DE10355821B4 - Antrieb für einen Fahrzeugsitzeinsteller - Google Patents

Abstract

Antrieb für einen Fahrzeugsitzeinsteller mit einem manuell schwenkbaren Antriebshebel (15), der in einer Pumpbewegung mehrfach aus einer Nullstellung heraus auslenkbar und wieder in die Nullstellung rückführbar ist, um bei jeder Auslenkung aus der Nullstellung heraus – nach Einkuppeln eines Elementes (35) in ein Antriebsrad (51) – eine gerichtete Drehbewegung eines Abtriebselementes (55) zum Antrieb eines selbsthemmenden Getriebes (7) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sperrelement (69) in der Nullstellung das Abtriebselement (55) sperrt und mit der Auslenkung des Antriebshebels (15) freigibt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Fahrzeugsitzeinsteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
• Aus der EP 1 002 691 A2 ist ein Antrieb dieser Art bekannt, dessen Antriebshebel ein Kippelement mit zwei angeformten Zahnbereichen schwenkt, wobei je nach Schwenkrichtung einer der Zahnbereiche mittels direktem Zahneingriff in ein Antriebsrad einkuppelt und dann dieses Antriebsrad in eine Richtung gedreht wird. Ein selbsthemmendes Getriebe ist mittels einer Übersetzungsstufe, die als Abtriebselement für den Antrieb und Antriebselement für das Getriebe dient, dem Antrieb nachgeschaltet. Das Getriebe nimmt ein antriebsseitiges Drehmoment auf und läßt nur ein antriebsseitiges Drehmoment durch, d.h. während der Rückkehr des Antriebshebels in die Nullstellung hält das Getriebe aufgrund seiner Selbsthemmung das Antriebsrad fest. Mit einer erneuten Auslenkung des Antriebshebels kann das Antriebsrad weitergedreht werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Dadurch, dass wenigstens ein Sperrelement in der Nullstellung das Abtriebselement sperrt und mit Auslenkung des Antriebshebels freigibt, wird der Antrieb zusätzlich gesperrt, so dass auch im Fall eines – beispielsweise aufgrund von Erschütterungen bei großen Toleranzen – ablaufenden Getriebes der Antrieb in der Nullstellung des Antriebshebels unbewegt bleibt. Das Sperrelement ist vorzugsweise sperrend oder freigebend vorgespannt, d.h. zu der Position hin, in der es den Antriebshebel sperrt, oder zu der Position hin, in der es den Antriebshebel freigibt. Hierzu ist das Sperrelement vorzugsweise als Sperrfeder ausgebildet, welche die Vorspannung selber aufbringt. Vorzugsweise ist diese Sperrfeder beim Sperren mit einer Rastnase in wenigstens ein Rastfenster des Abtriebselementes eingeklinkt, sichert dieses also in den Richtungen quer zur Rastnase formschlüssig. Mit mehreren Sperrelementen kann das Sperren nahezu stufenlos erfolgen.
• Zum Bewegen des Sperrelementes ist vorzugsweise ein Hubelement vorgesehen, welches wiederum vorzugsweise mittels des Antriebshebels bei einer Auslenkung desselben aus der Nullstellung bewegt wird. Das Hubelement weist vorzugsweise eine mit dem Antriebshebel zusammenwirkende Steuerkontur auf, welche die Schwenkbewegung des Antriebshebels in eine axiale Bewegung des Hubelementes umsetzt, beispielsweise mittels Schrägen. Auch das Sperrelement ist zum Sperren des Abtriebselementes vorzugsweise in axialer Richtung beweglich, so daß das Sperrelement beispielsweise mittels eines Vorsprungs des Hubelementes bewegt werden kann. Um das Hubelement leicht beweglich zu halten, ist dieses vorzugsweise mittels insbesondere angeformter Federgelenke beweglich aufgehängt. Vorzugsweise baut sich beim Bewegen des Hubelementes und/oder des Sperrelementes eine Rückstellkraft auf, welche durch Verstärkung der Vorspannung die selbsttätige Rückkehr in die Ausgangsposition unterstützt.
• Durch ein translatorisch bewegliches Schubelement als einzukuppelndes Element kann ein und derselbe Bereich des einzukuppelnden Elementes mit ein und derselben Bewegung für die beiden möglichen Antriebsrichtungen verwendet werden. Dies spart Bauraum, so daß ein kompakter Antrieb möglich ist. Für Spezialanwendungen können auch mehrere Schubelemente vorgesehen sein. Das Schubelement ist vorzugsweise in radialer Richtung des Antriebsrades geführt, um eine definierte Bewegung beim Einkuppeln durchzuführen. Das Einkuppeln erfolgt, nachdem das Sperrelement bereits das Abtriebselement freigegeben hat. Vorzugsweise gelangt das Schubelement beim Einkuppeln in Eingriff mit dem Antriebsrad, vorzugsweise in Zahneingriff. Die Führung für das Schubelement ist vorzugsweise an einer Trägerplatte ausgebildet, welche nur beim Einkuppeln kraftschlüssig ortsfest gehalten wird, damit der Leerweg beim Einkuppeln möglichst gering ist.
• Für die Umsetzung der Schwenkbewegung des Antriebshebels in die translatorische Bewegung des Schubelementes ist vorzugsweise ein Drehelement vorgesehen, welches vom Antriebshebel gedreht wird und über eine Kontur auf das in Kontakt mit ihm befindliche Schubelement einwirkt, wobei die Kontur die Drehbewegung des Drehelementes in eine translatorische Bewegung des Schubelementes umsetzt. Das Drehelement kann auch zur Übersetzung der Schwenkbewegung des Antriebshebels verwendet werden, indem vorzugsweise der Antriebshebel über eine Verzahnungsgeometrie mit Evolventen auf das Drehelement einwirkt, also eine Abwälzbewegung auftritt, welche bei entsprechendem Abstand zwischen der gemeinsamen Berührstelle und der jeweiligen Schwenkachse eine Vergrößerung des Schwenkwinkels erlaubt. Beim Auskuppeln kann das sich radial nach innen bewegende Schubelement das Drehelement in die Nullstellung zurückdrehen.
• Zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebselement kann eine Überlastsicherung vorgesehen sein, welche bei Überschreiten einer Grenzlast das Antriebsrad vom Abtriebselement trennt und somit eine Beschädigung der Bauteile vermeidet. Die Überlastsicherung liegt bei der Momentenübertragung vorzugsweise im Kraftfluß und beruht auf einem kraftschlüssigen Prinzip, so daß ein eindeutiges und vollständiges Abtrennen der Antriebsseite sicher gestellt ist. Für die Überlastsicherung kann jede beliebige, an sich bekannte Ausführung verwendet werden, jedoch wird ein radial abtrennendes System bevorzugt.
• Der erfindungsgemäße Antrieb kann für alle möglichen Fahrzeugsitzeinsteller verwendet werden, in der Regel wird er jedoch für Höheneinsteller, Lehnenein steller oder diverse Neigungseinsteller verwendet werden, die in einem entsprechend einstellbaren Fahrzeugsitz vorgesehen sind.
• Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
• 1 eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels in der Nullstellung,
• 2 eine 1 entsprechende Teilansicht in der Endstellung des Antriebshebels,
• 3 eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach dem Ausklinken und vor dem Einkuppeln,
• 4 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels samt Abtriebswelle und Getriebe, und
• 5 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes.
• Ein Antrieb 1 ist für einen Fahrzeugsitzeinsteller 3 vorgesehen, welcher im Ausführungsbeispiel als Höheneinsteller eines Fahrzeugsitzes 5 in einem Kraftfahrzeug dient. Der Antrieb 1 wirkt dabei auf ein Getriebe 7, im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einen selbsthemmenden Getriebebeschlag, welcher über seine beiden relativ zueinander verdrehbaren Beschlagteile wiederum zwei Teile des Fahrzeugsitzeinstellers 3, beispielsweise vorliegend den Sitzrahmen und eine Schwinge, relativ zueinander bewegt. Das Getriebe 7 sperrt ein abtriebsseitiges Drehmoment, also von der Seite des Fahrzeugsitzeinstellers 3, während ein antriebsseitiges Drehmoment, also vom Antrieb 1 her, das Getriebe 7 dreht.
• Der Antrieb 1, von dem zunächst die Nullstellung beschrieben wird, weist ein halboffenes Gehäuse 11 auf, welches einen zylindrischen Bauraum definiert, dessen Zentrum eine Hauptachse A samt den nachfolgend verwendeten Zylinderkoordina ten definiert. Die offene Seite des Gehäuses 11 ist dem Getriebe 7 zugewandt. Ein Antriebshebel 15 ist um eine Nebenachse B schwenkbar im Gehäuse 11 gelagert mittels eines angeformten Lagerzapfens 17, der parallel versetzt zur Hauptachse A angeordnet ist. Am Antriebshebel 15 ist ein beispielsweise radial abstehender Hebelarm 23 als Verlängerung und zur Betätigung befestigt.
• Ein um die Hauptachse A drehbares Drehelement 25 bildet zusammen mit dem Antriebshebel 15 eine Übersetzungsstufe. Das Drehelement 25 wirkt mit einer Kontur auf ein translatorisch bewegliches Schubelement 35 ein, welches von einer scheibenförmigen Trägerplatte 37 geführt wird. Auf der vom Drehelement 25 axial abgewandten Seite der Trägerplatte 37 ist ein als Zahnring ausgebildetes Antriebsrad 51 um die Hauptachse A drehbar gelagert, welches auf beiden Seiten teilweise hohl ausgebildet ist und daher auf der einen Seite die Trägerplatte 37, das Schubelement 35 und einen Teil des Drehelementes 25 übergreift. Auf der dadurch definierten Innenwand des Antriebsrades 51 ist eine Verzahnung ausgebildet, mit welcher das Schubelement 35 zusammenwirkt. Auf der anderen Seite übergreift das Antriebsrad 51 ein Abtriebsrad, welches im folgenden als Abtriebselement 55 bezeichnet ist, wobei zwischen den beiden eine Überlastsicherung vorgesehen ist. Das Abtriebselement 55 nimmt drehfest eine kurze Abtriebswelle 63 auf.
• Das Abtriebselement 55 weist auf der vom Antriebsrad 51 abgewandten Stirnseite mehrere, auf einer Kreislinie angeordnete Rastfenster 65 auf. In eines dieser Rastfenster 65 greift in der Nullstellung eine Rastnase 67 einer als geformte Blattfeder aus Federstahl ausgebildete Sperrfeder 69 mit einem Ende ein, welche an ihrem anderen Ende fest am Gehäuse 11 eingehakt ist. Die als Sperrelement dienende Sperrfeder 69 verhindert ein Ablaufen (d.h. ein geringfügiges Verstellen) des Getriebes 7 im Falle von Erschütterungen.
• Ein halbzylindrisch gekrümmtes, in der Umfangsfläche gitterartig durchbrochenes Hubelement 71 aus Kunststoff ist mittels über Materialverengungen angeformter Federgelenke 73 an seinen Enden beweglich am Gehäuse 11 aufgehängt. Auf der dem Antriebshebel 15 zugewandten Seite weist das Hubelement 71 eine Steuerkontur 75 auf, wobei in der Nullstellung der Antriebshebel 1S sich innerhalb eines vertieften Bereichs 75' befindet, während in Umfangsrichtung links und rechts davon axial vorspringende Bereiche 75'' vorgesehen sind. Zwischen diesen Bereichen sind als Übergang jeweils Schrägen 75''' vorgesehen. Axial gegenüberliegend weist das Hubelement 71 einen Vorsprung 79 auf, welcher sich in unmittelbarer Nähe der Sperrfeder 69 befindet, aber beabstandet ist.
• Der Antrieb 1 wird vormontiert und dann samt Abtriebswelle 63 auf das Getriebe 7 gesteckt und mit letzterem verbunden, wofür am Gehäuse 11 vorzugsweise Befestigungsbereiche vorgesehen sind.
• Mit dem Antrieb 1 kann eine Pumpbewegung des Hebelarms 23 des Antriebshebels 15 übersetzt und in eine gerichtete Drehbewegung des Getriebes 7 umgesetzt werden. In 1 ist die Nullstellung dargestellt. Bei einer Auslenkung des Antriebshebels 15 schwenkt dieser um die Nebenachse B. Die als Evolventen ausgebildeten Kontaktflächen zwischen dem Antriebshebel 15 und dem Drehelement 25 bewirken – in der Art einer Abwälzbewegung – eine Drehung des Drehelementes um die Hauptachse A. Aufgrund der Übersetzung im Schwenkwinkel ist die Auslenkung des Drehelementes 25 größer als diejenige des Antriebshebels 15.
• Sobald der Antriebshebel 15 etwas ausgelenkt ist, gelangt er vom vertieften Bereich 75' über die Schrägen 75''' in den vorspringenden Bereich 75'' der Steuerkontur 75. Aufgrund der Schrägen 75''' wird eine axiale Bewegung des Hubelementes 71 erzwungen, wobei sich in den Federgelenken 73 eine Rückstellkraft aufbaut. Die axiale Bewegung des Hubelementes 73 bewirkt, daß dessen Vorsprung 79 die Sperrfeder 69 anhebt und damit deren Rastnase 67 aus dem benutzten Rastfenster 65 aushebt, d.h. ausklinkt, wie in 3 dargestellt, und das Abtriebselement 55 freigibt. Dabei wird ebenfalls eine die Vorspannung verstärkende Rückstellkraft aufgebaut.
• Mit der Drehung des Drehelementes 25 beginnt auch das – zeitlich nach dem Ausklinken der Sperrfeder 69 abschließende – Einkuppeln des Schubelementes 35, welches vom auslenkenden Drehelement 25 radial nach außen gedrückt wird, bis das Schubelement 35 mit dem Antriebsrad 51 in Eingriff gelangt. Bei der weiteren Drehbewegung des Drehelementes 25 um die Hauptachse A werden die Trägerplatte 37 und das Antriebsrad 51 mitgedreht, d.h. der Kraftfluß erfolgt vom Antriebshebel 15 (über das Drehelement 25) auf das Schubelement 35 und weiter auf das Antriebsrad 51. Dieses dreht mittels des Abtriebselementes 55 die Abtriebswelle 63 um die Hauptachse A, welche wiederum das Getriebe 7 antreibt. Die Endstellung der Auslenkung ist in 2 dargestellt.
• Spätestens bei Erreichen der Endstellung oder in einer Zwischenstellung zwischen der Nullstellung und der Endstellung wird der Antriebshebel 15 losgelassen und durch eine ihn beaufschlagende Feder in die Nullstellung zurückgeführt. Dabei wird das Schubelement 35 aus der Verzahnung des Antriebsrades 51 gezogen, d.h. das Schubelement 35 kuppelt aus. Das Drehelement 25 wird zurückgedreht. Aufgrund der bei den vorliegenden Momenten bestehenden, schlupffreien Getriebeverbindung zwischen dem Antriebsrad 51 und dem Getriebe 7 und der Selbsthemmung des letzteren bleibt das Antriebsrad 51 stehen, bis der Antriebshebel 15 die Nullstellung erreicht hat. Sobald der Antriebshebel 15 wieder in den vertieften Bereich 75' der Steuerkontur 75 gelangt, bewegt sich das Hubelement 71 aufgrund der aufgebauten Rückstellkräfte zurück in seine Ausgangsposition. Die Sperrfeder 69 kann dadurch mit ihrer Rastnase 67 wieder in ein Rastfenster 65 einklinken und damit das Abtriebselement 55 sperren. Falls die Rastnase 67 beim Einklinken zwischen zwei Rastfenstern 65 zum Aufliegen kommt, so genügt eine geringe Drehung des Getriebes 7, damit die Rastnase 67 in das nächste Rastfenster 65 einfallen kann.
• Bei der anschließenden, erneuten Auslenkung des Antriebshebels 15 in die gleiche Richtung dreht sich das Antriebsrad 51 von dieser eingenommenen Stelle aus weiter, so daß eine gerichtete, schubweise erfolgende Drehbewegung der Abtriebswelle 63 und damit des Getriebes 7 erzeugt wird. Eine Bewegung des Getriebes 7 in die andere Richtung mittels des erfindungsgemäßen, beidseitig wirkenden Antriebs 1 wird durch eine Auslenkung des Antriebshebels 15 in die entgegengesetzte Richtung erreicht.
• In abgewandelten Ausführungsformen kann das Hubelement 71 auf dem Antriebshebel 15 angebracht sein und mitfahren, so daß das Ausheben der Sperrfeder 69 allein durch den Vorsprung 79 erfolgt. Ferner kann der Ablauf des Ausklinkens der Sperrfeder 69 umgekehrt sein, d.h. die Sperrfeder 69 wird gegen ihre Vorspannung von einem Element in ein Rastfenster 65 gedrückt, wobei beim Schwenken des Antriebshebels 15 dieses Element die Sperrfeder 69 freigibt und diese aufgrund ihrer Vorspannung selber ausklinkt.

1

Antrieb

3

Fahrzeugsitzeinsteller

5

Fahrzeugsitz

7

Getriebe

11

Gehäuse

15

Antriebshebel

17

Lagerzapfen

23

Hebelarm

25

Drehelement

35

Schubelement

37

Trägerplatte

51

Antriebsrad

55

Abtriebselement

63

Abtriebswelle

65

Rastfenster

67

Rastnase

69

Sperrfeder, Sperrelement

71

Hubelement

73

Federgelent

75

Steuerkontur

75'

vertiefter Bereich

75''

vorspringender Bereich

75'''

Schräge

79

Vorsprung

A

Hauptachse

B

Nebenachse

Claims (10)

1. Antrieb für einen Fahrzeugsitzeinsteller mit einem manuell schwenkbaren Antriebshebel (15), der in einer Pumpbewegung mehrfach aus einer Nullstellung heraus auslenkbar und wieder in die Nullstellung rückführbar ist, um bei jeder Auslenkung aus der Nullstellung heraus – nach Einkuppeln eines Elementes (35) in ein Antriebsrad (51) – eine gerichtete Drehbewegung eines Abtriebselementes (55) zum Antrieb eines selbsthemmenden Getriebes (7) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sperrelement (69) in der Nullstellung das Abtriebselement (55) sperrt und mit der Auslenkung des Antriebshebels (15) freigibt.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (69) sperrend oder freigebend vorgespannt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement als Sperrfeder (69) ausgebildet ist, welche beim Sperren mit einer Rastnase (67) in wenigstens ein Rastfenster (65) des Abtriebselementes (55) eingeklinkt ist.
4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubelement (71) vorgesehen ist, dessen Bewegung das Sperrelement (69) bewegt.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (15) bei Auslenkung aus der Nullstellung das Hubelement (71) bewegt.
6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubelement (71) eine mit dem Antriebshebel (15) zusammenwirkende Steuerkontur (75) aufweist, welche die Schwenkbewegung des Antriebshebels (15) in eine axiale Bewegung des Hubelementes (71) umsetzt.
7. Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubelement (71) mittels Federgelenken (73) beweglich aufgehängt ist.
8. Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Bewegen des Hubelementes (71) und/oder des Sperrelementes (69) eine Rückstellkraft aufbaut.
9. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (69) zum Sperren des Abtriebselementes (55) in axialer Richtung beweglich mit diesem zusammenwirkt.
10. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) mit einer Fahrzeugsitz-Höheneinstelleinrichtung gekoppelt ist.