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Die Erfindung betrifft ein Sitzschienenpaar für einen
Fahrzeugsitz, insbesondere für
einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruches 1.
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Aus der
EP 0 856 429 A1 ist ein
Sitzschienenpaar bekannt, bei dem vier Kugeln zwischen einer Unterschiene
und einer Oberschiene vorgesehen sind. Je zwei Kugeln liegen auf
beiden Seiten eines schräg
geneigten Endabschnitts der Unterschiene an, welcher als Kugellaufbahn
in seiner Form den Kugeln angepaßt ist. Die Oberschiene umschließt die Kugeln
auf der jeweils anderen Seite mit Abschnitten unterschiedlicher
Neigung als Kugellaufbahnen. Die Verriegelung der beiden Sitzschienen
erfolgt durch einen außermittig
eingeführten
Riegel. Bei ungleichmäßigen Belastungen
besteht die Gefahr, daß die Kugeln
ihre Laufbahnen verlassen und benachbarte Bereiche der Schienenprofile
brinellieren, d.h. aufgrund der hohen Drücke das Material lokal plastisch verformen
und Marken in Form von Kalotten oder raupenähnlichen Vertiefungen hinterlassen,
welche sich beim Einstellen der Sitzschienen in Form von unerwünschten
Kraftschwankungen und Beschleunigungen bemerkbar machen.
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In der
DE 196 44 768 A1 ist ein
Sitzschienenpaar der eingangs genannten Art beschrieben, bei dem
an einer ersten Sitzschiene als Riegel zwei elastisch, flexible
Lamellen aus Federstahl vorgesehen sind, von denen jede an einem
Ende Zähne
aufweist, welche in einer Verriegelungsposition in Aussparungen
der zweiten Sitzschiene greifen. Die Lamellen stehen dabei von den
beiden Seiten einer Längsrippe der
ersten Sitzschiene ab. Zum Entriegeln werden auf den beiden Seiten
der Längsrippe
mittels eines gemeinsamen Entriegelungssteuerteile nach unten geschoben,
welche die Lamellen in Anlage an die Längsrippe bringen und dadurch
die Zähne
aus den Aussparungen ziehen.
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In der
DE 696 00 290 T2 sind Riegel
offenbart, welche auf einer Seite der Längsrippe hebelartig gelagert
sind und beim Entriegeln durch einen senkrecht dazu gelagerten Entriegelungshebel
aus den zugeordneten Aussparungen geschwenkt werden. Ein System,
bei de vier Füße eines
Sitzes mit zwei Schienen verriegelbar sind, is in der WO 98/490271 A1
offenbart. An jedem Fuß ist
ein symetrisches Viergelenk mit zwei diagonal angeordneten Riegeln
vorgesehen, deren Bewegung über
Verschiebungen der zwei anderen Gelenkzapfen so ansteuerbar ist,
daß der
Fuß mit
der Schiene verriegelt oder entriegelt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, ein Sitzschienenpaar der eingangs genannten Art hinsichtlich
eines definierten, einfachen und gleichmäßigen Entriegelns zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
ein Sitzschienenpaar mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ein Fahrzeugsitz
mit einem erfindungsgemäßen Sitzschienenpaar
ist Gegenstand des Anspruches 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Durch die Betätigung über das gemeinsame Spreizstück und die
symmetrischen Spreizstücke
erfolgt die Entriegelung symmetrisch, d.h. die Entriegelungskraft
wird gleichmäßig auf
beide Schwenkriegel gegeben, um keine unterschiedlichen Entriegelungsbewegungen
zu erzeugen und ein Entriegeln auf beiden Seiten sicher zustellen.
Die schwenkbare Lagerung hat gegenüber einer elastischen Anbindung
den Vorteil, daß der
verriegelte Zustand nicht von der aufgeprägten Form der Lamellen abhängt und
ein Entriegeln definiert erfolgt. Außerdem ist sie auf einfache Weise
konstruktiv zu verwirklichen. Mit der zweiseitigen Verriegelung
kann eine Verkürzung
den Verriegelungsvorrichtung bei gleicher Haltekraft erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist
mit einer geringeren Anzahl von Teilen einfach aufgebaut.
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Das Zusammenwirken einer Verriegelung mit
inneren, seitlichen Wandbereichen läßt alle Möglichkeiten der Bodenbefestigung
für die
Unterschiene zu. Eine innenliegende Anordnung ist vor Verschmutzung
und Beschädigung
geschützt.
Eine Herstellung aus einfachen Stanzteilen reduziert die Herstellungskosten.
Die Anzahl der Sperrzähne
ist auf die geforderte Belastung abstimmbar.
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Die zweifach symmetrische Ausbildung
der Schienenprofile sorgt dafür,
daß die
Oberschiene relativ zur Unterschiene zentriert wird, und zwar auch im
Lastfall. Dies verhindert ungleichmäßige Beanspruchungen und Abnutzungen
der Sitzschienen. Die Symmetrie der Profile ist so zu verstehen,
daß sie sich
auf eine zweidimensionale Projektion bezieht, so daß beispielsweise
Befestigungs- oder Verriegelungsöffnung
in den Sitzschienen in Schienenlängsrichtung
versetzt vorgesehen sein können.
Die mit den Kugeln zusammenwirkenden Kugellaufbahnen sind vorzugsweise
geneigt, um eine nach innen wirkende Kraft zu erzeugen. Vorzugsweise
sind ferner die Kugeln in einem möglichst steifen Bereich des Oberschienenprofils
positioniert, um eine durch Elastizitäten ausgelöste, mögliche Querbewegung der Kugeln
relativ zum Schienenprofil zu minimieren, so daß die Kugeln in den Kugellaufbahnen
bleiben. Die Kugellaufbahnen können
vorverfestigt sein, um ein Brinellieren, d.h. die Aus bildung von
Druckmarken im Material, zu vermeiden. Unterschiedliche Radien sorgen
für Punktberührungen.
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Ein mit zwei erfindungsgemäßen Sitzschienenpaaren
ausgestatteter Fahrzeugsitz wird vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug
eingesetzt, und zwar in der Regel als Vordersitz. Das als Längseinsteller
dienende Sitzschienenpaar wird vorzugsweise so angebracht, daß die Unterschiene
die fahrzeugstrukturfeste Führungsschiene
und die Oberschiene die sitzstrukturfeste Gleitschiene bildet. Die Funktionen
der beiden Sitzschienen kann aber auch genau umgekehrt sein.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen
Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel
entlang der Linie I-I in 2,
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2 eine
schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes,
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3 einen 1 entsprechenden Schnitt durch
das Ausführungsbeispiel
im verriegelten Zustand,
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4 einen 3 entsprechenden Schnitt durch
das Ausführungsbeispiel
im entriegelten Zustand,
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5 eine
Draufsicht auf die beiden Schwenkriegel, und
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6 eine
Seitenansicht eines Schwenkriegels.
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Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist
zur Längseinstellung
auf seinen beiden in Fahrtrichtung links und rechts gelegenen Seiten
je ein Sitzschienenpaar auf, jeweils bestehend aus einer fahrzeugstrukturfesten
Unterschiene 3 als Führungsschiene
und einer sitzstrukturfesten Oberschiene 4 als Gleitschiene.
Die Unterschienen 3 und Oberschienen 4 sind auf
beiden Seiten des Fahrzeugsitzes 1 gleich aufgebaut, so
daß im
folgenden der Einfachheit halber nur die Sitzschienen auf einer
Seite beschrieben sind.
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Die Unterschiene 3 weist
ein näherungsweise
rechteckförmiges
Profil mit abgerundeten Ecken auf, welches nach oben teilweise geöffnet ist,
so daß sich
eine Art U-Form
ergibt, wobei die Unterschiene 3 in sich spiegelsymmetrisch
zu einer vertikalen Ebene ist, welche in Längsrichtung der Unterschiene 3 ausgerichtet
ist. Im einzelnen verläuft
die aus Stahlblech gebildete Wand der Unterschiene 3 von
einem horizontalen Bodenabschnitt 11 aus jeweils nach außen, ist
unter Ausbildung einer unteren, äußeren Kugellaufbahn 13 nach
oben gebogen, verläuft
dann mit einem vertikalen, äußeren Seitenabschnitt 15 nach oben,
ist unter Ausbildung einer oberen, äußeren Kugellaufbahn 17 nach
innen gebogen, verläuft
nach einem kurzen horizontalen Abschnitt in einem vertikalen, inneren
Seitenabschnitt 19 nach unten und endet schließlich in
einem zum äußeren Seitenabschnitt 15 im
rechten Winkel hingebogenen Endabschnitt 21.
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Die Oberschiene 4 weist
ein näherungsweise
U-förmiges,
nach unten geöffnetes
Profil mit nach außen
gewölbten
Rändern
auf. Die Oberschiene 4 ist, zumindest in ihrem zum Zusammenwirken
mit der Unterschiene 3 bestimmten Bereich, ebenfalls in
sich spiegelsymmetrisch zu der gleichen vertikalen Ebene ausgebildet.
Im einzelnen verläuft
die ebenfalls aus Stahlblech gebildete Wand der Oberschiene 4 von
einem horizontalen Mittelbereich 24 jeweils nach außen, verläuft nach
einer Biegung mit einem vertikalen, inneren Seitenbereich 26 nach
unten, dann nach einer weiteren Biegung in einem unterer Neigungsbereich 28 schräg nach außen und oben,
ist nach oben gebogen, verläuft
mit einem vertikalen, äußeren Seitenbereich 30 nach
oben, ist nach innen gebogen, verläuft mit einem oberen Neigungsbereich 32 schräg nach innen
und oben und endet schließlich mit
einem leicht weiter nach oben gebogenen Endbereich 34.
Der äußere Teil
des unteren Neigungsbereichs 28 im Bereich des Übergangs
zum äußeren Seitenbereich 30 bildet
eine untere, innere Kugellaufbahn 36, während der entsprechende Teil
des oberen Neigungsbereichs 32 eine obere, innere Kugellaufbahn 38 bildet.
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Die Unterschiene 3 und die
Oberschiene 4 sind so ineinander geschoben, daß sie einander
hintergreifen, d.h. der Endabschnitt 21 ist zwischen dem unteren
Neigungsbereich 28 und dem oberen Neigungsbereich 32 angeordnet,
während
der äußere Seitenbereich 30 zwischen
dem äußeren Seitenabschnitt 15 und
der Stirnseite des Endabschnitts 21 und der Endbereich 34 zwischen
dem Endabschnitt 21 und etwa der oberen, äußeren Kugellaufbahn 17 angeordnet
ist. Zwischen der oberen, äußeren Kugellaufbahn 17 und
der oberen, inneren Kugellaufbahn 38 einerseits und zwischen
der unteren, äußeren Kugellaufbahn 13 und
der unteren, inneren Kugellaufbahn 36 andererseits ist
jeweils eine Kugel 40 vorgesehen, also in einer senkrecht
zur Schienenlängsrichtung
verlaufenden Profilebene insgesamt vier Kugeln 40 pro Sitzschienenpaar,
welche alle gleich ausgebildet sind.
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Die Radien der äußeren Kugellaufbahnen 13 und 17 sind
geringfügig
größer als
der Radius der Kugeln 40, so daß unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen
eine möglichst
gute Schmiegung gewährleistet
ist. Diese Schmiegung reduziert die lokalen Materialbelastungen
in der Unterschiene 3, welche durch äußere Lasten auf die Oberschiene 4 hervorgerufen
werden. Auch bei den inneren Kugellaufbahnen 36 und 38 sind
zur Minimierung der lokalen Materialbelastung diese Schmiegebedingungen realisiert,
d.h. der Radius der Kugeln 40 ist kleiner als der Radius
der inneren Kugellaufbahnen 36 und 38. Die Kugellaufbahnen 13, 17, 36 und 38 werden
durch Rollen, Prägen
oder andere geeignete Verfahren gefertigt oder alternativ de finiert
vorverfestigt und paßgenau
in der gewünschten
Position mit den erforderlichen Abmessungen hergestellt.
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Die Kugellaufbahnen 36 und 38 der
Oberschienen 4 sind in einem möglichst struktursteifen Bereich
des Profils der Oberschiene 4 angeordnet, um eine mögliche,
aus elastischen Deformationen der Oberschiene 4 resultierende
Relativbewegung der Kugeln 40 quer zur Schienenlängsachse
zu minimieren. Die auftretenden Kontaktkräfte werden nahezu direkt in
den äußeren Seitenbereich 30 der
Oberschiene 4 geleitet und erzeugen aufgrund des geringen
Hebelarms der Kraftwirklinien zum äußeren Seitenbereich 30 nur
ein geringes Biegemoment. Die Kugeln 40 verbleiben dann
sehr genau in ihren vorbestimmten Laufbahnen 36 und 38 und
weichen nicht seitlich in einen geometrisch ungünstigen und nicht als Laufbahn
vorgesehenen Bereich aus. Je nach äußeren Lasten können mehrere
Kugeln 40 unmittelbar hintereinander angeordnet werden,
gegebenenfalls in einem gemeinsamen Kugelkäfig.
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Die Anlagefläche zwischen der unteren Kugel 40 und
der unteren, inneren Kugellaufbahn 36 ist gegenüber der
Horizontalen als Querachse des Sitzschienenprofils mit dem Neigungswinkel α des unteren
Neigungsbereichs 28 geneigt, d.h. sie fällt nach innen ab. Entsprechend
ist die Anlagefläche
zwischen der oberen Kugel 40 und der oberen, inneren Kugellaufbahn 38 gegenüber der
Horizontalen mit dem Neigungswinkel β des oberen Neigungsbereichs 32 geneigt,
d.h. sie steigt nach innen an. Erfindungsgemäß haben die beiden Neigungswinkel α und β den gleichen
Betrag, der zwischen 0° und
45° (je
einschließlich)
liegt, vorzugsweise ungefähr
bei 10°,
im Ausführungsbeispiel
bei 9,8°.
Unter gleichem Betrag sollen auch geringfügig verschiedene Beträge verstanden
werden. Diese zur Horizontalen symmetrische Neigung in Verbindung
mit der Spiegelsymmetrie zur Vertikalen erzeugt eine symmetrische
nach innen zur Mitte des Sitzschienenprofils gerichtete Kontaktkraft,
welche die Kugeln 40 in ihren Laufbahnen 13, 36, 18 und 17 hält und die
Oberschiene 4 relativ zur Unterschiene 3 zentriert,
und zwar insbesondere auch unter Last, d.h. wenn die Oberschiene 4 im
Normalgebrauch nach unten drückt
oder im Crashfall nach oben gezogen wird.
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Die Art der Profilierung gewährleistet
eine hohe Lastaufnahme. Im Crashfall führt die Biege- und Torsionsbeanspruchung
von Oberschiene 4 und Unterschiene 3 dazu, daß sich ihre
Profile bei hoher plastischer Deformation ineinander verhaken. Im
Extremfall verformen sich die benachbarten Abschnitte und Bereiche
von Unterschiene 3 und Oberschiene 4 bis zu einer
nahezu vollständig
gestreckten Geometrie. Durch diese Verformungsarbeit wird genügend Energie
abgebaut, um die Insassen vor unzulässig hohen Beschleunigungen
und vor Verletzungen zu schützen.
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Die Anbindung der Oberschiene 4 an
die weitere Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes 1 erfolgt über einen
in der Zeichnung nicht dargestellten Verbindungsbereich, der oberhalb
des Mittelbereichs 24 beispielsweise in Längsrichtung
abschnittsweise angebracht oder angeformt ist. Am Verbindungsbereich können Höheneinstellelemente,
die Sitzschale oder andere derartige Teile angebracht sein. Zugleich
wird die Biegesteifigkeit der Oberschiene 4 erhöht. Der Verbindungsbereich
kann bezüglich
der Spiegelebene der Oberschiene 4 mittig oder außermittig
vorgesehen sein, wobei in letzterem Fall die Oberschiene 4 nur
vom Mittelbereich 24 an abwärts spiegelsymmetrisch ausgebildet
ist. Die Oberschiene 4 kann auch zweiteilig ausgebildet
sein, d.h. zwei Verbindungsbereiche, von denen je einer an jedem
Teil der Oberschiene 4 angeformt ist und die miteinander
verschweißt
oder anderweitig verbunden sind, verbinden zugleich die beiden Teile
der Oberschiene 4.
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Innerhalb einer Aussparung des Mittelbereichs 24 oder
des Verbindungsbereichs ist ein in Längsrichtung der Oberschiene 4 ausgerichteter
Lagerbolzen 50 angeordnet, auf welchem zwei Schwenkriegel 52 als
Verriegelungsvorrichtung schwenkbar gelagert sind. Jeder der als
Stanzteil kostengünstig
ausgebildeten Schwenkriegel 52 weist von oben nach unten
einen in Längsrichtung
durchgängig
vorhandenen Spreizabschnitt 54, je zwei in Längsrichtung
an den Enden vorhandene Lagerabschnitte 56 zur Aufnahme
des Lagerbolzens 50 und drei von einander getrennte Arme 58 mit
je einem hakenförmigen,
von der Spiegelebene der Oberschiene 4 nach außen weggekrümmten Sperrzahn 60 auf. Die
Anzahl der Arme 58 und Sperrzähne 60 ist entsprechend
der gewünschten
Verriegelungslast zu wählen.
Die Arme 58 und Sperrzähne 60 der
beiden Schwenkriegel 52 sind in Längsrichtung vorzugsweise versetzt
zueinander angeordnet. Die Arme 58 sind unterhalb des Mittelbereichs 24 der
Oberschiene 4 und zwischen den inneren Seitenbereichen 26 angeordnet.
Durch diese Anordnung innerhalb des Schienenkörpers der Oberschiene 4 werden
die betreffenden Teile der Schwenkriegel 52 vor Verunreinigungen
und Beschädigungen
durch direkte äußere Einwirkungen
geschützt.
Der Bodenabschnitt 11 ist frei von Funktionsöffnungen
oder Funktionsteilen zum Zusammenwirken mit der Verriegelungsvorrichtung, so
daß die
Bodenbefestigung flexibel gewählt
werden kann.
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In einem verriegelten Zustand von
Oberschiene 4 und Unterschiene 3 dringen die Sperrzähne 60 durch Öffnungen
in den inneren Seitenbereichen 26 der Oberschiene 4 in
entsprechende Öffnungen
der inneren Seitenabschnitte 19 der Unterschiene 3 ein,
so daß die
Oberschiene 4 relativ zur Unterschiene 3 in Längsrichtung
unverschiebbar fixiert ist. Vorzugsweise sind die Schwenkriegel 52 gegenseitig federbelastet.
Durch den geringen Abstand der beiden Sitzschienen zueinander werden
die Sperrzähne 60 nahezu
ausschließlich
auf Schub belastet. Da die seitlichen Öffnungen innerhalb des Materials
und nicht an einer Profilkante liegen, gibt es keinen Überdeckungsverlust
der Verriegelungskonturen zueinander. In Abhängigkeit der geforderten Tragfähigkeiten der
Verriegelung kann auch eine andere Anzahl von Sperrzähnen 60 vorgesehen
sein, welche die Schienenprofile in Längsrichtung und in vertikaler
Richtung gegeneinander sperren.
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Zum Entriegeln wird ein Spreizstück 62 in vertikaler
Richtung zwischen die Spreizabschnitte 54 der beiden Schwenkriegel 52 gedrückt, so
daß die Spreizab schnitte 54 auseinandergedrückt werden. Die
Arme 58 der als Hebel wirkenden Schwenkriegel 52 werden
dadurch zusammengedrückt,
so daß die Sperrzähne 60 aus
der Unterschiene 3 zurückgezogen
werden und dabei die Oberschiene 4 freigeben, wodurch der
entriegelte Zustand erreicht ist. Die Verriegelung öffnet nicht
unter Last, so daß im
Crashfall der lastübertragende
Verbund erhalten bleibt.
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 3
- Unterschiene
- 4
- Oberschiene
- 11
- Bodenabschnitt
- 13
- untere, äußere Kugellaufbahn
- 15
- äußerer Seitenabschnit
- 17
- obere, äußere Kugellaufbahn
- 19
- innerer
Seitenabschnitt
- 21
- Endabschnitt
- 24
- Mittelbereich
- 26
- innerer
Seitenbereich
- 28
- unterer
Neigungsbereich
- 30
- äußerer Seitenbereich
- 32
- oberer
Neigungsbereich
- 34
- Endbereich
- 36
- untere,
innere Kugellaufbahn
- 38
- obere,
innere Kugellaufbahn
- 40
- Kugel
- 50
- Lagerbolzen
- 52
- Schwenkriegel
- 54
- Spreizabschnitt
- 56
- Lagerabschnitt
- 58
- Arm
- 60
- Sperrzahn
- 62
- Spreizstück