DE3804352A1 - Verstellvorrichtung fuer sitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für Sitze, insbesondere Fahrzeugsitze, mit einem Getriebe, insbesondere einem Umlaufgetriebe, dessen Antriebswelle mittels einer mit ihr gekuppelten Antriebsvorrichtung drehbar ist.

Wird bei einem Fahrzeugsitz, der mit einem bekannten, ein selbsthemmendes Verstellgetriebe aufweisenden Gelenkbeschlag versehen ist, die Antriebswelle des Verstellgetriebes im Sinne eines Schwenkens der Rückenlehne nach unten angetrieben, dann folgt die Rückenlehne der Drehbewegung des Verstell­ getriebes diskontinuierlich. Zwar wird durch eine infolge der diskontinuierlichen Schwenkbewegung entstehende, über­ lagerte Schwingung der Rückenlehne die Sicherheit des Sitz­ benutzers in keiner Weise geschmälert. Dennoch wird häufig die diskontinuierliche Bewegung der Rückenlehne als störend empfunden, nicht zuletzt wegen der damit verbundenen Ratter­ geräusche. Dies gilt auch für Sitzhöhenverstellvorrichtungen mit wenigstens einem selbsthemmenden Verstellgetriebe.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ver­ stellvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß das Rattern des zu verstellenden Bauteils, beispielsweise einer Rückenlehne bei einem Schwenkvorgang nach unten, möglichst weitgehend vermieden wird. Diese Aufgabe löst eine Verstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Wie Versuche bestätigt haben, wirkt eine Erhöhung des an der Antriebswelle des Getriebes wirksamen Masssenträgheits­ momentes im Sinne einer Reduzierung des Ratterns. Das Rattern kann deshalb nicht nur reduziert, sondern praktisch vollkommen beseitigt werden, wenn des an der Antriebswelle wirkssme Massenträgheitsmoment entsprechend groß gewählt wird. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß die gestellte Aufgabe mit einfachen mechanischen Mitteln gelöst wird.

Da das wirksame Massenträgheitsmoment sich nicht linear, sondern quadratisch mit der Geschwindigkeit ändert, mit der sich der Massekörper bei einer Drehbewegung der Antriebs­ welle bewegt, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Massekörper nicht fest auf der Antriebswelle oder auf einer mit ihr drehfest verbundenen Welle angeordnet. Vielmehr ist eine Getriebeverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Massekörper durch ein Zahnradgetriebe gebildet, das eine die Drehgeschwindigkeit des Massekörpers gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle erhöhendes Über­ setzungsverhältnis hat. Zwar erhöhen sich durch ein solches Zahnradgetriebe die Fertigungskosten. Dem stehen jedoch die entscheidenden Vorteile der Platz- und Gewichtsersparnis gegenüber. In der Regel können bei Verwendung eines solchen Getriebes die Abmessungen des Massekörpers so klein gewählt werden, daß seine Unterbringung in dem zur Verfügung stehenden Raum keine Schwierigkeiten bereitet. Hinzu kommt der Vorteil, daß auch die Teile des Zahnradgetriebes zur Erhöhung des wirksamen Massenträgheitsmomentes beitragen. Der Massekörper kann deshalb zumindest dann, wenn er wesentlich schneller umläuft als die Antriebswelle des Getriebes, beispielsweise in die Antriebsvorrichtung, insbesondere in ein als Antriebs­ vorrichtung dienendes Handrad, integriert werden, ohne die Außenabmessungen der Antriebsvorrichtung vergrößern zu müssen. Auch eine Integration in das Getriebe ist möglich, ohne beispielsweise die Abmessungen eines als Verstellvor­ richtung dienenden Gelenkbeschlages nennenswert vergrößern zu müssen.

Erstreckt sich eine Verbindungswelle von einer ersten zu einer zweiten Verstellvorrichtung, beispielsweise in Quer­ richtung des Sitzes vom einen zum anderen Gelenkbeschlag, kann selbstverständlich der Massekörper auch an dieser Verbindungswelle angeordnet sein.

Sofern ein Handrad als Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, das einen Hohlraum bildet, in dem ein Ringkörper als Masse­ körper angeordnet werden kann, ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 besonders vorteilhaft. Liegen dabei die beiden Zahnkränze, in welche jedes vorgesehene Ritzel gleichzeitig eingreift, in axialer Richtung nebeneinander, dann ist der Variationsbereich des realisierbaren Übersetzungsver­ hältnisses sehr groß. Geringer ist dieser Variationsbereich dann, wenn die beiden Zahnkränze koaxial zueinander angeordnet und jedes der vorgesehenen Ritzel zwischen den beiden Zahn­ kränzen liegt. Dafür hat diese Ausführungsform einen minimalen Bauaufwand.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt des ersten Ausführungsbeispiels nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt des ersten Ausführungsbeispiels nach der Linie Il-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels.

Ein in bekannter Weise ausgebildeter und daher nicht im einzelnen dargestellter Gelenkbeschlag 1 zum Verbinden der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes mit dessen Sitzteil weist einen mit dem Polsterträger der Rückenlehne zu ver­ bindenden oberen Beschlagteil und einen mit dem Sitzge­ stell oder dem Polsterträger des Sitzteils zu verbindenden unteren Beschlagteil auf, die gelenkig durch einen Exzenter­ bolzen 2 eines Umlaufgetriebes miteinander verbunden sind. Dieses selbsthemmende Umlaufgetriebe bildet das Verstell­ getriebe, mittels dessen der obere Beschlagteil relativ zum unteren Beschlagteil verschwenkbar und in jeder wähl­ baren Schwenklage verstellbar ist.

Der Exzenterbolzen 2 ist im Bereich seines einen, über die Beschlagteile überstehenden Endabschnittes in bekannter Weise mit zwei diametral angeordneten Abflachungen versehen, welche eine drehfeste Verbindung zwischen dem Exzenterbolzen 2 und der auf ihn aufgeschobenen Nabe 3 eines als Ganzes mit 4 bezeichneten Handrades ergeben. An die Nabe 3, die mittels einer Schraube 5 gegen eine axiale Verschiebung gesichert ist, ist auf der dem Gelenkbeschlag abgekehrten Seite ein Flansch 6 angeformt. Der äußere Randbereich des Flansches 6 ist ebenso wie die Außenmantelfläche eines am Flansch 6 anliegenden, hohlzylindrischen Teils 7 des Handrades 4 mit in axialer Richtung verlaufenden Griff­ rinnen 8 versehen, die ein sicheres Erfassen des Handrades 4 erleichtern. Im Ausführungsbeispiel ist der hohlzylindrische Teil 7 einstückig an die den Beschlagteilen zugekehrte Seite des Flansches 6 angeformt.

Der den Beschlagteilen zugekehrte Endabschnitt des hohl­ zylindrischen Teiles 7 trägt innen einen ersten Zahnkranz 9. Neben diesem ersten Zahnkranz 9 ist auf der den Beschlag­ teilen zugekehrten Seite ein zweiter Zahnkranz 10 an einer koaxial zum Exzenterbolzen 2 angeordneten Ringscheibe 11 vorgesehen. Letztere ist mittels stabförmiger, parallel zum Exzenterbolzen 2 angeordneter Verbindungselemente 12 drehfest mit dem unteren Beschlagteil des Gelenkbeschlages verbunden. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Durchmesser des zweiten Zahnkranzes 10, der ebenso wie der erste Zahnkranz 9 eine Innenverzahnung aufweist, etwas größer als der Durchmesser des ersten Zahnkranzes 9.

Mit beiden Zahnkränzen 9 und 10 stehen gleichzeitig drei um je 120° gegeneinander versetzt angeordnete, gleich ausge­ bildete Ritzel 13 in Eingriff. Diese Ritzel 13 haben, wie Fig. 2 zeigt, wegen der unterschiedlichen Durchmesser der beiden Zahnkränze 9 und 10 aus zwei axial nebeneinander angeordnete Außenverzahnungen, die an den ersten bzw. zweiten Zahnkranz angepaßt sind. Selbstverständlich können die beiden Zahnkränze 9 und 10 auch gleiche Durchmesser mit unterschiedlicher Zähnezahl haben. Dann sind die Durchmesser der Außenverzahnungen der Ritzel 13 ebenfalls gleich groß. Die Ritzel 13 sind drehbar auf je einem Stehbolzen 14 ange­ ordnet, von denen jeder an seinem freien Ende einen Federring trägt, um die Ritzel 13 gegen eine axiale Verschiebung zu sichern.

Die Stehbolzen 14 werden von einem Massekörper 15 getragen, der drehbar auf der Nabe 3 gelagert ist. Der Massekörper 15 hat im Ausführungsbeispiel die Form einer Ringscheibe, welche bis in den Ringraum zwischen dem ersten Zahnkranz 9 und dem Flansch 6 hineinragt. Entsprechend dem erforderlichen Massenträgheitsmoment kann der Massekörper 15 diesen Raum mehr oder weniger ausfüllen.

Die beiden Zahnkränze 9 und 10 sowie die Ritzel 13 bilden ein Umlaufgetriebe, das bei einer Drehbewegung des Handrades 4 eine Winkelgeschwindigkeit des Massekörpers 15 bewirkt, die entsprechend dem gewählten Übersetzungsverhältnis, das beispielsweise 1:10 ist, größer ist als die Winkelge­ schwindigkeit des Handrades 4. Zu dem Massenträgheitsmoment des Massekörpers 15 kommen noch dasjenige der Ritzel 13 hinzu, die bei einer Drehbewegung des Handrades 4 auf dem zweiten Zahnkranz 10 abrollen und mit der Umlaufgeschwindig­ keit der Stehbolzen 14 um den Exzenterbolzen 2 den Masse­ körper 15 antreiben. Das am Exzenterbolzen 2 wirksame Massen­ trägheitsmoment vergleichmäßigt bei einer Verstellbewegung der Rückenlehne die Bewegung des mit diesem verbundenen oberen Beschlagteils soweit, daß das ohne den Massekörper 15 und das ihn antreibende Getriebe vorhandene Rattern zumindest auf einen nicht mehr störenden Wert reduziert ist.

Auch bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gelenkbeschlag 101 wie bei dem ersten Ausführungs­ beispiel in bekannter Weise ausgebildet und daher nicht im einzelnen dargestellt. Auf dem Exzenterbolzen 102, welcher die beiden Beschlagteile des Gelenkbeschlages 101 gelenkig miteinander verbindet, ist drehfest das Handrad 104 ange­ ordnet. Erforderlich ist, daß es einen gegen den Gelenkbe­ schlag 101 hin offenen, zum Exzenterbolzen 102 konzentrischen Raum aufweist.

In diesem Raum ist ein ringscheibenförmiger Massekörper 115 angeordnet, der im Hinblick auf eine möglichst geringe Lagerreibung drehbar auf der Hülse 111 gelagert ist, jedoch auch an der Innenwand des Handrades 104 gelagert ist. Axial neben dem Massekörper 115, und zwar im Ausführungsbeispiel neben der dem Gelenkbeschlag 101 abgekehrter Seite und damit zwischen dem Massekörper 115 und dem Flansch 106 des Handrades 104, ist ein innen verzahnter Zahnkranz 109 am Handrad 104 vorgesehen. Dieser Zahnkranz 109 entspricht dem ersten Zahnkranz 9 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2. Ein zweiter, außen verzahnter Zahn­ kranz 110 ist radial innerhalb des Zahnkranzes 109 an einer den Exzenterbolzen 102 mit Spiel konzentrisch umgebenden Hülse 111 vorgesehen, die fest mit dem unteren Beschlagteil des Gelenkbeschlages 101 verbunden ist. Sowohl mit dem Zahnkranz 109 als auch dem zweiten Zahnkranz 110 stehen drei um je 120° gegeneinander versetzt angeordnete Ritzel 113 in Eingriff, die auf je einem parallel zum Exzenter­ bolzen 2 angeordneten Stehbolzen 114 drehbar gelagert sind. Die Stehbolzen 114 sind fest in den Massekörper 115 eingesetzt und weisen an ihrem freien Ende einen Ringbund auf, welcher das Ritzel 113 in axialer Richtung sichert.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 hat ein Drehen des Handrades 104 zur Folge, daß sich die Ritzel 113 auf dem zweiten, feststehenden Zahnkranz 110 abrollen. Die Folge ist, daß die Stehbolzen 114 um den Exzenterbolzen 102 umlaufen, und zwar mit einer Winkelgeschwindigkeit, die entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des durch die beiden Zahnkränze 109 und 110 sowie die Ritzel 113 gebildeten Umlaufgetriebes höher ist als die Winkelgeschwindigkeit des Exzenterbolzens 102. Das am Exzenterbolzen 102 wirksame Trägheitsmoment des Massekörpers 115 und der Ritzel 113 bewirkt auch bei diesem Ausführungsbeispiel die erforderliche Reduzierung des Ratterns.

Es können auch andere Getriebebauformen Anwendung finden und eventuell sogar vorteilhafter sein, beispielsweise wenn der Massekörper nicht im Handrad angeordnet ist.

Mit einer insbesondere über ein Getriebe an die Verstell­ vorrichtung angekoppelten Schwungmasse können auch Ratter­ geräusche vermindert oder vollständig unterdrückt werden, die bei Verwendung eines Motors als Antriebsvorrichtung auftreten. Dabei kann der als Schwungmasse dienende Masse­ körper beispielsweise an der Motorwelle angeordnet werden. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn zwischen dem Motor und der Verstellvorrichtung ein die Drehzahl herab­ setzendes Getriebe vorhanden ist.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims (12)

1. Verstellvorrichtung für Sitze insbesondere Fahr­ zeugsitze mit einem Getriebe, insbesondere einem Umlaufge­ triebe, dessen Antriebswelle mittels einer mit ihr gekuppelten Antriebsvorrichtung drehbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das an der Antriebswelle (2; 102) wirksame Massenträgheitsmoment durch wenigstens einen in Getriebeverbindung mit der Antriebswelle (2; 102) stehenden Massekörper (15; 115) vergrößert ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeverbindung zwischen der Antriebswelle (2; 102) und dem Massekörper (15, 115) durch ein Zahnradgetriebe (9, 10, 13; 109, 110, 113) gebildet ist, das ein die Drehgeschwindigkeit des Massekörpers (15; 115) gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (2; 102) erhöhendes Übersetzungsverhältnis hat.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (15; 115) in ein als Antriebsvorrichtung dienendes Handrad (4; 104) integriert ist.

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper in das Getriebe integriert ist.

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper an einer die Drehbewegung des Getriebes zu einer zweiten Verstellvor­ richtung übertragenden Welle vorgesehen ist.

6. Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung des Massekörpers (15; 115) in einem von einem Handrad (4; 104) gebildeten Hohlraum der Massekörper (15; 115) als ein konzentrisch zu der das Handrad (4; 104) tragenden Antriebswelle (2; 102) angeordneter Ringkörper ausgebildet ist, der parallel zur Antriebswelle (2; 102) und exzentrisch zu dieser wenigstens einen Lagerzapfen (14; 114) für ein Ritzel (13; 113) trägt, das unter Bildung eines nicht selbsthemmenden Umlaufgetriebes sowohl mit einem am Handrad (4; 104) vorgesehenen ersten Zahnkranz (9; 109) als auch mit einem fest mit dem einen Beschlagteil verbundenen zweiten Zahnkranz (10; 110) kämmt.

7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes vorgesehene Ritzel (13; 113) als zusätzlicher Massekörper vorgesehen ist.

8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (15) drehbar auf der Nabe (3) des Handrades (4) gelagert ist.

9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (4) einen mit seiner Nabe (3) einstückig ausgebildeten Flansch (6) sowie einen den Massekörper (15) umgebenden, zylindrischen Teil (7) aufweist, der neben der dem Beschlagteil zugewandten Seite des Massekörpers (15) den ersten Zahnkranz (9) trägt.

10. Verstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zahnkranz (10) an einer Trägerscheibe (11) vorgesehen ist, die mittels Verbindungsteilen (12) mit einem der beiden Beschlagteile des Gelenkbeschlages verbunden ist.

11. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper drehbar an einer Innenwandfläche des Handrades axial neben dem ersten Zahnkranz gelagert ist und der zweite Zahnkranz innerhalb des ersten Zahnkranzes an einer koaxial zur Antriebs­ welle angeordneten sowie fest mit dem einen Beschlagteil des Gelenkbeschlages verbundenen Hülse vorgesehen ist.

12. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (115) drehbar auf einer koaxial zur Antriebswelle (102) ange­ ordneten sowie fest mit dem einen Beschlagteil des Gelenk­ beschlages verbundenen Hülse (11) gelagert ist und der zweite Zahnkranz (110) innerhalb des ersten Zahnkranzes (109) koaxial zur Antriebswelle (102) an der Hülse (111) vorgesehen ist.