DE19934127C1 - Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Abstract

Eine Verstelleinrichtung für Kraftfahrzeuge bzw. Kraftfahrzeugsitzbereiche mit einem elektrischen Antriebsmotor weist mehrere über unterschiedliche Getriebe wahlweise antreibbare Abtriebswellen für Stellantriebsvorrichtungen auf. Die Getriebe sind in Reihe geschaltete Planetengetriebe, die jeweils einen gemeinsam angetriebenen Planetenradträger mit mindestens einem Doppel-Planetenrad aufweisen, das zueinander und nebeneinander angeordnete Verzahnungsbereiche mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlichen Zähnezahlen aufweist, dessen einer Verzahnungsbereich jeweils mit einer Innenverzahnung eines ersten Schaltrads und dessen zweiter Verzahnungsbereich jeweils mit der Innenverzahnung eines zweiten Schaltrads kämmt. Die Schalträder sind sämtlich gleichachsig mit der Drehachse der Planetenradträger und des elektrischen Antriebsmotors gelagert und weisen auf ihrem Umfang umlaufend gleichmäßig verteilte Rastelemente auf, die zum Zusammenwirken mit wahlweise zum Fixieren des jeweils einen oder anderen Schaltrads eines Getriebes in Eingriff bringbaren Arretierelementen ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE 42 38 300 A1) trägt die Abtriebswelle eines elektrischen Antriebsmo­ tors ein Stirnrad, das mit den Stirnrädern benachbarter An­ triebseinheiten im Eingriff steht. Bei einem Betrieb des Antriebsmotors drehen sich sämtliche im Eingriff stehenden Stirnräder gleichzeitig. Die zu den verschiedenen Stirnrä­ dern gehörenden Antriebswellen der unterschiedlichen Stell­ antriebe werden durch je eine jeder Antriebswelle zugeord­ nete schaltbare Kupplung aktiviert.

Schaltbare Kupplungen sind relativ aufwendige Bauelemente. Da die Stirnräder nebeneinander mit parallel zueinander verlaufenden Achsen angeordnet werden müssen, beanspruchen sie und die ihnen zugeordneten Kupplungen einen erheblichen Platz, der bei Kraftfahrzeugsitzen mit vielfältigen, kraft­ betätigten Verstellfunktionen nicht immer vorhanden ist.

Schließlich verursachen Kupplungen während der Schaltphase unerwünschte Geräusche.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung der als be­ kannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sie ohne eine Vielzahl von Kupplungen auskommt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1.

Die Antriebsvorrichtung erlaubt eine kompakte Bauweise, bei der die Antriebsglieder aller Verstellvorrichtungen in Rei­ he mit dem Antriebsmotor angeordnet werden können. Es kön­ nen beliebig viele Verstellvorrichtungen sowohl gleichzei­ tig als auch nacheinander betätigt werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 - eine perspektivische Ansicht einer Antriebs­ vorrichtung für mehrere Verstellvorrichtungen;

Fig. 2 - eine Explosionsdarstellung eines Planetenge­ triebes der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 - eine perspektivische Ansicht des Planetenge­ triebes gemäß Fig. 2;

Fig. 4 - einen Längsschnitt durch ein Planetengetriebe gemäß Fig. 2;

Fig. 5 - einen schematischen Querschnitt durch das Ge­ häuse des Planetengetriebes nach Fig. 2 mit einer Rastvorrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil V.

Fig. 6 - einen Längsschnitt durch einen in neutraler Stellung befindlichen Betätigungshebel der Verstellvorrichtung;

Fig. 7 - einen Längsschnitt durch den Betätigungshebel nach Fig. 6 in einer zur Schnittebene der Fig. 6 senkrechten Richtung;

Fig. 8 - einen Längsschnitt gemäß Fig. 7 mit entriegel­ tem Betätigungshebel;

Fig. 9 - einen Längsschnitt durch den Betätigungshebel nach Fig. 7 bei aktivierter Verstellvorrich­ tung.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit den gleichen Be­ zugszeichen versehen, die sich im Bedarfsfall durch Hoch­ striche voneinander unterscheiden.

An einem elektrischen Antriebsmotor 1 sind mehrere Plane­ tengetriebe 2, 2' und 2" koaxial zu seiner Drehachse in Reihe hintereinander angeflanscht. Jedes Planetengetriebe 2, 2' und 2" weist eine quer zur Drehachse 9 der Getriebe gerichtete Abtriebswelle 3, 3' und 3" auf.

Die Planetengetriebe 2, 2' und 2" sind identisch zueinander ausgebildet. Im folgenden wird daher nur eines der Plane­ tengetriebe beschrieben. Das Planetengetriebe 2 weist gemäß Fig. 2 ein hülsenförmiges Gehäuse 2a auf, dessen Stirnsei­ ten offen sind. Das Gehäuse 2a kann mit Gehäusen benachbar­ ter Planetengetriebe verbunden werden.

In dem Gehäuse 2a sind zwei Schalträder 4 und 5 drehbar ge­ lagert, die von Lagerzapfen 6b eines Planetenradträgers 6 durchsetzt werden. Der Planetenradträger 6 ist drehbar zwi­ schen den Schalträdern 4 und 5 angeordnet. Der ein erstes Schaltrad 5 tragende Lagerzapfen weist ein Vierkantloch 6e auf, in das ein Vierkantzapfen des folgenden Planetenge­ triebes 2' eingeschoben werden kann.

Der das zweites Schaltrad 4 in einer Lagerbohrung 4b durch­ setzende Lagerzapfen 6b setzt sich in einem Vierkantzapfen 6a fort, der mit dem Antriebsmotor 1 verbunden ist. Der Planetenradträger 6 weist auf gegenüberliegenden Seiten an seinem Außenumfang Ausnehmungen 6d und 6c auf, in denen zwei Doppel-Planetenräder 7 und 8 mit Zapfen 7c und 8c drehbar gelagert sind.

An jedem Doppel-Planetenrad 7 und 8 sind zwei Verzahnungs­ bereiche 7a und 7b bzw. 8a und 8b ausgebildet, die in eine Aussparung des Planetenradträgers 6 zwischen den Ausnehmun­ gen 6d und 6c eintauchen. Der Verzahnungsbereich 7a besitzt einen größeren Durchmesser und eine größere Zähnezahl als der Verzahnungsbereich 7b. Der Verzahnungsbereich 8a ist identisch zum Verzahnungsbereich 7a und der Verzahnungsbe­ reich 8b ist identisch zum Verzahnungsbereich 7b ausgebil­ det. Die Verzahnungsbereiche 7a und 8a greifen in eine In­ nenverzahnung 5a des ersten Schaltrades 5 ein. Die Verzah­ nungsbereiche 7b und 8b kämmen mit einer Innenverzahnung 4a des zweiten Schaltrades 4.

Das erste Schaltrad 5 trägt koaxial zu seiner Innenverzah­ nung 5a eine Kegelverzahnung 5b, in die eine an einem Wel­ lenzapfen 3a der Abtriebswelle 3 vorgesehene Kegelverzah­ nung 3b eingreift. Die Drehachse des Wellenzapfens 3a ver­ läuft quer zur Drehachse 9 des Planetenträgers 6. Der Wel­ lenzapfen 3a durchsetzt, wie aus Fig. 4 ersichtlich, das Gehäuse 2a und kann beispielsweise mit einer flexiblen Wel­ le verbunden sein.

Die beiden Schalträder 4 und 5 tragen auf ihrem Außenumfang ein Rastelement 15, im folgenden als Rastverzahnung be­ zeichnet, die durch radial auswärts gerichtete Stege 15a und die zwischen ihnen verbleibenden Vertiefungen 15b ge­ bildet werden. Auf der Außenseite des Gehäuses 2a sind zwei Arretierelemente 10 und 11, un folgenden als Rastklinken bezeichnet, mittels Lagerböcken um eine Schwenkachse 12 verschwenkbar gelagert. Die Rastklinken 10 und 11 sind drehfest miteinander verbunden. Die Rastklinken 10 und 11 durchsetzen, wie aus Fig. 5 ersichtlich, je eine Öffnung im Gehäuse 2a. In die Rastverzahnung 15 des ersten Schaltrades 5 greift die Rastklinke 11 ein. Die Rastklinke 10 greift in das Rastelement 15b, im folgenden als Vertiefung bezeich­ net, des zweiten Schaltrades 4 ein. An der Rastklinke 10 ist ein Bowdenzug 13 befestigt, der die Rastklinken 10 und 11 zum Verschwenken durch die Kraft einer auf die Rastklin­ ke 11 wirkenden Feder 14 freigeben kann.

Die Planetenträger 6 aller Planetengetriebe 2, 2' und 2" werden von dem Antriebsmotor 1 gemeinsam angetrieben. Bei unbetätigtem, gespannten Bowdenzug 13 wird das erste Schal­ trad 5 im Gehäuse 2a blockiert. Die Verzahnungsbereiche 7a und 8a der Doppel-Planetenräder 7 und 8 müssen sich daher auf der Innenverzahnung 5a abwälzen. Die Verzahnungsberei­ che 7b und 8b wälzen sich auf der Innenverzahnung 4a des zweiten Schaltrades 4 ab. Durch die unterschiedliche Zähne­ zahl der Zahnradbereiche 7a und 7b bzw. 8a und 8b ergibt sich eine Rotation des frei drehbaren Schaltrades 4.

Bei Betätigung des Bowdenzugs 13 wird die Klinke 11 aus der Rastverzahnung 15 des Schaltrades 5 ausgehoben und gleich­ zeitig das Schaltrad 4 durch die Klinke 10 blockiert. Da sich nun die Verzahnungsbereiche 7b und 8b auf der Innen­ verzahnung 4a abwälzen müssen, wird das Schaltrad 5 in Dre­ hung versetzt. Die über die Kegelverzahnungen 3b und 5b mit dem Schaltrad 5 verbundene Abtriebswelle 3 und die mit ihr verbundene Verstellvorrichtung wird auf diese Weise solange angetrieben, wie der Bowdenzug 13 entlastet wird. Damit ist ein unabhängiger, motorischer Antrieb unterschiedlicher Verstellvorrichtungen mit nur einem Antriebsmotor 1 mög­ lich.

Die Betätigung des Bowdenzuges 13 erfolgt durch einen in einem Betätigungshebel 16 verschieblich gelagerten Entrie­ gelungsknopf 17, der von einer Feder 17a in seiner Aus­ gangsstellung gehalten wird. Die Feder 17a spannt den Bow­ denzug 13 und überwindet die Kraft der auf die Klinke 11 wirkenden Feder 14.

Der Betätigungshebel 16 ist schwenkbar an einem sitzfesten Gehäuse 20 gelagert. Die Verschwenkbewegung des Betäti­ gungshebels 16 wird solange von einer Sperre 17b blockiert, bis der Entriegelungsknopf 17 betätigt ist. Erst wenn die Sperre 17b vollständig in das Gehäuse 20 hineingeschoben ist, kann der Entriegelungsknopf im Schlitz 20a des Gehäu­ ses 20 verschwenkt werden. Je nach Schwenkrichtung wirkt der Betätigungshebel 16 auf einen Schalter 18 oder 19. Der Schalter 18 schließt einen Stromkreis, der den Antriebsmo­ tor 1 in einer ersten Drehrichtung treibt. Durch den Schal­ ter 19 wird der Antriebsmotor 1 in der entgegengesetzten Drehrichtung betrieben. Auf diese Weise wird zuerst die Blockade des Schaltrades 5 aufgehoben, bevor der Antriebs­ motor 1 anläuft.

Claims (10)

1. Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz, mit ei­ nem elektrischen Antriebsmotor (1) und mehreren über un­ terschiedliche Getriebe wahlweise antreibbare Abtriebs­ wellen (3; 3'; 3") für Stellantriebsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe in Reihe geschaltete Planetengetriebe (2; 2'; 2") sind, die jeweils einen gemeinsam angetrie­ benen Planetenradträger (6) mit mindestens einem Doppel- Planetenrad (7; 8) aufweisen, das zueinander und neben­ einander angeordnete Verzahnungsbereiche (7a; 7b; 8a; 8b) mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschied­ lichen Zähnezahlen aufweist, dessen einer Verzahnungsbe­ reich (7a; 8a) jeweils mit einer Innenverzahnung (5a) eines ersten Schaltrads (5) kämmt und dessen zweiter Verzahnungsbereich (7b; 8b) jeweils mit der Innenverzah­ nung (4a) eines zweiten Schaltrads (4) kämmt, wobei die Schalträder sämtlich gleichachsig mit der Drehachse (9) der Planetenradträger (6) und des elektrischen Antriebs­ motors (1) gelagert sind und auf ihrem Umfang umlaufend gleichmäßig verteilte Rastelemente (15; 15b) aufweisen, die zum Zusammenwirken mit wahlweise zum Fixieren des jeweils einen oder anderen Schaltrades eines Getriebes in Eingriff bringbaren Arretierelementen (10; 11) ausge­ bildet sind.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradträger (6) zwei einander diametral gegenüberliegend angeordnete Doppel-Planetenräder (7; 8) tragen.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente durch Stege (15a) voneinander ge­ trennte Vertiefungen (15b) sind und die Arretierelemente Rastklinken (10; 11) sind.

4. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente Teile einer umlaufenden Rastverzah­ nung (15) sind.

5. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eines der beiden Schalträder (5; 4) eines jeden Getriebes eine Abtriebsverzahnung trägt, welche mit einer Gegenverzahnung kämmt, die mit der Abtriebs­ welle (3; 3'; 3") verbunden ist.

6. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsverzahnung und die Gegenverzahnung mit­ einander kämmende Kegelverzahnungen (5b; 3b) sind.

7. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (3; 3'; 3") eine flexible Welle ist.

8. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei den beiden unterschiedlichen Schalträdern (5; 4) eines Getriebes zugeordnete, starr miteinander ver­ bundene Rastklinken (10; 11) vorgesehen sind, die schwenkbar um eine zur Drehachse parallele Schwenkachse (12) am Gehäuse (2a) des Planetengetriebes (2; 2'; 2") gelagert sind.

9. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierelemente (10; 11) über Bowdenzüge (13) betätigbar sind.

10. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierelemente (10; 11) mittels einer Feder (14) in Eingriff mit den Rastelementen eines Schaltrads (5; 4) gehalten und über den Bowdenzug (13) unter Über­ windung der Kraft einer Feder (14) in Eingriff mit den Rastelementen des jeweils anderen Schaltrads (4; 5) bringbar sind.