Antriebsvorrichtung, Sitzverstellungsvorrichtung und Verfahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegba rer Bauteile eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung eine Sitzverstellungs vorrichtung für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs.

Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl bewegbarer Bauteile auf, um beispielsweise Öffnungen am Kraftfahrzeug, wie z. B. an einem Handschuhfach, Kofferraum oder dergleichen, zu verschließen bzw. freizugeben oder das Kraftfahrzeug, insbesondere einen Fahrzeugsitz, Rückspiegel, Seitenspiegel, Lenkrad oder dergleichen, an eine Körpergröße bzw. persönliche Präferenzen eines Insassen des Kraftfahrzeugs anzu passen.

Es sind beispielsweise Fahrzeugsitze mit einer elektrisch verstellbaren Rückenlehne bekannt, wobei eine Neigung der Rückenlehne mittels einer elektrischen Antriebsvor richtung verstellbar ist. Bekannte hierfür verwendete Antriebsvorrichtungen weisen einen Elektromotor und ein daran angeordnetes Getriebe auf. Das Getriebe ist aus gebildet, eine Drehzahl des Elektromotors in eine geringere Drehzahl zu übersetzen. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass auch bei einer relativ hohen Motordrehzahl des Elektromotors eine langsame sowie sanfte Verstellung des Neigungswinkels er folgen kann. Zudem hat ein derartiges Getriebe den Vorteil, dass dieses im Zusam menspiel mit dem Elektromotor einem manuellen Verstellen der Neigung der Rü ckenlehne ein besonders hohes Haltemoment entgegensetzt, sodass eine derartige Sitzverstellung zur Gewährleistung einer festen Sitzeinstellung keine zusätzliche Feststellvorrichtung zum Fixieren des Neigungswinkels des Fahrzeugsitzes erforder lich ist.

Derartige Fahrzeugsitze haben den Nachteil, dass die Antriebsvorrichtungen auf grund der Ausbildung des Elektromotors sowie des erforderlichen Getriebes einen relativ großen Bauraumbedarf aufweisen. Zudem weisen derartige Antriebsvorrich- tungen einen relativ hohen Verschleiß auf und sind verhältnismäßig teuer in der Her stellung.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile eines Kraftfahrzeugs, einer Sitzverstellungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz eines Kraft fahrzeugs sowie einem Verfahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung, eine Sitzver stellungsvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die auf eine einfache und kos tengünstige Art und Weise einen reduzierten Bauraum benötigen und/oder einen re duzierten Verschleiß aufweisen.

Voranstehende Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung für den Antrieb beweg barer Bauteile eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen An spruchs 1 , eine Sitzverstellungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahr zeugs mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 14 sowie durch ein Ver fahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 15 gelöst. Weitere Merkmale und De tails der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sitzverstellungsvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Antriebsvor richtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ei ne Sitzverstellung eines Fahrzeugsitzes, gelöst. Die Antriebsvorrichtung weist einen Elektroflachmotor mit einem Stator und einem um eine Rotationsachse rotierbar ge lagerten Scheibenläufer auf. Erfindungsgemäß weist die Antriebsvorrichtung eine zum Feststellen des Scheibenläufers ausgebildete Feststellvorrichtung auf, wobei die Feststellvorrichtung ein zwischen einer Halteposition und einer Freigabeposition be wegbar gelagertes Feststellelement, eine betätigbare Aktuatorvorrichtung mit einem bewegbar gelagerten Aktuatorelement zum Bewegen des Feststellelements von der Halteposition in die Freigabeposition und eine Rückstellvorrichtung zum Zurückstel len des Feststellelements von der Freigabeposition in die Halteposition aufweist. In der Halteposition steht das Feststellelement mit einem Feststellabschnitt des Schei benläufers mechanisch im Eingriff.

Der Elektroflachmotor zeichnet sich dadurch aus, dass dieser im Verhältnis zu seiner Breite und Höhe eine relativ geringe Dicke aufweist. Der Elektroflachmotor weist bei spielsweise einen plattenförmig bzw. scheibenförmig ausgebildeten Stator sowie ei nen plattenförmig bzw. scheibenförmig ausgebildeten Scheibenläufer mit zwei ent gegengesetzten Hauptseiten auf, wobei der Stator vorzugsweise die Hauptseiten des Scheibenläufers abdeckt bzw. zumindest im Wesentlichen abdeckt. Vorzugsweise weist der Elektroflachmotor ein Gehäuse auf, welches den Scheibenläufer vor äuße ren Einflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit, Staub oder dergleichen, schützt. Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Stator und/oder ein Statorrück schluss des Elektroflachmotors das Gehäuse oder zumindest einen Teil des Gehäu ses bildet. Der Scheibenläufer ist um die Rotationsachse rotierbar bzw. drehbar ge lagert, um somit ein Drehmoment zum Bewegen eines bewegbaren Bauteils des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Die Feststellvorrichtung ist zumindest teilweise mit dem Scheibenläufer mechanisch gekoppelt oder mit dem Scheibenläufer zumindest mechanisch koppelbar. Hierfür weist die Feststellvorrichtung das bewegbar gelagerte Feststellelement auf. Das Feststellelement ist zwischen der Halteposition, in welcher ein Drehen des Scheiben läufers blockiert oder zumindest stark behindert ist, und der Freigabeposition, in wel cher das Drehen des Scheibenläufers freigegeben ist, bewegbar, beispielsweise li near entlang einer Achse oder durch Verschwenken um eine Schwenkachse. In der Halteposition steht das Feststellelement mit dem Feststellabschnitt des Scheibenläu fers mechanisch im Eingriff und blockiert oder behindert somit die Rotation des Scheibenläufers. Unter einer starken Behinderung des Drehens wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass das Haltemoment der Antriebsvorrichtung eine derartige Größe aufweist, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Antriebsvorrichtung dieses nicht überwindbar ist. Dies bedeutet beispielsweise bei einer Sitzverstellung, dass in der Halteposition ein Verstellen des Fahrzeugsitzes durch manuelles Belas- ten des Fahrzeugsitzes durch den Anwender nicht oder nur unter enormem Kraft aufwand möglich ist.

Die Aktuatorvorrichtung ist zum Bewegen des Feststellelements von der Haltepositi on in die Freigabeposition ausgebildet. Hierfür weist die Aktuatorvorrichtung das Ak tuatorelement auf, welches vorzugsweise mit dem Feststellelement mechanisch ge koppelt oder zumindest mechanisch koppelbar ist. Vorzugsweise ist die Aktuatorvor richtung mittels eines Arbeitsmediums, insbesondere elektrischen Stroms, betreib bar. Durch Beaufschlagen der Aktuatorvorrichtung mit dem Arbeitsmedium ist das Aktuatorelement derart bewegbar, dass dieses das Feststellelement von der Hal teposition in die Freigabeposition bewegt, beispielsweise in die Freigabeposition zieht, drückt oder dergleichen. Zudem ist die Aktuatorvorrichtung vorzugsweise der art ausgebildet, dass bei einem Nicht-Beaufschlagen der Aktuatorvorrichtung mit dem Arbeitsmedium ein Bewegen des Feststellelements in die Halteposition mit rela tiv geringen Kräften gewährleistet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein Rück stellen der Feststellvorrichtung von der Freigabeposition in die Halteposition bei nicht beaufschlagter Aktuatorvorrichtung nicht oder nur geringfügig behindert ist. Im Falle einer Störung der Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium ist somit eine Rückstel lung des Feststellelements in die Halteposition stets leicht möglich. Zusätzlich oder alternativ kann das Aktuatorelement der Aktuatorvorrichtung erfindungsgemäß aus gebildet sein, durch Ansteuern des Elektroflachmotors in die Freigabeposition be wegt zu werden. Hierfür weist das Aktuatorelement und/oder der Scheibenläufer vor zugsweise einen keilförmigen bzw. schrägen Bereich auf. Weiter bevorzugt weist die Aktuatorvorrichtung eine Federvorrichtung zum Bewegen des Aktuatorelements in Richtung der Halteposition auf.

Zum Zurückstellen des Feststellelements von der Freigabeposition in die Haltepositi on weist die Antriebsvorrichtung die Rückstellvorrichtung auf. Die Rückstellvorrich tung ist vorzugsweise als passives Bauteil ausgebildet. Demnach ist die Rückstell vorrichtung vorzugsweise ausgebildet, durch das Bewegen des Feststellelements von der Halteposition in die Freigabeposition Energie zu speichern und diese gespei cherte Energie wieder abzugeben, wenn die Aktuatorvorrichtung nicht mehr mit dem Arbeitsmedium beaufschlagt wird. Vorzugsweise weist die Rückstellvorrichtung ein Federelement, wie z. B. eine Schraubenfeder, Blattfeder oder dergleichen, auf. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rückstellvorrichtung als Teil der Aktuatorvorrichtung ausgebildet ist.

Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile ei nes Kraftfahrzeugs hat gegenüber herkömmlichen Antriebsvorrichtungen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Bewe gung bewegbarer Teile des Kraftfahrzeugs gewährleistet ist, wobei die Antriebsvor richtung besonders platzsparend ausgebildet ist und einen relativ geringen Ver schleiß aufweist. Die Herstellungskosten einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrich tung sind geringer als bei einer bekannten Antriebsvorrichtung mit einem Elektromo tor und einem Getriebe.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einer Antriebs vorrichtung vorgesehen sein, dass der Feststellabschnitt an einer rotationsfest am Scheibenläufer gehaltenen Haltescheibe ausgebildet ist. Die Haltescheibe ist vor zugsweise an einer Außenseite des Stators bzw. eines Statorrückschlusses des Elektroflachmotors angeordnet. Demnach bewirkt eine Rotation des Scheibenläufers eine entsprechende Rotation der Haltescheibe. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Haltescheibe einteilig bzw. monolithisch mit dem Scheibenläufer ausgebildet ist.

In der Freigabeposition ist eine derartige Rotation freigegeben, in der Halteposition ist die Rotation durch das mit der Haltescheibe mechanisch in Eingriff stehende Feststellelement blockiert oder zumindest stark gehemmt. Ein derartiger Feststellab schnitt ist mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig herstellbar. Zudem ist mittels ei ner Haltescheibe ein Abstand zwischen der Kraftübertragung von Feststellelement und Haltescheibe zur Rotationsachse des Scheibenläufers vergrößerbar, sodass zum Bereitstellen eines vorgegebenen Haltemoments erforderliche Kräfte verringer bar sind.

Vorzugsweise ist der Feststellabschnitt an einer Umfangsfläche der Haltescheibe ausgebildet. Alternativ kann der Feststellabschnitt an einer Seitenfläche oder beiden Seitenflächen der Haltescheibe ausgebildet sein. Ein an der Umfangsfläche ausge bildeter Feststellabschnitt hat den Vorteil, dass ein Abstand zwischen der Kraftüber tragung von Feststellelement und Haltescheibe zur Rotationsachse des Scheibenläu fers vergrößert ist, sodass zum Bereitstellen eines vorgegebenen Haltemoments er forderliche Kräfte verringert sind. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Feststellabschnitt und das Feststellele ment jeweils eine Reibfläche aufweisen. Unter einer Reibfläche wird im Rahmen der Erfindung eine Fläche mit einem erhöhten Reibkoeffizienten verstanden, sodass durch Anpressen des Feststellelements an den Feststellabschnitt eine quer hierzu ausgerichtete Reibkraft zum Erzeugen des Flaltemoments an der Flaltescheibe be wirkbar ist. Vorzugsweise sind der Feststellabschnitt und das Feststellelement ge mäß einer Reibkupplung, wie z. B. einer Lamellenkupplung oder dergleichen, ausge bildet. Reibflächen haben den Vorteil, dass diese mit einfachen Mitteln sowie kosten günstig herstellbar sind. Zudem haben Reibflächen den Vorteil, dass das Feststel lelement unabhängig von einer relativen Lage des Scheibenläufers mit dem Fest stellabschnitt in Eingriff bringbar ist.

Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann bei ei ner Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass der Feststellabschnitt eine Verzah nung mit einer Mehrzahl von Haltezähnen aufweist, wobei zwischen zwei benachbar ten Haltezähnen ein Freibereich ausgebildet ist, und wobei das Feststellelement ei nen Feststellzahn aufweist, wobei der Feststellzahn ausgebildet ist, in der Halteposi tion in den Freibereich einzugreifen. Die Haltezähne sind vorzugsweise gleichmäßig über den Feststellabschnitt verteilt und weisen vorzugsweise alle denselben Abstand zur Rotationsachse des Scheibenläufers auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Hal tezähne in radialer Richtung von der Rotationsachse des Scheibenläufers weg. Wei ter bevorzugt weisen die Haltezähne die gleiche Form und Größe auf. Die zwischen den Haltezähnen ausgebildeten Freibereiche weisen vorzugsweise ebenfalls die gleiche Form und Größe auf. Die Haltezähne sind vorzugsweise zur Aufnahme einer tangential zum Scheibenläufer gerichteten Kraft ausgebildet. Der Feststellzahn weist vorzugsweise eine Form und Grüße auf, welche mit der Form und Größe der Freibe reiche korrespondiert, vorzugsweise derart, dass der Feststellzahn in der Haltepositi on formschlüssig in einen Freibereich eingreift. Dies hat den Vorteil, dass eine Kraft übertragung zwischen dem Feststellelement und dem Feststellabschnitt durch Form schluss gewährleistet ist. Auf diese Weise sind mit einfachen Mitteln sowie kosten günstig besonders hohe Haltemomente bereitstellbar.

Vorzugsweise weisen die Haltezähne mit dem Feststellzahn in Eingriff bringbare Hal tezahnflanken auf, wobei sich benachbarte Haltezahnflanken benachbarter Halte- zähne parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Wei ter bevorzugt erstrecken sich die Haltezahnflanken parallel zu einer Geraden, welche durch eine Mitte des zwischen den Haltezähnen ausgebildeten Freibereichs in radia ler Richtung des Feststellabschnitts verläuft. Derartige Haltezähne haben den Vorteil, dass die Haltezahnflanken quer bzw. zumindest im Wesentlichen quer zur Tangenti alrichtung des Feststellabschnitts ausgebildet sind, sodass bei der Bereitstellung des Haltemoments keine oder nur eine verhältnismäßig geringe radiale Kraftkomponente zwischen dem Feststellzahn und dem Haltezahn wirkt. Ein Herausdrücken des Fest stellzahns aus dem Freibereich aufgrund einer zu hohen radialen Kraftkomponente, welche der Aktuatorvorrichtung entgegen wirkt, ist somit mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig verhinderbar. Hierdurch ist ein unbeabsichtigtes Bewegen des Fest stellelements aus der Halteposition in die Freigabeposition verhinderbar.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann bei einer Antriebsvor richtung vorgesehen sein, dass die Haltezähne und/oder der Feststellzahn in einem Kopfbereich eine derartige Fase und/oder Abrundung aufweisen, dass beim Bewe gen des Feststellzahns von der Freigabeposition in die Halteposition eine Ausrich tung eines Freibereichs zum Feststellzahn verbessert ist. Beim Bewegen des Fest stellzahns in den Freibereich ist zunächst der Scheibenläufer in eine derartige Positi on zu bringen, dass ein Freibereich dem Feststellzahn zugeordnet ist. Eine Fase und eine Abrundung haben den Vorteil, dass eine größere Toleranz bei der Anordnung des Freibereichs zum Feststellzahns möglich ist, da aufgrund der Fase bzw. der Ab rundung ein leichteres Eintauchen des Feststellzahns in den Freibereich gewährleis tet ist. Eine genaue Ausrichtung des Scheibenläufers zum Feststellelement kann durch weiteres Eintauchen des Feststellelements in den Freibereich erfolgen.

Vorzugsweise ist der Feststellzahn zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet. Demnach ist es bevorzugt, dass der Freibereich zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet ist. Unter einer zylinderförmigen bzw. quaderförmigen Ausbildung wird im Rahmen der Erfindung auch eine im Wesentlichen zylinderförmige oder quader förmige Ausbildung verstanden, wobei der Feststellzahn zusätzliche Abrundungen, Fasen oder dergleichen aufweisen kann. Ein derartiger Feststellzahn ist kostengüns tig sowie mit einfachen Mitteln herstellbar und zur Übertragung von Kräften zur Be reitstellung des Haltemoments besonders geeignet. Es kann weiter vorgesehen sein, dass das Feststellelement um eine Schwenkachse verschwenkbar an dem Elektroflachmotor, insbesondere am Stator, einem Stator rückschluss und/oder einem Statorgehäuse des Elektroflachmotors, angeordnet ist. Die Schwenkachse verläuft vorzugsweise parallel zur Rotationsachse des Scheiben läufers. Ein derartiges Feststellelement ist vorzugsweise klinkenförmig, insbesondere rastklinkenförmig, ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine Kraftübertragung zwi schen dem Feststellelement und dem Feststellabschnitt zur Bereitstellung des Hal temoments verbesserbar ist, da sich das Feststellelement im Wesentlichen tangential zum Feststellabschnitt erstreckt und somit einer relativ geringen mechanischen Be lastung ausgesetzt ist.

Vorzugsweise ist das Aktuatorelement mit einem von der Schwenkachse entfernten Endbereich des Feststellelements mechanisch gekoppelt. Hierfür kann erfindungs gemäß vorgesehen sein, dass sich der Endbereich des Feststellelements in eine Ausnehmung des Aktuatorelements erstreckt, sodass eine Bewegung des Aktuato relements stets eine Mitnahme des Feststellelements bewirkt. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Aktuatorelement an einer Seite des Endbereichs des Feststellelements derart angeordnet ist. dass mittels des Ak tuatorelements das Feststellelement in die Halteposition bewegbar ist und durch eine Bewegung des Aktuatorelements in eine entgegengesetzte Richtung keine Kraft auf das Feststellelement ausübbar ist. Eine Rückstellung des Feststellelements in die Freigabeposition ist in diesem Fall insbesondere mittels der Rückstellvorrichtung möglich. Eine derartige mechanische Kopplung hat den Vorteil, dass das Bewegen des Feststellelements in die Halteposition mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig gewährleistet ist.

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rückstellvorrichtung zwischen der Schwenkachse und der Aktuatorvorrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Rückstellvorrichtung mechanisch mit dem Feststelleelement gekoppelt. Weiter be vorzugt ist die Rückstellvorrichtung näher an der Aktuatorvorrichtung als an der Schwenkachse angeordnet. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass mit ein fachen Mitteln sowie kostengünstig ein Vorspannen der Rückstellvorrichtung mittels der Aktuatorvorrichtung beim Bewegen des Feststellelements von der Freigabeposi tion in die Halteposition mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig gewährleistet ist. Es ist bevorzugt, dass die Aktuatorvorrichtung einen Elektromagneten aufweist, wo bei das Aktuatorelement mittels des Elektromagneten bewegbar ist. Hierfür weist das Aktuatorelement vorzugsweise einen magnetischen Abschnitt auf, welcher vom Elektromagneten anziehbar ist. Eine derart ausgebildete Aktuatorvorrichtung hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise das Aktuatorelement bewegbar ist, nämlich durch Beaufschlagung des Elektromagneten mit elektrischem Strom. Bei einem Stromausfall ist die Aktuatorvorrichtung vorzugs weise lastfrei, sodass eine automatische Rückstellung des Feststellelements mittels der Rückstellvorrichtung sichergestellt ist.

Vorzugsweise ist das Aktuatorelement translatorisch verschiebbar am Elektroflach- motor, insbesondere am Stator, einem Statorrückschluss oder einem Statorgehäuse des Elektroflachmotors, gehalten. Weiter bevorzugt ist das Aktuatorelement derart translatorisch verschiebbar am Elektroflachmotor gehalten, dass eine Bewegungs achse des Aktuatorelements die Rotationsachse des Scheibenläufers schneidet oder diese zumindest annähernd schneidet. Ein Translatorisch verschiebbar ausgebilde tes Aktuatorelement hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig eine Bewegung des Feststellelements mittels der Aktuatorvorrichtung gewährleistbar ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Sitzverstel lungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz, insbesondere eine Rückenlehne, eines Kraftfahrzeugs, gelöst. Die Sitzverstellung weist eine Antriebsvorrichtung zum Vers- schwenken sowie zum Feststellen einer Lage der Rückenlehne, eine Betätigungsvor richtung zum Übermitteln einer Anforderung zum Verstellen des bewegbaren Bau teils und eine Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern eines Elektroflachmotors der Antriebsvorrichtung zum Bewegen des bewegbaren Bauteils entsprechend der An forderung auf. Erfindungsgemäß ist die Antriebsvorrichtung als erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ausgebildet.

Der Elektroflachmotor zeichnet sich dadurch aus, dass dieser im Verhältnis zu seiner Breite und Höhe eine relativ geringe Dicke aufweist. Der Elektroflachmotor weist bei spielsweise einen plattenförmig bzw. scheibenförmig ausgebildeten Stator sowie ei nen plattenförmig bzw. scheibenförmig ausgebildeten Scheibenläufer mit zwei ent gegengesetzten Hauptseiten auf, wobei der Stator vorzugsweise die Hauptseiten des Scheibenläufers abdeckt bzw. zumindest im Wesentlichen abdeckt. Vorzugsweise weist der Elektroflachmotor ein Gehäuse auf, welches den Scheibenläufer vor äuße ren Einflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit, Staub oder dergleichen, schützt. Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Stator und/oder ein Statorrück schluss des Elektroflachmotors das Gehäuse oder zumindest einen Teil des Gehäu ses bildet. Der Scheibenläufer ist um die Rotationsachse rotierbar bzw. drehbar ge lagert, um somit ein Drehmoment zum Bewegen eines bewegbaren Bauteils des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.

Die Feststellvorrichtung ist zumindest teilweise mit dem Scheibenläufer mechanisch gekoppelt oder mit dem Scheibenläufer zumindest mechanisch koppelbar. Hierfür weist die Feststellvorrichtung das bewegbar gelagerte Feststellelement auf. Das Feststellelement ist zwischen der Halteposition, in welcher ein Drehen des Scheiben läufers blockiert oder zumindest stark behindert ist, und der Freigabeposition, in wel cher das Drehen des Scheibenläufers freigegeben ist, bewegbar, beispielsweise li near entlang einer Achse oder durch Verschwenken um eine Schwenkachse. In der Halteposition steht das Feststellelement mit dem Feststellabschnitt des Scheibenläu fers mechanisch im Eingriff und blockiert oder behindert somit die Rotation des Scheibenläufers. Unter einer starken Behinderung des Drehens wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass das Haltemoment der Antriebsvorrichtung eine derartige Größe aufweist, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Antriebsvorrichtung dieses nicht überwindbar ist. Dies bedeutet beispielsweise bei einer Sitzverstellung, dass in der Halteposition ein Verstellen des Fahrzeugsitzes durch manuelles Belas ten des Fahrzeugsitzes durch den Anwender nicht oder nur unter enormem Kraft aufwand möglich ist.

Die Aktuatorvorrichtung ist zum Bewegen des Feststellelements von der Haltepositi on in die Freigabeposition ausgebildet. Hierfür weist die Aktuatorvorrichtung das Ak tuatorelement auf, welches vorzugsweise mit dem Feststellelement mechanisch ge koppelt oder zumindest mechanisch koppelbar ist. Vorzugsweise ist die Aktuatorvor richtung mittels eines Arbeitsmediums, insbesondere elektrischen Stroms, betreib bar. Durch Beaufschlagen der Aktuatorvorrichtung mit dem Arbeitsmedium ist das Aktuatorelement derart bewegbar, dass dieses das Feststellelement von der Hal teposition in die Freigabeposition bewegt, beispielsweise in die Freigabeposition zieht, drückt oder dergleichen. Zudem ist die Aktuatorvorrichtung vorzugsweise der- art ausgebildet, dass bei einem Nicht-Beaufschlagen der Aktuatorvorrichtung mit dem Arbeitsmedium ein Bewegen des Feststellelements in die Halteposition mit rela tiv geringen Kräften gewährleistet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein Rück stellen der Feststellvorrichtung von der Freigabeposition in die Halteposition bei nicht beaufschlagter Aktuatorvorrichtung nicht oder nur geringfügig behindert ist. Im Falle einer Störung der Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium ist somit eine Rückstel lung des Feststellelements in die Halteposition stets leicht möglich.

Zum Zurückstellen des Feststellelements von der Freigabeposition in die Haltepositi on weist die Antriebsvorrichtung die Rückstellvorrichtung auf. Die Rückstellvorrich tung ist vorzugsweise als passives Bauteil ausgebildet. Demnach ist die Rückstell vorrichtung vorzugsweise ausgebildet, durch das Bewegen des Feststellelements von der Halteposition in die Freigabeposition Energie zu speichern und diese gespei cherte Energie wieder abzugeben, wenn die Aktuatorvorrichtung nicht mehr mit dem Arbeitsmedium beaufschlagt wird. Vorzugsweise weist die Rückstellvorrichtung ein Federelement, wie z. B. eine Schraubenfeder, Blattfeder oder dergleichen, auf. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rückstellvorrichtung als Teil der Aktuatorvorrichtung ausgebildet ist.

Die Betätigungsvorrichtung weist beispielsweise einen Schalter, Taster, Drehknopf oder dergleichen auf. Durch Betätigen der Betätigungsvorrichtung ist das Bewegen des Feststellelements der Feststellvorrichtung mittels der Aktuatorvorrichtung von der Halteposition in die Freigabeposition bewirkbar. Mittels der Betätigungsvorrich tung ist die Anforderung zum Verstellen des bewegbaren Bauteils übermittelbar, ins besondere an die Steuerungsvorrichtung

Die Steuerungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Erkennen der Betätigung der Betä tigungsvorrichtung, Betätigen der Aktuatorvorrichtung und Betätigen des Elektro- flachmotors ausgebildet. Zudem können ein oder mehrere Sensoren zum Detektie- ren einer Sitzposition des Fahrzeugsitzes vorgesehen sein, insbesondere zum Fest stellen, dass eine gewünschte Sitzposition erreicht ist.

Bei der erfindungsgemäßen Sitzverstellungsvorrichtung ergeben sich sämtliche Vor teile, die bereits zu einer Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile ei nes Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat die erfindungsgemäße Sitzverstellungsvorrichtung gegenüber herkömmlichen Sitzverstellungsvorrichtungen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Verstellung des Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Rückenlehne gewährleistet ist, wobei die Sitzverstellungsvorrich tung besonders platzsparend ausgebildet ist und einen relativ geringen Verschleiß aufweist. Die Herstellungskosten einer erfindungsgemäßen Sitzverstellungsvorrich tung sind geringer als bei einer bekannten Sitzverstellungsvorrichtung mit einer An triebsvorrichtung, welche einen Elektromotor sowie ein Getriebe aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Winkelstellung einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, insbesondere unter Ver wendung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, gelöst. Das erfindungsge mäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

Übermitteln einer Anforderung zum Verstellen des bewegbaren Bauteils mittels einer Betätigungsvorrichtung,

Bewegen eines Feststellelements einer Feststellvorrichtung zum Feststellen des Scheibenläufers von einer Halteposition in eine Freigabeposition mittels einer Ak tuatorvorrichtung der Feststellvorrichtung,

Ansteuern eines Elektroflachmotors einer Antriebsvorrichtung (1 ) mit einem Sta tor und einem um eine Rotationsachse rotierbar gelagerten Scheibenläufer zum Bewegen des bewegbaren Bauteils entsprechend der Anforderung mittels einer Steuerungsvorrichtung, und

Bewegen des Feststellelements der Feststellvorrichtung von der Freigabepositi on in die Halteposition mittels der Aktuatorvorrichtung.

Die Anforderung kann beispielsweise durch Drücken eines Tasters, Schalters oder dergleichen oder durch Drehen eines Drehknopfs der Betätigungsvorrichtung erfol gen. Durch das Betätigen kann beispielsweise eine Zielkonfiguration des Fahrzeug sitzes vorgegeben werden. Alternativ ist durch das Betätigen eine Bewegung des Fahrzeugsitzes für die Dauer der Betätigung übermittelbar. Die Aktuatorvorrichtung wird zum Bewegen des Feststellelements vorzugsweise mittels der Steuerungsvor richtung angesteuert. Ebenso erfolgt das Ansteuern des Elektroflachmotors mittels der Steuerungsvorrichtung, wobei das Ansteuern der Aktuatorvorrichtung vorzugs weise gleichzeitig mit oder zeitversetzt vor dem Ansteuern des Elektroflachmotors erfolgt. Vorzugsweise wird der Elektroflachmotor erst angesteuert, wenn das Fest stellelement in der Freigabeposition angeordnet ist. Alternativ kann der Elektroflach motor bereits beim Bewegen des Feststellelements geringfügig angesteuert werden, um ein unbeabsichtigtes Verstellen des bewegbaren Bauteils zu vermeiden. Auf die se Weise sind ein Überhitzen und/oder eine Beschädigung des Elektroflachmotors vermeidbar.

Der Elektroflachmotor wird mittels der Steuerungsvorrichtung derart angesteuert, dass das bewegbare Bauteil entsprechend der übermittelten Anforderung bewegt wird. Vorzugsweise wird der Elektroflachmotor derart angesteuert, das bewegbare Bauteil nach Erreichen der Wunschposition in dieser zu halten, solange zu halten, bis das Feststellelement von der Freigabeposition wieder zurück in die Halteposition be wegt ist. Auf diese Weise ist ein unbeabsichtigtes Verstellen des bewegbaren Bau teils aus der Wunschposition vermeidbar.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einer Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile eines Kraftfahr zeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu einer Sitzverstellungsvor richtung für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Bewegung bewegbarer Teile des Kraft fahrzeugs gewährleistet ist, wobei die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Antriebsvorrichtung besonders platzsparend ausgebildet sein kann und einen relativ geringen Verschleiß aufweist. Die Herstellungskosten einer zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Antriebsvorrichtung sind geringer als bei Antriebsvorrich tungen zur Verwendung bei herkömmlichen Verfahren, nämlich mit einem Elektromo tor und einem Getriebe.

Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für den Antrieb bewegbarer Bauteile ei nes Kraftfahrzeugs, eine erfindungsgemäße Sitzverstellungsvorrichtung für einen Fahrzeugsitz sowie ein Verfahren zum Verstellen eines bewegbaren Bauteils eines Kraftfahrzeugs werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: Figur 1 in einer Draufsicht eine bevorzugte erste Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Figur 2 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Antriebs vorrichtung aus Figur 1 ,

Figur 3 in einer Draufsicht eine bevorzugte zweite Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Figur 4 in einer Draufsicht eine bevorzugte dritte Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Figur 5 in einer Draufsicht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Sitzverstellungsvorrichtung, und

Figur 6 in einem Ablaufdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform eines er findungsgemäßen Verfahrens.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen An triebsvorrichtung 1 schematisch in einer Draufsicht abgebildet. Fig. 2 zeigt die An triebsvorrichtung 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Antriebsvorrichtung 1 weist einen Elektroflachmotor 2 mit einem Stator 3 und einem um eine Rotationsachse R rotierbar gelagerten Scheibenläufer 4 auf. Ferner weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Feststellvorrichtung 5 zum Arretieren des Scheibenläufers 4 auf. Die Feststellvorrich tung 5 weist ein klinkenförmiges, um eine Schwenkachse S verschwenkbar gelager tes Feststellelement 6 mit einem Feststellzahn 14 sowie eine Haltescheibe 1 1 mit um eine Umfangsfläche U verteilten Haltezähnen 12 auf. Zwischen jeweils zwei Halte zähnen 12 ist ein Freibereich 13 ausgebildet. Einander zugewandte Haltezahnflan ken 15 von einen Freibereich 13 definierenden Haltezähnen 12 sind in diesem Bei spiel parallel zueinander ausgebildet. In einer Halteposition greift der Feststellzahn 14 in einen Freibereich 13 ein. Somit ist eine Rotation des Scheibenläufers 4 um die Rotationsachse R blockiert. In einer Freigabeposition ist der Feststellzahn 14 außer- halb des Freibereichs 13 angeordnet, sodass eine Rotation des Scheibenläufers 4 um die Rotationsachse R freigegeben ist.

Zum Bewegen des Feststellelements 6 von der Halteposition in die Freigabeposition weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Aktuatorvorrichtung 7 mit einem translatorisch bewegbaren Aktuatorelement 8 auf. Das Aktuatorelement 8 ist mit einem Endbereich E des Feststellelements 6 mechanisch gekoppelt, sodass eine translatorische Bewe gung des Aktuatorelements 8 eine Schwenkbewegung des Feststellelements 6 um die Schwenkachse S bewirkt. Zum Zurückstellen des Feststellelements 6 von der Freigabeposition in die Halteposition weist die Antriebsvorrichtung 1 eine Rückstell vorrichtung 9 auf, welche beispielsweise eine Feder, insbesondere eine Schrauben feder, aufweist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das Feststellelement 6 bei einer inaktiven Aktuatorvorrichtung 7 in der Halteposition angeordnet ist, um eine un beabsichtigte Rotation des Scheibenläufers 4 zu verhindern.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen An triebsvorrichtung 1 schematisch in einer Draufsicht. Die in Fig. 3 gezeigte Antriebs vorrichtung 1 unterscheidet sich von der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Antriebs vorrichtung 1 in der Ausgestaltung der Feststellvorrichtung 5. Die Feststellvorrichtung 5 weist keine Haltezähne 12, keine Freibereiche 13 und keinen Feststellzahn 14 auf (vgl. Fig. 1 ). Das Feststellelement 6 weist gemäß der zweiten Ausführungsform einen Reibzahn 20 auf, welcher mittels des Aktuatorelements 8 der Aktuatorvorrichtung 7 gegen eine Reibfläche 19 der Haltescheibe 11 derart drückbar ist, dass eine Rotation der Scheibenläufers 4 reibschlüssig blockierbar bzw. blockiert ist. Der Reibzahn 20 ist etwa an dergleichen Stelle des Feststellelements 6 wie der Feststellzahn 14 ge mäß der ersten Ausführungsform angeordnet. In diesem Zustand ist das Feststel lelement 6 in der abgebildeten Halteposition angeordnet. Zudem ist das Feststel lelement 6 mittels der Rückstellvorrichtung 9 um die Schwenkachse S von der Hal teposition in die Freigabeposition verschwenkbar. In der Freigabeposition ist der Reibzahn 20 vorzugsweise von der Reibfläche 19 beabstandet angeordnet, sodass eine Rotation des Scheibenläufers 4 freigegeben ist.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen An triebsvorrichtung 1 schematisch in einer Draufsicht. Die in Fig. 4 gezeigte Antriebs vorrichtung 1 unterscheidet sich von der in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellten Antriebsvor- richtung 1 in der Ausgestaltung der Feststellvorrichtung 5. Die Feststellvorrichtung 5 weist gemäß der ersten Ausführungsform Haltezähne 12 auf, welche durch Freiräu me 13 voneinander beabstandet an der Haltescheibe angeordnet sind. Die Halte zähne 12 weisen eine dreieckige Grundfläche auf. In diesem Beispiel weisen die Hal tezähne 12 die Grundfläche eines gleichschenkligen Dreiecks auf. Alternativ kann die Grundfläche gemäß einer Sperrklinke, trapezförmig oder ähnlich ausgebildet sein. Das Feststellelement 6 weist einen Feststellzahn 14 zum Eingreifen in einen Frei raum 13 auf. Die Haltezähne 12 und der Feststellzahn 14 sind derart ausgebildet, dass durch ein Ansteuern des Scheibenläufers 4 der Feststellzahn 14 aus dem Frei raum 13 herausdrückbar ist. Die Rückstellvorrichtung 9 weist vorzugsweise eine zu sätzliche Haltevorrichtung zum Halten des Feststellelements 6 in der Freigabepositi on auf.

In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sitzverstel lungsvorrichtung 1 6 schematisch in einer Draufsicht abgebildet. Die Sitzverstellungs vorrichtung 1 6 weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 zum Verstellen des bewegbaren Bauteils, insbesondere einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eines Kraftfahrzeugs, auf. Ferner weist die Sitzverstellungsvorrichtung 1 6 eine Betä tigungsvorrichtung 17 zum Übermitteln einer Anforderung zum Verstellen des be wegbaren Bauteils des Kraftfahrzeugs auf. Schließlich weist die Sitzverstellungsvor richtung 1 6 eine Steuerungsvorrichtung 18 zum Ansteuern eines Elektroflachmotors 2 (vgl. Fig. 1 ) der Antriebsvorrichtung 1 zum Bewegen des bewegbaren Bauteils ent sprechend der übermittelten Anforderung auf.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in einem Ablaufdiagramm. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird mittels einer Betätigungsvorrichtung 17 eine Anforderung zum Verstellen eines be wegbaren Bauteils, insbesondere einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, eines Kraftfahrzeugs übermittelt, insbesondere an eine Steuerungsvorrichtung 18. In einem zweiten Verfahrensschritt 200 wird mittels einer Aktuatorvorrichtung 7 der Feststell vorrichtung 5 ein Feststellelement 6 der Feststellvorrichtung 5 zum Feststellen des Scheibenläufers 4 von einer Halteposition in eine Freigabeposition bewegt. In einem dritten Verfahrensschritt 300 wird mittels einer Steuerungsvorrichtung 18 ein Elektro- flachmotor 2 einer Antriebsvorrichtung 1 zum Bewegen des bewegbaren Bauteils entsprechend der Anforderung angesteuert. Die Antriebsvorrichtung 1 weist einen Stator 3 und einen um eine Rotationsachse R rotierbar gelagerten Scheibenläufer 4 auf. In einem vierten Verfahrensschritt 400 wird mittels der Aktuatorvorrichtung 7 das Feststellelement 6 der Feststellvorrichtung 5 von der Freigabeposition in die Hal- teposition bewegt. Eine Rotation des Scheibenläufers 4 ist in der Halteposition blo- ckiert.

Bezugszeichenliste

1 Antriebsvorrichtung

2 Elektroflachmotor

3 Stator

4 Scheibenläufer

5 Feststellvorrichtung

6 Feststellelement

7 Aktuatorvorrichtung

8 Aktuatorelement

9 Rückstellvorrichtung

10 Feststellabschnitt

11 Flaltescheibe

12 Flaltezahn

13 Freibereich

14 Feststellzahn

15 Flaltezahnflanke

16 Sitzverstellungsvorrichtung

17 Betätigungsvorrichtung

18 Steuerungsvorrichtung

19 Reibfläche

20 Reibzahn

E Endbereich

R Rotationsachse

S Schwenkachse

U Umfangsfläche