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Die
Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung zur Verstellung eines
Kraftfahrzeugsitzes, mit einer Antriebswelle aus einem Hohlprofil
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
DE 34 21 051 A1 ist
eine Verstelleinrichtung für
die Sitzverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, die einen
Zahnsegmenthebel aufweist, welcher als gestreckter Doppelarmhebel
ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm mit einer Segmentzahnreihe
versehen und dessen anderer Hebelarm an einem Befestigungswinkel
angelenkt ist. Der Befestigungswinkel wiederum ist an dem Karosserieboden
des Kraftfahrzeuges angebracht. Der Zahnsegmenthebel ist zusätzlich an
einem Trägerteil
angelenkt, das von der Oberschiene einer Längsverstelleinrichtung des
Sitzes gebildet wird. Die Oberschiene läßt sich gegenüber dem
Karosserieboden in der Neigung bzw. Höhe mittels eines Verstellgetriebes
verstellen, das aus dem Zahnsegmenthebel und einem in die Verzahnung
des Zahnsegmenthebels eingreifenden Antriebsritzel besteht.
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Da
das Verstellgetriebe lediglich an einer der beiden Längsseiten
des Sitzes angeordnet ist, wird zur Ankopplung des entsprechenden,
auf der anderen Sitzseite angeordneten, dem Zahnsegmenthebel entsprechenden
Verstellhebel der Neigungs- und Höhenverstellung mit dem Zahnsegmenthebel
eine Antriebswelle angeordnet, die einerseits starr mit dem Hebelarm
des Zahnsegmenthebels und andererseits starr mit dem Schwenkhebel
an der anderen Sitzlängsseite
verbunden ist. In die Antriebswelle ist eine den Befestigungs- oder
Haltewinkel durchsetzende, ein Schwenklager bildende Schraube eingeschraubt.
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Die
Antriebswelle wird grundsätzlich
aus Festigkeitsgründen
und Gründen
der Material- und Gewichtseinsparung als Hohlwelle ausgebildet.
Der Antriebshebel bzw. der Zahnsegmenthebel ist in einer ersten
Variante an die Hohlwelle angeschweißt, wobei der thermische Verbindungsprozeß einen
erheblichen Arbeitsaufwand beinhaltet und durch Verziehen der zu
verbindenden Teile zu unerwünschten Maßabweichungen
führen
kann.
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In
einer anderen bekannten Variante wird eine formschlüssige Verbindung
zwischen den Einzelteilen der Verstelleinrichtung vorgesehen, indem beispielsweise
eine Vielkantwelle oder eine axial gerichtete Verzahnung auf der
Außenfläche der
Antriebswelle angeordnet wird, auf die der Antriebshebel bzw. Zahnsegmenthebel
gepreßt
wird. Diese bekannte Methode erfordert aber ebenfalls einen erheblichen
Arbeitsaufwand und macht eine hohe Maßhaltigkeit der miteinander
zu verbindenden Teile erforderlich.
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In
beiden bekannten Ausführungsformen sind
zudem mehrere Einzelteile erforderlich, die in getrennten Arbeitsabläufen herzustellen
und in einem weiteren Arbeitsgang miteinander zu verbinden sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine
Verstelleinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
die mit einer geringen Teilezahl der Verstelleinrichtung auskommt,
einen nur geringen Arbeitsaufwand zur Herstellung der Verstelleinrichtung
erforderlich macht und die fertigungsbedingte Toleranzstreuung minimiert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das
kennzeichnende Merkmal des Patentanspruches 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Lösung erfordert
einen nur geringen Herstellungsaufwand, da keine Schweißverbindung
oder formschlüssige
Verbindung zwischen dem Antriebshebel bzw. Zahnsegmenthebel einerseits
und der Antriebswelle andererseits herzustellen ist, wodurch gleichzeitig
die Anforderun gen an die Maßhaltigkeit
der miteinander zu verbindenden Teile erheblich verringert wird
und die Gefahr eines Verziehens durch einen thermischen Verbindungsprozeß mit daraus
sich ergebenden Maßabweichungen
beseitigt wird, so daß insgesamt
die fertigungsbedingten Toleranzstreuungen minimiert werden. Die
geringere Anzahl von Einzelteilen der Verbindungseinrichtung verringert
weiterhin den Herstellungsaufwand.
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Der
Antriebshebel oder Haltewinkel kann wahlweise an eine an beiden
Enden der Antriebswelle und/oder zwischen den Enden der Antriebswelle an-
bzw. ausgeformt werden.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine äußerst variable
Gestaltung der Verbindungseinrichtung, ohne daß mehrere Einzelteile erforderlich
sind, die mit erhöhtem
Zeit- und Arbeitsaufwand miteinander zu verbinden sind. So kann
beispielsweise an den beiden Enden der Antriebswelle jeweils ein Haltewinkel
angeformt und ein Antriebshebel zwischen den Enden der Antriebswelle
in die Antriebswelle eingeformt werden. Die Anformung selbst erfolgt
in nur einem Arbeitsgang durch Verquetschen und Abwinkeln vorzugsweise
mittels Hydroverformung.
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Zur
Anpassung an vorgegebene räumliche Bedingungen
der Verstelleinrichtung dient gegebenenfalls eine Kröpfung des
Antriebshebels.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel
oder Haltewinkel aus einem Flachprofil besteht, das aus dem zu zwei
aneinanderliegenden Lagen gedrückten
Materials der Wandung der Antriebswelle oder aus dem zu zwei aneinanderliegenden
Doppellagen gedrückten
Material der Wandung der Antriebswelle geformt ist.
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Die
Aus- und Anformung des Antriebshebels bzw. Zahnsegmenthebels und/oder
Haltewinkels durch Verquetschen und Abwinkeln führt je nach Ort und Ausgestaltung
des aus dem Material der hohlen Antriebswelle zu formenden Verbindungselementes zu
zwei Materiallagen bzw. zwei Material-Doppellagen. Infolge der Anformung
wird der Faserverlauf des Materials nicht unterbrochen, so daß eine hochfeste Verbindung
zwischen Antriebshebel/Zahnsegmenthebel oder Haltewinkel und Antriebswelle
gewährleistet
ist.
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Neben
der Möglichkeit
der unmittelbaren Ausformung einer Verzahnung an dem der Antriebswelle
entgegengesetzten freien Ende des Antriebshebels besteht die Möglichkeit,
ein Zahnsegment form- und/oder kraftschlüssig mit dem aus dem Material
der Antriebswelle geformten Antriebshebel zu verbinden. Eine derartige
Verbindung kann über
ein geeignetes Innen- und/oder Außenprofil erfolgen. So besteht
die Möglichkeit,
einen im Winkel zur Achse der Antriebswelle verlaufenden Kanal in
dem Antriebshebel vorzusehen, in den als Bauteil der Verstelleinrichtung
ein Zahnsegment formschlüssig
einsteckbar ist. Alternativ hierzu kann der Antriebshebel eine konische
Außenkontur
aufweisen, auf die als Bauteil der Verstelleinrichtung ein Zahnsegment form- und/oder kraftschlüssig aufsteckbar
ist.
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Weiterhin
kann der Antriebshebel oder Haltewinkel im Bereich der Achse der
Antriebswelle eine Öffnung
zur Aufnahme eines Lagerzapfens aufweisen.
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Anhand
von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll der der
Erfindung zugrundeliegende Gedanke nähert erläutert werden. Es zeigen:
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1 einen Längsschnitt
durch eine Antriebswelle einer Verstelleinrichtung mit an den Enden
der Antriebswelle ausgeformten Antriebshebeln;
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2 einen Längsschnitt
durch eine Antriebswelle mit einem mittig aus der Antriebswelle
geformten Antriebshebel;
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3 eine Seitenansicht mit
einem an das Ende einer Antriebswelle angeformten, gekröpften Antriebshebel;
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4 eine Seitenansicht eines
an das Ende einer Antriebswelle angeformten Zahnsegmenthebel;
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5 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht auf einen an das Ende einer Antriebswelle angeformten
Antriebshebel mit einem zwischen den Materiallagen eingespannten
Zahnsegment und angelenkter Grundplatte;
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6 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht auf einen an das Ende einer Antriebswelle angeformten
Antriebshebel mit seitlich angelenktem Zahnsegment und Sitzseitenblech
sowie einer Grundplatte;
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7 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht auf einen an das Ende einer Antriebswelle angeformten
Antriebshebel mit Verbindung zu einem Sitzseitenblech und Ausführung eines
Drehpunktes an der Verbindung mit einer Grundplatte und
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8 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht auf einen an das Ende einer Antriebswelle angeformten
Antriebshebel mit einem mit der Achse der Antriebswelle fluchtenden
Lagerbolzen.
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1 zeigt einen Längsschnitt
durch eine als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle 1 einer Sitzverstellungseinrichtung
für Kraftfahrzeuge,
an deren Enden zwei Antriebshebel 2, 3 bzw. ein
Antriebshebel und ein Haltewinkel angeformt sind. Die Antriebshebel
bzw. Haltewinkel 2, 3 werden durch Zusammenquetschen
der Wandung 10 der Hohlwelle und Abwinkeln ausgeformt,
so daß zwei
aufeinanderliegende Lagen 21, 22 bzw. 31, 32 der
Antriebshebel bzw. Haltewinkel 2, 3 gebildet werden.
In der Drehachse 11 der Antriebswelle 1 sind Aufnahmeöffnung 16, 17 für Lagerzapfen
vorgesehen und im Bereich der freien Enden der Antriebshebel 2, 3 Öffnungen 23, 33 für eine Befestigungsstelle
angeordnet.
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Das
Verquetschen und Abwinkeln der Antriebshebel bzw. Haltewinkel 2, 3 an
den Enden der Antriebswelle 1 erfolgt vorzugsweise durch
Hydroverformung in einem Arbeitsgang. Wie der Darstellung des Längsschnittes
gemäß 1 zu entnehmen ist, verläuft der
Faserverlauf des Materials der Wandung 10 der Antriebswelle 1 kontinuierlich
im Übergangsbe reich
zur Ausformung der Antriebshebel 2, 3, so daß eine hochfeste
Verbindung zwischen Antriebswelle 1 und Antriebshebel 2, 3 hergestellt
wird.
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Da
die Antriebswelle 1 und Antriebshebel bzw. Haltewinkel 2, 3 einstückig miteinander
verbunden sind, verringert sich die Anzahl notwendiger Teile der
Verstelleinrichtung und infolge des Wegfalls des zusätzlichen
Arbeitsganges der Anbringung der Haltewinkel bzw. Antriebshebel 2, 3 an
die Antriebswelle 1 eine Verringerung des Herstellungsaufwandes
und Minimierung fertigungsbedingter Toleranzstreuungen.
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In 2 ist eine zweite Ausführungsform
der Anformung eines Antriebshebels 4 an eine hohle Antriebswelle 1 dargestellt,
bei der der Antriebshebel 4 zwischen den Enden der Antriebwelle 1 ausgeformt ist.
Er besteht aus zwei Doppellagen 41, 42, 43, 44, die
durch Verquetschen und Abwinkeln sowie Umbiegen des Materials der
Antriebswellenwandung 10 gebildet wird.
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Auch
in dieser Ausführungsform
wird vorzugsweise eine Hydroverformung angewendet und im Bereich
der Umbiegung der beiden Doppellagen eine Öffnung 45 als Befestigungsstelle
im Antriebshebel 4 vorgesehen.
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3 zeigt in einer Draufsicht
und einer Seitenansicht einen an das Ende einer Antriebswelle 1 angeformten
Antriebshebel 5, der zur Bildung eines gekröpften Antriebshebels
dreifach abgewinkelt ist. Der Antriebshebel 5 weist zwei
aneinander liegende Lagen 51, 52 der verquetschten
Wandung 10 der Antriebswelle 1 auf. Im Bereich
des freien Endes des Antriebshebels 5 ist eine Öffnung 53 in
Form einer Bohrung vorgesehen, in der ein Niet 8 eine Drehachse 54 bildet
und eine Verbindung zu einem Sitzseitenblech 7 herstellt.
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Die
Kröpfung
des Antriebshebels 5 kann dann erforderlich sein, wenn
aus Platzgründen
eine einmalige Abwinklung des Antriebshebels 5 vom Ende
der Antriebswelle 1 mit anderen Einbauteilen einer Sitzverstelleinrichtung
oder dergleichen kollidieren würde.
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4 zeigt eine Ausführungsform,
bei der an das freie Ende eines Antriebshebels 3 eine Segmentverzahnung 35 angeformt
ist. Der Antriebshebel 3 wird an einen analog zu den vorstehend
dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen durch Verquetschen
und Umbiegen der Wandung 10 der Antriebswelle 1 gebildet
und in der Weise ausgeformt, daß sich
ein Zahnsegment ergibt. Das Zahnsegment weist eine Drehachse 34 auf,
die durch eine Bohrung gebildet wird, die zwischen der Achse der Antriebswelle 1 und
dem freien Ende bzw. der Verzahnung 35 des Antriebshebels 3 gebildet
wird.
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Neben
der Möglichkeit
der unmittelbaren Anformung einer Verzahnung 35 an das
freie Ende eines Antriebshebels 3 gemäß 4 besteht die Möglichkeit der Verbindung eines
Antriebshebels mit einem Zahnsegment, was nachstehend anhand der 5 und 6 näher
erläutert
werden soll.
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5 zeigt einen Längsschnitt
durch eine Verstelleinrichtung mit einer Antriebswelle 1,
die als Hohlwelle mit einer Wandung 10 ausgebildet ist.
Die Wandung 10 der Antriebswelle 1 ist an den
Enden umgebogen und so verquetscht, daß ein Verzahnungselement 9 zwischen
den beiden einen Kanal 65 bil denden Lagen 61, 62 des
durch Verquetschen und Umbiegen gebildeten Antriebshebels 6 eingespannt wird.
Eine Bohrung 63 im Antriebshebel 6 dient zur Verbindung
des Antriebshebels 6 mit einer Grundplatte 12 und
dem Verzahnungselement 9, an dessen der Antriebswelle 1 entgegengesetztem
Ende eine Verzahnung 90 angeordnet ist, mittels eines Niets 8.
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Der
zwischen den beiden Lagen 61, 62 des Antriebshebels 6 gebildete,
radial verlaufende Kanal 65 dient somit zur formschlüssigen Aufnahme
eines entsprechenden Verzahnungselements, das in der Ausführungsform
gemäß 5 als Zahnsegment 9 ausgebildet
ist.
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In 6 ist eine andere Variante
der Verbindung eines stückig
an eine Antriebswelle 1 angeformten Antriebshebels 3 dargestellt,
der analog zur Ausführungsform
gemäß den 1 und 3 durch Verquetschen und Abwinkeln der
Wandung der Antriebswelle 1 gebildet wird. Im Antriebshebel 3 ist
eine Bohrung 33 zur Aufnahme eines ersten Niets 81 vorgesehen, der
eine Verbindung zwischen dem Antriebshebel 3 und einem
Zahnsegment 9 sowie einem Sitzseitenblech 7 herstellt.
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In
dieser Ausführungsform
sind das Zahnsegment 9 sowie das Sitzseitenblech 7 seitlich
an dem verquetschten und abgewinkelten Antriebshebel 3 angelenkt.
Das Zahnsegment 9 weist eine weitere Bohrung auf, die zur
Befestigung des Zahnsegments 9 an einer Grundplatte 12 mittels
eines zweiten Niets 82 dient. Das Ende des Zahnsegments 9 weist
eine Verzahnung 90 auf.
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7 zeigt eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung, bei
der die verquetschten und abgewinkelten Enden der Wandung der Antriebswelle 1 zur
Bildung eines Antriebshebels 3 mit zwei aufeinander liegenden
Lagen 31, 32 mit einem Sitzseitenblech 7 über einen
ersten Niet 81 verbunden sind. Am freien Ende des Antriebshebels 3 ist eine
Bohrung 33 vorgesehen, die eine Drehachse der Verstelleinrichtung
bildet und zur Aufnahme eines zweiten Niets 82 dient, der
eine Verbindung zu einer Grundplatte 12 herstellt.
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In 8 ist eine Ausführungsform
dargestellt, bei der ein Lagerbolzen 15 in die Aufnahmeöffnung 17 am
Ende der Antriebswelle 1 entsprechend der Ausführungsform
gemäß 1 eingesteckt ist. Der Antriebshebel 3 wird
durch die verquetschte und abgewinkelte Wandung der Antriebswelle 1 gebildet und
weist zwei aneinander liegende Lagen 31, 32 auf,
deren freies Ende eine Bohrung 33 enthält, die als Drehachse zur Befestigung
des Antriebshebels 3 an einem Sitzseitenblech 7 mittels
eines Niets 8 dient. Eine Grundplatte 12 ist mittels
des Lagerbolzens 15 mit der Antriebswelle 1 bzw.
dem mit der Antriebswelle 1 verbundenen Ende des Antriebshebels 3 verbunden.