DE4339540C2 - Antrieb für eine mechanische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für eine mechanische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Mechanische Verstelleinrichtungen an Fahrzeugsitzen werden durch Hebel oder Räder betätigt, wie dies beispielsweise die DE 26 41 243 A1 offenbart. Räder haben gegenüber Hebeln den Vorteil, daß ihr Drehwinkel nicht begrenzt ist, so daß beispielsweise ein optimales Übersetzungsverhältnis gewählt werden kann. Ande­ rerseits muß aber ein Rad, das als Stellungsgeber der Verstelleinrichtung dient, an einer noch gut zugänglichen Stelle des Fahrzeugsitzes angebracht sein. Je nach Funktion der Verstelleinrichtung kann es sein, daß das zu verstellende Stellglied der Verstelleinrichtung nicht in unmittelbarer Nähe des Stellungsgebers angeordnet werden kann. Kürzere Entfernungen zwischen dem Stellungsgeber und dem Stell­ glied sind durch Zahnradgetriebe überbrückbar. Mit zunehmendem Achsabstand wird ein solches Getriebe allerdings zu aufwendig und kostspielig. Zwar können dann Riemen, insbesondere Zahnriemen, Anwendung finden. Die Einsatzmöglich­ keiten von solchen Riemengetrieben sind jedoch beschränkt, nicht zuletzt wegen ihres Platzbedarfs.

Zwar wurde gemäß der DE-PS 834 311 bereits vorgeschlagen, für den Antrieb anstelle von Rollenketten oder Zahnriemen auch Seile mit Kugeln als Mitnehmer einzusetzen. Die mit solchen Kugelseilen ausgerüsteten Antriebe weisen zwei Räder auf, die in der gleichen Ebene liegen und deren Drehachsen daher parallel verlaufen.

Der DE 37 40 300 A1 liegt ein Antrieb zugrunde, bei dem die Drehachsen der zu verbindenden Räder zwar in einer Ebene liegen, aber in einem Winkel bis maximal 160° zueinander verlaufen. Hierfür wird ein speziell ausgebildeter Zahnrundriemen eingesetzt.

Durch die DE 39 37 061 A1 ist es bekannt, über ein Seil mit speziellen kreuz­ förmigen Mitnehmern eine Kraft zwischen zwei Rädern zu übertragen, deren Drehachsen senkrecht und versetzt zueinander verlaufen. Die DE 38 14 704 A1 offenbart eine aus Kunststoff gefertigte Kugelschnur, deren Herstellung in der DE 40 20 380 A1 beschrieben ist.

Durch die EP 0 449 688 A1 ist ein Antrieb für eine mechanische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes bekannt, wobei der Antrieb über eine starr ausgebildete Zahnstange mit zwei Zahnabschnitten jeweils ein Paar zugeordneter Zahnräder mit Schrägverzahnungen antreibt, die mittig von einem rohrförmigen Transmissions­ mittel durchgriffen sind, in dem ein Transmissionsseil geführt ist. Auch die derart angetriebenen Räder sind in einer Drehebene angeordnet mit parallel zueinander verlaufenden Drehachsen, die parallel zu den Transmissionsmitteln verlaufen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Antrieb für eine mechanische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes zu schaffen, die sich im Automobilbau vielseitig einsetzen läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Für eine eindeutige Übertragung der Einstellung des Stellungsgebers auf das Stellglied darf kein Schlupf an den Rädern auftreten, was durch die Kugeln des zumindest praktisch in Längsrichtung dehnungsfreien Stranges und die Kugelaufnahmen der Räder gewährleistet ist.

Die einfache und billige Herstellung des Stranges, der beispielsweise aus Kunstfasern bestehen kann, und der Kugeln, die wie die Räder aus Kunststoff bestehen können, senkt die Kosten erheblich gegenüber Getrieben mit Zahnriemen oder Rollenketten. Die nötigen Vorspannungen sind gering. Außerdem ist der Platzbedarf wesentlich geringer als bei derartigen Getrieben.

Durch die Flexibilität des Stranges in unterschiedlichen, vorzugsweise allen Quer­ richtungen im Bereich zwischen den Kugeln kann der Strang in mehr als einer Ebene gebogen werden, so daß der Strang aus den durch die Räder definierten Ebenen herausgeführt ist und mithin auch ebene Räder verbindet, deren Drehebenen gegeneinander geneigt und/oder verschoben sind.

Wird der Strang in einer Führung, beispielsweise in einem gebogenen Rohr, in die Drehebene und aus dieser herausgeführt, besteht nicht die Gefahr eines Absprin­ gens des Stranges vom Rad.

Bei Einbau eines Rades in ein Radgehäuse ist das Rad vor Be­ schädigungen geschützt. Durch eine knickfreie Führung des Stranges in einer geschlossenen Führung, beispielsweise in einem Rohr, wird eine Beschädigung von Strang und Radgehäuse vermieden.

Das einheitliche Schutzgehäuse gewährleistet durch das Zwischenstück den konstanten Abstand zwischen den Führungen, durch den Anschluß an die Radgehäuse die knickfreie Führung des Stranges und durch, die einheitliche Form einen Schutz des Antriebs vor Beschädigungen und Verschmutzungen. Zudem wird der Einbau erleichtert, da der Antrieb als vorgefertigtes System zur Verfügung steht.

Eine Herstellung der Führungen und des Zwischenstückes aus biegsamem Material ermöglicht eine Anpassung an unterschied­ liche Einbauverhältnisse und verbessert damit die Einsatzmög­ lichkeiten. Sofern erforderlich, können die Führungen und/oder das Zwischenstück an der Sitzstruktur festgelegt werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt in der Mittelfläche des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Längsschnitt des ersten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 3 einen Schnitt des ersten Ausführungsbeispiels nach der Linie III-III der Fig. 1.

Fig. 4 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Grundgehäuses des zweiten Ausführungsbeispiels mit Blick in den Innenraum,

Fig. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht des Grundgehäuses des zwei­ ten Ausführungsbeispiels mit Blick auf eine Außenseite.

Das erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Antrieb für eine mechanische Verstellein­ richtung eines Fahrzeugsitzes, der eine durch einen als Rad ausgebildeten Stellungs­ geber 1 definierte Einstellung auf ein ebenfalls als Rad ausgebildetes Stellglied 3 mit­ tels eines Transmissionsmittels 5, im folgenden auch als Strang oder als Kette be­ zeichnet, überträgt.

Der Strang 5 ist in Längsrichtung praktisch undehnbar und vermag deshalb die auftre­ tenden Zugkräfte ohne merkliche Längsdehnung zu übertragen. Die in regelmäßigem Abstand auf dem Strang 5 angeordneten, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellten, gleich großen Kugeln 7 sind auf den Strang 5 so aufgespritzt, daß der Strang 5 durch das Kugelzentrum verläuft. Die Kugeln 7 werden also auf dem Strang 5 geformt, wo­ durch sich der Kunststoff fest mit dem Strang 5 verbindet. Eine Flexibilität in allen Querrichtungen in den Bereichen zwischen den Kugeln wird durch eine Herstellung des Stranges 5 aus einer Vielzahl sehr dünner Kunstfasern erreicht. Durch geeignete Mittel sind der Anfang und das Ende der Kunstfasern so miteinander verbunden, daß ein geschlossener Strang 5 vorliegt.

Die beiden Räder 1 und 3 sind je nach gewünschtem Übersetzungsverhältnis gleich oder unterschiedlich und als Kunststoffspritzteile ausgeführt. Ihre Funktionen als Stel­ lungsgeber 1 bzw. als Stellglied 3 werden erst durch den Einbau festgelegt. Sie wei­ sen beide eine zylindrische Form auf. Längs ihres Umfanges sind in regelmäßigem Abstand gleich große Kugelaufnahmen 9 ausgebildet, deren Mittelpunkte alle in einer Ebene liegen, welche mit der Drehebene zusammenfällt, und die solche Abstände und Abmessungen aufweisen, daß die Kugeln 7 der Kette 5 formschlüssig in den Ku­ gelaufnahmen 9 Platz finden. Bei gleichem Radiums der Räder 1 und 3 kann der Strang 5 längs der Hälfte des Umfangs eines Rades 1 und 3 ablaufen, d. h. er berührt jeweils die Hälfte des Umfangs und füllt je­ weils die Hälfte der Kugelaufnahmen 9 eines Rades 1 und 3. Um ein Abspringen des Stranges 5 von den Rädern 1 und 3 sicher zu verhindern, ist der Strang 5 in Längsrichtung gespannt.

Weil, wie Fig. 2 zu entnehmen ist, im Ausführungsbeispiel die Drehebenen der beiden Räder 1 und 3 gegeneinander geneigt und versetzt sind, muß der Strang 5 im Bereich zwischen den beiden Rädern 1 und 3 diese Winkeldifferenz und den Versatz aus­ gleichen. Die durch die Spannung des Stranges 5 quer zur Dreh­ ebene der Räder 1 und 3 bedingte Kraft kann nur bis zu gewis­ sen Neigungswinkeln und/oder Versatzgrößen von den Kugelauf­ nahmen 9 ausgeglichen werden. Bei größeren Winkeln und Ver­ satzwerten würde der Strang 5 vom Umfang der Räder 1 und 3 ab­ springen. Das Ausführungsbeispiel weist daher, wie in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, zwei gebogene Rohre 11 mit vorzugsweise quadratischem Querschnitt auf, die ein Zwischenstück 15 in konstantem Abstand zueinander hält. In diesen beiden Rohren 11 wird jeweils der Strang 5 geführt. Das Zwischenstück 15 hat die Form eines gekrümmten Bandes. Durch die Mitte zwischen den flachen Seiten des Bandes sowie den Drehebenen der Räder 1 und 3 wird die Mittelfläche des Ausführungsbeispiels definiert. Mit Hilfe der Führung kann auch der Umschlingungswinkel der Räder vergrößert werden, was insbesondere bei einem von 1 : 1 abweichenden Übersetzungsverhältnis für das im Durchmesser kleinere Rad erwünscht sein kann.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die beiden Räder 1 und 3 in je einem Radgehäuse 13 gelagert, das einen vorzugsweise aus einem Rechteck mit längsseitig angefügtem Halbkreis gebildeten Grundriß aufweist. Diese Radgehäuse 13 sind zu den Rohren 11 hin geöffnet und mit diesen so verbunden, daß das Ende der Rohre 11 ohne Knick in der Drehebene eines jeden Rades 1 und 3 endet. Der Abstand der beiden Rohre 11 ist so gewählt, daß der Strang 5 tangential den Umfang der Räder 1 und 3 berührt. Auf jeweils einer zur Drehebene parallelen Seite ist jedes Radge­ häuse 13 mit einer Öffnung versehen, durch die eine mit dem Rad 1 und 3 fest verbundene Achse 17 tritt.

Die beiden Radgehäuse 13 bilden zusammen mit den beiden Rohren 11 und dem Zwischenstück 15 ein einheitliches Schutzgehäuse 20 für den Antrieb, das Beschädigungen und Verschmutzungen von ihm fernhält. Im Betrieb werden zudem die Geräusche während der Betätigung des Antriebs vermindert. Dieses Schutzgehäuse 20 ist im ersten Ausführungsbeispiel aus zwei Hälften in der Mittelfläche zusammengefügt. Beide Hälften sind einstückig ausgeführte Kunststoff-Spritzteile.

Durch die beliebig wählbare Neigung zwischen den Drehachsen der Räder 1 und 3 sind Drehungen zwischen beliebig geneigten Achsen übertragbar. Außer der in Fig. 2 sichtbaren unter­ schiedlichen Orientierung der Achsen innerhalb einer Ebene senkrecht zur Mittelfläche werden durch Torsion der Rohre 11 und des Zwischenstücks 15 in Längsrichtung je nach Abstand der beiden Räder 1 und 3 weitere Orientierungen im Raum realisier­ bar. Die Verwendung von beliebig biegbarem Material für die Rohre 11 und das Zwischenstück 15 verlagert die endgültige Formgebung von der Fertigung zum Einbau. Dadurch ist die Fer­ tigung entlastet, und der Einbau ist nicht auf passend genaue Teile angewiesen. Sofern erforderlich, können im eingebauten Zustand das Zwischenstück 15 und/oder die Rohre 11 an der Sitzstruktur festgelegt sein, um Deformationen infolge der vom Strang 5 und seinen Kugeln ausgeübten Kräfte ganz oder teil­ weise zu verhindern.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist ein Antrieb, dessen Schutz­ gehäuse 120 aus einem Grundgehäuse 120' und einem Deckel be­ steht, welche jeweils einstückig als Kunststoff-Spritzteile ausgeführt sind. Der Deckel ist dabei als biegsame ebene Platte mit den Umrißlinien des Randes des Grundgehäuses 120' ausgebildet. Das Grundgehäuse 120' und der Deckel sind lösbar miteinander verbunden. Fig. 4 und 5 zeigen das Grundgehäuse 120' in einem Zustand, in dem es nicht mit dem Deckel ver­ bunden ist. Aus je einer seitlichen Wand des Grundgehäuses 120', aus der von der Deckelseite abgewandten unteren Wand und aus je einer an ein Zwischenstück 115 anschließenden Wand ist auf zwei Seiten des Grundgehäuses 120' je eine Führung 111 gebildet, die also ein U-Profil aufweisen. Die zur Deckelseite gewandte Seite des Zwischenstücks 115 weist die gleiche Höhe wie die seitliche Wand des Grundgehäuses 120' auf. Ist deshalb das Grundgehäuse 120' mit dem Deckel verbunden, so liegt der Deckel formschlüssig am Zwischenstück 115 und ohne Abstand an den seitlichen Wänden des Grundgehäuses 120' an. Auch die Führungen 111 weisen dann eine geschlossene Form auf.

Ansonsten ist das zweite Ausführungsbeispiel wie das erste Ausführungsbeispiel ausgebildet. Insbesondere sind die Räder und der Strang gleich ausgeführt. Durch gleiche Materialien ist die Biegsamkeit des Antriebs im Bereich des Zwischenstücks 115 und der Führungen 111 gewährleistet.

Claims (7)

1. Antrieb für eine mechanische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes, zur Übertragung einer durch einen als Rad ausgebildeten Stellungsgeber definierten Einstellung auf ein als Rad ausgebildetes Stellglied mittels eines in Längsrichtung geschlossenen, längs eines Teiles des jeweiligen Umfangs der beiden Räder ab­ laufenden Transmissionsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räder (1, 3) längs ihres Umfangs in regelmäßigem Abstand Kugelaufnahmen (9) aufwei­ sen und das Transmissionsmittel (5) als in angepaßtem Abstand Kugeln (7) aufwei­ sender, zwischen den Kugeln in mindestens zwei unterschiedlichen Querrichtun­ gen flexibler Strang (5) ausgebildet ist, der in Längsrichtung im wesentlichen deh­ nungsfrei ist und daß die beiden Räder (1, 3) Drehebenen aufweisen, die gegen­ einander geneigt und/oder versetzt sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein Radgehäuse (13) für die Aufnahme eines Rades (1, 3).

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang (5) we­ nigstens auf einem Teil des Bereichs zwischen den beiden Rädern (1, 3) von einer wenigstens eine Krümmung aufweisenden Führung (11, 111) geführt ist.

4. Antrieb nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet, durch ein einheitliches Schutz­ gehäuse (20; 120), das zwei im konstanten Abstand zueinander durch ein Zwi­ schenstück (15; 115) fixierte Führungen (11; 111) für die Aufnahme des Stranges (5) und zwei, mit den Führungen (11; 111) und dem Zwischenstück (15; 115) ver­ bundenen Radgehäuse (13) für die Aufnahme der Räder (1, 3) aufweist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, gekennzeichnet, durch ein Schutzgehäuse (120), das ein einstückiges Grundgehäuse (120') und einen einstückigen Deckel aufweist, welcher lösbar mit dem Grundgehäuse (120') verbunden ist.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh­ rung (11; 111) durch ein Rohr gebildet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (11; 111) und das Zwischenstück (15; 115) aus biegsamem Material gefertigt sind.