DE19952339A1

DE19952339A1 - Integrierte motorbetriebene Neigevorrichtung für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE19952339A1
Application number: DE19952339A
Authority: DE
Inventors: Pascal Garrido; Roger Freund
Original assignee: Meritor Automotive Canada Inc
Current assignee: Meritor Automotive Canada Inc
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2000-05-31
Also published as: AU1143900A; WO2000032441A1; JP2000166678A

Abstract

Eine motorbetriebene Sitzpositionierungsvorrichtung zum automatischen Verstellen der Neigungsposition einer Rückenlehne in einem Fahrzeug verwendet einen einzigen Elektromotor. Eine Stellgliedvorrichtung wird schwenkbar an einer oberen Sitzvorrichtung und einer unteren Sitzvorrichtung gehalten, um die Antriebskraft zu liefern, um die obere Sitzvorrichtung selektiv relativ zu der unteren Sitzvorrichtung zu neigen. Die Stellgliedvorrichtung ist in einer im wesentlichen linearen Beziehung mit der oberen Sitzvorrichtung befestigt und umfaßt bevorzugt einen unsymmetrischen elektrischen Reversierantriebsmotor und eine Getriebeanordnung. Das Getriebe ermöglicht eine Anordnung zur Befestigung des Antriebsmotors senkrecht zu der oberen Sitzvorrichtung, um ein stabiles, zuverlässiges und sicheres Neigesystem vorzusehen, das nicht zu sperrig oder kompliziert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein motorbetriebe nes System zum Verstellen der Neigeposition eines Fahrzeugsit zes unter Verwendung eines linearen Stellgliedes.

Im Handel sind viele verschiedene Fahrzeugsitze erhältlich. In vielen Fällen ist erwünscht, daß ein Insasse die Position der Rückenlehne relativ zu der Sitzbasis verstellen kann. Viele verschiedene motorbetriebene Sitzverstellmechanismen sind zur Verwendung am Fahrersitz und am Beifahrersitz des Fahrzeugs verfügbar.

Bekannte motorbetriebene Sitzverstellvorrichtungen umfassen ty pischerweise einen Sitzhalterahmen, der die Sitzfläche und die Rückenlehne eines Fahrzeugs hält. Der Sitzhalterahmen ist an einer oberen Schiene angebracht, die mit dem Sitzhalterahmen verbunden und gleitend an einer unteren Schiene angebracht ist, die am Fahrzeugboden verankert ist. Bei einer bekannten Anord nung verwendet eine Neigevorrichtung eine erste und eine zweite gerade Zahnstange. Durch die Drehung einer horizontalen Ver stellschraubenspindel wird die erste gerade Stange betätigt, die in kämmendem Eingriff mit der zweiten geraden Zahnstange steht. Die Verstellung der Sitzneigeposition wird erreicht, in dem die Kämmposition der ersten Stange bezüglich der zweiten verändert wird.

Eine Herausforderung, die mit aktuell verfügbaren automatischen Sitzverstellmechanismen in Verbindung steht, liegt in der An ordnung der Bauteile, die die Neigung des Sitzes ermöglichen.

Typische Neigemechanismen umfassen relativ teure Bauteile, die eine komplizierte Zahnradanordnung betätigen, um eine horizon tale Bewegung in eine Winkelneigebewegung umzusetzen. Da in ei nem typischen Fahrzeug unter einem Sitz nur ein begrenzter Raum verfügbar ist, liegt die Herausforderung darin, einen stabilen, zuverlässigen und sicheren Neigemechanismus vorzusehen, der nicht zu sperrig oder kompliziert ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung eine motorbetrie bene Sitzpositioniervorrichtung zum automatischen Verstellen des Neigungswinkels einer oberen Sitzvorrichtung bezüglich ei ner unteren Sitzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes. Die vorlie gende Erfindung sieht ferner eine Direktantriebsstellglie danordnung vor, bei der die Struktur des Fahrzeugsitzes nicht beeinträchtigt ist, während die Menge an Bauteilen verringert ist.

Die obere und die untere Sitzvorrichtung ist typischerweise ei ne rahmenartige Struktur, die einen starren Träger für die Kis sen vorsieht, die die Rückenlehne und die Sitzfläche bilden. Die Neigevorrichtung umfaßt allgemein die obere Sitzvorrich tung, die schwenkbar an der unteren Sitzvorrichtung befestigt ist, und eine Stellgliedvorrichtung. Die Stellgliedvorrichtung ist bevorzugt zwischen der unteren Sitzvorrichtung und der obe ren Sitzvorrichtung an einem ersten bzw. einem zweiten Schwenk punkt befestigt.

Zur Bereitstellung der Antriebskraft zum Neigen der oberen Sitzvorrichtung ist bevorzugt ein unsymmetrischer elektrischer Reversierantriebsmotor vorgesehen. Um für ein direkteres Auf bringen der Kraft zu sorgen, ist die Stellgliedvorrichtung in einer im wesentlichen linearen Beziehung mit der oberen Sitz vorrichtung befestigt. Bevorzugt ist an dem ersten Schwenkpunkt ein Lenkerteil an der oberen Sitzvorrichtung befestigt. Durch eine selektive Aktivierung des Motors wird eine entsprechende Bewegung des Lenkerteils bewirkt. Deshalb bringt die Stell gliedvorrichtung direkt zwischen dem ersten und dem zweiten Schwenkpunkt eine Kraft auf, woraus sich eine Verstellung des Neigungswinkels der oberen Sitzvorrichtung ergibt.

Die vorliegende Erfindung sieht ferner eine Getriebeanordnung vor, um den Antriebsmotor senkrecht zu dem Lenkerteil anzubrin gen. Deshalb kann der Elektromotor längs der unteren Sitzvor richtung angebracht werden, während das Lenkerteil direkt den Neigungswinkel der oberen Sitzvorrichtung verstellt. Die Neige vorrichtung der vorliegenden Erfindung paßt also in den be grenzten Raum, der in einem typischen Fahrzeug unter einem Sitz verfügbar ist, wobei ein stabiles, zuverlässiges und sicheres Neigesystem vorgesehen ist, das nicht zu sperrig oder kompli ziert ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung erge ben sich dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschrei bung der aktuell bevorzugten Ausführungsform. Die Zeichnungen, die der detaillierten Beschreibung beigefügt sind, können wie folgt kurz beschrieben werden:

Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Veranschauli chung eines Fahrzeugsitzes mit der Neigevorrichtung, die nach dieser Erfindung ausgelegt ist;

Fig. 2 ist eine seitliche Explosionsansicht der neuen Nei gevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer nach dieser Erfindung ausgelegten Motorvorrichtung;

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Neigevorrich tung nach der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5 ist eine perspektivische Veranschaulichung eines horizontalen Antriebsmechanismus von Fig. 4, der aus der entge gengesetzten Richtung gezeigt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine allgemein in Fig. 1 gezeigte Fahrzeugsitzvorrichtung 10 umfaßt eine Sitzfläche 12 und eine Rückenlehne 14, die bezüg lich der Sitzfläche 12 für die (strichpunktiert gezeigte) Nei gebewegung gehalten wird. Eine Schaltervorrichtung 16 wird zum Verstellen der Position des Sitzes 10 verwendet. Die Verstel lung kann durch ein mechanisches Stellglied, ein elektrisches Stellglied oder ein elektromechanisches Stellglied gesteuert werden. Die Schalzervorrichtung 16 ist bevorzugt eine elektri sche Schaltervorrichtung, die die Neigevorrichtung 18 betätigt, um die Rückenlehne 14 und die Sitzfläche 12 zwischen vielen verschiedenen Sitzwinkelpositionen zu bewegen.

In Fig. 2 ist veranschaulicht, daß die Schaltervorrichtung 16 von einem Insassen verwendet wird, um selektiv eine Eingabe zu der Neigevorrichtung 18 zu liefern und die Bewegung der oberen Sitzvorrichtung 20 bezüglich der unteren Sitzvorrichtung 22 zu steuern. Die obere und die untere Sitzvorrichtung 20, 22 ist typischerweise eine rahmenartige Struktur, die einen starren Träger für die Polster vorsieht, die die Rückenlehne 14 und die Sitzfläche 12 bilden (Fig. 1). Die Neigevorrichtung 18 umfaßt allgemein die obere Sitzvorrichtung 20, die an einem Schwenk punkt 24 schwenkbar an der unteren Sitzvorrichtung 22 befestigt ist, und eine Stellgliedvorrichtung 26. Die Stellgliedvorrich tung 26 ist schwenkbar zwischen der unteren Sitzvorrichtung 22 und der oberen Sitzvorrichtung 20 an einem ersten Schwenkpunkt 28 bzw. einem zweiten Schwenkpunkt 30 befestigt. Um für ein di rekteres Aufbringen der Kraft zu sorgen, ist die Stellgliedvor richtung 26 bevorzugt in einer im wesentlichen linearen Bezie hung mit der oberen Sitzvorrichtung 20 befestigt. Der Fachmann wird ferner erkennen, daß die Stellgliedvorrichtung 26 direkt an der Sitzvorrichtung 10 befestigt werden kann, wie dies durch den zweiten Schwenkpunkt 26 veranschaulicht ist, oder durch Verwendung einer Befestigungsklammer 32 befestigt werden kann, wie dies durch den ersten Schwenkpunkt 30 veranschaulicht ist.

Unter Bezug auf die Explosionsansicht von Fig. 3 sind weitere Einzelheiten bezüglich der Stellgliedvorrichtung 26 vorgesehen. Zum Vorsehen der Antriebskraft zum Neigen der oberen Sitzvor richtung 20 ist bevorzugt ein unsymmetrischer elektrischer Re versierantriebsmotor 34 vorgesehen. Der Motor 34 umfaßt eine Motorwelle 36, die sich um ihre Längsachse dreht. Eine Anker blech- und Drahtanordnung 38 und ein Kollektor 40 werden zur Drehung mit der Welle 36 gehalten. Ein Magnet 42 und ein Stator 44, der auch als Abdeckung für den Motor 34 dient, vervollstän digen wirksam den Elektromotorabschnitt.

Entgegengesetzte Enden der Welle 36 sind in einer Abschlußkappe 46 bzw. einem Getriebe 48 aufgenommen. Die Abdeckung 44 ist be vorzugt auf das Getriebegehäuse 48 und die Abschlußkappe 46 ge preßt, um die Vorrichtung in vollständiger Gestaltung zu hal ten. Ein Buchsenelement 50 sitzt im Preßsitz in einer geeigne ten Ausnehmung in der Abschlußkappe 46, um die Motorwelle 36 aufzunehmen. Die Buchse 50 hält das entsprechende Ende der Wel le 36 in einer gewünschten Ausrichtung zur schlagfreien Drehung um ihre zentrale Längsachse. Das entgegengesetzte Ende der Mo torwelle 36 wird durch eine geeignet gestaltete Ausnehmung in dem Getriebe 48 an Position gehalten.

Ein Spindelelement 52 umfaßt einen länglichen Gewindekörperab schnitt und ein Zahnradelement 54 an einem Ende. Das Zahn radelement 54 steht mit einem Schneckengetriebeabschnitt 56 an einem Ende der Motorwelle 36 in Verbindung. Das Spindelelement 52 und sein zugehöriges Zahnradelement 54 werden in dem Getrie be 48 gehalten und von einem Zughakenbefestigungselement 58 fi xiert. Die Wechselwirkung zwischen dem Abschnitt 56 an der Mo torwelle 36 und dem Zahnradelement 54 sorgt für eine Drehung um allgemein senkrechte Achsen. Genauer dreht sich das Spin delelement 52 um seine zentrale Längsachse, wenn sich die Mo torwelle 36 um ihre zentrale Achse dreht. Dementsprechend wird durch die Aktivierung des Motors 34 eine ausgewählte Drehung des Spindelelements 52 bewirkt. Aufgrund dieser senkrechten An ordnung kann die Motorvorrichtung einfacher unter einem Sitz in einem Fahrzeug eingepaßt werden.

Ein Lenkerteil 60 hat bevorzugt eine Gewindeinnenfläche, die mit den Außengewinden an dem Spindelelement 52 zusammenwirkt. Wenn der Motor 34 aktiviert wird, wird das Lenkerteil 60 durch die Wechselwirkung zwischen den Außengewinden an dem Spindelelement und den Innengewinden an dem Lenkerteil 60 ent lang der Längsachse des Spindelelements 52 angetrieben. Eine Federscheibe 62 und eine Anschlagscheibe 64 sind bevorzugt ent lang der Länge des Spindelelements 52 positioniert, um einen axialen Anschlag distal von dem Zahnradelement 54 vorzusehen. Das Lenkerteil 60 ist durch die Scheibenkombination 62, 64 an einem Ende und durch das Zusammenspiel zwischen dem Lenkerteil 60 und dem Getriebegehäuse 48 am anderen Ende in seiner Bewe gung längs der Oberfläche der Spindel 52 begrenzt. Die Feder scheibe 62 ist aufgenommen, um einen sanften Anschlag an der weitesten Position des Lenkerteils 60 vorzusehen.

Die Schwenkverbindung zwischen dem Lenkerteil 60 und dem ersten Schwenkpunkt 30, wie sie durch die Befestigungsklammer 32 (Fig. 1) veranschaulicht ist, ist etwas schematisch gezeigt. Diese Schwenkstruktur ist idealerweise eine "spielfreie Verbindung", wie sie in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung Nr. 09/151569 mit dem Titel "spielfreie Verbindung" offenbart ist. Die bevor zugte Ausführungsform läßt deshalb weichere Sitzpositionsver stellungen zu, während sie die Belastung oder Abnutzung der be weglichen Teile der Vorrichtung verringert.

In Fig. 4 ist ferner veranschaulicht, daß durch die selektive Aktivierung des Motors 34 eine entsprechende Bewegung des Len kerteils 60 bewirkt wird, was der Fachmann verstehen wird. Das Lenkerteil 60 ist an dem ersten Schwenkpunkt 30 befestigt, und das Getriebe 48 ist an dem zweiten Schwenkpunkt 28 befestigt. Wird das Spindelelement 52 gedreht, dann fährt es das Lenker teil 60 axial aus. Die Stellgliedvorrichtung 26 bringt deshalb direkt zwischen den zwei Schwenkpunkten 28, 30 eine Kraft auf, woraus sich die Verstellung des Neigungswinkels der oberen Sitzvorrichtung 20 ergibt.

Ein wichtiges Merkmal dieser erfinderischen Anordnung ist am besten in Fig. 5 veranschaulicht. Das Getriebe 48 der vorlie genden Erfindung sieht eine Einrichtung vor, um den Antriebsmo tor 34 senkrecht zu dem Lenkerteil 60 anzubringen. Das Lenker teil 60 liegt bevorzugt in einer im wesentlichen linearen Be ziehung zu der oberen Sitzvorrichtung 20, wenn es an dem ersten Schwenkpunkt 30 befestigt ist. Der Motor 34 kann deshalb längs der unteren Sitzvorrichtung 22 befestigt sein, während das Len kerteil direkt den Neigungswinkel der oberen Sitzvorrichtung 20 einstellt.

Die vorhergehende Beschreibung soll eher beispielhaft als durch ihre Einschränkungen definiert sein. Im Lichte der oben darge stellten Lehre sind offensichtlich viele Modifizierungen und Veränderungen der vorliegenden Erfindung möglich. Die bevorzug ten Ausführungsformen dieser Erfindung wurden offenbart, aller dings würde der Durchschnittsfachmann erkennen, daß bestimmte Modifizierungen in den Umfang dieser Erfindung fallen würden. Deshalb versteht sich, daß die Erfindung im Rahmen der beige fügten Ansprüche anders als nach der speziellen Beschreibung durchgeführt werden kann. Aus diesem Grund sollten die folgen den Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

1. Neigevorrichtung für einen motorbetriebenen Sitz, die fol gendes aufweist:
eine untere Sitzvorrichtung;
eine obere Sitzvorrichtung, die schwenkbar an der unteren Sitzvorrichtung befestigt ist; und
eine Stellgliedvorrichtung, die schwenkbar zwischen der unteren Sitzvorrichtung und der oberen Sitzvorrichtung befe stigt ist, um die obere Sitzvorrichtung selektiv relativ zu der unteren Sitzvorrichtung zu neigen.

2. Neigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Stell gliedvorrichtung in einer im wesentlichen linearen Beziehung mit der oberen Sitzvorrichtung befestigt ist.

3. Neigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die untere Sitzvorrichtung einen ersten Schwenkpunkt bildet und die obere Sitzvorrichtung einen zweiten Schwenkpunkt bildet, wobei die Stellgliedvorrichtung dazwischen angebracht ist.

4. Neigevorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Stell gliedvorrichtung einen unsymmetrischen elektrischen Reversier antriebsmotor umfaßt.

5. Neigevorrichtung nach Anspruch 4, die ferner ein Getriebe mit einer Anordnung zum Befestigen des Antriebsmotors senkrecht zu der oberen Sitzvorrichtung aufweist.

6. Motorbetriebener Sitz für ein Fahrzeug, der folgendes auf weist:
eine untere Sitzvorrichtung, die einen ersten Schwenkpunkt bildet;
eine obere Sitzvorrichtung, die einen zweiten Schwenkpunkt bildet, wobei die obere Sitzvorrichtung an einem dritten Schwenkpunkt schwenkbar an der unteren Sitzvorrichtung befe stigt ist; und
eine Stellgliedvorrichtung, die schwenkbar zwischen dem ersten Schwenkpunkt und dem zweiten Schwenkpunkt befestigt ist, um die obere Sitzvorrichtung selektiv relativ zu der unteren Sitzvorrichtung zu neigen.

7. Neigevorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Stell gliedvorrichtung ein Lenkerteil in einer im wesentlichen linea ren Beziehung zu der oberen Sitzvorrichtung umfaßt, wobei das Lenkerteil schwenkbar an dem ersten Schwenkpunkt befestigt ist.

8. Neigevorrichtung nach Anspruch 7, die ferner ein Getriebe mit einer Anordnung zum Befestigen des Antriebsmotors senkrecht zu dem Lenkerteil aufweist.

9. Neigevorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher das Lenkerteil axial von dem Getriebe ausfahrbar und einziehbar ist.

10. Neigevorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Stell gliedvorrichtung ein Gewindespindelelement mit einem Zahnrad an einem Ende umfaßt, das in einem Getriebe derart aufgenommen ist, daß sich das Gewindespindelelement von dem Getriebe in ei ner Richtung nach außen erstreckt, die allgemein senkrecht zu einer Motorwelle liegt, wobei das Zahnradelement mit der Motor welle derart in Eingriff steht, daß durch die Drehung der Mo torwelle die Drehung des Zahnrades bewirkt wird.

11. Neigevorrichtung nach Anspruch 10, die ferner ein bewegli ches Element aufweist, das an dem Gewindespindelelement derart aufgenommen ist, daß sich das bewegliche Element axial entlang des Gewindespindelelements bewegt, wenn der Motor die Drehung der Welle bewirkt, wodurch das Zahnrad bewegt und das Gewinde spindelelement gedreht wird.

12. Neigevorrichtung nach Anspruch 11, die ferner ein Lenker teil aufweist, das derart mit der oberen Sitzvorrichtung gekop pelt ist, daß durch die Bewegung des beweglichen Elements be wirkt wird, daß die obere Sitzvorrichtung die obere Sitzvor richtung selektiv relativ zu der unteren Sitzvorrichtung neigt.

13. Motorbetriebener Sitz für ein Fahrzeug, der folgendes auf weist:
eine untere Sitzvorrichtung, die einen ersten Schwenkpunkt bildet;
eine obere Sitzvorrichtung, die einen zweiten Schwenkpunkt bildet, wobei die obere Sitzvorrichtung zur Neigungsbewegung an einem dritten Schwenkpunkt schwenkbar an der unteren Sitzvor richtung befestigt ist;
ein Lenkerteil in einer im wesentlichen linearen Beziehung zu der oberen Sitzvorrichtung, wobei das Lenkerteil schwenkbar an dem ersten oder dem zweiten Schwenkpunkt befestigt ist; und
ein Getriebe mit einer Anordnung zum Befestigen eines An triebsmotors senkrecht zu dem Lenkerteil; wobei das Getriebe an dem ersten oder dem zweiten Schwenkpunkt angebracht ist;
wobei das Lenkerteil axial von dem Getriebe ausfahrbar und einziehbar ist, um die obere Sitzvorrichtung selektiv relativ zu der unteren Sitzvorrichtung zu neigen.