DE102009011420A1

DE102009011420A1 - Passiver Fahrzeugsitz-Höheneinsteller

Info

Publication number: DE102009011420A1
Application number: DE200910011420
Authority: DE
Inventors: Dirk Dubois
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-09

Abstract

Bei einem passiven Fahrzeugsitz-Höheneinsteller, mit einem Viergelenk auf jeder Fahrzeugsitzseite, welches Getriebeglieder (3, 7, 9, 10) aufweist, einer Sperrvorrichtung (20) zum Sperren des Höheneinstellers (5), wenigstens einer Feder (16), die ohne Insassen bei entsperrtem Höheneinsteller (5) den Oberbau (10, 12, 14) des Fahrzeugsitzes (1) anhebt, während das Gewicht eines Insassen samt Oberbau (10, 12, 14) bei entsperrtem Höheneinsteller (5) den Oberbau (10, 12, 14) entgegen der Kraft der Feder (16) absenkt, wobei die Sperrvorrichtung (20) zwischen zwei Getriebegliedern (3, 7, 9, 10) wenigstens eines Viergelenks wirksam ist und mittels eines Betätigungselementes (30) zu entsperren ist, weist die Sperrvorrichtung (20) einen Freilauf (21) auf, welchen das Betätigungselement (30) freischaltet und dadurch den Höheneinsteller (5) entsperrt.

Description

Die Erfindung betrifft einen passiven Fahrzeugsitz-Höheneinsteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Bei einem durch Benutzung bekannten Fahrzeugsitz-Höheneinsteller ist als Sperrvorrichtung ein Klinkenmechanismus vorgesehen, der eine Schwinge sperrt. Hierbei greift eine mit einer Verzahnung versehene Klinke in ein Zahnsegment, welches direkt in die Schwinge integriert ist (oder mittels einer Koppel an die Schwinge angebunden ist). Eine spielfreie Alternative mit wenigen Bauteilen oder Baugruppen wäre wünschenswert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen zum Stand der Technik alternativen, passiven Fahrzeugsitz-Höheneinsteller der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen passiven Fahrzeugsitz-Höheneinsteller mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die Verwendung des Freilaufs steht eine einfach zu schaltende Sperrvorrichtung zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Lösung sperrt zudem spielfrei, da das Ausrichten von Verzahnungen und deren etwaige Relativbewegungen im verriegelten Zustand entfallen. Eine vom Freilauf zu sperrende Welle an einem Getriebeglied trägt vorzugsweise ein Ritzel, welches mit einem Zahnsegment an einem anderen Getriebeglied zusammenwirken kann.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugsitzes mit passivem Höheneinsteller,
2 einen Schnitt durch den sperrenden Freilauf,
3 einen Schnitt durch den freigeschalteten Freilauf,
4 eine Explosionsdarstellung der Sperrvorrichtung, und
5 eine Explosionsdarstellung der Sperrvorrichtung in vormontierten Baugruppen.
Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug ist mit seiner Basis 3, beispielsweise zwei Sitzschienenpaaren, am Fahrzeugboden des Kraftfahrzeuges befestigt. Ein Höheneinsteller 5 des Fahrzeugsitzes 1 weist auf beiden Fahrzeugsitzseiten je ein Viergelenk auf, welches aus der Basis 3, einer vorderen Schwinge 7, einer hinteren Schwinge 9 und einem Sitzrahmen 10 gebildet wird. Der Sitzrahmen 10 trägt ein Sitzkissen 12 und vorliegend auch eine Lehne 14, welche in 1 lediglich angedeutet sind. Sitzrahmen 10, Sitzkissen 12 und Lehne 14 seien zusammen als Oberbau bezeichnet. Mittels des Höheneinstellers 5 ist die Höhe des Sitzkissens 12 – und vorliegend zugleich der Lehne 14 – des Fahrzeugsitzes 1 (und damit die Höhe des Oberbaus) über dem Fahrzeugboden (und damit über dem Basis 3) einstellbar.
Als Antrieb des passiven Höheneinstellers 5 dienen einerseits das Gewicht des Insassens und Gewicht des Oberbaus, welche bei entsperrtem Höheneinsteller 5 den Oberbau absenken, und andererseits eine Feder 16, deren nach oben wirksame Vorspannung zwischen dem Gewicht des Oberbaus und dem Gewicht des Insassens eingestellt ist, so dass sie bei entsperrtem Höheneinsteller und ohne Insassen den Sitzrahmen 10 anhebt. Genauer gesagt spannt die Feder 16 auf der einen Fahrzeugsitzseite den Sitzrahmen 10 gegen die hintere Schwinge 9 vor, wodurch sich das dortige Vierge lenk – und wegen der Quersteifigkeit des Fahrzeugsitzes 1 auch das Viergelenk auf der anderen Fahrzeugsitzseite – versucht aufzurichten. Alternativ ist auf beiden Fahrzeugsitzseiten ein derartige Feder 16 vorgesehen.
Zum Sperren des passiven Höheneinstellers 5 ist eine Sperrvorrichtung 20 vorgesehen (2 bis 4). Die Sperrvorrichtung 20 umfasst einen Freilauf 21 (2 und 3) mit einem Gehäuse 22, einer Welle 24, gegebenenfalls einer oder zwei Axialsicherungen 25 für die Welle 24, mehreren Wälzkörpern 26, mehreren elastischen Elementen 28 und einem Mitnehmer 29 mit mehreren Mitnehmerfingern 29a. Die Welle 24 definiert das nachfolgend verwendete Zylinderkoordinatensystem.
Die Welle 24 ist mittels zweier axial beabstandeter Lager im Gehäuse 22 gelagert. In der Regel sind gleich viele elastische Elemente 28 wie Mitnehmerfinger 29a vorgesehen und hierzu doppelt so viele Wälzkörper 26. Die genaue Anzahl hängt vom Anwendungsfall ab. In 2 und 3 sind – der Übersichtlichkeit halber vier Mitnehmerfinger 29a (und entsprechend vier elastische Elemente 28 und acht Wälzkörper 26) dargestellt, während in 1, 4 und 5 sechs Mitnehmerfinger 29a vorgesehen sind (denen entsprechend sechs elastische Elemente 28 und zwölf Wälzkörper 26 zugeordnet sind). Die elastischen Elemente 28 und Mitnehmerfinger 29a sind in Umfangsrichtung um die Welle 24 herum abwechselnd mit je einem Wälzkörper 26 dazwischen und in radialer Richtung zwischen der Welle 24 und dem Gehäuse 22 angeordnet, wobei die Wälzkörper 26 sowohl an der zylindrischen Welle 24 als auch am Gehäuse 22 anliegen. Das Gehäuse 22 weist auf der von den elastischen Elementen 28 abgewandten Seite der Wälzkörper 26, also bei den Mitnehmerfingern 29a, jeweils einen in Umfangsrichtung von beiden Seiten her radial nach innen, kontinuierlich vorspringenden Materialbereich auf, wodurch sich zusammen mit der zylindrischen Lagerfläche der Welle 24 jeweils Doppelkeilspalte 22a bilden, worunter auch gebogene Gebilde zu verstehen sind. In einer abgewandelten Ausführung sind die radial vorspringenden Materialbereiche an der Welle 24 ausgebildet, und das Gehäuse 22 weist eine zylindrische Lagerfläche für die Wälzkörper 26 auf. Der Mitnehmer 29 ist außerhalb des Gehäuses 22 angeordnet und taucht mit seinen Mitnehmerfingern 29a durch Öffnungen im Gehäuse 22, beispielsweise durch Schlitze, in das Gehäuse 22 ein.
Die Sperrvorrichtung 20 ist mit dem Gehäuse 22 des Freilaufs 21 am Sitzrahmen 10 befestigt. Das Gehäuse 22 kann beispielsweise hierfür einen kundenspezifischen Adapter aufweisen. Die Sperrvorrichtung 20 umfasst ferner ein Betätigungselement 30, welches auf den Mitnehmer 29 einwirkt und welches vorzugsweise mittels eines Federelementes 31 oder dergleichen entgegen seiner Betätigungsrichtung vorgespannt ist, ein Ritzel 32, welches mit der Welle 24 drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet ist, und ein Zahnsegment 33, welches an der hinteren Schwinge 9 ausgebildet ist und mit welchem das Ritzel 32 kämmt. Das Betätigungselement 30 ist vorliegend ein Handhebel, welcher am Mitnehmer 29 befestigt oder mit diesem einstückig ausgebildet ist.
Die Sperrvorrichtung 20 kann aus vormontierten Baugruppen bestehen, beispielsweise Freilauf 21 mit Ritzel 32, aber ohne Mitnehmer 29, und Betätigungselement 30 mit Mitnehmer 29, wie in 5 dargestellt.
Wenn der Freilauf 21 nicht freigeschaltet ist, und die Sperrvorrichtung 20 dadurch den Höheneinsteller 5 sperrt, drücken die elastischen Elemente 28 die Wälzkörper 26 in die Doppelkeilspalte 22a, wodurch sich die Wälzkörper 26 verklemmen und die Welle 24 sperren. Wird das Betätigungselement 30 zum Entsperren des Höheneinstellers 5 betätigt, vorzugsweise geschwenkt, wirkt es auf den Mitnehmer 29 ein, beispielsweise indem es ihn mitschwenkt. Der Mitnehmer 29 schaltet den Freilauf 21 frei, indem die Mitnehmerfinger 29a in Umfangsrichtung wirken, in 3 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenken, und den in der gewählten Richtung benachbarten Wälzkörper 26 – entgegen der Kraft des elastischen Elementes 28 – mitnehmen und dadurch aus dem Doppelkeilspalt 22a herausbewegen. Die Welle 24 kann sich nun im Uhrzeigersinn drehen, da der vom Mitnehmer 29 mitgenommene Wälzkörper 26 vom Doppelkeilspalt 22a ferngehalten wird, und der bezüglich des Doppelkeilspaltes 22 auf der anderen Seite angeordnete Wälzkörper 26 aufgrund der Drehrichtung der Welle 24 aus dem Doppelkeilspalt 22a herausbewegt wird. Das Ritzel 32 kann am Zahnsegment 33 ablaufen, wodurch sich der entsperrte Höheneinsteller 5 in die entsprechende Richtung bewegt und den Oberbau anhebt oder absenkt. Für die andere Drehrichtung der Welle 24 ist das Betätigungselement 30 in die andere Richtung zu schwenken.
Damit die Mitnehmerfinger 29a in Umfangsrichtung wirken, können die Mitnehmerfinger 29a jeweils eine schräge Flanke aufweisen, insbesondere in dem zuletzt ins Gehäuse 22 eintauchenden Bereich. Der Mitnehmer 29 braucht nun nicht geschwenkt zu werden, sondern kann mittels des Betätigungselements 30 (tiefer) in das Gehäuse 22 gedrückt werden, d. h. in axialer Richtung bewegt werden. Um den Freilauf 21 für beide Drehrichtungen der Welle 24 mit der gleichen Bewegung des Mitnehmers 29 freischalten zu können, weisen die Mitnehmerfinger 29a beidseitig eine Schräge, beispielsweise eine Keilfläche oder eine gekrümmte Fläche, auf. Mit dem (tieferen) Eintauchen der Mitnehmerfinger 29a in das Gehäuse 22 werden beide benachbarte Wälzkörper 26 aus dem Doppelkeilspalt 22a gedrückt, so dass die Welle 24 in beide Drehrichtungen drehbar ist. Das Betätigungselement 30 kann dann als Druckknopf ausgebildet sein.
Mit der letztgenannten Abwandlung mit beidseitigen Schrägen ist auch eine Kombination von Drehungen und axialen Bewegungen des Mitnehmers 29 denkbar, indem mittels einer Drehung des Mitnehmers 29 (in Umfangsrichtung) der Freilauf 21 für jeweils genau eine Drehrichtung der Welle 24 freigeschaltet wird, während durch Drücken, d. h. mit einer axialen Bewegung, des Mitnehmers 29, der Freilauf 21 für beide Drehrichtungen der Welle 24 freigeschaltet wird.

1: Fahrzeugsitz
3: Basis
5: Höheneinsteller
7: vordere Schwinge
9: hintere Schwinge
10: Sitzrahmen
12: Sitzkissen
14: Lehne
16: Feder
20: Sperrvorrichtung
21: Freilauf
22: Gehäuse
22a: Doppelkeilspalt
24: Welle
25: Axialsicherung
26: Wälzkörper
28: elastisches Element
29: Mitnehmer
29a: Mitnehmerfinger
30: Betätigungselement
31: Federelement
32: Ritzel
33: Zahnsegment

Claims

Passiver Fahrzeugsitz-Höheneinsteller, mit einem Viergelenk auf jeder Fahrzeugsitzseite, welches Getriebeglieder (3, 7, 9, 10) aufweist, einer Sperrvorrichtung (20) zum Sperren des Höheneinstellers (5), wenigstens einer Feder (16), die ohne Insassen bei entsperrtem Höheneinsteller (5) den Oberbau (10, 12, 14) des Fahrzeugsitzes (1) anhebt, während das Gewicht eines Insassens samt Oberbau (10, 12, 14) bei entsperrtem Höheneinsteller (5) den Oberbau (10, 12, 14) entgegen der Kraft der Feder (16) absenkt, wobei die Sperrvorrichtung (20) zwischen zwei Getriebegliedern (3, 7, 9, 10) wenigstens eines Viergelenks wirksam ist und mittels eines Betätigungselementes (30) zu entsperren ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (20) einen Freilauf (21) aufweist, welchen das Betätigungselement (30) freischaltet und dadurch den Höheneinsteller (5) entsperrt.
Höheneinsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (21) eine Welle (24) aufweist, welche bei freigeschaltetem Freilauf (21) drehbar ist.
Höheneinsteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (20) ein Zahnsegment (33) und ein damit kämmendes Ritzel (32) aufweist, welches mit der Welle (24) drehfest verbunden oder einstückig ausgebildet ist, wobei das Zahnsegment (33) und das Ritzel (32) an verschiedenen Getriebegliedern (3, 7, 9, 10) vorgesehen sind.
Höheneinsteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnsegment (33) an einer hinteren Schwinge (9) des Fahrzeugsitzes (1) und der Freilauf (21) mit dem Ritzel (32) an einem Sitzrahmen (10) des Fahrzeugsitzes (1) vorgesehen ist.
Höheneinsteller nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (21) ein die Welle (24) lagerndes Gehäuse (22) aufweist, wobei radi al zwischen dem Gehäuse (22) und der Welle (24) Wälzkörper (26), elastische Elemente (28) und Mitnehmerfinger (29a) angeordnet und Doppelkeilspalte (22a) ausgebildet sind.
Höheneinsteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (21) einen Mitnehmer (29) aufweist, der mit den Mitnehmerfingern (29a) in das Gehäuse (22) eintaucht, welche beim Betätigen des Betätigungselements (30) in Umfangsrichtung der Welle (24) wirksam sind und wenigstens einen Wälzkörper (26) bewegen.
Höheneinsteller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (30) schwenkbar ist und den Mitnehmer (29) in Umfangsrichtung der Welle (24) mitschwenkt.
Höheneinsteller nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (29) mittels des Betätigungselements (30) in das Gehäuse (22) zu drücken ist, wobei die tiefer eintauchenden Mitnehmerfinger (29a) wenigstens eine Schräge, insbesondere zwei Schrägen, aufweisen, die in Umfangsrichtung der Welle (24) wirkt bzw. wirken.
Höheneinsteller nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (30) am Mitnehmer (29) befestigt oder mit diesem einstückig ausgebildet ist.
Höheneinsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (30) als Hebel und/oder Druckknopf ausgebildet ist.
Höheneinsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (30) entgegen seiner Betätigungsrichtung vorgespannt ist.
Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einem passiven Höheneinsteller (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher als Getriebeglieder zur Bildung der Viergelenke eine mit der Fahrzeugstruktur zu verbindende Basis (3), einen Sitzrahmen (10) und auf jeder Fahrzeugsitzseite eine vordere Schwinge (7) und eine hintere Schwinge (9) aufweist.