DE2831314A1 - Motorisch verstellbarer sitz, insbesondere kraftfahrzeugsitz - Google Patents
Motorisch verstellbarer sitz, insbesondere kraftfahrzeugsitzInfo
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Description
5600 WUPPERTAL 2, den
37 Kennwort: "Poti-Stelltrieb"
Firma Keiper Automobiltechnik GmbH & Co. KG, 5630 Remscheid-Hasten, Büchelstr. 54 - 58
Motorisch verstellbarer Sitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz.
Die Erfindung bezieht sich auf einen motorisch verstellbaren Sitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einem die Sitzeinstellung
steuernden Mikoprozessor und als Meßwertgeber zur abrufbaren Speicherung der Sitzlage fungierenden Potentiometer, das mit dem
Stellmotor über ein Vorschaltgetriebe gekuppelt ist.
Zum Einstellen eines motorisch verstellbaren Sitzes ist es bekannt, mit dem Stellmotor ein Potentiometer zu kuppeln, das
als Meßwertgeber eine der Sitzstellung entsprechenden Teilspannung an den Speicher eines Seuergerätes wie beispielsweise einen Mikroprozessor,
abgibt. Dadurch ist es möglich, die bei einer Ersteinstellung des Sitzes gewählte Sitzstellung selbst nach anschließender
Verstellung des Sitzes jederzeit wieder exakt anzusteuern, wenn der der Ersteinstellung des Sitzes zugehörige
Meßwert - welcher in diesem Fall eine bestimmte potentiometrische Teilspannung darstellt - gespeichert ist. Da jedoch zur Verstellung
des Sitzes ein bestimmter Verstellbereich gehört, für den normalerweise eine Vielzahl von Umdrehungen der Abtriebswelle des
Motors erforderlich sind und der Verstellweg des Potentiometers relativ klein ist, so ist es notwendig, die Drehzahl der Motor-
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abtriebswelle zum Potentiometer hin zu untersetzen. Diesem
Zweck dient ein.Untersetzungsgetriebe, welches zwischen dem
Potentiometer und der Motorabtriebsweile angeordnet ist. Derartige Vorschaltgetriebe benötigen einerseits einen Einbauraum
und sind andererseits an mit dem Sitz verbundenen Konsolen od.dgl. zu haltern. Außerdem wird es in vielen Fällen erforderlich
sein, das Untersetzungsgetriebe und das Potentiometer mit einem Schutzgehäuse zu versehen, um äußere, etwa schädigende, Einflüsse
fernhalten zu können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen motorisch verstell-
^J baren Sitz der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das
dem Potentiometer vorgeschaltete Untersetzungsgetriebe zusammen mit dem Potentiometer auf kleinstem Raum bei gegebenenfalls hohen
Untersetzungsverhältnissen angeordnet werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst, indem das Potentiometer
und das Vorschaltgetriebe zu einer Baueinheit integriert sind.
Durch;die Bildung einer aus dem Potentiometer und dem Vorschaltgetriebe
zusammengesetzten Baueinheit lassen sich die Kuppelglieder zwischen dem Vorschaltgetriebe und dem Motor einerseits
und zwischen dem Vorschaltgetriebe und dem Potentiometer" anderer-seits
platzsparend ineinander schachteln. Dabei bildet vorzugs-
^ weise der mit einem Schleifring, einem Ringwiderstand und einen
diese brückenartig verbindenden, an einer Trägerscheibe festgelegten
Schleifer versehene, als Drehpotenziometer ausgebildete Meßwertgeber mit seiner den Ringwiderstand und den Schleifring
tragenden Wandung einen Gehäusedeckel der.Potentiometer-Getriebe-Baueinheit.
Eine raumsparende Ausbildung des Vorschaltgetriebes läßt sich erzielen, indem nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung
das Vorschaltgetriebe eine mit dem Motor drehverbundene Aufsteckhülse
mit einem Exzenterabschnitt aufweist, auf welchem ein Stirnrad drehbar gelagert ist, das in die Innenverzahnung eines mit
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: ·: :~: 28313U
dem Getriebegehäuse fest verbundenen Zahnkranzes eingreift und mittels stirnseitig austretender Mitnehmerzapfen in Bohrungen
einer auf der Aufsteckhülse zentrisch gelagerten, mit der Trägerscheibe des Schleifers drehverbundenen Abtriebscheibe drehmomentübertragend
verbunden ist. Da einerseits das Erfordernis besteht, die maximalen Stellwege des Sitzes ausnutzen zu können und andererseits
günstigstenfalls ein Stellweg von etwa 300° bei einem Drehpotentiometer vorhanden ist, sollte zwischen der Abtiebsdrshzahl
des Motors und der Drehbewegung der Potentiometerscheibe ein großes Untersetzungsverhältnis ausgewählt werden können. Aus
diesem Grund ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der w Erfindung der Durchmesser des Kopfkreises des Stirnrades um
wenigstens eine Zahnhöhe kleiner als der Durchmesser des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes, wobei sich die Zähnezahlen
des Stirnrades und des innenverzahnten Zahnkranzes um wenigstens eins unterscheiden und die Exzentrizität des Exzenterabschnitts
der Aufsteckhülse etwa der Differenz zwischen dem Radius des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes und dem
Radius des Kopfkreises des Stirnrades entspricht.
Um jedoch bei einem Drehen des Motors über den Stellweg der die Schleifer tragenden Trägerscheibe hinaus vom Potentiometer Zerstörungen
fernhalten zu können, ist die mit dem Stirnrad dreh-/">
verbundene Abtriebscheibe vorzugsweise mit der die Schleifer aufweisenden Trägerscheibe in Form einer Rutschkupplung verbunden.
Eine derartige Rutschkupplung läßt sich auf einfache Weise vorteilhaft nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung dadurch
bilden, daß die Abtriebscheibe auf ihrem Umfang eine Nut aufweist, in welche am Umfang der Trägerscheibe angeordnete Federzungen
eine Rastverbindung bildend federnd eingreifen.
Damit der Zahnkranz des mit einer Aufsteckhülse auf dem Abtriebswellenstumpf
des Motors angeordneten Vorschaltgetriebes in einer ortsfesten Lage verbleibt, weisen nach einem weiteren Ausgestalgungsmerkmal
der Erfindung sowohl das Getriebegehäuse als auch der
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* m
damit fest verbindbare Gehäusedeckel stirnseitig einen nach
außen gerichteten, gleich weit von der Längsachse der Aufsteckhülse angeordneten Zapfen zur Drehsicherung des Getriebegehäuses
auf..-..--"
Zur Stellwegbegrenzung der die Schleifer tragenden Trägerscheibe
weist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung
der Gehäusedeckel einen Anschlagnocken für einen Anschlagfinger der Trägerscheibe auf, wobei der Anschlagnocken gleichfalls die
den Ringwiderstand und den Schleifring kontaktierenden Stromleitungen
haltert. Dabei sind die Stromleitungen vorzugsweise in den Anschlagnocken des Gehäusedeckels eingegossen und ragen mit
Steckerstiften aus diesem nach außen heraus, so daß ein an der Verbindungsleitung angeformter Stecker auf die in den Gehäuseinnenraum
einragenden Stromleitungen aufgesteckt werden kann.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert wird. Es zeigen:
Fig.1 einen Stellmotor mit einer auf seinen Abtriebswellenstumpf
aufgesteckten Potentiometer-Getriebe-Baueinheit in einer Ansicht,
Fig.2 die aus Fig.1 ersichtliche Potentiometer-Getriebe-Baueinheit
in einem Vertikalschnitt in gegenüber der Fig.1 vergrößertem Maßstab und mit einem
in strichpunktierten Linien dargestellten Ausschnitt des unteren Motorbereiches,
Fig.3 die Potentiometer-Getriebe-Baueinheit in einem
. Schnitt nach der Linie III-III von Fig.2,
Fig.4 die Potentiometer-Getriebe-Baueinheit in einem
Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig.2,
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..γι ϊ :-: 28313H
Fig. 5 einen weiteren,den Zahneingriff des auf dem Exzenterabschnitt
der Aufsteckhülse angeordneten Stirnrades in die Innenverzahnung des Getriebegehäuses
darstellenden Schnitt der Potentiometer-Getriebe-Baueinheit nach der Linie V-V von Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte, mit einem Schneckengetriebe versehene Getriebemotor 10, mag zur Verstellung der Rückenlehne oder des
Sitzteiles eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugsitzes benutzt werden. Dabei weist der Schneckentrieb an der dem Antriebsritzel·
11 gegenüberliegenden Seite einen Abtriebswellenstumpf 12 auf. Auf diesen Abtriebswellenstumpf 12 ist eine Potentiometer-Getriebe-Baueinheit
13 aufgesteckt und durch einen Sicherungsring 14 in axialer Richtung auf dem Abtriebswellenstumpf 12 gesichert. Die
Baueinheit 13 besteht aus einem als Drehpotentiometer ausgebildeten
Potentiometer 15 und aus einem die Abtriebsdrehzahl des Getriebemotors 10 untersetzenden Vorschaltgetriebe 16. Dieses Vorschaltgetriebe
16 sitzt mit einer Aufsteckhülse 17 auf dem Abtriebswellenstumpf
12 des Getriebemotors 10, wobei sowohl der Abtriebswellenstumpf als auch die Aufsteckhülse 17 bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel zur Drehmomentübertragung mit einer Kerbverzahnung versehen sind. Außerdem weist die Aufsteckhülse einen
Exzenterabschnitt 18 auf, auf welchem ein Stirnrad 19 drehbar gelagert
ist. Dieses Stirnrad 19 weist neben seiner Außenverzahnung 20 drei auf gleichem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete und
aus einer Stirnseite austretende Mitnehmerzapfen 21 auf, welche von elastischen Ringen 22 umfaßt in Bohrungen 23 einer auf dem
Außenmantel der Aufsteckhülse 17 zentrisch gelagerten Abtriebsscheibe 24 des Vorschaltgetriebes 16 eingreifen. Die Außenverzahnung
20 des Stirnrades 19 kämmt mit der Innenverzahnung 25 eines Zahnkranzes 26, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
rwie insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann, Bestandteil
eines topfartigen Getriebegehäuses 27 ist, welches sich zen-
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trisch auf dem Außenmantel der Aufsteckhülse 17 abstützt. Dieses Getriebegehäuse 27 weist an seiner Stirnseite einen von der
Längsmitte der Aufsteckhülse 17 entfernt angeordneten Zapfen 28 auf, der in eine Ausnehmung 29 in der angrenzenden Seitenwand
des Getriebemotors 10 eingreift und das Getriebegehäuse 27 gegen
Verdrehung sichert.
Die Abtriebsscheibe 24 weist an ihrer äußeren ümfangsfläche eine
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel V-förmige Nut 30 auf, die der Befestigung einer brückenartig verbundenen Schleifer 31
aufweisenden Trägerscheibe 32 des Potentiometers 15 dient, in
"N dem die Trägerscheibe 32 mit drei auf ihrem Umfang gleichmäßig
verteilten Federzungen 33 in die Nut 30 eine Rutschkupplung bildend verrastend eingreift, über den Schleifer 31 ist ein Schleifring
34 mit einem Ringwiderstand 35 stromleitend verbunden, wobei sowohl der Schleifring 34 als auch der Ringwiderstand 35 an einer
einen Gehäusedeckel 36 bildenden Stirnwand der Potentiometereinheit 15 befestigt sind. Dieser Gehäusedeckel 36 stützt sich einerseits
zentrisch auf dem Außenmantel der Aufsteckhülse 17 ab und ist andererseits drehfest mit dem topfartigen Getriebegehäuse 27
verbunden, so daß sowohl das Potentiometer 15 als auch das Vorschaltgetriebe 16 in einem Gehäuse abgekapselt untergebracht sind.
Auch der Gehäusedeckel 36 weist einen Zapfen 37 auf, der gleichweit vom Dr'ehmittelpunkt der Aufsteckhülse 17 entfernt ist wie
der am Getriebegehäuse 27 angeordnete Zapfen 28. Demnach ist es unerheblich, ob die Potentiometer-Getriebe-Baueinheit mit der Stirnseite
des Getriebegehäuses 27 oder der Stirnseite des Gehäusedeckels 36 am Getriebemotor 10 anliegend auf die Aufsteckhülse 17
aufgesteckt ist. Der Gehäusedeckel 36 weist an einem Umfangsab- ,
schnitt einen Anschlagnocken 38 für die Drehbegrenzung der Trägerscheibe 32 auf, die ihrerseits mit einem Anschlagfinger 39 gegen
den Anschlagnocken 38 des Gehäusedeckels 36 anstoßen kann. Dadurch
wird die Drehbewegung der die Schleifer 31 aufweisenden Trägerscheibe
auf etwa 300 ° begrenzt. Der Anschlagnocken 38 dient außerdem
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der Halterung der Stromleitungen 40 und 41, wobei die Stromleitung
40 mit dem Schleifring 34 und die Stromleitungen 41 mit dem Ringwiderstand 35 verbunden sind. Die Stromleitungen 40 und 41
können im Anschlagnocken 38 beispielsweise vergossen sein und mit ihren herausragenden Enden Steckerstifte zum Anschluß eines Verbindungskabels
mit dem Mikroprozessor bilden. Um den maximalen Stellweg der Rückenlehne oder den Verstellweg des Sitzteiles durchfahren
zu können, muß das Antriebsritzel 11 eine Vielzahl von Umdrehungen
ausführen können, während gleichzeitig die Trägerscheibe
32 zusammen mit dem daran befestigten Schleifer 31 maximal einen Verstellweg, der einem Drehwinkel von etwa 300 ° entspricht, zurücklegen
darf. Aus diesem Grund ist die Drehzahl des Abtriebswellenstumpfes entsprechend zu untersetzen. Zu diesem Zweck ist beim dargestellten
Ausführungsbeispiel der Durchmesser des Kopfkreises des Stirnrades 19 um wenigstens eine Zahnhöhe kleiner als der Durchmesser
des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes 26. Eine größtmögliche Untersetzung wird erhalten, wenn sich die Zähnezahlen
des Stirnrades 19 und des innenverzahnten Zahnkranzes 26 um nur eine Zähnezahl unterscheiden. Die Wahl der maximalen Zähnezahl ist
abhängig von dem für den Verwendungsfall erforderlichen Untersetzungsverhältnis.
Dabei entspricht die Exzentrizität des Exzenterabschnittes 18 der Aufsteckhülse 17 etwa der Differenz zwischen
dem Radius des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes 2 6 \: ü
dem Radius des Kopf kreises des Stirnrades 19. Bei einer Umdrehung
der Aufsteckhülse 17 dreht sich das Stirnrad 19 mit einer taumelnden
Bewegung um jeweils nur einen Zahn weiter, wodurch auch die Abtriebsscheibe 24 nur um den Zahnteilungswinkel weitergedreht wird.
Um der taumelnden Bewegung des Stirnrades 19 die erforderliche Freiheit zu lassen, sind die Bohrungen 23 in der Abtriebsscheibe
2 4 um die doppelte Exzentrizität des Exzenterabschnittes 18 größer als die Außendurchmesser der auf dem Mitnehmerzapfen 21 angeordneten
elastischen Ringe 22.
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Wenn nun der Sitz in einem dem Sitzbenutzer genehme Lage verstellt
wird, so nimmt nach dem Verstellvorgang der Schleifer 31 eine bestimmte Stellung auf dem Ringwiderstand 35 ein, so daß eine bestimmte
Spannungsteilung erzielt ist. Diese Teilspannung wird als Speicherwert in den Mikroprozessor eingegeben und kann dort bedarfsweise
gespeichert werden, so daß nach einer Verstellung der Sitzposition
jederzeit die einmal gespeicherte Sitzlage wieder erneut angefahren und eingestellt werden kann.
Wie bereits erwähnt wurde, ist die dargestellte Ausführung lediglich
eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, die keinesfalls
allein darauf beschränkt ist. Es sind vielmehr noch manche andere Ausführungen und Ausgestaltungen' der Erfindung möglich.
So ist es beispielsweise denkbar, statt der Aufsteckhülse 17 einen Exzenterbolzen zu verwenden, der seitlich die Potentiometer-Getriebe-Baueinheit
überragt und mit dem Getriebemotor gekuppelt sein kann. Außerdem läßt sich die Potentiometer-Getriebe-Baueinheit
als einseitig offene Gehäuseanordnung ausbilden, die an einen passenden Motorflansch angeschlossen werden kann. Auch ließe sich
statt des vorbeschriebenen, als Planetengetriebe ausgebildeten Vorschaltgetriebes 16 ein solches verwenden, welches als Stirnradgetriebe
oder als Schneckengetriebe ausgebildet sein kann.
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Claims (8)
- ■ ■: ?.:":'"."::::- 28313HPatentanwälte: : -DIPL-ING. LÜDEWIG · DIPL.-PHYS. BUSE . DIPL-PHYS. MENTZEL5600 WUPPERTAL 2, den.37 Kennwort: "Poti-Stelltrieb"Ansprüche :-2-Motorisch verstellbarer Sitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz :mit einem die Sitzeinstellung steuernden Mikroprozessor \J und als Meßwertgeber zur abrufbaren Speicherung der Sitz- !lage fungierenden Potentiometer, das mit dem Stellmotor ; über ein Vorschaltgetriebe gekuppelt ist,dadurch gekennzeichnet, daß das ■Potentiometer (15) und das Vorschaltgetriebe (16) zu " .jeiner Baueinheit (13) integriert sind. I
- 2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der i mit einem Schleifring (34) einen Ringwiderstand (35) und i einen diese brückenartig verbindenden, an einer Träger- ί scheibe (32) festgelegten Schleifer (31) versehene, als
Drehpotentiometer (15) ausgebildete Meßwertgeber mit seiner I.N den Ringwiderstand (35) und den Schleifring (34) tragenden I" Wandung einen Gehäusedeckel (36) der Potentiometer-Getriebe- iBaueinheit (13) bildet. ,ί - 3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ■■ das Vorschaltgetriebe (16) eine mit dem Motor (10) dreh- f verbundene Aufsteckhülse (17) mit einem Exzenterabschnitt ? (18) aufweist, auf welchem ein Stirnrad (19) drehbar gelagert ist, das in die Innenverzahnung (25) eines mit dem
Getriebegehäuse (27) fest verbundenen Zahnkranzes (26) :;909886/ ÖWe OR\G\HAL INSPECTED. : :-: ; I :..: 283Ί3Ηeingreift und mittels stirnseitig austretender Mitnehmerzapfen (21) in Bohrungen (23) einer auf der Aufsteckhülse (17) zentrisch gelagerten, mit der Trägerscheibe (32) des Schleifers (31) drehverbundenen Abtriebsscheibe (24) drehmomentübertragend verbunden ist. - 4. Sitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß der Durchmesser des Kopfkreises des Stirnrades (19) um wenigstens eine Zahnhöhe kleiner ist als der Durchmesser des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes (26), wobei sich die Zähnezahlen des Stirnrades (19) und des innen-''«-*' ■ verzahnten Zahnkranzes um wenigstens eins unterscheiden und die Exzentrizität des Exzenterabschnittes (18) der Aufsteckhülse (17) etwa der Differenz zwischen dem Radius des Fußkreises des innenverzahnten Zahnkranzes (26) und dem Radius des Kopfkreises des Stirnrades (19) entspricht.
- 5. Sitz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stirnrad (19) drehverbundene Abtriebscheibe (24) mit der die Schleifer (31) aufweisenden Trägerscheibe (32) in Form einer Rutschkupplung verbunden ist.
- f^ 6. Sitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebscheibe (24) auf ihrem Umfang eine Nut (30) aufweist, in welche am Umfang der Trägerscheibe (32) angeordnete Federzungen (33) eine Rastverbindung bildend federnd eingreifen.
- 7. Sitz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Getriebegehäuse (27) als auch der damit fest verbindbare Gehäusedeckel (36) stirnseitig einen nach außen gerichteten, gleich weit von der Längsachse der Aufsteckhülse (17) angeordneten Zapfen (28, 37) zur Drehsicherung des Getriebegehäuses aufweisen.-3-909886/002928313U
- 8. Sitz nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel einen Anschlagnocken (38) für einen Anschlagfinger (39) der Trägerscheibe (32) aufweist, wobei der Anschlagnocken (38) gleichfalls die den Ringwiderstand (35) und den Schleifring (34) kontaktierenden Stromleitungen (40, 41) haltert.-4-909886/0029
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