EP2536587A1 - Antriebseinheit für einen fahrzeugsitz - Google Patents
Antriebseinheit für einen fahrzeugsitzInfo
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- EP2536587A1 EP2536587A1 EP11703140A EP11703140A EP2536587A1 EP 2536587 A1 EP2536587 A1 EP 2536587A1 EP 11703140 A EP11703140 A EP 11703140A EP 11703140 A EP11703140 A EP 11703140A EP 2536587 A1 EP2536587 A1 EP 2536587A1
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- EP
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- transmission
- drive unit
- gear
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Definitions
- the invention relates to a drive unit for a vehicle seat with the features of the preamble of claim 1.
- a drive unit of this type is known from DE 197 09 852 C2.
- the motor shaft carries a worm, which meshes with a worm wheel, which in turn drives a Planentenfeel as a final stage.
- the output shaft is arranged perpendicular to the motor shaft, so that a certain space requirement exists.
- Such drive units are used to drive load-bearing transmissions that are integrated into the seat structure, transfer load in the event of a crash and serve to adjust seat components, for example as Lehneneinstellbehave.
- DE 10 2004 019 466 AI discloses a further drive unit of this type, the transmission has a planetary stage, wherein the complete drive unit is integrated with the engine and transmission in the center of the load-bearing transmission.
- the invention is based on the object to improve a drive unit of the type mentioned, in particular in terms of cost and space requirements. This object is achieved by a drive unit with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
- the parallel offset arrangement of the motor shaft and the output shaft which is achieved by the spur gear, has the advantage over the vertical Anordnunung of a smaller space requirement across the output shaft. Accordingly, the drive unit and the component driven by it can zeugsitzes, for example, a Lehneneinstellbeschlag, are arranged along an axis, for example, the pivot axis of the backrest.
- the gear ratio can be increased by several gear stages in a row, each having parallel drives and outputs. Suitable for this spur gears and planetary stages (planetary gear stages).
- the transmission may have at least one planetary stage, in which a sun gear serving as a drive meshes with planetary gears, which mesh with a ring gear and are mounted on a web which serves as an output.
- the ring gear may form part of a transmission housing.
- the transmission may have exactly two planetary stages or exactly three spur gear stages or exactly four spur gear stages.
- a blocking function can, for example, be realized in a form-fitting manner by a locking pin or toothed segment or by frictional engagement by means of a wrap spring.
- the control of the motor can be integrated in a gear cover, so that the engine contains only a basic electrics.
- the control is preferably provided on a board with a uniform dimension (or another component carrier) and with respect to the requirements of different components.
- the board may include the electronic modules radio interference suppression, thermal protection, overvoltage protection, possibly position sensor or position sensor, and decentralized engine control unit.
- a commutation control can be provided for an EC motor, which can optionally be accommodated on a further board.
- the pins of the interface to the vehicle seat which interact for example with a plug, are part of the board.
- the plug / socket geometry is realized on the gear cover. According to the requirements for electrical integration, for example between two and five pins can be used.
- the board can be equipped one-sided or two-sided. Certain assemblies may be integrated into the base electrics instead of the board.
- the various components and assemblies are preferably plugged into each other, preferably in the axial direction (direction of the motor shaft).
- This modular construction of the drive unit greatly simplifies assembly.
- the engine with its basic electrics is preferably plugged into the basic control (or commutation control) and / or with its motor shaft in the transmission, ie electrically and / or mechanically.
- the gear cover can be inserted into the gearbox housing (mechanically).
- the said components and assembly are preferably additionally (or alternatively) secured together.
- FIG. 1 is a partial view of a vehicle seat with a drive unit
- Fig. 6 is a further, partially sectioned, perspective view of the first
- FIG. 9 is a partially sectioned side view of the second embodiment, 10 is a section along the line XX in Fig. 9,
- 15 is a schematic representation of a gear cover with commutation
- FIG. 19 shows a first variant of a blocking function
- FIG. 20 shows a modification of the first variant
- a drive unit 1 has a motor 2, which is provided with a motor shaft 3 as an output.
- the motor 2 is, for example, an electronically commutated motor with a stator and a rotor, which defines the motor shaft 3. It is also possible to use a brush-commutated motor 2.
- the drive unit 1 also has a gear 4, which is provided on the output side of the engine 2.
- the motor shaft 3 serves as a drive of the transmission 4.
- the motor 2 is preferably designed without integrated gear stage, so that the entire reduction of the gear 4 is made.
- the motor 2 is fixed to the transmission housing 5 so that the transmission housing 5 can also serve to secure the drive unit 1 to its destination.
- the transmission 4 is in this case at least three stages, i. There are at least three gear stages available, which each supersede the speed of the motor shaft 3 and translate their torque. Overall, for the transmission 4, a transmission ratio i of 100 to 200, preferably about 125 to 130.
- a spur gear is provided, consisting of two rotatably mounted on the transmission housing 5, meshing, spur gears spur gears, namely a power amp 6 and drive a final stage output gear 7 of larger diameter.
- a profiled (preferably designed as a splined shaft) output shaft 8 is rotatably connected, for example by the output stage output gear 7 has a correspondingly the output shaft 8 profiled recording in its center.
- the output shaft 8 serving as output of the transmission 4 is arranged offset parallel to the motor shaft 3.
- the transmission 4 is non-self-locking, i. a torque introduced from the output shaft 8 would rotate the motor shaft 3, and it has high efficiency.
- the motor 2 therefore requires a smaller torque (as in the case of a self-locking gear) and can therefore be made small and lightweight.
- the transmission 4 has two planetary stages and one spur gear stage.
- the motor shaft 3 is rotatably connected to a first sun gear 1 1 (or integrally formed therewith).
- To the first sun gear 1 1 around three first planetary gears 12 are arranged, which are rotatably mounted on a first web 13.
- the first planet gears 12 mesh externally with a first ring gear 14, which is fixed and forms part of the transmission housing 5.
- Serving as the output of this first planetary stage first web 13 is rotatably connected to a second sun gear 15, which is present integrally formed with the first web 13.
- Second sun gear 15 around three second planetary gears 16 are arranged, which are rotatably mounted on a second web 17.
- the first planet gears 16 mesh on the outside with a second ring gear 18, which is fixed and forms part of the gear housing 5.
- Serving as the output of this second planetary stage second web 17 is rotatably connected to the output stage drive wheel 6.
- the transmission 4 has three spur gear stages.
- the motor shaft 3 is rotatably connected to (or integrally formed with) an input drive wheel 21.
- the input drive gear 21 meshes with an input driven gear 22 of larger diameter.
- a helical toothing is preferably provided while the following spur gear stages are straight toothed.
- a first intermediate drive wheel 23 of smaller diameter is formed, i. integrally formed therewith.
- the first intermediate drive wheel 23 meshes with a first intermediate driven gear 24 of larger diameter.
- the final stage driving wheel 6 of smaller diameter is formed, i. integrally formed therewith.
- the transmission 4 has four spur gear stages.
- the motor shaft 3 is rotatably connected to (or integrally formed with) an input drive wheel 31.
- the input drive gear 31 meshes with an input driven gear 32 of larger diameter.
- helical gearing is preferably provided, while the following spur gear stages are straightforward. are toothed.
- a first intermediate drive wheel 33 is formed of a smaller diameter, that is integrally formed therewith.
- the first intermediate drive gear 33 meshes with a first intermediate driven gear 34 of larger diameter.
- a second intermediate drive wheel 35 of smaller diameter is integrally formed, ie integrally formed therewith.
- the second intermediate drive gear 35 meshes with a second intermediate driven gear 36 of larger diameter.
- the final stage drive wheel 6 is formed of smaller diameter, that is integrally formed therewith.
- a gear cover 41 is provided which is fixed to the transmission housing 5.
- the motor 2 contains except the mechanical components, such as storage, only a basic electrical system 42, for example, the connections for the brush or the stator and optionally a varistor.
- the basic control 43 is arranged in the gear cover 41 and has, for example, a Hall sensor for determining the rotor position.
- the basic control 43 or the base control 42 preferably also contain one or more of the following functions: overcurrent protection, overvoltage protection, thermal protection, (radio) interference suppression.
- the basic controller 43 may be arranged on a circuit board 43 a.
- the basic control 43 may optionally also have fieldbus interfaces (for example CAN or LI), a memory run, a soft start or a speed control.
- fieldbus interfaces for example CAN or LI
- a memory run for example a commutation control 44
- a soft start or a speed control for electronically commutated motors 2
- a commutation control 44 is additionally provided which, in the case of a design as a circuit board, can be introduced into a shaft in the housing cover 41.
- a plug 45 can be inserted, which is connected to the seat or vehicle electronics and the power supply.
- the plug 45 is preferably standardized (for example USB).
- the plug 45 is optionally available in the basic control 43 or in the commutation mode. Controller 44 can be inserted, in the latter case, the commutation 44 is inserted instead of the plug 45 in the basic control 43.
- the electric plug-in system can be extended so that the motor 2 with its basic electrics 42 can also be plugged into the basic control 43 or optionally into the commutation control 44.
- the base electrics 42 preferably have contacts 42a or soldering lugs which contact corresponding counterparts of the basic control 43 or, if appropriate, of the commutation control 44.
- the motor shaft 3 rotatably engages the first sun gear 1 1 or the input drive wheel 21 or 31 (as sketched in the drawing), or this wheel 1 1, 21 or 31 is already firmly seated on the motor shaft 3 and arrives at the same time the motor shaft 3 can also be plugged into a position transmitter 46, for example a magnet, which is then connected to a position sensor 47, For example, a Hall sensor, cooperates, which is provided on the basic controller 43 or the commutation 44.
- a position transmitter 46 for example a magnet
- a position sensor 47 For example, a Hall sensor
- gear cover 41 is, for example, first arranged on the engine 2 and comes with the insertion into mechanical contact with the gear housing 5.
- a contact spring 49 creates a ground connection between the housing of the motor 2 and the basic control 43 or the commutation control 44.
- the drive unit 1 is used for example to drive a Lehneneinstellbeschlag 52 in a vehicle seat 51, by means of which a backrest 54 is adjustable in its inclination relative to a seat part 55.
- the Lehneneinstell- fitting 52 is self-locking, to lock the non-self-locking gear 4.
- Such Lehneneinstellbeschlag 52 which is integrated as a load-receiving transmission in the structure of the vehicle seat 51, is disclosed for example in DE 101 44 840 AI.
- the drive unit 1 can be arranged to save space along the pivot axis 56 of the backrest 54, wherein the output shaft 8 is preferably aligned with the pivot axis 56.
- a Lehneneinstellbeschlag 52 is used for example to drive a Lehneneinstellbeschlag 52 in a vehicle seat 51, by means of which a backrest 54 is adjustable in its inclination relative to a seat part 55.
- the Lehneneinstell- fitting 52 is self-locking, to lock the non-self-lock
- Handwheel is put on the output shaft, so that both an electrical and a manual adjustment of the back 54 is possible, especially since the transmission 4 is non-self-locking. Accordingly, the handwheel or the motor 2 runs empty. All embodiments are preferably equipped with a locking function by the output stage output gear 7 and / or the output shaft 8 can be fixed, for example, on the transmission housing 5. There are several variants conceivable for this purpose.
- a magnetic switch 71 is provided which is fixed to the gear housing 5.
- the magnetic coil 71 provided with a plunger coil moves a locking pin 72 in its longitudinal direction.
- the locking pin 72 is effective in the radial direction by being aligned with a locking ring 73, which has a plurality of radial bores for receiving the locking pin 72 in the circumferential direction.
- the locking ring 73 is formed on the output stage output gear 7 (one piece), that is, made of the same material, or attached thereto. In the latter case, the locking ring 73 may be metallic or made of high-strength plastic. In a modification, the locking ring 73 has no holes, but is designed as a crown wheel.
- the locking pin 73 is axially effective.
- a movable toothed segment is provided which engages with a ring gear, for example on the locking ring 73, or with the external toothing of the final-stage driven gear 7. reached.
- the blocking function is performed by a kind of dog clutch.
- a wrap spring 81 is provided which-in the present case radially outward-bears against a wrap spring housing 82.
- the wrap spring housing 82 is attached to the transmission housing 5 or a part thereof.
- the ends 81a of the wrap spring 81 point radially inward.
- a driver 83 is formed or fixed, which extends in the circumferential direction between those sides of the two ends 81 a, which are remote from each other.
- a locking cam 84 is provided, which is arranged between those sides of the two ends 81 a, which face each other.
- the locking cam 84 is preferably formed or fixed to an output member 85 which is non-rotatably mounted on the output shaft 8.
- a torque introduced from the motor side acts on the wrap spring 81 by means of the driver 83, by moving the ends 81a toward one another and thereby the
- the wrap spring 81 contracts and releases from the wrap spring housing 82.
- a torque introduced from the output side acts on the wrap spring 81 by means of the locking cam 84, by moving the ends 81a away from one another and thereby supporting the contact of the prestressed wrap spring 81 with the wrapper housing 82.
- the driver 83 is divided into two and only at the two locations which are to act on the ends 81 a, is provided.
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Abstract
Bei einer Antriebseinheit (1) für einen Fahrzeugsitz, mit einem Motor (2), welcher als Abtrieb eine Motorwelle (3) aufweist, und einem von der Motorwelle (3) angetriebenen, mehrstufigen Getriebe (4), welches als Abtrieb eine Abtriebswelle (8) aufweist, weist das Getriebe (4) wenigstens eine Stirnradstufe auf, in welcher ein Antriebsrad (6; 21, 23; 31, 33, 35) und ein Abtriebsrad (7; 22, 24; 32, 34, 36), die jeweils als Stirnzahnräder ausgebildet, miteinander kämmen, und die Abtriebswelle (8) ist parallel versetzt zur Motorwelle (3) angeordnet.
Description
Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz mit den Merkma- len des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Eine Antriebseinheit dieser Art ist aus der DE 197 09 852 C2 bekannt. Die Motorwelle trägt eine Schnecke, welche mit einem Schneckenrad kämmt, das wiederum eine Planentenstufe als Endstufe antreibt. Die Abtriebswelle ist senkrecht zur Mo- torwelle angeordnet, so dass ein gewisser Bauraumbedarf besteht. Derartige Antriebseinheiten dienen zum Antrieb von lastaufnehmenden Getrieben, die in die Sitzstruktur integriert sind, im Crashfall Last übertragen und zur Einstellung von Sitzkomponenten dienen, beispielsweise als Lehneneinstellbeschläge. Die
DE 10 2004 019 466 AI offenbart eine weitere Antriebseinheit dieser Art, deren Getriebe eine Planetenstufe aufweist, wobei die komplette Antriebseinheit mit Motor und Getriebe in das Zentrum des lastaufnehmenden Getriebes integriert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere hinsichtlich Kosten und Bauraumbedarf. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die parallel versetzte Anordnung von Motorwelle und Abtriebswelle, welche durch die Stirnradstufe erreicht wird, hat gegenüber der senkrechten Anordnunung den Vorteil eines geringeren Bauraumbedarfs quer zur Abtriebswelle. Entsprechend können die Antriebseinheit und die von ihr angetriebene Komponente des Fahr-
zeugsitzes, beispielsweise ein Lehneneinstellbeschlag, entlang einer Achse angeordnet werden, beispielsweise der Schwenkachse der Lehne.
Das Übersetzungsverhältnis kann durch mehrere Getriebestufen hintereinander, die jeweils parallele Antriebe und Abtriebe aufweisen, vergrößert werden. In Frage kommen dafür Stirnradstufen und Planetenstufen (Planetengetriebestufen). So kann das Getriebe beispielsweise wenigstens eine Planetenstufe aufweisen, in welcher ein als Antrieb dienendes Sonnenrad mit Planetenrädern kämmt, welche mit einem Hohlrad kämmen und auf einem Steg gelagert sind, welcher als Abtrieb dient. Das Hohlrad kann einen Teil eines Getriebegehäuses bilden. Das Getriebe kann beispielsweise genau zwei Planetenstufen oder genau drei Stirnradstufen oder genau vier Stirnradstufen aufweisen. Ein Sperrfunktion kann beispielsweise formschlüssig durch einen Sperrbolzen oder Zahnsegment oder reibschlüssig durch eine Schlingfeder verwirklicht sein.
Die Steuerung des Motors kann in einen Getriebedeckel integriert sein, so dass der Motor nur noch eine Basiselektrik enthält. Die Steuerung ist vorzugsweise auf einer Platine mit einheitlicher Dimension (oder einem anderen Bauteilträger) und anfor- derungsbezogen unterschiedlicher Bestückung vorgesehen. Beispielsweise kann die Platine die elektronischen Baugruppen Funkentstörung, Thermoschutz, Überspannungsschutz, gegebenenfalls Positionsgeber oder Positionssensor, und dezentrale Motorsteuereinheit beinhalten. Neben dieser Grundsteuerung kann eine Kommutierungssteuerung für einen EC-Motor vorgesehen sein, die gegebenenfalls auf einer weiteren Platine Platz finden. Die Kontaktstifte der Schnittstelle zum Fahrzeugsitz, welche beispielsweise mit einem Stecker zusammenwirken, sind Bestandteil der Platine. Die Stecker/Buchsen-Geometrie wird am Getriebedeckel realisiert. Entsprechend den Anforderungen bezüglich der elektrischen Integration können beispielsweise zwischen zwei und fünf Kontaktstifte zum Einsatz kommen. Die Platine kann einseitig oder zweiseitig bestückt sein. Bestimmte Baugruppen können statt in die Platine in die Basiselektrik integriert sein.
Die verschiedenen Bauteile und Baugruppen sind vorzugsweise ineinander steckbar, und zwar vorzugsweise in axialer Richtung (Richtung der Motorwelle). Mit diesem modularen Aufbau der Antriebseinheit wird der Zusammenbau stark vereinfacht. So ist der Motor mit seiner Basiselektrik vorzugsweise in die Grundsteuerung (oder Kommutierungssteuerung) und/oder mit seiner Motorwelle in das Getriebe einsteckbar, d.h. elektrisch und/oder mechanisch. Der Getriebedeckel kann in das Getriebegehäuse (mechanisch) einsteckbar sein. Die besagte Bauteile und Baugruppe sind vorzugsweise zusätzlich (oder alternativ) aneinander befestigt.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen mit Abwandlungen und Varianten näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Teilansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Antriebseinheit,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugsitzes,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 eine weitere, teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht des ersten
Ausführungsbeispiels,
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 8 eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9,
Fig. 1 1 eine Explosionsdarstellung des dritten Ausfuhrungsbeispiels,
Fig. 12 eine Seitenansicht des dritten Ausfuhrungsbeispiels,
Fig. 13 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des dritten Ausfuhrungsbeispiels,
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13,
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Getriebedeckels mit Kommutierungssteuerung,
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Getriebedeckels ohne Kommutierungssteuerung,
Fig. 17 eine schematische Darstellung vor dem Einstecken des Motors,
Fig. 18 eine schematische Darstellung nach dem Einstecken des Motors,
Fig. 19 eine erste Variante einer Sperrfunktion, Fig. 20 eine Abwandlung der ersten Variante,
Fig. 21 eine Explosionsdarstellung einer zweiten Variante einer Sperrfunktion, und Fig. 22 eine Draufsicht auf die zweite Variante.
Eine Antriebseinheit 1 weist einen Motor 2 auf, welcher mit einer Motorwelle 3 als Abtrieb versehen ist. Der Motor 2 ist beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor mit einem Stator und einem Rotor, welche die Motorwelle 3 definiert. Es kann auch ein bürstenkommutierter Motor 2 verwendet werden. Die Antriebseinheit 1 weist auch ein Getriebe 4 auf, welches abtriebsseitig vom Motor 2 vorgesehen ist. Die Motorwelle 3 dient als Antrieb des Getriebes 4. Der Motor 2 ist vorzugsweise ohne integrierte Getriebestufe ausgebildet, so dass die gesamte Untersetzung vom Getriebe 4 vorgenommen wird. Ein Getriebegehäuse 5, welches mehrteilig ausgebildet ist, umschließt die Teile des Getriebes 4. Vorzugsweise ist der Motor 2 am Getriebegehäuse 5 befestigt, so dass das Getriebegehäuse 5 auch der Befestigung der Antriebseinheit 1 an deren Bestimmungsort dienen kann.
Das Getriebe 4 ist vorliegend wenigstens dreistufig aufgebaut, d.h. es sind wenigstens drei Getriebestufen vorhanden, die jeweils die Drehzahl der Motorwelle 3 un- tersetzen und deren Drehmoment übersetzen. Insgesamt ergibt sich für das Getriebe 4 ein Übersetzungsverhältnis i von 100 bis 200, vorzugsweise etwa 125 bis 130. Als Endstufe ist eine Stirnradstufe vorgesehen, bestehend aus zwei drehbar am Getriebegehäuse 5 gelagerten, miteinander kämmenden, geradverzahnten Stirnzahnrädern, nämlich einem Endstufen-Antriebsrad 6 und einem Endstufen-Abtriebsrad 7 von größerem Durchmesser. Mit dem Endstufen-Abtriebsrad 7 ist drehfest eine profilierte (vorzugsweise als Keilwellenprofil ausgebildete) Abtriebswelle 8 verbunden, beispielsweise indem das Endstufen-Abtriebsrad 7 in seinem Zentrum eine entsprechend der Abtriebswelle 8 profilierte Aufnahme aufweist. Die als Abtrieb des Getriebes 4 dienenden Abtriebswelle 8 ist parallel versetzt zur Motorwelle 3 angeord- net ist. Das Getriebe 4 ist nicht-selbsthemmend ausgebildet, d.h. ein von der Abtriebswelle 8 eingeleitetes Drehmoment würde die Motorwelle 3 drehen, und es besitzt einen hohen Wirkungsgrad. Der Motor 2 benötigt daher ein kleineres Drehmoment (als im Falle eines selbsthemmenden Getriebes) und kann deshalb klein und leicht ausgeführt werden.
Insoweit gleichen sich alle Ausführungsbeispiele.
Im ersten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 4 zwei Planetenstufen und eine Stirnradstufe auf. Die Motorwelle 3 ist drehfest mit einem ersten Sonnenrad 1 1 verbunden (oder einstückig mit diesem ausgebildet). Um das erste Sonnenrad 1 1 herum sind drei erste Planetenräder 12 angeordnet, welche auf einem ersten Steg 13 drehbar gelagert sind. Die ersten Planetenräder 12 kämmen außen mit einem ersten Hohlrad 14, welches feststeht und einen Teil des Getriebegehäuses 5 bildet. Der als Abtrieb dieser ersten Planetenstufe dienende erste Steg 13 ist drehfest mit einem zweiten Sonnenrad 15 verbunden, welches vorliegend einstückig mit dem ersten Steg 13 ausgebildet ist. Um das zweite Sonnenrad 15 herum sind drei zweite Plane- tenräder 16 angeordnet, welche auf einem zweiten Steg 17 drehbar gelagert sind. Die ersten Planetenräder 16 kämmen außen mit einem zweiten Hohlrad 18, welches feststeht und einen Teil des Getriebegehäuses 5 bildet. Der als Abtrieb dieser zweiten Planetenstufe dienende zweite Steg 17 ist drehfest mit dem Endstufen- Antriebsrad 6 verbunden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 4 drei Stirnradstufen auf. Die Motorwelle 3 ist drehfest mit einem Eingangs- Antriebsrad 21 verbunden (oder einstückig mit diesem ausgebildet). Das Eingangs-Antriebsrad 21 kämmt mit einem Eingangs-Abtriebsrad 22 von größerem Durchmesser. Hierbei ist vorzugsweise eine Schrägverzahnung vorgesehen, während die folgenden Stirnradstufen geradverzahnt sind. Am Eingangs-Abtriebsrad 22 ist ein erstes Zwischen-Antriebsrad 23 von kleinerem Durchmesser angeformt, d.h. einstückig damit ausgebildet. Das erste Zwischen-Antriebsrad 23 kämmt mit einem ersten Zwischen-Abtriebsrad 24 von größerem Durchmesser. Am ersten Zwischen-Abtriebsrad 24 ist das Endstufen-An- triebsrad 6 von kleinerem Durchmesser angeformt, d.h. einstückig damit ausgebildet.
Im dritten Ausführungsbeispiel weist das Getriebe 4 vier Stirnradstufen auf. Die Motorwelle 3 ist drehfest mit einem Eingangs-Antriebsrad 31 verbunden (oder ein- stückig mit diesem ausgebildet). Das Eingangs-Antriebsrad 31 kämmt mit einem Eingangs-Abtriebsrad 32 von größerem Durchmesser. Hierbei ist vorzugsweise eine Schrägverzahnung vorgesehen, während die folgenden Stirnradstufen geradver-
zahnt sind. Am Eingangs-Abtriebsrad 32 ist ein erstes Zwischen-Antriebsrad 33 von kleinerem Durchmesser angeformt, d.h. einstückig damit ausgebildet. Das erste Zwischen-Antriebsrad 33 kämmt mit einem ersten Zwischen-Abtriebsrad 34 von größerem Durchmesser. Am ersten Zwischen-Abtriebsrad 34 ist ein zweites Zwi- sehen- Antriebsrad 35 von kleinerem Durchmesser angeformt, d.h. einstückig damit ausgebildet. Das zweite Zwischen-Antriebsrad 35 kämmt mit einem zweiten Zwischen-Abtriebsrad 36 von größerem Durchmesser. Am zweiten Zwischen-Abtriebsrad 35 ist das Endstufen-Antriebsrad 6 von kleinerem Durchmesser angeformt, d.h. einstückig damit ausgebildet.
Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist, dass eine spezielle Schnittstelle zwischen Motor 2 und Getriebe 4 geschaffen werden kann. Hierfür ist ein Getriebedeckel 41 vorgesehen, welcher am Getriebegehäuse 5 befestigt ist. Der Motor 2 enthält außer den mechanischen Komponenten, wie beispielsweise die Lagerung, nur noch eine Basiselektrik 42, beispielsweise die Anschlüsse für die Bürsten oder den Stator und gegebenenfalls einen Varistor. Die Grundsteuerung 43 ist im Getriebedeckel 41 angeordnet und weist beispielsweise einen Hallsensor zur Bestimmung der Rotorlage auf. Die Grundsteuerung 43 oder die Basissteuerung 42 enthalten vorzugsweise noch eine oder mehrere der folgenden Funktionen: Überstromschutz, Überspannungsschutz, Thermoschutz, (Funk-)Entstörungen. Die Grundsteuerung 43 kann auf einer Platine 43 a angeordnet sein. Die Grundsteuerung 43 kann optional noch Feldbusschnittstellen (beispielsweise CAN oder LI ), einen Memorylauf, einen Sanftanlauf oder eine Drehzahlregelung aufweisen. Für elektronisch kommu- tierte Motoren 2 ist zusätzlich eine Kommutierungssteuerung 44 vorsehen, welche im Falle einer Ausbildung als Platine in einen Schacht im Gehäusedeckel 41 einführbar ist.
In den Gehäusedeckel 41 ist ein Stecker 45 einsteckbar, welcher mit der Sitz- oder Fahrzeugelektronik und der Energieversorgung verbunden ist. Der Stecker 45 ist vorzugsweise standardisiert (beispielsweise USB). Für einen modularen Aufbau ist der Stecker 45 wahlweise bei der Grundsteuerung 43 oder bei der Kommutierungs-
Steuerung 44 einsteckbar, wobei in letzterem Fall die Kommutierungssteuerung 44 anstelle des Stecker 45 in die Grundsteuerung 43 eingesteckt ist.
Das elektrische Stecksystem ist dahingehend erweiterbar, dass der Motor 2 mit sei- ner Basiselektrik 42 ebenfalls in die Grundsteuerung 43 oder gegebenenfalls in die Kommutierungssteuerung 44 einsteckbar ist. Vorzugsweise weist die Basiselektrik 42 hierfür Kontakte 42a oder Lötfahnen auf, die entsprechende Gegenstücke der Grundsteuerung 43 oder gegebenenfalls der Kommutierungssteuerung 44 kontaktieren.
Mit dem elektrischen Einstecken des Motors 2 mit seiner Basiselektrik 42 ist vorzugsweise auch ein mechanisches Einstecken des Motors 2 mit seiner Motorwelle 3 in das Getriebe 4 verknüpft. Je nach Ausführungsbeispiel greift die Motorwelle 3 drehfest in das erste Sonnenrad 1 1 oder das Eingangs- Antriebsrad 21 oder 31 ein (wie in der Zeichnung skizziert), oder dieses Rad 1 1, 21 oder 31 sitzt bereits fest auf der Motorwelle 3 und gelangt mit dem Einstecken in Getriebeeingriff mit dem nächsten Getriebeelement, also den ersten Planetenrädern 12 oder dem Eingangs- Abtriebsrad 22 oder 32. Zugleich kann die Motorwelle 3 auch in einen Positionsgeber 46, beispielsweise einen Magneten, eingesteckt werden, welcher dann mit ei- nem Positionssensor 47, beispielsweise einem Hallsensor, zusammenwirkt, welcher an der Grundsteuerung 43 oder der Kommutierungssteuerung 44 vorgesehen ist.
Zusätzlich zum mechanischen Einstecken des Motors 2 und seiner Motorwelle 3 ist vorzugsweise ein Einstecken des Getriebedeckels 41 in das Getriebegehäuse 5 vor- gesehen. Der Getriebedeckel 41 ist beispielsweise zunächst am Motor 2 angeordnet und gelangt mit dem Einstecken in mechanischen Kontakt mit dem Getriebegehäuse 5. Wie in der Zeichnung skizziert, sind auch Ausführungen denkbar, bei denen der Getriebedeckel 41 mit dem Einstecken des Motors 2 in elektrischen Kontakt mit der Grundsteuerung 43 oder der Kommutierungssteuerung 44 gelangt, wofür ent- sprechende Einpresskontakte 48 vorgesehen sind. Es ist auch denkbar, dass eine Kontaktfeder 49 eine Masse- Verbindung zwischen dem Gehäuse des Motors 2 und der Grundsteuerung 43 oder der Kommutierungssteuerung 44 schafft.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 dient beispielsweise dazu, bei einem Fahrzeugsitz 51 einen Lehneneinstellbeschlag 52 anzutreiben, mittels dessen eine Lehne 54 in ihrer Neigung relativ zu einem Sitzteil 55 einstellbar ist. Der Lehneneinstell- beschlag 52 ist selbsthemmend ausgebildet, um das nicht-selbsthemmende Getriebe 4 zu sperren. Ein derartiger Lehneneinstellbeschlag 52, welcher als lastaufnehmendes Getriebe in die Struktur des Fahrzeugsitzes 51 integriert ist, ist beispielsweise in der DE 101 44 840 AI offenbart. Die Antriebseinheit 1 kann bauraumsparend entlang der Schwenkachse 56 der Lehne 54 angeordnet werden, wobei die Abtriebs- welle 8 vorzugsweise mit der Schwenkachse 56 fluchtet. Zusätzlich kann ein
Handrad auf die Abtriebswelle gesteckt werde, so dass sowohl eine elektrische als auch eine manuelle Einstellung der Lehne 54 möglich ist, zumal das Getriebe 4 nicht-selbsthemmend ist. Entsprechend läuft das Handrad oder der Motor 2 leer mit. Alle Ausführungsbeispiele sind vorzugsweise mit einer Sperrfunktion ausgestattet, indem das Endstufen-Abtriebsrad 7 und/oder die Abtriebswelle 8 festlegbar ist, beispielsweise am Getriebegehäuse 5. Es sind hierfür mehrere Varianten denkbar.
In einer ersten Variante ist ein Magnetschalter 71 vorgesehen, welcher am Getriebe- gehäuse 5 befestigt ist. Der mit einer Tauchspule versehene Magnetschalter 71 bewegt einen Sperrbolzen 72 in dessen Längsrichtung. Der Sperrbolzen 72 ist in radialer Richtung wirksam, indem er auf einen Sperrring 73 ausgerichtet ist, welcher in Umfangsrichtung mehrere radiale Bohrungen zur Aufnahme des Sperrbolzens 72 aufweist. Der Sperrring 73 ist am Endstufen-Abtriebsrad 7 (einstückig) ausgebildet, also aus dem gleichen Material, oder daran befestigt. In letzterem Fall kann der Sperrring 73 metallisch oder aus hochfestem Kunststoff ausgeführt sein. In einer Abwandlung weist der Sperrring 73 keine Bohrungen auf, sondern ist als Kronenrad ausgebildet. In einer weiteren Abwandlung ist der Sperrbolzen 73 axial wirksam. In einer weiteren Abwandlung ist anstelle des Sperrbolzens 72 ein bewegliches Zahn- segment vorgesehen, welches mit einem Zahnkranz, beispielsweise am Sperrring 73, oder mit der Außenverzahnung des Endstufen-Abtriebsrades 7 in Eingriff ge-
langt. In einer weiteren Abwandlung erfolgt die Sperrfunktion durch eine Art Klauenkupplung.
In einer zweiten Variante ist eine Schlingfeder 81 vorgesehen, welche sich - vorlie- gend radial außen - an ein Schlingfedergehäuse 82 anlegt. Das Schlingfedergehäuse 82 ist am Getriebegehäuse 5 befestigt oder ein Teil desselben. Die Enden 81a der Schlingfeder 81 weisen radial nach innen. Am Endstufen-Abtriebsrad 7 ist ein Mitnehmer 83 ausgebildet oder befestigt, welcher sich in Umfangsrichtung zwischen denjenigen Seiten der beiden Enden 81a erstreckt, die voneinander abgewandt sind. Als Gegenstück ist ein Sperrnocken 84 vorgesehen, welcher zwischen denjenigen Seiten der beiden Enden 81a angeordnet ist, die einander zugewandt sind. Der Sperrnocken 84 ist vorzugsweise an einem Abtriebselement 85 ausgebildet oder befestigt, welches drehfest auf der Abtriebswelle 8 sitzt. Ein von der Motorseite aus eingeleitetes Drehmoment wirkt mittels des Mitnehmers 83 öffnend auf die Schling- feder 81, indem er deren Enden 81a aufeinander zu bewegt und dadurch die
Schlingfeder 81 zusammenzieht und vom Schlingfedergehäuse 82 löst. Ein von der Abtriebsseite aus eingeleitetes Drehmoment wirkt mittels des Sperrnockens 84 schließend auf die Schlingfeder 81, indem er deren Enden 81a voneinander weg bewegt und dadurch die Anlage der vorgespannten Schlingfeder 81 an das Schlingfe- dergehäuse 82 unterstützt. In einer Abwandlung ist der Mitnehmer 83 zweigeteilt und nur an den zwei Stellen, die auf die Enden 81 a einwirken sollen, vorgesehen.
Bezugszeichenliste
I Antriebseinheit
2 Motor
3 Motorwelle
4 Getriebe
5 Getriebegehäuse
6 Endstufen-Antriebsrad
7 Endstufen- Abtriebsrad
8 Abtriebswelle
I I erstes Sonnenrad
12 erstes Planetenrad
13 erster Steg
14 erstes Hohlrad
15 zweites Sonnenrad
16 zweites Planetenrad
17 zweiter Steg
18 zweites Hohlrad
21, 31 Eingangs- Antriebsrad
22, 32 Eingangs-Abtriebsrad
23, 33 erstes Zwischen-Antriebsrad
24, 34 erstes Zwischen-Abtriebsrad 35 zweites Zwischen-Antriebsrad 36 zweites Zwischen-Abtriebsrad
41 Getriebedeckel
42 Basiselektrik
42a Kontakt
43 Grundsteuerung
43 a Platine
44 Kommutierungsteuerung
45 Stecker
46 Positionsgeber
47 Positionssensor
48 Einpresskontakt
49 Kontaktfeder
51 Fahrzeugsitz
52 Lehneneinstellbeschlag
54 Lehne
55 Sitzteil
56 Schwenkachse
71 Magnetschalter
72 Sperrbolzen
73 Sperrring
81 Schlingfeder
81a Ende
82 Schlingfedergehäuse
83 Mitnehmer
84 Sperrnocken
85 Abtriebselement
Claims
1. Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz, mit einem Motor (2), welcher als Abtrieb eine Motorwelle (3) aufweist, und einem von der Motorwelle (3) angetriebenen, mehrstufigen Getriebe (4), welches als Abtrieb eine Abtriebswelle (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) wenigstens eine Stirnradstufe aufweist, in welcher ein Antriebsrad (6; 21, 23; 31, 33, 35) und ein Abtriebsrad (7; 22, 24; 32, 34, 36), die jeweils als Stirnzahnräder ausgebildet, miteinander kämmen, und dass die Abtriebswelle (8) parallel versetzt zur Motorwelle (3) angeordnet ist.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) nicht-selbsthemmend ausgebildet ist.
3. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) eine Sperrfunktion aufweist.
4. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) wenigstens eine von der Motorwelle (3) angetriebene erste Planetenstufe (1 1, 12, 13, 14), insbesondere eine von der Motorwelle (3) angetriebene erste Planetenstufe (11, 12, 13, 14) und eine von dieser abgetriebenen zweite Planetenstufe (15, 16, 17, 18), zum Antrieb der Stirnradstufe aufweist.
5. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (14) ein Getriebegehäuse (5) aufweist, welches wenigstens das Antriebsrad (6; 21, 23; 31, 33, 35) und das Abtriebsrad (7; 22, 24; 32, 34, 36) umschließt.
6. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundsteuerung (43) für den Motor (2) in einem Getriebe- deckel (41) des Getriebes (4) enthalten ist oder diesem Getriebedeckel (41) wenigstens zugeordnet ist, während der Motor (2) eine Basiselektrik (42) enthält.
7. Antriebseinheit nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebedeckel (41) in das Getriebegehäuse (5) einsteckbar und/oder an diesem befestigt ist.
8. Antriebseinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebedeckel (41) eine Kommutierungssteuerung (44) für den elektronisch kommutierten Motor (2) aufweist.
9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) mit seiner Basiselektrik (42) in die Grundsteuerung (43) und/oder Komutierungssteuerung (44) einsteckbar ist.
10. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) mit seiner Motorwelle (3) in das Getriebe (4) einsteckbar ist.
1 1. Fahrzeugsitz (51), insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzteil (55), einer Lehne (54), die mittels wenigstens eines Lehneneinstellbeschlags (52) in ihrer Neigung relativ zum Sitzteil (55) einstellbar ist, und einer Antriebseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Antrieb des Lehneneinstellbeschlags (52).
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