DE102007039862A1

DE102007039862A1 - Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, sowie ein Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102007039862A1
Application number: DE102007039862A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schrimpl; Matthias Baudler; Sven Sinne; Christina Schwerdtner; Dirk Hilser; Jochen Hofmann
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-24
Also published as: DE102007039862B4

Abstract

Es wird eine Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1'''), insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzträger (2), mit einem Befestigungsträger und mit einem sich entlang einer Längsachse (12) erstreckenden Schwenkträger (5, 5') angegeben, der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse (12) schwenkbar über eine erste Anlenkstelle (6) an dem Befestigungsträger angelenkt ist und der um eine zur ersten Achse parallelen Achse schwenkbar über eine zweite Anlenkstelle (7) an dem Sitzträger (2) angelenkt ist, wobei der Schwenkträger (5) entlang der Längsachse (12) zwischen den Anlenkstellen (6, 7) einen Teilbereich (11) mit einer quer zur Längsachse (12) reduzierten Breite umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzträger, mit einem Befestigungsträger und mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Schwenkträger, der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse schwenkbar über eine erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkt ist und der um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse schwenkbar über eine zweite Anlenkstelle an dem Sitzträger angelenkt ist. Weiter betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugsitz mit einer derartigen Sitzhöhenverstelleinrichtung.
Eine derartige Sitzhöhenverstelleinrichtung ist zur Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen. Dabei ist der Sitzträger üblicherweise mit einem Befestigungsträger, beispielsweise einer auf einer Unterschiene des Kraftfahrzeugs montierbaren Oberschiene, über eine Anzahl von Schwenkträgern z. B. unter Ausbildung eines Viergelenk-Koppelgetriebes zwangsgeführt verbunden. Häufig ist hierbei die Anlenkung des Sitzträgers an dem Befestigungsträger symmetrisch beidseits des Kraftfahrzeugsitzes ausgebildet. Insbesondere sind somit zwei hintere Schwenkträger vorgesehen, die in einem, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, hinteren Bereich des jeweiligen Befestigungsträgers angebracht sind und den Sitzträger in seinem hinteren Bereich unterstützen. Zur Unterstützung des Sitzträgers in seinem Vorderbereich kann beispielsweise jeweils ein vorderer Schwenkträger vorgesehen sein oder alternativ auch eine andere Vorrichtung, beispielsweise eine gekrümmte Führung für Achsstifte.
Die Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei im Wesentlichen durch eine Auslenkung des über die erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkten Schwenkträgers realisiert, der gelenkig über die zweite Anlenkstelle mit dem gegenüber dem Befestigungsträger beweglichen Sitzträger verbunden ist.
Durch eine Auslenkung des Schwenkträgers wird der Abstand des Sitzträgers gegenüber dem Befestigungsträger verändert.
Im Fall eines Crashs des Kraftfahrzeugs, d. h. einer abrupten Beschleunigung durch einen Aufprall auf ein Hindernis oder dergleichen, erfährt ein auf dem Kraftfahrzeugsitz befindlicher Insasse insbesondere eine unkontrollierbare Bewegung relativ zum Kraftfahrzeugsitz, die unerwünschte Verletzungen nach sich ziehen kann. Zur Verringerung einer derartigen Verletzungsgefahr wird in der DE 199 53 758 C1 ein Schwenkträger angegeben, der aus mindestens zwei, voneinander getrennt aufgebauten Schichten unterschiedlicher Knicksteifigkeit aufgebaut ist, wobei die Schicht mit geringerer Knicksteifigkeit zum Ausknicken unter Überlast ausgebildet ist und die Schicht mit größerer Knicksteifigkeit um einen vorgegebenen Weg längsverschieblich ist. Dadurch wird ein Teil der im Falle eines Crash's auftretenden Energie durch eine Verformung des Schwenkträgers aufgefangen, so dass sich die auf einen Insassen wirkende Belastung reduziert. Mit anderen Worten erweicht sich für den Insassen der Kraftfahrzeugsitz durch eine entsprechende Verformung des Schwenkträgers.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, anzugeben, die die Belastung, die auf einen Fahrzeuginsassen während eines Crash's wirkt, verringert. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen entsprechend ausgestalteten Kraftfahrzeugsitz mit denselben Vorteilen anzugeben.
Die erstgenannte Aufgabe wird dabei erfindungsgemäß gelöst durch eine Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Befestigungsträger und mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Schwenkträger, der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse schwenkbar über eine erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkt ist und der um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse schwenkbar über eine zweite Anlenkstelle an dem Sitzträger angelenkt ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Schwenkträger entlang der Längsachse zwischen den Anlenkstellen einen Teilbereich mit einer quer zur Längsachse reduzierten Breite umfasst.
Bei einem Crash des Kraftfahrzeugs werden über die Anlenkstellen Kräfte auf den den Sitzträger unterstützenden Schwenkträger übertragen. Derartige Kräfte wirken insbesondere als Scher-, Stauch- oder Zugkräfte.
Durch das Vorsehen eines in der Breite reduzierten Teilbereichs wird im Falle eines Energieeintrags beispielsweise im Falle eines Auffahrunfalls, wobei durch die Trägheit des Kraftfahrzeugsitzes eine Krafteinwirkung auf den Schwenkträger über die beiden Anlenkstellen erfolgt, eine definierte Verformung des Schwenkträgers an der vorgegebenen Schwachstelle, nämlich ein Abknicken gegenüber der Längsachse zugelassen. Durch diese Verformung verkürzt sich der Abstand zwischen den Anlenkstellen des Schwenkträgers. Mit anderen Worten gibt gewissermaßen der auf dem Schwenkträger ruhende Kraftfahrzeugsitz nach, so dass die Verletzungsgefahr für einen sitzenden Insassen verringert wird.
Durch diese Ausgestaltung lässt sich insbesondere bei niederen Auffahrgeschwindigkeiten von weniger als 20 km/h eine elastische Verformung des Schwenkträgers erzielen, so dass die Sitzhöhenverstelleinrichtung nach einem derartigen Crash weiter eingesetzt bleiben kann. Durch eine derartige definierte Verformung wird eine Peitschenhieb-Bewegung des Insassen im Falle eines Auffahrunfalls, die zu Kopfverletzungen oder zu einem sogenannten Schleudertrauma führen kann, vermieden, da der Kraftfahrzeugsitz über eine entsprechende Verformung des Schwenkträgers einen Teil der Energie aufnehmen kann.
Im Falle höherer Auffahrgeschwindigkeiten wird sich der Schwenkträger dauerhaft plastisch verformen. Durch das Zulassen einer definierten Verformung des Schwenkträgers ist es aber möglich, die übrigen Sitz- oder Lehnenbauteile steifer auszuführen. Die Gefahr eines Einkickens von Strukturbauteilen wird vermindert. Durch die Ausgestaltung des in der Breite reduzierten Teilbereichs ist ein gezieltes Deformationsverhalten steuerbar.
Der Schwenkträger kann beispielsweise als ein Metallblech oder auch als eine Metallplatte gegeben sein. Der Teilbereich reduzierter Breite kann dann beispielsweise durch das Einbringen einer Materialausnehmung wie beispielsweise einer Einkerbung oder dergleichen realisiert werden. Eine derartige Materialausnehmung kann insbesondere durch eine Ausstanzung eingebracht werden. Der Schwenkträger kann beispielsweise eine längliche Form besitzen, die sich in ihrer Längenausdehnung im Wesentlichen entlang der Längsachse erstreckt. Die längliche Form kann beispielsweise als eine ovale oder keilförmige Form gegeben sein. Die Form des Schwenkträger kann dabei sowohl symmetrisch, als auch unsymmetrisch oder unregelmäßig sein.
Zur Anlenkung des Schwenkträgers kann im Bereich der beiden Anlenkstellen des Schwenkträgers beispielsweise jeweils eine Bohrung oder ein Langloch vorgesehen sein, über die die Anlenkung des Schwenkträgers an den Befestigungsträger einerseits und an den Sitzträger andererseits beispielsweise mittels eines Lagerbolzens realisiert ist. Die Achse eines derartigen Lagerbolzens stimmt dann im Wesentlichen mit der ersten bzw. mit der zweiten Achse überein. Auch sind zur Ausbildung der Anlenkstellen reibungsmindernde Dreh- oder Wälzlager vorstellbar.
Der Befestigungsträger kann beispielsweise als eine Oberschiene gegeben sein, welche zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes mit einer am Boden des Kraftfahrzeugs angebrachten Unterschiene zusammenwirkt. Der Befestigungsträger kann aber ebenso als ein Teil der Fahrzeugkarosserie selbst, häufig als ein Teil des Fahrzeugbodens, gegeben sein oder auch als eine Anzahl von Lagerböcken, welche mit dem Fahrzeugboden oder mit der Oberschiene verbunden sind.
Der Sitzträger ist mittels des oder der Schwenkträger gegenüber dem Befestigungsträger in der Höhe bewegbar und ist hierzu insbesondere über die gelenkig angekoppelten Schwenkträger mit dem Befestigungsträger nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes verbunden und somit zwangsgeführt. Eine Verstellung der Höhe des Sitzträgers gegenüber dem Befestigungsträger wird dabei hauptsächlich über eine Schwenkung des Schwenkträgers realisiert. Der Sitzträger kann beispielsweise als eine Sitzunterschale eines Kraftfahrzeugsitzes gegeben sein.
Vorteilhafterweise fluchtet eine Außenkante des Teilbereichs mit dem Rand des Schwenkträgers. Ein derartig ausgestalteter Schwenkträger ist insbesondere einfach herzustellen. Beispielsweise kann der Schwenkträger zunächst in einer Grundform hergestellt werden, aus der eine Materialausnehmung herausgestanzt oder herausgefräst wird. Des Weiteren kann das Steifigkeitsverhaltens des Schwenkträgers in Hinblick auf eine erwünschte Deformation unter einer Krafteinwirkung auf einfache Art gezielt eingestellt werden. Der Schwenkträger wird bei einer derartigen Ausgestaltung vordefiniert von der Seite der fluchtenden Außenkante Wegknicken.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verläuft eine zurückversetzte Innenkante des Teilbereichs im Wesentlichen in Richtung der Längsachse. Die Steifigkeit des Schwenkträgers gegenüber einer einwirkenden Kraft kann in dieser Ausführung einfach durch die Wahl der Breite des Teilbereichs in einer quer zur Längsachse verlaufenden Richtung gezielt beeinflußt und gesteuert werden.
Bevorzugterweise verläuft die Innenkante in einem spitzen Winkel zur Längsachse oder ist konkav ausgebildet. Dadurch wird die Vorhersehbarkeit der Deformation erhöht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stößt die zurückversetzte Innenkante des Teilbereichs beidendseitig gegen im Wesentlichen in Querrichtung zum Rand des Schwenkträgers verlaufende Querkanten. In dieser Ausführung ist es auf besonders einfache Art möglich das Steifigkeitsverhalten des Schwenkträgers in Hinblick auf das Deformationsverhalten zu beeinflußen, da das Steifigkeitsverhalten einfach durch die Wahl der Länge der Innenkante und der Querkanten vorherbestimmt werden kann. Die zwischen der Innenkante und den Querkanten gebildeten Ecken sind einer hohen Druck- oder Zugbelastung ausgesetzt, wodurch definierte Knickbereiche geschaffen sind. Der Schwenkträger wird sich bei einer stauchenden Krafteinleitung durch ein Aufeinanderzubewegen der Querkanten unter Stauchung des Teilbereichs definiert verformen.
Bevorzugterweise sind dabei die Innenkante und die Querkanten derart ausgebildet, dass bei einer insbesondere plastischen Verformung des Schwenkträgers die Querkanten zu einem Aufeinanderliegen kommen, bevor eine Rissbildung in dem Teilbereich reduzierter Breite auftritt. Beim Einwirken einer kritischen Kraft, die insbesondere bei einem Auffahrunfall mit erhöhter Geschwindigkeit über die Anlenkstellen auf den Schwenkträger wirkt, bewegen sich somit die Querkanten unter einer plastischen Verformung aufeinander zu, und kommen im Laufe der Deformation schließlich in Berührung. Eine weitere Verformung ist dann aufgrund des Formschlusses der beiden Querkanten nicht mehr möglich. Ein Abreißen des Schwenkträgers bei Auffahrunfällen hoher Geschwindigkeit wird somit verhindert. Des Weiteren bleibt die Funktionsfähigkeit des Schwenkträgers im Rahmen der Sitzhöhenverstelleinrichtung auch nach einem Crash, wenn auch im verformten Zustand, erhalten werden.
Vorteilhafterweise sind die Querkanten zueinander komplementär ausgebildet. Dadurch kann das Aufeinandersetzen der Querkanten in besonders günstiger Weise, ohne eine weitere Deformation der Querkanten an sich, erfolgen.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist eine Querkante eine zapfenartige Ausstülpung auf und die andere Querkante weist eine Ausnehmung zu einer Aufnahme der zapfenartigen Ausstülpung bei einer plastischen Verformung auf. Bei einer unfallbedingten Deformation des Schwenkträgers bewegen sich die Querkanten des Schwenkträgers aufeinander zu, womit sich die zapfenartige Ausstülpung in Richtung auf die Ausnehmung zu bewegt, und bei einem entsprechenden Verformungsgrad von ihr aufgenommen wird. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die Querkanten nach einer plastischen Verformung derart aufeinander stützen dass die Funktionsfähigkeit der Sitzhöhenverstelleinrichtung sicher erhalten bleibt.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Ausnehmung zu einer scherenartigen Aufnahme der Ausstülpung ausgelegt. Insbesondere liegen die Ausnehmung bzw. deren Randzonen und die Ausstülpung nicht vollständig in einer gemeinsamen Ebene, so dass die Ausstülpung mit der Ausnehmung scherenartig in Eingriff kommen kann. Dafür ist beispielsweise eine die Ausnehmung randende Kante gegenüber der Ausstülpung senkrecht zur Längsrichtung verdreht oder abgebogen, so dass eine Art Fangtrichter gebildet wird. In dieser Ausführung wird berücksichtigt, dass es durch Einwirken von Kräften beispielsweise im Falle eines Crashs insbesondere zu einer Seiten- oder Scherbelastung des Schwenkträgers kommen kann. Hierdurch kann die Ausstülpung aus der Ebene der Ausnehmung herausbewegt bzw. zu dieser Ebene verdreht werden. Durch die scherenartige Aufnahme wird auch im Falle einer derartigen Deformation des Schwenkträgers die Ausstülpung sicher in der Ausnehmung aufgenommen. Zusätzlich wird eine Erhöhung der Seiten-Stabilität des Schwenkträgers erreicht.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Schwenkträger im Bereich der ersten Anlenkstelle in einer Ebene senkrecht zur Längsachse gekröpft. Dies ist vor allem beim Einwirken sehr großer Kräfte in einer Hauptbelastungsrichtung von Vorteil. Durch die Kröpfung wird ein zusätzlicher Verformbereich des Schwenkträgers geschaffen, so dass der Schwenkträger insgesamt mehr Energie aufnehmen kann.
In einer weiter zweckmäßigen Ausführung ist eine Schubstange zum Antrieb des Schwenkträgers vorgesehen ist, wobei der Schwenkträger eine dritte Anlenkstelle umfasst, über die die Schubstange an dem Schwenkträger angelenkt ist. Über die Schubstange wird insbesondere mittels eines elektrischen Motors eine elektrische Sitzhöhenverstellung ermöglicht. Dabei wirkt der von einem Insassen betätigbare elektrische Antrieb in der Regel über einen Spindelantrieb auf die Schubstange, die zu einer Schwenkbewegung des Schwenkträgers und somit zu einer Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes führt. Insbesondere befindet sich zum Angriff der Schubstange die dritte Anlenkstelle im gekröpften Bereich des Schwenkträgers. Damit kann insgesamt eine raumsparende Anordnung geschaffen werden.
Zeckmäßigerweise sind der Sitzträger und der Befestigungsträger nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt, wobei dem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen hinterem Teil des Sitzträgers der vorbeschriebene Schwenkträger zugeordnet ist. Eine Höhenverstellung des Sitzträgers, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wird häufig mittels eines Viergelenk-Koppelgetriebes realisiert und ist auf konstruktiv einfache Weise realisierbar. Die größte Last des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei aufgrund der gegebenen Gewichtsverteilung über den oder die hinteren Schwenkträger getragen, so dass die Anordnung eines hinteren Schwenkträgers mit dem angegebenen Teilbereich reduzierter Breite das Verletzungsrisiko eines sitzenden Insassen deutlich und insbesondere auch im Falle eines Heck-Crah's mindert.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kraftfahrzeugsitz, mit einer vorbeschriebenen Sitzhöhenverstelleinrichtung.
Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, zwei Befestigungsträger mit einem Sitzträger jeweils nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes zu verbinden, und dem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinteren Teil jedes Befestigungsträgers jeweils ein vorbeschriebenen Schwenkträger zuzuordnen.
Mit anderen Worten weist der Sitzträger beidseits symmetrisch jeweils ein Viergelenk-Koppelgetriebe zur Sitzhöhenverstellung gegenüber dem oder den Befestigungsträgern auf.
Die Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes gegenüber dem Fahrzeugboden bzw. dem Befestigungsträger geschieht dabei im Wesentlichen über eine Schwenkung der Schwenkträger, welche den Sitzträger und die Befestigungträger gelenkig miteinander verbinden. Für eine elektrische Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes sind insbesondere ein hinterer Schwenkträger an eine Schubstange eines Getriebes gekoppelt. Die Schubstange wird üblicherweise von einem elektrischen Motor betrieben und bewegt den Schwenkträger derart, dass der Schwenkträger eine Schenkung ausführt, wodurch der Sitzträger sich gegenüber dem Befestigungträger hebt oder senkt. Für eine manuelle Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes kann ein oder jeder Schwenkträger mit einem, mit einer Verzahnung versehenen Antriebshebel gekoppelt sein, der über ein Handrad betätigbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
1: eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes in einer ersten Ausführungsform,
2: eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes in einer zweiten Ausführungsform,
3: eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes in einer dritten Ausführungsform,
4a: einen Schwenkträger mit einem Teilbereich reduzierter Breite in einem undeformierten Zustand,
4b: den Schwenkträger gemäß 4a in einem ersten Verformungszustand und
4c: den Schwenkträger gemäß 4b in einem zweiten Verformungszustand,
5: eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes in einer vierten Ausführungsform,
6a: einen weiteren Schwenkträger mit einer Ausstülpung der Querkante in einem undeformierten Zustand,
6b: eine Schrägansicht des undeformierten Schwenkträgers gemäß 6a und
6c: den Schwenkträger gemäß 6a in einem deformierten Zustand.
In 1 ist eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugsitz in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Sitzhöhenverstelleinrichtung 1 umfasst einen Sitzträger 2, der mit einer Längsverstellschiene 3 nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes mittels eines in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs vorderen und eines hinteren Schwenkträgers 5 bzw. 5' verbunden ist. Die Längsverstellschiene 3 ist dabei über eine am Boden eines Kraftfahrzeugs montierten Unterschiene verschieblich geführt und ihr gegenüber verrastbar ist. Das Viergelenk-Koppelgetriebe ist dabei symmetrisch beidseits des Sitzträgers 2 angeordnet.
Jeder Schwenkträger 5, 5' ist an der Längsverstellschiene 3 über eine erste Anlenkstelle 6 und an dem Sitzteil 2 über eine zweite Anlenkstelle 7 drehbar angelenkt. Die Höhenverstellung des Sitzträgers 2 gegenüber der Längsverstellschiene 3 geschieht über eine Schwenkbewegung der Schwenkträger 5, 5'. Bei der dargestellten Ausführungsform wird hierzu einer der hinteren Schwenkträger 5' manuell betätigt. Dazu ist einer der hinteren Schwenkträger 5' in nicht dargestellter Weise mit einem mit einer Verzahnung versehenen Antriebshebel gekoppelt, der mittels eines Handrads angetrieben wird.
Die hinteren Schwenkträger 5' weisen infolge einer Materialausnehmung 10 einen Teilbereich 11 mit einer quer zu ihrer Längsachse 12 reduzierten Breite auf. Der Schwenkträger 5' ist dabei so angeordnet, dass die mit seiner Außenseite fluchtende Außenkante 9 des Teilbereichs 11 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach hinten weist. Mit anderen Worten ist die Materialausnehmung 10 in Fahrtrichtung vorne jeweils in die hinteren Schwenkträger 5' eingebracht. Es hat sich nämlich durch umfangreiche Untersuchungen gezeigt, dass bei der dargestellten Ausführungsform mit einer manuellen Sitzhöhenverstellung im Falle eines Crash's insbesondere Biegekräfte auf den Schwenkhebel 5 wirken, die von dem dargestellten Schwenkhebel 5' bei der gezeigten Orientierung durch eine definierte Verformung quer zur Längsrichtung 12 aufgenommen werden.
Die Materialausnehmung 10 des gezeigten Schwenkträgers 5' wird im Wesentlichen von zwei leicht abgeschrägten Querkanten 13 und einer im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 12 verlaufenden Innenkante 14 gebrandet. Der Übergang zwischen der zurückversetzten Innenkante 14 und den Querkanten 13 ist dabei gerundet ausgeführt. Der Abstand der Querkanten 13 zueinander liegt in dieser Ausführungsform bei in etwa 20 bis 25 mm.
Durch den Teilbereich 11 mit reduzierter Breite wird die Steifigkeit der hinteren Schwenkträger 5' gezielt geschwächt. Bereits bei einer relativ geringen Belastung, beispielsweise aufgrund eines Heckcrashs des Kraftfahrzeugs mit einer Geschwindigkeit von weniger als 20 km/h, werden die hinteren Schwenkträger 5' elastisch deformiert. Bei einer höheren Belastung werden die hinteren Schwenkträger 5' durch eine dauerhafte Krümmung um die Materialausnehmung 10 plastisch verformt. Durch die elastische oder plastische Verformung der hinteren Schwenkträger 5' wird im Falle eines Crash's ein Teil der kinetischen Energie in eine Verformung abgeleitet. Dadurch kann insbesondere eine Peitschenhieb-Bewegung des Kopfes eines sitzenden Insassen, vermieden werden, da der Kraftfahrzeugsitz durch die Deformierung der hinteren Schwenkträger 5' nachgibt. Die Anlenkstellen 6 und 7 wandern durch die Deformation aufeinander zu. Die Belastung eines sitzenden Fahrzeuginsassen wird deutlich verringert.
In 2 ist eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' für einen Kraftfahrzeugsitz in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Diese Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' weist einen elektrischen Antrieb zur Sitzhöhenverstellung auf. Man erkennt hierzu eine mittels eines Motors 18 angetriebene Schubstange 19, die zur Höhenverstellung über eine nicht sichtbare weitere Anlenkstelle mit einem hinteren Schwenkträger 5' verbunden ist. Über einen Spindelantrieb wird die Schubstange 19 lateral verstellt, wodurch eine Verschwenkung des hinteren Schwenkträgers 5' und somit eine Höhenverstellung resultiert. Entsprechend der Darstellung in 1 weist die Sitzhöhenverstellung 1' wiederum einen Sitzträger 2 auf, der mit einer Längsverstellschiene 3 nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt ist. Das Viergelenk-Koppelgetriebe ist wiederum beidseits des Sitzträgers bis auf den Antrieb symmetrisch angeordnet.
Im Unterschied zu 1 weisen die in Fahrtrichtung 4 hinteren Schwenkträger 5' eine Materialausnehmung 10 auf, die in Fahrtrichtung 4 hinten eingebracht ist. Die Materialausnehmung 10 umfasst dabei jeweils eine zapfenartige Ausstülpung 15, die einem auf der Gegenseite angeordneten Zapfen mit einer Ausnehmung 16 im Wesentlichen gegenüber liegt. Bei einer Deformation des Schwenkträgers 5 infolge einer kritischen Krafteinwirkung, bei der sich die die Ausstülpung 15 und den Zapfen mit der Ausnehmung 16 tragenden Querkanten 13 aufeinander zu bewegen, nimmt die Ausnehmung 16 die zapfenartige Ausstülpung 15 auf.
Infolge der Anlenkung der Schubstange 19 ergibt sich im Falle eines Crash's eine Krafteinwirkung auf die hinteren Schwenkträger 5', die im Unterschied zu 1 durch eine rechtsgekrümmte definierte Deformation der Schwenkträger 5' aufgefangen werden kann. Zu einer Kompensation der auftretenden Kräfte ist die Ankoppelung des Schwenkträgers 5 so vorgesehen, dass eine durchgehende Außenkante 9 des Teilbereichs 11 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
In 3 ist eine weitere Variante einer Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' gezeigt. Auch diese Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' weist eine elektrische Sitzhöhenverstellung auf. Man erkennt hierzu die mittels eines Motors 18 angetriebene Schubstange 19, die über eine dritte Anlenkstelle 20 an dem gezeigten hinteren Schwenkträger 5'ankoppelt. Entsprechend den Darstellungen in 1 und 2 ist auch der Sitzträger 2 der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' mit einer Längsverstellschiene 3 nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes mittels des vorderen und des hinteren Schwenkträgers 5 bzw. 5' gekoppelt. Bis auf den Antrieb ist das Viergelenk-Koppelgetriebe wiederum symmetrisch beidseits des Sitzträgers 2 vorgesehen.
Für eine definierte Deformation weisen die hinteren Schwenkträger 5' eine deutliche Ausnehmung 10 auf, die in Fahrtrichtung 4 des Kraftfahrzeugs hinten geöffnet ist. Eine detaillierte Darstellung des in 3 dargestellten Schwenkträgers 5 ist in 4a gegeben.
In den 4 sind drei detaillierte Ansichten des in 3 dargestellten hinteren Schwenkträgers 5' dargestellt. Dabei zeigen die 4a bis 4c denselben Schwenkträger 5' in unterschiedlichen Verformungsstadien. In 4a ist der Schwenkträger 5' in einem undeformierten Zustand dargestellt. 4b zeigt den selben Schwenkträger 5' in einem ersten Verformungszustand. 4c zeigt den Schwenkträger 5' in einem, gegenüber dem ersten Verformungszustand noch weiter verformten, zweiten Verformungszustand.
Der aus 4a entnehmbare Schwenkträger 5' ist in seinem undeformierten Zustand im Wesentlichen plattenförmig und erstreckt sich entlang einer Längsachse 12. In den Schwenkträger 5' sind drei Bohrungen 22 eingebracht, über die die Anlenkstellen 6, 7 und 20 gem. 3 gebildet sind. Über die erste Anlenkstelle 6 ist der Schwenkträger 5 gelenkig mit einem Befestigungträger, beispielsweise der in 3 dargestellten Längsverstellschiene 3, verbunden. Über die zweite Anlenkstelle 7 ist der Schwenkträger beispielsweise einem in 3 dargestellten Sitzträger 2 angelenkt. Über die dritte Anlenkstelle 20 erfolgt beispielsweise die Ankoppelung der in 3 dargestellten Schubstange 19 für den elektrischen Antrieb. Im Bereich der für die dritte Anlenkstellen 20 vorgesehenen Bohrung 22 ist der Schwenkträger 5' quer zur Längsrichtung 12 gekröpft. Dies wird durch die eingezeichneten Linien 24 angedeutet. Die Ankoppelung des gezeigten Schwenkträgers 5' ist dabei so vorgesehen, dass seine durchgehende Außenkante 9 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
Der Schwenkträger 5 weist eine deutliche Materialausnehmung 10 auf, die im Wesentlichen quer zur Längsachse 12 eingebracht ist. Hierdurch entsteht ein Teilbereich 11, der quer zur Längsachse 12 eine reduzierte Breite besitzt. Die Materialausnehmung 10 wird im Wesentlichen von einer zurückversetzten Innenkante 14 des Teilbereichs 11 und zwei leicht gekrümmten Querkanten 13 gerandet. Der Abstand der Querkanten 13 zueinander liegt dabei in etwa zwischen 36 mm und 24 mm. Der Abstand der Innenkante 14 und der Außenkante 9 des Teilbereichs 11 liegt bei der dargestellten Ausführungsform zwischen 20 und 25 mm, bei einer alternativen, eine höhere Steifigkeit aufweisenden Ausführungsform des Schwenkträger 5' in etwa zwischen 30 und 40 mm. Die zurückversetzte Innenkante 14 ist in einem spitzen Winkel gegenüber der Längsrichtung 12 geneigt.
Durch die Materialausnehmung 10 ist die Steifigkeit des Schwenkträgers 5' bereichsweise derart reduziert, dass bei dem Einwirken einer Kraft auf den Schwenkträger 5' über die Anlenkstellen sich dieser definiert zunächst elastisch und bei Erhöhung der Kräfte plastisch verformt. Der Schwenkträger 5' krümmt sich gemäß 4a mit einer Rechtskrümmung.
Durch die Ecken 21 zwischen Innenkante 14 und den Querkanten 13 werden definiert Knickstellen geschaffen, entlang derer sich bei Krafteinwirkung über die Anlenkstellen der Schwenkträger 5' primär abknicken wird. Infolge eines derartigen Einknickens bewegen sich die komplementär zueinander ausgebildeten Querkanten 13 aufeinander zu und geraten schließlich in Kontakt. Hierdurch verbleibt auch im Falle eines starken Crash's mit einer einhergehenden starken Deformation der hinteren Schwenkträger 5' eine genügende Reststeifigkeit, so dass die Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' weiter in Funktion bleiben kann. Der Sitzträger 2 wird insbesondere sicher weiter getragen.
In 4b ist der Schwenkträger 5 nun im Anfangsstadium einer Deformation dargestellt. Eine derartige Deformation wird insbesondere durch Kräfte, wie sie im Fall eines Heckcrashs auf den Schwenkträger 5 wirken verursacht. Durch die plastische Deformation haben sich die Querkanten 13 aufeinander zu bewegt und der Abstand der ersten 6 und der zweiten Anlenkstelle 7 hat sich verringert. Die Innenkante 14 ist verschwunden. In einem Teilbereich stützen sich bereits die Querkanten 13 aufeinander ab.
In 4c ist der Schwenkträger 5 in einem Zustand nach einem heftigen Heckcrash dargestellt. Im Vergleich zu 4b ist der Schwenkträger in 4c noch weiter deformiert. Die Querkanten 13 haben sich in Teilen ihrer ursprünglichen Länge aufeinander gesetzt, wodurch die Steifigkeit des Schwenkträger 5 wieder erhöht wird. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit des Schwenkträgers 5, beispielsweise im Rahmen einer Sitzhöhenverstelleinrichtung für einen in 3 dargestellten Kraftfahrzeugsitz 1, auch nach einem Unfall erhalten werden.
In 5 ist eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' für einen Kraftfahrzeugsitz in einer vierten Ausführungsform dargestellt.
Die Materialausnehmung 10 der hinteren Schwenkträger 5' ist in Fahrtrichtung 4 hinten eingebracht. Die Materialausnehmung 10 wird im Wesentlichen von zwei Querkanten 13 und einer im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 verlaufenden Innenkante 14 gerandet. Die hier in der Zeichung obere Querkante 13 weist eine Ausstülpung 15 auf, die einer Ausnehmung 16 im Wesentlichen gegenüber liegt. Die Ausnehmung 16 wird dabei an einer Seite von einem im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 verlaufenden Zapfen 26 begrenzt und an der dem Zapfen 26 gegenüberliegenden Seite von einer Trägerspitze 27. Der Zapfen 26 ist aus der Blattebene nach vorne aus dem Schwenkträger 5' herausgeprägt. Dadurch liegen der Zapfen 26 und die Trägerspitze 27 zumindest nicht vollständig in einer gemeinsamen Ebene, wodurch sich eine scherenartige Ausbildung der von dem Zapfen 26 und der Trägerspitze 27 gerandeten Ausnehmung 16 ergibt. Bei einer Deformation des Schwenkträgers 5', beispielsweise infolge eines Crashs, nimmt die Ausnehmung 16 infolge des Zapfens 26 die Ausstülpung 15 scherenartig auf. Dadurch wird z. B. auch bei einem Verdrehen des Schwenkträgers 5' infolge einer Deformation, wobei sich die Querkanten 13 aus einer gemeinsamen Ebene heraus bewegen, eine bei einer hinreichenden Verformung formschlüssige Aufnahme der Ausstülpung 15 gewährleistet. Dadurch bleibt die Stabilität des Schwenkträgers 5' und dessen Funktionsfähigkeit, z. B. im Rahmen der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' gemäß 5, nach einem Crash erhalten Zu einer Sitzhöhenverstellung wird einer der hinteren Schwenkträger 5' manuell betätigt. Dazu ist einer der hinteren Schwenkträger 5' in nicht dargestellter Weise mit einem Antriebshebel gekoppelt, der mittels eines Handrads angetrieben wird.
In den 6 sind drei detaillierte Ansichten des in 5 dargestellten hinteren Schwenkträgers 5' dargestellt. Dabei zeigen die 6a bis 6c jeweils denselben Schwenkträger 5'. In 6a und 6b ist der Schwenkträger 5' in einem undeformierten Zustand dargestellt. Dabei zeigt die 6a den Schwenkträger 5' in einer Seitenansicht und die 6b denselben Schwenkträger 5' in einer Schrägansicht von unten. Die 6c zeigt den Schwenkträger 5' gemäß der 6a in einem deformierten Zustand.
Der aus 6a entnehmbare Schwenkträger 5' erstreckt sich in seinem undeformierten Zustand im Wesentlichen plattenförmig entlang der Längsachse 12 und weist drei Bohrungen 22 auf, über die die Anlenkstellen 6, 7 und 20 gemäß 5 gebildet sind. Über die erste Anlenkstelle 6 ist der Schwenkträger 5' gelenkig mit einem Befestigungträger, beispielsweise der in 5 dargestellten Längsverstellschiene 3, verbunden. Über die zweite Anlenkstelle 7 ist der Schwenkträger 5' beispielsweise einem in 5 dargestellten Sitzträger 2 angelenkt. Über die dritte Anlenkstelle 20 erfolgt beispielsweise die Ankoppelung an einen nicht näher dargestellten Antriebshebel, der zu einer manuellen Sitzhöhenverstellung mittels eines Handrads angetrieben wird. Die Ankoppelung des gezeigten Schwenkträgers 5' ist dabei so vorgesehen, dass seine durchgehende Außenkante 9 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
Die quer zur Längsachse 12 eingebrachte Materialausnehmung 10 des Schwenkträgers 5' wird im Wesentlichen von einer zurückversetzten, konkav ausgebildeten Innenkante 14 des Teilbereichs 11 reduzierter Breite und zwei Querkanten 13 gerandet.
Dabei weist eine der Querkanten 13, in diesem Fall die in der Zeichnung obere, die zapfenartige Ausstülpung 15 auf. Die Ausstülpung 15 schließt über einen im Wesentlichen parallel zur Außenkante 9 verlaufenden Steg 23 entlang der Außenseite des Schwenkträgers 5' ab, wobei der Steg 23 quer zur Längsachse 12 zur Blattebene nach oben abgebogen ist.
Die andere, untere Querkante 13 weist die der Ausstülpung 15 im Wesentlichen gegenüber liegende sich etwa V-förmig verengende Ausnehmung 16 auf. Die Ausnehmung 16 wird an einer Seite von dem Zapfen 26 begrenzt, wobei der Zapfen 26 aus der Blattebene nach vorne aus dem Schwenkträger 5' herausgeprägt ist. Dies wird durch die eingezeichneten Linien 24 angedeutet. An der dem Zapfen 26 gegenüberliegenden Seite wird die Ausnehmung 16 von der Trägerspitze 27 begrenzt. Durch die Herausprägung des Zapfens 26 liegt der Zapfen 26 nicht in einer Ebene mit der Ausstülpung 15 und der Trägerspitze 27, so dass eine Art Fangtrichter gebildet wird.
Bei einer definierten Verformung des Schwenkträgers 5' aufgrund der Materialausnehmung 10, beispielsweise infolge einer Krafteinwirkung bei einem Crash, krümmt sich der Schwenkträger 5' um die Materialausnehmung 10, so dass sich die Ausstülpung 15 auf die Ausnehmung 16 zu bewegt.
Durch die scherenartige Ausbildung der Ausnehmung 16 wird die Ausstülpung 15 bei einer hinreichenden Verformung des Schwenkträgers 5' letztlich unter Bildung eines formschlüssigen Anschlags scherenartig in der Ausnehmung 16 aufgenommen (vgl. 6c). Die Ausstülpung 15 wird selbst dann zuverlässig in der Ausnehmung 16 aufgenommen, wenn sich die Querkanten 13 bei der Krümmung des Schwenkträgers 5', beispielsweise infolge einer starken unfallbedingten Scherbelastung des Schwenkträgers 5', aus einer gemeinsamen Ebene hinaus bewegen oder gegeneinander verdrehen.
Zur Erhöhung der Stabilität im Falle einer Anschlagsbildung ist ein Anschlagsbereich 28 der Ausstülpung 15 versteift ausgeführt.
In 6b ist der undeformierte Schwenkträger 5' gemäß 6a aus einer anderen Perspektive gezeigt. Deutlich zu erkennen ist hier, wie der Steg 23 der Ausstülpung 16 rinnenartig abgebogen ist. Im Zusammenspiel mit dem angehobenen Zapfen 26 wird dadurch die scherenartige Aufnahme der Ausstülpung 15 in der Ausnehmung 16 weiter verbessert.
In 6c ist der Schwenkträger 5' in einem Zustand nach einem heftigen Crash dargestellt. Der Schwenkträger 5' wurde bei der plastischen Deformation, beispielsweise durch starke Scherkräfte gewissermaßen verdreht. Durch diese Deformation haben sich die Querkanten 13 aus der gemeinsamen Ebene hinausbewegt und sind formschlüssig in Eingriff gekommen. Die Querkanten 13 stützen sich in Teilbereichen aufeinander ab, wodurch die Steifigkeit des Schwenkträgers 5' wieder erhöht wird und dessen Funktionsfähigkeit, z. B. im Rahmen der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' für den in 5 dargestellten Kraftfahrzeugsitz 1 nach einem Crash erhalten bleibt.

1, 1', 1'', 1''': Sitzhöhenverstelleinrichtung
2: Sitzträger
3: Längsverstellschiene
4: Fahrtrichtung
5: Schwenkträger
6: erste Anlenkstelle
7: zweite Anlenkstelle
9: Außenkante
10: Materialausnehmung
11: Teilbereich
12: Längsachse
13: Querkante
14: Innenkante
15: zapfenartige Ausstülpung
16: Ausnehmung
17: Bohrung
18: Motor
19: Schubstange
20: dritte Anlenkstelle
21: Ecken
22: Bohrung
23: Steg
24: Linien
26: Zapfen
27: Trägerspitze
28: Anschlagskante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19953758 C1 [0005]

Claims

Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1'''), insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzträger (2), mit einem Befestigungsträger und mit einem sich entlang einer Längsachse (12) erstreckenden Schwenkträger (5, 5'), der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse (12) schwenkbar über eine erste Anlenkstelle (6) an dem Befestigungsträger angelenkt ist und der um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse schwenkbar über eine zweite Anlenkstelle (7) an dem Sitzträger angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkträger (5, 5') entlang der Längsachse (12) zwischen den Anlenkstellen (6, 7) einen Teilbereich (11) mit einer quer zur Längsachse (12) reduzierten Breite umfasst.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkante (9) des Teilbereichs (11) mit dem Rand des Schwenkträgers (5, 5') fluchtet.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zurückversetzte Innenkante (14) des Teilbereichs (11) im Wesentlichen in Richtung der Längsachse (12) verläuft.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante (14) in einem spitzen Winkel zur Längsachse (12) verläuft oder konkav ausgebildet ist.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zurückversetzte Innenkante (14) des Teilbereichs (11) beidendseitig gegen im Wesentlichen in Querrichtung zum Rand des Schwenkträgers (5, 5') verlaufende Querkanten (13) stößt.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante (14) und die Querkanten (13) derart ausgebildet sind, dass die Querkanten (13) bei einer plastischen Verformung des Schwenkträgers (5, 5') infolge einer überkritischen Krafteinleitung über die Anlenkstellen zu einem Aufeinanderliegen kommen, derart dass insbesondere eine Rissbildung in dem Teilbereich (11) reduzierter Breite vermieden wird.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkanten (13) zueinander komplementär ausgebildet sind.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querkante (13) eine zapfenartige Ausstülpung (15) aufweist und dass die andere Querkante (13) eine Ausnehmung (16) zu einer Aufnahme der zapfenartigen Ausstülpung (15) bei der plastischen Verformung des Schwenkträgers (5, 5') aufweist.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (16) zu einer scherenartigen Aufnahme der Ausstülpung (15) ausgelegt ist.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkträger (5, 5') im Bereich der ersten Anlenkstelle (6) quer zur Längsachse gekröpft ist.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schubstange (19) zum Antrieb des Schwenkträgers (5) vorgesehen ist, wobei der Schwenkträger (5, 5') eine dritte Anlenkstelle (20) umfasst, über die die Schubstange (19) an den Schwenkträger (5,5') angelenkt ist.
Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzträger (2) und der Befestigungsträger nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt sind, wobei dem in Fahrtrichtung (4) des Kraftfahrzeugs hinteren Teil des Sitzträgers (2) ein Schwenkträger (5, 5') zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugsitz (1), mit einer Sitzhöhenverstelleinrichtung (1, 1', 1'', 1''') nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Befestigungsträger mit einem Sitzträger (2) jeweils nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes verbunden sind, und dass dem in Fahrtrichtung (4) des Kraftfahrzeugs gesehen hinterem Teil jedes Befestigungsträgers jeweils ein Schwenkträger (5, 5') zugeordnet ist.