Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Sitz und Verfahren zur Montage einer Verstellvorrichtung für einen Sitz für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Sitz und insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Beschlagteil und mit einem zweiten Beschlagteil, wobei das zweite Beschlagteil und das erste Beschlagteil relativ zueinander durch Drehung um eine gemeinsame Drehachse verstellbar sind, wobei eine Rastklinke vorgesehen ist, die eine Drehung des ersten Beschlagteils und des zweiten Beschlagteils relativ zueinander um die Drehachse in einer Verriegelungsposition verriegelt und in einer Freigabeposition freigibt.
Es sind eine Vielzahl Verstellvorrichtungen für Sitze und insbesondere für Kraftfahrzeugsitze bekannt, deren Rückenteil zum Sitzteil durch Drehung eines ersten Beschlagteils relativ zu einem zweiten Beschlagteil verstellbar sind. Um ein ungewolltes Verstellen der Beschlagteile relativ zueinander zu verhindern, weisen die Verstellvorrichtungen Vorrichtungen, beispielsweise Rastklinken auf, mit denen die Beschlagteile reversiv verriegelbar sind, so dass sie nicht mehr relativ zueinander verstellbar sind. Der Anspruch an die Sicherheit und die Dauerbelastbarkeit solcher Verstellvorrichtungen ist sehr hoch, da ungewolltes Verstellen der Beschläge zu einem Unfall führen oder, insbesondere bei Kraftfahrzeugsitzen, bei einem Unfall zu schwerwiegenden Verletzungen des Nutzers führen kann. Andererseits besteht der Bedarf, die Verstellvorrichtungen möglichst kostengünstig zu fertigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Verstellvorrichtung für einen Sitz und insbesondere für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, die eine größere Sicherheit bietet und gleichzeitig, insbesondere in der Fertigung, sehr kostengünstig ist.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Sitz und insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Beschlagteil, und mit einem zweiten Beschlagteil, wobei das zweite Beschlagteil und das erste Beschlagteil relativ zueinander durch Drehung um eine gemeinsame Drehachse verstellbar sind, wobei eine Rastklinke vorgesehen ist, die das erste Beschlagteil und das zweite Beschlagteil relativ zueinander um die Drehachse in einer Verriegelungsposition
verriegelt und in einer Freigabeposition freigibt, wobei die Rastklinke durch Drehung um eine virtuelle Achse von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition verstellbar ist.
Durch die Drehung um eine virtuelle Achse werden weniger Bauteile benötigt, als bei Drehung der Rastklinke um eine tatsächliche Drehachse, da zumindest die tatsächliche Drehachse entfällt. Dadurch ist auch die Fertigung der Rastklinke einfacher. Durch die geringere Bauteilezahl sind die Lagerhaltungskosten und/oder durch die einfachere Fertigung die Herstellungskosten und durch den kleineren Montageaufwand die Montagekosten verringert.
Vorzugsweise ist die virtuelle Achse im wesentlichen parallel der Drehachse vorgesehen. Dadurch kann sich die Verrastklinke nicht verkanten, so dass eine gleichmäßige Bewegung der Rastklinke sichergestellt ist.
Besonders bevorzugt liegt die virtuelle Achse außerhalb des zweiten Beschlagteils. Es ergeben sich daraus erheblich mehr Möglichkeiten, die Verstellvorrichtung zu fertigen, da die Anordnung der Beschlagteile und der Rastklinke zueinander sehr variabel gewählt werden kann. Die Lastaufnahmefähigkeit der Verstellvorrichtung kann bei gleichzeitig geringerem Platzbedarf - da keine tatsächliche Drehachse innerhalb der Verstellvorrichtung vorgesehen sein muss - durch Dimensionierung und Anordnung der Beschlagteile und der Rastklinke zueinander erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die die Aufgabe ebenfalls löst, weist die Rastklinke eine Abstützfläche auf, die im wesentlichen an einer korrespondierenden Gegenstützfläche anliegt, wobei die Rastklinke durch Verstellen der Abstützfläche entlang der Gegenstützfläche von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition verstellbar ist. Der Fachmann versteht, dass die Lastaufnahmefähigkeit der Verstellvorrichtung umso größer ist, je größer die Abstützfläche der Rastklinke an der Gegenstützfläche ist. Die Abstützfläche und die Gegenstützfläche liegen vorzugsweise zu jedem Zeitpunkt im wesentlichen aneinander an, und zwar in der Verriegelungsposition, beim Verstellen von und in die Freigabeposition sowie in der Freigabeposition. Verstellvorrichtungen, die im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung eine Drehachse innerhalb der Verstellvorrichtung aufweisen,
weisen eine durch die Drehachse gegebene Abstützfläche auf, die kleiner ist, als die der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung. Im Vergleich ist die Lastaufnahmefähigkeit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung daher größer. Bei Verwendung gleichen Materials ist daher die Belastbarkeit der Verstellvorrichtung größer und bietet mehr Sicherheit für den Nutzer. Andererseits ist daher Raum zur Verwendung von kostengünstigerem, weniger festem Material gegeben.
Die folgenden Ausführungen gelten für beide Lösungen der Aufgabe.
Vorzugsweise sind die Abstützfläche und die Gegenstützfläche im wesentlichen durch eine Gerade und einen Kreisbogen aufgespannt, wobei der Mittelpunkt des durch den Kreisbogen der Abstützfläche bestimmten Kreises auf der virtuellen Achse liegt. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass die Rastklinke gleichmäßig und leicht von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition und zurück verstellbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Beschlagteil mehrere erste Beschlagteilelemente und/oder das zweite Beschlagteil mehrere zweite Beschlagteilelemente auf, wobei die ersten Beschlagteilelemente und/oder die zweiten Beschlagteilelemente im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Durch die im wesentlichen parallele Anordnung der Beschlagteilelemente zueinander ist die Flächenbelastbarkeit der Beschlagteile hoch, da Kräfte, die auf die Verstellvorrichtung wirken, durch die im wesentlichen parallele Anordnung mehrerer ersten und zweiter Beschlagteilelemente im wesentlichen gleichmäßig auf diese verteilt werden, so dass die Einzelbelastung jedes einzelnen Beschlagteilelementes gering ist. Die Beschlagteilelemente dieser Ausführungsform sind in kurzen Zykluszeiten einfach herstellbare Bauteile. Sie können aus kostengünstigem Material hergestellt sein, beispielsweise aus dünnen Blechen. Die Kosten aufgrund der erhöhten Teilezahl sind durch die schnellere Fertigung und preiswertere Bauteile sowie beispielsweise durch Steigerung des Eigenfertigungsanteils kompensierbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Beschlagteilelemente und die zweiten Beschlagteilelemente abwechselnd auf der Drehachse angeordnet und liegen zumindest teilweise aneinander an. Diese abwechselnde und zumindest teilweise aneinander anliegende Anordnung der ersten und zweiten
Beschlagteilelemente ist einfach montierbar und ggf. leicht zumindest teilweise miteinander verbindbar.
Vorzugsweise weist die Verstellvorrichtung für jedes erste Beschlagteilelement eine Rastklinke auf. Dadurch wird das Verstellen des zweiten Beschlagteils an jedem ersten Beschlagteilelement separat verriegelt, so dass die Verriegelung sicher und/oder redundant erfolgt.
Bevorzugt ist die Festigkeit der Verstellvorrichtung durch die Anzahl der ersten Beschlagteilelemente und der zweiten Beschlagteilelemente bestimmt. Die Festigkeit der Verstellvorrichtung kann daher durch Veränderung der Anzahl der ersten und zweiten Beschlagteilelemente sehr leicht verändert und für den gegebenen Anwendungsfall dimensioniert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gegenstützfläche an einem zweiten Beschlagteilelement angeordnet. Dadurch kann die Gegenstützfläche nicht verrutschen und die Teilezahl ist gering.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Beschlagteil zumindest ein Beschlagteilzwischenelement auf, wobei das Beschlagteilzwischenelement bevorzugt zwischen zwei Beschlagteilelementen angeordnet ist, und wobei das Beschlagteilzwischenelement die Gegenstützfläche aufweist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Herstellung der Gegenstützfläche an einem zusätzlichen Beschlagteilzwischenelement einfacher ist, als bei Anordnung an einem zweiten Beschlagteilelement. Vorzugsweise werden die Beschlagteilzwischenelemente nach der Montage mit den zweiten Beschlagteilelementen zumindest teilweise verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig, beispielsweise mittels Laserschweißen, so dass die Beschlagteilzwischenelemente und/oder die zweiten Beschlagteilelemente nicht verrutschen und/oder verkanten. Das Laserschweißen hat gegenüber anderen Verbindungstechniken den Vorteil, dass die Verbindung durch alle Schichten hindurch erfolgt und wird daher bevorzugt in Bereichen angewendet, die eine hohe Festigkeit benötigen, insbesondere im Bereich der Gegenstützfläche und insbesondere nicht nur im Randbereich der
Bauteile, so dass die Verbindung sicher erfolgt und ein Öffnen der Bauteile voneinander sicher vermieden wird.
Aufgrund der hohen Lastaufnahmefähigkeit der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung bietet diese eine sehr große Sicherheit für den Nutzer. Ein geschichteter im wesentlichen paralleler Aufbau bietet einfache Anpassungsmöglichkeiten bezüglich der erforderlichen Festigkeit und wirkt sich festigkeitssteigernd auf die Verstellvorrichtung aus, da der Bauraum, in dem die Bauteile angeordnet sind, fest vorgegeben ist, so dass sich die Bauteile gegenseitig führen und abstützen. Dadurch ist ebenfalls die Lastaufnahmefähigkeit hoch. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung kostengünstig herstell- und montierbar.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Sitz und insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Beschlagteilelement, einem Beschlagteilzwischenelement und/oder zumindest zwei zweiten Beschlagteilelementen und mit einer Rastklinke, wobei das erste Beschlagteilelement und die zweiten Beschlagteilelemente auf einer gemeinsamen Drehachse abwechselnd angeordnet werden, wobei zwischen die zweiten Beschlagteilelemente ein Beschlagteilzwischenelement und/oder die Rastklinke angeordnet werden.
Durch die abwechselnde Anordnung der sich wiederholenden Bauteile ist die Montage einfach und wird bevorzugt durch Entnahme aus einem Magazin durchgeführt. Die Anordnung ermöglicht, soweit erforderlich, ein leichtes und schnelles Verbinden der Bauteile miteinander, vorzugsweise stoffschlüssig, beispielsweise mittels Laserschweißen.
Vorzugsweise erfolgt das Verfahren zur Montage der Verstellvorrichtung automatisiert. Dadurch ist die Montage schnell und kostengünstig durchführbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren 1 - 3 beschrieben. Die Beschreibungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung.
Figur 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.
Figur 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung.
Figur 4 zeigt schematisch eine Rastklinke.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung. Die Vorrichtung ist in dem vorliegenden Fall ein Rechner zum Verstellen einer Rückenlehne eines Sitzes an der das zweite Beschlagteil 2 der Verstellvorrichtung vorgesehen ist, relativ zu einem Sitzteil des Sitzes, an dem das erste Beschlagteil 1 der Verstellvorrichtung vorgesehen ist. Durch Drehung des zweiten Beschlagteils 2 um eine gemeinsame Drehachse 3 wird das zweite Beschlagteil 2 relativ zum ersten Beschlagteil 1 verstellt. In der gezeigten Ausführungsform ist das zweite Beschlagteil 2 aus zwei Beschlagteilelementen 2', 2" gefertigt, die im wesentlichen parallel und/oder kongruent zueinander angeordnet sind. Die Verstellvorrichtung weist eine Rastklinke 4 auf, die die Drehung der beiden Beschlagteile 1 , 2 relativ zueinander in einer Verriegelungsposition verriegelt und in einer Freigabeposition freigibt. Dafür weist die hier dargestellte Rastklinke 4 ein Verriegelungsmittel 7 auf, mit dem es in der Verriegelungsposition in Eingriff mit dem ersten Beschlagteil 1 ist. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das Verriegelungsmittel eine Verzahnung 7, die in Eingriff mit einer an einer Außenkante des ersten Beschlagteils 1 angeordneten Gegenverzahnung 8 ist. Im folgenden wird daher anstelle des Begriffes Verriegelungsmittel 7 der Begriff Verzahnung verwendet. Weiterhin weist die Rastklinke 4 eine Stützfläche 5 auf, die an einer Gegenstützfläche 6 anliegt. In dieser Ausführungsform weist das zweite Beschlagteil 2 die Gegenstützfläche 6 auf. Die Abstützfläche 5 und die Gegenstützfläche 6 sind im wesentlichen durch eine Gerade
und einen Kreisbogen aufgespannt. Der Mittelpunkt des durch den Kreisbogen der Abstützfläche 5 bestimmten Kreises liegt auf einer virtuellen Achse 3', siehe Figur 4, die bevorzugt außerhalb der Verstellvorrichtung angeordnet ist. Zum Verstellen der Rastklinke 4 von der Verriegelungsposition in die Freigabeposition wird die Rastklinke 4 von dem ersten Beschlagteil 1 abgehoben, indem die Stützfläche 5 entlang der Gegenstützfläche 6 und um die virtuelle Achse 3' gedreht wird, so dass die Verzahnung 7 und die Gegenverzahnung 8 nicht mehr in Eingriff sind. Der Fachmann versteht, dass in der gezeigten Ausführungsform die Gegenstützfläche 6 an einem und/oder an beiden Beschlagteilelementen 2', 2" angeordnet ist.
Figur 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, hier ebenfalls ein Rechner. Die Verstellvorrichtung weist das erste Beschlagteil 1 und das zweite Beschlagteil 2 auf, die jeweils mehrere erste Beschlagteilelemente 1 ', 1 ", 1 '" und mehrere zweite Beschlagteilelemente 20, 22', 22" aufweisen. Das zweite Beschlagteil 2 weist außerdem mehrere Beschlagteilzwischenelemente 21 auf, die jeweils zwischen zwei Beschlagteilelementen 20, 22', 22" angeordnet sind. Die ersten Beschlagteilelemente 1 ', 1 ", 1 '" und die zweiten Beschlagteilelemente 20, 22', 22" sind abwechselnd auf der gemeinsamen Drehachse 3 angeordnet, wobei die ersten Beschlagteilelemente 1 ', 1 ", 1 '" jeweils zwischen zwei zweiten Beschlagteilelementen 20, 22', 22" angeordnet sind. Zum Verriegeln der Drehung der zweiten Beschlagteilelemente 20, 22', 22" um die gemeinsame Drehachse 3 relativ zu den ersten Beschlagteilelementen 1 ', 1 ", 1 '" weist die Verstellvorrichtung für jedes erste Beschlagteilelement 1 ', 1 ", 1 '" eine Rastklinke 4 auf, die zwischen den zweiten Beschlagteilelementen 20, 22', 22" und jeweils mit ihrer Abstützfläche 5 an der Gegenstützfläche 6 im wesentlichen anliegt, wobei die Gegenstützfläche 6 in dieser Ausführungsform an den Beschlagteilzwischenelementen 21 angeordnet ist.
Die erforderliche Festigkeit wird vor allem durch Anpassung der Anzahl der ersten bzw. zweiten Beschlagteilelemente 20, 22', 22" dimensioniert, beispielsweise 3 Schichten für Sitze, deren Gurt am Dach oder der B-Säule angeordnet ist, 4 Schichten für Sitze, bei denen sich die Gurtlast auf zwei Rechner verteilt, 5 Schichten für Gurtintegralsitze, ohne dass dabei zusätzliche Werkzeugkosten entstehen.
Zur vollständigen Montage eines erfindungsgemäßen Rechners ist im wesentlichen lediglich die zusätzliche Montage einiger Bolzen, Feder und Federgehäuse notwendig. Nach der Montage werden die Bauteile der Verstellvorrichtung zumindest teilweise verbunden, bevorzugt mittels Laserschweißen.
Figur 3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, hier ebenfalls ein Rechner. Die Verstellvorrichtung weist das erste Beschlagteil 1 und das zweite Beschlagteil 2 auf, wobei das zweite Beschlagteil
2 zwei zweite Beschlagteilelemente 22', 22" aufweist. Das zweite Beschlagteil 2 weist außerdem mehrere Beschlagteilzwischenelemente 21 auf, die zwischen den zweiten Beschlagteilelementen 22', 22" angeordnet sind. Das erste Beschlagteil 1 und die zweiten Beschlagteilelemente 22', 22" sind abwechselnd auf der gemeinsamen Drehachse 3 angeordnet, wobei das erste Beschlagteil 1 zwischen den zwei zweiten Beschlagteilelementen 22', 22" angeordnet ist. Zum Verriegeln der Drehung der zweiten Beschlagteilelemente 22', 22" um die gemeinsame Drehachse
3 relativ zum ersten Beschlagteil 1 weist die Verstellvorrichtung eine Rastklinke 4 auf, die zwischen den zweiten Beschlagteilelementen 22', 22" und jeweils mit ihrer Abstützfläche 5 an der Gegenstützfläche 6 im wesentlichen anliegt, wobei die Gegenstützfläche 6 in dieser Ausführungsform an den Beschlagteilzwischenelementen 21 angeordnet ist.
Im Vergleich zur Verstellvorrichtung der Figur 2 weist die Verstellvorrichtung der Figur 3 weniger Bauteile auf, wodurch sie bezüglich der Lagerhaltung und ggf. der Montage kostengünstiger ist.
Figur 4 zeigt schematisch eine Rastklinke 4. Die Rastklinke 4 weist eine kreisförmige Abstützfläche 5 auf, wobei der Mittelpunkt des durch die kreisförmige Abstützfläche 5 gebildeten Kreises auf einer virtuellen Achse 3' liegt, die vorzugsweise außerhalb der Verstellvorrichtung liegt. Die Figur 4 zeigt außerdem die Verzahnung 7 der Rastklinke 4.
Bezugszeichenliste:
1 Erstes Beschlagteil
1 ', 1 ", 1 '" Erste Beschlagteilelemente
2 Zweites Beschlagteil
2', 2", 21 , 22', 22" Zweite Beschlagteilelemente
21 Beschlagteilzwischenelement
3 Drehachse
3' Virtuelle Achse
4 Rastklinke
5 Abstützfläche
6 Gegenstützfläche
7 Verzahnung
8 Gegenverzahnung