WO2007076815A2 - Verstellgetriebe - Google Patents

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WO2007076815A2
WO2007076815A2 PCT/DE2006/002260 DE2006002260W WO2007076815A2 WO 2007076815 A2 WO2007076815 A2 WO 2007076815A2 DE 2006002260 W DE2006002260 W DE 2006002260W WO 2007076815 A2 WO2007076815 A2 WO 2007076815A2
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Jan Klindworth
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Jan Klindworth
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/22—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable
    • B60N2/225—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms
    • B60N2/2252—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable the back-rest being adjustable by cycloidal or planetary mechanisms in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear, e.g. one gear without sun gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2205/00—General mechanical or structural details
    • B60N2205/50—Interlocking shaft arrangements transmitting movement between hinge mechanisms on both sides of a seat

Definitions

  • the invention relates to an adjusting mechanism for a motor vehicle seat, in particular an arrangement for clearance compensation for such transmissions, according to the preamble of patent claim 1.
  • the functional properties of these transmissions also depend very much on the exact matching of the spring force on the wedge segments with the coefficients of friction in the sliding bearing and on the contact surfaces of the wedge segments. This problem is solved in the known solutions in the way that the surfaces of the functionally relevant components have a very high quality. If the known transmission used for transmitting load torque, the wedge segments make themselves noticeable by a deterioration of the efficiency. In this case, the wedge segments increase the frictional torque in the bearing points.
  • the present invention has for its object to provide a variable, which ensures good performance with low construction costs.
  • the main features of the function here are the efficiency, a low idle drive torque and a backlash compensation, which makes the gearbox appear outwardly play.
  • a gearbox can be considered as free of play, if, under the condition that no actuation of the drive shaft takes place, between the parts to be rotated as torsionally rigid.
  • the invention provides in its most general form that a transmission shaft used as a bending spring via a split drive shaft introduces a spring force in the adjusting and thus braces the items of the transmission without play.
  • Fig. 1 - an arrangement of 2 adjusting gears, which are connected to a transmission shaft 7, as is customary for example for adjusting a motor vehicle seat back.
  • Fig. 2 - an exploded perspective view of a erfindungsgemäe field embodiment of a variable transmission. In the illustrated adjustment is a wobble gear.
  • FIG. 3 shows a section along the plane II according to FIG. 5.
  • Fig. 4 - a section as in Figure 3, but in an enlarged view of a single gear.
  • Fig. 5 - a section normal to the central axis I of Figure 2 through the toothing plane of the wobble mechanism.
  • FIG. 6 shows a representation similar to FIG. 1, but with a variant of the transmission shaft.
  • the adjusting gears are shown in their design as Weglehnenne Trents- adjustment for a motor vehicle seat.
  • two adjusting gear are arranged on the outer sides of the vehicle seat.
  • a seat-mounted gear part is designed as a lower part 1 and fixedly arranged on the seat part of the vehicle seat.
  • a rotatable transmission part is designed as a top part 2 and connected in each case on the outside with a backrest, not shown, of the motor vehicle seat.
  • the drive shafts of both adjusting gears are connected to a transmission shaft 7.
  • the adjusting gear with the lower part 1 and the upper part 2 is known as a so-called wobble gear.
  • the upper part 2 has for this purpose an internal toothing 2a, and the lower part 1 an outer toothing 1 a. Both teeth are in meshing engagement with each other and are guided by a drive shaft consisting of an inner part 3 and an eccentric part 4.
  • the inner part 3 is mounted in the upper part 2.
  • a passage 2b is formed on the upper part 2, in which a sliding bearing 9 is arranged.
  • the eccentric 4 is mounted on a slide bearing 8 in the lower part 1.
  • the center points of the bearing points of the eccentric part 4 and the inner part 3 are offset by the distance of the eccentricity e (FIG. 5).
  • the eccentric 4 is rotationally connected to the inner part 3.
  • the backlash of the variable transmission is created with the assembly of the transmission shaft 7 in the transmission.
  • the inner part 3 of the two-part drive shaft is in a torque transmitting connection with the transmission shaft 7.
  • a contour 3c is formed in the inner part 3, which ensures a positive connection with the transmission shaft.
  • the transmission shaft 7 is also in contact with the eccentric part 4 via a curved contact surface 4a.
  • the teeth of the teeth 1 a and 2 a are pushed into each other until they lie against each other without play.
  • the parts of the drive shaft, the inner part 3 and the eccentric 4 are moved within their bearing clearance in the sliding bearing in the direction of the forces F3a and F4a. Due to the forces F3a and F4a, the entire adjusting mechanism is braced, so that it is free of play. So that the force F7 can be introduced into the transmission shaft 7, a second bearing point for the transmission shaft 7 is required. If the transmission shaft 7 is prestressed into the unit consisting of the adjusting mechanism and the second bearing point, the forces F3a and F4a act on the adjusting mechanism the second bearing point the force F7. The distance between this second bearing point of the adjusting, the moment of inertia of the transmission shaft and the size of the bias decide the spring characteristics of the shaft, and thus the size of the forces F3a, F4a and F7.
  • FIG. 6 also shows an arrangement for a motor vehicle seat back.
  • the transmission shaft 7 has been replaced by the transmission shafts 8 and 9.
  • the transmission shafts 8 and 9 are positively connected by the connection members 10, so that torque can be transmitted between the transmission shafts.
  • the connecting elements 10 By the connecting elements 10, the transmission shafts 8 and 9 are mutually braced, so that the forces F3a and F4a rest in the adjusting and the adjusting gear are free of play.
  • the arrangement in Figure 6 has a greater variety of parts, the assembly of the transmission shafts 8 and 9 but initially done without a bias, so that the insertion of the transmission shafts in the adjustment will be easier to implement.
  • the bias voltage is applied by attaching the connecting elements 10.
  • the two transmission shafts 8 and 9 act independently of each other on each one adjusting.
  • the transmission may also be a planetary gear or variants thereof, e.g. the central planetary gear is moved.
  • the invention it is also possible to apply the invention to other transmissions.

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Abstract

Das Verstellgetriebe insbesondere für einen Fahrzeugsitz enthält ein Oberteil und ein Unterteil, die mit Verzahnungen versehen sind, die antriebsmäßig verbunden sind, eine Antriebswelle, die vorzugsweise das Oberteil antreibt und eine drehfeste Übertragungswelle. Das Verstellgetriebe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle aus wenigstens zwei Teilen (3, 4) besteht, die in radialer Richtung gegeneinander verschieblich angeordnet sind, und daß die Übertragungswelle (7) ein Kräftepaar (F3a, F4a) in die Teile (3, 4) der Antriebswelle einleitet.

Description

Verstellgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Verstellgetriebe für einen Kraftzeugsitz insbesondere eine Anordnung zum Spielausgleich für solche Getriebe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bekannten Verstellgetrieben dieser Art (DE 102004007043 B3 und DE 10328300 A1 ) wird ein Spielausgleich vorgeschlagen, bei dem in einer Antriebseinheit 2 Keilsegmente angeordnet sind, die mit einer Federkraft beaufschlagt werden und dadurch die Getriebeeinheit spielfrei verkeilen. Bei Betätigung dieser Getriebe muss zunächst, je nach Drehrichtung, einer der beiden Keile entriegelt werden. Dies geschieht zwar durch Drehung an der Antriebswelle, und ist dadurch vom Benutzer nicht in jedem Fall wahrnehmbar: Bedingt durch äußere Einflüsse wie Temperatur, Verschmutzung oder auch Verschleiß kann das Entriegeln der Keilsegmente sehr schwergängig werden. Beim Einsatz dieser Getriebe als Sitzlehnenneigungsversteller werden in der Regel 2 Verstellgetriebe parallel verbaut, so dass beim Betätigen die Keilsegmente beider Verstellgetriebe möglichst gleichmäßig entriegelt werden müssen. Dies ist nur gewährleistet, wenn die Verstellgetriebe in ihrer Position sehr exakt im Sitz verbaut werden.
Die Funktionseigenschaften dieser Getriebe hängen zudem sehr von der exakten Abstimmung der Federkraft an den Keilsegmenten mit den Reibwerten im Gleitlager und an den Kontaktflächen der Keilsegmente ab. Diese Problematik wird bei den bekannten Lösungen in der Art gelöst, dass die Oberflächen der funktionsrelevanten Bauteile eine sehr hohe Qualität aufweisen. Werden die bekannten Getriebe zur Übertragung von Lastmomenten genutzt, machen sich die Keilsegmente durch eine Verschlechterung des Wirkungsgrads bemerkbar. Die Keilsegmente erhöhen in diesem Fall das Reibmoment in der Lagerstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verstellgetriebe anzugeben, das mit geringem Bauaufwand eine gute Funktion gewährleistet. Die Hauptmerkmale der Funktion sind hierbei, der Wirkungsgrad, ein geringes Leerlaufantriebsmoment und ein Spielausgleich, der das Getriebe nach außen als spielfrei erscheinen lässt. Ein Getriebe kann als spielfrei angesehen werden, wenn es sich, unter der Vorraussetzung, dass keine Betätigung der Antriebswelle erfolgt, zwischen den zu verdrehenden Teilen als drehstarr darstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht in ihrer allgemeinsten Form vor, dass eine als Biegefeder benutzte Übertragungswelle über eine geteilte Antriebswelle eine Federkraft in das Verstellgetriebe einleitet und die Einzelteile des Getriebes damit spielfrei verspannt.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - eine Anordnung von 2 Verstellgetrieben, die mit einer Übertragungswelle 7 verbunden sind, wie es z.B. zum Verstellen einer Kraftfahrzeugsitzlehne üblich ist. Fig. 2 - eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäeßen Ausführungsform eines Verstellgetriebes. Bei dem dargestellten Verstellgetriebe handelt es sich um ein Taumelgetriebe.
Fig. 3 - einen Schnitt entlang der Ebene Il gemäß Figur 5.
Fig. 4 - einen Schnitt wie in Figur 3, jedoch in einer vergrößerten Ansicht auf ein einzelnes Getriebe.
Fig. 5 - einen Schnitt normal zur Mittelachse I aus Figur 2 durch die Verzahnungsebene des Taumelgetriebes.
Fig.6 - eine Darstellung ähnlich Figur 1 , jedoch mit einer Variante der Übertragungswelle.
Die Verstellgetriebe sind in ihrer Ausführung als Sitzlehnenneigungs- verstellgetriebe für einen Kraftfahrzeugsitz dargestellt. Hierfür sind zwei Verstellgetriebe an den Außenseiten des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet. Auf jeder Seite ist ein sitzfestes Getriebeteil als Unterteil 1 ausgebildet und am Sitzteil des Kraftfahrzeugsitzes fest angeordnet. Ein drehbares Getriebeteil ist als Oberteil 2 ausgebildet und jeweils auf der Außenseite mit einer nicht dargestellten Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes verbunden. Die Antriebswellen beider Verstellgetriebe sind mit einer Übertragungswelle 7 verbunden.
Das Verstellgetriebe mit dem Unterteil 1 und dem Oberteil 2 ist als sogenanntes Taumelgetriebe bekannt. Das Oberteil 2 besitzt hierzu eine Innenverzahnung 2a, und das Unterteil 1 eine Außenverzahnung 1 a. Beide Verzahnungen stehen im kämmenden Eingriff miteinander und werden von einer Antriebswelle, bestehend aus einem Innenteil 3 und einem Exzenterteil 4, geführt. Das Innenteil 3 ist im Oberteil 2 gelagert. Hierzu ist am Oberteil 2 ein Durchzug 2b ausgebildet, in dem ein Gleitlager 9 angeordnet ist. Das Exzenterteil 4 ist über ein Gleitlager 8 im Unterteil 1 gelagert. Die Mittelpunkte der Lagerstellen des Exzenterteils 4 und des Innenteils 3 sind um die Strecke der Exzentrizität e (Fig. 5) versetzt. Das Exzenterteil 4 ist verdrehfest mit dem Innenteil 3 verbunden. Hierzu sind an dem Innenteil 3 zwei sich gegenüberliegende parallele ebene Flächen 3b ausgebildet, die zusammen mit den gegenüberliegenden parallelen und ebenen Flächen 4b am Exzenterteil 4 eine Geradführung bilden. Diese Geradführung ist in Richtung der Exzentrizität e ausgebildet. Durch diese Anordnung entsteht eine zweiteilige Antriebswelle mit einer durch die Geradführung veränderbaren Exzentrizität e.
Die Spielfreiheit des Verstellgetriebes entsteht mit der Montage der Übertragungswelle 7 in das Getriebe. Das Innenteil 3 der zweiteiligen Antriebswelle ist in einer Drehmoment übertragenden Verbindung mit der Übertragungswelle 7. Hierzu ist in dem Innenteil 3 eine Kontur 3c ausgebildet, die eine formschlüssige Verbindung mit der Übertragungswelle sicherstellt. Die Übertragungswelle 7 steht zudem über eine gekrümmte Kontaktfläche 4a mit dem Exzenterteil 4 in Kontakt. Durch die Übertragungswelle 7 kann jetzt zum einen ein Antriebsmoment in das Verstellgetriebe eingeleitet werden, zum anderen kann die Übertragungswelle 7 mit einer Kraft F7 beaufschlagt werden. Durch die Kraft F7 entsteht in der Übertragungswelle ein Biegemoment, welches sich dann an den Kontaktflächen 3a und 4a abstützt. Durch die dadurch eingeleiteten Kräfte F3a und F4a wird das Exzenterteil 4 in seiner Geradführung auf dem Innenteil 3 in Richtung einer größer werdenden Exzentrizität e verschoben.
Bei diesem Vorgang werden die Zähne der Verzahnungen 1 a und 2a ineinander geschoben, bis sie spielfrei aneinander liegen. Die Teile der Antriebswelle, das Innenteil 3 und das Exzenterteil 4 werden innerhalb ihres Lagerspiels im Gleitlager in Richtung der Kräfte F3a und F4a verschoben. Bedingt durch die Kräfte F3a und F4a wird das gesamte Verstellgetriebe verspannt, so dass es spielfrei wird. Damit die Kraft F7 in die Übertragungswelle 7 eingeleitet werden kann benötigt man eine zweite Lagerstelle für die Übertragungswelle 7. Wird die Übertragungswelle 7 unter Vorspannung in die Einheit bestehend aus dem Verstellgetriebe und der zweiten Lagerstelle verbaut, wirken im Verstellgetriebe die Kräfte F3a und F4a und an der zweiten Lagerstelle die Kraft F7. Der Abstand dieser zweiten Lagerstelle vom Verstellgetriebe, das Flächenträgheitsmoment der Übertragungswelle und die Größe der Vorspannung entscheiden über die Federeigenschaften der Welle, und damit über die Größe der Kräfte F3a, F4a und F7.
Beim Einsatz des offenbarten Verstellgetriebes als Sitzlehnenneigungsversteller in einem Kraftfahrzeugsitz bietet es sich an, für die zuvor erwähnte zweite Lagerstelle ein zweites Verstellgetriebe zu nutzen. Die Figuren 1 und 3 zeigen eine Anordnung dieser Art.
Durch den vorgespannten Einbau der Übertragungswelle 7 entstehen an beiden Verstellgetrieben die Kräfte F3a und F4a, so dass eine an den Verstellgetrieben (nicht dargestellte) montierte Sitzlehne spielfrei wird.
Figur 6 zeigt auch eine Anordnung für eine Kraftfahrzeugsitzlehne. Die Übertragungswelle 7 ist hierbei ersetzt worden durch die Übertragungswellen 8 und 9. Die Übertragungswellen 8 und 9 werden durch die Verbindungselemente 10 formschlüssig verbunden, so dass ein Drehmoment zwischen den Übertragungswellen übertragen werden kann. Durch die Verbindungselemente 10 werden die Übertragungswellen 8 und 9 gegenseitig verspannt, so dass in den Verstellgetriebe die Kräfte F3a und F4a anliegen und die Verstellgetriebe spielfrei werden. Im Gegensatz zur Anordnung in Figur 1 hat die Anordnung in Figur 6 eine größere Teilevielfalt, die Montage der Übertragungswellen 8 und 9 geschieht aber zunächst einmal ohne eine Vorspannung, so dass das Einführen der Übertragungswellen in die Verstellgetriebe einfacher zu realisieren sein wird. Nachdem die Übertragungswellen in die Verstellgetriebe eingeführt wurden, wird die Vorspannung durch Anbringen der Verbindungselemente 10 aufgebracht. Außerdem wirken die beiden Übertragungswellen 8 und 9 unabhängig voneinander auf jeweils ein Verstellgetriebe.
Auch zur Auslegung der Federeigenschaften der Übertragungswellen gibt es eine höhere Variationsmöglichkeit.
Bei dem Getriebe kann es sich auch um ein Planetengetriebe oder Varianten davon handeln, wobei dann z.B. das zentrale Planetenrad verschoben wird. Es kommt aber auch in Betracht, die Erfindung auf andere Getriebe anzuwenden.

Claims

Patentansprüche
1 . Verstellgetriebe insbesondere für einen Fahrzeugsitz, mit einem Oberteil und einem Unterteil, die mit Verzahnungen versehen sind, die antriebsmäßig verbunden sind, mit einer Antriebswelle, die vorzugsweise das Oberteil antreibt, und einer drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Übertragungswelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle aus wenigstens zwei Teilen (3,4) besteht, die in radialer Richtung gegeneinander verschieblich angeordnet sind, und dass die Übertragungswelle (7) ein Kräftepaar (F3a, F4a) in die Teile (3, 4) der Antriebswelle einleitet.
2. Verstellgetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kräftepaar (F3a, F4a) mit der Übertragungswelle (7) ortsfest umlaufend ist.
3. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kräftepaar (F3a, F4a) in radialer Richtung, bezogen auf die Mittelachse des Verstellgetriebes, wirkt.
4. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte des Kräftepaars (F3a und F4a) in entgegengesetzte Richtungen weisen.
5. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle aus einem Innenteil (3) und einem Exzenterteil (4) besteht, und dass das Exzenterteil (4) in einer Geradführung auf dem Innenteil (3) geführt ist.
6. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (2) und/oder das Unterteil (1 ) mit einer Hohlradverzahnung versehen ist.
7. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (2) und/oder das Unterteil ( 1 ) mit einer Stirnradverzahnung versehen ist.
8. Verstellgetriebe nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (2) oder das Unterteil (1 ) eine Hohlradverzahnung und das jeweils andere Teil eine Stirnradverzahnung aufweisen.
9. Verstellgetriebeanordnung mit wenigstens zwei Verstellgetrieben nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellgetriebe von der Übertragungswelle (7) gleichsinnig angetrieben werden und dass die Übertragungswelle (7) in die Verstellgetriebe jeweils ein Kräftepaar (F3a, F4a) einleitet.
10. Verstellgetriebeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswelle (7) bedingt durch ihre Einbauposition durch Biegespannungen vorgespannt ist.
1 1 . Verstellgetriebeanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswelle durch einen Verbund von 2 Übertragungswellen (8, 9) gebildet ist.
1 2. Verstellgetriebeanordnung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungswellen (8, 9) durch mindestens ein Verbindungselement (10), formschlüssig drehmomentübertragend verbunden sind.
13. Verstellgetriebeanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement ( 10) die Übertragungswellen (8, 9) mit einer Kraft (F7) beaufschlagt, und dass dadurch die Übertragungswellen (8, 9) in dem jeweiligen Verstellgetriebe das Kräftepaar (F3a, F4a) erzeugen.
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