DE19905126C1 - Sitzverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sitzverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Spindelantrieb, dessen Gewindespindel ein mit einer Spindelmutter in Eingriff bringbares Bewegungsgewinde in Form eines Außengewindes aufweist und an mindestens einem Halteelement drehfest gelagert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Halteelement (5) ein Innengewinde (6) aufweist, in das die Gewindespindel (1) mit einem Endabschnitt des Bewegungsgewindes (2) einschraubbar ist, wobei die Gewinde (2, 6) derart ausgebildet sind, daß die Gewindespindel (1) von dem Halteelement (5) drehfest aufgenommen ist, und daß die Gewindespindel (1) eine Notbetätigungseinrichtung (11) aufweist zum Lösen der drehfesten Verbindung, wobei das erforderliche Losbrechmoment größer ist als das im Betrieb der Sitzverstelleinrichtung auf die Gewindespindel (1) übertragene Drehmoment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 34 01 230 A1 ist eine derartige Sitzverstellein­ richtung bekannt. Hierbei sind zur Sitzverstellung zwei drehfest gelagerte, längsverschiebliche Gewindestangen vor­ gesehen, die jeweils von einem eine drehbare Stellmutter aufweisenden Stellgetriebe umfasst werden, das von einem Stellmotor angetrieben wird. Zur drehfesten Lagerung der Ge­ windestangen sind dabei Kontermuttern vorgesehen, über die die Gewin­ destangen mit drehfest angeordneten Bauteilen verbunden sind.

Die bekannte Sitzverstelleinrichtung hat den Nachteil, daß für die drehfeste Anordnung der Gewindestangen jeweils mehrere zusätzliche Kontermuttern benötigt werden. Soll eine Gewindestange beispielsweise an ihren beiden Enden jeweils drehfest gelagert werden, so werden pro Gewindestan­ ge vier zusätzliche Kontermuttern erforderlich. Dies trägt sowohl zum Materialpreis als auch zum Montageaufwand bei der Herstellung eines Verstellantriebs wesentlich bei.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sitz­ verstelleinrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Gewindespindel eines Spindelantriebs mit mög­ lichst einfachen und kostengünstigen Mitteln drehfest gelagert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Sitzverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Danach ist zur Lagerung der Gewindespindel mindestens ein mit einem Innengewinde versehenes Halteelement vorgesehen, in das die Gewindespindel mit ihrem Bewegungsgewinde ein­ schraubbar ist, wobei die beiden Gewinde derart ausgebildet sind, daß die Gewindespindel mit ihrem Bewegungsgewinde drehfest von dem Innengewinde des Halteelementes aufgenom­ men wird. Unter dem Bewegungsgewinde der Gewindespindel wird dabei das Außengewinde verstanden, über das die Gewin­ despindel mit einer Spindelmutter des Spindelantriebs in Eingriff bringbar ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Gewinde wird erreicht, daß die Gewindespindel beim Einschrauben in das Innengewinde des Halteelementes von diesem drehfest aufge­ nommen wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß zur Herstellung der drehfesten Verbindung ein Endabschnitt des Bewegungsgewindes selbst dient, über das die Gewindespindel mit der Spindelmutter des Spindelantriebs zusammenwirkt. Hierdurch werden (außer dem Innengewinde des Halteelemen­ tes) keine zusätzlichen Befestigungsmittel zur Herstellung der Verbindung benötigt. Insbesondere wird erreicht, daß eine Gewindespindel ohne zusätzliche Kontermuttern an einem hierfür vorgesehenen Halteelement eines zu verstellenden Bauteiles drehfest angeordnet werden kann.

Drehfeste Aufnahme der Gewindespindel bedeutet dabei, daß diese durch die im Betrieb der Verstelleinrichtung über die Spindelmutter auf die Gewindespindel ausgeübten Kräfte nicht verdrehbar ist.

Ferner ist vorgesehen, daß die Spindel durch Aufbringen eines hinreichend großen Drehmomentes mittels eines geeigne­ ten, ein Losbrechmoment erzeugenden Werkzeuges aus dem Hal­ teelement wieder herausgeschraubt werden kann. Die Lösbar­ keit der Verbindung ist z. B. dann von Bedeutung, wenn die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung für eine Sitzlängsver­ stellung eingesetzt wird. Falls bei einem derartigen Kraft­ fahrzeugsitz die Sitzlängsverstellung nicht funktionstüch­ tig ist und der Sitz zur Reparatur aus einem Fahrzeug ent­ nommen werden soll, ist es nämlich erforderlich, den Spinde­ lantrieb zu demontieren.

Selbst wenn die Verbindung zwischen einer Gewindespindel und einem Halteelement durch Aufbringen eines entsprechend großen Drehmomentes lösbar ist, besteht in einem Crash-Fall keine Gefahr, daß sich die Gewindespindel von dem Halteele­ ment lösen könnte. Denn die in einem Crash-Fall auftreten­ den Kräfte können zuverlässig durch die miteinander in Eingriff bestehenden Verzahnungen des Bewegungsgewindes der Gewindespindel sowie des Innengewindes des Halteelementes aufgenommen werden.

Gemäß einer Variante der Erfindung sind die Gewinde der Ge­ windespindel und des Halteelementes derart ausgebildet, daß die beim Einschrauben miteinander in Eingriff tretenden Ge­ windeflächen des Bewegungs- und des Innengewindes (ela­ stisch oder plastisch) deformiert werden.

Hierzu können sich die Steigungen des Bewegungsgewindes der Gewindespindel und des Innengewindes des Halteelementes derart unterscheiden, daß einerseits einige der nebeneinan­ der angeordneten Flanken des Bewegungs- und des Innengewin­ des in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und daß andererseits mindestens zwei Gewindegänge des Bewegungs­ gewindes im Querschnitt in entgegengesetzter Richtung an den zugehörigen Flanken des Innengewindes anliegen bzw. an diese angedrückt sind. Diese Variante der Erfindung hat den Vorteil, daß die Differenz der Steigungen des Bewegungs- und des Innengewindes so gewählt werden kann, daß das die drehfeste Aufnahme der Gewindespindel bewirkende Haltemo­ ment erst dann auftritt, wenn die Gewindespindel bis in ihre Betriebsposition (Endposition) in das Halteelement eingeschraubt ist. Daher müssen beim Einschrauben der Gewindespindel lediglich am Ende entsprechend große Kräfte aufgebracht werden.

Ferner kann vorgesehen sein, daß sich die Form der Gewinde­ gänge des Bewegungs- und des Innengewindes derart unter­ scheidet, daß sich beim Einschrauben das Material des einen Gewindes in das des anderen Gewindes einarbeitet, z. B. in dem das eine Gewinde als ein Trapez- und das andere Gewinde als ein Rundgewinde ausgebildet ist.

Eine drehfeste Verbindung läßt sich außerdem dadurch errei­ chen, daß der Nenndurchmesser des Bewegungsgewindes der Ge­ windespindel größer ist als der Kerndurchmesser des Innenge­ windes des Halteelementes. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine entsprechend große Dicke der Gewindegänge des Bewegungsgewindes vorgesehen sein.

Wenn die Unterschiede in der Ausbildung des Bewegungs- und des Innengewindes hinreichend groß sind, können beim Ein­ schrauben der Gewindespindel in das Halteelement derart große Reibungskräfte auftreten, daß aufgrund der hiermit verbundenen Reibungswärme die beiden Gewindeelemente mitein­ ander verschweißt werden.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung sind das Bewe­ gungs- und/oder das Innengewinde mit einem Klebemittel versehen, um eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Gewinden zu erzeugen. Als Klebemittel eignet sich insbeson­ dere ein mikroverkapselter Klebstoff, dessen verkapselte Bestandteile beim Einschrauben des Bewegungsgewindes in das Innengewinde platzen.

Bei dem Halteelement kann es sich um einen Haltewinkel han­ deln, der mit einem zu verstellenden Sitzteil verbunden ist. Selbstverständlich können auch zwei Halteelemente vorgesehen sein, die jeweils ein Ende der Gewindespindel aufnehmen.

Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen einer Gewindespin­ del und mindestens einem Halteelment eignet sich für unter­ schiedliche Sitzverstelleinrichtungen, die ein Spindelan­ trieb umfassen, z. B. für eine Sitzlängsverstellung, eine Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung.

Weitere Vorteile der Erfindung bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden.

Es zeigen:

Fig. 1 - eine in ein Halteelement eingeschraubte Gewin­ despindel, wobei eine drehfeste Verbindung durch eine unterschiedliche Steigung des Außen­ gewindes der Gewindespindel und des Innengewin­ des des Halteelementes erreicht wird;

Fig. 2 - eine in ein Halteelement eingeschraubte Gewin­ despindel, wobei eine drehfeste Verbindung durch eine unterschiedliche Form des Außenge­ windes der Gewindespindel sowie des Innengewin­ des des Halteelementes erreicht wird;

Fig. 3 - eine in ein Halteelement eingeschraubte Gewin­ despindel, wobei eine drehfeste Verbindung dadurch erreicht wird, daß der Nenndurchmesser des Außengewindes der Gewindespindel größer ist als der Kerndurchmesser des Halteelemen­ tes.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise aufgebrochenen Darstellung eine Gewindespindel 1, die mit ihrem Bewegungsgewinde in Form eines Außengewindes 2 drehfest von dem Innengewinde 6 eines als Haltewinkel ausgebildeten Halteelementes 5 aufge­ nommen wird, das wiederum über eine Befestigungsstelle 15 mit einem zu verstellenden Sitzteil verbindbar ist.

Bei der Gewindespindel 1 kann es sich beispielsweise um einen Bestandteil eines Spindelantriebs für eine Sitzlängs­ verstellung handeln, bei dem eine Gewindespindel mit ihrem Außengewinde (Bewegungsgewinde) von einer drehbar angeordne­ ten Spindelmutter umfasst ist, die von einer entsprechenden Antriebseinheit angetrieben wird. Bei einem solchen Spin­ delantrieb wird eine Drehbewegung der Spindelmutter über das Außengewinde (Bewegungsgewinde) der Gewindespindel in eine Längsbewegung der drehfest gelagerten Gewindespindel umgesetzt. Indem diese Gewindespindel über ein Halteelement mit einer Schiene einer Schienenlängsführung verbunden ist, kann die Längsbewegung der Gewindespindel in eine entspre­ chende Bewegung jener Schiene umgesetzt werden, was eine Längsverschiebung eines auf der Schiene angeordneten Fahr­ zeugsitzes zur Folge hat.

Die Besonderheit der in Fig. 1 dargestellten Verbindung zwischen der Gewindespindel 1 und dem Haltewinkel 5 liegt darin, daß diese ohne zusätzliche Befestigungselemente, wie z. B. den üblichen Kontermuttern, sondern unmittelbar durch das Bewegungsgewinde (Außengewinde 2) der Gewindespindel 1 erreicht wird. Hierzu weist das Außengewinde 2 der Gewinde­ spindel 1 eine kleinere Steigerung s auf, als das Innenge­ winde 6 des Halteelementes 5.

Aufgrund der unterschiedlichen Gestaltungen s bzw. S des Außengewindes 2 einerseits und des Innengewindes 6 anderer­ seits stützt sich das Außengewinde 2 der Gewindespindel 1 bei Position A bzw. Position B über jeweils eine seiner Zahnflanken 3 in entgegengesetzter Richtung an der jeweils zugeordneten Zahnflanke 7 des Innengewindes 6 des Haltewin­ kels 5 ab. Die übrigen Zahnflanken des Außengewindes 2 bzw. des Innengewindes 6 sind demgegenüber in axialer Richtung a voneinander beabstandet.

Außerdem haben sich aufgrund der unterschiedlichen Gewin­ dessteigungen s, S des Außen- bzw. Innengewindes beim Ein­ schrauben der Gewindespindel 1 in den Haltewinkel die Zahnflanken 3, 7 des Außengewindes 2 bzw. des Innengewin­ des 6 bei Position A und B verformt. Die Zahnflanken 3, 7 des Außen- bzw. Innengewindes 2, 6 liegen also bei Positi­ on A und B nicht nur einfach aneinander an, sondern sie sind vielmehr mit einer solchen Kraft aneinandergepresst, daß in der Umgebung der Position A und B eine Verformung der Zahnflanken 3, 7 (Fließen der Gewindeflanken) stattge­ funden hat. Durch die unterschiedlichen Steigungen s, S des Außengewindes 2 bzw. des Innengewindes 6 wird hier also eine drehfeste Verbindung zwischen der Gewindespindel und dem Haltewinkel 5 erreicht.

Da die Zahnflanken der beiden Gewinde 2, 6 bei Position A und B erst dann in Anschlag geraten, wenn die Gewindespin­ del 1 vollständig in den Haltewinkel 5 eingeschraubt ist (also nach dem Erreichen der Endposition gemäß Fig. 1), muß beim Einschrauben der Gewindespindel 1 in den Haltewin­ kel 5 lediglich am Ende dieses Arbeitsganges ein entspre­ chend großes Drehmoment aufgebracht werden.

Der Begriff "drehfeste Aufnahme der Gewindespindel" bedeu­ tet hierbei, daß bei den Drehmomenten die von einer Spindel­ mutter im Betrieb der Sitzverstelleinrichtung auf die Gewin­ despindel 1 ausgeübt werden, eine Drehung der Gewindespin­ del 1 relativ zu dem Halteelement 5 nicht möglich ist. Durch das Aufbringen eines entsprechend größeren Drehmomen­ tes (das mindestens dem sogenannten Losbrechmoment ent­ spricht) mittels eines geeigneten Werkzeuges, kann aller­ dings auch diese Verbindung wieder gelöst werden, z. B. wenn sich aufgrund eines Defektes die Sitzverstelleinrich­ tung nicht mehr betätigen läßt. Hierzu ist als Notbetäti­ gungseinrichtung an einer Stirnseite der Gewindespindel 1 ein Schlitz 11 vorgesehen, in den ein entsprechendes Werk­ zeug eingreifen kann. Alternativ kann anstatt eines Schlit­ zes 11 selbstverständlich auch ein Innenvielkant oder ein Außenvielkant in Form eines Bolzens vorgesehen sein.

Durch Betätigung des Werkzeugs mit einem hinreichend großen Drehmoment kann die Gewindespindel 1 beispielsweise rück­ wärts (d. h. in den Fig. 1 bis 3 nach links) aus dem Haltewinkel 5 herausgeschraubt werden, wobei sie gleichzei­ tig auch aus einem am anderen Ende der Gewindespindel 1 vor­ gesehenen zweiten Haltewinkel und aus der Spindelmutter herausgedreht würde. Die Spindelmutter dreht sich dabei nicht, da ja nun eine Drehbewegung der Gewindespindel statt­ findet.

Die vorstehend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrie­ bene erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch ihre einfach Montierbarkeit aus. Zur Befestigung einer Spindel an einer Sitzschiene müssen lediglich zwei Halteelemente auf die beiden Enden der stehenden Spindel aufgeschraubt werden, die dann später über entsprechende Befestigungsstel­ len mit einer Sitzschiene verbunden werden. Dies kann sowohl vor als auch nach dem Einbau der Gewindespindel in ein entsprechendes Spindelgetriebe geschehen. Die Gewinde­ spindel kann also zum Aufbringen der Haltewinkel sowohl mittig auf ihrem Gewinde als auch an ihren beiden Stirnsei­ ten über entsprechende Werkzeuge oder durch das bereits montierte Getriebe fixiert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird eine bis zu einem definierten Losbrechmoment drehfeste Verbindung zwischen der Gewindespindel 1 und dem Halteelement 5 da­ durch erreicht, daß das Außengewinde 2 der Gewindespindel 1 als Trapezgewinde ausgebildet ist, wohingegen es sich bei dem Innengewinde 6 des Halteelementes 5 um ein Rundgewinde handelt. Dabei ist die Größe der Gewindegänge 4 des Tra­ pezgewindes 2 derart gewählt, daß sich die Gewindegänge mit ihren Ecken in die abgerundeten Bereiche 8 des Rundgewin­ des 6 einarbeiten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind sowohl das Außengewinde 2 der Gewindespindel 1 als auch das Innengewin­ de 6 des Haltewinkels 5 als Trapezgewinde ausgebildet. Dabei weist allerdings das Außengewinde einen Nenndurchmes­ ser d auf, der größer ist als der Kerndurchmesser D des In­ nengewindes 6. Hierdurch arbeiten sich die Gewindegänge 4 des Außengewindes 2 im Bereich der Stirnseiten 8 des Innen­ gewindes 6 in das Material des Innengewindes 6 ein, was zu einer entsprechenden Verformung der beiden Gewindeelemen­ te führt.

Claims (16)

1. Sitzverstelleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Spindelantrieb, dessen Gewindespindel ein mit einer Spindelmutter in Eingriff bringbares Bewegungsgewinde in Form eines Außengewindes aufweist und an mindestens einem Halteelement drehfest gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (5) ein Innengewinde (6) aufweist, in das die Gewindespindel (1) mit ihrem Bewegungsgewin­ de (2) einschraubbar ist, wobei die Gewindespindel (1) mit einem Endabschnitt des Bewegungsgewindes (2) im Innengewinde (6) des Halteelementes (5) drehfest aufge­ nommen ist und die Gewindespindel (1) eine Notbetäti­ gungseinrichtung (11) zum Lösen der drehfesten Verbin­ dung aufweist, und daß das erforderliche Losbrechmoment größer ist als das im Betrieb der Sitzverstelleinrich­ tung auf die Gewindespindel (1) übertragene Drehmoment.

2. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gewindespindel (1) durch Aufbringen des Losbrechmomentes aus dem Innengewinde (6) heraus­ schraubbar ist.

3. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde (2, 6) der Gewindespin­ del (1) und des Halteelementes (5) derart ausgebildet sind, daß die beim Einschrauben miteinander in Eingriff tretenden Gewindeflächen des Bewegungs- und des Innenge­ windes (2, 6) deformiert werden.

4. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eines der Gewinde (2, 6) beim Einschrauben plastisch und/oder elastisch deformierbar ist.

5. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steigun­ gen (s, S) des Bewegungsgewindes (2) und des Innengewin­ des (6) unterscheiden.

6. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Teil der nebeneinander angeordneten Flanken (3, 7) des Bewegungs- und des Innengewindes (2, 6) in axialer Richtung (a) voneinander beabstandet ist.

7. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen derartigen Unterschied der beiden Steigun­ gen (s, S), daß sich mindestens zwei Gewindegänge (A, B) des Bewegungsgewindes (2) im Querschnitt in entgegenge­ setzter Richtung an Flanken (7) des Innengewindes (5) ab­ stützen.

8. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Form der Gewindegänge des Bewegungs- und des Innengewindes (2, 6) derart unterscheidet, daß sich beim Einschrauben das Material des einen Gewindes (2; 6) in das des anderen Gewindes (6; 2) einarbeitet.

9. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Gewinde (2; 6) als Trapez- und das andere Gewinde (6; 2) als Rundgewinde ausgebildet ist.

10. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nenndurchmes­ ser (d) des Bewegungsgewindes (2) größer ist als der Kerndurchmesser (D) des Innengewindes (6).

11. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des Bewegungs- und des Innengewindes (2, 6) durch die beim Einschrauben auftretende Reibung miteinander ver­ schweißt sind.

12. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungs- und/oder das Innengewinde (2, 6) mit einem Klebemittel versehen ist, um eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Gewinden (2, 6) zu erzeugen.

13. Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel ein mikroverkapsel­ ter Klebstoff vorgesehen ist.

14. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteele­ ment (5) als Haltewinkel ausgebildet ist, der mit einem zu verstellenden Sitzteil verbunden ist.

15. Sitzverstelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sitz­ längsverstellung ausgebildet ist.

16. Sitzverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sitzhöhenver­ stelleinrichtung oder als Sitzneigungsverstelleinrich­ tung ausgebildet ist.