DE8716669U1 - Fahrzeugsitz mit motorunterstützter Ein- und Verstellung - Google Patents

Description

DR RER NAT. WULF BAUER "" wolpgang-moller-strasse 12

PATENTANWALT ^^{5000 KÖLN 51} WAWENBURG)

Anmelder: Firma C. Rob. Hammerstein QtibH in 5650 Solingen 13
Bezeichnung: Fahrzeugsitz mit motorunterstützter Ein- und Verstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz mit motorunterstützter Ein- und Verstellung in mehreren Verstellfunktionen, z. B. Sitz-längsverstellung, Sitzhöhen- oder -neigungsverstellung, Rückenlehnennei-gungsverstellung, Sitztiefenverstellung, Kopfstützenverstellung und der-gleichen, bei dem die Verstellkraft von einem einzigen Motor, insbesondere Elektromotor, über eine Antriebswelle auf ein schaltbares Verteilergetriebe geleitet wird, das mehrere schaltbare Einzelgetriebe aufweist, die über einzelne Antriebswellen jeweils wahlweise das Antriesmoment auf eine ihnen zugeordnete Verstellvorrichtung einer Verstellfunktion übertragen, sowie auf einen Fahrzeugsitz entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 4 mit einer entsprechenden mehrfunktikonalen Verstellvorrichtung.

Bei dem aus der US-PS 3,222,025 vorbekannten Verfahren bzw. dem Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art werden über einen einzigen elektrischen Antriebsmotor drei unterschiedliche Sitzverstellfunktionen unabhängig voneinander und separat voneinander eingestellt. Die Auswahl einer der drei Verstellfunktionen erfolgt über das schaltbare Verteilergetriebe und mittels eines aus der Vorveröffentlichung nicht ersichtlichen Steuerschalters. Es ist nicht vorgesehen, daß» zwei von den drei Sitzverstellmöglichkeiten (Längsverschiebung, Höhenverstellung der Sitzvorderkante und Höhenverstellung der Sitzhinterkante) gleichzeitig ablaufen. Der Motor ist reversierbar, so daß durch Vorgabe der Drehrichtung des Motors gezielt die Richtung einer gewünschten Verstellbewegung gewählt werden kann.

Die zwangsweise nacheinander, jedenfalls nicht gleichzeitig ablaufenden Verstellvorgänge verlängern die Gesamtverstellzeit eines Sitzes in nachteiliger Weise. Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn zusätzlich zu

Einstellfunktionen, beispielsweise Rückenlehnen-Neigungsverstellung, Lordosenverstellung, Kopfstützenverstellung und dergleichen hinzukommen. Da die einzelnen Verstellfunktionen nacheinander ablaufen müssen, beansprucht der Gesamtverstellvorgang unter Ausnutzung aller Verstellvorrichtungen relativ viel Zeit. Einem gleichzeitigen Ablauf zweier oder mehrerer Verstellfunktionen steht entgegen, daß» dies einerseits bei der vorbekannten Vorrichtung nicht vorgesehen ist, andererseits könnten aber auch prinzipiell nur solche Einstellvorgänge gleichzeitig auflaufen, die mit der gleichen Drehrichtung des Motors erreichbar sind. So ließe sich beispielsweise eine Höherverstellung der Sitzvorderkante mit einem Zurückschwenken der Rückenlehne kombinieren, dies schließt aber aus, daß bei einem Höherverstellen der Sitzvorderkante die Rückenlehne nach vorn geschwenkt werden kann.

Sitzverstellvorrichtungen mit mehreren Antriebsmotoren, bei denen jeder Verstellfunktion ein einzelner Elektromotor zugeordnet ist, haben dagegen den Vorteil, daß mehrere Verstellfunktionen in unterschiedlichen Verstellrichtungen gleichzeitig durchgeführt werden können. Die Lösung hat allerdings Nachteile hinsichtlich der benötigten Anzahl von Elektromotoren, was sich im Preis und im Fahrzeuggewicht niederschlägt. Weiterhin kann die momentane Leistungsentnahme aus der Batterie recht hoch sein.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des eingangs beschriebenen Verfahrens und des entsprechenden Fahrzeugsitzes zu vermeiden und ein Verfahren bzw. einen Fahrzeugsitz anzugeben, bei dem für alle Verstellfunktionen lediglich ein einziger Antriebsmotor eingesetzt wird, dessen Antriebsmoment auf einzelne Verstellfunktionen verteilt werden kann, wobei die Möglichkeit besteht, Einstellfunktionen unabhängig von ihrer Einstellrichtung gleichzeitig ablaufen zu lassen.

Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe gelöst durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 4.

Erfindungsgemäß dreht sich der Antriebsmotor und damit die Antriebswelle in stets nur einer Drehrichtung, die Umschaltung der Richtung der Verstellbewegung erfolgt nicht - wie nach dem Stand der Technik - über die Drehrichtung

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des Motors, sondern über ein umschaltbares Wendegetriebe. Hin ist zwar ein Wendegetriebe für einen motorisch verstellbaren Fahrzeugsitz ansich aus der DE-OS 26 53 680 vorbekannt, das dort beschriebene ümlenkgetriebe ändert aber die Antriebsdrehrichtung selbsttätig, wodurch eine Endabschaltung entfällt. Ein wahlweise, also zu beliebigem Zeitpunkt drehrichtungsschaltbares Getriebe ist aus dieser Vorveröffentlichung nicht bekannt. Dementsprechend ist es bei der vorbekannten Vorrichtung auch nicht möglich, mittels eines einzigen Antriebsmotors mehrere Verstellfunktionen bei beliebiger Verstellrichtung gleichzeitig ablaufen zu lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz sehen drei unterschiedliche Schaltzustände für jedes Einzelgetriebe vor, nämlich Rechtsdrehen, Linksdrehen und Neutralstellung. In der Neutralstellung wird das Antriebsmoment im betreffenden Einzelgetriebe nicht auf die Abtriebswelledieses Einzelgetriebes weitergeleitet. Daher kann sich die Antriebswelle weiter drehen, ohne daß hierdurch eine Verstellfunktion erzielt wird. Dies hat aber wiederum den Vorteil, daß mehrere oder alle Einzelgetriebe nebeneinander auf der gleichen Antriebswelle angeordnet sein können oder daß vorzugweise die Antriebswelle in Teilstücke unterteilt ist und in jedem Einzelgetriebe ein Teilstück angeordnet ist, wobei die Teilstücke an ihren Endbereichen Mittel zur Verbindung mit dem Teilstück eines benachbarten Einzelgetriebes haben.

Besonders vorteilhaft ist es, die Einzelgetriebe entlang der Achse der Antriebswelle aneinander zu reihen, hierfür wird vorgeschlagen, an benachbarten Flächen der Einzelgetriebe Verbindungsmittel vorzusehen, so daß mehrere Einzelgetriebe zu einem größeren Block zusammengefaßt werden können. Auf diese Weise können beliebig viele Einzelgetriebe nach dem Baukastenprinzip zu einer großen, vormontierten Getriebeeinheit zusammengefaßt werden. Die Antriebswelle des Motors kann dabei Bestandteil jedes Einzelgetriebes sein oder einstückig alle Einzelgetriebe durchlaufen.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist das Wendegetriebe eines Einzelgetriebes wie folgt ausgebildet: Auf der (eventuell als Teilstück vorliegenden) Antriebswelle ist drehfest ein Sonnenrad und sind frei drehbar einerseits ein das Sonnenrad mit einer konzentrischen Innenverzahnung unter

einerseits ein das Sonnenrad mit einer konzentrischen Innenverzahnung unter Freilassung eines ringförmigen Raumes umgreifendes Außenrad und andererseits ein Stegrad angeordnet, an dem parallel zur Welle Stege vorspringen, an -^enen jeweils ein Planetenrad angeordnet ist, das in den ringförmigen Raum greift und sowohl mit dem Sonnenrad, als auch mit der Innenverzahnung des Stegrades in Eingriff steht. Außenrad und Stegrad haben eine Außenverzahnung, über die das Antriebsmoment über die schaltbare Kupplung auf die Abtriebswelle weitergeleitet wird. Für das Außenrad und für das Stegrad ist jeweils eine Hemmvorrichtung vorgesehen, die es gestattet, das betreffende Rad festzuhalten. Sie kann formschlüssig oder reibschlüssig arbeiten.

Diese Konstruktion ermöglicht ein sehr einfach aufzubauendes VZendegetriebe, dessen Drehrichtung unter Last schaltbar ist, das weitgehend geräuschlos arbeitend ausgelegt werden kann und dessen Verzahnung steile in ständigem Eingriff sind. Die Richtungsumschaltung erfolgt über die Hemmvorrichtungen, die beispielsweise als Bandbremsen, Klinken oder dergleichen ausgebildet sind. Wird das Außenrad gebremst, so dreht sich das Stegrad und umgekehrt. Wird keine der Hemmvorrichtungen betätigt, so drehen sich weder Außenrad noch Stegrad.

Die schaltbare Kupplung ist entweder als fremdgeschaltete oder als richtungsgeschaltete Kupplung ausgebildet. Im ersten Fall ist sie vorteilhafterweise durch ein Schieberitzel ausgebildet, das alternativ mit der Außenverzahnung des Stegrades oder der Außenverzahnung des Außenrades in Eingriff gebracht werden kann und die Abtriebswelle mitdreht. Bei dieser Ausbildung werden die beiden llemmvorrichtungen von Stegrad und Außenrad lediglich für die Drehrichtungsumschaltung benötigt, die Stellung des Schieberitzels bestimmt, ob die vorgewählte Antriebsrichtung übertragen wird oder nicht. Da das Schieberitzel entweder mit dem ,Stegrad oder mit dem Außenrad formschlüssig in Eingriff ist, ist es entweder blockiert oder wird in einer Drehrichtung angetrieben. Die beschriebene Ausbildung hat also den zusätzlichen Vorteil, daß die Abtriebswelle dann, wenn sie nicht in einer Richtung drehangetrieben wird, blockiert ist, also insbesondere im Kraftrückflußwege sperrt. Sie kann also Kräfte, die von einem Benutzer auf dem Rückflußwege in die Verstelleinrichtung eingeleitet werden, blockieren. Für diese Funktion werden üblicherweise selbsthemmende Untersetzungsgetriebe

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eingesetzt.

Für den Fall einer richtungsgeschalteten Kupplung wird vorgeschlagen, zwischen Stegrad und Außenrad auf der einen Seite und der Abtriebswelle auf der anderen Seite jeweils eine richtungsgeschaltete Einzelkupplung, also einen sogenannten Freilauf, anzuordnen. Die beiden Freiläufe sind dann auf der gemein jamen Abtriebswelle angeordnet, sie sind gegenläufig. Die Steuerung des Einzelgetriebes erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel ausschließlich über die Hemmvorrichtungen. Ist die Hemmvorrichtung des Außenrades (oder des Stegrades) in Eingriff, so dreht sich das Stegrad (bzw. Außenrad). Dieses ist in ständigem Eingriff mit dem ihm zugeordneten Freilauf, der wiederum die Abtriebswelle treibt. Der andere Freilauf ist bei dieser Drehbewegung in seiner Freilaufrichtung. VIerden beide Hemmvorrichtungen (des Stegrades und des Außenrades) freigegeben, so wird kein Drehmoment an die Abtriebswelle abgegeben, denn die Hemmvorrichtungen haben die Aufgabe, das Reaktionsdrehmoment abzufangen. Wird dieses nicht abgefangen, weil beide Hemmvorrichtungen gelöst sind, so kann auch an den Außenverzahnungen von Stegrad und Außenrad kein Drehmoment abgenommen werden. Dann aber ist über die Freiläufe sichergestellt, daß die Abtriebsäule drehblockiert ist. Somit werden ebenfalls im Kraft rück f Irrwege, beispielsweise von einem Passagier, in die Verstellvorrichtung eingeleitete Kräfte abgefangen.

Für die richtungsgeschalteten Einzelkupplungen, also Freiläufe, können unterschiedliche Bauformen verwendet werden. Vorzugsweise werden Klemmfreiläufe eingesetzt, es können aber auch reibgesteuerte, geräuschlose Klinken benutzt werden. Auch Zahnfreiläufe sind möglich.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von Ausf ührungsbeispielen der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einzelgetriebe, das als Umlenkgetriebe

ein Planetengetriebe und als Kupplung ein Schieberitzel hat,
Fig. 2 ein Schnitt entlang der Schnittlinie H-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines vormontierten Blocks aus Motor und VerL*ilergetriebe, bei dem das Verteilergetriebe sich baukastenmäßig aus

vier Einzelgetrieben zusanmensetzt,
Fig. 4 ein Schnittbild durch ein Einzelgetriebe in einer vereinfachten

Ausbildung und
Fig. 5 ein Schnittbild durch ein Einzelgetriebe ähnlich Fig. 1, bei dem jedoch die Kupplung durch zwei Freiläufe ausgebildet ist.

Bei dem aus den Figuren 1 und 2 ersichtlichen ersten Ausführungsbeispiel eines Einzelgetriebes eines Verteilergetriebes einer Sitzverstellvorrichtung mit mehreren Funktionen wird über einen (nicht dargestellten) Motor, der vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet ist, eine Antriebswelle 20, die in einem Gehäuse 22 drehbar gelagert ist, angetrieben. Der Antrieb dieser Antriebswelle 20 erfolgt stets in derselben Drehrichtung, beispielsweise gesehen von einer Stirnfläche 24 des Gehäuses 20 im Uhrzeigersinn. Neben einem Elektromotor kann für den Antrieb jeder beliebige andere Motor, insbesondere aber auch der eigentliche Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges eingesetzt v/erden, was aufgrund der gleichbleibenden Drehrichtung der Antriebswelle 20 möglich ist.

Über die Antriebswelle 20 wird ein Umlenkgetriebe 26 angetrieben, das im hier besprochenen Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ein Planetengetriebe ist. Dieses ist wie folgt aufgebaut: Drehfest mit der Antriebswelle 20 ist ein außenverzahntes Sonnenrad 28 verbunden. Es wird von einem innenverzahnten Außenrad 30 konzentrisch und unter Freilassung eines ringförmigen, konzentrischen Spaltes umgriffen, dieses Außenrad 30 ist (in Fig. 1) rechts neben dem Sonnenrad 28 und frei drehbar auf der Antriebswelle 20 angeordnet. Ebenfalls frei drehbar auf der Antriebswelle 20 ist in Fig. 1 links vom Sonnenrad 28 ein Stegrad 32 vorgesehen. Von ihm ragen parallel zur Achse der Antriebswelle 20 zwei bolzenförmige Stege 34 in den ringförmigen Spalt vor, dort ist an jedem Steg 34 ein Planetenrad 36 angeordnet, das sich im hier gezeigten Ausführungsbeispiel frei gegenüber dem Steg 34 drehen kann. Das Steg tad 32 und das Außenrad 30 haben jeweils eine Außenverzahnung 38, 40, die jeweils in einem vom eigentlichen Planetengetriebe seitlich

wegstehenden Stutzen des betreffenden Rades 30 bzw. 32 ausgebildet sind. Die beiden Außenverzahnungen 38, 40 sind identisch ausgebildet. Zwischen ihnen bilden die beiden Räder 30, 32 einen in» Durchmesser größeren zylindrischen Mantel 42, 44 aus, der mit noch zu beschreibenden Bramsbändern 46, 48 jeweils eine Hemmvorrichtung 50, 52, bildet. Die beiden Hemmvorrichtungen 50, 52 können stparat über einen Elektromagneten 54 angesteuert werden, der zwei Positionen hat: Abbremsen det einen Hemmvorrichtung 30 datch Anlegen des zugehörigen Bremsbandes 46 an den Mantel 42, dann ist die andere Hemmvorrichtung 52 freigegeben, oder Anlegen des Bremsbanäes 48 der Hemmvorrichtung 52 an den Mantel 44, dann ist die Hemmvorrichtung 50 freigegeben. Die Betätigung der beiden Bremsbänder 46, 48 erfolgt über ein ansich bekanntes Gestänge mit mehrarmigen Hebeln. Durch eine Feder 56 ist der Anker des Elektromagneten 56 in einer Position vorbelastet, so daß nur beim Umschalten in die andere Drehrichtung der Elektromagnet 54 betätigt werden nuß. Es kann auch ein Elektromagnet 54 mit drei Positionen verwendet werden, bei dem die Zwischenposition die Neutralstellung ist, in der beide Bremsbänder 46, 48 gelüftet sind.

Parallel zur Antriebswelle 20 ist im Gehäuse 22 eine Abtriebswelle 57 drehbar gelagert. Sie trägt ein Schieberitzel 58 mit zwei verzahnten Stirnrädern 60, die so angeordnet sind, daß das Schieberitzel 58 zwischen einer Eingriffsposition seines rechten Stirnrades 60 mit der Außenverzahnung 38 (wie in Fig. 1 dargestellt) und einer Eingriffsposition seines linken Stirnrades 60 mit der Außenverzahnung 40 des Stegrades 32 (wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist) auf der Abtriebswelle 57 verschiebbar ist. Hierzu hat diese im Bereich des Verschiebungsweges das Schieberitzels 58 einen quadratischen Querschnitt, entsprechend ist auch die Innenbohrung des Schieberitzels 58 ausgeführt. Wenn ein Stirnrad 60 des Schieberitzels 58 in Eingriff ist, ist das andere Stirnrad 60 jeweils außer Eingriff mit der mit ihm zusammenwirkenden Außenverzahnung 38 oder 40.

Die Durchmesser der beiden gleichgroßen Außenverzahnungen 38, 40 und der beiden gleichgroßen Stirnräder 60 sind so gewählt, daß eine Untersetzung von etwa 1 zu 3,5 zwischen der Antriebswelle 20 und der Abtriebswelle 57 erreicht wird. Dies bedeutet, daß ein unmittelbar die Antriebswelle 20 drehender Elektromotor, der typischerweise eine Umdrehungszahl zwischen 3000

und 4000 Umdrehungen pro Minute hat, an der Abtriebswelle 57 eine Umdrehung ve« etwa 1000 Umdrehungen pro Minute bewirkt. Diese Umdrehungszahl ist günstig für biegsame Wellen geeignet, sie ist einerseits nicht zu hoch, so daß· diese keine Laufgeräusche verursachen, andererseits ist sie nicht zu gering, so daß die biegsamen Wellen zu hohe Drehmomente übertragen müßten. Demgemäß ist vorgesehen, an der Abtriebswelle eine biegsame Welle anzukuppeln, vorzugsweise in einen Innenvierkant der Abtriebswelle 57 einzustecken.

Das Schieberitzel 58 wird über einen zweiten Elektromagneten 62 zwischen der in Fig. 1 gezeichneten und der in Fig. 1 strichpunktierten Position verschoben. Hierzu ist die parallel zu den beiden Wellen 20, 57 verlaufende Schubstange 64 quer mit einem stabförmigen Mitnelimer 66 verbunden, dessen Endbereiche in Führungsrollen drehgelagert sind. Der eine Endbereich läuft entlang Führungsleisten des Gehäuses 22, die andere Führungsrolle greift mit seitlichem Spiel in eine ringförmige Nat 68 des Schieberitzeis 58.

Auch der Magnet 62 hat eine ihn in eine Position seiner Schubstange 64 vorbelastende Feder 70.

Die Räder 28 bis 32 und 36 sowie das Schieberitzel 58 sind aus Kunststoff gefertigt. Hierdurch wird ein sehr geräuscharmer Lauf erzielt, weiterhin sind die Herstellungskosten des Einzelgetriebes gering.

über das Planetengetriebe erfolgt eine Weiterleitung des von der Antriebswelle 20 gelieferten Drehmoments auf die Abtriebswelle 57 immer nur dann, wenn für Außenrad 30 und Stegrad 32 folgende Bedingung gilt: Das eine der beiden Räder 30, 32 ist über die ihm zugeordnete Hemmvorrichtung 50 bzw. 52 gebremst, das andere ist an seiner Außenverzahnung 38 bzw. 40 in Eingriff mit dem zugehörigen Stirnrad 60 des Schieberitzels 58. Sind diese beiden Bedingungen nicht gleichzeitig erfüllt, dreht das Planetengetriebe wirkungslos frei durch, die Abtriebswelle 57 wird nicht angetrieben.

Das gezeigte Einzelgetriebe nach den Figuren 1 und 2 hat damit insgesamt drei Betriebszustände: Ausgegangen wird - wie eingangs beschrieben - von einer rechtsdrehenden Antriebswelle 20. Wird die Hemmvorrichtung 52 des

Stegrades 32 (wie in Fig. 1 dargestellt) angezogen, das Stegrad 32 also abgebremst, so dreht sich das Außenrad 30 in Gegenrichtung zur Antriebswelle 20. Hat nun das Schieberitzel 58 die in Fig. 1 gezeigte Position, so wird die Abtriebswelle 57 im Uhrzeigersinn (gesehen von der Stirnfläche 24) gedreht. Hat das Schieberitzel 58 aber die strichpunktierte Position, so erfolgt keine Drehmomentübertragung.

In der anderen Alternative ist die Hemmvorrichtung 50 des Außenrades 30 angezogen und die Hemmvorrichtung 52 gelüftet. Dann dreht sich das Stegrad 32 in gleicher Drehrichtung wie die Antriebswelle 20. Ist nun das Schieberitzel 58 in seiner strichpunktierten (rechten) Position, so wird die Abtriebswelle mitgedreht, sie dreht sich in Richtung gegen den Uhrzeigersinn. Hat aber das Schieberitzel 58 die in Fig. 1 gezeigte Position, erfolgt keine Übertragung, die Abtriebswelle 57 dreht sich nicht. Ihr rechtes Stirnrad 60 ist im Eingriff mit der Außenverzahnung 38 des gebremsten Außenrades 30, so daft die Abtriebswelle 57 gebremst ist.

Insgesamt gibt es bei zwei Schaltpositionen der beiden Magneten 54, 62 also vier mögliche Betriebszustände, von denen bei zweien die Abtriebswelle 57 gebremst ist, bei einem die Abtriebswelle 57 in gleicher Richtung und bei dem anderen die Abtriebswelle 57 in Gegenrichtung zur Antriebswelle 20 umläuft.

Die Anordnung der Einzelteile des Planetengetriebes und der Stirnräder 60 des Ritzels 58 kann auch abweichend von der gezeigten Ausführung erfolgen. So kann ein Schieberitzel 58 mit nur einem Stirnrad 60 eingesetzt werden, wenn die Auftenverzahnungen 38, 40 näher aneinander angeordnet sind, die Hemmvorrichtungen 50, 52 dagegen nach außen verschoben werden. Auch die Ausbildung der Hemmvorrichtungen 50, 52 ^ ist weitgehend beliebig. Anstelle der abgebildeten Bremsbänder 46, 48 können andere, reibschlüssige Bremsvorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise Bremsschalen, Bremsklötze oder dergleichen. Die Hemmvorrichtung 50, 52 kann auch formschlüssig ausgebildet sein, hierzu muß der Mantel 42, 44 in irgend einer Form aufgerauht sein. Empfehlenswert ist eine Verzahnung, beispielsweise eine Mikroverzahnung, mit der eine Klinke, ein Sperrnocken oder dergleichen wahlweise in Eingriff gebracht werden kann.

In Pig. 3 ist ein schaltbares Verteilergetriebe gezeigt, das aus einer beliebigen Anzahl von Einzelgetrieben aufgebaut ist, die nach de» Baukastenprinzip aneinander gereiht sind. Gezeigt sind vier Einzelgetriebe 72, die gleichachsig auf der Antriebswelle 20 eines Motors 74 angeordnet sind. Hierzu haben die Einzelgetriebe 72 an ihren Stirnflächen 24 nicht näher dargestellte Befestigungsmittel, die ein Fixieren der in Fig. 3 gezeigten Anordnung erlauben. Die Aneinanderreihung kann beispielsweise durch Schraubverbindung, Steckverbindung oder dergleichen erfolgen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Antriebswelle 20 in Teilstücke unterteilt, jedes Einzelgetriebe 72 hat ein Teilstück 76, das sich im wesentlichen von der einen Stirnfläche 24 zur gegenüber liegenden Stirnfläche 24 erstreckt. Jedes Teilstück 76 hat an seinem einen, dem angetriebenen Bereich eine Vierkantausnehmung und an seinem anderen Endbereich einen entsprechenden, seitlich gegenüber der Stirnfläche 24 vorstehenden Vierkant. Hierdurch wird eine steckbare Drehverbindung erzielt, wie sie aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Zusätzlich sind die einzelnen Abtriebswnllen 57 der Einzelgetriebe 72 um 90 Grad gegenüber der Antriebswelle 20 versetzt, wie dies im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 nicht der Fall ist. Durch eine zusätzliche Kegelradstufe oder dergleichen ist es aber möglich, die Abtriebswelle auch in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 rechtwinklig zur Antriebswelle 20 verlaufen zu lassen.

Beim praktischen Betrieb der in Fig. 3 gezeigten Einheit mit schaltbarem Verteilergetriebe und Motor 54 können die Einzelgetriebe 72 so geschaltet werden, daft entweder keine Abtriebswelle ,57 irgend eines Einzelgetriebes 72 gedreht wird, die Antriebswelle 20 also ohne Abtrieb umläuft, daft eine Abtriebswelle 57 in beliebiger Drehrichtung gedreht wird, während die anderen Abtriebswellen gebremst sind, oder daft eine beliebige Anzahl von Abtriebswellen 57 in jeweils beliebiger Drehrichtung gedreht wird, wobei die restlichen Abtriebswellen gebremst sind oder sich alle Abtriebswellen drehen, über eine geeignete Steuereinrichtung wird der Funktionsablauf eines derartigen Verteilergetriebes so gesteuert, daß der Motor 74 nicht überlastet

wird. Wird beispielsweise eine sogenannte Hauptverstellfunktion, die ein großes Drehmoment erfordert, beispielsweise Sitzlängsverschiebung oder Sitzhöheneinstellung, verlangt, so ist die Steuerung zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß gleichzeitig nur weniger leistungsintensive Nebenfunktionen, beispielsweise Lordosenverstellung, Rückenlehnenneigungsverstellung, Kopfstützenverstellung oder dergleichen ablaufen, jedenfalls keine weitere Hauptfunktion betätigt wird. Auf diese Weise erhält man einen ökonomischen Betriebsablauf, der Elektromotor muß nicht zu groß gewählt werden. Grundsätzlich ist es aber möglich, den Antriebsmotor 74 so groß zu wählen, daß alle Verstellfunktionen gleichzeitig ablaufen können. Die ist insbesondere dann möglich, wenn der Antrieb über ein Untersetzungsgetriebe und vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs erfolgt.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Einzelgetriebes dargestellt. Wiederum ist in einem Gehäuse 22 eine Antriebswelle 20 drehbar gelagert, die nun aber entsprechend Fig. 3 ausgebildet ist, also als Teilstück 76 vorliegt. Demgemäß ist an der rechten Stirnfläche 24 ein Vierkantloch vorgesehen, die andere Stirnseite hat einen vorstehenden Vierkant. Auf der Welle ist ein diaboloförmiger Körper 78 drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet. Er wird aus zwei zueinander weisenden, verzahnten Kegelrädern 80, 82 und einem zwischen ihnen befindlichen, hülsenförmigen Steg 84 gebildet und hat eine quadratischen Längsbohrung, die einem ebenfalls quadratisch im Querschnitt ausgebildeten Bereich des Teilstücks 76 der Antriebswelle 20 angepaßt ist.

Die Abtriebswelle 57 ist 90 Grad versetzt zur Antriebswelle 20 angeordnet und trägt an ihrem freien Ende ein Kegelritzel 86. In der gezeigten Position ist dieses Kegelritzel 86 weder im Einriff mit dem Kegelrad 80, noch mit dem Kegelrad 82, demgemäß wird eine Drehbewegung der Antriebswelle 20, die zwangsläufig zu einer Mitdrehung des Körpers 78 führt, nicht auf die Abtriebswelle 57 weitergegeben, das Einzelgetriebe befindet sich in seiner Neutralstellung. In dieser wird es aufgrund zweier Schraubenfedern 88 gehalten, die die Antriebswelle 20 umgreifen und sich seitlich an mitgedrehten Sprengringen 90 abstützen.

Der Steg 84 des Körpers 78 wird frei von einer Gabel 92 umgriffen, die (in

der Darstellung gemäß Fig. 4) den Steg 84 unterhalb und oberhalb der Zeichenebene frei umgreift. Sie ist mit der Schubstange 62 eines Elektromagneten 64 verbunden, der ebenfalls durch zwei Schraubenfedern 94 in eine neutrale Mittelposition (wie dargestellt) vorbelastet ist. Wird der Elektromagnet bei einer Stromrichtung erregt, so verschiebt sich die Schubstange G4 und mit ihr die Gabel 92, wodurch wiederum der Körper 78 mitgenommen wird. Je nach Erregungsrichtung kommt entweder das Kegelrad 80 oder das Kegelrad 82 in Eingriff mit dem Kegelritzel 86, es wird also eine Drehverbindung zwischen Antriebswelle 20 und Abtriebswelle 57 hergestellt, die einmal zu einer rechtsdrehenden und einmal zu einer linksdrehenden Abtriebswelle 57 führt.

Eine Untersetzung zwischen Antriebswelle 20 und Abtriebswelle 57 von 1 zu 3 bis 1 zu 4 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2, kann dadurch erreicht werden, daß der Steg 84 relativ lang und das Kegelritzel 86 mit relativ großem Durchmesser ausgebildet wird. Es ist zweckmäßig, zwischen Gabel 92 und Steg 84 ein Kugellager anzuordnen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 schließlich wird wiederum ein Planetengetriebe entsprechend den Figuren 1 und 2 eingesetzt. Aus Vereinfachungsgründen sind auch dieselben Hemmvorrichtungen 50, 52 wie im ersten Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, obwohl - wie bereits betont - jede mögliche Ausbildung von Keitmvorrichtungen hier eingesetzt werden kann.

Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 bestehen folgende Unterschiede: Auf der Abtriebswelle 57 sind zwei Freiläufe 96, 98 angeordnet, die hier als Klemmrollenfreiläufe ausgebildet sind, sie können auch als reibgesteuerte, geräuschlose Klinken oder dergleichen ausgeführt sein. Ihr Innenteil 100 ist jeweils drehfest mit der Abtriebswelle 57 verbunden, ihr Außenteil 102 trägt eine den Stirnrädern 60 entsprechende Verzahnung, die in ständigem Eingriff mit der zugeordneten Außenverzahnung 38 bzw. 40 ist.

Weiterhin ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3. und 2 der zweite Elektromagnet 62 mit zugehörigen Teilen entfallen, dafür hat der erste Elektromagnet 54 nunmehr zwangsläufig drei Positionen, nämlich Bremsen der Hemmvorrichtung 50 (und Freigabe der Hemmvorrichtung 52), Bremsen der

Hemnvorrichtung 52 (und Freigabe der Hemmvorrichtung 50) und Freigabe beider Hemnvorrichtungen 50, 52. Dadurch ergeben sich wiederum die drei Betriebszustände jedes Einzelgetriebes wie folgt:

Ausgegangen wird wiederum von einer rechtsdrehenden Antriebswelle 20. Wird nun über die Hemmvorrichtung 50 das Außenrad 30 blockiert, so dreht sich das Stegrad 32. Seine Außenverzahnung 40 dreht das Außenteil 102 des linken Freilaufs 98, der jedoch in dieser Drehrichtung sperrt, wodurch das Antriebsmoment auf die Abtriebswelle 57 übertragen wird. Da der andere Freilauf 96 in Gegenrichtung arbeitet, hemmt er die Drehbewegung nicht. Die Abtriebswelle 57 dreht sich nun in Gegenrichtung zur Antriebswelle 20.

Ist dagegen über die Hemmvorrichtung 52 das Stegrad 32 gebremst, so dreht sich das Außenrad 30. Seine Außenverzahnung 38 dreht das Außenteil 102 des rechten Freilaufes 96, dieser ist rechtsdrehend sperrend, er blockiert also und überträgt das Drehmoment auf die Abtriebswelle, die sich nun in gleicher Richtung wie die Antriebswelle 20 dreht.

Sind beide Hemmvorrichtungen 50, 52 freigegeben, so dreht sich das Planetengetriebe frei durch, die Abtriebswelle 56 ist gegen Verdrehung gesperrt. Der freie Umlauf des Planetengetriebes ist dabei stabil, insbesondere, wenn die Abtriebswelle 57 mit einer Verstellvorrichtung gekuppelt ist.

Auch in den Ausfuhrungsbeispielen nach den Figuren 4 und 5 sind die drehenden Teile, ausgenommen die Wellen 20, 57, aus Kunststoff gefertigt.

Claims (12)

• * DR. RER. NAT. WULF BAUER PATENTANWALT ^5000 KÖLN 51 ^ARIENBURQ, 14 Anmelder: Firma C. Rob. Hammerstein GtobH in 5650 Solingen 13 Bezeichnung: Fahrzeugsitz mit motorunterstützter Ein- und Verstellung ,Ansprüche

1. Fahrzeugsitz mit motorunterstützter Ein- und Verstellung

in mehreren Verstellfunktionen, z. B. Sitzlängsverstellung, Sitzhöhenoder -neigungsverstellung, Rfickenlehnenneigungsverstellung, Sitztiefenverstellung, Kopfstützenverstellung und dergleichen, bei dem die Verstellkraft von einem einzigen Motor (74), insbesondere Elektromotor, über eine Antriebswelle (20) auf ein schaltbares Verteilergetriebe geleitet wird, das mehrere schaltbare Einzelgetriebe (72) aufweist, die über einzelne Abtriebswellen (57) jeweils wahlweise das Antriebsmoment auf eine ihnen zugeordnete Verstellvorrichtung einer Verstellfunktion übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (20) ausschließlich in einer Drehrichtung angetrieben wird, daß die drehende Antriebswelle (20) alle Einzelgetriebe (72) gleichzeitig betätigt, unddaß die Einzelgetriebe (72) des Verteilergetriebes jeweils einzeln zwischen Linkslauf, Rechtslauf und Freigabe der Drehverbindung zwischen Antriebswelle (20) und Abtriebswelle (57) umschaltbar sind.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß stets nur soviele Einzelantriebe (72) zu einem Zeitpunkt gemeinsam die Antriebsfunktionen Links- oder Rechtslauf durchführen, daß ein vorgegebenes Maximaldrehmo-ment an der Antriebswelle (20) nicht überschritten wird.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (57) der Einzelantriebe (72) bei Unterbrechung der Drehverbindung zwischen Antriebswelle (20) und Abtriebswelle (57) drehblockiert ist.

4. Fahrzeugsitz mit motorischem Verstellantrieb für mehrere Ein- und Verstellfunktionen des Fahrzeugsitzes, z. B. Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes, Sitzhöhen- oder -neigungsverstellung, Rückenlehnenneigungsverstellung, Sitztiefenverstellung, Kopfstützenverstellung und dergleichen, dessen Verstellantrieb

- einen einzigen Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor (74) aufweist,

- ein schaltbares, von einer Antriebswelle (20) des Motors (74) angetriebenes Verteilergetriebe hat, das entsprechend der Anzahl der Verstellfunktionen mehrere Einzelgetriebe (72) aufweist, die jeweils eine eigene Abtriebswclle (57) aufweisen, welche mit der eigentlichen Verstellvorrichtung drehverbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (20) vom Motor (74) in nur einer Drehrichtung angetrieben wird, daß die Einzelgetriebe (72) jeweils ein zwischen Linkslauf und Rechtslauf ihrer Abtriebswelle (57) schaltbares Umlenkgetriebe (26) und eine schaltbare, zwischen der Antriebswelle (20) und ihrer jeweiligen Abtriebswelle (57) angeordnete Kupplung aufweisen.

5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelgetriebe (72) Verbindungseinrichtungen haben, die ein Aneinanderreihen mehrerer Einzelgetriebe (72) baukastenartig zu einer größeren Getriebeeinheit und entlang der Achslinie der Antriebswelle (20) ermöglichen, wobei vorzugsweise jedes Einzelgetriebe (72) ein Teilstück (76) der Antriebswelle (20) aufweist, das an seinen Endbereichen Kupplungsmittel für eine vorzugsweise als Steckverbindung ausgeführte Drehverbindung benachbarter Einzelgetriebe (72) hat.

6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Unlenkgetriebe (26) ein Planetengetriebe ist, das ein drehfest auf der Antriebswelle (20) angeordnetes, verzahntes Sonnenrad (28), ein frei drehbar auf der Antriebswelle (20) angeordnetes, das Sonnenrad (28) mit einer konzentrischen Innenverzahnung unter Freilassung eines ringförmigen Raumes umgreifendes Außenrad (30) und ein ebenfalls frei drehbar auf der Antriebswelle (20) angeordnetes Stegrad (32) aufweist, an dem parallel zur Antriebswelle (20) Stege (34) vorspringen, an denen jeweils ein frei drehbares Planetenrad (36) angeordnet ist, das in den ringförmigen Raum

greift und sowohl rait dem Sonnenrad (28) als auch mit der Innenverzahnung des Außenrades (30) in Eingriff ist, daß Stegrad (32) und Außenrad (30) eine Außenverzahnung (38, 40) aufweisen, und daß dem Außenrad (30) und dem Stegrad (32) jeweils einr !femmvorrichtung (50, 52) zugeordnet ist.

7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetengetriebe ein Schieberitzel (58) zugeordnet ist, das auf einem unrunden Bereich der Abtriebswelle (57) axial verschiebbar angeordnet ist und mindestens ein Stirnrad (60) aufweist, das mit der Außenverzahnung (38) des Außenrades (30) und/oder der Außenverzahnung (40) des Stegrades (32) in Eingriff gebracht werden kann und in einer Schiebeposition des Schieberitzels (58) außer Eingriff mit beiden Verzahnungen (38, 40) ist.

8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrad (30) über einen ersten Freilauf (96) mit der Abtriebswelle (57) verbunden ist, und daß das Stegrad (32) mit einem zweiten, in Gegenrichtung zum ersten arbeitenden Freilauf (98) mit der Abtriebswelle (57) verbunden ist, wobei insbesondere die Freiläufe (96, 98) konzentrisch zur Abtriebswelle (57) angeordnet sind und jeweils ein verzahntes Außenteil (102) aufweisen, das mit der Außenverzahnung (38 bzw. 40) des zugehörigen Rades (30 bzw. 32) in ständigem Eingriff ist.

9. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einzelgetriebe (72) einen Körper (78) mit zwei einander zugewandten, identisch ausgebildeten und gleichachsigen Kegelrädern (80, 82) aufweist, der verschiebbar auf einem unrunden Bereich der Antriebswelle (20) drehfest angeordnet ist, und daß ferner ein mit der Abtriebswelle (57) verbundenes Kegelritzel (80) in dem Raum zwischen den beiden Kegelrädern (80, 82) vorgesehen ist, das durch Axialverschiebung des Körpers mit dem einen Kegelrad (80), mit dem anderen Kegelrad (82) oder in einer tfeutralstellung des Körpers (78) mit keinem Kegelrad (80, 82) in Eingriff gebracht werden kann.

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10. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungsteile (28, 30, 32, 36, 58, 80, 82, 86, 96 und 98) Kunststoffteile sind.

11. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelgetriebe (72) eine Getriebeuntersetzung im Bereich von vorzugsweise eins zu drei und eins zu vier zwischen der Antriebswelle (20) und der Abtriebswelle (57) aufweist, und daß insbesondere aufgrund identischer Ausbildung der benutzten Verzahnungsteile die Untersetzung für den Linkslauf der Abtriebswelle (57) gleich ist mit der Untersetzung für den Rechtslauf, vorzugsweise wird für die Verbindung zur Verstellvorrichtung einbiegsame V7elle eingesetzt.

12. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (57) rechtwinklig zur Antriebswelle (20) verlauft.