DE3825020C2 - Kraftgetriebener Sitz - Google Patents

Kraftgetriebener Sitz

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kraftgetriebenen Sitz und insbesondere auf eine derartige Sitzvorrichtung, in welcher ein Sitzkissen in der Längsrichtung und/oder in der vertikalen Richtung eines Fahrzeugaufbaus bewegbar ist.
Ein herkömmlicher kraftgetriebener Sitz dieser Art ist aus der DE 29 01 208 C2 bekannt, bei dem eine Kupplungsmöglichkeit ohne Elektromagneten zur Klauenverstellung vorgesehen ist. Dabei wird ein Drehmoment von einem Antriebsmotor über ein Verteilergetriebe auf biegsame Wellen übertragen, die mit Stellvorrichtungen zur Sitzverstellung verbunden sind. Die Verteilung des Antriebsdrehmoments an die jeweilige bestimmte biegsame Welle erfolgt über einen Stellmotor in dem Verteilergetriebe. Um eine biegsame Welle anzutreiben, muß ein Stellschuh solange auf einer Längsführung entlang bewegt werden, bis er der zu betätigenden Kupplung gegenüberliegt. Erst dann kann die biegsame Welle über die Antriebswelle betätigt werden. Dieser Vorgang ist jedoch sehr zeitintensiv und eine Verstellung des Sitzes dementsprechend umständlich und langwierig.
Ferner ist in der DE 33 15 440 A1 eine Verteiler-Kupplung zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes gezeigt, bei der der Schaltvorgang von einer Antriebswelle zu einer bestimmten Antriebswelle über Magnetkupplungen erfolgt, die jedoch ein hohes Gewicht und einen großen Bauraum aufweisen und bei Betätigung störende Geräusche hervorrufen.
Ein weiterer herkömmlicher kraftgetriebener Sitz dieser Art, der in der JP 58-97 528 A, die ohne Prüfung am 10. Juni 1983 veröffentlicht wurde, offenbart ist, umfaßt an einem Boden eines Fahrzeugaufbaus fest montierte Unterschienen, auf den Unterschienen verschiebbar gelagerte Oberschienen, einen ersten, an einem vorderen Teil der Oberschienen vorgesehenen Mechanismus, um ein Frontteil eines Sitzkissens anzuheben oder abzusenken, einen zweiten, an einem rückwärtigen Teil der Oberschienen vorgesehenen Mechanismus, um ein Rückteil des Sitzkissens anzuheben oder abzusenken, und einen dritten, an einem Teil der Oberschienen angebrachten Mechanismus, um die Oberschienen längs der Unterschienen zu bewegen. Wenn bei diesem herkömmlichen kraftgetriebenen Sitz ein Drehmoment auf den ersten, zweiten und dritten Mechanismus durch eine erste, zweite und dritte Welle übertragen wird, wird das Frontteil des Sitzkissens vertikal, das Rückteil des Sitzkissens vertikal und das Sitzkissen selbst in der Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus bewegt.
Die erste Welle ist mit einem ersten, von einem umkehrbaren Motor über eine erste Magnetkupplung getriebenen Zahnrad verbunden, die zweite Welle ist über eine zweite Magnetkupplung mit einem zweiten, mit dem ersten Zahnrad kämmenden Zahnrad verbunden und die dritte Welle steht über eine dritte Magnetkupplung mit einem dritten, mit dem zweiten Zahnrad kämmenden Zahnrad in Verbindung. Für die Übertragung des Drehmoments vom Motor auf irgendeine der Wellen muß eine zugeordnete Magnetkupplung betätigt werden, was ein Geräusch hervorruft. Da ferner jede Welle mit entsprechenden Zahnrädern versehen sein muß, wird die Gesamtkonstruktion des kraftgetriebenen Sitzes kompliziert.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung eine Vor­ richtung für einen kraftgetriebenen Sitz zu schaffen, die kaum Schaltgeräusche verursacht und einen besonders einfachen Aufbau aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Da bei dem Erfindungsgegenstand keinerlei Magnetkupplungen zur Anwendung kommen, können magnetantriebsbedingte Geräusche nicht entstehen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird in der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen waagerechten Schnitt durch eine mechanische Steuer- oder Schaltvorrichtung für einen erfindungsgemäßen kraftgetriebenen Sitz;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine dritte Kupplung des kraftgetriebenen Sitzes von Fig. 1;
Fig. 3 den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 1;
Fig. 4 die Lagebeziehung zwischen den jeweiligen Kupplungen, wenn ein Frontteil eines Sitzkissens vertikal bewegt wird;
Fig. 5 die Lagebeziehung zwischen den jeweiligen Kupplungen, wenn ein Rückteil des Sitzkissens vertikal bewegt wird;
Fig. 6 die Lagebeziehung zwischen den jeweiligen Kupplungen, wenn ein Front- und Rückteil eines Sitzkissens zugleich vertikal bewegt werden;
Fig. 7 eine Draufsicht auf den inneren Aufbau der Bewegungsvorrichtung für den kraftgetriebenen Sitz.
Gemäß Fig. 7 ist ein Paar von Oberschienen 2 verschiebbar auf einem Paar von Unterschienen 1 gelagert, die jeweils fest am Boden eines Fahrzeugaufbaus angebracht sind. Die Oberschienen 2 sind durch eine Platte 3 für eine gemeinsame Bewegung verbunden. Zwischen einem Tragarm 4, der am rückwärtigen Teil einer jeden Oberschiene 2 angebracht ist, und einem auf der Platte 3 befestigten Getriebe 5 erstreckt sich eine Gewindespindel 6, die sich durch eine an der Unterschiene 1 gehaltene Spindelmutter 7 mit Gewindeeingriff erstreckt. Das Getriebe 5 ist über eine Welle 8 sowie einen Kupplungs- und Getriebekasten 9 mit einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Hauptmotor 10 in Wirkverbindung. Der innere Aufbau des Kupplungs- und Getriebekasten 9 wird noch erläutert werden. Bei Drehung der Welle 8 wird das Drehmoment über das Getriebe 5 auf die Gewindespindel 6 zu deren Drehung übertragen. Da die von der Gewindespindel 6 durchsetzte Spindelmutter 7 an der Unterschiene 1 befestigt ist, werden bei der Drehung der Gewindespindel je nach ihrer Drehrichtung die Oberschienen in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung verschoben. Dadurch wird ein (nicht gezeigtes) Sitzkissen an den durch die Platte 3 verbundenen Oberschienen 2 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung mit Bezug zu den Unterschienen 1 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel 6 bewegt.
Zwischen den vorderen Abschnitten der beiden Oberschienen werden eine erste Drehstange 11 sowie eine zweite Drehstange 12 drehbar gehalten. An den entgegengesetzten Endabschnitten der ersten Drehstange 11 ist jeweils eine Konsole 13 angebracht, die ein Frontteil des Sitzkissens abstützt. Eine Schwinge 14 ist mit ihrem einen Ende mit der ersten Drehstange 11 und mit ihrem anderen Ende mit einer Mutter 15 verbunden. Durch die Mutter 15 ist eine erste Schraubspindel 16 geschraubt, die mit dem Hauptmotor 10 über eine Getriebe 17, über eine Welle 18 sowie über ein in einem Getriebekasten 9 befindlichen Getriebe in Wirkverbindung steht. Bei einem Drehen der Welle 18 wird die Mutter 15 längs der ersten Schraubspindel 16 bewegt, wodurch die Schwinge 14 angehoben oder abgesenkt wird. Die Drehung der ersten Drehstange 11 in einen bestimmten Winkel führt folglich zu einer Auf- oder Abwärtsbewegung des Frontteils des Sitzkissens.
Eine Schwinge 20 ist mit ihrem einen Ende mit der zweiten Drehstange 12 und mit ihrem anderen Ende mit einer Mutter 19 verbunden, in die eine zweite Schraubspindel 21 eingeschraubt ist, welche mit dem Hauptmotor 10 durch ein Getriebe 22, eine Welle 23 sowie über ein in einem Getriebekasten 9 befindlichen Getriebe in Wirkverbindung ist. An den entgegengesetzten Endabschnitten der zweiten Drehstange 12 ist jweweils eine Verbindungsstange 24 vorgesehen, die mit einem Lenker 25 verbunden ist, welcher ein Rückteil des Sitzkissens abstützt. Bei einer Drehung der Welle 23 wird die Mutter 19 längs der zweiten Schraubspindel 21 bewegt, so daß die zweite Drehstange 12 in einem bestimmten Winkel gedreht wird. Da die daraus resultierende Bewegung über die Verbindungsstangen 24 den Lenkern 25 vermittelt wird, werden diese angehoben oder abgesenkt, womit auch das Rückteil des Sitzkissens auf- oder abwärts bewegt wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 wird der Kupplungs- und Getriebekasten 9 näher erläutert. In einem Gehäuse 26 dieses Getriebekastens 9 ist ein erstes Zahnrad 27 mit einer mittigen, axialen Bohrung 27a angeordnet. Ein innenliegendes Ende 18a der Welle 18 und ein innenliegendes Ende 23a der Welle 23 sind in die Bohrung 27a des ersten Zahnrades aus entgegengesetzten Richtungen eingesetzt, so daß das erste Zahnrad 27 im Gehäuse 26 gedreht werden kann. An einem Kerbverzahnungsteil 18b der Welle 18 ist eine erste Kupplung 28 verschiebbar und mit der Welle drehbar angebracht. Parallel zur Welle 18 ist ein erster Schaltfinger 29 mit einer in dessen Längsrichtung verlaufenden Zahnstange 30 angeordnet, der einen rechtwinkligen Ansatz 32 aufweist, welcher eng in eine Ringkehle 31 der Kupplung 28 eingepaßt ist. Zwischen der Kupplung 28 und einer rechten Seitenfläche des Zahnrades 27 ist eine Expansionsfeder 33 eingefügt, um eine Klaue 34 der Kupplung 28 von einer Klaue 35 an der rechten Seite des Zahnrades 27 zu lösen. Auf diese Weise kann die Drehung des vom Hauptmotor 10 angetriebenen Zahnrades 27 nicht auf die Welle 18 übertragen werden.
An einem Kerbverzahnungsteil 23b der Welle 23 ist eine zweite Kupplung 36 verschiebbar und mit der Welle drehbar gelagert. Koaxial zur Welle 23 ist ein zweiter Schaltfinger 37 mit einer in dessen Längsrichtung parallel verlaufenden Zahnstange 40 angeordnet, der einen rechtwinkligen Ansatz 39 aufweist, welcher eng in eine Ringkehle 38 der Kupplung 36 eingepaßt ist. Zwischen die Kupplung 36 und die linke Seite des Zahnrades 27 ist eine Expansionsfeder 41 eingefügt, um eine Klaue 42 der Kupplung 36 von einer Klaue 43 an der linken Seite des Zahnrades 27 zu lösen, so daß dessen Drehung nicht auf die Welle 23 übertragen werden kann.
Auf der Welle 8 befindet sich eine Kupplungsvorrichtung 44 mit einer eine Klaue 49 sowie eine Schaltmuffe 46 umfassenden dritten Kupplung 47. Diese Kupplung ist verschiebbar auf einem Kerbverzahnungsteil 8b der Welle 8 gehalten und mit dieser drehbar. Die Schaltmuffe 46 weist ein erster Teil 46a in Form eines radialen Bundes und ein zweites Teil 46b, das ebenfalls als radialer Bund ausgebildet ist, auf. Am ersten Teil 46a sind Klauen 50 vorgesehen, die mit zugeordneten Klauen 49 zum Eingriff kommen. Zwischen der Kupplung 47 und dem ersten Teil 46a ist eine Expansionsfeder 48 angeordnet. Am zweiten Teil 46b sind Klauen 51 vorgesehen, die mit an der linken Seite eines zweiten Zahnrades 45 ausgebildeten Klauen 52 zum Eingriff gelangen. Der zweite Teil 46b wirkt als eine vierte Kupplung. Auf der Schaltmuffe 46 ist das zweite Zahnrad 45 drehbar gehalten, das mit dem ersten Zahnrad 27 kämmt. Die dritte Kupplung 47 ist mit einem dritten Schaltfinger 52′, der eine Zahnstange 53 trägt, verbunden, während das zweite Teil 46b der Schaltmuffe 46 mit einem vierten Schaltfinger 54, welcher eine Zahnstange 55 aufweist, verbunden ist.
Die Zahnstange 30 des ersten Schaltfingers 29 und die Zahnstange 53 des dritten Schaltfingers 52′ kämmem mit einem zwischen sie eingesetzten, ihnen gemeinsamen ersten Ritzel 56, das über ein Untersetzungsgetriebe 60 mit einer Welle 57a eines ersten Hilfsmotors 57 in Wirkverbindung steht. In gleichartiger Weise kämmen die Zahnstange 40 des zweiten Schaltfingers 37 und die Zahnstange 55 des vierten Schaltfingers 54 mit einem ihnen gemeinsamen, zwischen diese Schaltfinger eingesetzten Ritzel 58, das mit einer Welle 58a eines zweiten Hilfsmotors 59 in Wirkverbindung steht. Jeder der Hilfsmotoren 57 und 59 ist in seiner Drehrichtung umkehrbar.
Die Vorrichtung für den kraftgetriebenen Sitz arbeitet in der folgenden Weise:
1. Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Sitzkissens
Bei einer Drehung des ersten Ritzels 56 durch den Hilfsmotor 57 entgegen dem Uhrzeigersinn wird die erste Kupplung 28 vom ersten Zahnrad 27 gelöst, während die dritte Kupplung 47 mit dem ersten Teil 46a der Schaltmuffe 46 in Eingriff kommt. Gleicherweise wird bei einer Drehung des zweiten Ritzels 58 durch den zweiten Hilfsmotor 59 im Uhrzeigersinn die zweite Kupplung 36 vom ersten Zahnrad 27 gelöst und die vierte Kupplung 46 mit dem zweiten Zahnrad 45 in Eingriff gebracht. In diesem Grundzustand, der in Fig. 1 gezeigt ist und in den nach jedem Verstellvorgang automatisch zurückgeschaltet wird, werden bei einem Betreiben des Hauptmotors 10 die Zahnräder 27 und 45 in Drehung versetzt. Da das erste Zahnrad 27 mit Bezug zur ersten Welle 28 frei gedreht wird, wird die Drehung des zweiten Zahnrades 45 auf die dritte Welle 8 durch die vierte Kupplung 46b, die Schaltmuffe 46 und die dritte Kupplung 47 übertragen. Auf diese Weise wird das Sitzkissen in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung entsprechend der Drehrichtung des Hauptmotors 10 bewegt.
2. Vertikalbewegung des Frontteils des Sitzkissens
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand werden durch eine Drehung des ersten Ritzels 56 im Uhrzeigersinn durch den ersten Hilfsmotor 57 der erste Schaltfinger 29 und der dritte Schaltfinger 52′ nach links bzw. nach rechts bewegt. Dadurch wird die dritte Kupplung 47 vom zweiten Zahnrad 45 gelöst und die erste Kupplung 28 mit dem ersten Zahnrad 27 in Eingriff gebracht (Fig. 4). Somit wird die Drehung des Motors 10 lediglich auf die erste Welle 18 durch das erste Zahnrad 27 und die erste Kupplung 28 übertragen, so daß die erste Welle 18 gedreht wird. Auf diese Weise wird das Frontteil des Sitzkissens je nach der Drehrichtung des Motors 10 in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt.
3. Vertikalbewegung des Rückteils des Sitzkissens
Wenn bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand das zweite Ritzel 58 durch den zweiten Hilfsmotor 59 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, dann wird der zweite Schaltfinger 37 nach rechts bewegt, wodurch die zweite Kupplung 36 mit dem ersten Zahnrad 27 in Eingriff kommt. Gleichzeitig wird die Schaltmuffe 46 nach links bewegt, was zum Ergebnis hat, daß die vierte Kupplung 46b vom zweiten Zahnrad 45 und das erste Teil 46a von der dritten Kupplung 47 gelöst werden (Fig. 5). Somit wird das Drehmoment vom Motor 10 über das erste Zahnrad 27 lediglich auf die zweite Welle 23 und damit auf die Verbindungsstangen 24 übertragen, so daß das Rückteil des Sitzkissens je nach der Drehrichtung des Motors 10 in der Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt wird.
4. Gleichzeitige Vertikalbewegung des Front- und Rückteils des Sitzkissens
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Zustand wird bei einer Drehung des ersten Ritzels 56 durch den ersten Hilfsmotor 57 im Uhrzeigersinn die erste Kupplung 28 mit dem ersten Zahnrad 27 in Eingriff gebracht, während die dritte Kupplung 47 vom zweiten Zahnrad 45 gelöst wird. Gleichzeitig wird bei einer Drehung des zweiten Ritzels 58 durch den zweiten Hilfsmotor 59 entgegen dem Uhrzeigersinn die zweite Kupplung 36 mit dem ersten Zahnrad 27 in Eingriff gebracht, während die vierte Kupplung 46a vom zweiten Zahnrad 45 gelöst wird (Fig. 6). Somit werden durch die Drehung des vom Motor 10 angetriebenen ersten Zahnrades 27 beide Wellen 18 und 23 gleichzeitig gedreht, so daß das Front- und Rückteil des Sitzkissens zur selben Zeit je nach der Drehrichtung des Motors 10 in der Auf- oder Abwärtsrichtung bewegt werden. Während des Arbeitens des Motors 10 wird das zweite Zahnrad 45 mit Bezug zur dritten Kupplung 47 und zur vierten Kupplung 46b frei gedreht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung für einen kraftgetriebenen Sitz umfaßt also eine erste Welle, durch die ein Drehmoment auf einen ersten Mechanismus zur Vertikalbewegung eines Frontteils eines Sitzkissens übertragen wird, eine zweite Welle, durch die ein Drehmoment auf einen zweiten Mechanismus zur Vertikalbewegung eines Rückteils des Sitzkissens übertragen wird, und eine dritte Welle, durch die ein Drehmoment auf einen dritten Mechanismus zur Bewegung des Sitzkissens in der Längsrichtung eines Fahrzeugs übertragen wird. Außerdem enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mechanische Schalt- oder Steuereinrichtung, durch die eine dritte Kupplung mit der dritten Welle während des gelösten Zustandes der ersten sowie zweiten Kupplung von der ersten sowie zweiten Welle gekuppelt und durch die die dritte Kupplung von der dritten Welle im Eingriffszustand der ersten Kupplung mit der ersten Welle sowie der zweiten Kupplung mit der zweiten Welle gelöst wird. Da auf Grund der mechanischen Kupplungen keine Magnete in der Schalteinrichtung vorhanden sind, werden keine magnetantriebsbedingte Geräusche hervorgerufen.

Claims (5)

1. Kraftgetriebener Sitz, mit
  • - am Boden eines Fahrzeugs zu befestigenden Unterschienen (1),
  • - auf den Unterschienen (1) verschiebbar gelagerten Oberschienen (2),
  • - einem ersten, an einem vorderen Teil der Oberschiene (2) vorgesehenen, ein Frontteil des Sitzkissens anhebenden oder absenkenden Mechanismus, betätigbar mittels einer ersten, ein Drehmoment übertragenden Welle (18),
  • - einem zweiten, an einem rückwärtigen Teil der Oberschiene (2) vorgesehenen, ein Rückteil des Sitzkissens anhebenden oder absenkenden Mechanismus, betätigbar mittels einer zweiten, ein Drehmoment übertragenden Welle (23),
  • - einem dritten, in einem Teil der Oberschiene (2) angebrachten, die Oberschienen (2) längs der Unterschienen (1) bewegenden Mechanismus, betätigbar mittels einer dritten, ein Drehmoment übertragenden Welle (8),
  • - einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Hauptmotor (10),
  • - einem ersten, vom Hauptmotor angetriebenen Zahnrad (27),
  • - einer ersten, zwischen der einen Seite des ersten Zahnrades (27) und der ersten Welle (18) wirksamen Kupplung (28),
  • - einer zweiten, zwischen der anderen Seite des ersten Zahnrades (27) und der zweiten Welle (23) wirksamen Kupplung (36),
  • - einem mit dem ersten Zahnrad (27) kämmenden zweiten Zahnrad (45),
  • - einer dritten, auf der einen Seite des zweiten Zahnrades (45) angeordneten, mit der dritten Welle (8) zusammenwirkenden Kupplung (47),
  • - einer vierten, auf der anderen Seite des zweiten Zahnrades (45) angeordneten, mit dem zweiten Zahnrad (45) zusammenwirkenden Kupplung (46b),
  • - einer mechanischen Schaltvorrichtung zum Ein- und Ausrücken der Kupplungen (28, 36, 47, 46b), wobei
  • - jede Kupplung (28, 36, 47, 46b) mit einem axial zur jeweiligen Welle (18, 23, 8) bewegbaren Schaltfinger (29, 37, 52, 54) betätigbar ist, und
  • - die mechanische Schaltvorrichtung
  • - eine erste Einrichtung zur Bewegung des ersten sowie des dritten Schaltfingers (29, 52′) gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen zum Ein- und Ausrücken der ersten und dritten Kupplung (28, 47) sowie
  • - eine zweite Einrichtung zur Bewegung des zweiten und des vierten Schaltfingers (37, 54) gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen zum Ein- bzw. Ausrücken der zweiten und vierten Kupplung (36, 46b) umfaßt.
2. Kraftgetriebener Sitz nach Anspruch 1, bei dem die erste Einrichtung ein erstes, zwischen dem ersten Schaltfinger (29) sowie dem dritten Schaltfinger (52′) angeordnetes Ritzel (56) sowie einen ersten, in seiner Drehrichtung umkehrbaren, das erste Ritzel (56) antreibenden Hilfsmotor (57) und die zweite Einrichtung ein zweites, zwischen dem zweiten Schaltfinger (37) sowie dem vierten Schaltfinger (54) angeordnetes, von einem zweiten, in seiner Drehrichtung umkehrbaren Hilfsmotor (59) angetriebenes Ritzel (58) umfaßt.
3. Kraftgetriebener Sitz nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jeder der Schaltfinger (29, 37, 52′, 54) einen rechtwinkligen Ansatz und jede der zugeordneten Wellen (18, 23, 8) eine den rechtwinkligen Ansatz eines jeden Schaltfingers aufnehmende Ringkehle aufweist.
4. Kraftgetriebener Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen dem zweiten Zahnrad (45) und der dritten Welle (8) eine Schaltmuffe (46) verschiebbar und drehbar angeordnet ist, die am einen Endabschnitt ein die eine Kupplungshälfte der dritten Kupplung (47) bildendes Teil (46a) und am anderen Endabschnitt ein die andere Kupplungshälfte der vierten Kupplung (46b) bildendes Teil aufweist.
5. Kraftgetriebener Sitz nach Anspruch 4, bei dem zwischen der ersten Kupplung (28) und der einen Seitenfläche des ersten Zahnrades (27) eine erste Expansionsfeder (33), zwischen der anderen Seite des ersten Zahnrades (27) und der zweiten Kupplung (36) eine zweite Expansionsfeder (41) und zwischen dem ersten Teil (46a) der Schaltmuffe (46) und der dritten Kupplung (47) eine dritte Expansionsfeder (48) angeordnet ist.
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