Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrittmechanik für eine Versteilvorrichtung eines Fahrzeugsitzes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Schrittgetriebe setzen eine kontinuierliche Drehbewegung in eine intermittierende Drehbewegung um. Somit steht der Getriebeausgang zwischen den einzelnen Schritten still, bis der nächste Schritt beginnt. Derartige Schrittgetriebe finden beispielsweise bei Fahrzeugsitzen zur Verstellung des Sitzes Anwendung.

Die Druckschrift DE 10 2005 022 722 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt eine formschlüssige, beidseitig wirkende Schrittmechanik, insbesondere für eine Sitzverstellung in einem Kraftfahrzeug, mit einem um eine Achse rotierbaren Abtriebselement, mit einem um die Achse schwenkbaren Antriebselement, mit einem nicht rotierbaren Gehäuseteil, sowie mit zwei mit dem Antriebselement beweglich gekoppelten, mit einer Verzahnung des Abtriebselementes in Eingriff bringbaren Klinken, wobei die Klinken als parallel zueinander angeordnete, relativ zum Antriebselement linear bewegliche, mit einer Innenverzahnung des Abtriebselementes zusammenwirkende Schieber ausgebildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schrittmechanik vorzuschlagen, welche kostengünstig in der Herstellung ist und zugleich ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schrittmechanik mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist eine Schrittmechanik für eine Versteilvorrichtung, welche für einen Fahrzeugsitz ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Versteilvorrichtung dient insbesondere zur Verstellung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes. Beispielsweise ist die Versteilvorrichtung als ein Sitzhöhenversteller ausgebildet. Insbesondere ist die Versteilvorrichtung als eine elektrische oder eine mechanische Versteilvorrichtung ausgebildet. Die Schrittmechanik kann als eine Schrittmechanikeinrichtung oder -anordnung etc. ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Schrittmechanik als eine beidseitig wirkende Schrittmechanik ausgebildet.

Die Schrittmechanik weist eine Abtriebseinheit und eine Antriebseinheit auf, wobei die Antriebseinheit und die Abtriebseinheit um eine gemeinsame Drehachse verdrehbar sind. Insbesondere ist die Abtriebseinheit vollständig um die Drehachse rotierbar und die Antriebseinheit um die Drehachse begrenzt verschwenkbar. Durch ein Verschwenken der Antriebseinheit kann die Abtriebseinheit schrittweise um die Drehachse rotiert werden.

Die Abtriebseinheit weist ein Abtriebselement auf. Das Abtriebselement ist bevorzugt als ein Abtriebstopf ausgebildet. Insbesondere weist das Abtriebselement an einem Innenumfang bzw. einer Mantelinnenfläche eine Innenverzahnung auf. Die Antriebseinheit weist zur Übertragung eines Antriebsmoments auf das Abtriebselement, eine erste und eine zweite Klinke auf. Die beiden Klinken dienen insbesondere zur Herstellung einer drehmomentübertragenen Verbindung zwischen der Antriebseinheit und der Abtriebseinheit. Hierzu weisen die erste und die zweite Klinke jeweils eine Außenverzahnung auf. Insbesondere sind die erste und die zweite Klinke radial innerhalb des Antriebselements angeordnet. Die beiden Klinken sind vorzugsweise spiegelsymmetrisch ausgebildet.

Die erste Klinke weist einen ersten Steuerstift und die zweite Klinke einen zweiten Steuerstift auf. Insbesondere sind die beiden Steuerstift parallel zu der Drehachse ausgerichtet. Bevorzugt sind die beiden Steuerstifte in axialer Richtung gleichgerichtet. Die Steuerstifte sind unmittelbar mit den Klinken verbunden. Bevorzugt sind die Steuerstifte fest mit den Klinken verbunden, sodass eine direkte Kraftübertragung von den Steuerstiften auf die Klinken realisiert ist.

Ferner weist die Antriebseinheit eine Klinkenführungsplatte auf, wobei die Klinken in der Klinkenführungsplatte zwischen einer Eingriffsstellung und einer Neutralstellung geführt sind. Hierzu weist die Klinkenführungsplatte jeweils einen längliche Öffnung oder Nut auf, wobei die beiden Klinken jeweils in der Öffnung bzw. Nut lineargeführt sind.

In der Eingriffsstellung ist die die erste und/oder die zweite Klinke in die Innenverzahnung eingesteuert. Insbesondere steht in der Eingriffsstellung die Außenverzahnung der ersten und/oder der zweiten Klinke mit der Innenverzahnung des Abtriebselements in Eingriff. In der Neutralstellung ist die die erste und/oder die zweite Klinke aus der Innenverzahnung ausgesteuert ist. Insbesondere steht in der Neutralstellung die Außenverzahnung der ersten und/oder der zweiten Klinke mit der Innenverzahnung des Abtriebselements außer Eingriff. Somit ist die erste bzw. die zweite Klinke in der Eingriffsstellung aktiv, sodass das Antriebsmoment über mindestens eine der beiden Klinken übertragbar ist. In der der Neutralstellung ist die erste und/oder die zweite Klinke inaktiv.

Im Rahmen der Erfindung weist die Antriebseinheit eine Steuerscheibe zum Aussteuern mindestens einer der beiden Klinken auf. Insbesondere sind die Steuerscheibe und die Klinkenführungsplatte auf einer gemeinsamen Welle drehbar gelagert. Vorzugsweise sind die Steuerscheibe und die Klinkenführungsplatte axial mit einem Sicherungselement, beispielsweise ein Starlock oder ein Sprengring etc., gegen eine Verschiebung in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse auf der Welle gesichert.

Die Antriebseinheit kann eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines Antriebsmoments aufweisen. Die Steuerscheibe ist vorzugsweise mit der Antriebseinrichtung antriebstechnisch verbunden. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung als ein Elektromotor oder ein manueller Hebel ausgebildet sein. Insbesondere weist die Steuerscheibe zur Anbindung an die Antriebseinrichtung mindestens einen, vorzugsweise genau zwei Hebelzapfen auf, welche fest mit der Steuerscheibe verbunden sind. Vorzugsweise wird das Antriebsmoment auf die Hebelzapfen eingeleitet, welches somit direkt auf die Steuerscheibe übertragen wird.

Die Steuerscheibe weist eine erste Wirkkontur auf, wobei die Steuerstifte in der ersten Wirkkontur aufgenommen sind. Insbesondere ist die erste Wirkkontur durch mindestens einen, vorzugsweise genau zwei Durchbrüche oder Ausschnitte oder Vertiefungen in der Steuerscheibe realisiert, wobei durch den gebildeten Umriss die erste Wirkkontur definiert ist. Prinzipiell ragen die Steuerstifte in axialer Richtung zumindest teilweise in die erste Wirkkontur. Vorzugsweise liegen jedoch die Steuerscheibe und die Klinkenführungsplatte flächig aneinander an, wobei insbesondere die Steuerstifte axial in Richtung der Steuerscheibe ausgerichtet sind und diese durchsetzen.

Bei einer Verdrehung der Steuerscheibe, insbesondere in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse, liegt mindestens einer der Steuerstifte an der ersten Wirkkontur an, sodass die erste und/oder die zweite Klinke ausgesteuert ist. Insbesondere liegt der erste und/oder der zweite Steuerstift formschlüssig an der ersten Wirkkontur an. Bei Verdrehung der Steuerscheibe wird der erste und/oder der zweite Steuerstift vorzugsweise mit einer Kraft beaufschlagt, welche zumindest annähernd radial in Richtung der Drehachse gerichtet ist, sodass die Klinke von der Eingriffsstellung die Neutralstellung überführt wird. Prinzipiell ist der erfindungsgemäße Klinkenabhebemechanismus für jede beliebige Schrittmechanik ausgebildet und/oder geeignet.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Wirkkontur ein besonders zuverlässiges Aussteuern der Klinken realisiert ist, wodurch das Betriebsverhalten der Schrittmechanik deutlich verbessert wird. Insbesondere akustische Auffälligkeiten, welche beispielsweise durch ein unvollständiges Aussteuern der Klinken auftreten, sind durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung stark reduziert bzw. ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Wirkkontur eine besonders robuste Schrittmechanik umgesetzt ist, welche zugleich kostengünstig in der Herstellung ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Wirkkontur einen rampenförmigen Querschnittsverlauf auf. Insbesondere ist der Querschnittsverlauf in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse in mindestens oder genau eine Drehrichtung ansteigend ausgebildet. Bevorzugt jedoch ist der Querschnittsverlauf in beide Drehrichtung ansteigend ausgebildet.

Bei Verdrehung der Steuerscheibe ist der erste und/oder der zweite Steuerstift entlang der ersten Wirkkontur geführt, sodass die erste und/oder die zweite Klinke ausgesteuert bzw. eingesteuert wird. Insbesondere folgt bei einer Verdrehung der Steuerscheibe einer der beiden Steuerstift entlang eines ansteigenden Rampenverlaufs, sodass die zugehörige Klinke ausgesteuert wird. Im Speziellen wird dadurch bei zunehmender Verdrehung ein radialer Abstand zwischen der zugehörigen Klinke und dem Abtriebselement erzeugt oder vergrößert. Vorzugsweise folgt zugleich der andere der beiden Steuerstifte einem abfallenden oder ebenen Rampenverlauf, sodass die zugehörige Klinke einsteuert oder in der Engriffstellung verbleibt.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Antriebseinheit eine erste und eine zweite Federeinrichtung auf, wobei die erste Federeinrichtung die erste Klinke und die zweite Federeinrichtung die zweite Klinke mit einer Federkraft beaufschlagt. Insbesondere ist die Federkraft in Richtung der Innenverzahnung gerichtet, sodass die Klinken durch die Federeinrichtungen eingesteuert werden. Insbesondere sind die Klinken über die Federeinrichtungen derart in der Innenverzahnung gehalten, sodass das Antriebsmoment auf das Antriebselement übertragen werden kann, ohne dass eine der Klinken dabei aussteuert. Besonders bevorzugt sind die Federeinrichtungen als Torsionsfedern, insbesondere als Druckfedern, ausgebildet. Bei Verdrehung der Steuerscheibe wirkt die erste Wirkkontur auf die erste und/oder die zweite Klinke entgegen der Federkraft, sodass die erste und/oder die zweite Klinke ausgesteuert wird. In einer weiteren Realisierung der Erfindung sind die Steuerscheibe und die Klinkenführungsplatte miteinander wirkverbunden. Insbesondere sind die Steuerscheibe und die Klinkenführungsplatte in Umlaufrichtung in Bezug auf die Drehachse wirkverbunden. In einem ersten Drehwinkelbereich ist die Steuerscheibe relativ zu der Klinkenführungsplatte verschwenkbar, wobei die Klinkenführungsplatte stationär verbleibt. Insbesondere sind die Steuerscheibe, die Klinkenführungsplatte und das Abtriebselement in einer Ausgangsstellung um 0 Grad um die Drehachse verdreht. Vorzugsweise ist die Steuerscheibe in dem ersten Drehwinkelbereich um mindestens oder genau +/- 3 Grad um die Drehachse verschwenkbar, wobei insbesondere die Klinkenführungsplatte und das Abtriebselement in der Ausgangsstellung verbleiben. Somit kann die Steuerscheibe gegenüber der Klinkenführungsplatte um beispielsweise 3 Grad voreilen, ohne dass eine Verdrehung der Klinkenführungsplatte erfolgt.

In einem zweiten Drehwinkelbereich überträgt die Steuerscheibe ein Drehmoment auf die Klinkenführungsplatte, sodass die Klinkenführungsplatte und/oder das Abtriebselement in Umlaufrichtung mitgenommen werden. Vorzugsweise ist die Steuerscheibe in dem zweiten Drehwinkelbereich um mehr als +/- 3 Grad um die Drehachse verschwenkt. Insbesondere überträgt die Steuerschreibe beim Überschreiten des ersten Drehwinkelbereichs das Drehmoment auf die Klinkenführungsplatte. Prinzipiell wird die Klinkenführungsplatte und/oder das Abtriebselement dabei um mehr als +/- 5 Grad, vorzugsweise um mehr als +/- 20 Grad, im Speziellen um mehr als +/- 30 Grad in Bezug auf die Ausgangsstellung verschwenkt. Besonders bevorzugt jedoch werden die Klinkenführungsplatte und/oder das Abtriebselement um genau +/- 27 Grad um die Drehachse verschwenkt bzw. verdreht. Beispielsweise ergibt sich somit für die Steuerscheibe ein Gesamtweg von +/- 30 Grad.

In einer konkreten Umsetzung ist die Steuerscheibe in dem ersten Drehwinkelbereich relativ zwischen einer ersten und einer zweiten Relativposition zu der Klinkenführungsplatte verschwenkbar. Insbesondere ist die Steuerscheibe in der ersten Relativposition in der Ausgangsstellung angeordnet. Insbesondere ist die Steuerscheibe in der zweiten Relativposition um einen Maximalwert des ersten Drehwinkelbereichs verschwenkt, sodass bei einer weiteren Verdrehung das Antriebsmoment auf die Klinkenführungsplatte übertragen wird.

In der ersten Relativposition ist die erste und die zweite Klinke eingesteuert. Insbesondere sind die beiden Steuerstifte in der ersten Relativposition beabstandet von der ersten Wirkkontur angeordnet oder liegen zumindest derart an der ersten Wirkkontur an, sodass diese keine Auswirkung auf die Position der Klinken hat. Bevorzugt sind die beiden Klinken in der ersten Relativposition ausschließlich oder zumindest größtenteils durch die Federkraft der Federeinrichtung beaufschlagt, sodass beide Klinken in der Eingriffsstellung gehalten sind.

In der zweiten Relativposition ist die erste und/oder die zweite Klinke ausgesteuert. Insbesondere liegt einer der beiden Steuerstifte in der zweiten Relativposition an der Wirkkontur an, sodass die zugehörige Klinke ausgesteuert ist. Bevorzugt werden somit in dem ersten Drehwinkelbereich die beiden Steuerstifte bzw. die beiden Klinken über die erste Wirkkontur der Steuerscheibe geschalten, sodass eine der beiden Klinken aussteuert und somit nicht in die Innenverzahnung des Antriebselements eingreift. Die andere der beiden Klinken wird durch die zugehörige Federeinrichtung in die Innenverzahnung gedrückt bzw. in der Innenverzahnung gehalten, sodass das Antriebsmoment auf das Abtriebselement übertragen wird.

In einer konkreten konstruktiven Umsetzung weist die Steuerscheibe mindestens eine Anschlagnase und die Klinkenführungsplatte mindestens einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme der Anschlagnase auf. Bevorzugt ist die Anschlagnase als ein Pin ausgebildet, welcher fest mit der Klinkenführungsplatte verbunden ist. Insbesondere weist die die Steuerscheibe genau zwei derartiger Anschlagnasen auf, wobei die beiden Anschlagnasen diametral zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die beiden Anschlagnasen axial in Richtung des Aufnahmeabschnitts so weit, dass diese vollständig oder zumindest abschnittsweise in den Aufnahmeabschnitt ragen. Bevorzugt ist der Aufnahmeabschnitt als ein Langloch ausgebildet, wobei die Anschlagnase in dem Aufnahmeabschnitt in Umlaufrichtung geführt ist.

Die Anschlagnase ist in dem ersten Drehwinkelbereich frei in dem Aufnahmeabschnitt verschiebbar. Somit wird eine mechanische Verzögerung der Steuerscheibe realisiert, welche das Voreilen der Steuerscheibe gegenüber der Klinkenführungsplatte ermöglicht. Bei einer Überschreitung des ersten Drehwinkelbereichs bzw. bei Erreichen des zweiten Drehwinkelbereichs liegt die Anschlagnase an dem Aufnahmeabschnitt an, sodass das Drehmoment von der Steuerscheibe auf die Klinkenführungsplatte übertragen wird. Somit verläuft ein Momentpfad von der Steuerscheibe über die Anschlagnase auf die Klinkenführungsplatte.

In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Schrittmechanik eine weitere Federeinrichtung auf. Da die Klinkenführungsplatte und die Steuerscheibe flächig miteinander kontaktieren, muss die Klinkenführungsplatte zusätzlich in dem ersten Drehwinkelbereich der Steuerscheibe gebremst werden, damit die Klinkenführungsplatte nicht von der Reibung, welche an den Planflächen anliegt mitgenommen wird. Die weitere Federeinrichtung stützt sich vorzugsweise einerseits an einem benachbarten Bauteil, beispielsweise ein Gehäuseabschnitt, und andererseits an der Klinkenführungsplatte ab. Beispielsweise ist die weitere Federeinrichtung hierzu als eine Blattfeder umgesetzt.

Die weitere Federeinrichtung beaufschlagt die Klinkenführungsplatte in axialer Richtung mit einer weiteren Federkraft, wobei ein Reibmoment zwischen der weiteren Federeinrichtung und der Klinkenführungsplatte erzeugt ist, sodass die Klinkenführungsplatte in dem ersten Drehwinkelbereich fixiert ist. Insbesondere ist die weitere Federeinrichtung außerhalb des Drehpunktes angeordnet. Bei Überschreitung des ersten Drehwinkelbereichs wird das Reibmoment überwunden bzw. eine Gleitreibung erzeugt, sodass die Klinkenführungsplatte in Umlaufrichtung mitgenommen wird. In einer weiteren Konkretisierung weist die Schrittmechanik ein Gehäuse zur Aufnahme der Antriebs- und der Abtriebseinheit auf. Das Gehäuse ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Gehäusebauteil einen Befestigungsflansch und das zweite Gehäusebauteil einen Gehäusedeckel bildet. Insbesondere kann das erste oder das zweite Gehäusebauteil eine feststehende Welle zur Aufnahme der Antriebeinheit aufweisen.

Das Gehäuse, insbesondere das zweite Gehäusebauteil, weist eine Führungskulisse auf, wobei die beiden Steuerstifte in der Führungskulisse geführt sind. Insbesondere ist die Führungskulisse in die Innenseite des Gehäuses eingeprägt. Alternativ kann die Führungskulisse jedoch auch als ein kulissenförmiger Durchbruch realisiert sein. Bevorzugt ist die Führungskulisse kreisbogenförmig ausgebildet.

Die Führungskulisse weist eine zweite Wirkkontur auf, welche vorzugsweise mit den beiden Klinken bzw. den beiden Steuerstiften zusammenwirkt. Die zweite Wirkkontur weist einen Mittenabschnitt und sowie zwei Randabschnitte auf, wobei sich die beiden Randabschnitt unmittelbar in Umlaufrichtung beidseitig an den Mittenabschnitt anschließen. Insbesondere sind die beiden Randabschnitte in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse breiter als der Mittenabschnitt ausgeführt. Somit bildet der Mittenabschnitt eine, vorzugsweise radial nach innen gerichtete, Verschmälerung der Führungskulisse. Besonders bevorzugt sind die beiden Steuerstifte in Umlaufrichtung zusätzlich zu der ersten Wirkkontur durch die zweite Wirkkontur geführt, wobei der erste bzw. der zweite Steuerstift bei einer Verdrehung der Antriebseinheit mindestens an einer der beiden Wirkkonturen anliegt.

Bei einer Anordnung des ersten und/oder des zweiten Steuerstifts in dem Mittenabschnitt ist die erste bzw. die zweite Klinke ausgesteuert. Lediglich bei einer Anordnung mindestens einer der Steuerstifte in einem der Randabschnitte ist die zugehörige Klinke eingesteuert. Bevorzugt erstreckt sich der Mittenabschnitt in der Ausgangsstellung der Steuerscheibe zwischen den beiden Steuerstiften, wobei die Steuerstifte innerhalb der Randabschnitte, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Mittenabschnitts, angeordnet sind. In einer weiteren Ausführung ist die Antriebseinheit zwischen einer Mittelposition und mindestens einer Endposition verdrehbar. Insbesondere definiert die Ausgangsstellung die Mittelposition. Besonders bevorzugt ist die Antriebseinheit ausgehend von der Mittelposition im Uhrzeigersinn bis zu einer ersten Endposition und/oder gegen den Uhrzeigersinn bis zu einer zweiten Endposition verschwenkbar. Die Endpositionen sind vorzugsweise durch einen ersten und einen zweiten Endanschlag definiert. Beispielsweise ist der Hebelzapfen hierzu in einer weiteren Kulisse geführt, wobei die beiden Endanschläge durch die beiden Gegenflächen der Kulisse gebildet ist.

Bei einer Verdrehung der Antriebseinheit von der Mittelposition in die Endposition liegt der erste oder der zweite Steuerstift an dem Mittenabschnitt an, sodass mindestens einer der beiden Steuerstifte dauerhaft ausgesteuert ist. In der Mittelposition liegen der erste und/oder der zweite Steuerstift vorzugsweise derart an der ersten Wirkkontur und/oder zumindest an einem der beiden Randabschnitte in radialer Richtung an, sodass beide Klinken eingesteuert sind. Bei Verdrehung der Steuerscheibe in dem ersten Drehwinkelbereich wird einer der beiden Steuerstifte durch die erste Wirkkontur ausgesteuert, wobei vorzugsweise die andere Klinke einsteuert oder eingesteuert ist. Wenn der erste Drehwinkelbereich überwunden ist wird die Klinkenführungsplatte durch die Steuerscheibe in Umlaufrichtung mitgenommen, wobei die beiden Steuerstifte in der Führungskulisse entlang der zweiten Wirkkontur geführt werden. Insbesondere ist dabei der ausgesteuerte Steuerstift durch die erste Wirkkontur und/oder den Mittenabschnitt in der Neutralstellung gehalten. Dies bedeutet, dass lediglich die in Drehrichtung vordere Klinke eingesteuert ist. Die eingesteuerte Klinke kann nun das Antriebsmoment auf das Antriebselement übertragen. Dies erfolgt solange bis der Hebelzapfen der Steuerscheibe an dem ersten oder dem zweiten Endanschlag des Gehäuses anschlägt.

Bei einer Rückführung der Antriebseinheit in Richtung der Mittelposition ist einer der beiden Steuerstifte über die erste Wirkkontur und der andere der beiden Steuerstifte über die zweite Wirkkontur ausgesteuert, sodass bei der Rückführung ein Leerhub der Antriebseinheit erzeugt ist. Prinzipiell kann die Drehrichtung jederzeit in Richtung der Mittelstellung umgekehrt werden. Bevorzugt jedoch wird die Antriebseinheit bei Erreichen der Endposition rückgeführt. Insbesondere werden bei einer Umkehrung der Drehrichtung die beiden Klinken umgeschaltet, wobei die eingesteuerte Klinke durch die erste Wirkkontur ausgesteuert wird. Durch die zweite Wirkkontur wird die andere bereits ausgesteuerte Klinke am Einsteuern gehindert. Somit ist die Antriebseinheit von der Abtriebseinheit vollständig entkoppelt, wobei die Antriebseinheit ohne das Abtriebselement in die Mittelstellung zurückgeführt wird und beide Klinken in der Mittelstellung wieder einsteuern. Dieser Leerhub wird benötigt um eine schrittförmige Drehbewegung auf das Abtriebselement zu gewährleisten.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Schrittmechanik in einer Explosionsdarstellung als ein

Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 ein zweites Gehäusebauteil in einer dreidimensionalen Ansicht der Schrittmechanik aus Figur 1 ;

Figuren 3 bis 10 die Schrittmechanik aus Figur 1 in einer axiale Ansicht in verschiedenen Betriebszuständen.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine Schrittmechanik 1 in einer Explosionsdarstellung, welche beispielsweise zur Verstellung der Sitzposition eines Fahrzeugsitzes ausgebildet ist. Die Schrittmechanik 1 weist ein Gehäuse 2, einen Abtriebseinheit 3 und eine Antriebseinheit 4 auf. Die Abtriebseinheit 3 und die Antriebseinheit 4 sind in dem Gehäuse 2 aufgenommen. Das Gehäuse 2 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Gehäusebauteil 2a einen Befestigungsflansch, z.B. zur Befestigung an einem Fahrzeugsitz, bildet. Das erste Gehäusebauteil 2a weist eine gehäusefeste Welle 5 auf, wobei die Welle 5 mit ihrer Längsachse eine Drehachse D definiert. Ein zweites Gehäusebauteil 2b bildet einen Deckel, wobei die Abtriebseinheit 3 und die Antriebseinheit 4 koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Drehachse D zwischen den beiden Gehäusebauteilen 2a, b angeordnet sind.

Die Abtriebseinheit 3 weist ein Abtriebselement 6 auf, welches als ein sogenannter Abtriebstopf ausgebildet ist. Das Abtriebselement 6 ist dabei drehbar in dem ersten Gehäusebauteil 2a aufgenommen bzw. gelagert, wobei das Abtriebselement 6 vollständig um die Drehachse D rotieren kann.

Die Antriebseinheit 4 weist eine Klinkenführungsplatte 7 und eine Steuerscheibe 8 auf, wobei die Klinkenführungsplatte 7 und die Steuerscheibe 8 hintereinander auf der Welle 5 angeordnet sind und in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D flächig aneinander anliegen. Die Antriebseinheit 4 weist ein Sicherungsmittel 9 auf, wobei die Klinkenführungsplatte 7 und die Steuerscheibe 8 über das Sicherungsmittel 9 gegen ein Rutschen axial gesichert sind. Beispielsweise ist das Sicherungsmittel 9 als ein Starlock ausgebildet. Die Klinkenführungsplatte 7 weist zwei Klinkenaufnahmen 10a, b auf, welche jeweils als längliche Öffnungen ausgebildet sind. Die Antriebseinheit 4 weist eine erste und eine zweite Klinke 1 1 a, b auf, wobei die erste Klinke 1 1 a in der ersten Klinkenaufnahme 10a und die zweite Klinke 1 1 b in der zweiten Klinkenaufnahme 10b aufgenommen ist.

Ferner weist die Antriebseinheit 4 eine erste und eine zweite Federeinrichtung 12a, b sowie einen ersten und einen zweiten Steuerstift 13a, b auf. Die beiden Steuerstifte 13a, b sind als Zylinderstifte ausgebildet. Dabei ist jeweils einer der Steuerstifte 13a, b beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder stoffschlüssig mit einer der Klinken 1 1 a, b fest verbunden. Die beiden Federeinrichtungen 12a, b sind als Druckfedern ausgebildet, wobei die erste Federeinrichtung 12a in der ersten Klinkenaufnahme 10a und die zweite Federeinrichtung 12b in der zweiten Klinkenaufnahme 10b angeordnet ist. Die Federeinrichtungen 12a, b sind dabei radial zwischen der Klinkenführungsplatte 7 und den Klinken 1 1 a, b angeordnet, sodass die beiden Klinken 1 1 a, b mit einer Federkraft beaufschlagt werden, welche zumindest annähernd radial nach außen gerichtet ist.

Die Steuerscheibe 8 ist mit zwei Hebelzapfen 14a, b verbunden, welche beispielsweise formschlüssig in eine geeignete Aufnahme der Steuerscheibe 8 eingesteckt werden können. Die beiden Hebelzapfen 14a, b sind mit einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung antriebstechnisch verbunden, wobei über die Antriebseinrichtung ein Antriebsmoment auf die Hebelzapfen 14a, b übertragen wird/kann. Beispielsweise ist die Antriebseinrichtung als ein mechanischer Hebel oder ein Elektromotor etc. ausgebildet.

Das zweite Gehäusebauteil 2b weist eine erste und eine zweite kreisbogenförmige Kulisse 15a, b, welche in Bezug auf die Drehachse spiegelsymmetrisch in das zweite Gehäusebauteil 2b eingebracht sind. Der erste Hebelzapfen 14a ist in der ersten Kulisse 15a und der zweite Hebelzapfen 14b in der zweiten Kulisse 15b aufgenommen bzw. geführt. Die beiden Kulissen 15a, b sind in Umlaufrichtung begrenzt, sodass jeweils ein Endanschlag für die Hebelzapfen 14a, b gebildet ist.

Ferner ist die Steuerscheibe 8 mit einer ersten und einer zweiten Anschlagnase 16a, b verbunden, welche beispielsweise formschlüssig in eine geeignete Aufnahme der Steuerscheibe 8 eingesteckt werden können. Die beiden Anschlagnasen 16a, b sind beispielsweise als Pins ausgebildet und dienen zum einen als eine Begrenzung eines Drehwinkels der Steuerscheibe 8 und zum anderen zur Übertragung des Antriebsmoments auf die Klinkenführungsplatte 7. Hierzu weist die Klinkenführungsplatte 7 einen ersten und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 17a, b zur Aufnahme der Anschlagnasen 16a, b auf. Die beiden Aufnahmeabschnitte 17a, b sind als Langlöcher ausgebildet, wobei die erste Anschlagnase 16a in dem ersten Aufnahmeabschnitt 17a und die zweite Anschlagnase 16b in dem zweiten Aufnahmeabschnitt 17b aufgenommen bzw. geführt ist. Die Antriebseinheit 4 weist eine weitere Federeinrichtung 18 sowie eine Unterlegmittel 19 auf. Die weitere Federeinrichtung 18 dient dazu ein Reibmoment an der Klinkenführungsplatte 7 zu erzeugen, sodass die Klinkenführungsplatte 7 in Umlaufrichtung gebremst ist. Die weitere Federeinrichtung 18 liegt einerseits an dem zweiten Gehäusebauteil 2b und andererseits an dem Unterlegmittel 19 an. Die Steuerscheibe 8 ist in einer Grobform betrachtet halbkreisförmig ausgebildet, wobei das Unterlegmittel 19 dabei in einem durch die Halbkreisform gebildeten Freibereich an der Klinkenführungsplatte 7 anliegt. Somit stützt sich die weitere Federeinrichtung 18 mittelbar über das Unterlegmittel 19 an der Klinkenführungsplatte 7 ab. Die weitere Federeinrichtung 18 beaufschlagt die Klinkenführungspatte 7 mit einer weiteren Federkraft, wobei das dadurch erzeugte Reibmoment größer als ein durch die beiden anliegenden Planflächen der Steuerscheibe 8 und der Klinkenführungsplatte 7 erzeugte Reibmoment ist. Somit wird sichergestellt, dass bei einer relativen Verdrehung der Steuerscheibe 8 gegenüber der Klinkenführungsplatte 7, die Klinkenführungsplatte 7 solange stationär verbleibt, bis die Anschlagnasen 16a, b in Umlaufrichtung an den Aufnahmeabschnitten 17a, b anliegen.

Die Steuerscheibe 8 weist eine erste Wirkkontur 20 auf, wobei die erste Wirkkontur 20 durch zwei spiegelsymmetrische Durchbrüche 8a, b gebildet ist, wobei jeweils einer der Steuerstifte 13a, b in einem der Durchbrüche 8a, b aufgenommen ist. Die Wirkkontur 20 ist insbesondere durch die Schnittkante gebildet, wobei die weitere Funktion in den Figuren 3 bis 10 näher dargestellt ist.

Figur 2 zeigt eine Innenansicht des zweiten Gehäusebauteils 2b. Das zweite Gehäusebauteil 2b weist eine kreisbogenförmige Führungskulisse 21 mit einer zweiten Wirkkontur 22 auf, wobei die beiden Steuerstifte 13a, b in der Führungskulisse 21 entlang der Wirkkontur 22 geführt sind. Die Wirkkontur 22 weist einen Mittenabschnitt 22a sowie einen ersten und einen zweiten Randabschnitt 22b, c auf, welche sich jeweils unmittelbar an den Mittenabschnitt 22a in Umlaufrichtung anschließen. Die beiden Randabschnitte 22b, c sind in radialer Richtung breiter ausgeführt als der Mittenabschnitt 22a, sodass ein schmaler radial nach innen gerichteter Steg gebildet ist. Die Führungskulisse 21 ist in die Innenseite des zweiten Gehäusebauteils 2b eingeprägt.

Das zweite Gehäusebauteil 2b weist an seiner Innenseite eine zylinderförmige Erhöhung 23 auf, wobei diese zur Aufnahme der weiteren Federeinrichtung 18 sowie des Unterlegmittels 19 ausgebildet ist.

Die Figuren 3 bis 10 zeigen die Schrittmechanik 1 aus der Figur 1 in einem zusammengebauten Zustand in einer axialen Ansicht in Bezug auf die Drehachse D in verschiedenen Betriebszuständen. Die beiden Klinken 1 1 a, b weisen jeweils an einer dem Abtriebselement 6 radialen zugewandten Seite eine Außenverzahnung 24 auf. Das Abtriebselement 6 weist an seinem Innenumfang eine umlaufende Innenverzahnung 25 auf, wobei die Außenverzahnung 24 mit der Innenverzahnung 25 in Eingriff bringbar ist. Die Antriebseinheit 4 und die Abtriebseinheit 3 sind in einer ersten Drehrichtung D1 im Uhrzeigersinn bzw. in einer zweiten Drehrichtung D2 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse D verschwenkbar bzw. rotierbar.

Die erste Wirkkontur 20 weist einen rampenförmigen Querschnittsverlauf auf, wobei der erste Durchbruch 8a einen in der ersten Drehrichtung D1 ansteigend verlaufenden Rampenverlauf aufweist. Der zweite Durchbruch 8b weist einen in der zweiten Drehrichtung D2 ansteigenden Rampenverlauf auf.

Die Figur 3 zeigt die Schrittmechanik 1 aus einer axialen Ansicht ohne das zweite Gehäusebauteil 2b. Die Antriebseinheit 3 ist in einer Mittelposition dargestellt, wobei die beiden Klinken 1 1 a, b in einer Eingriffsstellung eingesteuert sind. Dabei bedeutet eingesteuert, dass die Außenverzahnung 24 der beiden Klinken 1 1 a, b mit der Innenverzahnung 25 in Eingriff steht. Hierzu sind die beiden Klinken 1 1 a, b in Richtung der Innenverzahnung 25 mit der Federkraft beaufschlagt. Der erste Steuerstift 8a liegt dabei in der ersten Drehrichtung D1 formschlüssig an der ersten Wirkkontur 20 des ersten Durchbruchs 8a an. Der zweite Steuerstift 8b liegt dabei in der zweiten Drehrichtung D2 formschlüssig an der ersten Wirkkontur 20 des zweiten Durchbruchs 8b an. Zur Verstellung der Schrittmechanik 1 wird auf die beiden Hebelzapfen 14a, b das Antriebsmoment eingeleitet.

In der Figur 4 ist die Steuerscheibe 8 in der ersten Drehrichtung D1 um die Drehachse D verschwenkt dargestellt. Die Steuerscheibe 8 ist in einem ersten Drehwinkelbereich alpha 1 zwischen einer ersten und einer zweiten Relativposition in der ersten bzw. der zweiten Drehrichtung D1 , D2 verschwenkbar. Die erste Relativposition wird dabei durch die Mittelposition definiert, wobei die Steuerscheibe 8 dabei um 0 Grad um die Drehachse D verschwenkt ist. Die zweite Relativposition wird durch einen Anschlag der Anschlagnasen 16a, b in der ersten bzw. der zweiten Drehrichtung D1 , D2 an den Aufnahmeabschnitten 17a, b definiert.

In der gezeigten Darstellung ist die Steuerscheibe 8 in der zweiten Relativposition in Richtung der ersten Drehrichtung D1 dargestellt, wobei die Anschlagnasen 16a, b in Umlaufrichtung an dem jeweiligen Aufnahmeabschnitt 17a, b anliegen. Die Detailansicht A zeigt dabei den ersten Aufnahmeabschnitt 17a, wobei die erste Anschlagnase 16a in der ersten Drehrichtung D1 an dem Aufnahmeabschnitt 17a anliegt, sodass die zweite Relativposition erreicht ist. Die Steuerscheibe 8 ist in der zweiten Relativposition relativ zu der Klinkenführungsplatte 7 um z.B. einen Schaltweg von 3 Grad in der ersten Drehrichtung D1 verschwenkt, wobei die Klinkenführungsplatte 7 und das Abtriebselement 6 stationär in der Mittelposition verbleibt.

Bei einer Verdrehung der Steuerscheibe 8 von der ersten in die zweite Relativposition, folgt der zweite Steuerstift 13b entlang der ersten Wirkkontur 20, wobei aufgrund des rampenförmigen Verlaufs die erste Wirkkontur 20 entgegen der Federkraft der zweiten Federeinrichtung 12b auf die zweite Klinke 1 1 b wirkt. In der zweiten Relativposition ist die zweite Klinke 1 1 b somit in einer Neutralstellung, wobei die zweite Klinke 1 1 b ausgesteuert ist. Dabei bedeutet in diesem Fall ausgesteuert, dass die Außenverzahnung 24 der zweiten Klinke 1 1 b mit der Innenverzahnung 25 außer Eingriff steht. Der erste Steuerstift 13a ist beabstandet von der ersten Wirkkontur 20, wobei die erste Klinke 1 1 a eingesteuert verbleibt bzw. weiter eingesteuert wird, sodass das Antriebsmoment über die erste Klinke 1 1 a auf das Abtriebselement 6 übertragbar ist.

In der Figur 5 sind die Antriebseinheit 4 und die Abtriebseinheit 3 in der ersten Drehrichtung D1 um die Drehachse D verschwenkt in einer Endposition dargestellt. Die Steuerscheibe 8 ist in einem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 in der ersten bzw. der zweiten Drehrichtung D1 , D2 verschwenkbar, wobei bei einer Überschreitung des ersten Drehwinkelbereichs alpha 1 die Klinkenführungsplatte 7 über die Anschlagnasen 16a, b der Steuerscheibe 8 in der ersten bzw. der zweiten Drehrichtung D1 , D2 mitgenommen wird. In der gezeigten Darstellung sind die Steuerscheibe 8, die Klinkenführungsplatte 7 sowie das Abtriebselement 6 in der Endposition in Richtung der ersten Drehrichtung D1 dargestellt.

Die Steuerscheibe 8 ist in der Endposition um den Schaltweg von 3 Grad in dem ersten Drehwinkelbereich alpha 1 sowie einen Arbeitsweg von beispielsweise 27 Grad in der ersten Drehrichtung D1 in dem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 verschwenkt. Somit ergibt sich für die Steuerscheibe 8 in der Endposition ein Gesamtweg von 30 Grad in der ersten Drehrichtung D1 . Da die Steuerscheibe 8 der Klinkenführungsplatte 7 in dem ersten Drehwinkelbereich alpha 1 um die 3 Grad vorauseilt, wird die Klinkenführungsplatte 7 und das Abtriebselement 6 somit nur um den Arbeitsweg von maximal 27 Grad bis zum Erreichen der Endposition in der ersten Drehrichtung D1 verschwenkt. Während der gesamten Verdrehung der Steuerscheibe 8 in der ersten Drehrichtung D1 bleibt die erste Klinke 1 1 a eingesteuert, sodass das Antriebsmoment in dem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 auf das Abtriebselement übertragen wird.

Figur 6 zeigt wie bereits in Figur 5 beschrieben die Antriebseinheit 4 und das Abtriebselement 5 in der Endposition mit dem zweiten Gehäusebauteil 2b. In der Endposition liegen die beiden Hebelzapfen 14a, b an einer der beiden Gegenflächen der Kulissen 15a, b an, sodass der Endanschlag gebildet ist. Während der gesamten Verdrehung der Steuerscheibe 8 in dem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 sind die beiden Steuerstifte 13a, b entlang der zweiten Wirkkontur 21 geführt. Dabei liegen während der Verstellung der Steuerscheibe 8 in dem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 der zweite Steuerstift 13b an dem Mittenabschnitt 22a und/oder der ersten Wirkkontur 20, und der erste Steuerstift 13a an dem ersten Randabschnitt 22b an.

Figur 7 zeigt eine Rückführung der Antriebseinheit 4 in Richtung der Mittelposition. In der gezeigten Darstellung ist die Steuerscheibe 8 in der zweiten Relativposition in Richtung der zweiten Drehrichtung D2 dargestellt, wobei die Anschlagnasen 16a, b nun in entgegengesetzter Richtung, wie in Figur 4, an dem jeweiligen Aufnahmeabschnitt 17a, b anliegen. Die erste Relativposition ist somit durch die Endposition definiert, wobei die Steuerscheibe 8 dabei um die 3 Grad in der ersten Drehrichtung D1 verschwenkt ist.

Die zweite Relativposition wird durch einen Anschlag der Anschlagnasen 16a, b in der zweiten Drehrichtung D2 an den Aufnahmeabschnitten 17a, b definiert. Somit muss bei der Rückführung die Steuerscheibe 8 den bereits in der ersten Drehrichtung D1 zurückgelegten Schaltweg von 3 Grad sowie zusätzlich den in der zweiten Drehrichtung D2 zurückzulegenden Schaltweg von ebenfalls 3 Grad überwinden, sodass die zweite Relativposition erreicht ist. Die Steuerscheibe 8 ist somit in der zweiten Relativposition relativ zu der Klinkenführungsplatte 7 um einen Schaltweg von

6 Grad in der zweiten Drehrichtung D2 verschwenkt, wobei die Klinkenführungsplatte

7 und das Abtriebselement 6 stationär in der Endposition verbleiben.

Bei der Rückführung erfolgt somit eine Umschaltung der beiden Klinken 1 1 a, b, wobei bei einer Verdrehung der Steuerscheibe 8 von der ersten in die zweite Relativposition der zweite Steuerstift 13b nun der ersten Wirkkontur 20 in der zweiten Drehrichtung D2 folgt. Somit wirkt die Wirkkontur 20 entgegen der Federkraft der ersten Federeinrichtung 12a auf die erste Klinke 1 1 a. In der zweiten Relativposition ist die erste Klinke 1 1 a somit ebenfalls in einer Neutralstellung, wobei die erste Klinke 1 1 a ausgesteuert ist. Dabei bedeutet in diesem Fall ausgesteuert, dass die Außenverzahnung 24 der ersten Klinke 1 1 a mit der Innenverzahnung 25 außer Eingriff steht. Figur 8 zeigt wie bereits in Figur 7 beschrieben die Steuerscheibe 8 mit dem zweiten Gehäusebauteil 2b. Bei der Rückführung der Steuerscheibe 8 in die zweite Drehrichtung D2 wird der erste Steuerstift 1 1 b durch den Mittenabschnitt 22a dauerhaft in der Neutralstellung gehalten, sodass dieser am Einsteuern gehindert ist. Somit sind beide Klinken 1 1 a, b ausgesteuert, sodass ein Leerhub erzeugt ist und die Antriebseinheit 4 von der Abtriebseinheit 3 entkoppelt ist. Durch den erzeugten Leerhub wird somit eine schrittförmige Drehbewegung des Abtriebselements 6 um die Drehachse D gewährleistet.

Figur 9 zeigt die Antriebseinheit 4 in der Mittelposition. Bei der Rückführung der Antriebseinheit 4 von der Endposition in die Mittelposition wird die Antriebseinheit 4 relativ zu der Abtriebseinheit 3 verschwenkt, wobei die Abtriebseinheit 3 stationär verbleibt. Insbesondere wird dabei die Klinkenführungsplatte 7 wieder in dem zweiten Drehwinkelbereich alpha 2 um den Arbeitsweg von 27 Grad zurückgeführt.

Figur 10 zeigt die Antriebseinheit 4 in der Mittelposition mit dem zweiten Gehäusebauteil 2b. Die beiden Klinken 1 1 a, b sind in der Mittelposition so angeordnet, dass sich der Mittenabschnitt 22a zwischen den beiden Steuerstiften 13a, b erstreckt, wobei die Steuerstifte 13a, b innerhalb der Randabschnitte 22b, c unmittelbar in Nähe des Mittenabschnitts 22a angeordnet sind. Durch die symmetrische Ausgestaltung der Schrittmechanik 1 kann nun eine weitere Verstellung des Abtriebselements 6 gemäß der Figuren 3 bis 8 erfolgen. Alternativ kann jedoch auch eine Verstellung des Abtriebselements 6 in der Gegenrichtung also in der Drehrichtung D2 erfolgen.

Bezuqszeichenliste

Schrittmechanik

Gehäuse

a erstes Gehäusebauteil

b zweites Gehäusebauteil

Abtriebseinheit

Antriebseinheit

Welle

Abtriebselement

Klinkenführungsplatte

Steuerscheibe

a, b Durchbrüche

Sicherungsmittel

0a, b Klinkenaufnahmen

1 a, b Klinken

2a, b Federeinrichtungen

3a, b Steuerstifte

4a, b Hebelzapfen

5a, b Kulissen

6a, b Anschlagnasen

7a, b Aufnahmeabschnitte

0 erste Wirkkontur

1 Führungskulisse

2 zweite Wirkkontur

2a Mittenabschnitt

2b, c Randabschnitte

3 Erhöhung

4 Außenverzahnung

5 Innenverzahnung A Detailansicht

D Drehachse

D1 erste Drehrichtung

D2 zweite Drehrichtung alpha 1 erster Drehwinkelbereich alpha 2 zweiter Drehwinkelbereich