DE19901611A1 - Sitz und Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Sitzes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sitz (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung des Sitzes (1) oder von Bereichen des Sitzes (1), wobei die Verstelleinrichtung (2) ein erstes Verstellgetriebe (2a), ein zweites Verstellgetriebe (2b) und ein das erste Verstellgetriebe (2a) und das zweite Verstellgetriebe (2b) verbindendes Verbindungselement (15) zur gleichzeitigen Verstellung beider Verstellgetriebe (2a, 2b) aufweist. Um bei geringen Kostern eine Spielfreiheit bei der Verstellung des Sitzes zu erzielen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Verbindungselement (15) im eingebauten Zustand der Verstelleinrichtung (2) zwischen dem ersten Verstellgetriebe (2a) und dem zweiten Verstellgetriebe (2b) tordiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitz insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Ver­ stelleinrichtung zur Verstellung des Sitzes oder von Bereichen des Sitzes, wobei die Verstelleinrichtung ein erstes Verstellgetriebe, ein zweites Verstellgetriebe und ein das erste Verstellgetriebe und das zweite Verstellgetriebe verbindendes Verbindungsele­ ment zur gleichzeitigen Verstellung beider Verstellgetriebe aufweist. Des weiteren be­ trifft die Erfindung eine Verstelleinrichtung insbesondere zur Verstellung eines Sitzes oder von Bereichen des Sitzes eines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten Verstellgetrie­ be, einem zweiten Verstellgetriebe und einem das erste Verstellgetriebe und das zweite Verstellgetriebe verbindenden Verbindungselement zur gleichzeitigen Verstel­ lung beider Verstellgetriebe.

Ein Sitz der vorgenannten Art sowie eine Verstelleinrichtung zur Verstellung eines Sitzes oder von Bereichen des Sitzes sind bereits aus der DE-C-32 01 309 bekannt. Die bekannte Verstelleinrichtung weist zwei Verstellgetriebe auf, die auf gegenüber­ liegenden Seiten des Sitzes angeordnet sind. Die beiden Verstellgetriebe sind dabei über eine Übertragungsstange als Verbindungselement zur gleichzeitigen Verstellung beider Verstellgetriebe der Verstelleinrichtung verbunden. Jedes der beiden Verstell­ getriebe besteht aus einem Planetengetriebe mit jeweils einem Sonnenrad und drei Planetenrädern, wobei die Sonnenräder jeweils auf die Übertragungsstange aufge­ setzt sind. Zur Betätigung der Verstelleinrichtung dient ein auf die Übertragungs­ stange endseitig aufgesetztes Handrad.

Die Verstelleinrichtung des aus der DE-C-32 01 309 bekannten Sitzes dient nicht nur zur Verstellung des Rückenlehnenbereichs gegenüber dem Sitzbereich, sondern auch zur Drehverstellung des Sitzbereichs gegenüber dem Boden, zur Höhenverstel­ lung des Sitzbereichs und auch zur Verstellung von zwei Abschnitten des Rücken­ lehnenbereichs gegeneinander. Die zuvor genannten Arten der Verstellung sind auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Im übrigen sind in der DE-C-32 01 309 aber noch eine Reihe weiterer Verstellein­ richtungen und damit versehener Sitze beschrieben. Auch die Verstelleinrichtungen dieser bekannten Sitze weisen zum Teil jeweils zwei Verstellgetriebe auf, die über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist auch bei diesen bekannten Verstelleinrichtungen anwendbar.

An Sitze im Kraftfahrzeugbereich und an Verstelleinrichtungen für solche Sitze wer­ den von den Kraftfahrzeugherstellern bestimmte Anforderungen gestellt. Eine we­ sentliche Anforderung besteht darin, daß die Verstelleinrichtung derart ausgebildet sein muß, daß sich eine Spielfreiheit des oder der gegeneinander zu verstellenden Teile, beispielsweise des Rückenlehnenbereichs gegenüber dem Sitzbereich, ergibt. Sind die gegeneinander zu verstellenden Teile nicht spielfrei gelagert, kommt es bei bestimmten Drehzahlen des Fahrzeuges einerseits zu einer unerwünschten Geräusch­ entwicklung durch Klirren oder Knarren der Einzelteile gegeneinander und anderer­ seits zu einem unerwünschten Zittern der Einzelteile gegeneinander. Um dies zu ver­ hindern, müssen die Verstellgetriebe bzw. die einzelnen Zahnräder der Verstellgetrie­ be eine hohe Genauigkeit aufweisen. Eine derart hohe Genauigkeit setzt entspre­ chend teure Zahnräder voraus. Außerdem ist es erforderlich, die einzelnen miteinan­ der kämmenden Zahnräder durch Ausmessen und Paaren auszuwählen. Letztlich müssen hohe Kosten der Verstelleinrichtung in Kauf genommen werden, um die Spiel­ freiheit gewährleisten zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sitz der eingangs genannten Art bzw. eine Verstelleinrichtung insbesondere zur Verstellung eines Kraftfahrzeugsitzes zur Verfügung zu stellen, wobei die Spielfreiheit der zu verstellenden Teile in einfa­ cher Weise und möglichst kostengünstig gewährleistet wird.

Die zuvor hergeleitete Aufgabe ist bei einem Sitz der eingangs genannten Art sowie einer Verstelleinrichtung der zuvor genannten Art erfindungsgemäß jeweils dadurch gelöst, daß das Verbindungselement im eingebauten Zustand der Verstelleinrichtung zwischen dem ersten Verstellgetriebe und dem zweiten Verstellgetriebe tordiert, also in und entgegen der Drehrichtung verspannt ist. Durch die Erfindung ergeben sich eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. Die Verspannung bzw. Torsion des in der Regel als Stab oder Stange ausgebildeten Verbindungselements führt dazu, daß die jeweiligen Zahnräder des ersten und des zweiten Verstellgetriebes gegeneinander verspannt werden. Durch die Verspannung ergibt sich letztlich eine Spielfreiheit der miteinander kämmenden Zahnräder und damit eine Spielfreiheit der beiden Verstellge­ triebe. Gleichzeitig ergibt sich eine Spielfreiheit der ebenfalls gegeneinander zu ver­ stellenden Bereiche des Sitzes, beispielsweise des Sitzbereichs gegenüber dem Rüc­ kenlehnenbereich. Die Verspannung bzw. Torsion des Verbindungselementes zwi­ schen den Verstellgetrieben verhindert im übrigen jegliche Bewegung der einzelnen Teile gegeneinander und damit auch jegliche Geräuschbelastung. Im übrigen ist eine hohe Genauigkeit bei den Verstellgetrieben und insbesondere bei den einzelnen Zahnrädern der Verstellgetriebe nicht mehr erforderlich. Dies wirkt sich mit einem er­ heblichen Kostenvorteil bei der Erfindung aus. Außerdem ist es bei der Erfindung nicht mehr erforderlich, eine Auswahlpaarung der einzelnen miteinander kämmenden Zahnräder durchzuführen.

Sämtliche der zuvor genannten Vorteile werden letztlich durch die Torsion des Ver­ bindungselements zwischen den beiden Verstellgetrieben im eingebauten Zustand erzielt, die sich problemlos bei der Montage der Verstelleinrichtung realisieren läßt. Die erfindungsgemäße Verspannung des Verbindungselements zwischen den beiden Verstellgetrieben ist bei der Montage jedenfalls nur mit minimalen zusätzlichen Ko­ sten verbunden. Im übrigen ist es in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verbin­ dungselement auch möglich, daß toleranzbedingte Abweichungen der beiden Ver­ stellgetriebe zueinander ausgeglichen werden können. Häufig kommt es nämlich vor, daß die beiden Verstellgetriebe im eingebauten Zustand nicht miteinander in einer Ebene ausgefluchtet sind. Diese Abweichungen gleicht das Verbindungselement ohne Beeinträchtigung der Funktionen der Verstellgetriebe aus, ohne daß es erfor­ derlich wäre, die Verstellgetriebe absolut zentrisch zueinander am Sitz anzuordnen. Um das Verbindungselement in einfacher Weise mit beiden Verstellgetrieben verbin­ den zu können, ist es formschlüssig mit jeweils einem Zahnrad des ersten und des zweiten Verstellgetriebes verbunden. Durch endseitiges Aufschieben der betreffen­ den Zahnräder der einzelnen Verstellgetriebe auf das Verbindungselement läßt sich die Montage in einfacher Weise verwirklichen.

Wie beim Stand der Technik üblich, so läßt sich auch die erfindungsgemäße Verstell­ einrichtung in einfacher Weise durch eine Drehbewegung verstellen, nämlich entwe­ der durch ein Handrad oder aber durch einen Elektromotor als Verstellmittel, das auf wenigstens ein Ende des Verbindungselementes auf gesetzt ist. Bei Verwendung ei­ nes Elektromotors ist es im übrigen auch möglich, diesen nicht notwendigerweise an einem der Enden des Verbindungselements anzuordnen.

Im übrigen ist es ohne weiteres möglich, das Verbindungselement als Vollstab oder als Hohlstab auszubilden, der aus Stahl oder Aluminium bestehen kann. Weiterhin sollte das Verbindungselement als Sechskantstab ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich ei­ nerseits eine hohe Festigkeit und andererseits eine einen Formschluß ermöglichende Form. Allerdings kann es sich anbieten, im Bereich der Enden des Verbindungsele­ ments eine formschlüssige Querschnittsform vorzusehen, die mehr als sechs Flächen aufweist. Hierdurch können kleinere Winkel beim Verspannen des Verbindungsele­ mentes zwischen den beiden Verstellgetrieben eingestellt werden.

Damit das Verbindungselement im Falle eines Unfalls seine sogenannte Spießeigen­ schaft verliert, ist außerdem erfindungsgemäß vorgesehen, daß bei Belastung des Verbindungselements wenigstens eine in axialer Richtung wirksame Sollbruch- oder Knickstelle vorgesehen ist. Bevorzugt ist es, die Sollbruchstelle als Einkerbung aus­ zubilden, während die Knickstelle vorzugsweise als Schlaufe ausgeführt wird. Es ver­ steht sich natürlich, daß sowohl die Sollbruchstelle also auch die Knickstelle derart ausgeführt sind, daß sich keine Beeinträchtigungen der Funktion der Verstelleinrich­ tung beim Verstellbetrieb ergeben.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzes mit einer zwei Verstellgetriebe aufweisenden erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Verstellgetriebe einer erfindungsgemäßen Ver­ stelleinrichtung,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Verstellgetriebes aus Fig. 2 entlang der Schnittlinie III-III aus Fig. 2 und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Verbindungselements.

In Fig. 1 ist ein Sitz 1 dargestellt, der mit einer zwei Verstellgetriebe 2a, 2b aufweisen­ den Verstelleinrichtung 2 versehen ist. Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß in Fig. 1 nur ein mögliches Ausführungsbeispiel der Verwendung der Verstelleinrichtung 2 dargestellt ist. Weitere mögliche Anwendungen der erfindungs­ gemäßen Verstelleinrichtung 2 sind beispielsweise in den Fig. 1, 2, 3, 4 und 6 der DE 32 01 309 C2 gezeigt. Auf diese Anwendungen wird hiermit ausdrücklich Bezug ge­ nommen. Insoweit wird die DE 32 01 309 C2 hiermit ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Im übrigen sind aber auch Anwendungen möglich, die nicht in der zuvor genannten deutschen Patentschrift gezeigt sind, näm­ lich beispielsweise zur Verstellung von Flügelklappen bei Flugzeugen. Des weiteren ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die dargestellte Verstelleinrich­ tung beschränkt ist, sondern grundsätzlich bei allen Verstelleinrichtung Anwendung finden kann, die zwei Verstellgetriebe aufweist, die über ein Verbindungselement 15 miteinander verbunden sind.

Jedes Verstellgetriebe 2a, 2b der Verstelleinrichtung 2 dient zur Drehverstellung zweier zentrisch gelagerter Bauteile 3, 4, obwohl die Erfindung grundsätzlich auch bei nicht zentrisch gelagerten, gegeneinander verstellbaren Bauteilen anwendbar ist. Die Bauteile 3, 4 sind vorliegend Bestandteile des Verstellgetriebes 2a der Verstellein­ richtung 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bauteile 3, 4 als laschenarti­ ge Blechstreifen ausgebildet. Das erste Bauteil 3 weist eine erste Innenverzahnung 5 auf, während das zweite Bauteil 4 eine zweite Innenverzahnung 6 aufweist. Die In­ nenverzahnungen 5, 6 befinden sich jeweils in eingesenkten Bereichen der jeweili­ gen Bauteile 3, 4. Neben den Innenverzahnungen 5, 6 weisen beide Bauteile 3, 4 an ihren äußeren, freien Enden jeweils einen Befestigungsabschnitt 7 auf. In den Befe­ stigungsabschnitten 7 sind jeweils Bohrungen vorgesehen, um die Bauteile 3, 4 und damit die Verstelleinrichtung 2 am Sitz 1 befestigen zu können.

Vorliegend ist es so, daß die Zähnezahl der ersten Innenverzahnung 5 ungleich der Zähnezahl der zweiten Innenverzahnung 6 ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zähnezahl der zweiten Innenverzahnung 6 um drei größer als die Zähnezahl der ersten Innenverzahnung 5. Mit den Innenverzahnungen 5, 6 kämmen vorliegend drei Planetenräder 8, die im übrigen noch in ein gemeinsames Sonnenrad 9 eingreifen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Verstelleinrichtung 2 bzw. sind die ein­ zelnen Verstellgetriebe 2a, 2b derart ausgebildet, daß sich sämtliche Kräfte und Mo­ mente an den in Eingriff stehenden Zähnen aufheben. Die Kräftefreiheit wird da­ durch erreicht, daß eine Verzahnung mit immer konstanten Eingriffsverhältnissen ver­ wendet wird, in welcher die Betriebseingriffswinkel an beiden Bauteilen 3, 4 gleich sind. Die Momentenfreiheit wird dadurch erreicht, daß die Betriebswälzkreise der In­ nenverzahnungen 5, 6 der beiden Bauteile 3, 4 gleich sind, diese also gleiche Wälz­ punkte haben. Hinsichtlich der Einzelheiten dieser kräfte- und momentenfreien Aus­ gestaltung der Verstelleinrichtung 2 bzw. jedes der baulichen Verstellgetriebe 2a, 2b wird ausdrücklich auf die DE 32 01 309 C2 verwiesen, die hiermit insoweit zum Ge­ genstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Bei der dargestellten Verstelleinrichtung 2 ist es nun so, daß die Planetenräder 8 je­ weils einen zu der ersten Innenverzahnung 5 korrespondierenden ersten Verzah­ nungsbereich 10 mit jeweils gleicher Teilung, d. h. mit gleichem Modul, und einen zu der zweiten Innenverzahnung 6 korrespondierenden zweiten Verzahnungsbereich 11 mit jeweils gleicher Teilung, d. h. wiederum mit gleichem Modul, aufweisen. Hierdurch ergibt sich zwischen der ersten Innenverzahnung 5 und dem ersten Verzahnungsbe­ reich 10 ein erster Getriebeabschnitt ohne Teilungsfehler, während die zweite Innen­ verzahnung 6 mit dem zweiten Verzahnungsbereich 11 einen zweiten Getriebeab­ schnitt bildet, der ebenfalls keinen Teilungsfehler aufweist. Im übrigen ist zur Realisie­ rung einer Relativbewegung der Bauteile 3, 4 vorgesehen, daß zwischen dem ersten Getriebeabschnitt und dem zweiten Getriebeabschnitt ein unterschiedliches Überset­ zungsverhältnis realisiert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind der erste und der zweite Verzahnungsbereich 10, 11 jedes Planetenrades 8 fest miteinander verbunden und zwar unmittelbar an ihren zueinander zugewandten Flachseiten. Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorgenannte Ausbildung nicht Gegenstand der vor­ liegenden Erfindung ist.

Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, sind die Planetenräder 8 untereinander bau­ gleich. Aber auch das Sonnenrad 9 ist baugleich mit den Planetenrädern 8, so daß nur ein Zahnradtyp bei der Herstellung anfällt. Außerdem sind die Planetenräder 8 und das Sonnenrad 9 auch ungehärtet. Dies gilt vorzugsweise auch für die erste und die zweite Innenverzahnung 5, 6. Da das Sonnenrad 9 baugleich zu den Planetenrädern 8 ist, weist es dementsprechend ebenfalls einen ersten Verzahnungsbereich 10 und einen zweiten Verzahnungsbereich 11 auf.

Weiterhin ist ebenfalls im einzelnen nicht dargestellt, daß die Verzahnung des ersten und des zweiten Getriebeabschnittes als Schrägverzahnung oder als Pfeilverzahnung ausgebildet ist, um eine große Überdeckung zu erzielen, wodurch eine hohe Kraft­ aufnahme gewährleistet ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist es nun so, daß die beiden Verstell­ getriebe 2a über ein Verbindungselement 15 miteinander verbunden sind. Das Verbin­ dungselement 15 dient zur gleichzeitigen Verstellung beider Verstellgetriebe. Im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel sind die Enden des Verbindungselements 15 als Vier­ kant ausgeführt, die jeweils in eine entsprechende Vierkantöffnung 16 jedes Sonnen­ rades 9 der Verstellgetriebe 2a, 2b eingreifen. Auf ein Ende des Verbindungselements 15 ist ein manuell betätigbares Handrad 14 zur Drehverstellung aufgesetzt. Statt eines Handrades 14, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, kann auch ein Elektromotor zur Ver­ stellung vorgesehen sein, was aber im einzelnen nicht dargestellt ist.

Damit die beiden Bauteile 3, 4 auch im Belastungszustand mit den Planetenrädern 8 kämmen, sind Halteelemente 17, 18 vorgesehen, die die beiden Bauteile 3, 4 zusam­ menfügen. Die Halteelemente 17, 18 haben eine im Querschnitt stufenförmige Ausbil­ dung und sind jeweils mit einem Schenkel an dem einen Bauteil verschweißt, vor­ zugsweise laserverschweißt, während sie mit dem anderen Schenkel das andere Bau­ teil übergreifen. Im einzelnen ergibt sich diese Art der Befestigung aus Fig. 3. Wesentlich ist nun, daß das Verbindungselement 15 im eingebauten Zustand der Ver­ stelleinrichtung 2 zwischen dem ersten Verstellgetriebe 2a und dem zweiten Verstell­ getriebe 2a in bzw. entgegen der Drehrichtung verspannt ist. Im eingebauten Zu­ stand, der in Fig. 1 dargestellt ist, ist das Verbindungselement 15 tordiert, und zwar im Nicht-Betätigungszustand.

Grundsätzlich läßt sich das stabförmige Verbindungselement als Vollstab oder Hohl­ stab aus Stahl oder Aluminium ausbilden. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungs­ form ist gezeigt, daß das Verbindungselement 15 eine Knickstelle 16 in Form einer Schlaufe aufweist. Bei Belastung in axialer Richtung sorgt die Knickstelle 16 dafür, daß das Verbindungselement 15 einknickt. Statt einer Knickstelle kann im übrigen auch eine beispielsweise als Einkerbung ausgebildete Sollbruchstelle vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Sitz (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verstelleinrichtung (2) zur Verstellung des Sitzes (1) oder von Bereichen des Sitzes (1), wobei die Verstelleinrich­ tung (2) ein erstes Verstellgetriebe (2a), ein zweites Verstellgetriebe (2b) und ein das erste Verstellgetriebe (2a) und das zweite Verstellgetriebe (2b) verbindendes Verbin­ dungselement (15) zur gleichzeitigen Verstellung beider Verstellgetriebe (2a, 2b) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) im eingebauten Zustand der Verstelleinrichtung (2) zwischen dem ersten Verstellgetriebe (2a) und dem zweiten Verstellgetriebe (2b) tordiert ist.

2. Verstelleinrichtung (2) insbesondere zur Verstellung eines Sitzes (1) oder von Be­ reichen des Sitzes (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten Verstellgetriebe (2a), ei­ nem zweiten Verstellgetriebe (2b) und einem das erste Verstellgetriebe (2a) und das zweite Verstellgetriebe (2b) verbindenden Verbindungselement (15) zur gleichzeiti­ gen Verstellung beider Verstellgetriebe (2a, 2b), dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) im eingebauten Zustand der Verstelleinrichtung (2) zwi­ schen dem ersten Verstellgetriebe (2a) und dem zweiten Verstellgetriebe (2b) tordiert ist.

3. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) formschlüssig mit einem Zahnrad des ersten Ver­ stellgetriebes (2a) und einem Zahnrad des zweiten Verstellgetriebes (2b) verbunden ist.

4. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens ein Ende des Verbindungselements (15) ein Ver­ stellmittel aufgesetzt ist und daß das Verstellmittel als Handrad (14) oder als Elektro­ motor ausgebildet ist.

5. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) als Vollstab oder als Hohlstab aus­ gebildet ist.

6. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) als insbesondere aus Stahl oder aus Aluminium bestehender Sechskantstab ausgebildet ist.

7. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (15) wenigstens eine bei Belastung des Verbindungselements (15) in axialer Richtung wirksame Sollbruch- oder Knickstelle (16) aufweist.

8. Sitz bzw. Verstelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle wenigstens eine Einkerbung aufweist oder daß die Knickstelle (16) als Schlaufe ausgebildet ist.