DE102009008131A1

DE102009008131A1 - Verstelleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102009008131A1
Application number: DE102009008131A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bethge
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH
Current assignee: Faurecia Automotive GmbH
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zur Verstellung eines ersten Bauteils (2, 4) relativ zu einem zweiten Bauteil (3), die aufweist: einen Elektromotor (5), der eine Schnecke (9) antreibt, ein Getriebe (6), das ein Getriebegehäuse (8) und eine in dem Getriebegehäuse (8) aufgenommene, von der Schnecke (9) angetriebene Spindelmutter (12) aufweist, und eine in der Spindelmutter (12) aufgenommene, entlang ihrer Längsachse (B) verstellbare Spindel (7), wobei die Verstelleinrichtung (1) eine erste Lageranbindung (15) zur schwenkbaren Anbringung an einem ersten Bauteil (2, 4) und die Spindel (7) eine zweite Lageranbindung (14) zur schwenkbaren Anbringung an einem zweiten Bauteil (3) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Lageranbindung (15) im Getriebegehäuse (8) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung, die insbesondere in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann. Die Verstelleinrichtung dient zum Verstellen von zwei Bauteilen relativ zueinander und kann insbesondere als Fahrzeugsitz-Verstelleinrichtung zum Verstellen von zwei Elementen eines Fahrzeugsitzes oder auch zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes auf chassisfesten Unterschienen eingesetzt werden. Weiterhin sind auch andere Verwendungen, insbesondere in Land- und Luftfahrzeugen möglich.
Derartige Verstelleinrichtungen weisen einen Elektromotor auf, der eine Schnecke antreibt, die selbsthemmend ein Schneckenrad dreht, das als Spindelmutter mit einer Innenverzahnung ausgebildet ist, die mit dem Außengewinde der Spindel in Eingriff ist. Im Allgemeinen ist die Schnecke direkt auf der Motorwelle ausgebildet, so dass das Getriebe lediglich aus dem Eingriff der Schnecke in die Außenverzahnung der Spindelmutter sowie dem Eingriff der Innenverzahnung der Spindelmutter in die Außenverzahnung der Spindel gebildet wird.
Der Motor und das Getriebe sind hierbei als eine Einheit ausgebildet, die schwenkbar an einem Bauteil angebracht ist. Die Spindelmutter ist in dem Getriebe axial gesichert, so dass bei ihrer Drehung die Spindel in Längsrichtung verstellt wird und durch das Getriebe durchtaucht. Die somit nicht rotierende Spindel wird an ihrem Ende an dem zweiten Bauteil angelenkt, so dass eine Längsverstellung mit gelenkiger Anbindung ermöglicht wird.
Die DE 2003 04 949 U1 zeigt eine entsprechende Verstelleinrichtung, bei der das Spindelende gelenkig an einem Adapter befestigt ist, der wieder um in ein Sitzseitenteil eingehängt ist. Das Getriebe weist einen äußeren Käfig aus etwa fünf Platten auf, der über vier Befestigungsschrauben an einem Befestigungsrahmen befestigt ist. In dem Käfig ist wiederum ein inneres Gehäuse schwenkbar gelagert. Hierzu weist das Gehäuse an seinem vorderen und hinteren Ende eine abgerundete Form bzw. Kalottenform auf, die in einer entsprechenden Innenwandung des äußeren Käfigs schwenkbar anliegt. Die Spindel ist durch einen Gehäuseschlitz des Käfigs geführt und kann somit mitsamt dem inneren Gehäuse innerhalb des von dem äußeren Gehäuseschlitz des Käfigs freigegebenen Schwenkbereich geschwenkt werden.
Eine derartige Ausbildung ist jedoch recht komplex und kostspielig, da eine Vielzahl von Bauteilen zur Aufnahme des Getriebes und zur Befestigung an den Bauteilen erforderlich ist.
Die DE 100 34 025 B4 zeigt eine weitere Verstelleinrichtung, bei der eine Spindelmutter an ihrer Außenseite kalottenförmig bzw. rund mit Nuten ausgebildet ist und schwenkbar in einem Sicherungsring aufgenommen ist, der nach Art einer Krone mit einem zylindrischen Bereich und Stegen ausgebildet ist.
Auch derartige Ausbildungen für eine schwenkbare Aufnahme sind komplex und erfordern eine Vielzahl von Bauteilen.
Die 10 2004 056 707 A1 beschreibt insbesondere mit Bezug zu ihrer 16 eine Sitzverstellung, bei der die Schnecke mitsamt Spindelmutter in einer quaderförmigen Halterung aufgenommen ist, die über einen freien Arm an einem Arm einer feststehenden Halterung angelenkt ist. Auch hier ist somit ein inneres Gehäuse in einem äußeren Gehäuse aufgenommen, das wiederum aufwendig über einen freistehenden Arm an einem der Bauteile angelenkt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zu schaffen, die mit relativ geringem Aufwand und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weiterhin sind ein Fahrzeugsitz mit einer derartigen Verstelleinrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen dieser Verstelleinrichtung vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird somit das Getriebegehäuse, das die Spindelmutter und die Schnecke aufnimmt, direkt mit der Lageranbindung zur schwenkbaren Anbindung an eines der Bauteile ausgebildet.
Erfindungsgemäß kann somit eine geringere Teileanzahl als bei herkömmlichen Systemen erreicht werden. Insbesondere ist nicht mehr die Ausbildung eines inneren Gehäuses und eines äußeren Käfigs erforderlich. Durch die geringere Teilevielzahl können Gewicht und Herstellungskosten sowie gegebenenfalls auch der erforderliche Bauraum verringert werden.
Das Getriebegehäuse kann insbesondere durch ein Druckgussverfahren hergestellt werden. Insbesondere kann ein topfartiger oder napfartiger Gehäusegrundkörper, in dem die Spindelmutter und die Schnecke bzw. das Ende der Motorwelle aufgenommen sind, durch ein Gussverfahren hergestellt werden und mit einem zusätzlichen Gehäusedeckel verschlossen werden, wobei der Gehäusedeckel wiederum mit einfacher Gestaltung ausgebildet wird und z. B. wiederum durch ein Gussverfahren oder auch als Stanzteil oder Pressteil herstellbar ist. Bei Verwendung eines Leichtmetalls, insbesondere Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, kann somit der Gehäusegrundkörper insbesondere durch ein Druckgussverfahren hergestellt werden. Bei Verwendung von Kunststoff kann entsprechend ein Spritzgussverfahren zur Ausbildung des Gehäusegrundkörpers eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß können hierbei die Spindelmutter bzw. Schneckenrad, das Motorwellenlager und die Lageranbindung zur schwenkbaren Befestigung in dem als Gussteil ausgebildeten Gehäusegrundkörper ausgebildet werden.
Diese Lageranbindung des Gehäusegrundkörpers kann insbesondere durch ein Befestigungsauge bzw. eine Befestigungslasche erfolgen, die in dem Gussverfahren durch einen Schieber hergestellt wird. Erfindungsgemäß können insbesondere die Motorwellenachse bzw. Schneckenachse und die Schwenkachse der gehäuseseitigen Lageranbindung parallel zueinander verlaufen, so dass im Gehäusegrundkörper die Ausbildung des Motorwellenlagers sowie die Ausbildung des Lagerauges für die schwenkbare Anbindung in dem Herstellungswerkzeug durch zwei Schieber mit gleicher Schieberichtung ausgebildet werden können. Ergänzend kann in dem Gehäusegrundkörper insbesondere noch eine Öffnung für die durchtauchende Spindel ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß kann hierbei der Drehpunkt der Lageranbindung außerhalb der Spindelachse liegen, so dass bei einer Druckbelastung auf die Spindel, wie sie insbesondere bei einem Fahrzeugcrash auftreten kann, z. B. bei einem Heck-Crash auf die Sitzlängsverstellung, ein definiertes Biegemoment auf die Spindel einwirkt. Dieser Fall wird erfindungsgemäß als vorteilhaft erkannt gegenüber einer herkömmlichen Anordnung, bei der die Schwenkachse bzw. der Drehpunkt der Lageranbindung zentrisch auf der Spindelachse liegt und somit die bei der Druckbelastung gegebenenfalls entstehende Knickbewegung der Spindel nicht definiert ist.
Erfindungsgemäß kann somit auf überraschend einfache Weise eine deutliche Kostenreduzierung und Reduzierung der Teilevielzahl sowie eine Ausbildung mit geringem Gewicht und hoher Sicherheit erreicht werden. Hierbei wird auch erkannt, dass die erforderlichen Formgebungen für den Durchtritt der Spindel sowie die Lageranbindung gerade bei einem Gussverfahren sehr zweckmäßig durch entsprechende Schieber ausgebildet werden können.
Die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung ist insbesondere für Einsätze mit geringem Platzbedarf und geringem Gesamtgewicht geeignet. Hierbei sind insbesondere Verwendungen in Fahrzeugsitzen, z. B. Kraftfahrzeugsitzen oder auch Sitzen von Luftfahrzeugen möglich. Weiterhin sind auch andere Verstellungen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen bzw. Automobilen oder auch z. B. in Luftfahrzeugen möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung in einer Ansicht entlang der Motorachse;
2 eine perspektivische Ansicht der Verstelleinrichtung aus 1; und
3a, b eine Seitenansicht und Draufsicht auf die Verstelleinrichtung.
Eine erfindungsgemäße Verstelleinrichtung 1 ist als Fahrzeugsitzverstelleinrichtung vorgesehen und dient zur Verstellung eines hier nicht detaillierter gezeigten ersten Bauteils eines zweiten Bauteils 3 relativ zu einem ersten Bauteil 2. Hierbei kann z. B. als erstes Bauteil 3 ein Sitzrahmen 3 auf chassisfesten Sitzschienen 2 längs verstellt werden, wobei die Verstelleinrichtung 1 z. B. an einem Aufnahmebracket 4 angebracht ist, das wiederum an den chassisfesten Sitzschienen 2 befestigt ist. Andere erfindungsgemäße Verstellungen können z. B. das Schwenken des Sitzkissens gegenüber dem Sitzrahmen, die Neigungsverstellung der Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil und die Höhenverstellung einer Kopfstütze an der Rückenlehne sein.
Die Verstelleinrichtung 1 weist einen Elektromotor 5 mit einem zylindrischen Motorgehäuse 5a und einer Steckbuchse 5b für die elektrische Kontaktierung auf. An dem Elektromotor 5 ist eine Getriebe 6 angebracht, das eine Spindel 7 in deren Längsrichtung, d. h. entlang der Spindelachse B, translatorisch verstellt. Das Getriebe 6 weist hierbei ein zweiteiliges Getriebegehäuse 8 auf, durch das sich eine Motorwelle des Elektromotors 5 erstreckt, die an ihrem getriebeseitigen Ende in an sich bekannter Weise als Schnecke 9 ausgebildet ist, die sich somit um die Drehachse A der Motorwelle dreht. Weiterhin ist in dem Getriebegehäuse 8 eine Spindelmutter 12 aufgenommen, die in 3a, b gestrichelt eingezeichnet ist und als Schneckenrad mit der Schnecke 9 in Eingriff ist.
Die Spindelmutter 12 ist hierbei in dem Getriebegehäuse 8 ohne axiales Spiel aufgenommen, so dass sie von der Schnecke 9 gedreht wird und hierdurch die Spindel 7 in deren Axialrichtung B rein translatorisch ohne eigene Drehung bzw. Rotation verstellt. Die Spindel 7 ist somit durchtauchend in dem Getriebe 6 aufgenommen.
Ein Befestigungsauge 15 ist als erste Lageranbindung mit Schwenkachse C direkt im Getriebegehäuse 8 ausgebildet. Am Ende der Spindel 7 ist ein Befestigungsauge 14 als zweite Lageranbindung zur gelenkigen Befestigung am zweiten Bauteil 3 ausgebildet. Durch das Befestigungsauge 15 und das Aufnahmebracket 4 ist ein Lagerbolzen 18 gesetzt. Entsprechend ist ein weiterer Lagerbolzen 18 durch das Befestigungsauge 14 am Spindelende sowie das Bauteil 3 gesetzt. Somit wird eine gelenkige Verstellung zwischen den Befestigungsaugen 14, 15 ermöglicht.
Das Getriebegehäuse 8 ist zweiteilig mit einem Gehäusegrundkörper 8a und einem Gehäusedeckel 8b ausgebildet. Der Gehäusegrundkörper 8a ist topf- bzw. napfförmig als Gusteil ausgebildet. Bei einer Fertigung aus Alumi nium kann der Gehäusegrundkörper 8a vorteilhafterweise durch ein Druckgussverfahren ausgebildet werden. In dem Gehäusegrundkörper 8a sind das erste Befestigungsauge 15 sowie eine Motorwellenaufnahme 20 zur Lagerung der Motorwelle bzw. der Schnecke 9 ausgebildet, wobei das erste Befestigungsauge 15 sowie die Motorwellenaufnahme 20 durch in dem Werkzeug zur Ausbildung des Gussteils eingeführte Stempel ausgebildet werden, die somit in gleicher bzw. paralleler Schieberichtung in das Werkzeug eingesetzt werden. Der Gehäusedeckel 8b kann ebenfalls als Gussteil oder gegebenenfalls als Stanzteil oder Pressteil ausgebildet sein und ist mit dem Gehäusegrundkörper 8a z. B. verschraubt, verstemmt oder verschweißt. Der Gehäusegrundkörper 8a ist weiterhin mit dem Motorgehäuse 5a verbunden, z. B. verstemmt oder verschraubt.
Die Spindelmutter 12 ist in dem Gehäuseboden 8a aufgenommen und durch den Gehäuseboden 8a und den Gehäusedeckel 8b axial gesichert.
Somit dient das Getriebegehäuse 8, insbesondere der als Druckgussteil ausgebildete Gehäusegrundkörper 8a, sowohl zur Aufnahme der Spindelmutter 12 als auch zur Ausbildung des Befestigungsauges 15 und zur Anbindung am Motorgehäuse 5a.
Bei einer Verstellung schwenkt somit die Verstelleinrichtung 1 um das Befestigungsauge 15 als Schwenkachse. Weiterhin erfolgt eine gelenkige Verstellung im Befestigungsauge 14 am Spindelende.
Die Verstelleinrichtung 1 ist grundsätzlich selbsthemmend, so dass in der Regel keine weitere Arretierung des beweglichen Bauteils, also z. B. des Im Falle einer starken Druckbelastung bzw. Stauchung zwischen den Befestigungsaugen 14, 15, z. B. bei einem Heck-Crash des Fahrzeuges, tritt ein definiertes Moment an der Verstelleinrichtung 1 bzw. an der Spindel 7 auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 200304949 U1 [0004]
- DE 10034025 B4 [0006]

Claims

Verstelleinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zur Verstellung eines ersten Bauteils (2, 4) relativ zu einem zweiten Bauteil (3) die aufweist: einen Elektromotor (5), der eine Schnecke (9) antreibt, ein Getriebe (6), das ein Getriebegehäuse (8) und eine in dem Getriebegehäuse (8) aufgenommene, von der Schnecke (9) angetriebene Spindelmutter (12) aufweist, und eine in der Spindelmutter (12) aufgenommene, entlang ihrer Längsachse (B) verstellbare Spindel (7), wobei die Verstelleinrichtung (1) eine erste Lageranbindung (15) zur schwenkbaren Anbringung an einem ersten Bauteil (2, 4) und die Spindel (7) eine zweite Lageranbindung (14) zur schwenkbaren Anbringung an einem zweiten Bauteil (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lageranbindung (15) im Getriebegehäuse (8) ausgebildet ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (8) aus einem Gehäusegrundkörper (8a) und einem mit dem Gehäusegrundkörper (8a) verbundenen Gehäusedeckel (8b) gebildet ist, wobei die Spindelmutter (12) in dem Gehäusegrundkörper (8a) aufgenommen ist und die erste Lageranbindung (15) in dem Gehäusegrundkörper (8a) ausgebildet ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (9) direkt auf der Motorwelle des Elektromotors (5) ausgebildet ist und der Gehäusegrundkörper (8a) eine Motorwellenaufnahme (20) zur Aufnahme und Lagerung der Motorwelle aufweist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusegrundkörper (8a) als Gussteil, z. B. Druckgussteil aus Aluminium oder Spritzgussteil aus Kunststoff ausgebildet ist.
Verstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (8b) als Gussteil, Stanzteil oder Pressteil ausgebildet ist.
Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusegrundkörper (8a) mit einem Motorgehäuse (5a) des Elektromotors (5) verbunden, z. B. verschraubt oder verstemmt ist.
Verstelleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (C) der ersten Lageranbindung (15) und die Drehachse (A) der Motorwelle des Elektromotors (5) parallel verlaufen.
Verstelleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (C) der ersten Lageranbindung (15) außerhalb der Spindelachse (B) liegt.
Verstelleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fahrzeugsitzverstelleinrichtung (1) zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes gegenüber einem chassisfesten Bauteil oder zweier Fahrzeugsitzbauteile gegeneinander ist.
Fahrzeugsitz mit einer Verstelleinrichtung nach Anspruch 9.
Verfahren zum Herstellen einer Verstelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (8) zusammengesetzt wird aus einem Gehäusegrundkörper (8a), der die Schnecke (9) und die Spindelmutter (12) aufnimmt, und einem dem Gehäusegrundkörper (8a) verschließenden Gehäusedeckel (8b), wobei der Gehäusegrundkörper (8a) durch ein Gussverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusegrundkörper (8a) durch ein Druckgussverfahren aus einem Leichtmetall oder durch ein Spritzgussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäusegrundkörper (8a) die erste Lageranbindung (15) und eine Öffnung für die Spindel (7) durch zwei Schieber mit gleicher Schieberichtung ausgebildet werden.