DE8317688U1 - Längsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze mit einer motorgetriebenen Verstelleinrichtung und einer Längsführung - Google Patents

Description

Anmelder: Firma C. Rob. Hammerstein GmbH in 5650 Solingen

Bezeichnung: Langsverstel!vorrichtung für Fahrzeugsitze mit einer motorgetriebenen Verstelleinrichtung und einer Längsführung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Langsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze

- mit einer motorgetriebenen Verstelleinrichtung, die eine Antriebseinheit, zu der eine Antriebswelle und ein Ritzel gehören, und eine mit diesem Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange aufweist und

- mit einer Längsführung aus zwei länglichen, ineinander geführten, gegeneinander verschiebbaren Schienen,

a. von denen eine Schiene, vorzugsweise die Bodenschiene, mit der Zahnstange verbunden ist und

b. von denen die andere Schiene die Antriebseinheit trägt.

Diese aus der US-PS 4,355,778 bekannte Längsverstellvorrichtung mit elektromotorischem Antrieb und für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahri;eugsitze hat eine in Eingriff richtung der Zähne von Zahnrad und Ritzel beweglich angeordnete Zahnstange. Die Antriebseinheit ist fest mit der Sitzschiene verbunden und hat einen parallel zur Antriebswelle vorspringenden Zapfen, der in eine unterhalb der Zahnstange ausgebildete Führungsrille greift und dadurch den Eingriff von Ritzel und Zahnstange sicherstellt.

Bei dieser bekannten Ausbildung einer Längsverstellvorrichtung ist ein Verklemmen nicht mit Sicherheit auszuschließen und dann unvermeidbar, wenn die Zahnstange größere Fertigungstoleranzen aufweist, da der Abstand zwisehen der Antriebswelle und dem führenden Zapfen fest vorgegeben ist. Zudem sind Klappergeräusche auf Grund von Bewegungen der Zahnstange, die diese bei Beschleunigungen ausführt, nicht vermieden.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, die geschilderten Nachteile der bekannten Längsverstellvorrichtung zu vermeiden und einen anderen Lösungsweg für die Sicherung des Eingriffs des Ritzels in die Zahnstange zu geben, indem eine größere Toleranzen ausgleichende Längsverstellvorrichtung der eingangs genannten Art angegeben wird, die unabhängig von der Position des Ritzels gegenüber den Zahnstange stets die elben Eingriffsbedingungen zwischen Ritzel und Zahnstange gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der bekannten Längsver-Stellvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Antriebseinheit in Eingriffsrichtung der Zähne von Zahnstange und Ritzel verschiebbar, insbesondere um eine Achse schwenkbar an der anderen Schiene gehalten ist und daß ein elastisches Teil, insbesondere eine Feder, zwischen der Antriebseinheit und der anderen Schiene vorgesehen ist, das das Ritzel in Eingriff stellung mit den Zähnen der Zahnstange vorbelastet.

Bei dieser Ausbildung der Längsverstellvorrichtung ist die Eingriffsbedingung und der Eingriffszustand von Ritzel und Zahnstange unabhängig von dem Ort, an dem sich das Ritzel auf der Zahnstange befindet, weil der Abstand der Antriebs-

welle und damit des Ritzels von einem Befestigungspunkt der Antriebseinheit an der anderen Schiene, insbesondere von einer Schwenkachse, sowie die Kraft, mit der das Ritzel gegen die Zahnstange gedrückt wird, nicht von der örtlichen Lage des Ritzels auf der Zahnstange abhängen. Damit können auch größere Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Schienen, insbesondere der mit der Zahnstange verbundenen Schiene und der Zahnstange selbst ausgeglichen werden. Zu diesen Fertigungstoleranzen werden auch Montagetoleranzen gerechnet, die bei der Anordnung der Längsverstellvorrichtung an der Bodengiuppe eines Fahrzeugs auftreten.

In besonders vorteilhafter Ausbildung der Erfindung hat die Längsführung einen kanalförmigen, im Profil von den Schienen begrenzten Innenraum. In diesem Innenraum sind die Zahnstange und das Ritzel untergebracht. Diese Ausführung ermöglicht im Gegensatz zur bekannten Längsverstel1-vorrichtung eine geschützte und verletzungssichere Unterbringung der miteinander kämmenden Teile. Abdeckbleche, wie sie bei der bekannten Längsverstel!vorrichtung vorgesehen sind, können entfallen, damit entfällt zusätzlicner Material- und Bearbeitungsaufwand, insbesondere zusätzliches Gewicht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich das Ritzel zwischen der Zahnstange und dem der Bodengruppe des Fahrzeugs zugeordneten Basisflansch der Bodenschiene befindet. In diesem Fall hindert die Zahnstange das Ritzel im Falle einer auf die Längsführung einwirkenden Trennkraft, nach oben ausweichen zu können. Die Zahnstange verstärkt somit die Ausreißfestigkeit der Längsverstel!vorrichtung.

• · I

Weiterhin wird die Ausreißfestigkeit der Längsverstellvorrichtung dadurch wirkungsvoll erhöht, daß mit der Antriebs einheit eine Umgrifflasche verbunden ist, die die Zahnstange an ihrer vom Eingriffsbereich mit dem Ritzel abgewandten Fläche umgreift und, gegebenenfalls mit anderen Teilen der Antriebsvorrichtung, eine ringförmige Zugsicherung bildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese Umgrifflasche selbst nicht an der Zahnstange anliegt, sondern diese frei umgreift, damit die Eingriffsbedingungen, wie ^ sie erfindungsgemäß durch die elastische Anordnung der Antriebseinheit erreicht werden, nicht beeinflußt werden.

In vorteilhafter Ausbildung hat die andere Schiene der Längsverstel!vorrichtung ein Langloch, durch das die Antriebswelle gesteckt ist. Es weist in vorteilhafter Ausbildung Führungsflanken auf, die eine unerwünschte Querbewegung des Ritzels oder seiner Antriebswelle vermeiden. Dadurch wird die elastische Lagerung, insbesondere die Achse der Antriebseinheit, entlastet, da von außen einwirkende Kräfte, die die beiden Schienen gegeneinander verschieben wollen, direkt von den Führungsflächen aufgefan-( gen werden. In vorteilhafter Ausbildung hat das Langloch

weiterhin mindestens eine Anschlagfläche, vorzugsweise zwei Anschlagfllichen, die die Bewegung der Antriebswelle und damit des Ritzels in Eingriffsrichtung begrenzen. Dadurch wird das Spiel, daß für die elastische Lagerung der Antriebseinheit zur Verfügung steht, begrenzt.

In bevorzugter Ausbildung ist der lichte Abstand des Ritzels von einem parallel zur Antriebswelle verlaufenden Flansch der zugehörigen anderen Schiene klein. Dadurch wird eine Aussteifung dieser anderen Schiene dahingehend erreicht, daß bei Einfedern des entsprechenden Flansches

dieser an das Ritzel anschlägt, wodurch die Einfederbewegung nach kurzer Wegstrecke begrenzt wird. |

Pro Fahrzeugsitz sind üblicherweise zwei Längsführungen | zu beiden Seiten des Sitzes vorgesehen. Beide werden mit einer Antriebseinheit ausgerüstet. Dabei ist nur eine Antriebseinheit mit einem Motor ausgerüstet, die andere wird über eine Mitnehmerwelle mitgedreht. Bei einer derartigen Längsführung ist es besonders vorteilhaft, in unmittelbarer Nähe des Ritzels der ersten Antriebseinheit, die den Elektromotor und das Getriebe aufweist, an der An- | triebswelle einen axial nach außen vorspringenden, unrunden und länglichen Zapfen vorzusehen, der von einer entsprechend geformten Öffnung formschlüssig umgriffen wird, die in einer quer zur Achsrichtung angeordneten Scheibe vorgesehen ist. Diese Scheibe ist mit einer längeren Welle, die insbesondere als Hohlwelle ausgebildet ist, verbunden. Letztere Welle ist drehfest mit dem Ritzel der zweiten Antriebseinheit verbunden. In kinematischer Umkehr ist es ebenfalls möglich, die mit der Öffnung versehene Scheibe an der motorgetriebenen, ersten Antriebseinheit anzuordnen und den Zapfen an der längeren, übertragenden Welle anzuordnen.

Durch diese Ausbildungen wird eine besonders einfache Übertragung der Drehmomente von der ersten Antriebseinheit zur zweiten Antriebseinheit erreicht. Montageungenauigkeiten, die aus unterschiedlichem Abstand der beiden Längsführungen voneinander, V-Stellung der Längsführungen zueinander, Anordnung der Längsführungen in unterschiedlich geneigten Ebenen usw. resultieren und unterschiedliche Positionen der beiden Antriebsvorrichtungen auf Grund unterschiedlicher Positionen innerhalb des elastischen Bewegungsbereichs

werden ausgeglichen.

Weitere und Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie drei Ausführungsbeispielen, die im folgenden, ohne daß eine Einschränkung hiermit bewirkt wird, näher erläutert und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Längsverstellvorrichtung mit einer um eine Achse schwenkbaren Antriebseinheit und einer Zugfeder als elastisches Mittel,

Fig. 2 ein Längsschnitt entsprechend Figur 1 mit einem federbelasteten Stellkeil,

Fig. 3 einen Längsschnitt entsprechend Figur 1 für ei-ι drittes Ausführungsbeispiel ,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Mitnehmerwelle für die Kupplung einer motorgetriebenen Antriebseinheit mit einer zweiten, nicht motorgetriebenen Antriebseinheit,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung entsprechend Figur 4 des rechten, längeren Teils der Mitnehmerwelle ,

Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Figur 5 einer anderen Ausführungsform, und

Fig. 7 eine Darstellung entsprechend Figur 5 einer wiederum anderen Ausführungsform.

Die in Figur 1 gezeigte Längsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze besteht aus einer Verstelleinrichtung 20 und einer Längsführung 22, Die Verstelleinrichtung 20 umfaßt ihrerseits eine Antriebswelle 24 und ein auf dieser angeordnetes Ritzel 26, sowie eine Zahnstange 28. Im gezeigten

- 10 -

1*11

t I I

I I 1

- 10 -

Aiisführungsbeispiel gehören zur Verstelleinrichtung 20 weiterhin ein Getriebe 30 und ein Elektromotor 32.

Die Längsführung 22 wird in bekannter Weise von zwei länglichen, ineinander geführten und gegeneinander verschiebbaren Schienen 34, 36 gebildet. Diese sind in den Figuren im wesentlichen nur angedeutet, ihre tatsächliche Ausführung ergibt sich beispielsweise aus der DE-OS 31 ;3 431 der Anmelderin. Diere Längsführungen haben einen relativ großen, in etwa rectvceckf örmigen Innenraum 38. Andere Ausbildungen der Längsführung sind aber dadurch nicht ausgeschlossen, die Erfindung läßt sich auch beispielsweise an Längsführungen ausbilden, die nur einen geringen Innenraum 38 aufweisen, siehe z.B. die US-PS 4,355,778.

Wie Figur 1 zeigt, ist die Zahnstange 28 mit der einen Schiene 34, im folgenden Bodenschiene 34 genannt, fest verbunden. Sie steift dadurch diese Bodenschiene 34 vorteilhaft aus, erhöht somit die Ausreißfestigkeit der Längsführung 22. An einem seitlichen, im wesentlichen vertikal verlaufenden Schenkel 40 der anderen Schiene 36, im folgenden Sitzschiene 36 genannt, ist die Antriebseinheit 42 der Verstelleinrichtung angeordnet, die die bewegten Teile der Verstelleinrichtung 20 umfaßt. Sie ist um eine Achse 44 schwenkbar an der Sitzschiene 36 angelenkt und wird mittels eines elastischen Mittels, das als Schraubenzugfeder 46 ausgebildet ist, in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn um die Achse 44 vorbelastet. Dadurch wird das Ritzel 26, das zwischen Achse 44 und Feder 46 angeordnet ist, in Eingriff mit den Zähnen der Zahnstange 28 gehalten. Das Ritzel 26 bzw. die Antriebswelle 24 durchgreifen ein Langloch 48 im Schenkel 40, das einerseits seitliche Führungsflanken 50 und andererseits zwei Anschlagflächen 52 aufweist. Die Füh-

- 11

rungsflanken 50 halten die Antriebswelle 24 bzw. das Ritzel 26 auf einem Kreisbogen um die Achse 44 und fangen Kräfte auf, die bei einer in Verschieberichtung der Längsführung 22 wirkenden Belastung auftreten, ohne daß diese Kräfte die Achse 44 belasten. Durch die Anschlagflächen 52 wird der Schwenkbereich der Antriebseinheit 42 um die Achse 44 in beiden Schwenkrichtungen begrenzt.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, bleibt zwischen der Oberseite des Ritzels 26 und der Unterkante eines Basisflansches 54 der Sitzschiene 36 relativ wenig Spiel, hier weniger als zwei oder vorzugsweise gar oin Millimeter frei. Dadurch steift das Ritzel 26 die Sitzschiene 26 aus. Der Abstand zwischen Achse 44 und Antriebswelle 24 liegt bei zwei bis sechs Zentimeter, ohne daß dieser Bereich einschränkend zu verstehen ist.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist das elastische Mittel im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 geändert. Es sind zwei Schrägflächen 56, 58 vorgesehen, von denen eine, die Schrägfläche 56, mit der Antriebseinheit 42 verbunden ist, während die andere Schrägfläche 58 an einem fest mit der Sitzschiene 36 verbundenen Arm ausgebildet ist. Zwischen diesen Schrägflächen 56, 58 befindet sich ein Keil 60, der vorzugsweise aus Kunststoff gefertig+-, ist und mittels einer Feder so nach links (in der Figur) gezogen wird, daß die Schrägflächen 56, 58 voneinander weggedrückt werden. Dadurch wird der Eingriff des Ritzels 26 in die Zahnstange 28 elastisch aufrecht erhalten. Der Keil wird nach rechts (in der Figur) gegen die Kraft der Zugfeder 46 gedrückt, wenn das Ritzel 26 nach oben ausweichen muß.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 schließlich ist eine zusätzliche Führung mit einem Langloch 52 und einem Stift 64 vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel springt der Stift 64 am Getriebe 30 vor und greift in das im Schenkel 40 vorgesehene Langloch 62. Dadurch wird der Schwenkwinkel begrenzt, weiterhin werden in Längsrichtung der Längsführung 22 wirkende Kräfte aufgefangen. Dadurch kann auf Führungsflanken 50 und auf Anschlagflächen 52 verzichtet werden.

Als elastisches Mittel ist im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 (nicht dargestellt) eine Schenkelfeder vorgesehen, die die Wirkung der Feder 46 im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 übernimmt.

In den Ausführungsbeispielen nach Figur 4 bis 7 sind mögliche Ausbildungen einer Mitnehmerwelle 66 gezeigt, wie sie für eine weitgehend spielfreie, dennoch gelenkige und einen Längenspielraum aufweisende Übertragung der Drehmomente von einer ersten, motorisch angetriebenen Antriebseinheit auf eine zweite, nicht mit Motor ausgerüstete Antriebseinheit benutzt wird. Wie Figur 4 zeigt, geht die Antriebswelle in unmittelbarer Nähe des motorisch angetriebenen Ritzels 26 in einen dreikantförmigen, länglichen Zapfen 68 über. Dieser wird formschlüssig von einer Scheibe 70 umgriffen, die eine ebenfalls dreieckförmige Öffnung 72 aufweist. Hinter dieser befindet sich eine Ausnehmung, die insbesondere dadurch gebildet wird, daß das rechte Teilstück 74 der Mitnehmerwelle 66 durch ein Rohr gebildet ist, so daß der Zapfen in Längsrichtung auf seiner gesamten Länge in die Öffnung 72 eintauchen kann oder nicht. Die Länge des Zapfens 68 bestimmt das Maß, innerhalb dessen Längentoleranzen ausgeglichen werden können. Da die Schei-

- 13 -

be 70 relativ schmal ausgebildet ist, kann sie Kippstellungen gegenüber dem Zapfen 68 einnehmen, so daß eine gelenkige Drehverbindung erreicht wird.

Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 5 bis 7 zeigen unterschiedliche Ausbildungen von Öffnungen 72 der Scheibe 70. Anstelle eines gleichseitigen Dreiecks ist die Öffnung 72 im Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ein Quadrat, ■ im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ein Sechseck und im

^ Ausführungsbeispiel nach Figur 7 ist die Öffnung 72, die

■I ebenfalls ein Quadrat ist, durch Verjüngen des rechten Teilbereichs 74 hergestellt. Als besonders vorteilhaft haben

;■■ sich die Ausführungsbeispiele nach Figur 4 und Figur 6 er-

;,- wiesen.

j Die Anordnung einer Scheibe 70 an einem Endbereich eines rohr-

'■-■ förmigen rechten Teilbereichs 74 entsprechend den Figuren 4

■:; bis 6 ist vorteilhaft, grundsätzlich kann die Öffnung 72 aber

;;' auch durch einen Rand begrenzt werden, der nicht durch eine

Scheibe 70 gebildet ist und beispielsweise durch Einbiegen entsprechend eingeschnittener Endbereiche eines Rohres oder dergleichen gefertigt ist.

Die Zahnstange 28 ist in den Ausführungsbeispielen als geradlinig verlaufende Stange eingezeichnet, sie kann aber auch einen gekrümmten oder bogenförmigen Verlauf haben, z.B. in einer Verstellvorrichtung für die Sitzneigung.

- 14 -

Claims (9)

1. DR RER. NAT. WULF BAUER ' wolfgang-müller-strasse 12

   PATENTANWALT ^D-^{5000 KÖLN 51} (MARIENBURG)

   TELEFON (0221) 39 53 39 + 3B 25 71

   H 11 83/8 A

   Anmelder: Firma C. Rob. Hammerstein GmbH in 5650 Solingen

   Bezeichnung: Längsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze mit einer motorgetriebenen Verstelleinrichtung und einer Längsführung

   Ansprüche

   Längsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze

   - mit einer motorgetriebenen Verstellvorrichtung, die eine Antriebseinheit, zu der eine Antriebswelle und ein Ritzel gehören, und eine mit diesem Ritzel in Eingriff stehende Zahnstange aufweist, und

   - mit einer Längsführung aus zwei länglichen, ineinander geführten, gegeneinander verschiebbaren Schienen,

   a. von denen eine Schiene, vorzugsweise die Bodenschiene, mit der Zahnstange verbunden ist und

   b. von denen die andere Schiene die Antriebseinheit trägt,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (42) in Eingriffsrichtung der Zähne von Zahnstange (28) und Ritzel (26) verschiebbar, insbesondere um eine Achse (44) schwenkbar an der anderen Schiene (36) gehalten ist und daß ein elastisches Mittel, insbesondere eine Feder (46), zwischen der Antriebseinheit (42) und der anderen Schiene (36) vorgesehen ist, das das Ritzel (26) in Eingriffstellung mit den Zähnen der Zahnstange (28) vorbelastet.
2. 2. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (22) einen kanalförmigen, im Profil von den Schienen (34, 36) begrenzten Innenraum (38) aufweist und daß die Zahnstange (28) und das Ritzel (26) sich innerhalb dieses Innenraums (38) befinden.
3. 3. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ritzel (26) zwischen der Zahnstange (28) und einem Basisflansch der zugehörigen Schiene (34) befindet.
4. 4. Längsverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umgrifflasche vorgesehen ist, die die Zahnstange (28) an ihrer vom Ritzel (26) abgewandten Seite vorzugsweise frei umgreift und gegebenenfalls mit Teilen der Antriebseinheit (42) einen geschlossenen Ring um die Zahnstange (28) bildet.
5. 5. Längsverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch·gekennzeichnet, daß die andere Schiene (36) ein Langloch (48) aufweist, durch das die Antriebswelle (24) verläuft, und daß vorzugsweise dieses Langloch (48) Führungsflanken (50) für die Antriebswelle (24) und/oder Anschlagflächen (52) für die Begrenzung der Bewegung der Antriebswelle (24) in mindestens einer Schwenkrichtung aufweist.
6. 6. Längsverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand des Ritzels (26) zu einem parallel zu der

   Antriebswelle (24) verlaufenden Flansch der zugehörigen anderen Schiene (36) klein ist, insbesondere drei vorzugsweise einen Millimeter nicht übersteigt.
7. 7. Langsverstel!vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Ritzel (26) eine achsgleiche Kreisscheibe angeordnet ist, deren Außendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Ritzels (26).
8. 8. Langsverstel!vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit zwei Längsführungen, die jeweils mit einer Antriebseinheit ausgerüstet sind, wobei nur eine Antriebseinheit einen Elektromotor aufweist und diese Antriebseinheit mit der zweiten Antriebseinheit über eine Mitnehmerwelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des Ritzels (26) der ersten Antriebseinheit (42), die den Elektromotor (32) aufweist, die Antriebswelle (24) einen axialen, unrunden, länglichen Zapfen (68) aufweist, der von einem eine entsprechend geformte Öffnung (72) aufweisenden, quer zur Achsrichtung angeordneten, flachen Rand, vorzugsweise einer Scheibe (70) umgriffen wird, welche über eine längere Welle (rechtes Teilstück 74), insbesondere Hohlwelle,, mit dem Ritzel der zweiten Antriebseinheit verbunden ist
9. 9. Langsverstel!vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen eine dreieckige oder sechseckige Querschnittsform aufweist.