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Sitzversteller mit Motorantrieb für Fahrzeugsitze
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Die Erfindung betrifft einen Sitzversteller für Fahrzeugsitze, insbesondere
Kraftfahrzeugsitze, mit einem Getriebe und einem mit dessen Antriebsseite gekuppelten
Gleichstrommotor mit umkehrbarer Drehrichtung, der in der einen Drehrichtung eine
Verstellbewegung entgegen der Gewichtskraft eines Sitzbenutzers oder einer Komponente
dieser KraFt und in der anderen Drehrichtung eine Verstellbewegung in Richtung der
Gewichtskraft eines Sitzbenutzers oder einer Komponente dieser Kraft bewirkt.
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Bei den bekannten Sitzverstellern dieser Art treten insbesondere während
der Verstellbewegung in Richtung der Gewichtskraft eines Sitzbenutzers oder einer
Komponente dieser Kraft störende Getriebegeräusche auf, sofern nicht Getriebe hoher
Qualität verwendet werden. Solche Getriebe sind jedoch teuer.
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Der Erfindung liegt daher die Aufqabe 7ugrunde, einen Sitzversteller
der eingangs genannter Art zu s(^haffen, bei dem sich die währencl der Sitzvertellung
auftretenden Störgeräusche mit kostengünstigen Mit teln in ausreichendem Maße vermindern
lasnen. Diese Aufgabe löst ein Sitzversteller mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Durch eine Verminderung der Drehzahl des Motors nur in der Drehrichtung
im Sinne einer Verstellbewegung in Richtung der Gewichtskraft eines Sitzbenutzers
oder ei-er Komponente dieser Kraft lassen sich die vom Getriebe erzeugten Geräusche
soweit reduzieren, daß sie nicht mehr störend in Erscheinung treten.
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Es können deshalb kostengünstige Getriebe verwendet werden und der
Aufwand für die Drehzahlabsenkungsmittel ist gering, weil nur dafür Sorge getragen
zu werden braucht, daß der im Motor wirksame magnetische Fluß reduziert wird, was
mit einfachen Mitteln realisierbar ist.
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Beispielsweise können die Drehzahl-Absenkungsmittel durch eine die
am Motor wirksame Klemmenspannung verkleinernde Schaltungsanordnung gebildet sein.
Vorteilhafte Schaltungsanordnungen dieser Art sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis
5.
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Für eine Drehzahlabsenkung bei der einen Drehrichtung kommt aber auch
für jedes Polpaar des Motors eine dritte, in Umfangarichtung des Kommutators gegenüber
einer der beiden anderen Bürsten des Polpaares um weniger als 900 el versetzt angeordnete
Bürste in Frage. Vorteilhafte Schaltungsanordnungen für solche Ausführungsbeispiele
sind Gegenstand der Ansprüche 7 bis 9.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
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Die Fig. 1 bis 6 zeigen je ein Schaltbild der verschiedenen Ausführungsformen.
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Ein Sitzversteller, mittels dessen die Sitzhöhe und/oder die Sitzneigung
verstellt wird, ist mit Ausnahme der Steuerung seines Antriebsmotors 1 in bekannter
Weise ausgebildet, d. h., er weist ein bei solchen Sitzverstellern übliches Getriebe
auf, das antriebsseitig mit dem Antriebsmotor 1 gekuppelt ist, bei dem es sich um
einen zweipoligen Gleichstrommotor handelt.
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DieserlSitzverstel. ler könnte aber auch mit Vorteil überall dort
eingesetzt werden, wo die Sitzverstellung in der einen
Verstellrichtung
entgegen dem Gewicht des Sitzbenutzers oder einer Komponente dieses Gewichtes erfolgt,
wie dies beispielsweise bei einer Sitzlängsverstellung auf einer schiefen Ebene
der Fall ist. Da die Felderregung des Antriebsmotors 1 durch Permanentmagnete 2
erfolgt, braucht nur der Rotor 3 an das Bordnetz angeschlossen zu werden, das in
Fig. 1 durch die Anschlußklemmen 4 symbolisch dargestellt ist. Der Antriebsmotor
1 könnte aber auch mit einer an das Bordnetz 4 anzuschließenden Erregerwicklung
versehen sein, ohne daß eine Änderung der im folgenden beschriebenen Schaltungsanordnung
erforderlich ware.
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Der Rotor 3 ist über einen Polwendeschalter 5 mit dem Bordnetz 4 verbindbar.
Je nach der Schaltstellung des Polwendeschalters 5 ist die in Fig. 1 links dargestellte
Bürste 6 mit dem Plus-Pol oder dem Minus-Pol des Bordnetzes und die in Fig. 1 rechts
dargestellte Bürste 7 mit dem Minus-Pol bzw. dem Plus-Pol des Bordnetzes 4 verbunden.
Die Verbindung der Bürste 7 mit dem Minus-Pol soll eine Verstellbewegung entgegen
der Gewichts kraft eines Sitzbenutzers, also eine Aufwärtsbewegung, und die Verbindung
mit dem Plus-Pol eine Verstellbewegung in Abwärtsrichtung bedeuten. Im Strompfad
zwichen der Bürste 7 und dem Polwendeschalter 5 liegt eine Parallelschaltung aus
einem Widerstand R und einer Diode D1, die so gepolt ist, daß sie bei einer Verbindung
der Bürste 7 mit dem Plus-Pol des Bordnetzes, also einer Abwärtsverstellung des
Sitzes, in Sperrichtung betrieben wird und deshalb der Motorstrom durch den Widerstand
R fließen muß. Der Widerstand R ist so dimensioniert, daß die an den Bürsten 6 und
7 des Rotors 3 anliegende Spannung die Motordrehzahl auf einen Wert absenkt, bei
dem keine störenden Getriebegeräusche mehr auftreten. In der entgegen setzten Drehrichtung
wird die Diode D1 in Durchlaßrichtung betrieben, d. h., der Widerstand R wird praktisch
kurzgeschlossen. Da der Innenwiderstand der Diode D1 in Durchlaßrichtung sehr gering
ist, liegt bei einer Llerstellbewraung in Aufwärtsrichtung am Rotor 3 praktisch
die volle Spannung des Bordnetzes 4 an. Da der Widerstand R und die
Diode
D1 am Polwendeschalter 5 oder am Antriebsmotor 1 angeordnet werden können, müssen
nur zwei Leitungen vom Polwendeschalter zum Motor geführt werden.
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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von demjenigen gemäß Fig. 1 nur dadurch, daß die Stromleitung durch den Widerstand
R nicht mit einer Diode, sondern einem Relais K1 gesteuert wird, dessen Erregerspule
über eine Diode D2 an dieselben Ausgangsklemmen angeschlossen ist, an die auch die
zum Rotor 3 führenden Leitungen angeschlossen sind. Die Diode D2, die nur für den
Erregerstrom des Relais dimensioniert zu sein braucht und daher wesentlich kleiner
ist als die Diode D1, ist derart in den Erregerstromkreis des Relais K1 gelegt,
daß dieses nur dann erregt wird, wenn der Antriebsmotor 1 im Sinne einer Aufwärtsbewegung
läuft. Das Relais K1 schließt dann den Widerstand R kurz, während bei der entgegengesetzten
Drehrichtung die Diode D2 in Sperrichtung betrieben wird, was zur Folge hat, daß
der Rotorstrom durch den Widerstand R fließen muß, der in gleicher Weise wie bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dimensioniert ist.
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Wie Fig. 3 zeigt, kann man den Aufwand für eine Diode und ein Relais
vermeiden, wenn man einen Polwendeschalter 15 verwendet, der eine etwas abgewandelte
Verdrahtung seiner Ausgangsklemmen hat. Die links dargestellte Bürste 16 ist mit
der in der Aufwärtsdrehrichtung positiven Ausgangsklemme direkt und über den Widerstand
R mit der in der Abwärtsrichtung negativen Ausgangsklemme des Polwendeschalters
15 verbunden, während die andere Bürste 17 ständig mit den beiden anderen Ausgangsklemmen
des Polwendeschalters 15 in Verbindung steht. Anstelle einer Kurzschlußbrücke, wie
sie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 vorhanden ist, sind hier
also zwei Ausgangsklemmen des Polwendeschalters über den Widerstand R miteinander
verbunden. Dies bedeutet, daß wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
nur in der eine Abwärtsbewegung ergebenden Drehrichtung der Strom
durch
den Widerstand R fließt, und dadurch die am Rotor wirksame Spannung soweit abgesenkt
ist, daß die Drehzahl auf den gewünschten Wert reduziert wird, während in der entgegengesetzten
Drehrichtung die volle Netzspannung am Rotor 3 anliegt.
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Eine Drehzahlverminderung kann man ohne eine Reduzierung der an den
Bürsten eines Gleichstrdmmotors anliegenden Spannung auch dadurch erreichen, daß
man die Bürsten jedes vorhandenen Polpaares nicht um 1800 el gegeneinander versetzt
anordnet, sondern um einen davon abweichenden Winkel, weil dann der wirksame Strombelag
des Rotors reduziert wird. Um die Drehzahl nur in der einen Drehrichtung zu vermindern,
ist deshalb bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 zusätzlich zu den beiden um
1800 el gegeneinander versetzt angeordneten Bürsten B und B2 des Antriebsmotors
eine dritte Bürste B3 vorgesehen, die gegenüber der Bürste B1 um weniger als 900
versetzt angeordnet ist. Da es sich bei dem Antriebsmotor 21 um einen zweipoligen
Motor handelt, ist die Bürste B3 auch räumlich gegenüber der Bürste B1 um weniger
als 900, im Ausführungs beispiel um etwa 300, am kommutator versetzt angeordnet.
Der erforderliche Versetzungswinkel hängt von der Größe der Drehzahlabsenkung ab
und muß umso größer zählt werden, je größer die Drehzahlabsenkung sein soll. Damit
der Antriebsmotor 21 bei der einer Verstellbewegung in Aufwärtsrichtung entsprechenden
Drehrichtung seine volle Leistung erreicht, wozu der Rotorstrom über die Bürsten
B1 und B2 fließen muß, in er entgegengesetzten Drehrichtung jedoch die Drehzahl
reduziert ist, wozu der Rotorstrom über die Bürsten B2 und B3 fließen muß, sind
die Bürsten B1 und B3 mit entsprechend gepolten Dioden D3 bzw. D4 in Reihe geschaltet.
Die Diode D3 sperrt also den Stromfluß über die Bürste B1 bei einer Drehrichtung
im Sinne einer Abwärtsbewegung des Sitzverstellers, während die Diode D4 den Stromfluß
über die Bürste B3 bei einer Drehrichtung im Sinne einer Aufwärtsbewegung sperrt.
Die Verbindung des Antriebsmotors 21 mit dem Bordnetz 4 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
über den
Polwendeschalter 5, der die übiiche Beschaltung seiner
Ausgangsklemmen hat, wie dies ein Vergleich von Fig. 4 mit den Fig. 1 und 2 zeigt.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von demjenigen
gemäß Fig. 4 nur dadurch, daß im Strompfad der Bürste B1 und im Strompfad der Bürste
B3 statt je einer Diode eine Schaltstrecke eines Relais K2 liegt, wobei, wie Fig.
5 zeigt, diese beiden Schaltstrecken durch einen Wechselschalter realisiert sind.
Die Erregerspule des Relais K2 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
über eine Diode D2 an die beiden Ausgangsklemmen des Polwendeschalters 5 angeschlossen,
dessen Ausgangsklemmen in überlicher Weise verdrahtet sind. Die Diode D2 ist dabei
so gepolt, daß sie einen Stromfluß durch die Erregerspule des Relais K2 sperrt,
wenn die Ausgangsklemmen des Polwendeschalters 5 so gepolt sind, daß sich die für
eine Abwärtsbewegung erforderliche Drehrichtung des Antriebsmotors 21 ergibt. Bei
der entgegengesetzten Polung, die bei einem Sitzhöhenversteller eine Verstellbewegung
in Aufwärtsrichtung ergibt, ist die Diode D2 leitend. Das Relais K2 wird deshalb
erregt, wodurch der zur Bürste B1 führende Strompfad geschlossen wird. In dieser
Drehrichtung liegt die volle Netzspannung an den Bürsten 81 und B2, weil der bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 vorhandene Spannungsabfall an der Diode 3 vermieden
ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist ein Polwendeschalter
15 verwendet, dessen Ausgangsklemmen wie diejenigen des Polwendeschalters 15 bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verdrahtet sind. Hierdurch ist es möglich,
die Bürsten B1 und B3, welche wie die entsprechenden Bürsten bei den Ausführungsbeispielen
gemäß den Fig. 4 und 5 angeordnet sind, mit zwei verschiedenen Ausgangsklemmen des
Polwendeschalters 15 zu verbinden. Dadurch werden in der einer Aufwärtsbewegung
entsprechenden Schalterstellung die zu den beiden Bürsten B1 und B2 führenden Strompfade
geschlossen, während in der anderen Schalterstellung die zu den Bürsten 82 und B3
füh
renden Strompfade geschlossen werden. Der Vorteil gegenüber
den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 4 und 5 besteht also bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 6 darin, daß keine zusämtlichen Bauteile benötigt werden. Allerdings
muß der Polwendeschalter 15 eine nicht übliche Verdrehtung seiner Ausgangsklemmen
haben und außerdem sind drei Leitungen zwischen Poiwendeschalter und Motor 21 erforderlich.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur
allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen
Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere
nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.