DE4325996C2

DE4325996C2 - Verstellvorrichtung für eine motorisch einstellbare Kopfstütze eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE4325996C2
Application number: DE4325996A
Authority: DE
Inventors: Gregor Kroener; Volker Speck; Peter Maciuga
Original assignee: Daimler Benz AG; Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-08-04
Also published as: DE4325996A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung für eine motorisch einstellbare Kopfstütze eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE 38 05 957 C2 ist eine gattungsgemäße mittels eines Elektromotors verstellbare Kopfstütze bekannt. Der Kopfstützenkörper befindet sich an den oberen Enden von zwei parallelen Führungsstangen, deren untere Enden mit in Führungsschienen bewegbaren Gleitstücken verbunden sind. Außerdem sind die Gleitstücke an einer horizontal verlaufenden Stange befestigt, die in ihrer Mitte eine Spindelmutter trägt. Die zugeordnete Spindel wird von einem Elektromotor über ein zwischengeschaltetes Getriebe angetrieben. Zur Kraftübertragung zwischen Motor und Getriebe dient eine flexible Welle.

Der Nachteil dieser Lösung besteht zum einen im großen Platzbedarf und der Verwendung einer Vielzahl von Einzelteilen; zum anderen führt der Kraftfluß über eine gebogene, flexible Welle zwangsläufig zu Wirkungsgradverlusten und ggf. auch zu unerwünschten Geräuschen.

Demgegenüber zeigt die Vorrichtung nach EP 0 469 979 A1 eine sehr kompakte Bauweise. Sie vereinigt die Antriebe der Höhen- und Neiungsverstellung der Kopfstütze in einem Gehäuse, welches sich im Inneren des Kopfstützenkörpers befindet. Dadurch werden jedoch die Gestaltungsmöglichkeiten des Kopfstützenkörpers stark eingeschränkt und die Anforderungen an einen geräuscharmen Antrieb besonders hoch, da sich die Geräuschquelle unmittelbar am Kopf befindet. Auch die erhöhte Variantenvielfalt durch unterschiedliche Kopfstützenkörper für manuelle und elektrische Verstellungen sind von Nachteil. Die Montage der Kopfstütze erfodert wegen der notwendigen elektrischen Kontaktierung am aufgepolsterten Sitz ebenfalls einen erhöhten Aufwand.

Aus FR 20 57 135 ist eine einstellbare Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, bei der Motor und Getriebe im oberen Bereich des Lehnenkörpers angeordnet sind. Das abtriebseitige Getriebeelement ist als Ritzel oder Schnecke ausgebildet und steht zur direkten Kraftübertragung mit einer am Kopfstützenkörper befestigten Zahnstange bzw. einem Schneckenrad in Verbindung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung für motorisch einstellbare Kopfstützen zu entwickeln, die sich durch eine große Kompaktheit, wenige, kostengünstig herzustellende sowie leicht montierbare Einzelteile auszeichnet. Dadurch soll eine universelle Anwendbarkeit ermöglicht werden. Außerdem soll die neue Verstellvorrichtung geräuscharm arbeiten und durch einen hohen Wirkungsgrad den Einsatz besonders kleiner Motoren erlauben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Verstellvorrichtung, durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach sämtliche Teile der Verstellvorrichtung also sowohl der Motor als auch alle Getriebeteile, im oberen Bereich des Lehnenkörpers zwischen den Führungsstangen des Kopfstützenkörpers angeordnet sind. Des weiteren besteht die Verstellvorrichtung aus zwei tragenden und zueinander verschieblichen Teilen, von denen ein erstes Teil am Lehnenrahmen befestigt ist und ein zweites Teil mit den unteren Enden der Führungsstangen des Kopfstützenkörpers fest in Verbindung steht. Beide Teile greifen eine Gleitschienenführung bildend formschlüssig ineinander, wobei das erste Teil bezüglich des zweiten Teils vertikal verschiebbar ist. Angetrieben wird die Verstellvorrichtung von einem Elektromotor, dessen Antriebsschnecke ein Schneckenrad treibt, auf dem ein Ritzel wesentlich kleineren Durchmessers sitzt. Alle voran genannte Getriebeteile sowie der Motor lagern im ersten Teil bzw. werden von diesem gehalten.

Das zweite Teil weist eine vertikal verlaufende Zahnstange auf, deren Verzahnung mit dem Ritzel kämmt. Seitlich von der Zahnstange kragen Arme ab, um mit ihren an den Enden vorgesehenen Befestigungen die unteren Enden der Führungsstangen aufzunehmen.

Beide tragende Teile sind vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wodurch sich in günstiger Weise die Motoraufnahme bzw. -lagerung, das Getriebegehäuse mit verschiedenen Lagerstellen, Befestigungselemente, Gleitführungen und die Zahnstange in das jeweilige Teil einstückig integrieren lassen. Dadurch wird der Material- und Montageaufwand reduziert.

Um die Verstellvorrichtung auch ohne weiteres mit einer Memory-Funktion ausstatten zu können, besitzt das den Motor tragende erste Teil im Bereich eines auf der Motorachse vorzusehenden Magneten einen Steckplatz für einen Hall-Sensor. Die Signale des Hall- Sensors werden an eine elektronische Auswerteeinheit weitergeleitet und dort bewertet.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Verstellvorrichtung im oberen Bereich des Lehnenkörpers mit Kopfstütze;

Fig. 2 die ineinander geführten Teile (erstes und zweites Teil) in perspektivischer Darstellung, ohne Motor und Getriebeteile;

Fig. 3a perspektivische Darstellung des ersten Teils, Ansicht von schräg unten;

Fig. 3b perspektivische Darstellung des zweiten Teils; Ansicht von schräg oben.

Das Prinzip der neuen Verstellvorrichtung verdeutlicht die schematische Darstellung von Fig. 1. Motor 7 und Getriebe sind im oberen Bereich des Lehnenkörpers 3 zwischen den Führungsstangen 5 angeordnet. Führungshülsen 6 führen die parallelen Stangen 5, deren obere Enden die Kopfstütze 4 tragen und deren unter Enden in Befestigungen 25 des zweiten Teils 2 eingreifen. Dieses Teil 2 begrenzt zugleich die Verstellvorrichtung nach unten hin und ist bzgl. des ersten Teils 1 in Gleitschienenführungen verschieblich, während das erste Teil 1 über Befestigungshaken 15 mit dem Rahmen des Lehnenkörpers 3 verbunden werden kann.

Die vorliegende memorysierte Kopfstützenverstellvorrichtung besitzt einen auf der Motorwelle angeordneten Magneten 8, dem ein Hall-Sensor 9 zugeordnet ist. Ausgewertet werden die Hall-Signale in einer hier nicht dargestellten elektronischen Einheit.

Fig. 2 zeigt perspektivisch die beiden ineinander geführten Teile 1, 2, jedoch ohne Motor und ohne die im Getriebegehäuse 10 gelagerten Getriebeteile 101, 102, 103. Die Teile 1, 2 sind jeweils einstückig aus Kunststoff geformt und besitzen einen hohen Integrationsgrad zur Halterung, Lagerung oder Führung weiterer für die Verstellvorrichtung notwendigen Elemente. Zur Verdeutlichung der Einzelheiten der Teile 1, 2 zeigen die Fig. 3a und 3b separate Darstellungen, wobei das erste Teil 1 gegenüber Fig. 2 eine in Urzeigerrichtung und gleichzeitig nach oben gedrehte Position einnimmt, so daß eine Ansicht von schräg unten gewährbar wird.

Das Teil 1 setzt sich im wesentlichen aus dem Getriebegehäuse 10 mit der rückseitigen Gleitschiene 11 und einer Motorhalterung zusammen, deren Hauptbestandteile die clipsbaren Motorlager 17 darstellen. Zur Vermeidung der Verdrehung des Motors ragt eine Verdrehsicherung 16 nach innen und bildet mit dem Boden des Motors 7 eine formschlüssige Verbindung. Das Schneckenlager 13 stützt die Schnecke 101 nach oben hin ab. Nach unten schließt sich die Verzahnung des Schneckenrades 102 an, das auf dem Lagerzapfen 12 sitzt. Koaxial und vorzugsweise einstückig verbunden mit dem Schneckenrad 102 ist ein Ritzel 103, das mit der Zahnstange 22 des Teils 2 kämmt. Zur Sicherung der Verbindung des Teils 1 mit dem Gestell des Lehnenkörpers 3 über die Befestigungshaken 15 ist ein federnder Clip vorgesehen. Er verhindert ein unbeabsichtigtes Verschieben des ersten Teils 1.

Das zweite Teil 2 besitzt eine paßfähige, die Gleitschiene 11 des ersten Teils 1 umgreifende Gleitschiene 21. Ebenso wie die Zahnstange 22 sind auch die an den Enden der Arme 23, 24 befindlichen Befestigungen 25 für die Führungsstangen 5 homogene Bestandteile dieses Teils 2.

Zur einfachen Aufrüstung der Verstellvorrichtung für den Memorybetrieb ist im ersten Teil 1 ein Steckplatz 14 für eine Hall-Platine 9 integriert, der in radialer Richtung zum Magneten 8 liegt.

Die Vorrichtung zeichnet sich insbesondere durch eine universelle Anwendbarkeit, hohe Kopaktheit, eine geringe Teilezahl und einfache Montierbarkeit aus. Außerdem ermöglicht sie die Verwendung von Kopfstützenkörpern, die auch für manuelle Verstellungen vorgesehen sein können.

Bezugszeichenliste

1

- erstes Teil

10

- Getriebegehäuse

11

- Gleitschiene

12

- Lagerzapfen für Schneckenrad und Ritzel

13

- Schneckenlager

14

- Steckplatz für Hall-Platine

15

- Befestigungshaken

16

- Motorverdrehsicherung/Vierkant

17

- Motorlager

18

- Clip, federnd

2

- zweites Teil

21

- Gleitschiene

22

- Zahnstange

23

- Arm

24

- Arm

25

- Befestigung für Führungsstange

3

- Lehnenkörper

4

- Kopfstützenkörper

5

- Führungsstange

6

- Führungshülse

7

- Motor

8

- Magnet

9

- Hall-Sensor

101

- Schnecke

102

- Schneckenrad

103

- Ritzel

Claims

1. Verstellvorrichtung für eine motorisch einstellbare Kopfstütze eines Kraftfahrzeugs, wobei die an Führungsstangen befestigte und in Führungshülsen geführte Kopfstütze mit einem Verstellgetriebe verbunden ist, das mit einem Motor gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Motor (7) als auch das Getriebe zwischen den Führungsstangen (5) im oberen Bereich des Lehnenkörpers (3) angeordnet sind und daß die Antriebseinheit aus zwei zueinander verschieblichen Teilen (1; 2) besteht, von denen das erste Teil (1) den Motor (7), eine mit dem Motor (7) verbundene Schnecke (101) und ein mit dieser kämmendes Schneckenrad (102) sowie ein auf dem Schneckenrad (102) koaxial angeordnetes Ritzel (103) trägt, und von denen das zweite Teil (2) eine mit dem Ritzel (103) kämmende Zahnstange (22) sowie die Befestigung (25) für die Führungsstangen (5) umfaßt.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander verschieblichen Teile (1; 2) formschlüssig ineinander greifende Gleitschienen (11; 21) aufweisen.

3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das erste Teil (1) die Motoraufnahme (17), die Lagerstellen (12; 13) für die Getriebeteile (101; 102; 103), die Gleitschiene (11) sowie die Befestigungselemente (15) zur Verbindung des ersten Teils (1) mit der Rückenlehne (3) integriert sind.

4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das zweite Teil (2) die Zahnstange (22), die Befestigungen (25) für die Führungsstangen (5) sowie die Gleitschienen (21) integriert sind.

5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (15; 18) zur Verbindung des ersten Teils (1) mit der Rückenlehne (3) als Schnappverbindungen ausgebildet sind.

6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Memoryeinheit vorgesehen ist.

7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Memoryeinheit einen auf der Motorachse angeordneten Magneten (8) und einen dem Magneten (8) zugeordneten Hall-Sensor (9) umfaßt.

8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in das erste Teil (1) ein Steckplatz (14) oder dergleichen für eine Platine vorgesehen ist, die den Hall-Sensor (9) trägt.