DE19642665C2 - Elektromotorische Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorische Verstellvor­ richtung für einen Kraftfahrzeugsitz der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Längsverstellbare Fahrzeugsitze sind in vielfacher Ausführung bekannt. Dabei geht es in der Regel darum, insbesondere den Fahrersitz auf die individuellen Bedürfnisse seines Benutzers auszurichten, so daß dieser während der Fahrt im Hinblick auf die Anordnung der Pedale, Handhebel, Schalter und so weiter ergonomisch richtig sitzt. Zu diesem Zwecke sind zahlreiche, meistens voneinander unabhängige Verstelleinrichtungen am Sitz entwickelt worden, neben einer Höhen- und Neigungs­ verstellung eben auch die Längsverstellung. Dazu kann der Sitz nach Aufhebung einer Arretierung ausgehend von einer mittleren Stellung um einige Zentimeter nach vorn verschoben werden, wobei der Sitz nicht nur in den Extremstellungen, sondern auch in Zwischenpositionen verrastet werden kann.

Durch die den Oberbegriff des Anspruches 1 belegende DE 30 03 198 A1 ist ein elektromotorisch verstellbarer Sitz für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei der Elektromotor über ein Getriebe und eine Höhenverstellspindel eine Verstellwelle antreibt.

Auch wird durch die DE 34 28 585 C2 eine elektromotorische Verstellvorrichtung zum Verschieben eines Kraftfahrzeugsitzes offenbart, bei der separat ein rascher und ein langsamer Antrieb dadurch ermöglicht wird, daß die Spannung an dem Antriebsmotor wahlweise auf eine hohe oder niedrige Spannung umschaltbar ist. Die zu diesem Zweck erforderlichen Schaltungsanordnungen bekannter Art sind noch recht aufwendig.

Eine Drehzahlminderung wird gemäß der De 37 19 777 A1 ohne eine Reduzierung der an den Bürsten eines Gleichstrommotors anliegenden Spannung dadurch erreicht, daß man die Bürsten jedes vorhandenen Polpaares nicht um 180° gegeneinander versetzt anordnet, sondern um einen davon abweichenden Winkel, weil dann der wirksame Strombelag des Rotors reduziert wird. Zur Verminderung der Drehzahl nur in der einen Drehrichtung kann zusätzlich zu den beiden um 180° gegen­ einander versetzt angeordneten Bürsten des Antriebsmotors noch eine dritte Bürste vorgesehen werden, die gegenüber einer Bürste um weniger als 90° versetzt angeordnet ist. Eine derartig ausgebildete Antriebsanordnung mit drei Bürsten hat eine verringerte Lebensdauer und ermöglicht nur eine geringe Drehzahlspreizung.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung einer Verschiebung des Fahrersitzes mit unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten besteht darin, daß ein normaler Gleichstrommotor mit einem Kommutator eingesetzt wird, wobei die Steuerung des Gleichstrommotors über eine Pulsweitenmodulationsanordnung erfolgt. Hierzu ist aber eine aufwendige Steuerelektronik erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektro­ motorische Verstellvorrichtung, für einen Kraftfahrzeugsitz zu schaffen, die kostengünstig ohne hohen Schaltungsaufwand herzustellen und bei dem der Gleichstrommotor zur Erzeugung von unterschiedlichen Verschiebegeschwindigkeiten eines Kraftfahrzeugsitzes mit vier unterschiedlichen Drehzahlstufen betreibbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße elektromotorische Verstellvorrichtung ermöglicht, den Fahrzeugsitz im Eilgang über eine größere Entfernung und dann im Langsamgang in die gewünschte Endposition ohne großen Schaltungs- und Kostenaufwand zu verstellen. Eine weitere Reduzierung der Herstellkosten der Verstellvorrichtung wird dadurch erzielt, daß weitgehend gleiche oder ähnliche Bauteile eingesetzt werden.

Die vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes nach Patentanspruch 2 ermöglicht aufgrund der unterschiedlichen Wahl der Windungszahlen für die beiden Wicklungen eine Drehzahlspreizung bis zu 1 : 5, ohne daß hierzu ein hoher Steueraufwand erforderlich ist.

Durch die DE 28 55 987 A1 ist zwar ein Gleichstrommotor mit zwei verschieden großen Arbeitsdrehzahlen bekannt, wobei der Rotor für jede der beiden Drehzahlen eine besondere Wicklung trägt, die elektronisch voneinander getrennt und gegeneinander isoliert sind. Aber ein Hinweis auf eine Verstellvorrichtung für Kraftfahrzeugsitze mit einem Eil- und Langsamgang ist hierdurch nicht bekannt. Auch ist durch die DE 37 23 369 C1 ein Gleichstrommotor mit 2 Ankerwicklungen und 2 Kommutatoren bekannt, bei dem vier alternative Drehzahlstufen durch Reihen-, Parallel- und Einzelschaltung der Ankerwicklung erzielbar sind, aber eine Sitzverstelleinrichtung ist hierdurch ebenfalls nicht bekannt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen motorisch verstellbaren Kraftfahrzeugsitz,

Fig. 2 eine Verstellvorrichtung für den Fahrzeugsitz,

Fig. 3 den Anker des Gleichstrommotors mit zwei Kommutatoren,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Gleichstrommotor und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Wicklungen.

Die elektromotorische Verstellvorrichtung gemäß der Erfindung dient zum Verstellen eines Kraftfahrzeugsitzes 1, wobei ein Verstellmechanismus 2 mit einem Stellgetriebe 3 und einem mit dessen Antriebsseite gekuppelten Gleichstrommotor 5 mit umkehrbarer Drehrichtung vorgesehen ist. Der Kraftfahrzeugsitz 1 ist fest an dem Verstellmechanismus 2 befestigt. Der Verstellmechanismus 2 umfaßt gemäß Fig. 2 zwei Stützschienen 9, von denen jede am Fahrzeugboden 2 über Konsolen 11 gehalten ist. Auf den Stützschienen 9 sind zwei Laufschienen 13 verschiebbar gelagert, von denen jede an ihren entgegengesetzten Endabschnitten mit einem Paar von Tragarmen 15 versehen ist. Jede Laufschiene 13 steht mit einem als Schneckengetriebe ausgebildeten Stellgetriebe 3 in Wirkverbindung, von dem ein nicht näher dargestelltes Schneckenrad mit einer zugeordneten Gewindespindel 17 in Eingriff steht. Der Antrieb der Schneckenräder und damit der Schneckengetriebe erfolgt über eine Antriebswelle 19, welche von dem Gleichstrommotor 5 mit umkehrbarer Drehrichtung angetrieben wird. Die Gewindespindel 17 ist über den Gleichstrommotor 5 derart antreibbar, daß die Laufschienen 13 in der Längsrichtung des Fahrzeugaufbaus bewegt werden.

Da der Kraftfahrzeugsitz 1 an den Laufschienen 13 befestigt ist, wird dieser wahlweise zwangläufig in den Pfeilrichtungen 21, 23 vor- oder zurückbewegt.

Im Ramen der Erfindung kann der Verstellmechanismus auch anders ausgebildet sein. Erfindungswesentlich ist der Aufbau des Gleichstrommotors 5, durch den unterschiedliche Verstellgeschwindigkeiten für den Fahrzeugsitz 1 mit einfachsten Mitteln erzielt werden. Zur Realisierung von unterschiedlichen Drehzahlen kommt ein Gleichstrommotor 5 zum Einsatz, welcher auf jeder Seite seines Ankers 25 je einen Kommutator 27, 29 aufweist.

Der Anker 25 enthält zwei Wicklungen 31, 33, welche jeweils mit einem Kommutator 27, 29 verbunden sind. Weiterhin steht jeder Kommutator 27, 29 mit je zwei Kohlebürsten 35, 37, 39, 41 in Kontaktberührung, siehe Fig. 3. Zur Erzeugung von unterschiedlichen Drehzahlen haben die beiden Wicklungen 31, 33 unterschiedliche Drehzahlen, derart, daß eine Drehzahlspreizung von 1 : 5 erreichbar ist.

Erfindungsgemäß werden vier unterschiedliche Drehzahlen dadurch erreicht, daß die beiden Wicklungen 31, 33 getrennt allein oder wahlweise additiv oder subtraktiv in Reihe betrieben werden, derart, daß unter anderem neben einer niedrigen Arbeitsdrehzahl in die endgültige Position eine höhere Drehzahl als Hilfsdrehzahl für einen Eilgang zum schnellen Verstellen des Fahrzeugsitzes über einen längeren Weg einstellbar ist.

Da die auf den beiden Seiten des Ankers 25, angeordneten Bauteile wie Kommutatoren 27, 29, Lagerbuchsen 43, 45 für die Ankerwelle 39 und die Bürstenbrücken 47, 49 gleich oder zumindest ähnlich ausgebildet sind, ist die elektromotorische Verstellvorrichtung kostengünstig herstellbar und für eine billige Massenfertigung sehr gut geeignet.

Bei einer Wahl der Windungszahlen W1/W2 = 0,3 ergibt sich z. B. folgendes:

Einzelheiten sind den Fig. 3 und 5 zu entnehmen.

Bei einem additiven Betrieb des Gleichstromotors 5 ergeben sich gegenüber einem Einwicklungsmotor nur geringe Leistungseinbußen, welche durch den doppelten Bürstenspannungsabfall entstehen. Der Vorteil beim subtraktiven Betrieb besteht darin, daß ein wesentlich kleinerer Anlaufstrom vor allem beim als Hilfsdrehzahl benutzten Betrieb im Vergleich zum Betrieb mit nur einer Wicklung vorliegt. Beim additiven und subtraktiven Betrieb fließen die Ankerströme über alle 4 Kohlebürsten.

Claims (2)

1. Elektromotorische Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Stellgetriebe und einem mit dessen Antriebsseite gekuppelten Gleichstrommotor mit umkehrbarer Drehrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrommotor (5) auf jeder Seite des Ankers (25) je einen Kommutator (27, 29) aufweist, wobei jeder mit je zwei Kohlebürsten (35, 37, 39, 41) in Kontaktberührung steht, daß der Anker (25) zwei Ankerwicklungen (31, 33) aufweist, welche mit jeweils einem Kommutator (27, 29) verbunden sind und welche getrennt allein oder wahlweise additiv oder subtraktiv in Reihe betreibbar sind, derart, daß neben 2 weiteren Drehzahlen eine niedrige Arbeitsdrehzahl und eine höhere Drehzahl als Hilfsdrehzahl für einen Eilgang zum schnellen Verstellen des Kraftfahrzeugsitzes (1) erreichbar sind und daß die auf den beiden Seiten des Ankers (25) angeordneten Bauteile, wie Kommutatoren (27, 29), Lagerbuchsen (43, 45) für die Ankerwelle (39) und Bürstenbrücken (47, 49) gleich ausgebildet sind.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (31, 33) unterschiedliche Windungszahlen haben, derart, daß eine Drehzahlspreizung von 1 : 5 erreichbar ist.