DE3615216A1 - Motorisch verstellbarer sitz, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Motorisch verstellbarer sitz, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

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DE3615216A1 DE19863615216 DE3615216A DE3615216A1 DE 3615216 A1 DE3615216 A1 DE 3615216A1 DE 19863615216 DE19863615216 DE 19863615216 DE 3615216 A DE3615216 A DE 3615216A DE 3615216 A1 DE3615216 A1 DE 3615216A1
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Wendel Dr Schindele
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Alfred Teves GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft einen motorisch verstellbaren Sitz, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in Halteelementen längs- und/oder in der Höhe verstellbaren Sitzteil und mit einer gegenüber dem Sitzteil in seiner Neigung verstellbaren Rückenteil und mit unterhalb des Sitzteils angeordneten elektrischen Stellmotoren, die über Verstellglieder oder Kraftübertragungselemente auf die Halteelemente des Sitzteils und/oder des Rückenteils einwirken.
Ein derartiger verstellbarer Sitz wurde in der Deutschen Patentanmeldung P 32 24 251.4 bereits vorgeschlagen. Bei diesem Sitz sind Befestigungsschienen durch zwei im Abstand zueinander angeordnete Traversen miteinander verbunden. An einer dieser Traversen ist das Getriebe für die Höhenverstellspindel um eine im wesentlichen horizontal verlaufende Achse schwenkbar gelagert. Die Motore für die Längs- und Höhenverstellung sind an einem die Traversen verbindenden Motorträgersteg angebracht. Die Antriebswelle des Motors verläuft parallel zu den Traversen und im rechten Winkel zur Höhenverstellspindel. Die Kraftübertragung von der Höhenverstellspindel auf die Verstellwelle erfolgt mittels einer Schubstange und eines an der Verstellwelle angebrachten Antriebshebels.
Weiterhin ist ein elektromotorisch verstellbarer Fahrzeugsitz bekannt (DE-OS 34 03 246) mit mehreren Verstellvorrichtungen, z. B. für die Rückenlehne, für die Sitzflächenneigung, für die Horizontalverstellung oder dergl., die elektromotorisch betätigt werden. Der Elektromotor ist über eine Antriebswelle wahlweise mit einer der Eingangswellen der Verstellvorrichtungen kuppelbar, wobei der Elektromotor selbst am Sitzrahmen ortsveränderlich gelagert ist und wahlweise in Positionen verschiebbar oder verschwenkbar ist, in denen seine Abtriebswelle jeweils mit einem ortsfest gelagerten Kupplungsstück in Eingriff gelangt, das jeweils über eine Wellenverbindung mit der Eingangswelle einer zugeordneten Verstellvorrichtung drehfest verbunden ist.
Schließlich ist ein Sitzunterbau mit einer Führungsschienen- und Gleitschienen umfassenden Laufschienenanordnung bekannt (DE-OS 34 01 230), deren auf beiden Sitzlängsseiten angeordnete Gleitschienen über zwei Querstreben miteinander verbunden sind, wobei an den Gleitschienen zu deren Längsverschiebung jeweils eine mit der Führungsschiene verbundene Spindelmutter durchdringende Gewindespindel in Spindellagern gehaltert ist. Die mit den Spindeln zusammenwirkenden Stellgetriebe sind dabei über eine mit ihnen verschraubte Brückenkonsole verbunden, auf der mehrere Stellmotore fest angeordnet sind, wobei sich die Brückenkonsole parallel zu den beiden Querstreben erstreckt.
Obwohl diese bekannten verstellbaren Sitze an und für sich im wesentlichen zufriedenstellend arbeiten, besteht doch das Bedürfnis, sie dahingehend zu optimieren, daß die Fertigung derjenigen Teile des Fahrzeugsitzes, die die Stellmotore und die zugehörige Peripherieschaltung tragen, preiswerter erfolgen kann, leichter montierbar und auch unproblematischer überprüfbar ist. Stellt sich nämlich nach dem Einbau der Stellmotore und der elektrischen Verbindungs- und Anschlußelemente heraus, daß eines dieser Elemente oder einer dieser Motore defekt ist, dann ist es notwendig, den ganzen Sitz aus der Fertigungslinie herauszunehmen und die Teile, die für den Defekt verantwortlich sind, austauschen, was in der Praxis aufwendig und zeitraubend ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen motorisch verstellbaren Sitz, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, bei dem die Teile, die die Verstellung des Sitzes bewirken, kompakte Steuereinheiten bilden, die auch während der Montage des Sitzes leicht entnommen und geprüft werden und notfalls, ohne daß die Fertigung des Fahrzeugsitzes unterbrochen werden muß, ausgetauscht werden können. Darüber hinaus sollen diese kompakten Steuereinheiten besonders leicht ausgebildet sein und eine Verstellung des Sitzes von ergonomisch besonders günstig angeordneten Bedienungstastern aus ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Steuergerät zur Erzeugung von Schaltsignalen erreicht, über die die Stellmotore ansteuerbar sind, wobei das Steuergerät über Kabel mit den am Fahrzeugsitz angeordneten Steuer- bzw. Anschlußelementen der Stellmotore verbunden ist und wobei zur Übertragung der Steuersignale bzw. Daten zwischen dem Steuergerät und/oder den Sensoren und den Steuer- und Anschlußelementen am Sitz ein BUS-System benutzt wird.
Vorzugsweise erhält das Steuerelement Positionssignale von den Sensoren der Stellmotore, wozu die Sensoren oder Potentiometer der Stellmotore über Datenübertragungsleitungen mit dem Steuerelement verbunden sind.
Zweckmäßigerweise sind die Sensoren der Stellmotore Infrarotlichtschranken, die mit von der Abtriebswelle angetriebenen geschlitzten Scheiben zusammenwirken und eine Zählung der Umdrehungen jeder Motorwelle und damit eine Bestimmung der Position des Fahrzeugsitzes gestatten.
Mit Vorteil ist das Steuerelement mit einer integrierten Schaltung ausgestattet, welche Codes in seriell codierten Daten für die Datenübertragungsleitungen umwandelt.
Um das Gewicht der Steuervorrichtung besonders gering zu halten, sind jeweils an eine Datenübertragungsleitung mehrere Betätigungssteuerungen angeschlossen.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der Zeichnung in perspektivischer Ansicht schematisch näher dargestellt.
Die Trägerplatte 1 besteht im wesentlichen aus einem Spritzgußformteil, das sich seitlich und nach vorne zu erstreckende Armpaare 2 bis 7 aufweist. Die Trägerplatte 1 ist an ihrer Oberseite mit muldenförmigen Vertiefungen 8, 9, 10 versehen, in denen die Stellmotore 11, 12, 13 gelagert sind. Die Längsachsen der Stellmotore 11, 12, 13 sind parallel zueinander angeordnet, wobei die Abtriebswellen 16, 17, 18 jeweils soweit nach außen zu hervorstehen, daß sie sich bei der Befestigung der Trägerplatte 1 am Fahrzeugsitz automatisch mit den am Sitz angeordneten Getrieben und Übertragungsgestängen kuppeln. Alle Stellmotore 11, 12, 13 weisen Potentiometer oder Sensoren 14, 15, 19 auf, die die Motor- oder Abtriebswellen 16, 17, 18 ringförmig umgreifen. Auf der Trägerplatte 1 sind außerdem die elektrischen Steuerkreise und Verbindungs- und Anschlußelemente 20 bis 25 angeordnet, wobei die Steuerelemente bzw. der Speicher oder das Memory 20 außerdem mit Zuleitungskabeln 26, 27 versehen sind, über die sie nach der Montage der Trägerplatte 1 am Fahrzeugsitz mit einer die Bedien-Taster 28, 29, 30 aufweisenden Steuergerät 27 bzw. Kommandozentrale verbindbar sind.
Zur Übertragung der Daten zwischen dem Steuerelement 20 für den Sitz und den Bedienungstastern 28, 29, 30 wird eine serielle Datenübertragung eingesetzt.
Durch das BUS-System wird das Leitungssystem zwischen den Bedienungstastern 28, 29, 30 und dem Steuerelement 20 beträchtlich vereinfacht bzw. die Anzahl der Steuerleitungen bzw. Kabel 26, 27 beträchtlich reduziert.
Ein ebenso bedeutenderer Vorteil ist auch dadurch gegeben, daß der Automobilhersteller hinsichtlich der Auslegung des Steuergerätes 31 und dessen Anordnung im Fahrzeug weitgehende Freiheiten genießt.
Das Steuerelement 20 erhält Positionssignale von den Motorsensoren 14, 15, 19 und Steuersignale über die Datenübertragungsleitungen 37, 38, 39 bzw. die Kabel 26, 27. Eingebaute Relais steuern die Schaltung der Stellmotore 11, 12, 13. Die zentrale Steuerung bzw. das Steuerelement 20 kann entsprechend den individuellen Wünschen eines jeden Automobilherstellers programmiert werden. Eingesetzt wird vorzugsweise die C-MOS-Technik, so daß der Stromverbrauch sehr niedrig ist, wenn das System außer Funktion ist. Die Schaltung ist geschützt gegen Verpolung, Überspannungen aus Zweibatterien und enthält Filter gegen den Einfluß aus der Lichtmaschine.
Die Motorsensoren 14, 15, 19 haben eine Infrarotlichtschranke und geschlitzte Scheiben, wodurch es ermöglicht wird, die Umdrehungen der Motore genau zu zählen. Mit dieser Methode kann die Sitzposition äußerst genau bestimmt werden. Es ist daher charakteristisch für den Sitz, daß dieser auf die programmierte Position mit einer Genauigkeit von ±1 mm zurückkehren kann. Die Energie für die Optosensoren wird von der Zentralsteuerbox bzw. dem Steuerelement 20 geliefert. Wenn das System außer Betrieb ist, schalten sich die Sensoren aus.
Jedes der Steuerschaltergehäuse bzw. jeder Bedienungstaster 28, 29, 30 enthält eine integrierte Schaltung, welche die jeweiligen Codes in seriell codierte Daten für die Datenübertragungsleitungen umwandelt. Die zu übertragenden Daten werden vom Steuerelement 20 entschlüsselt und steuern so eine Bewegung des Sitzes oder eine Programmierung der Speicherpositionen. An die gleichen Datenübertragungsleitungen bzw. Kabel 26, 27 kann mehr als ein Steuergerät 31 angeschlossen werden. Beim Sitzsteuersystem ist es z. B. möglich, die Positionsverstellfunktionen und die Speicherprogrammierungsfunktionen an 2 verschiedenen Stellen im Fahrzeug unterzubringen.
Jede Steuerstelle bzw. jedes Steuergerät 31 wird dann ein Sender für serielle Daten über die Datenübertragungsleitungen sein. Parallel dazu werden separate Sender geschaltet. Für das Seriensystem wird ein vorgegebenes Codiersignal eingesetzt zum Zugriff zu den Datenübertragungsleitungen durch einzelne Sender. Insbesondere ist dies erforderlich, wenn weitere Einsatzbereiche für das BUS-System zur Steuerung anderer Funktionen im Fahrzeug in Betracht kommen.
Zweckmäßigerweise werden die Betätigungsschalter von der Zentralsteuerbox oder dem Steuerelement 20 aus mit Strom versorgt. Bei Seriensystemen könnte es eventuell erforderlich sein, eine separate Stromversorgung der Schalter vorzusehen. In diesem Falle würde die Zahl der Datenübertragungsleitungen auf nur 2 Stück reduziert.
Die hier beschriebene Art der Steuerung von Autositzen kommt mit 3 bzw. 2 Steuerleitungen bzw. Kabel 26, 27 aus, die nicht die Betriebsströme für die Verstellmotore schalten müssen. Diese werden von Relais geschaltet, die nahe den Motoren 11, 12, 13 angeordnet sind, z. B. in einem zentralen Steuergehäuse.
Die hier beschriebene Anlage hat noch ca. 40% des Gewichtes der bisher bekannten Ausführungen. Das erforderliche Raumvolumen für die Betätigungsschalter reduziert sich um ca. 60%.
Damit ist es möglich, die ergonomisch richtige Anordnung der Bedienelemente bzw. der Steuergeräte 31 ohne Kompromisse zu realisieren.
Eine Ausweitung des Systems auf andere Komponenten ist dabei ohne großen Aufwand möglich.
  • Auflistung der Einzelteile
     1 Trägerplatte
     2 bis 7 Haltearm
     8, 9, 10 Mulde, Vertiefung
    11, 12, 13  Stellmotor
    13, 15, 19 Potentiometer, Sensor
    16, 17, 18 Abtriebswelle
    20 Steuerelement, Memory, Speicher
    21, 22, 23, 24, 25 Anschlußelement
    26, 27 Kabel
    31  Steuergerät
    32, 33 gabelförmiges Ende
    28, 29, 30 Bedien-Taster
    34, 35, 36 Bohrung, Gewindebohrung
    37, 38, 39 Signalleitung

Claims (5)

1. Motorisch verstellbarer Sitz, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in Halteelementen längs und/oder in der Höhe verstellbarem Sitzteil und mit einer gegenüber dem Sitzteil in seiner Neigung verstellbaren Rückenteil und mit unterhalb des Sitzteils angeordneten Stellmotoren, die über Verstellglieder oder Kraftübertragungselemente auf die Halteelemente des Sitzteils und/oder des Rückenteils einwirken, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (31) zur Erzeugung von Schaltsignalen, über die die Stellmotore (11, 12, 13) ansteuerbar sind, wobei das Steuergerät (31) über Kabel (26, 27) mit den am Fahrzeugsitz angeordneten Steuer- bzw. Anschlußelementen (20 bis 25) der Stellmotore (11, 12, 13) verbunden ist und wobei zur Übertragung oder Steuersignale bzw. Daten zwischen dem Steuergerät (31) und/oder den Sensoren (14, 15, 19) und den Steuer- und Anschlußelementen (20 bzw. 21 bis 25) am Sitz ein BUS-System benutzt wird.
2. Motorisch verstellbarer Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (20) Positionssignale von den Sensoren (14, 15, 19) der Stellmotore (11, 12, 13) erhält, wozu die Sensoren (14, 15, 19) beispielsweise die Potentiometer der Stellmotore (11, 12, 13) über Datenübertragungsleitungen mit dem Steuerelement (20) verbunden sind.
3. Motorisch verstellbarer Sitz nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren der Stellmotore (11, 12, 13) Infratrotlichtschranken sind, die mit von der Abtriebswelle (16, 17, 18) angetriebenen geschlitzten Scheiben zusammenwirken, und eine Zählung der Umdrehungen jeder Abtriebswelle und damit eine Bestimmung der Position des Fahrzeugsitzes gestatten.
4. Motorisch verstellbarer Sitz nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (20) mit einer integrierten Schaltung ausgestattet ist, welche Codes in seriell codierten Daten für die Datenübertragungsleitungen umwandelt.
5. Motorisch verstellbarer Sitz nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils an eine Datenübertragungsleitung mehrere Betätigungssteuerungen oder Steuergeräte angeschlossen sind.
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