DE4211428A1

DE4211428A1 - Positionsgeber für Verstelleinrichtungen

Info

Publication number: DE4211428A1
Application number: DE4211428A
Authority: DE
Inventors: Martin Juergenliemk
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1993-10-07

Description

Die Erfindung betrifft einen Positionsgeber für Verstellein richtungen, vorzugsweise für Verstelleinrichtungen an Fahrzeugsitzen von Kraftfahrzeugen.

Um eine möglichst günstige ergonomische Sitzhaltung des Fahrzeugführers beim Führen von Kraftfahrzeugen zu gewähr leisten und eine weitgehende individuelle Anpassung der Kraftfahrzeugsitze an die persönlichen Belange und Bedürf nisse und an die anatomischen Voraussetzungen der Insassen eines Kraftfahrzeuges zu erreichen, sind modern ausgestatte te Kraftfahrzeuge mit Einrichtungen zur Verstellung der Lenksäule und des Lenkrades und/oder mit Verstelleinrichtun gen an den Kraftfahrzeugsitzen ausgerüstet.

Neben den manuell zu betätigenden Verstelleinrichtungen sind bereits Lösungen bekannt, um mit Hilfe eines elektromo torischen Antriebes und eines geeigneten Getriebes eine selbsttätige, mechanische Höhen- und Längsverstellung des Sitzes sowie gegebenenfalls eine Änderung der Sitzlehnen stellung zur Sitzfläche des Fahrzeugsitzes insbesondere mittels sogenannter "Memoryschalter" vorzunehmen.

In Weiterbildung dieser mechanisch angetriebenen Verstel leinrichtungen sind die Verstellgetriebe, zumeist handelt es sich hierbei um ein Schnecken-/Schneckenradgetriebe, mit einem Positionsgeber verbunden, der entsprechend der jewei ligen Verstellposition ein elektrisches Signal abgibt, das zur weiteren Verarbeitung und Auswertung in einen Bordcompu ter oder zur Anzeige der jeweiligen Position in ein Anzeige gerät eingegeben wird.

Hierzu ist bei einer ersten Ausführungsform an den elektro motorischen Antrieb für das Verstellelement ein Potentiome ter mit einem zusätzlichen Getriebe oder gemäß einer zwei ten Ausführungsvariante an das Getriebe für das Verstellele ment ein Potentiometer mit zusätzlicher Getriebestufe angeschlossen. Die zusätzlichen Getriebe bzw. Getriebestu fen sind notwendig, um die hohen Umdrehungszahlen des elektromotorischen Antriebes oder des Getriebes für das Verstellelement auf die maximal mögliche Verdrehung des Signalgebers von annähernd 270° zu reduzieren.

Neben dem zusätzlichen Aufwand für das Potentiometergetrie be ist zusätzlicher Bauraum erforderlich, der ohnehin sehr knapp bemessen ist und in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen konstruktiven Ausbildung für die Anbringung der Verstellein richtungen dringend benötigt wird. Außerdem besitzt das zu sätzliche Getriebe für den Signalgeber zumindest bei der direkten Ankopplung an den elektromotorischen Antrieb eine relativ hohe Eingangsdrehzahl und ist somit eine weitere Ge räuschquelle.

Die vorgeschlagenen Positionsgeberanordnungen bieten daher keine zufriedenstellende Lösung und sollten demzufolge einschränkend nur bei der Nachrüstung von vorhandenen elektromotorisch angetriebenen Verstelleinrichtungen für den Memory-Betrieb Verwendung finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine ver änderte Antriebsverbindung zwischen dem Positionsgeber für die Verstellposition und dem elektromotorischen Antrieb für die Verstelleinrichtung und/oder dem Verstellgetriebe vorzu schlagen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Übertragungseinrichtung für den Positionsgeber unmittelbar an das Verstellelement der Verstelleinrichtung, beispiels weise eine mit einer Zahnstange zusammenwirkende Verstell schnecke angekoppelt ist.

Die Übertragungseinrichtung, die dem Verstellelement nachge schaltet oder in das Getriebe der Verstelleinrichtung integriert ist, enthält vorzugsweise ein aus Schneckenwelle und Schneckenrad bestehendes Getriebe. Die Schneckenwelle ist dabei unmittelbar an das Verstellelement angeschlossen, während das Schneckenrad auf der Drehachse eines als Positi ons- bzw. Signalgebers dienenden Drehpotentiometers angeord net ist.

Um Zerstörungen des Signalgebers bei eventueller Überschrei tung seines zulässigen Verdrehwinkels zu vermeiden, ist es vorteilhaft das Schneckenrad der Übertragungseinrichtung unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung auf der Dreh achse des Signalgebers anzuordnen.

In Abhängigkeit von den vorhandenen konstruktiven Vorausset zungen der Verstelleinrichtung können als Übertragungsein richtungen auch einfache Kupplungen, wie beispielsweise Steckkupplungen, Klauenkupplungen oder Reibkupplungen, oder durch eine flexible Welle verwendet werden, um beispielswei se den Kraftfluß zu einem, in einer Elektronikeinheit integrierten, als Signalgeber für die Verstellposition dienenden Drehpotentiometer herzustellen.

Eine Lösungsvariante besteht darin, daß die in das Verstell getriebe der Verstelleinrichtung integrierte oder die dem Verstellelement nachgeschaltete Übertragungseinrichtung in ein Gehäuse zu einer kompakten Baugruppe zusammengefaßt und die Leitungsverbindungen für den Positionsgeber und für den elektrischen Antrieb des Verstellelementes, beispielsweise in Form einer gedruckten Schaltung in der Gehäuseabdeckung angeordnet sind.

In dieser Ausführung ist es ferner zweckmäßig, den Positi ons- bzw. Signalgeber, beispielsweise das Drehpotentiometer in eine die Lage sichernde Führungshülse einzubinden, die den Positions- bzw. Signalgeber gegenüber den weiteren Bau elementen des Verstellgetriebes mechanisch und elektrisch isoliert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, ist der Positi onsgeber vermittels einer entsprechend ausgebildeten Abdec kung in das Gehäuse der Verstelleinrichtung, beispielsweise in den Getriebedeckel integriert, wobei die Übertragungsein richtung ein einfaches Zahnradgetriebe ist, die mit der Ver bindungswelle der Längsverstellung einer Verstelleinrich tung in Wirkverbindung steht.

Diese Ausführungsvariante ist u. a. dann von Vorteil, wenn eine Nachordnung der Übertragungseinrichtung an das Ver stellelement oder eine Zwischenschaltung in das Verstellge triebe nicht möglich sind.

Diese vorgeschlagenen Lösungen finden vornehmlich für solche Verstelleinrichtungen Anwendung, bei denen das Verstellelement innerhalb der Begrenzungsanschläge für die Gesamtverstellung mehr als eine Umdrehung ausführt, so daß der maximal zulässige Verdrehwinkel des Signalgebers von 3000 überschritten wird, um den vollständigen Gesamtweg der Verstellung zu erfassen.

Für Verstelleinrichtungen, bei denen das Verstellelement innerhalb des gesamten Verstellweges lediglich eine Verdre hung von weniger als 300° ausführt, wird der Positionsgeber gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung direkt an das letzte Ritzel des Verstellgetriebes angekoppelt.

Alternativ zu den bereits diskutierten Lösungsvorschlägen der Erfindung kann auch bei dieser Ausführung der Positions geber mit Hilfe einer entsprechend ausgebildeten Abdeckung in das Getriebegehäuse der Verstelleinrichtung beispielswei se in den Getriebedeckel eingeclipst werden.

Durch die Erfindung wird mit relativ einfachen Mitteln eine Verringerung des bisher notwendigen Bauraumes erreicht und die bisher notwendigen, separaten Getriebe für die Positi onsgeber eingespart.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verstellein richtung für die Längsverstellung eines Kraft fahrzeugsitzes mit unmittelbar angekoppelter Übertragungseinrichtung;

Fig. 2 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsge mäßen Lösung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine in ein Verstellgetriebe integrierte Anord nung der Übertragungseinrichtung;

Fig. 4 ein von außen angeclipster Positionsgeber mit direkter Ankopplung an ein Ritzel der Verstell einrichtung und

Fig. 5 ein in das Gehäuse der Verstelleinrichtung ein geclipster Positionsgeber unter Zwischenschal tung einer Übertragungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 3, das durch einen Gehäusedeckel 4 abgeschlossen wird und in dem eine im Memory-Betrieb arbeitende Verstelleinrichtung 1 angeordnet ist. Die Ver stelleinrichtung 1 ist mittels Schrauben 2 am Sitzrahmen 12 eines Kraftfahrzeugsitzes befestigt und dient im vorliegen den Ausführungsbeispiel der Längsverstellung des Kraftfahr zeugsitzes.

Im Gehäuse 3 befindet sich das Verstellelement 14, das als Verstellschnecke ausgebildet ist und in Zusammenwirken mit einer Zahnstange 8 die Verstellung des Kraftfahrzeugsitzes innerhalb vorgegebener Grenzen, die durch Endanschläge bestimmt werden, bewerkstelligt. In den Seitenwänden 25 des Gehäuses 3 sind Lager 13 ausgebildet, die die Achse 26 des Verstellelementes 14 aufnehmen. Das Verstellelement 14 wird von einem elektromotorischen Antrieb 5 über eine Antriebs schnecke 6 und ein Antriebsschneckenrad 7 in eine umlaufen de Drehbewegung versetzt, die innerhalb des Gesamtweges der Verstellung größer als 300° ist.

Um die jeweilige Verstellposition innerhalb der vorgegebe nen Grenzen schlupffrei zu erfassen und in Form eines elektrischen Signals zur Auswertung und Weiterverarbeitung an einen Bordcomputer oder an ein elektrisches/elektroni sches Anzeigegerät zu geben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Übertragungseinrichtung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Schneckenwelle 9 und einem Schneckenrad 10 besteht, unmittelbar am Verstellelement 14 angekoppelt.

Hierbei ist vorzugsweise die Schneckenwelle 9 mit dem Ver stellelement 14 verbunden, während das Schneckenrad 10 un mittelbar auf der Achse 11 eines als Signalgeber dienenden Drehpotentiometers angeordnet ist. Vorteilhaft ist eine solche Anordnung, bei der das Schneckenrad 13 unter Zwi schenschaltung einer Rutschkupplung 15 auf der Potentiome terachse 11 befestigt ist. Durch diese Maßnahme können Überlastungen und eventuelle Schäden am Signalgeber bei einem unvorhergesehenen Auftreten eines Verdrehwinkels von mehr als 300°, der zwangsläufig zur Zerstörung des Signal gebers führen würde, sicher vermieden werden.

Die Verstelleinrichtung nach Fig. 2 besitzt im Prinzip den gleichen konstruktiven Aufbau wie die Ausführung nach Fig. 1. Für die Aufnahme des Positionsgebers ist jedoch er gänzend eine Führungshülse 17 vorgesehen, die ihn gegenüber den anderen Getriebelementen der Verstelleinrichtung mecha nisch und elektrisch isoliert. Die elektrische Leitungsver bindung für den Positionsgeber und für den elektromotori schen Antrieb 5 des Verstellelementes 14 sind bei dieser Variante vorteilhafterweise in der Abdeckung 15, beispiels weise in Form einer gedruckten Schaltung angeordnet, wo durch sich eine sehr günstige Elektroinstallation für die Verstelleinrichtung 1 ergibt.

Gemäß Fig. 3 ist die Übertragungseinrichtung 9, 10 für die schlupffreie Übertragung der jeweiligen Verstellposition in das Verstellgetriebe der Verstelleinrichtung 1 integriert, wobei die Übertragungseinrichtung 9, 10 wiederum unmittel bar an das Verstellelement 14 angekoppelt ist. Diese Ausfüh rungsvariante gewährleistet die Anordnung des Signal- bzw. Positionsgebers für den Memory-Betrieb auf kleinstem Bau raum.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung für Verstelleinrichtungen, bei denen das Verstellelement in nerhalb des Verstellhubes eine Verdrehbewegung von mehr als 300° ausführt. Der Positionsgeber 18 ist in einer Abdeckung 21 angeordnet, die von außen an das Gehäuse einer Verstell einrichtung 1, beispielsweise an den Getriebedeckel 19 der Einrichtung angeclipst ist. Als Übertragungseinrichtung zur schlupffreien Untersetzung der Verdrehbewegung des Verstell elementes 22 auf eine Verdrehbewegung des Positionsgebers von mehr als 300° dient ein einfaches Zahnradgetriebe, vor zugsweise aus Kunststoffzahnrädern 23, 24. Diese Ausfüh rungsform eignet sich insbesondere zur Nachrüstung von Ver stelleinrichtungen für den Memory-Betrieb.

In Fig. 4 wird eine vorteilhafte Lösung für Verstellein richtungen angegeben, bei der das Verstellelement in der letzten Getriebestufe nur eine Verdrehbewegung von weniger als 300° ausführt. Erfindungsgemäß ist der Positionsgeber der Verstellung direkt, ohne Zwischenschaltung einer Über tragungseinrichtung an das letzte Ritzel 20 der Getriebestu fe der Verstelleinrichtung angekoppelt und mit Hilfe einer Abdeckung 21 an das Gehäuse bzw. an den Getriebedeckel des Verstellgetriebes angeclipst.

Bezugszeichenaufstellung

1 Verstelleinrichtung
2 Befestigungsschraube
3 Gehäuse
4 Gehäusedeckel
5 Antriebsmotor
6 Antriebsschnecke
7 Antriebsschneckenrad
8 Zahnstange
9 Schnecke
10 Schneckenrad
11 Achse
12 Sitzrahmen
13 Lagerung
14 Verstellelement
15 Rutschkupplung
16 Abdeckung
17 Führungshülse
18 Positionsgeber/Signalgeber
19 Getriebedeckel
20 Ritzel
21 Abdeckung
22 Verbindungswelle
23 Zahnrad
24 Zahnrad
25 Seitenwand
26 Achse

Claims

1. Positionsgeber für Verstelleinrichtungen mit einem Antrieb, einem Getriebe und einem, innerhalb vorgegebener Grenzen bewegbaren Verstellelement sowie einer Übertra gungseinrichtung, die die Bewegung der Verstelleinrichtung schlupffrei auf den Positionsgeber überträgt, insbesondere für Verstelleinrichtungen an Kraftfahrzeugsitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (9; 10) unmittelbar an das Verstellelement (14) angekoppelt ist.

2. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Übertragungseinrichtung (9; 10) und das Ver stellgetriebe (6; 7; 14) in einem Gehäuse (3) zu einer Baugruppe zusammengefaßt und die Leitungsverbindungen des Positionsgebers und des Antriebsmotors (5) der Verstellein richtung (1) in einer Gehäuseabdeckung (16) angeordnet sind.

3. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (9; 10) in das Getriebe (26) der Verstelleinrichtung (1) integriert ist.

4. Positionsgeber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (9; 10) dem Ver stellelement (14) nachgeschaltet ist.

5. Positionsgeber nach Anspruch 1 und 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (9;10) ein Getriebe enthält.

6. Positionsgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Schneckenradgetriebe ist, wobei die Schneckenwelle (9) auf der Drehachse (26) des Verstellele mentes (14) und das Schneckenrad (10) auf der Drehachse (11) des Positionsgebers angeordnet ist.

7. Positionsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (10) unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung (15) auf der Drehachse (11) des Positionsge bers angeordnet ist.

8. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber (18) in das Gehäuse eines Verstellge triebes eingeclipst und die Übertragungseinrichtung ein einfaches Zahnradgetriebe (23; 24) ist, die mit der Verbin dungswelle (22) einer Verstelleinrichtung in Wirkverbindung steht.

9. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine formschlüssige Kupp lung ist.

10. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine kraftschlüssige Kupp lung ist.

11. Positionsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine flexible Welle ist.

12. Positionsgeber nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekenn zeichnet, daß im Gehäuse (3) eine Führungshülse (17) zur Aufnahme des Positionsgebers vorgesehen ist.

13. Positionsgeber für Verstelleinrichtungen mit einem Antrieb, einem Getriebe und einem innerhalb vorgegebener Grenzen bewegbaren Verstellelement, insbesondere für Ver stelleinrichtungen an Kraftfahrzeugsitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber (18) direkt an die letzte Getriebe stufe einer Verstelleinrichtung angekoppelt ist.

14. Positionsgeber nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (18) in das Getriebegehäuse (19) der Verstelleinrichtung eingeclipst und an das letzte Ritzel (20) der Getriebestufe des Verstellgetriebes angekop pelt ist.

15. Positionsgeber nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekenn zeichnet, daß der Signalgeber (18) vermittels einer Ab deckung (21) an das Getriebegehäuse der Verstelleinrichtung (19) angeclipst ist.