Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe, insbesondere für eine

Einsteilvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, mit einem Gehäuse, einer ersten

Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die erste Getriebestufe mittels einer Schnecke und eines Schneckenrades gebildet ist, wobei die zweite

Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad aufweist, das abtriebsseitig zumindest mittelbar mit einem Abtriebsritzel drehfest verbunden ist, und

antriebsseitig einen angetriebenen, umlaufenden Exzenter zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung des zweiten Zahnrads auf dem ersten Zahnrad aufweist, sowie einen Fahrzeugsitz.

Stand der Technik

Untersetzungsgetriebe dieser Art sind in Versteilvorrichtungen für Fahrzeugsitze vielfach im Einsatz. Diese haben ein relativ hohes Untersetzungsverhältnis. Dies ist insbesondere für Untersetzungsgetriebe vorteilhaft, die mittels eines Elektromotors angetrieben werden.

Beispielsweise ist ein gattungsgemäßes Untersetzungsgetriebe für eine

Versteilvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes aus der DE 41 08 955 A1 bekannt, das eine Stufe mit Schnecke und Schneckenrad und eine nachgeschaltete Taumelstufe hat. Ein Untersetzungsgetriebe mit einer zusätzlichen Taumelstufe ist beispielsweise aus der DE 10 2004 043 310 B4 bekannt. Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere die Verwendung eines höherdrehenden, jedoch leistungsschwächeren Antriebsmotors zu ermöglichen, sowie einen

entsprechenden Fahrzeugsitz bereitzustellen.

Lösung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Untersetzungsgetriebe, insbesondere für eine Einsteilvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, mit einem Gehäuse, einer ersten Getriebestufe und einer zweiten Getriebestufe, wobei die erste

Getriebestufe mittels einer Schnecke und eines Schneckenrades gebildet ist, wobei die zweite Getriebestufe ein außenverzahntes erstes Zahnrad und ein mit dem ersten Zahnrad kämmendes, innenverzahntes zweites Zahnrad aufweist, das abtriebsseitig zumindest mittelbar mit einem Abtriebsritzel drehfest verbunden ist, und antriebsseitig einen angetriebenen, umlaufenden Exzenter zum Antrieb einer relativen Abwälzbewegung des zweiten Zahnrads auf dem ersten Zahnrad aufweist. Ferner ist zwischen der ersten und zweiten Getriebestufe ein Magnetgetriebe angeordnet.

Dadurch, dass zwischen der ersten und zweiten Getriebestufe ein Magnetgetriebe angeordnet ist, wird es ermöglicht, dass das gesamte Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes erhöht werden kann. Die Ausgestaltung als Magnetgetriebe schafft weiter den Vorteil, dass die antriebsseitige erste Getriebestufe und die abtriebsseitige zweite Getriebestufe mechanisch entkoppelt sind. Aufgrund der mechanischen Entkopplung werden die Kraftfluss befindlichen Teile zudem akustisch entkoppelt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der Unteransprüche. Das Magnetgetriebe kann ein äußeres Magnetrad und ein inneres Magnetrad aufweisen, zwischen welchen ein ein Magnetfeld beeinflussender Modulator angeordnet ist.

Das äußere Magnetrad kann mittels einer Mehrzahl ringförmig angeordneter Magnete, insbesondere Permanentmagnete, gebildet sein. Ein Magnet umfasst üblicherweise ein Polpaar, bestehend aus einem magnetischen Nordpol und einem magnetischen Südpol. Die Magnete des äußeren Magnetrades können in

Umfangsrichtung derart angeordnet sein, dass die jeweilige magnetische Polung zweier benachbarter Pole gegensätzlich ist, somit sind wechselweise ein magnetischer Nordpol und ein magnetischer Südpol benachbart angeordnet.

Das innere Magnetrad kann mittels einer Mehrzahl ringförmig angeordneter Magnete, insbesondere Permanentmagnete, gebildet sein. Das innere Magnetrad kann mindesten einen magnetischen Nordpol sowie einen magnetischen Südpol aufweisen. Das innere Magnetrad kann bevorzugt genau einen magnetischen Nordpol und genau einen magnetischen Südpol aufweisen. Das innere Magnetrad kann auf einer Ausgangswelle angeordnet sein. Das innere Magnetrad kann bevorzugt exzentrisch auf der Ausgangswelle angeordnet sein.

Der Modulator kann aus einer Mehrzahl an Modulatorelementen gebildet sein. Die Anzahl der Modulatorelemente kann bevorzugt der Differenz oder der Summe der Anzahl der Polpaare des äußeren und innere Magnetrades entsprechen. Der Modulator kann von dem inneren und dem äußeren Magnetrad beabstandet sein. Der Modulator kann bevorzugt feststehend relativ zu einem Getriebegehäuse angeordnet sein. Der Modulator kann aus einem ferromagnetischen Werkstoff gebildet sein. Der Modulator kann einen vorbestimmten Querschnitt aufweisen. Das äußere und innere Magnetrad kann in radialer Richtung und/oder axialer Richtung relativ zueinander angeordnet sein. Die Ausgangswelle kann mit einem ersten Zahnrad der zweiten Getriebestufe zusammenwirken. Das äußere Magnetrad kann in einer Ausnehmung des Schneckenrades der ersten Getriebestufe angeordnet sein. Das Schneckenrad kann topfförmig ausgestaltet sein. Das Schneckenrad kann hohlzylindrisch ausgestaltet sein. Das Schneckenrad kann an einem äußeren Lagerabschnitt und/oder stirnseitig gelagert sein. Das

Schneckenrad kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das Schneckenrad kann mittels eines Spritzgussverfahrens wenigstens teilweise gefertigt sein. Die Magnete des äußeren Magnetrades können unter Bildung des Schneckenrades von dem Kunststoffmaterial umspritzt sein.

Antriebsseitig kann mit dem Untersetzungsgetriebe ein Elektromotor verbunden sein. Der Elektromotor kann bevorzugt eine höhere Drehzahl während des Betriebes aufweisen, verglichen mit einer Drehzahl eines aus dem Stand der Technik bekannten Getriebemotors mit einem zweistufigen Untersetzungsgetriebe. Der Elektromotor kann eine Drehzahl von mehr als 5000 Umdrehungen pro Minute, insbesondere in einem Bereich von 6500 bis 8000 Umdrehungen pro Minute, bevorzugt jedoch im Bereich von 7000 bis 7500 Umdrehungen pro Minute, aufweisen. Der Elektromotor kann bevorzugt einen geringeren Bauraum aufweisen, verglichen mit einem Bauraum eines aus dem Stand der Technik bekannten

Elektromotors zum Antrieb eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes.

Das Untersetzungsgetriebe kann einen Sensor zur Erfassung einer Drehzahl wenigstens der ersten oder zweiten Getriebestufe oder des Magnetgetriebes aufweisen. Der Sensor kann ein Hall-Sensor sein. Der Sensor kann bevorzugt das Magnetfeld des äußeren Magnetrades erfassen und eine Information über eine Drehbewegung des äußeren Magnetrades mittels eines entsprechenden

Ausgangssignals bereitstellen. Der Sensor kann eine Spule zur Erfassung eines drehzahlabhängigen Induktionsstroms aufweisen. Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Fahrzeugsitz

aufweisend eine Einsteilvorrichtung, insbesondere zum Einstellen einer Höhe eines Sitzteils und/oder zum Einstellen einer Neigung einer Lehne, wobei die Einstellvornchtung mittels eines Getriebemotors, umfassend ein erfindungsgemäßes Untersetzungsgetriebe, antreibbar ist.

Figuren und Ausführungsformen der Erfindung

Bevor nachfolgend eine Ausgestaltung der Erfindung eingehender an Hand von Zeichnungen beschrieben wird, ist zunächst festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Komponenten oder die beschriebenen Verfahrensschritte beschränkt ist. Weiterhin stellt auch die verwendete Terminologie keine

Einschränkung dar, sondern hat lediglich beispielhaften Charakter. Soweit nachfolgend in der Beschreibung und den Ansprüchen der Singular verwendet wird, ist dabei jeweils der Plural mitumfasst, soweit der Kontext dies nicht explizit ausschließt.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten

vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:

Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung eines Getriebemotors mit einem

Elektromotor und einem erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe

Fig. 2: eine weitere perspektivische Ansicht des Getriebemotors aus Fig. 1 , in einer gegenüber Fig. 1 entgegengesetzten Blickrichtung

Fig. 3: eine Explosionsdarstellung des Getriebemotors aus Fig. 1

Fig. 4: eine schematische Querschnittsansicht eines Magnetgetriebes und

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz. Anhand der Figuren 1 bis 3 wird nachfolgend ein erfindungsgemäßer Getriebemotor 100 mit einem Elektromotor 1 10 und einem Untersetzungsgetriebe 200 beschrieben.

Das Untersetzungsgetriebe 200 ist nahezu vollständig in einem Gehäuse 210 angeordnet. Das Gehäuse 210 ist durch einen Gehäusedeckel 212 weitgehend geschlossen. Der Getriebedeckel 212 weist eine kreisrunde Deckelöffnung 214 auf, die mit einer Gehäuseöffnung 216 in dem Gehäuse 210 fluchtet. Der Getriebedeckel 212 ist mittels mehrerer Schrauben 218 mit dem Gehäuse 210 verschraubt. Das Gehäuse 210 ist mit dem Elektromotor 1 10 verbunden.

Der Elektromotor 1 10 weist eine Motorausgangswelle 1 12 auf, die in den Figuren nicht erkennbar ist, weil diese abschnittsweise innerhalb des Elektromotors 1 10 und abschnittweise innerhalb des Gehäuses 210 angeordnet ist. In Fig. 1 ist eine

Mittelachse der Motorausgangswelle 1 12 durch eine strichpunktierte Linie

angedeutet. Die Motorausgangswelle 1 12 ragt in das Gehäuse 210 des

Untersetzungsgetriebes 200 hinein. An einem von dem Elektromotor 1 10

abgewandten Ende der Motorausgangswelle 1 12 ist eine schraubenförmige

Schnecke 220 einer ersten Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200

angeordnet und drehfest mit der Motorausgangswelle 1 12 verbunden. Die Schnecke 220 ist aus darstellungstechnischen Gründen nicht im Detail gezeigt. Die Schnecke 220 dreht sich bei Betätigung des Elektromotors 1 10 mit dessen Drehzahl. Die Motorausgangswelle 1 12 des Elektromotors 1 10 wirkt zugleich als eine

Getriebeeingangswelle des Untersetzungsgetriebes 200.

Ein Schneckenrad 225 weist eine Durchgangsöffnung 228 auf und ist vorliegend drehbar auf einer Ausgangswelle 230 gelagert. Ein Ende der Ausgangswelle 230 ist drehbar in der Gehäuseöffnung 216 des Gehäuses 210 gelagert. Die Ausgangswelle 230 ist in einem Winkel von 90° zur Motorausgangswelle 1 12 angeordnet. Die Schnecke 220 und das Schneckenrad 225 bilden die erste Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200. Das Schneckenrad 225 umschließt ein in sich radial angeordnetes Magnetgetriebe 280, dessen radialer Aufbau in Fig. 4 näher gezeigt ist. Das Magnetgetriebe 280 ist antriebsseitig mit dem Schneckenrad 225 verbunden. Das Magnetgetriebe 280 ist abtriebsseitig mit einem Exzenter 226 verbunden. Der Exzenter 226 weist eine weitgehend hohlzylindrische Form auf, wobei eine innere, zylindrische Durchgangsöffnung 228 mit einer Drehachse 232 der Ausgangswelle 230 fluchtet. Die verwendeten Begriffe„radial" und„axial" sind auf die Drehachse 232 bezogen. Eine zylindrische, äußere Mantelfläche des Exzenters 226 ist um eine Exzentrizität, beispielsweise 1 ,2 mm bis 1 ,3 mm zu der Drehachse 232 versetzt angeordnet. Eine Mittelachse der äußeren Mantelfläche des Exzenters 226 verläuft parallel zu der Drehachse 232, jedoch um die Exzentrizität radial versetzt. Aufgrund der Lagerung des Schneckenrads 225 auf der Ausgangswelle 230 bewirkt eine Drehung des Schneckenrads 225 eine um die Drehachse 232 taumelnde äußere Mantelfläche des Exzenters 226.

Ein erstes Zahnrad 240 weist einen scheibenförmigen Grundkörper auf, der an seinem Außenumfang eine Außenverzahnung 242 trägt. Der Grundkörper weist eine Lageröffnung auf, die einer Lagerung des ersten Zahnrads 240 auf dem Exzenter 226 des Schneckenrads 225 dient, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer

Lagerbuchse. In axialer Richtung stehen von dem Grundkörper des ersten Zahnrads 240 zwei Führungszapfen 244 ab. Die beiden Führungszapfen 244 sind jeweils quaderförmig, vorliegend würfelförmig, und einteilig aus dem Grundkörper

ausgeformt, vorzugsweise durchgestellt. Die beiden Führungszapfen 244 liegen einander diametral gegenüber, bezogen auf einen Mittelpunkt der kreisrunden Lageröffnung.

Eine Drehmomentstützscheibe 250 ist in axialer Richtung betrachtet zwischen dem Schneckenrad 225 und dem ersten Zahnrad 240 angeordnet. Die

Drehmomentstützscheibe 250 wird auch als Führungsscheibe bezeichnet. Die Drehmomentstützscheibe 250 ist ein weitgehend ebenes, plattenförmiges und spiegelsymmetrisch gestaltetes Bauteil, das mittig zu einer Spiegelachse eine Durchgangsöffnung aufweist, deren Innendurchmesser größer ist als die Summe von Außendurchmesser des Exzenters 226 und Exzentrizität des Exzenters 226. Der Exzenter 226 durchragt die Durchgangsöffnung in Richtung des ersten Zahnrads 240. Die Drehmomentstützscheibe 250 hindert das erste Zahnrad 240 an einer Relativdrehung gegenüber dem Gehäuse 210. Zugleich ermöglicht die

Drehmomentstützscheibe 250 jedoch eine von dem Exzenter 226 verursachte, umlaufende taumelnde Verlagerung des ersten Zahnrads 240 während einer

Drehbewegung des Schneckenrads 225. Dazu weist die Drehmomentstützscheibe 250 zwei Führungsnuten 253 auf, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Führungsnuten 253 verlaufen ausgehend von der

Durchgangsöffnung in radialer Richtung nach außen und dienen einer Aufnahme der beiden Führungszapfen 244 des ersten Zahnrads 240. Die Länge der Führungsnuten 253 ist derart gewählt, dass die zuvor beschriebene taumelnde Bewegung des ersten Zahnrads 240 aufgrund einer linearen Relativbeweglichkeit zwischen den

Führungsnuten 253 und den Führungszapfen 244 möglich ist.

Die Drehmomentstützscheibe 250 weist zudem eine erste Führungsnase, die in radialer Richtung von dem Grundteil absteht, und zwei zweite Führungsnasen auf. Die beiden zweiten Führungsnasen verlaufen parallel zueinander und nehmen die Spiegelachse der Drehmomentstützscheibe 250 mittig zwischen sich auf. Mittels der ersten Führungsnase und der beiden zweiten Führungsnasen ist die

Drehmomentstützscheibe 250 in entsprechenden Ausnehmungen in dem Gehäuse 210 linear beweglich geführt, und zwar in einer ersten Richtung. Die erste Richtung verläuft senkrecht zu einer zweiten Richtung, die sich aus der Relativbeweglichkeit zwischen den Führungsnuten 253 der Drehmomentstützscheibe 250 und den Führungszapfen 244 des ersten Zahnrads 240 ergibt. Aufgrund der zuvor

beschriebenen linearen Führung zwischen dem Gehäuse 210 und der

Drehmomentstützscheibe 250 in der ersten Richtung und der zuvor beschriebenen linearen Führung zwischen dem ersten Zahnrad 240 und der

Drehmomentstützscheibe 250 in der zweiten Richtung kann das erste Zahnrad 240 mit der Exzentrizität des Exzenters 226 relativ zum Gehäuse 210 taumeln, ohne sich dabei relativ zum Gehäuse 210 zu drehen. Die Außen Verzahnung 242 des ersten Zahnrads 240 ist in ständigem Zahneingriff mit einer Innenverzahnung 262 eines zweiten Zahnrads 260, das drehfest mit der Ausgangswelle 230 verbunden ist. Das erste Zahnrad 240 und das zweite Zahnrad 260 bilden eine zweite Getriebestufe des Untersetzungsgetriebes 200. Die

Innenverzahnung 262 weist mindestens einen Zahn mehr als die Außenverzahnung 242 auf. Dadurch erzeugt die taumelnde Bewegung des ersten Zahnrads 240 eine Drehbewegung des zweiten Zahnrads 260 um die Drehachse 232. Auf der von dem ersten Zahnrad 240 abgewandten Seite des zweiten Zahnrads 260 weist das zweite Zahnrad 260 einen Lagerbund 264 auf, der einer Drehlagerung des zweiten Zahnrads 260 in der Deckelöffnung 214 des Gehäusedeckels 212 dient.

Ein Abtriebsritzel 270 ist auf der von dem zweiten Zahnrad 260 abgewandten Seite des Gehäusedeckels 212 angeordnet und drehfest mit der Ausgangswelle 230 und dem zweiten Zahnrad 260 verbunden. Das Abtriebsritzel 270 dient als Schnittstelle zu einer anzutreibenden Vorrichtung, insbesondere für eine Einstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes. In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch das Magnetgetriebe 280 gezeigt. Das

Magnetgetriebe 280 weist ein äußeres Magnetrad 282 sowie ein inneres Magnetrad 288 auf. Das äußere und innere Magnetrad 282, 288 sind jeweils aus wenigstens einem Polpaar, bestehen aus einem magnetischen Nordpol 284 und einem

magnetischen Südpol 286, gebildet. Vorliegend weist das innere Magnetrad 288 ein Polpaar, demnach entsprechend je einen magnetischen Nordpol 284 und einen magnetischen Südpol 286, auf. Das äußere Magnetrad 282 weist vorliegend acht Polpaare auf, deren jeweils acht magnetische Nordpole 284 und acht magnetische Südpole 286 in Umfangsrichtung alternierend angeordnet sind. Im Falle einer Mehrzahl an Polpaaren des inneren Magnetrades 288, sind die einzelnen Poole bevorzugt ebenfalls in Umfangsrichtung alternierend angeordnet. Das äußere Magnetrad 282 ist vorliegend mit dem Schneckenrad 225 drehfest verbunden und gemeinsam mit dem Schneckenrad 225 drehbar um die Drehachse 232 gelagert. Das äußere Magnetrad 282 ist mittels des Schneckenrades 225 antreibbar. Das innere Magnetrad 288 ist drehfest mit dem Exzenter 226 verbunden und gemeinsam mit dem Exzenter 226 drehbar um die Drehachse 232 gelagert. Der Exzenter 226 ist mittels des inneren Magnetrades 288 antreibbar. Zur drehbaren Lagerung des Exzenters 226 weist dieser eine Durchgangsöffnung 229 auf. Die Durchgangsöffnung 228 des Schneckenrades 225 und die Durchgangsöffnung 229 des Exzenters 226 sind einander fluchtend und koaxial zur Drehachse 232

angeordnet. Das äußere Magnetrad 282 und das innere Magnetrad 288 sind radial voneinander beabstandet angeordnet. In einem zwischen dem äußeren und inneren Magnetrad 282, 288 definierten Zwischenraum ist vorliegend ein Modulator 290 angeordnet. Der Modulator 290 weist vorliegend neun Modulatorelemente auf. Die Modulatorelemente weisen vorliegend einen trapezförmigen Querschnitt auf, welcher jedoch auch abweichend hierzu ausgestaltet sein kann. Vorliegend ist der Modulator 290 drehfest relativ zur Drehachse 232 am Gehäuse 210 gehalten.

Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 1 , aufweisend ein Sitzteil 3 und eine relativ zum Sitzteil 3 in seiner Neigung einstellbare Lehne 5. Das Sitzteil 3 ist bevorzugt in einer Höhe relativ zu einem Fahrzeugboden hin einstellbar. Hierzu kann das Sitzteil 3 beispielsweise mittels einer Viergelenkanordnung gelagert sein.

Weitere allgemein mit einem Getriebemotor 100 antreibbaren

Höheneinstellvorrichtungen sind ebenfalls denkbar. Hierzu kann das Abtriebsritzel 270 des Getriebemotors 100 auf ein entsprechendes kooperierendes Zahnrad oder Zahnsegment der Höheneinstellvorrichtung und/oder des Viergelenks wirken.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die

Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von

Bedeutung sein. Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ und beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere ist die Wahl der zeichnerisch dargestellten Proportionen der einzelnen Elemente nicht als erforderlich oder beschränkend auszulegen. Weiterhin ist die Erfindung insbesondere nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung, den Figuren und den Ansprüchen. In den Ansprüchen verwendete Begriffe wie„umfassen",„aufweisen",„beinhalten", „enthalten" und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugsitz

3 Sitzteil

5 Lehne

100 Get ebemotor

1 10 Elektromotor

1 12 Motorausgangswelle

200 Untersetzungsgetriebe

210 Gehäuse

212 Gehäusedeckel

214 Deckelöffnung

216 Gehäuseöffnung

218 Schraube

220 Schnecke

225 Schneckenrad

226 Exzenter

228 Durchgangsöffnung

229 Durchgangsöffnung

230 Ausgangswelle

232 Drehachse

240 erstes Zahnrad

242 Außenverzahnung

244 Führungszapfen

250 Drehmomentstützscheibe

253 Führungsnut

260 zweites Zahnrad

262 Innenverzahnung

264 Lagerbund

270 Abtriebsritzel Magnetgetriebe äußeres Magnetrad magnetischer Nordpol magnetischer Südpol inneres Magnetrad Modulator