Einleitung

Aufbau

Arbeitsweise

Weitere Ausführungsformen

Vergleich Sitzlehnenverstellvorrichtung - Wolfrom - Getriebe

Abb.1

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PDF-Dokument europäische Patentschrift Verstellvorrichtung (europat_hired.pdf 1.51 MB)

PDF-Dokument europäische Patentbilder Verstellvorrichtung (europat_hired_pics.pdf 634 KB)

PDF-Dokument europäische Patentschrift Verstellvorrichtung (englisch) (europat_hired_en.pdf 3.51 MB)

PDF-Dokument europäische Patentschrift Verstellvorrichtung (französisch) (europat_hired_fr.pdf 3.12 MB)

PDF-Dokument europäische Patentschrift Verstellvorrichtung (italienisch) (europat_hired_it.pdf 3.06 MB)

PDF-Dokument europäische Patentschrift Verstellvorrichtung (schwedisch) (europat_hired_sw.pdf 3.05 MB)

HP-GL/2 Plotfile (*.pra) "Verstellvorrichtung" (01mklble.zip 423 KB)

Einleitung:

Auf der Basis des Wolfrom - Getriebes wurde von uns eine Sitzlehnenverstellvorrichtung für Autositze entwickelt. Sie ist geeignet für Anwendungen bei denen große Abtriebsleistungen bei hohen Untersetzungen und hoher Genauigkeit gefordert werden (z.B. motorische Verstellung). Die neuartige Sitzlehnenverstellvorrichtung besitzt folgende Vorteile:

leichtgängig (Verstellmoment deutlich unter 1 Nm) geringe Reibung , d.h, keine besondere Schmierung oder Reibungsflächenveredlung notwendig robust und fest (sie ermöglicht z.B. das Anbringen von Sicherheitsgurten an der Sitzlehne) nach erfolgter Einstellung in jeder Position blockiert kein taumeln, kein Exzenterantrieb sowohl Grob- als auch Feinverstellung möglich serienherstellungsfreundlich Produktion ist leicht zu automatisieren billig in der Herstellung: fertigstanzen und tiefziehen für alle Blechteile der Vorrichtung in einem  Arbeitsgang möglich Vormontage durch einfaches Stumpfschweißen geschätzte Produktionskosten ca. 5 DM/ Sitz

Aufbau der Sitzlehnenverstellvorrichtung:

Die Hauptbestandteile der Sitzlehnenverstellvorrichtung (s. Abbildung) sind:

ein erstes Verstellzahnrad mit Innenverzahnung und Zähnezahl Z1, welches am Sitzunterteil befestigt ist, ein zweites Verstellzahnrad mit Innenverzahnung und Zähnezahl Z2 (wobei Z1 ungleich Z2), welches an der Sitzlehne befestigt ist, eine Verstellwelle, die konzentrisch durch das erste und das zweite Verstellzahnrad verläuft, ein Antriebszahnrad mit Außenverzahnung und Zähnezahl Z3, welches auf der Verstellwelle befestigt ist, zumindest zwei gegenüberliegend angeordnete Umlaufzahnräder mit Außenverzahnung , die sich mit dem Antriebszahnrad und den Verstellzahnrädern im Eingriff befinden. Dabei bestehen beide Umlaufzahnräder aus jeweils zwei miteinander verbundenen Einzelrädern (Zähnezahl Z4 bzw. Z5 mit Z4=Z5=Z3) , wobei ein Umlaufzahnrad einen Winkelversatz der Einzelräder von einem halben Zahnabstand und das andere keinen Winkelversatz aufweist, einem (optionalen) Führungs- und Montageteil zur Aufnahme des Antriebsrades und der Umlaufzahnräder (radiale Führung zur Verhinderung von Taumelbewegungen).

Arbeitsweise der Sitzlehnenverstellvorrichtung:

Der Lösung liegt der Gedanke zugrunde, die Sitzlehnenverstellung nicht durch eine exzentrische Bewegung, sondern durch eine Relativverdrehung zweier Verstellzahnräder mit Innenverzahnung zu erreichen, die über gemeinsame Umlaufzahnräder und eine gemeinsame Antriebswelle verbunden sind. Die Umlaufzahnräder weisen hierbei axial voneinander getrennte Bereiche auf, die jeweils mit einem der beiden Verstellzahnräder im Eingriff sind. Aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahlen der Verstellzahnräder und der gleichen Zähnezahlen der Umlaufzahnräder, weisen das aus dem ersten Verstellzahnrad mit Z1 und den Einzelrädern mit Z4 gebildete erste Zahnradsystem und das aus dem zweiten Verstellzahnrad mit Z2 und den Einzelrädern mit Z5 gebildete zweite Zahnradsystem unterschiedliche Übersetzungen auf. Aufgrund der starren Verbindung der Einzelräder des jeweiligen Umlaufzahnrades, werden die Verstellzahnräder zu einer Relativverdrehung gezwungen. Hierbei wirken die Zähne der Außenverzahnungen wie Keile, die sich in Zahnlücken der Innenzähne der Verstellzahnräder drücken. Durch diese Keilwirkung wird die Blockierung der Verstellvorrichtung nach dem Einstellen bewirkt.

Weitere Ausführungsformen:

Sitzlehnenverstellvorrichtung mit vier Umlaufzahnrädern

Sitzlehnenverstellvorrichtung mit Grob- und Feinverstellung

Sitzlehnenverstellvorrichtung mit Modul-Korrektur

a) Sitzlehnenverstellvorrichtung mit vier Umlaufzahnrädern

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen eine weitere Ausführungsform einer Sitzlehnenverstellvorrichtung, bei der anders als bei  der oben genannten Verstellvorrichtung vier Umlaufzahnräder verwendet werden. Durch diese vier Umlaufzahnräder wird gleichfalls ein Betrieb wie in der oben beschriebenen Ausführungsform ermöglicht.

b) Sitzlehnenverstellvorrichtung mit Grob- und Feinverstellung

Bei dieser Ausführungsform (s. nachfolgende Abbildung) ist zusätzlich ein Antriebsrad zur Grobverstellung vorgesehen, das konzentrisch zur Verstellwelle positioniert ist. Dieses Antriebsrad besitzt zwei Stifte zum Eingriff in Zentrallöcher der Umlaufzahnräder. Die Stifte sind hierbei in den Zentrallöchern drehbar. Durch Drehung des Antriebsrades für die Grobverstellung kann somit eine direkte Umlaufbewegung der Umlaufzahnräder auf dem Antriebszahnrad  erreicht werden, ohne daß hierzu die Verstellwelle gedreht werden muß. Somit kann eine schnelle Grobverstellung mit einem etwas höheren Drehmoment als bei der Feinverstellung der Sitzlehne erreicht werden (wohingegen die Feinverstellung weiterhin über die Verstellwelle erfolgt). Zur Betätigung von außen kann das Antriebsrad einen axialen Vorsprung  mit zwei Abflachungen oder eine Verzahnung aufweisen, auf die eine entsprechende Betätigungseinrichtung, z.B. ein Hebel gesteckt wird. Eine Betätigung sowohl der Welle als auch des Antriebsrades zur Grobverstellung kann über einen gemeinsamen Drehknopf erfolgen, der in axialer Richtung zwischen zwei Positionen verstellt werden kann und hierbei wechselweise entweder in die Welle oder das Antriebsrad eingreift. Somit kann der Benutzer durch einfaches Herausziehen des Drehknopfes zwischen den beiden Verstellmöglichkeiten wählen.

A c h t u n g !

Eine weitere Ausführungsform ist das Modulkorrigierte HiRed-Getriebe, bei dem die Korrektur des Zahnes über das Modul erfolgt (s. nachfolgende Abbildungen). Durch den ZAHN-Winkelversatz der Planetenumlaufräder ist dieses neu entwickelte Getriebe nur mit einem Zahn zu korrigieren (im Vergleich dazu ist das Wolfrom-Getriebe mit vier Zähnen zu korrigieren). Nachfolgendes Beispiel: bei Teilkreisdurchmesser =72mm ist die Übersetzung über die Planetenräder =40 und über das Sonnenrad ist die Übersetzung 160. Diese Sitzlehnenverstellvorrichtung ist ein HiRed-BLOCKADE-Verstellgetriebe, mit sehr hoher Drehmoment-Übertragung und sehr niedriegem Zahn-Flankenspiel.

Wie das Nadelöhr in der Nadelspitze einer Nähmaschine als Patent-Hauptanspruch gewertet wurde, ist in unserem HiRed-Getriebe das "Nadelöhr" der Zahnversatz der Planetenräder. Im Gegensatz zum Wolfrom-Getriebe ist trotz mehrerer Planetenräder höchstens ein Zahn zu korrigieren.

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