DE10057377C1 - Hebelantrieb für eine drehbare Fahrzeugsitz-Einstelleinrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einem Hebelantrieb (111) für eine drehbare Fahrzeugsitz-Einstelleinrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeugsitz, ist ein durch manuelle Betätigung bewegbarer, schwenkbar gelagerter Antriebshebel (117) und ein mit der Einstelleinrichtung in Wirkverbindung stehender, schwenkbar gelagerter Antriebshebel (121) vorgesehen, welcher mit einer Abwälzkurve (133) an einer Wälzführung (135) des Antriebshebels (117) anliegt und welcher zur Übersetzung einer Schwenkbewegung des Antriebshebels (117) in eine größere Schwenkbewegung des Antriebshebels (121) eine Abwälzbewegung an der Wälzführung (135) durchführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hebelantrieb für eine drehbare Fahrzeugsitz- Einstelleinrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Fahrzeugsitzen sind zur Einstellung verschiedener Teile, beispielsweise der Neigung der Rückenlehne oder der Höhe der Sitzfläche zahlreiche Einstelleinrich­ tungen mit verschiedenen Antrieben bekannt. Die in der DE 44 00 910 A1 offenbar­ te Einstelleinrichtung weist ein selbstsperrendes Schrittschaltwerk auf, welches durch einen Hebel manuell angetrieben wird. Wechselseitige Hubbewegungen des Hebels werden in diskontinuierliche Drehbewegungen der Abtriebswelle des Schrittschaltwerks umgesetzt. Die Anordnungen und Abmessungen des Hebels und der mit dem Hebel in Wirkverbindung stehenden Bauteile des Schrittschaltwerks definieren das Übersetzungsverhältnis für die Übertragung des Drehmomentes. Die­ ser Hebelantrieb läßt im Übersetzungsablauf noch Wünsche offen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Hebelantrieb der eingangs ge­ nannten Art im Übersetzungsablauf zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hebelantrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß ein Hebelantrieb mit mehreren Bauteilen vorgesehen ist, kann zu­ nächst ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis vorgegeben werden, das den bauli­ chen Gegebenheiten angepaßt ist und in gewissem Grade unabhängig von der Einstelleinrichtung und beispielsweise ihrem Schrittschaltwerk gewählt werden kann. So ist es möglich, beispielsweise bei geringer Belastung mit einer kleinen Bewe­ gung des Antriebshebel, bei schwenkbarem Antriebshebel mit einem kleinen Schwenkwinkel, eine große Bewegung des Abtriebshebels und damit der Einstell­ einrichtung zu erreichen, bei schwenkbarem Abtriebshebel also einen großen Schwenkwinkel und damit eine große Bewegung der Einstelleinrichtung zu erzielen. Mit einem Antriebshebel können auch zwei oder mehr Abtriebshebel angetrieben werden. Eine Abwälzbewegung des Abtriebshebels am Antriebshebel (Evolventenhebelgetriebe) hat außer einer geringen Reibung noch den Vorteil, daß keine Kantenbelastung der Lagerstellen und damit verbundene Wirkungsgradver­ schlechterung auftritt. In der Regel ergibt sich bei einfacher Herstellung der Bauteile die Abwälzbewegung dadurch, daß die stärker gekrümmte Abwälzkurve berührend an der geringer gekrümmten Wälzführung anliegt.

Vorzugsweise ist der Abtriebshebel bezüglich der Abwälzkurve exzentrisch gela­ gert. Dies ermöglicht einerseits eine freiere, den Anwendungsbedürfnissen angepaß­ te Form der Abwälzkurve und der Wälzführung. Andererseits kann die Abwälzkur­ ve so gewählt werden, daß bei größeren Schwenkwinkeln des Abtriebshebels der Abstand der Lagerstelle des Abtriebshebels zum Berühr- oder Kontaktpunkt zwi­ schen Abwälzkurve und Wälzführung geringer wird. Dies erhöht in den ergono­ misch kritischen Endlagen den Wirkungsgrad, da dann der durch den Abstand der Lagerstelle des Abtriebshebels zur Tangentialebene durch den Kontaktpunkt defi­ nierte Hebelarm für Reibkräfte im Berührpunkt bezüglich der Lagerstelle des Ab­ triebshebels geringer wird. Die gewünschten Eigenschaften der Abwälzkurve wer­ den beispielsweise durch eine Herzform der Abwälzkurve als Berandung des Ab­ triebshebels erreicht.

Das Übersetzungsverhältnis des vom Antriebshebel auf den Abtriebshebel übertra­ genen Drehmomentes oder Schwenkwinkels kann über den gesamten Schwenkbereich des Antriebshebels konstant sein. Das Übersetzungsverhältnis kann sich alter­ nativ in Abhängigkeit des übertragenen Drehmomentes ändern, insbesondere bei großen Belastungen sich bis auf Null reduzieren, um die Einstelleinrichtung vor ho­ hen Lasten und Überlastung zu schützen. Die Änderung des Übersetzungsverhält­ nisses erfolgt vorzugsweise automatisch, d. h. ohne Zutun des Benutzers. Hierfür ist vorzugsweise ein federnd gelagertes Zwischenelement vorgesehen, für unterschied­ liche Schwenkrichtungen vorzugsweise zwei Zwischenelemente. Die Feder des Zwischenelementes, beispielsweise eine Biegefeder, gibt bei höheren Drehmomen­ ten nach, so daß die Wälzführung ihre Lage ändert und damit sich die Abwälzbewe­ gung des Abtriebshebels ändert. Durch die Schwenkbewegung des Zwischenele­ mentes auf dem Antriebshebel ergeben sich geringe Hebelwegverluste zur Überset­ zungsänderung. Um möglichst wenig Bauteile zu benötigen, ist die Wälzführung an dem Zwischenelement ausgebildet.

Der erfindungsgemäße Hebelantrieb kann bei verschiedenen Einstelleinrichtungen eines Fahrzeugsitzes eingesetzt werden, beispielsweise bei einem Dreheinsteller zur Sitzhöheneinstellung eines Fahrzeugsitzes mit zwischengeschaltetem Schrittschalt­ werk für eine diskontinuierliche Pumpbewegung oder bei einem als Taumelbeschlag ausgebildeten Lehneneinstellers für eine kontinuierliche Schwenkbewegung.

Im folgenden ist die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des ersten Ausführungs­ beispiels in der Ruhestellung,

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 ohne Achsen in einer ausgelenkten Stellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsitzes,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht entsprechend Fig. 1 der vom Abtriebshebel abgewandten Seite ohne die Achse des Antriebshebels, und

Fig. 5 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht des zweiten Ausführungs­ beispiels in der Ruhestellung.

Im ersten Ausführungsbeispiel weist ein Fahrzeugsitz 101 eine drehbare Einstel­ leinrichtung 103, im folgenden als Dreheinsteller bezeichnet, mit einem Schritt­ schaltwerk auf. Der Dreheinsteller 103 dient als Sitzhöheneinsteller zur Einstellung der Höhe der Sitzfläche und wirkt unangetrieben als Sperre. Der Dreheinsteller 103 wird über einen am Schrittschaltwerk angreifenden Hebelantrieb 111, welcher als ein Regelgetriebe ausgebildet ist, mit diskontinuierlichen Drehbewegungen in der Art einer Pumpbewegung angetrieben.

Der Hebelantrieb 111 weist einen um eine Achse 115 schwenkbar gelagerten An­ triebshebel 117 auf. Die Achse 115 ist bezüglich des einen leicht pfeilförmigen Grundriß aufweisenden, flachen Antriebshebels 117 exzentrisch an dem von der Pfeilspitze abgewandten Ende angeordnet. Ein länglicher Handhebel 119 ist an ei­ nem Ende ebenfalls um die Achse 115 schwenkbar gelagert und dort mit dem An­ triebshebel 117 drehfest verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet. Der Handhebel 119 ist in Verlängerung der von der Pfeilspitze abgewandte Seite des Antriebshebels 117 parallel zur Spiegelsymmetrieachse des Antriebshebels 117 an­ geordnet. Der Handhebel 119 ist als Bedienelement für den Sitzbenutzer von außen zugänglich angebracht, wobei der Sitzbenutzer durch eine Pumpbewegung aus einer Ruhestellung heraus den Hebelantrieb 111 manuell bedient.

Ein flacher Abtriebshebel 121 von herzförmiger Gestalt ist an dem Antriebshebel 117 flach anliegend angeordnet. Ein fest mit dem Abtriebshebel 121 verbundener Zapfen 123 steht zu der vom Antriebshebel 117 abgewandten Seite vom Abtriebs­ hebel 121 ab. Der Zapfen 123 ist exzentrisch an dem von der Herzspitze abgewand­ ten Ende des Abtriebshebels 121 angeordnet und steht in Getriebeverbindung mit dem angeschlossenen Schrittschaltwerk des Dreheinstellers 103.

Zwei flache, längliche, leicht gekrümmte Zwischenhebel 125 von gleicher Stärke wie der Abtriebshebel 121 sind symmetrisch zur Spiegelsymmetrieachse des An­ triebshebels 117 angeordnet und an ihrem der Pfeilspitze zugewandten Ende mittels Lagerbuchsen 127 im Antriebshebel 117 gelagert. An jedem Zwischenhebel 125 ist je eine Biegefeder 131 mit einem Vierkantprofil angebracht, welche von der vom Abtriebshebel 121 abgewandten Seite des Antriebshebels 117 durch die Lagerbuch­ se 127 in eine viereckige Aufnahme des entsprechenden Zwischenhebels 125 ge­ steckt ist. Zu ihrem anderen Ende hin ist die Biegefeder 131 ungefähr parallel zur Spiegelsymmetrieachse des Antriebshebels 117 liegend angeordnet, wobei sie in der Nähe der Achse 115 auf der bezüglich der Spiegelsymmetrieachse des Antriebshe­ bels 117 nach außen weisenden Seite an einer Lasche 117' des Antriebshebels 117 anliegt.

Die bezüglich des Zapfens 123 radial nach außen gewandte Seite des Abtriebshebels 121 bildet eine Abwälzkurve 133, während die entsprechende, dem Abtriebshebel 121 zugewandte Außenseite der Zwischenhebel 125 eine Wälzführung 135 bildet. Die Abwälzkurve 133 hat eine stärkere Krümmung als die Wälzführung 135 und berührt daher letztere in einem Kontaktpunkt P, in der Ruhestellung jeden Zwi­ schenhebel 125 in je einem Kontaktpunkt P. Bei einer Schwenkbewegung des Handhebels 119, beispielsweise nach oben, wird der Antriebshebel 117 um die Ach­ se 115 nach unten geschwenkt. Über die in Schwenkrichtung angeordnete, vorlie­ gend also obere Biegefeder 131 wird der obere Zwischenhebel 125 mitgenommen, welcher schwenkbar auf der Biegefeder 131 gelagert ist. Dadurch erfolgt eine Ab­ wälzbewegung zwischen Zwischenhebel 125 und Abtriebshebel 121. Bei dieser Abwälzbewegung mit geringer (Roll-)Reibung verlagert sich der Kontaktpunkt P entlang der Abwälzkurve 133 und der Wälzführung 135, und der Abtriebshebel 121 dreht sich mit samt dem Zapfen 123. Eine solche ausgelenkte Stellung nach einer Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn nach oben ist in Fig. 2 dargestellt.

Der Abstand zwischen der Achse 115 und dem Kontaktpunkt P ist deutlich größer als der Abstand zwischen dem Zapfen 123 und dem Kontaktpunkt P, so daß kleine Schwenkwinkel des Antriebshebels 117, beispielsweise 30°, in große Schwenkwin­ kel des Abtriebshebels 121, beispielsweise 120°, übersetzt werden. Mit diesem ho­ hen Übersetzungsverhältnis kann eine rasche Einstellung des Dreheinstellers 103 erreicht werden, vorliegend also eine Grobeinstellung der Sitzhöhe. Da die Abwälz­ kurve 133 sich aufgrund der Herzform des Abtriebshebels 121 mit zunehmendem Schwenkwinkel dem Zapfen 123 nähert, vorzugsweise aufgrund einer stärkeren Krümmung, verringert sich der Hebelarm, d. h. der Abstand zwischen dem Zapfen 123 und der Tangentialebene durch den Kontaktpunkt P, für das Reibmoment auf­ grund der Reibkräfte im Kontaktpunkt P. Der ansonsten ergonomisch kritische Wir­ kungsgrad in den Abtriebshebelendlagen verbessert sich dadurch.

Wenn die vom Hebelantrieb 111 zu übertragenden Drehmomente groß sind, bei­ spielsweise bei einsitzendem Sitzbenutzer, setzt der Abtriebshebel 121 über den ent­ sprechenden Zwischenhebel 125 der zugehörigen Biegefeder 131 ein größeres Mo­ ment entgegen. Die Biegefeder 131 gibt etwas nach und schwenkt den Zwischenhe­ bel 125 einige Winkelgrade nach außen. Der Abtriebshebels 121 bewegt sich da­ durch zunächst nicht, so daß ein gewisser Steuerweg oder Leerhub vom Antriebshe­ bel 117 durchfahren wird, der ohne Last gleich Null wäre. Im weiteren Verlauf der Betätigung setzt die Abwälzbewegung des Abtriebshebels 121 ein, und der Zwi­ schenhebel 125 schwenkt in Abhängigkeit des vom Abtriebshebel 121 entgegenge­ setzten Momentes um den Lagerpunkt der Biegefeder 131. Dabei verringert sich das Übersetzungsverhältnis, d. h. der Schwenkwinkel des Abtriebshebels 121 infolge der Abwälzbewegung wird kleiner. Mit dem niedrigeren Übersetzungsverhältnis kann eine Feineinstellung des Dreheinstellers 103 erreicht werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel betrifft einen Hebelantrieb 211 mit konstantem Übersetzungsverhältnis. Gleiche oder gleich wirkende Bauteile tragen um 100 höhe­ re Bezugszeichen. Soweit nicht anders beschrieben, stimmt dieses Ausführungsbei­ spiel mit dem vorherigen überein.

Mit dem um eine Achse 215 schwenkbaren Antriebshebel 217 ist ein für den Benut­ zer zugänglicher Handhebel 219 drehfest verbunden. Von einem herzförmigen Ab­ triebshebel 221 steht ein Zapfen 223 ab, welcher mit dem nachgeschalteten Schritt­ schaltwerk oder dergleichen in Getriebeverbindung steht. Die bezüglich der Achse 215 radial nach außen gewandte Seite des Abtriebshebel 221 bildet eine Abwälz­ kurve 233. Die Abwälzkurve 233 berührt in einem Kontaktpunkt P, in der Ruhestel­ lung in zwei Kontaktpunkten P, eine Wälzführung 235 des Antriebshebels 217 von kleinerer Krümmung. Die Wälzführung 235 besteht aus dem Rand eines im An­ triebshebel 217 als Aussparung vorgesehenen Bauraumes, welcher zugleich den Abtriebshebel 221 aufnimmt.

Bei einer Schwenkbewegung des Handhebels 219 führt der Abtriebshebel 221 eine Abwälzbewegung am Antriebshebel 217 aus, welche den Schwenkwinkel vergrö­ ßert. Die Funktionsweise ist die gleiche wie im vorherigen Ausführungsbeispiel, aber das Übersetzungsverhältnis zwischen Abtriebshebel 217 und Abtriebshebel 221 bleibt konstant. Eine nasenförmige Ausbuchtung der Abwälzkurve 233 und eine passende Aufnahme der Wälzführung 235 können als Anschlag zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Abtriebshebels 221 dienen. Dies gilt auch im Falle des er­ sten Ausführungsbeispiels.

Bezugszeichenliste

101

Fahrzeugsitz

103

Einstelleinrichtung, Dreheinsteller

111

,

211

Hebelantrieb

115

,

215

Achse

117

,

217

Antriebshebel

117

' Lasche

119

,

219

Handhebel

121

,

221

Abtriebshebel

123

,

223

Zapfen

125

Zwischenhebel

127

Lagerbuchse

131

Biegefeder

133

,

233

Abwälzkurve

135

,

235

Wälzführung
P Kontaktpunkt

Claims (8)

1. Hebelantrieb für eine Fahrzeugsitz-Einstelleinrichtung, insbesondere in einem Kraftfahrzeugsitz, mit einem durch manuelle Betätigung bewegbaren, schwenkbar gelagerten Antriebshebel (117; 217), gekennzeichnet durch we­ nigstens einen mit der Einstelleinrichtung (103) in Wirkverbindung stehenden, schwenkbar gelagerten Abtriebshebel (121; 221), welcher mit einer stärker ge­ krümmten Abwälzkurve (133; 233) berührend an einer geringer gekrümmten Wälzführung (135; 235) des Antriebshebels (117; 217) anliegt und welcher zur Übersetzung einer Schwenkbewegung des Antriebshebels (117; 217) in eine größere Schwenkbewegung des Abtriebshebels (121; 221) eine Abwälzbewe­ gung an der Wälzführung (135; 235) durchführt.

2. Hebelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebshebel (121; 221) bezüglich der Abwälzkurve (133; 233) exzentrisch gelagert ist.

3. Hebelantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei größeren Schwenkwinkeln des Abtriebshebels (121; 221) der Abstand der Lagerstelle (123; 223) des Abtriebshebels (121; 221) zum Kontaktpunktes (P) zwischen der Abwälzkurve (133; 233) und der Wälzführung (135; 235) geringer wird.

4. Hebelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis vom Antriebshebels (217) auf den Abtriebshebel (221) über den gesamten Schwenkbereich des Antriebshebels (217) konstant ist.

5. Hebelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis vom Antriebshebels (117) auf den Abtriebshebel (121) sich in Abhängigkeit des übertragenen Drehmomentes ändert.

6. Hebelantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebshebel (117) und dem Abtriebshebel (121) wenigstens ein federnd ge­ lagertes Zwischenelement (125) vorgesehen ist.

7. Hebelantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzführung (135) an dem Zwischenelement (125) ausgebildet ist.

8. Hebelantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwi­ schenelement (125) schwenkbar im Antriebshebel (117) gelagert und durch ei­ ne Biegefeder (131) gegenüber dem Antriebshebel (117) abgestützt ist.