DE10027866A1

DE10027866A1 - Sitzhöheneinsteller-Antrieb für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE10027866A1
Application number: DE10027866A
Authority: DE
Inventors: Kai Schumann
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-20
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: DE10027866B4; US20040099033A1

Abstract

Bei einem Sitzhöheneinsteller-Antrieb (10) für ein Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Freilauf zur Steuerung der Übertragung eines Drehmoments, wobei der Freilauf durch Schaltelemente (237) zwischen einem gesperrten und wenigstens einem freigeschalteten Zustand schaltbar ist, sind die Schaltelemente (237) zum Schalten des Freilaufs wenigstens teilweise axial zum Freilauf bewegbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitzhöheneinsteller-Antrieb für einen Fahrzeugsitz, ins besondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 und einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An spruches 10.

Aus der DE 44 00 910 A1 ist ein Sitzhöheneinsteller-Antrieb dieser Art bekannt, dessen Schrittmechanik für beide Einstellrichtungen symmetrisch eine Pumpbewe gung ermöglicht. Dadurch wird eine Welle angetrieben, die wiederum über ein Ge triebe das Sitzgestell des Fahrzeugsitzes einstellt. Bei der mittels eines Betätigungs hebels vorgenommenen Pumpbewegung erfolgt eine Kraftübertragung mittels eines Klinkenschaltwerks, d. h. mit Klinken, die in Eingriff mit einem Zahnrad gebracht werden. Gleichzeitig wird ein Freilauf freigeschaltet, der in der gesperrten Richtung ein Zurückdrehen der Welle verhindert. Da der Betätigungshebel manuell betätigt wird, ist aus Gründen der Anatomie des Sitzbenutzers der mögliche Schwenkbereich des Betätigungshebels in jede Richtung auf etwa 20° bis 25° beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Sitzhöheneinsteller-Antrieb der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sitzhöheneinsteller-Antrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Aus gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Sitzhöheneinsteller-Antrieb ist vorzugsweise so ausgebildet, daß nur zum Anheben des Sitzgestells das Klinkenschaltwerk eine Pumpbewegung durchführt ("Hochpumpen"), während zum Absenken lediglich der Freilauf freige schaltet wird ("Runterfahren"). Der Schwenkbereich des Betätigungshebels steht dann weitgehend für das Hochpumpen zur Verfügung. Diese Vergrößerung des Schwenkbereichs erhöht den Betätigungskomfort. Dadurch, daß die Schaltelemente zum Schalten des Freilaufs wenigstens teilweise axial zum Freilauf bewegbar sind, können unterschiedliche Freischaltrichtungen des Freilaufs entkoppelt werden. Die Schaltung für den Freilauf wird dann vereinfacht, was die Herstellung kostengünsti ger macht. Zudem kann der erforderliche Bauraum verringert werden. Vorzugsweise ist der Freilauf in eine von zwei Drehrichtungen durch eine Bewegung der Schalte lemente rein in Umfangsrichtung (azimuthal) freischaltbar, während er in die andere Drehrichtung durch eine Umlenkung der axialen Bewegung der Schaltelemente in eine Bewegung in gegensinniger Umfangsrichtung freigeschaltet wird. Die Umlen kung erfolgt vorzugsweise durch Schrägen.

Um die axiale Bewegung der Schaltelemente auszulösen, sind vorzugsweise Kugeln vorgesehen, welche in radialer Richtung geführt und in Umfangsrichtung gleich mäßig um die Drehachse des Freilaufs herum angeordnet sind. Die Kugeln sind vor zugsweise in Kulissenbahnen geführt, welche einen in axialer Richtung nicht konstanten Querschnitt aufweisen. Eine Bewegung der Kugeln in Umfangsrichtung kann dann die gewünschte axiale Bewegung hervorrufen. Aus Verschleißgründen wirken die Kugeln vorzugsweise nicht direkt auf das Teil mit den Schaltelementen, sondern zwischen den Kugeln und den Schaltelementen ist eine flache Druckscheibe angeordnet.

Der Begriff "Sitzhöheneinsteller" soll so zu verstehen sein, daß hierunter auch ge mischte Sitzhöhen- und -neigungseinsteller sowie reine Sitzneigungseinsteller fal len, bei denen beispielsweise nur bestimmte Bereiche des Sitzes relativ zu anderen Bereichen des Sitzes ihre Höhe ändern. Der erfindungsgemäße Antrieb entspre chend vielseitig in verschiedenen Fahrzeugsitzen einsetzbar.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus einer anderen Per spektive, und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes.

Ein höheneinstellbarer Fahrzeugsitz 201 eines Kraftfahrzeuges weist ein Sitzgestell 203 mit einem Sitzrahmen 205 auf. Das Sitzgestell 203 ist mittels eines Sitzhöhen einsteller-Antriebs 210 - hinsichtlich der Sitzhöhe - manuell stufenlos einstellbar. Der Sitzhöheneinsteller-Antrieb 210 weist ein Ritzel 212 auf, das über eine nicht näher dargestellte Welle in Getriebeverbindung mit einem beweglichen Teil des Sitzgestells 203 steht. Das Ritzel 212 weist an seiner nach außen weisenden Stirn seite einen einstückig daran ausgebildeten, zylindrischen, mit der Drehachse des Ritzels 212 fluchtenden Zapfen 218 auf. Der Zapfen 218 ist in einer Gehäuseplatte 216 und einem später beschriebene Gehäusedeckel 226 gelagert und wird über einen Freilauf geschaltet, d. h. freigegeben oder gesperrt. Die Orientierung des Ritzels 212 samt Zapfens 218 bestimmt die nachfolgenden Richtungsangaben. Die Gehäuseplat te 216 ist beispielsweise mit dem Sitzrahmen 205 des Sitzgestells 203 verbunden.

Durch eine Drehung der Welle relativ zur Gehäuseplatte 216 ändert sich die Sitzhö he.

Der Freilauf ist in einem Freilaufgehäuse 214 angeordnet, welches durch eine Kerbverzahnung drehfest mit dem Zapfen 218 in Verbindung steht. Der Zapfen 218 steht mit seinem vom Ritzel 212 abgewandten, freien Ende über das Freilaufgehäuse 214 über. Der Zapfen 218 weist in dem überstehenden Bereich hintereinander einen zylindrischen, ersten Abschnitt mit größerem Durchmesser und daran anschließend an seinem freien Ende einen ebenfalls zylindrischen, zweiten Abschnitt mit kleine rem Durchmesser auf. Auf dem ersten Abschnitt des Zapfens 218 ist ein gezahntes Mitnehmerrad 222 drehbar gelagert. Der zweite Abschnitt des Zapfens 218 ist in einem ringförmigen Flanschabschnitt 226' des Gehäusedeckels 226 gelagert, wobei auf dem Flanschabschnitt 226' ein zweiarmiger Handhebel 227 schwenkbar gelagert ist. Der einstückig am Gehäusedeckel 226 ausgebildete Flanschabschnitt 226' kann zusammen mit dem ersten Abschnitt des Zapfens 218 ein durchgängiges Lager von konstantem Durchmesser bilden.

Der näherungsweise scheibenförmige Gehäusedeckel 226 ist relativ zur Gehäuse platte 216 fest angeordnet. Der Gehäusedeckel 226 weist in seinem radial äußeren Bereich, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, drei Kulissenbahnen 229 auf. Die Kulissenbahnen 229 weisen in Umfangsrichtung am jeweils entsprechend gleichen Ende einen Querschnitt auf, der sich in der vom Handhebel 227 abgewandten axia len Richtung verjüngt. Der Handhebel 227 weist in dem radial um den Flanschab schnitt 226' herum gelegenen Bereich, in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, drei durchgängige, zylindrische Bohrungen als Kugelführungen 231 auf. Innerhalb jeder dieser Kugelführungen 231 ist eine Kugel 233 angeordnet, welche auf der dem Gehäusedeckel 226 zugewandten Seite innerhalb jeweils einer Kulissenbahn 229 zu liegen kommt.

Zwischen dem Mitnehmerrad 222 und dem Handhebel 227 ist eine ringförmige Druckscheibe 235 angeordnet, welche radial außen so abgestützt ist, daß sie axial verschiebbar, aber nicht um ihre Symmetrieachse drehbar ist. Die Druckscheibe 235 liegt in axialer Richtung auf einer Stirnseite am Mitnehmerrad 222 und auf der an deren Stirnseite an den drei Kugeln 233 an. Die Druckscheibe 235 verhindert einen Verschleiß des Mitnehmerrades 222 durch die Kugeln 233, indem die Relativbewe gung zwischen Druckscheibe 235 und Mitnehmerrad 222 flächig erfolgt. Das Mit nehmerrad 222 weist in axialer Richtung von derjenigen Stirnseite abstehend, wel che der Gehäuseplatte 216 zugewandt ist, sechs säulenförmige Mitnehmerarme 237 auf. Jeder Mitnehmerarm 237 ist im Übergangsbereich zur Scheibe des Mitnehmer rades 222 mit einer schräg zum Mitnehmerarm 237 geneigten Keilfläche 237' ver sehen. Alle sechs Keilflächen 237' weisen in Umfangsrichtung in die gleiche Rich tung. Die Mitnehmerarme 237 sind durch entsprechende Öffnungen im Freilaufge häuse 214 gesteckt. Ein Federelement 239 zwischen dem Mitnehmerrad 222 und dem Freilaufgehäuse 214 drückt das Mitnehmerrad 222 in die Ausgangsposition, d. h. so, daß die Keilflächen 237' sich wieder außerhalb des Freilaufgehäuses 214 befinden.

Der Sitzhöheneinsteller-Antriebs 210 wird mittels eines nur schematisch dargestell ten Betätigungshebels 220 betätigt, wobei zum Anheben des Sitzgestells 203 ein "Hochpumpen" und zum Absenken ein "Runterfahren" erfolgt. Beim "Hoch pumpen" schwenkt der Betätigungshebel 220 aus einer Ausgangsposition heraus nach oben zunächst den Handhebel 227, an welchem eine nicht dargestellte Klinke in der in Fig. 1 am unteren Ende des Handhebels 227 dargestellten Bohrung gelagert ist. Die Klinke gelangt dadurch in Eingriff mit der Außenverzahnung des Mitneh merrades 222 und dreht dieses (in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn). Über die Mit nehmerarme 237 wird der Freilauf in die Drehrichtung freigeschaltet und nach ei nem kleinen Leerhub das Freilaufgehäuse 214 mitgenommen. Das Freilaufgehäuse 214 bewegt über den Zapfen 218 das Ritzel 212, das wiederum die Welle dreht, welche das Sitzgestell 203 anhebt. Der Betätigungshebel 220 wird dann zurückge schwenkt, wobei der Handhebel 227 zurückgeführt und die Klinke ausgehoben und relativ zum Mitnehmerrad 222 in Umfangsrichtung verschoben wird. Diese Bewe gungsabläufe werden entsprechend oft wiederholt. Es erfolgt dabei keine axiale Bewegung des Mitnehmerrades 222.

Zum "Runterfahren" wird über den nach unten schwenkenden Betätigungshebel 220 der Handhebel 227 geschwenkt. Die Kugeln 233 in ihren Kugelführungen 231 ge langen dadurch in den Endbereich der Kulissenbahnen 229, welcher so verjüngt ist, daß die Kugeln 233 in axialer Richtung zur Druckscheibe 235 gedrückt werden. Die Druckscheibe 235 wiederum drückt auf das Mitnehmerrad 222, welches entgegen der Kraft des Federelementes 239 tiefer in das Freilaufgehäuse 214 gedrückt wird. Aufgrund der Keilflächen 237' vollführt das Mitnehmerrad 222 mit seinen Mitneh merarmen 237 zusätzlich zu der axialen Bewegung noch eine Bewegung in Um fangsrichtung (in Fig. 1 im Uhrzeigersinn), mit welcher es den Freilauf in diese neue Richtung freischaltet. Das Ritzel 212 mit der Welle kann sich dann drehen. Aufgrund des Gewichtes des Fahrzeugsitzes 201 und des Sitzbenutzers sinkt das Sitzgestell 203 abwärts. Ein Anschlag, beispielsweise für den Handhebel 227, oder das Ende der Kulissenbahnen 229, verhindert, daß das Mitnehmerrad 222 in seiner Endstellung in Kontakt mit dem Freilaufgehäuse 214 kommt, so daß übermäßige axiale Druckkräfte vermieden werden.

Bezugszeichenliste

201

Fahrzeugsitz

203

Sitzgestell

205

Sitzrahmen

210

Sitzhöheneinsteller-Antrieb

212

Ritzel

214

Freilaufgehäuse

216

Gehäuseplatte

218

Zapfen

220

Betätigungshebel

222

Mitnehmerrad

226

Gehäusedeckel

226

' Flanschabschnitt

227

Handhebel

229

Kulissenbahn

231

Kugelführung

233

Kugel

235

Druckscheibe

237

Mitnehmerarm

237

' Keilfläche

239

Federelement

Claims

1. Sitzhöheneinsteller-Antrieb für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Freilauf zur Steuerung der Übertragung eines Drehmoments, wobei der Freilauf durch Schaltelemente (237) zwischen einem gesperrten und wenigstens einem freigeschalteten Zustand schaltbar ist, da durch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (237) zum Schalten des Frei laufs wenigstens teilweise axial zum Freilauf bewegbar sind.

2. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf in zwei Drehrichtungen freischaltbar ist, wobei der Freilauf in wenigstens eine Drehrichtung durch eine Bewegung der Schaltelemente (237) in Umfangsrichtung freigeschaltet wird.

3. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf in einer Drehrichtung durch eine Umlenkung der axialen Bewe gung der Schaltelemente (237) in eine Bewegung in Umfangsrichtung freige schaltet wird.

4. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der axialen Bewegung der Schaltelemente (237) durch schräge Flächen (237') erfolgt.

5. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Freilauf durch die axiale Bewegung der Schaltelemente (237) nur in eine einzige Drehrichtung freischaltbar ist, wobei die freischalten den Bewegung des Freilaufs für die andere Drehrichtung von der axialen Be wegung der Schaltelemente (237) entkoppelt ist.

6. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß zur Auslösung der axialen Bewegung der Schaltelemente (237) Kugeln (233) vorgesehen sind.

7. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (233) in Kulissenbahnen (229) geführt sind.

8. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Kulissenbahnen (229) einen in axialer Richtung nicht konstanten Querschnitt aufweisen.

9. Sitzhöheneinsteller-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen den Kugeln (233) und den Schaltelementen (237) eine Druckscheibe (235) angeordnet ist.

10. Fahrzeugsitz mit einem höheneinstellbaren und/oder neigungseinstellbaren Sitzgestell (3) und einem Sitzhöheneinsteller-Antrieb (10) nach einem der An sprüche 1 bis 9.