31, 33 getrennt allein oder wahlweise additiv oder subtraktiv in Reihe betrieben werden, derart, daß neben einer niedrigen Arbeitsdrehzahl in die endgültige Position eine höhere Drehzahl als Hilfsdrehzahl für einen Eilgang zum schnellen Verstellen des Fahrzeugsitzes über einen längeren Weg einstellbar ist.

Da die auf den beiden Seiten des Ankers 25, angeordneten Bauteile wie Kommutatoren 27, 29, Lagerbuchsen 43, 45 für die Ankerwelle 39 und die Bürstenbrücken 47, 49 gleich oder zumindest ähnlich ausgebildet sind, ist die elektromotorische Verstellvorrichtung kostengünstig herstellbar und für eine billige Massenfertigung sehr gut geeignet.

Bei einer Wahl der Windungszahlen W1/W2=0,3 ergibt sich z. B. folgendes:

Einzelheiten sind den Fig. 3 und 5 zu entnehmen.

Bei einem additiven Betrieb des Gleichstrommotors 5 ergeben sich gegenüber einem Einwicklungsmotor nur geringe Leistungseinbußen, welche durch den doppelten Bürstenspannungsabfall entstehen. Der Vorteil beim subtraktiven Betrieb besteht darin, daß ein wesentlich kleinerer Anlaufstrom vor allem beim als Hilfsdrehzahl benutzten Betrieb im Vergleich zum Betrieb mit nur einer Wicklung vorliegt. Beim additiven und subtraktiven Betrieb fließen die Ankerströme über alle 4 Kohlebürsten.

Claims (4)

1. Elektromotorische Verstellvorrichtung, insbesondere zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes, mit einem Stell-Getriebe und einem mit dessen Antriebsseite gekuppelten Gleichstrommotor mit umkehrbarer Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrommotor (5) auf jeder Seite des Ankers (25) je einen Kommutator (27, 29) aufweist, daß der Anker (25) zwei Wicklungen (31, 33) enthält, welche mit jeweils einem Kommutator (27, 29) verbunden sind, und daß jeder Kommutator (27, 29) mit je zwei Kohlebürsten (35, 37, 39,41) in Kontaktberührung steht.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (31, 33) unterschiedliche Windungszahlen haben, derart, daß eine Drehzahlspreizung von 1 : 5 erreichbar ist.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (31, 33) getrennt allein oder wahlweise additiv oder subtraktiv in Reihe betreibbar sind, derart, daß neben einer niedrigen Arbeitsdrehzahl eine höhere Drehzahl als Hilfsdrehzahl für einen Eilgang zum schnellen Verstellen des Kraftfahrzeugsitzes (1) erreichbar ist.

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den beiden Seiten des Ankers (25) angeordneten Bauteile, wie Kommutatoren (27, 29), Lagerbuchsen (43, 45) für die Ankerwelle (39) und Bürstenbrücken (47, 49) gleich ausgebildet sind.