DE10118031C2 - Sitzschienenpaar für längsverstellbare Kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sitzschienenpaar für längsverstellbare Kraftfahrzeugsitze mit einer karosseriefesten Unterschiene und einer daran längsverschiebbar geführten Ober­ schiene und Verriegelungsmitteln, die im Crashfall eine zusätz­ liche Verriegelung zwischen Ober- und Unterschiene herstellen.

Ein derartiges Sitzschienenpaar ist aus der DE 42 09 129 A1 bekannt. Es sind erste Verriegelungsmittel vorgesehen, die eine Verriegelung der Oberschiene in wählbaren Längs-Einstellpositi­ onen an der Unterschiene ermöglichen. Diese Verriegelungsmittel weisen einen federbelasteten Rastbolzen auf, der in seinem obe­ ren Bereich in der Oberschiene gehalten und geführt ist und in seiner Sperrstellung mit seinem unteren Ende in ein Loch einer in der Unterschiene vorgesehenen, sich in deren Längsrichtung erstreckenden Lochreihe eingreift. Wenn der Sitz verstellt wer­ den soll, wird der Bolzen entgegen der Federkraft über eine Be­ tätigungsvorrichtung außer Eingriff mit dem jeweiligen Loch der Lochreihe gebracht. Nun kann die Oberschiene und mit ihr der Sitz relativ zur Unterschiene längs nach vorn oder hinten ver­ schoben werden, indem ein Sitzinsasse mit seinem Körper eine entsprechende Verstellkraft in den Sitz einbringt. Wenn die ge­ wünschte Einstellposition erreicht ist, wird die Betätigungsvor­ richtung losgelassen und der Rastbolzen greift in ein dieser Po­ sition zugeordnetes Loch der Lochreihe ein. Auf dem Sperrstift sitzt ein zweites Verriegelungsmittel, welches mehrere, hinter­ einander angeordnete Rastnasen aufweist, deren Abstand voneinan­ der dem Abstand der Löcher der Lochreihe voneinander in der Un­ terschiene entspricht. Der Rastbolzen und seine Halterung in der Oberschiene sind so dimensioniert, daß während eines normalen Fahrbetriebes aus dem Sitz und damit der Oberschiene wirkende Kräfte sicher in die Karosserie abgeleitet werden. Bei wesent­ lich stärkeren Kräften, wie sie bei einem Front-Crash auftreten, kippt der Sperrstift jedoch unter Deformation seines Haltebe­ reichs in der Oberschiene mit seinem oberen Ende nach vorn. Durch diese Schiefstellung des Sperrbolzens kippt auch das zwei­ te Verriegelungsmittel nach vorn unten, so daß seine Sperrnasen in Eingriff mit zugeordneten Löchern der Lochreihe kommen und so ein weiteres Verschieben der Oberschiene in der Unterschiene verhindert wird.

Die DE 199 39 340 A1 offenbart ein weiteres Sitzschienenpaar der eingangs genannten Art. Oberschiene und Unterschiene schließen zwischen sich einen Innenraum ein, in dem eine sich in Längsrichtung erstreckende Gewindespindel mit großer Steigung angeordnet ist, auf der eine Mutter sitzt. Die Gewindespindel ist drehfest an der Oberschiene gelagert. Starr mit der Unter­ schiene verbunden bzw. einstückig mit dieser ausgebildet ist ein Halteteil, welches Seitenwände und Stirnwände aufweist und eine Kammer für die Mutter definiert. Die Stirnwände weisen Durch­ gangsbohrungen auf, die von der Spindel durchsetzt werden. Wird die Oberschiene nach Lösen einer Arretierung in der Unterschiene verschoben, so schlägt die Mutter jeweils gegen eine der Stirn­ wände des Halteteils an, wodurch sie in Drehung versetzt wird.

Die Mutter besitzt wenigstens ein Klinkenelement, welches sich aus einer ungesperrten Stellung, in der sich die Mutter frei auf der Spindel drehen kann, in eine gesperrte Stellung bewegen kann. In der Sperrstellung greift das Klinkenelement in das Hal­ teteil ein, wodurch eine Relativbewegung zwischen der Oberschie­ ne und Unterschiene verhindert wird. Um eine Relativbewegung von Oberschiene und Unterschiene in beiden Richtungen zu verhindern, müssen mindestens zwei Klinkenelemente vorhanden sein. Im norma­ len Fahrbetrieb werden die Klinkenelemente durch ein Federele­ ment in ihrer nicht gesperrten Stellung gehalten. Im Falle eines Crashes, wenn also starke Beschleunigungskräfte zwischen der Oberschiene und Unterschiene wirken, dreht sich die Mutter we­ sentlich schneller auf der Gewindespindel als bei der normalen Sitzverstellung. Aufgrund dieser schnelleren Rotationsbewegung der Mutter auf der Gewindespindel überwinden die Klinkenelemente unter Fliehkraftwirkung die Federkraft des Federelementes und schwenken in ihre Sperrstellung, in der sie in das Halteteil eingreifen und eine weitere Relativbewegung zwischen Oberschiene und Unterschiene verhindern.

Nachteilig an den oben beschriebenen Sitzschienenpaaren ist, dass sie zur Vermeidung von Relativbewegungen von Oberschiene und Unterschiene im Falle eines Crashes relativ aufwendig aufge­ baut sind, insbesondere zusätzlich bewegliche Teile erfordern, die die Störanfälligkeit erhöhen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Sitz­ schienenpaar der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stel­ len, welches sehr einfach aufgebaut und damit wenig störanfällig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sitzschienen­ paar mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Im normalen Fahrbetrieb, d. h. wenn keine erhöhten Belastun­ gen aus dem Sitz bzw. der Oberschiene in die Unterschiene und von dort in die Karosserie abgeleitet werden müssen, reicht die Dimensionierung der ersten Verriegelungsmittel, welche eine Ver­ rastung zwischen Oberschiene und Unterschiene in wählbaren Längs-Einstellpositionen gestatten, völlig aus, um die dann wir­ kenden Kräfte sicher aufzunehmen. Bei außergewöhnlich hohen Be­ lastungen, wie sie im Falle eines Front- oder Heck-Crashes auf­ treten, würden diese Verriegelungsmittel durch Bruch oder Defor­ mation nachgeben, so daß sich die Oberschiene frei in der Unter­ schiene verschieben könnte, was letztendlich zu schwerwiegenden Verletzungen eines Sitzinsassen führen würde. Um dies zu vermei­ den, sind erfindungsgemäß zweite, im Crashfall zusätzlich wir­ kende Verriegelungsmittel in Form einer auf einer Gewindespindel angeordneten Mutter vorgesehen, deren Außengewinde berührungslos mit Schlitzen von beidseitig in der Unterschiene vorgesehenen Schlitzreihen kämmt. Nach dem Lösen der ersten Verriegelungsmit­ tel kann die Oberschiene und damit der Sitz nach vorn oder hin­ ten in eine andere Längs-Einstellposition verschoben werden. Die Mutter wird dabei mit verschoben und, da sie auf der als Bewe­ gungsschraube ausgebildeten, drehfest in der Unterschiene gela­ gerten Gewindespindel sitzt, in Drehung versetzt. Da ihr Außen­ gewinde die gleiche Steigung besitzt wie die Gewindespindel, läuft dieses auf dem Verschiebeweg berührungslos in den Schlit­ zen der Unterschiene, so daß keine Blockaden oder Hemmungen zwi­ schen Ober- und Unterschiene durch die Mutter auftreten. Im Fal­ le eines Front- oder Heck-Crashes tritt aufgrund der dann wir­ kenden Belastungen eine axiale Verlagerung der Gewindespindel relativ zur Unterschiene ein, die auf die auf der Gewindespindel sitzende Mutter übertragen wird. Dadurch wird das Spiel zwischen dem Außengewinde der Mutter und den Schlitzen der Schlitzreihen der Unterschiene aufgehoben, so daß deren Gewindeflanken an die in Verlagerungsrichtung liegenden Schlitzränder anschlagen. Da der Steigungswinkel eines Gewindes bei gleicher Steigung für kleinere Durchmesser größer ist als für größere, ist die Verbin­ dung zwischen Mutter und Gewindespindel (kleiner Durchmesser) eine Bewegungs-Schraubverbindung, also nicht selbsthemmend, wäh­ rend die Paarung Schlitze/Außengewinde der Mutter (großer Durch­ messer) aufgrund des kleinen Steigungswinkels im Crashfall selbsthemmend ist. Die Mutter dreht sich infolgedessen im Crash­ fall nicht auf der Gewindespindel, so daß die Oberschiene durch das an die Schlitze anliegende Außengewinde der Mutter zusätz­ lich zu der normalen Verrastung an der Unterschiene verriegelt ist, wodurch die im Crashfall wirkenden Kräfte sicher in die Ka­ rosserie abgeleitet werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen perspektivischen Blick auf ein aus Oberschiene und Unterschiene bestehendes Sitzschienenpaar für einen längsverstellba­ ren Kraftfahrzeugsitz,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig. 1 bei weggelassener Oberschiene,

Fig. 3 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt B-B gemäß Fig. 1 im Maßstab von Fig. 3, wobei dieser Schnitt im Bereich erster Verriegelungsmittel geführt ist, die eine Verriegelung der Oberschiene an der Unterschiene in wählbaren Längs-Einstellpo­ sitionen gestatten, wobei die Verriege­ lungsstellung dargestellt ist,

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4 der ersten Verriegelungsmittel in Entriegelungsstel­ lung,

Fig. 6 einen Längsschnitt parallel zur Zeichnungs­ ebene durch die Darstellung gemäß Fig. 2 im verkleinerten Maßstab,

Fig. 7 eine Einzelheit X gemäß Fig. 6 in vergrö­ ßertem Maßstab,

Fig. 8 eine Einzelheit Y gemäß Fig. 6 im vergrö­ ßerten Maßstab,

Fig. 9 die Darstellung gemäß Fig. 8 im Crashfall, und

Fig. 10 eine Fig. 7 entsprechende Darstellung im Crashfall.

Das in der Zeichnung dargestellte Sitzschienenpaar besitzt eine Unterschiene 1 und eine Oberschiene 2. Die Unterschiene 1 ist zum Beispiel durch Verschrauben mit einem nicht dargestell­ ten Fahrzeugboden verbindbar. Die Oberschiene 2 wird mit einem ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugsitz verbunden. Dazu ragen von der Oberschiene 2 Gewindebolzen 3 nach oben ab, die der Verschraubung mit der Tragstruktur des Sitzes dienen. Der Sitz ist auf zwei parallel voneinander beabstandeten Sitzschie­ nenpaaren längsverschiebbar gelagert. Da die beiden Sitzschie­ nenpaare in ihrem Aufbau identisch sind, erfolgt die Beschrei­ bung nachstehend nur anhand eines Sitzschienenpaares.

Die Unterschiene 1 besitzt ein Basisteil 1.1, von dem beid­ seitig äußere Flanschteile 1.2 senkrecht nach oben ragen. Diese Flanschteile 1.2 sind an ihrem oberen Ende nach innen eingebo­ gen, so daß sich innere Flanschteile 1.3 ergeben, die mit Ab­ stand parallel zu den äußeren Flanschteilen 1.2 verlaufen. Die Oberschiene 2 besitzt ebenfalls ein Basisteil 2.1, von dem senk­ recht innere Flanschteile 2.2 abragen, die an ihrem unteren Ende nach außen gebogen sind, so daß sich äußere Flanschteile 2.3 er­ geben, die parallel und im Abstand von den inneren Flanschteilen 2.2 angeordnet sind. Diese Flanschausbildung gestattet es, Ober­ schiene 2 und Unterschiene 1 so ineinanderzuschieben, daß die Oberschiene 2 in Längsrichtung in der Unterschiene 1 geführt, aber nicht nach oben von der Unterschiene 1 abhebbar ist. In diesem montierten Zustand bilden Unterschiene 1 und Oberschiene 2 zwischen sich einen Innenraum 4. Der geschilderte Aufbau von Oberschiene 2 und Unterschiene 1 geht am besten aus den Fig. 3 bis 5 hervor. Um eine leichtgängige Längsführung der Oberschiene 2 in der Unterschiene 1 zu erreichen, sind zwischen deren inne­ ren Flanschteilen 1.3 und 2.3 und zwischen den inneren Flansch­ teilen 2.3 und den äußeren Flanschteilen 1.2 nicht dargestellte Kugelreihen angeordnet.

In dem zwischen der Oberschiene 2 und der Unterschiene 1 ge­ bildeten Innenraum 4 ist eine Gewindespindel 5 angeordnet, die über vom Basisteil 1.1 der Unterschiene 1 nach oben abragende Lagerböcke 6 drehfest mit der Unterschiene 1 verbunden ist. Die Gewindespindel 5 durchsetzt Oberschiene 2 und Unterschiene 1 auf deren gesamten Länge und ist mit einem Gewinde 5.1 großer Stei­ gung ausgestattet. Sie ist also als Bewegungsschraube konzi­ piert.

Auf der Gewindespindel 5 sitzt eine Mutter 7 mit einem Au­ ßengewinde 7.1, welches die gleiche Steigung wie das Gewinde 5.1 der Gewindespindel 5 aufweist und einen so großen Außendurchmes­ ser besitzt, daß dieser sowohl die inneren Flanschteile 2.2 der Oberschiene 2 als auch die inneren Flanschteile 1.3 der Unter­ schiene 1 durchsetzt. Um den dafür erforderlichen radialen Frei­ raum für die Mutter 7 zu schaffen, sind die inneren Flanschteile 2.2 der Oberschiene 2 mit Ausschnitten 8 versehen, die der Länge der Mutter 7 zuzüglich einem kleinen axialen Spiel entsprechen. Des weiteren sind in den inneren Flanschteilen 1.3 der Unter­ schiene 1 Schlitzreihen 9 ausgebildet, wobei der Abstand zwi­ schen den einzelnen Schlitzen 10 dieser Schlitzreihe 9 der Stei­ gung des Außengewindes 7.1 der Mutter 7 entspricht. Die Zähne des Außengewindes 7.1 der Mutter 7 durchragen diese Schlitze 10, wobei unter normalen Betriebszuständen zwischen den Flanken 7.2 des Außengewindes 7.1 und den Stirnflächen 10.1 der Schlitze 10 ein deutliches Spiel vorhanden ist. Diese Ausbildung geht am besten aus Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 7 hervor.

Um die Oberschiene 2 in wählbaren Längs-Einstellpositionen an der Unterschiene 1 arretieren zu können, sind Verriegelungs­ mittel 11 vorgesehen. Diese besitzen ein Basisteil 11.1, welches in dem zwischen der Oberschiene 2 und der Unterschiene 1 gebil­ deten Innenraum 4 angeordnet ist und ein Langloch 11.2 aufweist, welches von der Gewindespindel 5 durchsetzt ist. Vom Basisteil 11.1 ragen auf einer Seite zwei Flossen 11.3 und auf der gegenü­ berliegenden Seite eine Flosse 11.3 radial ab. Diese Flossen 11.3 durchragen in Verriegelungsstellung in den inneren Flansch­ teilen 2.2 der Oberschiene 2 vorgesehene Schlitze 12 und sind in ihren radialen Abmessungen so bemessen, daß sie auch die Schlit­ ze 10 der Schlitzreihen 9 durchgreifen. Diese Verriegelungsstel­ lung der Verriegelungsmittel 11 ist in Fig. 4 dargestellt. Von dem Basisteil 11.1 steht einstückig nach oben ein Bolzen 11.4 ab, der eine Bohrung 13 im Basisteil 2.1 der Oberschiene 2 mit radialem Spiel durchragt und durch nicht dargestellte Federmit­ tel nach oben vorgespannt ist, so daß das Basisteil 11.1 in sei­ ner in Fig. 4 gezeigten Verriegelungsstellung gehalten wird. Auf der Stirnfläche des Bolzens 11.4 liegt ein Bedienhebel 14 auf, der um eine Achse 14.1 schwenkbar ist. Wenn die Längs- Einstellposition der Oberschiene 2 in der Unterschiene 1 ver­ stellt werden soll, wird der Bolzen 11.4 durch Verschwenken des Bedienhebels 14 entgegen der Federkraft der Federmittel nach un­ ten gedrückt, so daß die Flossen 11.3 außer Eingriff mit den Schlitzen 12 der Oberschiene 2 und den Schlitzen 10 der Unter­ schiene 1 kommen. Diese Situation ist in Fig. 5 dargestellt. Die Oberschiene 2 kann nun in der Unterschiene 1 verschoben werden. Wenn die gewünschte Längs-Einstellposotion erreicht ist, wird die auf den Bolzen 11.4 nach unten wirkende Kraft aufgehoben und die Flossen 11.3 tauchen in die der gewählten Sitz- Einstellposition entsprechenden Schlitze 10 der Unterschiene 1 ein. Sollte die Position der Flossen 11.3 nicht deckungsgleich mit den Schlitzen 10 sein, hilft eine leichte Hin- und Herbewe­ gung der Oberschiene 2, um ein Einfädeln der Flossen 11.3 in die entsprechenden Schlitze 10 zu erleichtern.

Bei der geschilderten Längsverstellung der Oberschiene 2 in der Unterschiene 1 drücken die Stirnränder 8.1 der Ausschnitte 8 in den inneren Flanschteilen 2.2 der Oberschiene 2 gegen die zu­ geordneten Stirnflächen 7.3 der Mutter 7. Aufgrund dieser Druck­ kraft wird die Mutter 7 auf dem Gewinde 5.1 der Gewindespindel 5 in Drehung versetzt. Ihr Außengewinde 7.1 läuft dabei aufgrund des Spiels frei in den Schlitzen 10 der Schlitzreihe 9 um und behindert somit die Längsverstellung der Oberschiene 2 in der Unterschiene 1 nicht.

An den Übergängen der Gewindespindel 5 zu den Lagerböcken 6 sind Sollbruchstellen 15 vorgesehen, die - wie insbesondere aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht - durch eine Durchmesser-Reduzierung der Spindel 5 gebildet sind. Im Falle eines Front-Crashes reißt die in den Fig. 1 und 2 dargestellte hintere Sollbruchstelle 15, wobei die Fahrtrichtung in diesen Figuren durch einen Pfeil 16 angedeutet ist. Dieses Reißen der Gewindespindel 5 ist in Fig. 9 schematisch dargestellt. Es ermöglicht eine relative Nachvorn­ verlagerung der Gewindespindel 5 gegenüber der Unterschiene 1. Aufgrund dieser Verlagerung schlagen die Flanken 7.2 des Außen­ gewindes 7.1 der Mutter 7 gegen die in Verlagerungsrichtung lie­ genden Stirnflächen 10.1 der Schlitze 10. Diese Situation ist in Fig. 10 dargestellt. Da der Steigungswinkel des Außengewindes 7.1 der Mutter 7 aufgrund des großen Durchmessers unterhalb der Selbsthemmungsgrenze liegt, gerät die Mutter 7 nicht in Drehung, so daß die Oberschiene 2 sicher an der Unterschiene 1 verriegelt ist und die Crashkräfte aus dem Sitz über die Oberschiene 2 und die Unterschiene 1 in die Karosserie abgeleitet werden.

Claims (4)

1. Sitzschienenpaar für längsverstellbare Kraftfahrzeugsitze mit einer karosseriefesten Unterschiene und einer daran längsverschiebbar geführten Oberschiene, die einen Innenraum zwischen sich einschließen, wobei die Oberschiene über erste Verriegelungsmittel in wählbaren Längs-Einstellpositionen mit der Unterschiene verrastbar ist und zweite Verriege­ lungsmittel vorgesehen sind, die im Crashfall eine zusätzli­ che Verriegelung zwischen Ober- und Unterschiene herstellen, und in dem Innenraum (4) eine sich in Längsrichtung erstre­ ckende, drehfest an der Unterschiene (1) gelagerte Gewinde­ spindel (5) mit großer Steigung (5.1) (Bewegungsschraube) angeordnet ist, auf der eine Mutter (7) mit einem Außenge­ winde (7.1) gleicher Steigung sitzt, die durch Verschieben der Oberschiene (2) in Anschlag mit dieser auf der Gewinde­ spindel (5) umläuft, wobei ihr Außengewinde (7.1) bei norma­ ler Belastung berührungslos mit Schlitzen (10) von Schlitz­ reihen (9) kämmt, die beidseitig von der Gewindespindel (5) in deren Längserstreckung in der Unterschiene (1) vorgesehen sind und eine axiale Verlagerung der Gewindespindel (5) re­ lativ zur Unterschiene (1) bei im Crashfall auftretenden Be­ lastungen unter Aufhebung des Spiels zwischen dem Außenge­ winde (7.1) der Mutter (7) und den Schlitzen (10) möglich ist.

2. Sitzschienenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme der Mutter (7) bei relativen Längsverlage­ rungen zwischen Unterschiene (1) und Oberschiene (2) durch in der Oberschiene (2) vorgesehene Aussparungen (8) erfolgt, an deren Stirnränder (8.1) die Stirnflächen (7.3) der Mutter (7) anliegen.

3. Sitzschienenpaar nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Möglichkeit der axialen Verlagerung der Gewindespindel (5) relativ zur Unterschiene (1) im Crashfall durch an den Enden der Gewindespindel (5) vorgese­ hene Sollbruchstellen (15) realisiert ist.

4. Sitzschienenpaar nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die in der Unterschiene (1) vorge­ sehenen Schlitzreihen (9) gleichzeitig der Verrastung der Oberschiene (1) in wählbaren Längs-Einstellpositionen an der Unterschiene (1) dienen.