DE10046204A1 - Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung mit Zusatzverriegelung - Google Patents

Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung mit Zusatzverriegelung

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Abstract

Bei einer Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung (3), insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, bei der eine Oberschiene (4) gleitend in einer Unterschiene (5) geführt und motorisch bewegt wird durch Zusammenwirken eines drehbar gelagerten Antriebsritzels (14), welches einer Schiene (4) zugeordnet ist, und einer Zahnstange (21), welche der anderen Schiene (5) zugeordnet ist, wobei eine Zusatzverriegelung (11) vorgesehen ist, die im Normalfall unwirksam ist und erst im Crashfall die Oberschiene (4) zusätzlich mit der Unterschiene (5) verriegelt, findet im Crashfall eine Relativbewegung zwischen dem Lager (16) des Antriebsritzels (14) und/oder der Zahnstange einerseits und der zugeordneten Schiene (4) andererseits statt, wodurch die Zusatzverriegelung (11) verriegelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 und einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 10.
Die Längseinstellvorrichtungen von Fahrzeugsitzen müssen so dimensioniert sein, daß im Crashfall die Sitzschienenpaare nicht aufschälen und die Verriegelungen sich nicht öffnen. Andernfalls löst sich der Fahrzeugsitz im Crashfall von der Fahr­ zeugstruktur und wird beschleunigt. Ein schlagartiges Abbremsen kann Verletzun­ gen beim Sitzbenutzer hervorrufen. In der DE 35 36 545 A1 wird daher vorgeschla­ gen, eine Zusatzverriegelung mit crashsensitivem Trägheitspendel als Auslöser vor­ zusehen. Diese Lösung ist noch etwas aufwendig in der Herstellung, da für eine ho­ he Sensitivität eine präzise Bearbeitung der Teile erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Längseinstellvorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Längseinstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch ei­ nen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Begriff "Verriegeln" soll im folgenden nicht nur auf einen Formschluß be­ schränkt sein, sondern sich gegebenenfalls auch auf einen Kraftschluß beziehen.
Dadurch, daß im Crashfall eine Relativbewegung zwischen dem Lager des An­ triebsritzels und/oder der Zahnstange einerseits und der zugeordneten Schiene ande­ rerseits stattfindet und dadurch die Zusatzverriegelung verriegelt wird, steht eine crashsensible und einfach und kostengünstig herzustellende Zusatzverriegelung zur Verfügung. Vorzugsweise ist das Lager des Antriebsritzels bzw. die Zahnstange relativ zu der jeweils zugeordneten Schiene in Längsrichtung verschiebbar ausge­ bildet und im Normalfall kraftschlüssig und/oder formschlüssig an dieser Schiene festgelegt. Den beschleunigungsempfindlichen Crashsensor in Form einer trägen Masse bildet beispielsweise der das Antriebsritzel antreibende Motor bzw. die Zahnstange. Vorzugsweise sind zwischen dem Lager des Antriebsritzels bzw. der Zahnstange einerseits und der zugeordneten Schiene andererseits Positionierelemen­ te vorgesehen, welche im Crashfall nachgiebig sind, beispielsweise indem ein Kraft­ schluß überwunden wird oder eine Deformation wie bei einer Knautschzone oder Sollbruchstelle erfolgt. Die Positionierelemente können beispielsweise als Federn oder als Kunststoffstücke ausgebildet sein. In letzterem Fall zerfließen die Positio­ nierelemente unter Einwirkung der Crashkräfte.
Die Verriegelung selber erfolgt vorzugsweise dadurch, daß das Lager des An­ triebsritzels und/oder die Zahnstange einerseits und eine der Schienen andererseits Riegelelemente aufweisen, welche im Crashfall unter Bildung eines Kraftschlußes und/oder Formschlußes zusammenwirken. Dabei können das Antriebsritzel, die Zahnstange und/oder die Schiene selbst eines der Riegelelemente bilden. Die Rela­ tivbewegung zwischen dem Lager des Antriebsritzels und/oder der Zahnstange ei­ nerseits und der zugeordneten Schiene andererseits kann unmittelbar als Verriege­ lungsbewegung verwendet werden. Sie kann aber auch umgelenkt werden, bei­ spielsweise über eine Hebelanordnung oder schiefe Ebenen.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von vier in der Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes mit dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 des dritten Ausführungsbeispiels, und
Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 des vierten Ausführungsbeispiels. Im ersten Ausführungsbeispiel weist ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug eine motorisch betätigbare Längseinstellvorrichtung 3 mit je einer sitzstrukturfesten Oberschiene 4 und einer fahrzeugstrukturfesten Unterschiene 5 auf beiden Fahr­ zeugsitzseiten auf. Die gewöhnliche Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 1 definiert die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben. Jede Oberschiene 4 ist als Gleitschie­ ne in der zugehörigen Unterschiene 5 als Führungsschiene zur Einstellung der Sitz­ längsposition in Sitzlängsrichtung beweglich geführt, wobei die beiden Schienen 4 und 5 einander in bekannter Weise hintergreifen. Für den Crashfall ist eine Zusatz­ verriegelung 11 vorgesehen. Im folgenden ist die Längseinstellvorrichtung 3 der Einfachheit halber nur im Bereich der rechten Fahrzeugsitzseite beschrieben.
Zur Bewegung der Oberschiene 4 weist die Längseinstellvorrichtung 3 einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor mit einer quer zur Schienenlängsrichtung an­ geordneten Antriebswelle 12 auf, welche drehfest ein Antriebsritzel 14 trägt. Die Antriebswelle 12 ist in einem Wellenlager 16 gelagert, welches zwar in Längsrich­ tung der Oberschiene 4 grundsätzlich beweglich geführt ist, aber durch zwei in Längsrichtung vor und hinter dem Wellenlager 16 angeordnete Positionierelemente 18, beispielsweise Federn oder plastisch verformbare Kunststoffstücke, in Längs­ richtung der Oberschiene 4 fixiert ist, wenn keine hohen Kräfte in Längsrichtung auf das Wellenlager 16 wirken. Das Antriebsritzel 14 wirkt für eine Längseinstel­ lung mit einer Zahnstange 21 zusammen, welche fest mit der Unterschiene 5 ver­ bunden ist und mit nach oben weisenden Zähnen versehen ist.
Auf der Oberschiene 4 ist ferner ein Lagerbock 22 befestigt, in welchem ein schwenkbares, ankerförmiges Klemmstück 24 gelagert ist. Das Klemmstück 24 ist bezüglich der Zahnstange 21 seitlich angeordnet. Das vom Lagerbock 22 abgewand­ te, untere Ende weist eine konvex gekrümmte Klemmfläche 24' auf, welche der Bo­ denpartie der Unterschiene 5 zugewandt ist. Eine Koppel 26 ist mit einem Ende am Klemmstück 24 an einer Stelle zwischen dem Lagerbock 22 und der Klemmfläche 24' angelenkt und mit dem anderen Ende am Wellenlager 16 angelenkt.
Im Crashfall wirkt über die Sitzstruktur eine Crashkraft auf die Oberschiene 4, in der Zeichnung für den Fall eines Frontcrashs nach rechts. Das Antriebsritzel 14, welches durch das selbsthemmende Motorgetriebe gegen Verdrehen gesperrt ist, stützt sich über die Zahnstange 21 gegen die Unterschiene 5 ab. Dadurch wird das Wellenlager 16 relativ zu der sich eventuell bewegenden Oberschiene 4 zurückge­ halten. Die Positionierelemente 18 geben, je nach Ausführung, reversibel oder irre­ versibel nach. Aufgrund der Relativbewegung zwischen Wellenlager 16 und Ober­ schiene 4 zieht die Koppel 26 am Klemmstück 24, welches dadurch eine Schwenk­ bewegung durchführt, bis die Klemmfläche 24' in Anlage an die Unterschiene 5 gelangt und einen Reibschluß erzeugt. Die so gebildete Zusatzverriegelung 11 ver­ hindert eine weitere Relativbewegung von Oberschiene 4 und Unterschiene 5.
Das zweite und alle weiteren Ausführungsbeispiele ähneln dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel, weshalb gleiche oder gleichwirkende Bauteile jeweils um 100 höhere Bezugszeichen tragen.
Im zweiten Ausführungsbeispiel werden bei einer Längseinstellvorrichtung 103 die Oberschiene 104 und die Unterschiene 105 im Crashfall ebenfalls durch eine Zu­ satzverriegelung 111 verriegelt. Eine motordrehfeste Antriebswelle 112 mit einem Antriebsritzel 114 ist in einem Wellenlager 116 gelagert, welches fest an der Ober­ schiene 104 angebracht ist. Eine mit dem Antriebsritzel 114 in Eingriff stehende Zahnstange 121 ist grundsätzlich beweglich geführt an der Unterschiene 105 ange­ ordnet, wird aber durch zwei Positionierelemente 118 in Längsrichtung an der Un­ terschiene 105 fixiert. In einem unterschienenfesten Lagerbock 122 ist ein segment­ förmiges Klemmstück 124 schwenkbar gelagert, welches an seinem verbreiterten, nach oben zur Oberschiene 104 weisenden Ende eine konvex exzentrisch gekrümm­ te Klemmfläche 124' aufweist. Das Klemmstück 124 ist mit einer Schlitz-Zapfen- Führung 126 an die Zahnstange 121 gekoppelt.
Im Crashfall wirkt wieder über die Sitzstruktur eine Crashkraft auf die sich even­ tuell bewegende Oberschiene 104, in der Zeichnung für den Fall eines Frontcrashs nach rechts. Das oberschienenfest gelagerte Antriebsritzel 114, welches durch das selbsthemmende Motorgetriebe gegen Verdrehen gesperrt ist, stützt sich über die Zahnstange 121 gegen die Unterschiene 105 ab und verhindert eine Relativbewe­ gung von Oberschiene 104 und Zahnstange 121. Die Positionierelemente 118 geben, je nach Ausführung, reversibel oder irreversibel nach. Dadurch wird die Zahnstange 121 zusammen mit der Oberschiene 104 relativ zur Unterschiene 105 verschoben. Aufgrund dieser Relativbewegung wird über die Schlitz-Zapfen-Führung 126 das Klemmstück 124 geschwenkt, bis die Klemmfläche 124' in Anlage an die Ober­ schiene 104 gelangt und einen Reibschluß erzeugt. Die so gebildete Zusatzverriegelung 111 verhindert eine weitere Relativbewegung von Oberschiene 104 und Unter­ schiene 105.
Im dritten Ausführungsbeispiel werden bei einer Längseinstellvorrichtung 203 die Oberschiene 204 und die Unterschiene 205 im Crashfall durch eine Zusatzverriege­ lung 211 mit einem abgewandelten Funktionsprinzip verriegelt. Eine motordrehfeste Antriebswelle 212 mit einem Antriebsritzel 214 ist in einem oberschienenfesten Wellenlager 216 gelagert. Eine mit dem Antriebsritzel 214 in Eingriff stehende Zahnstange 221, welche mit nach oben weisenden Zähnen versehen ist, ist an einem Ende um eine horizontale Achse quer zur Längsrichtung drehbar in einem Lager­ bock 222 gelagert, welcher grundsätzlich beweglich geführt an der Unterschiene 205 angeordnet ist, aber durch zwei Positionierelemente 218 in Längsrichtung an der Unterschiene 205 fixiert ist. Das "freie", dem angelenkten Ende gegenüberlie­ gende Ende der Zahnstange 221 ist unterhalb von zwei oberschienenfesten, nach unten weisenden Sperrzähnen 224 angeordnet. Eine unterschienenfeste Klammer 227 hält das "freie" Ende der Zahnstange 221 fest. Eine zahnstangenfeste, schräge, erste Rampe 228 ist auf eine unterschienenfeste, schräge, zweite Rampe 229 ausge­ richtet.
Im Crashfall wirkt aufgrund der Trägheit eine Crashkraft auf die Zahnstange 221, in der Zeichnung für den Fall eines Frontcrashs nach rechts. Die Positionierelemente 218 geben, je nach Ausführung, reversibel oder irreversibel nach. Dadurch wird der Lagerbock 222 samt Zahnstange 221 relativ zur Unterschiene 205 verschoben. Auf­ grund dieser Relativbewegung kommt die erste Rampe 228 mit der zweiten Rampe 229 in Kontakt. Über die schrägen Kontaktflächen als schiefe Gleitflächen erfolgt eine Bewegungsumlenkung nach oben, so daß die Zahnstange 221 unter Verbiegen der Klammer 227 eine Schwenkbewegung durchführt, bis sie mit einigen Zähnen in Eingriff mit den Sperrzähnen 224 kommt und einen Formschluß erzeugt. Die so gebildete Zusatzverriegelung 211 verhindert eine Relativbewegung von Oberschie­ ne 204 und Unterschiene 205.
Im vierten Ausführungsbeispiel werden bei einer Längseinstellvorrichtung 303 die Oberschiene 304 und die Unterschiene 305 im Crashfall durch eine Zusatzverriege­ lung 311 mit einem weiter abgewandelten Funktionsprinzip verriegelt. Eine motor­ drehfeste Antriebswelle 312 mit einem Antriebsritzel 314 ist in einem Wellenlager 316 gelagert, welches zwar in Längsrichtung der Oberschiene 304 grundsätzlich beweglich geführt ist, aber durch zwei in Längsrichtung vor und hinter dem Wellen­ lager 316 angeordnete Positionierelemente 318 in Längsrichtung der Oberschiene 304 fixiert ist. Eine unterschienenfeste Zahnstange 321 steht in Eingriff mit dem Antriebsritzel 314. Das Antriebsritzel 314 ist innerhalb eines Ausschnittes der Ober­ schiene 304 angeordnet, dessen Ränder als Sperrzähne 324 ausgebildet sind.
Im Crashfall wirkt aufgrund der Trägheit eine Crashkraft auf die Oberschiene 304, in der Zeichnung für den Fall eines Frontcrashs nach rechts. Das Antriebsritzel 314, welches durch das selbsthemmende Motorgetriebe gegen Verdrehen gesperrt ist, stützt sich über die Zahnstange 321 gegen die Unterschiene 305 ab und verhindert eine Relativbewegung von Wellenlager 316 und unterschienenfester Zahnstange 321. Die Positionierelemente 318 geben, je nach Ausführung, reversibel oder irre­ versibel nach. Dadurch kann sich die Oberschiene 304 relativ zum Wellenlager 316 und damit relativ zur Unterschiene 305 verschieben. Aufgrund dieser Relativbewe­ gung kommt das Antriebsritzel 314 in Eingriff mit einem Sperrzahn 324 und erzeugt einen Formschluß. Das vom Motorgetriebe aufzubringende Sperrmoment wird klei­ ner, und die so gebildete Zusatzverriegelung 311 verhindert eine weiter Relativbe­ wegung von Oberschiene 304 und Unterschiene 305.
Bezugszeichenliste
1
Fahrzeugsitz
3
,
103
,
203
,
303
Längseinstellvorrichtung
4
,
104
,
204
,
304
Oberschiene
5
,
105
,
205
,
305
Unterschiene
11
,
111
,
211
,
311
Zusatzverriegelung
12
,
112
,
212
,
312
Antriebswelle
14
,
114
,
214
,
314
Antriebsritzel
16
,
116
,
216
,
316
Wellenlager
18
,
118
,
218
,
318
Positionierelement
21
,
121
,
221
,
321
Zahnstange
22
,
122
,
222
Lagerbock
24
,
124
Klemmstück
24
',
124
' Klemmfläche
26
Koppel
126
Schlitz-Zapfen-Führung
224
,
324
Sperrzahn
227
Klammer
228
erste Rampe
229
zweite Rampe

Claims (10)

1. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung, insbesondere für einen Kraftfahr­ zeugsitz, bei der eine Oberschiene (4; 104; 204; 304) gleitend in einer Unter­ schiene (5; 105; 205; 305) geführt und motorisch bewegt wird durch Zusam­ menwirken eines drehbar gelagerten Antriebsritzels (14; 114; 214; 314), wel­ ches einer Schiene (4; 104; 204; 304) zugeordnet ist, und einer Zahnstange (21; 121; 221; 321), welche der anderen Schiene (5; 105; 205; 305) zugeordnet ist, wobei eine Zusatzverriegelung (11; 111; 211; 311) vorgesehen ist, die im Normalfall unwirksam ist und erst im Crashfall die Oberschiene (4; 104; 204; 304) zusätzlich mit der Unterschiene (5; 105; 205; 305) verriegelt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Crashfall eine Relativbewegung zwischen dem Lager (16; 316) des Antriebsritzels (14; 314) und/oder der Zahnstange (121; 221) ei­ nerseits und der zugeordneten Schiene (4; 105; 205; 304) andererseits stattfin­ det und dadurch die Zusatzverriegelung (11; 111; 211; 311) verriegelt.
2. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lager (16; 316) des Antriebsritzels (14; 314) und/oder die Zahnstange (121; 221) relativ zu der jeweils zugeordneten Schiene (4; 105; 205; 304) in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet und im Normalfall kraft­ schlüssig und/oder formschlüssig festgelegt ist.
3. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der das Antriebsritzel (14; 314) antreibende Motor und/oder die Zahnstange (121; 221) einen beschleunigungsempfindlichen Crashsensor bilden.
4. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lager (16; 316) des Antriebsritzels (14; 314) und/oder der Zahnstange (121; 221) einerseits und der zugeordneten Schiene (4; 105; 205; 304) andererseits Positionierelemente (18; 118; 218; 318) vorgesehen sind, welche im Crashfall nachgiebig sind.
5. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Lager (16; 316) des Antriebsritzels (14; 314) und/oder die Zahnstange (121; 221) einerseits und eine der Schienen (5; 104; 204; 304) andererseits Riegelelemente (5, 24; 104, 124; 221, 224; 314, 324) aufweisen, welche im Crashfall unter Bildung eines Kraftschlußes und/oder Formschlußes zusammenwirken, um die Zusatzverriegelung (11; 111; 211; 311) zu verriegeln.
6. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein an einer der beiden Schienen (4; 105) angelenktes Klemm­ stück (24; 124) mit einer Klemmfläche (24'; 124') im Crashfall nach einer Schwenkbewegung als Riegelelement mit der anderen der beiden Schienen (5; 104) kraftschlüssig und/oder formschlüssig zusammenwirkt.
7. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Klemmstück (24; 124) mit einer in Längsrichtung wirk­ samen, mechanischen Koppel (26; 126) an den Crashsensor gekoppelt ist.
8. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zahnstange (221) an einer der beiden Schienen (205) ange­ lenkt ist und im Crashfall nach einer Schwenkbewegung mit Sperrzähnen (224) der anderen Schiene (204) als Riegelelemente formschlüssig zusam­ menwirkt.
9. Fahrzeugsitz-Längseinstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebsritzel (314) samt seinem Lager (316) im Crashfall nach einer Verschiebung relativ zu der ihm zugeordneten Schiene (304) mit Sperrzähnen (324) dieser Schiene (304) als Riegelelemente formschlüssig zu­ sammenwirkt.
10. Fahrzeugsitz (1), insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einer Längseinstellvor­ richtung (3; 103; 203; 303), dadurch gekennzeichnet, daß die Längseinstell­ vorrichtung (3; 103; 203; 303), eine im Crashfall wirksame Zusatzverriegelung (11; 111; 211; 311) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
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