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Die Erfindung betrifft einen Antrieb
für mindestens
eine manuell betätigbare
Verstelleinrichtung an einem Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Aus der
DE 198 55 004 A1 ist ein
Antrieb für Verstelleinrichtungen
an Fahrzeugsitzen mit einem beidseitig wirkenden Schrittschaltwerk
zur manuellen Erzeugung einer Drehbewegung bekannt. Das abtriebsseitig
mit einem selbsthemmenden Getriebe verbundene Schrittschaltwerk
wird antriebsseitig von einem Antriebshebel betätigt, der winkelbegrenzt um eine
Antriebsachse verschwenkbar ist. Wird der Antriebshebel ausgehend
von einer Nullpunktlage in die eine oder andere Richtung verschwenkt,
so wird die Verstelleinrichtung, beispielsweise eine manuelle Höhen- oder
Neigungsverstellung des Sitzuntergestells oder eine Neigungsverstellung
der Sitzlehne, in die eine oder andere Antriebsrichtung bewegt.
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Der Antriebshebel oder ein Antriebs-Handrad
wird üblicherweise
am Sitzuntergestell und dort beispielsweise für eine Sitzlehnenverstelleinrichtung im
Bereich der Anlenkung der Sitzlehne angebracht. Diese Anordnung
des Antriebshebels oder Handrades am Sitzuntergestell im Bereich
der Verbindung des Sitzuntergestells mit der Sitzlehne ist jedoch
ergonomisch ungünstig,
wobei die Bedienung des Antriebshebels oder Handrades noch zusätzlich durch den
nur geringfügigen
Raum zwischen der Außenseite
des Fahrzeugsitzes und der Innenseite der Fahrzeugtür oder Fahrzeugkarosserie
erschwert wird.
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Ein weiterer Nachteil bei manuellen
Verstelleinrichtungen an Fahrzeugsitzen ist die bei einer Vielzahl
von Verstelleinrichtungen erforderliche Anordnung mehrerer Antriebshebel
oder Handräder zum
Antrieb der ihnen zugeordneten Verstelleinrichtungen. Dies führt zum
einen zu einer größeren Zahl von
Antriebshebeln oder Handrädern,
die nur noch mit Mühe
am Sitzuntergestell angeordnet werden können und zum anderen zu einer
unübersichtlichen Bedienung
durch die Fahrzeuginsassen, da die Zuordnungen der Antriebshebel
oder Handräder
zu den einzelnen Verstelleinrichtungen nicht immer eindeutig sind.
Aus diesem Grunde sind Umschaltgetriebe entwickelt worden, die zum Übertragen
der Antriebskraft von einem manuellen oder motorischen Verstellantrieb über ein
Kupplungselement auf wahlweise eines von mehreren Antriebselementen,
die jeweils einer Verstelleinrichtung zugeordnet sind, dienen, so daß jeweils
eines der Antriebselemente der Verstelleinrichtungen mittels des
Kupplungselementes mit dem ihm zugeordneten Ver stellantrieb koppelbar
ist.
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Bei einem aus der
EP 0 631 901 B1 bekannten
Umschaltgetriebe für
mehrere Verstelleinrichtungen zum Verstellen von Kraftfahrzeugsitzen
sind mehrere jeweils einem Verstellgetriebe zugeordnete Schrittschaltwerke
vorgesehen. Ein Handschwenkhebel ist wahlweise mit einem der Schrittschaltwerke oder
mit mehreren Schrittschaltwerken gleichzeitig koppelbar, so daß bei einem
Kraftfahrzeugsitz mit einem Handschwenkhebel mehrere Verstellfunktionen wie
Höhenverstellung
des Sitzkissens, Neigungswinkelverstellung der Sitzlehne oder Kopfstützeneinstellung
ausgeführt
werden können.
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Zu diesem Zweck ist der Handschwenkhebel koaxial
zu einem Innen- und Außenteil
der Schrittschaltwerke schwenkbar gelagert und weist eine der Anzahl
der Schrittschaltwerke entsprechende Anzahl axial abstehender Mitnehmerstifte
auf, die in eine axiale Aufnahme in dem Außenteil des jeweils einem Mitnehmerstift
zugeordneten Schrittschaltwerks zu dessen Drehmitnahme formschlüssig einschiebbar sind.
Hierfür
wird der Handschwenkhebel seitlich der Schrittschaltwerke oder zwischen
zwei Schrittschaltwerken angeordnet.
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Weiterhin ist aus der
DE 29 52 030 C2 ein Umschaltgetriebe
zum Höhen-
und Längsverstellen eines
Fahrzeugsitzes mit einer Betätigungseinrichtung
bekannt, über
die der Antrieb der den verschiedenen Bewegungsrichtungen zugeordneten
Antriebselemente steuerbar ist. Die Betätigungseinrichtung weist ein
Steuerteil und einen Schwenkarm auf, die durch eine Kulissenführung in
Wirkverbindung stehen. Als Verstellantrieb dient ein manuell oder
motorisch angetriebenes Sonnenrad, das über ein verschwenkbares Planetenrad
mit den verschiedenen, anzutreibenden Antriebselementen bzw. Zahnrädern oder
Zahnstangen koppelbar ist.
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Aus der WO 00/56571 A1 ist ein Umschaltgetriebe
für mindestens
zwei Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen zum Übertragen
der Antriebskraft von einem manuellen oder motorischen Antrieb über jeweils
ein Kupplungselement auf ein Antriebselement für jede Verstelleinrichtung
bekannt, das konzentrisch zu einem Getriebeelement des Verstellantriebs
angeordnet ist. Die den einzelnen Antriebselementen zugeordneten
Kupplungselemente koppeln wahlweise eines der Antriebselemente mit
dem Verstellantrieb, wobei ein Schalter die einzelnen Kupplungselemente
sperrt oder freigibt.
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Aus der
DE 297 10 192 U1 ist eine
Neigungsverstelleinrichtung für
die Sitzlehne eines Fahrzeugsitzes mit einem Schrittschaltwerk als
Antriebsvorrichtung bekannt. Das mit ei nem Betätigungshebel versehene Schrittschaltwerk
ist am Seitenteil des Fahrzeugsitzes in einer für die Betätigung gut zugänglichen
Position angeordnet, so daß sich
die Antriebsachse des Schrittschaltwerks in erheblichem Abstand
zur Schwenkachse der Sitzlehne befindet. Zur Übertragung der Antriebskraft
von der Antriebsachse des Schrittschaltwerks zur Schwenkachse der Sitzlehne
sind beide Achsen über
ein flexibles Transmissionselement in Form einer Kette, eines Seils oder
eines Zahnriemens miteinander verbunden.
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Dabei tritt das Problem auf, daß sich die
Antriebsachse des Schrittschaltwerks in erheblichem Abstand zur
Schwenkachse der Sitzlehne befindet, so daß es ohne zusätzliche
Führungseinrichtungen für das flexible
Transmissionselement nicht möglich ist,
die Sitzlehne beispielsweise für
zweitürige
Fahrzeuge klappbar zu gestalten, da sich der Abstand zwischen der
Antriebs- und der Abtriebsachse beim Umklappen der Sitzlehne ändert.
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Ein weiteres Problem bei der Verwendung
eines flexiblen Transmissionselements besteht darin, daß die Anlenkachse
der Sitzlehne im Falle eines Heckcrashs wegen der feststehenden
Länge des
flexiblen Transmissionselements nicht nach hinten ausweichen kann,
um den Rücken
des Fahrzeuginsassen zu entlasten, d.h. diese Konstruktion ist nicht
für ein
sogenanntes "Whiplash" geeignet.
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Bei der Verwendung von Schrittschaltwerken für manuelle
Verstelleinrichtungen an Fahrzeugsitzen ist eine zusätzliche
Bremseinrichtung erforderlich, wenn der Verstellantrieb keine Selbsthemmung aufweist.
Damit wird verhindert, daß ein
Drehmoment von der Abtriebsseite zur Antriebsseite, d.h. von der Verstelleinrichtung
zum Antriebshebel oder Handrad zurückwirkt.
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Bei diesen bekannten Umschaltgetrieben
ist es weiterhin nachteilig, daß die
Antriebseinrichtung in Verbindung mit einer Bremseinrichtung für die verschiedenen
Verstelleinrichtungen keine geschlossene Antriebseinheit bildet,
sondern aus verschiedenen Antriebs- und Bremselementen zusammengesetzt ist.
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Aus der
DE 198 02 188 U1 ist eine
Betätigungsvorrichtung
für ein
Schrittgetriebe zur Verstellung von Einstellpositionen eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt,
das mit einem Handhebel angetrieben wird, dessen Schwenkachse in
Längsverstellrichtung
des Kraftfahrzeugsitzes beabstandet zu einer Getriebeachse des Schrittgetriebes
angeordnet ist. Zwei starre und parallel zueinander angeordnete
Koppelstangen sind mit ihrem einen Ende mit gleichem Abstand von
der Schwenkachse drehgelenkig am Handhebel und mit ihrem an deren
Ende mit gleichem Abstand von der Achse des Schrittgetriebes drehgelenkig
an der Antriebsseite des Schrittgetriebes angelenkt. Die Koppelstangen
liegen einander diametral gegenüber und
bilden die Eckpunkte eines Parallelogramms.
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Durch diese Anordnung wird jede Betätigung des
Handhebels so auf das Schrittgetriebe übertragen, als ob der Handhebel
direkt, das heißt
ohne Koppelelemente mit der Antriebsseite des Schrittgetriebes verbunden
wäre. In
einer Abwandlung mit im Verhältnis
zueinander unterschiedlichen Abständen der Anlenkpunkte des Handhebels
zur Schwenkachse des Handhebels einerseits bzw. zur Achse des Schrittgetriebes
andererseits bilden die Anlenkpunkte des Handhebels die Eckpunkte
eines gleichschenkligen Trapezes und ermöglichen dadurch unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse.
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Bei dieser bekannte Betätigungsvorrichtung wird
der Handhebel somit aus ergonomischen Gründen bei konstruktiven Notwendigkeiten
vom Schrittgetriebe beabstandet angeordnet und über die Koppelstangen so mit
dem Schrittgetriebe verbunden, als wäre er ohne Koppelstangen direkt
mit der Antriebsseite des Schrittgetriebes verbunden. Dabei erfolgt die
Drehmomentenübertragung
vom Handhebel auf das Schrittgetriebe durch die starren Koppelstangen. Wegen
der unmittelbaren Drehmomentübertragung und
direkten Kopplung ist somit bereits am Handhebel die zur Betätigung der
Verstelleinrichtung erforderliche Verstellkraft aufzubringen. Dies
bedingt nicht nur erhebliche Verstellkräfte, sondern führt auch
zu einer wenig feinfühligen
Verstellung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Antrieb für
mindestens eine manuell betätigbare
Verstelleinrichtung an einem Fahrzeugsitz der eingangs genannten
Art anzugeben, der neben einer ergonomisch günstigen Anordnung des Antriebshebels eine
hinreichend feinfühlige
Verstellung mit geringen Verstellkräften gewährleistet und sich sowohl für eine als
auch unter Einhaltung gleichbleibender Verstellkräfte für mehrere
Verstelleinrichtungen eignet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet neben einer ergonomisch
günstigen
Anordnung des Antriebshebels eine hinreichend feinfühlige Verstellung
mit geringen Verstellkräften
und eignet sich sowohl für
eine als auch unter Einhaltung gleichbleibender Verstellkräfte für mehrere
Verstelleinrichtungen.
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Vorzugsweise enthält die selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit
ein Abtriebszahnrad, das mit der Verzahnung einer Zahnstange als
Transmissioneelement kämmt.
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Die Verwendung eines als Zahnstange
ausgebildeten Transmissionselements beansprucht einen geringen Bauraum
für den
Antrieb bei entfernt vom Antriebshebel angeordneten Verstelleinrichtungen,
da im Unterschied zu einem als Kette, Seil oder Zahnriemen ausgebildeten
Transmissionselement keine Hin- und Rückführung benötigt wird und durch die Möglichkeit
des Kröpfens
der Zahnstange in der Verbindungslinie zwischen dem Antrieb und
der Verstelleinrichtung befindliche Bauteile umgangen werden können.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung besteht
darin, daß der
Antriebshebel und die selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit einen
beidseitig wirkenden Antrieb zur Erzeugung einer Drehbewegung bilden,
die ausgehend von einer Nullpunkt-Lage des Antriebshebels in Abhängigkeit
von der Schwenkrichtung des Antriebshebels in die eine oder andere
Antriebsrichtung erfolgt, wobei die selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit vorzugsweise
aus einem Schrittschaltwerk besteht.
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Die Bauform des erforderlichen Schrittschaltwerks
kann beliebig sein, d.h. für
die erfindungsgemäße kompakte
Antriebseinheit eignen sich Klinkenmechanismen, Schlingfedermechanismen,
Klemmringmechanismen oder dergleichen.
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Abtriebsseitig kann das Schrittschaltwerk
mit einer Brems- oder Sperreinrichtung verbunden werden, die ein
abtriebsseitiges Drehmoment blockiert und ein antriebsseitiges Drehmoment
vom Schrittschaltwerk zur Zahnstange überträgt.
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Zur Erweiterung des erfindungsgemäßen Antriebs
auf die Betätigung
mehrere Verstelleinrichtungen an Fahrzeugsitzen kann die selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit
abtriebsseitig auf mehrere jeweils eine Verstelleinrichtung antreibende
Transmissionselemente umschaltbar sein, wobei die umschaltbare,
selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit mit einer am Antriebshebel
angeordneten Umschalteinrichtung verbunden ist.
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In einer von mehreren möglichen
Ausgestaltungen weist die umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit
mindestens zwei mit der Verzahnung jeweils einer Zahnstange kämmende Abtriebsritzel
auf, die mit jeweils einem Antriebsrad verbunden sind, denen mit
dem Antriebshebel verbundene, mittels der Umschalteinrichtung verschiebbare oder
schwenkbare Kupplungselemente zugeordnet sind, von denen in Abhängigkeit
von der Stellung der Umschalteinrichtung jeweils ein Kupplungselement in
Formschlußelemente
des diesem Kupplungselement zugeordneten Antriebsrades eingreift.
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In einer alternativen Ausführungsform
weist die umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit mindestens
zwei mit der Verzahnung jeweils einer Zahnstange kämmende Abtriebsritzel
auf, die mit jeweils einem Antriebsrad verbunden sind, wobei den
Antriebsrädern
ein axial verschiebbares oder schwenkbares Kupplungselement zugeordnet ist,
das in Abhängigkeit
von der Stellung der Umschalteinrichtung in Formschlußelemente
eines der Antriebsräder
eingreift.
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Insbesondere in bezug auf eine Sitzlehnenverstelleinrichtung
mit einem üblicherweise
im Bereich der Lehnenanlenkung angeordneten Handrad ermöglicht die
erfindungsgemäße Lösung eine
ergonomisch günstige
Anordnung des Antriebshebels im mittleren oder in Fahrtrichtung
vorderen Bereich einer Seitenkante des Fahrzeugsitzes, indem der
Antriebshebel über
die selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit und eine Zahnstange einen
Verstellhebel einer Sitzlehnenverstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes
antreibt.
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Zum Antrieb von sowohl einer Sitzlehnenverstelleinrichtung
als auch einer Höhenverstelleinrichtung
des Fahrzeugsitzes treibt der Antriebshebel über eine umschaltbare, selbsthemmende
Antriebsgetriebeeinheit und jeweils eine Zahnstange in Abhängigkeit
von der Stellung der Umschalteinrichtung einen Verstellhebel der
Sitzlehnenverstelleinrichtung oder die Höhenverstelleinrichtung des
Sitzuntergestells des Fahrzeugsitzes an.
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Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 – eine Seitenansicht
eines Fahrzeugsitzes mit einer umschaltbaren, selbsthemmenden Antriebsgetriebeinheit
für eine
Sitzlehnenverstelleinrichtung und eine Sitzhöhenverstelleinrichtung;
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2 – einen
Schnitt durch die umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit
gemäß 1;
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3 – eine Seitenansicht
eines Fahrzeugsitzes mit einer selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit
für eine
entfernt von der Antriebsgetriebeeinheit angeordnete Sitzlehnenverstelleinrichtung
und
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4 – eine schematische
Explosionsdarstellung einer selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit
für den
Antrieb gemäß 3.
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1 zeigt
einen in einer Seitenansicht dargestellten Fahrzeugsitz 1,
der aus einem Sitzuntergestell 10 und einer Sitzlehne 11 besteht,
die am hinterem Ende des Sitzuntergestells angelenkt und um eine
Schwenkachse 30 in ihrem Neigungswinkel bezüglich des
Sitzuntergestells 10 veränderbar ist. Der Fahrzeugsitz 1 ist
an einer Oberschiene 21 einer Sitzlängsverstelleinrichtung 2 befestigt,
die in Längsrichtung
gleitend mit einer am Fahrzeugchassis befestigten Unterschiene 22 verbunden
ist.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind
in 1 schematisch eine
Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 sowie eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 dargestellt.
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Die Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 enthält einen
Verstellhebel 31, der um die Lehnenschwenkachse 30 zur
Verstellung der Lehnenneigung schwenkbar ist.
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Zur Einstellung der Sitzhöhe ist der
Fahrzeugsitz 1 mit einer Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 versehen,
die vordere und hintere Gelenkhebel 41, 42 enthält, die
um an der Oberschiene 21 befestigte Anlenkungen 23, 24 schwenkbar
sind, so daß über Anlenkungen 43, 44 der
Gelenkhebel 41, 42 am Untergestell 10 des
Fahrzeugsitzes 1 die Sitzhöhe des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber dem
Fahrzeugboden veränderbar
ist.
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Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Lösung auf
jede andere Verstelleinrichtung zur Beeinflussung der Lage, Ausrichtung
und/oder der äußeren Kontur
des Fahrzeugsitzes einsetzbar. So kann abweichend von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
auch das Sitzuntergestell mit einer Verstelleinrichtung zur Längsverstellung,
mit einer Verstelleinrichtung zur Einstellung des Neigungswinkels
und/oder der Oberschenkelauflage des Sitzuntergestells ausgestattet
sein.
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Abweichend oder in Ergänzung zu
der in 1 dargestellten
Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 kann die Sitzlehne 11 auch
mit einer Verstelleinrichtung zur Lordosen-Verstellung oder mit
einer Verstelleinrichtung zur Veränderung der Lage und Stellung einer
Kopfstütze
verbunden werden.
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Um eine leichte manuelle Verstellung
der verschiedenen Verstelleinrichtungen zu ermöglichen, ist es wünschenswert,
den manuellen Verstellantrieb an einer Stelle im Bereich des Fahrzeugsitzes 1 anzuordnen,
die für
den Insassen leicht erreichbar und bedienbar ist. Zur leichten Bedienbarkeit
gehört
auch ein ergonomisch vorteilhafter Verstellantrieb, so daß einem
hin- und herschwenkbaren Bedienungs- oder Antriebshebel der Vorzug
gegenüber
einem Handrad gegeben wird.
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Weiterhin soll der Verstellantrieb
aus Platzgründen
auf mehrere Verstelleinrichtungen einwirken können, so daß von einer ergonomisch günstigen
Anordnung des als Antriebshebel ausgebildeten Verstellantriebs an
einer Seitenkante des Sitzunterteils 10 nicht nur auf das
Sitzunterteil 10 einwirkende Verstelleinrichtungen beeinflusst
werden, sondern auch Verstelleinrichtungen der Sitzlehne 11,
die ansonsten von ergonomisch weniger günstigen Verstellantrieben an
der Sitzhinterkante bzw. im Bereich der Seitenkante der Sitzlehne
bedient werden müssten.
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Zur Erfüllung der vorstehend genannten
Forderungen ist eine mit einem Antriebshebel 5 verbundene,
umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit 6 vorgesehen,
die sowohl ein Schrittschaltwerk als auch eine Brems- oder Sperreinrichtung
enthält
und abtriebsseitig mit zwei als starre Transmissionselemente ausgebildete
Zahnstangen 8, 9 verbunden ist, von denen die
Zahnstange 8 der Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 zugeordnet
und mit einem Anlenkpunkt 32 des Verstellhebels 31 der
Sitzlehne 11 an ihrem von der umschaltbaren, selbsthemmenden
Antriebsgetriebeeinheit 6 entfernten Ende verbunden ist,
während
die Zahnstange 9 der Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 zugeordnet
und mit ihrem antriebshebelfernen Ende mit einem Verstellhebel 40 verbunden
ist, der den Gelenkhebel 42 der Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 betätigt.
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In Abhängigkeit von der Stellung eines
am Antriebshebel 5 angeordneten Umschalthebels 50 befindet
sich die umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit 6 abtriebsseitig
entweder mit der Verzahnung der der Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 zugeordneten
Zahnstange 8 oder der Verzahnung der der Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 zugeordneten Zahnstange 9 in
Eingriff. Durch Verschwenken des Antriebshebels 5 ausgehend
von einer Ruhestellung oder Nullpunktlage in die eine oder andere
Richtung und abhängig
von der Stellung des Umschalthebels 50 wird entweder der
Winkel zwischen der Sitzlehne 11 und dem Sitzuntergestell 10 verändert oder
das Sitzuntergestell 10 in Bezug auf den Fahrzeugboden angehoben
oder abgesenkt. Um den Antriebshebel 5 nach einer Lehnenneigungsverstellung
oder Sitzhöhenverstellung
in seine Nullpunktlage oder Ruhestellung zurückzubringen, ist dieser mit
einer Rückstellfeder
verbunden, die den Antriebshebel 5 nach Beendigung der
manuellen Betätigung,
d.h. nach dem Loslassen des Antriebshebels 5 durch die
Bedienungsperson in die Ausgangslage zurückgeschwenkt.
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Anhand eines in 2 dargestellten Längsschnitts durch die umschaltbare,
selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit 6 sollen nähere Einzelheiten des
erfindungsgemäßen Antriebs
erläutert
werden, wobei die in 2 dargestellte
Antriebsgetriebeeinheit nur ein Beispiel von mehreren verschiedenen Ausführungsbeispielen
darstellt, wie nachfolgend anhand der in 4 dargestellten selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit
verdeutlicht wird.
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2 zeigt
das Schrittschaltwerk einer umschaltbaren, selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit 6 für einen
beidseitig wirkenden Verstellantrieb in einem Längsschnitt. Mittels eines als
manuellen Antrieb dienenden und um eine Antriebsachse 66 schwenkbaren
Antriebshebels 5 sind über
Kupplungselemente 61, 62 zwei Antriebsräder 63, 64 antreibbar.
Das erste Antriebsrad 63 ist ein mit einer feinverzahnten
Außenverzahnung
versehenes äußeres Antriebsrad,
das drehbar auf dem zweiten Antriebsrad 64, einem mit ei ner
feinverzahnten Innenverzahnung versehenen, inneren Antriebsrad gelagert
ist. Beide Antriebsräder 63, 64 sind
koaxial zueinander angeordnet, wobei das innere Antriebsrad 64 drehbar
auf einem koaxial zur Antriebsachse 66 angeordneten Lagerbolzen
gelagert ist.
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Als Kupplungselemente dienen zwei schwenkbare
Rastelemente 61, 62, die in Abhängigkeit
von der jeweiligen Antriebsrichtung des Antriebshebels 5 zwischen
zwei Endpositionen hin und her kippen und in radiale Formschlußbereiche
der Antriebsräder 63, 64 eingreifen.
In jeder Endposition erfolgt eine formschlüssige Verriegelung des jeweiligen Rastelements 61, 62 mit
der auf dem äußeren, bzw. inneren
Umfang des zugehörigen
Antriebselements bzw. Antriebsrades 63, 64 angeordneten
Verzahnung, so daß das
am Antriebshebel 5 aufgebrachte Antriebsmoment über das
jeweilige Rastelement 61, 62 auf das entsprechende
Antriebselement 63 oder 64 übertragen wird.
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Die Rastelemente 61, 62 weisen
hierzu Verzahnungsbereiche auf, die formschlüssig in die jeweilige Außen- oder
Innenverzahnung des ihnen zugeordneten Antriebsrades 63, 64 eingreifen.
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Beide Rastelemente 61, 62 sind über Zapfen 67, 68 mit
dem Antriebshebel 5 verbunden, wobei der Zapfen 68 des
inneren Rastelements 62 drehbar in eine Ausnehmung des
Antriebshebels 5 eingreift. Der Antriebshebel 5 wiederum
ist drehbar auf der Antriebswelle 66 bzw. dem Lagerbolzen
gelagert.
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Damit das innere Rastelement
62 beim
Betätigen
des Antriebshebels
5 eine Schwenkbewegung ausführt und
mit einem seiner Verzahnungsbereiche in die Innenverzahnung des
inneren Antriebsrades
64 eingreift, ist eine nicht mit
dem inneren Antriebsrad
64 verbundene Halteplatte vorgesehen,
die mit einem Zapfen drehbar in eine Ausnehmung des inneren Rastelements
64 eingreift.
Zur Wirkungsweise des äußeren Rastelements
61 wird
auf die
DE 195 27 912
A1 verwiesen.
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Die beiden Antriebsräder 63, 64 stehen
mit der Verzahnung der beiden jeweils einer Verstelleinrichtung 3, 4 gemäß 1 zugeordneten Zahnstange 8, 9 in
Wirkverbindung, wobei zwischen dem äußeren Antriebsrad 63 und
der Zahnstange 8 ein Verbindungszahnrad 65 angeordnet
ist, dessen Verzahnung in die Verzahnung 80 der Zahnstange 8 eingreift.
Das innere Antriebrad 64 kann mit einem nicht dargestellten
Abtriebsritzel in Wirkverbindung stehen, dessen Abtriebsachse mit
der Antriebsachse 66 übereinstimmt.
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Die Zahnstangen 8, 9 bewirken über ihre Verzahnungen 80, 90 entsprechende
Verstell bewegungen der Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 bzw.
Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 des
Fahrzeugsitzes.
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Die beiden Antriebsräder 63, 64 sind
in axialer Richtung jeweils mit einer nicht näher dargestellten, separaten
Sperrvorrichtung gekoppelt, die derart ausgebildet ist, daß ein abtriebsseitiges
Drehmoment gesperrt und ein antriebsseitiges Drehmoment übertragen
wird. Die beiden im wesentlichen baugleichen Sperrvorrichtungen
sind dabei jeweils zwischen den Antriebsrädern 63, 64 und
den Zahnstangen 8, 9 angeordnet und bewirken,
daß bei
einem auf die Zahnstangen 8, 9 einwirkenden abtriebsseitigen
Drehmoment Sperrelemente an die Innenwand eines Bremsgehäuses gedrückt werden
und eine Drehmomentübertragung
dadurch blockiert wird.
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Bei Einwirkung eines antriebsseitigen
Drehmoments wird die Sperrwirkung dagegen aufgehoben. Die Sperrvorrichtungen
verhindern somit, daß bei
einem Auftreten äußerer, auf
die Verstelleinrichtung von der Abtriebsseite einwirkender Kräfte eine ungewollte
Verstellung der Verstelleinrichtung erfolgt. Insbesondere stellen
sie sicher, daß im
Falle des Auftretens von Crashkräften
in Kraftfahrzeugen eine Verschiebung der Zahnstangen
8,
9 und
dadurch eine Verstellung der Sitzlehne bzw. des Sitzuntergestells
verhindert wird. Bezüglich
des genaueren Aufbaus und der Funktion derartiger Sperrvorrichtungen wird
u.a. auf die
DE 41
20 617 A1 verwiesen.
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Durch die vorstehend beschriebene
umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit 6 lassen
sich zwei unterschiedliche Verstellvorgänge in jeweils zwei verschiedene
Richtungen realisieren. Insbesondere bei einer Sitzlehnenverstellung
ergeben sich große
ergonomische Vorteile, da mit der gleichen Antriebsbewegung sowohl
eine erste Sitzverstellung, wie z.B. eine Sitzhöhen- oder Sitzlängsverstellung,
als auch eine Verstellung der Sitzlehne 11 erreicht werden
kann.
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Um durch den Antrieb immer nur einen
Verstellvorgang ohne Beeinflussung der jeweils anderen Verstelleinrichtung
durchzuführen,
verbindet die Umschalteinrichtung 50 die unabhängig voneinander
bewegbaren Rastelemente 61, 62 und damit die Antriebsräder 63, 64 der
Verstelleinrichtungen mit dem Antriebshebel 5.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist jedoch mit gleichem
Vorteil auch für
einzelne Verstelleinrichtungen einsetzbar, deren Anordnung am Fahrzeugsitz eine
unmittelbare Bedienung aus ergonomischen Gründen ausschließt. Für diesen
Fall wird die umschaltbare, selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit gemäß den 1 und 2 durch eine selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit
ersetzt, deren Abtrieb über ein
starres Trans missionselement mit der betreffenden Verstelleinrichtung
verbunden ist. Ein Beispiel hierfür ist in den 3 und 4 anhand
eines Antriebs für
einen Sitzlehnenverstelleinrichtung dargestellt.
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Der in 3 in
einer Seitenansicht dargestellte Fahrzeugsitz 1 besteht
ebenfalls aus einem Sitzuntergestell 10, an dessen in Sitzposition
hinterem Ende analog zur Anordnung gemäß 1 eine um eine Schwenkachse 30 in
ihrem Neigungswinkel bezüglich
des Sitzuntergestells 10 veränderbare Sitzlehne 11 angelenkt
ist. Der Fahrzeugsitz 1 ist an einer Oberschiene 21 einer
Sitzlängsverstelleinrichtung 2 befestigt,
die formschlüssig
und in Längsrichtung
gleitend mit einer mit dem Fahrzeugboden verbundenen Unterschiene 22 verbunden
ist.
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Zur Einstellung der Sitzhöhe ist der
Fahrzeugsitz 1 mit einer Sitzhöhenverstelleinrichtung 4 versehen,
die vordere und hintere Gelenkhebel 41, 42 enthält, die
um eine an der Oberschiene 21 befestigte Anlenkung schwenkbar
sind, so daß über eine Anlenkung
der Gelenkhebel 41, 42 am Sitzuntergestell 10 des
Fahrzeugsitzes 1 die Sitzhöhe des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber dem
Fahrzeugboden veränderbar
ist. Die Verstellung der Sitzhöhe
erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel
mittels eines nicht näher dargestellten
Antriebshebels oder Handrades unabhängig von einer Lehnenneigungsverstellung.
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Die Sitzlehnenverstelleinrichtung 3 enthält einen
Verstellhebel 31, der über
eine Zahnstange 8 mit einer selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit 7 verbunden
ist. Über
einen Antriebshebel 5 ohne Umschalteinrichtung wird die
selbsthemmende Antriebsgetriebeeinheit 7 betätigt, deren
prinzipieller Aufbau gemäß 4 ausgebildet sein kann.
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4 zeigt
eine Explosionsdarstellung einer selbsthemmenden Antriebsgetriebeeinheit 7 zum Verstellen
eines Fahrzeugsitzes mit einem als Schrittschaltwerk ausgebildeten
Antriebsteil der Verstelleinrichtung und einem selbsthemmenden Getriebe,
das ein antriebsseitiges Drehmoment zur Verstelleinrichtung überträgt, ein
abtriebsseitiges Drehmoment aber blockiert.
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Das Schrittschaltwerk ist mit dem
Antriebshebel 5 verbunden, der winkelbegrenzt um eine Antriebsachse 76 verschwenkbar
ist. Auf der Antriebsachse 76 sind außerdem eine Halteplatte 72 mit
einem darauf außerhalb
der Antriebsachse 76 gelagerten Kippelement 71 mit
einer Außenverzahnung 77 und
ein Antriebselement 74 mit einer Innenverzahnung 73,
die mit der Außenverzahnung 77 des
Kippelements kämmt,
angeordnet. Aus der Sicht des Schrittschaltwerkes 1 realisiert
das Antriebselement 74 den Abtrieb, jedoch wirkt es als
Antrieb für
das sebsthemmende Getriebe.
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Das Kippelement 71 wird
aufgrund seiner Lagerung außerhalb
der Antriebsachse 76 bei einem Verschwenken des Antriebshebels 5 aus
einer Ruheposition mit seiner Außenverzahnung 77 mit
der korrespondierenden Innenverzahnung 73 des Antriebsrades 74 in
Eingriff gebracht. Durch den Eingriff der Verzahnungen 73, 77 wird
ein durch den Antriebshebel 5 erzeugtes Drehmoment auf
das Antriebselement 74 übertragen
und in eine Drehung des Antriebselements 74 umgesetzt.
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An dem Antriebselement 74 ist
ein Ritzel 75 angeformt, das die Drehung über eine
Getriebestufe 78 auf das selbsthemmende Getriebe überträgt. Das selbsthemmende
Getriebe ist als Taumel- oder Exzentergetriebe ausgebildet und weist
ein Exzenterrad 701 auf, an dem ein Exzenter 702 angeformt
ist. Die auf den Exzenter 702 übertragene Drehung bewirkt über die
Lagerstelle des Exzenters 702 eine Taumelbewegung eines
Planetenrades 705, das auf dem Exzenter 702 gelagert
ist. Bei dieser Taumelbewegung wälzt
ein Antriebsrad 707 des Planetenrades 705 auf
der Innenverzahnung 704 eines Abtriebshohlrades 703 ab.
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Da das Abstützrad 706 des Planetenrades 705 sich
an der Innenverzahnung 704 des Abstützhohlrades 703 abstützt, führt die
Taumelbewegung des Planetenrades 705 zu einer in der Drehzahl
untersetzten Drehung des Abtriebshohlrades 709. Aufgrund
der Verbindung des Abtriebshohlrades 709 mit der Abtriebswelle 708 wird
die Drehbewegung auf ein Ritzel 710 übertragen, das mit der Verzahnung 80 der Zahnstange 8 kämmt, mit
der eine Verstellung der Sitzlehnenneigung durchgeführt wird.
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Die gesamte Anordnung von Schrittschaltwerk
und selbsthemmendem Getriebe ist in einem Gehäuse mit einem Getriebedeckel 70 und
einem Gehäuseunterteil 70' angeordnet.
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Selbstverständlich kann anstelle der in 4 dargestellten selbsthemmenden
Antriebsgetriebeeinheit 7 mit einem Taumelgetriebe als
selbsthemmendem Getriebe auch jede andere Form eines selbsthemmenden
Getriebes eingesetzt werden.