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Die Erfindung befasst sich mit einer Rasteinrichtung für einen Fahrzeugsitz sowie mit einem Fahrzeugsitz mit einem ersten Rahmenteil, an dem eine solche Rasteinrichtung angeordnet ist, und mit einem zweiten Rahmenteil, das um eine Drehachse um das erste Rahmenteil rotierbar ist.
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Zu den elementaren Komforteinstellungen an Fahrzeugsitzen gehört es, dass zwei Rahmenteile eines solchen Fahrzeugsitzes um eine gemeinsame Achse gegeneinander verdreht und in unterschiedlichen Winkelpositionen zueinander festgelegt werden können. Beispielsweise fällt hierunter eine winkelveränderbare Rückenlehne, deren Neigungswinkel relativ zur Sitzfläche nach Wunsch des Insassen verändert werden kann. Eine andere Anwendungsform ist die Neigungseinstellung der Sitzfläche selbst, bei der die Sitzposition relativ zum Fahrzeugboden winkelverändert einstellbar ist. Ergonomisch ausgebildete Sitzkonstruktionen für Nutzfahrzeuge mit zugeordnetem Schwingsystem, also einem Freiheitsgrad zur Abkoppelung schädlicher vertikaler Schwingungen, besitzen vorzugsweise ein Dreipunkt-Gurtsystem mit einem rückenlehnenintegrierten Gurtaustritt für den dritten Gurtpunkt. Dadurch entfällt die unvorteilhafte Relativbewegung des Gurtes im Brustbereich, der bei einem statischen Gurtaustritt an einem festen Ort bezüglich der Kabine – beispielsweise an der B-Säule – bauartbedingt auftritt. Solche Sitzkonstruktionen mit integriertem Gurtsystem sind für eine maximale Beanspruchung im Crashfall dimensioniert. Damit ist ein wesentlich höherer Werkstoffeinsatz verbunden, als zur Bewältigung der alltäglichen Betriebslasten über die gesamte Nutzungsdauer notwendig wäre. Eine geringere Dimensionierung ist möglich, wenn an beiden Seiten des Fahrzeugsitzes jeweils eine Arretierung angebracht wird, da dann beidseitig eine Kraftübertragung der wirkenden Gurt-, Massen- und Betriebskräfte erfolgt. Diese insgesamt gewichtsparende und leichtere Konstruktion der Tragstruktur des Sitzes wird jedoch dadurch erkauft, dass wegen der Bedeutung für die Sicherheit ein entsprechend hoher Aufwand betrieben werden muss.
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Eine solche Verstellvorrichtung mit Crashsperre ist aus der
DE 10 2006 005 966 A1 bekannt. Dort wird eine Sitzhöhenverstellung beschrieben, bei der eine Crashsperre ausgebildet ist. An einem der beiden gegeneinander rotierenden Teile ist ein mit einer Zahnreihe versehenes Festlegeelement angeordnet. An dem anderen sich hierzu bewegenden Teil ist innerhalb einer L-förmig gebogenen Hülse ein Schieber angeordnet, der mit an ihm ausgebildeten Zähnen in die Zahnreihe des Festlegemittels in einer ersten Position eingreifen kann. Die Verstellvorrichtung weist weiterhin ein keilförmiges Entriegelungselement auf, das über einen Bowdenzug senkrecht zum Schieber bewegt werden kann und in einer unteren Stellung die Bewegungen des Schiebers weg von der Zahnreihe durch eine vorgespannte Zugfeder freigibt, wird der Schieber in eine zweite Position gebracht, in der die Crashsperre aufgehoben ist, da die Zähne des Schiebers nicht mehr in die Zahnreihe des Festlegeelements greifen. Wird der Zug vom Bowdenzug weggenommen, wird das keilförmige Entriegelungselement gegen eine Federspannung nach oben gedrückt und bewegt sich innerhalb des vertikal verlaufenen Teils der L-förmigen Hülse nach oben und drückt dabei den Schieber gegen die Vorspannung der Zugfeder in Richtung der Zahnreihe, so dass dieser mit seinen Zähnen wieder in die Sperrposition einfährt und eine Blockierung der beiden zueinander rotierbaren Teile des Sitzes zur Folge hat.
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Aus der
EP 0 758 592 B1 ist ein Neigungsverstellmechanismus für einen Fahrzeugsitz bekannt, der ein unteres Armbauteil zur Anbringung an ein Rahmenwerk eines Sitzpolsters aufweist. Er weist darüberhinaus ein oberes Armbauteil zur Anbringung an ein Rahmenwerk einer Rückenlehne auf, welches mit dem unteren Armbauteil verbunden ist, um die Rückenlehne bei einem geneigten Winkel relativ zu dem Sitzpolster zu unterstützen. Des Weiteren weist er einer Ratsche auf, die einteilig mit einem der Armbauteile ausgeführt ist, sowie ein Klinkenelement, das auf dem anderen Armbauteil unterstützt ist, um in Richtung auf einen halbrunden gezahnten Bereich der Ratsche und von diesem wegbewegt zu werden. Außerdem weist er Federmittel zur Vorspannung eines Klinkenelements in Richtung auf den gezahnten Bereich der Ratsche zum Ineingriffbringen mit diesem und einem Bedienungshebel auf. Der Bedienungshebel ist operativ mit dem Klinkenelement verbunden, um das Klinkenelement gegen eine Vorspannkraft des Federelements zum Entkoppeln von dem gezahnten Bereich der Ratsche zu bewegen. Das untere Armbauteil ist aus einem Paar von Armbauteilen zusammengesetzt, von denen jedes mit einem ausgesparten Bereich geformt ist, welcher an deren Innenseiten angeordnet ist, und die jeweils miteinander in einer derartigen Weise gekoppelt sind, dass die Ratsche und das Klinkenelement innerhalb eines Raumes enthalten sind, welcher zwischen den ausgesparten Bereichen geformt ist, und die unterstützt sind durch eine gleitbare Ankopplung mit innenliegenden Oberflächen der ausgesparten Bereiche. Wenigstens eines der Armbauteile ist an dessen Innenseite mit einem zylindrischen Vorsprung versehen, der konzentrisch mit dem Drehpunkt des oberen Armbauteils ist, um gleitbar mit der Ratsche anzukoppeln.
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Aufgabe der Erfindung ist es unter anderem, eine Rasteinrichtung sowie einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Rasteinrichtung samt Gegenstück zur Verfügung zu stellen, die einfacher aufgebaut sind, als die oben genannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik bei gleichzeitig hervorragender Sicherheit im Crashfall.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Rasteinrichtung für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Rasteinrichtung weist in ihrer einfachsten Ausführungsform lediglich zwei Bestandteile, ein Führungsteil und einen Zahnschieber auf. Der Zahnschieber kann entlang der Führungsflächen in Richtung seiner ersten Zahnreihe bzw. dazu entgegengesetzt bewegt werden. Hierfür ist eine Verbindungsvorrichtung für eine Betätigungsvorrichtung am Zahnschieber vorhanden. Durch die Anschlagflächen am Führungsteil und am Zahnschieber wird eine erste Position definiert, bei der die erste Zahnreihe des Zahnschiebers möglichst weit eingezogen ist im Hinblick auf das Führungsteil. In Verbindung mit einem mit der ersten Zahnreihe zusammen wirkenden weiteren Teil (siehe Ausführungen zu Patentanspruch 9) ist in dieser ersten Position gewährleistet, dass die Zahnreihen nicht miteinander in Eingriff sind und somit ein Rotieren von zwei Rahmenteilen des Fahrzeugsitzes möglich ist. In der anderen Extremposition, bei möglichst weit vorgeschobener erster Zahnreihe des Zahnschiebers – also bei einer möglichst großen Entfernung zwischen den am Zahnschieber und am Führungsteil ausgebildeten Anschlagflächen wird diese erste Zahnreihe zur Festlegung und crashsicheren Arretierung der Rasteinrichtung gegenüber dem zweiten Rastteil (siehe Ausführung zu Patentanspruch 9) mit dessen Zahnreihe in Eingriff gebracht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Zahnschieber eine erste Durchbrechung zur Aufnahme einer Drehachse aufweist, um die zwei Rahmenteile des Fahrzeugsitzes rotieren. Dadurch kann eine koaxiale Ausgestaltung des Zahnschiebers gegenüber dem mit ihm zusammen wirkenden weiteren Festlegeteil an dem anderen Rahmenteil erzielt werden. Dies ist insbesondere auch im Hinblick auf eine verbesserte Crashsicherheit beim Einleiten von rotativen Kräften im Crashfall auf den Zahnschieber über das am anderen Rahmenteil mit dem Zahnschieber in Eingriff stehenden Festlegeteil aus den im Ausführungsbeispiel noch näher ausgeführten Gründen vorteilhaft.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zahnschieber eine zweite Durchbrechung aufweist, die die Form eines Langlochs aufweist und sich in einer Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu den Kanten der dritten Führungsfläche und der vierten Führungsfläche verläuft. In diesem Langloch kann die Verbindungsvorrichtung für die Betätigungsvorrichtung zur Bewegung des Zahnschiebers innerhalb des Führungsteils parallel zu den Führungsflächen auch dadurch realisiert werden, dass keine exakte lineare Bewegung dieser Verbindungsvorrichtung parallel zu den Führungsflächen erfolgt. Beispielsweise kann eine scheibenwischerförmige Bewegung der Verbindungsvorrichtung erfolgen. Darüber hinaus hat dies auch noch den Vorteil, dass bei einer Verdrehung des Zahnschiebers gegenüber dem Führungsteil (wie dies unten noch ausführlich zum Ausführungsbeispiel erläutert wird) problemlos möglich ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Zahnschieber und dem Führungsteil eine Feder angeordnet ist, die den Zahnschieber im Wesentlichen parallel zu den Führungsflächen weg von der ersten Anschlagfläche drückt. Dadurch ist es nicht nötig, dass die Verbindungsvorrichtung samt der Betätigungsvorrichtung für eine Festlegung in beiden Positionen des Zahnschiebers blockiert wird, sondern der Zahnschieber wird immer automatisch in die Verriegelungsposition gedrückt und nur für die Zeit, in der eine Verstellung des Fahrzeugsitzes durch den Insassen gewünscht wird, wird diese Verriegelung gegen den Federdruck aufgehoben. Die erste Position ist seine verriegelte Position bei einem Eingriff der Zahnreihen des Zahnschiebers und eines Festlegeteils am zweiten Rahmenteil. Die zweite Position ist seine geöffnete Position, bei einer zurück gezogenen Position des Zahnschiebers an der Anschlagfläche des Führungsteils. Dies vereinfacht die Konstruktion der Verbindungsvorrichtung und der Betätigungsvorrichtung sowie auch der Rasteinrichtung an sich.
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Eine weitere vorteilhafte der Erfindung sieht vor, dass in der ersten Anschlagfläche eine zweite Ausnehmung ausgebildet ist, die in mindestens einer Position des Zahnschiebers mit einer zweiten Nase zusammenwirkt, die an der zweiten Anschlagfläche ausgebildet ist. In vorteilhafter Art und Weise kann dadurch die Feder als eine Weiterbildung der Erfindung in der zweiten Ausnehmung angeordnet werden, und gegen die zweite Nase drücken. Darüber hinaus wird dadurch der Vorteil erzielt, dass in der zurück gezogenen Position des Zahnschiebers keine Verkantung um die Drehachse erfolgt und die Rasteinrichtung in einer neutralen Position gehalten wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in der ersten Führungsfläche eine erste Ausnehmung ausgebildet ist, die mit einer ersten Nase, die an der dritten Führungsfläche ausgebildet ist, zusammenwirkt. Dadurch wird in der vorgeschoben Position des Zahnschiebers gegenüber dem Führungsteil – also in Richtung der Rastposition – ein Anschlag ausgebildet, über den der Zahnschieber nicht hinausgehen kann. Dies ist insbesondere in Verbindung mit der Feder von Vorteil, solange die gesamte Vorrichtung zum Festlegen der beiden Rahmenteile zueinander noch nicht montiert ist. Dadurch wird nämlich vermieden, dass die Feder den Zahnschieber aus dem Führungsteil herausdrückt und eine Montage nur mit zusätzlichen Hilfsmitteln möglich wäre.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an der vierten Führungsfläche eine dritte Ausnehmung ausgebildet ist, die in Richtung auf die erste Zahnreihe hin flach zunimmt und an dem zahnreihennahen Ende steil wieder auf die vierte Führungsfläche zu als eine dritte Anschlagfläche abnimmt. Dadurch wird ein Verdrehen des Zahnschiebers gegenüber dem Führungsteil in der vorgeschobenen Rastposition möglich. Die Rotation kann dabei insbesondere um die Drehachse der beiden Rahmenteile des Fahrzeugsitzes erfolgen. Dadurch erhält man – insbesondere in Verbindung mit der im folgenden Absatz noch näher ausgeführten dritten und vierten Anschlagfläche oder auch der zweiten Nase in Verbindung mit der ersten Anschlagfläche (wie dies unten noch zum Ausführungsbeispiel näher erläutert wird) – eine sichere Verrastung auch im Crashfall bei Auftreten hoher Kräfte in Richtung auf die Anschlagflächen zu, die auf den Zahnschieber wirken.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die dritte Anschlagfläche in mindestens einer Position des Zahnschiebers mit einer vierten Anschlagfläche am Führungssteil zusammenwirkt, wobei die vierte Anschlagfläche im Anschluss an die zweite Führungsfläche, von der Öffnung wegweisend ausgebildet ist. Hierdurch wird die gerade im vorangehenden Absatz erläuterte Verbesserung bezüglich der Sicherheit erreicht, dass auch im Crashfall keine Rotation zwischen den zwei Rahmenteilen, zwischen denen die Rasteinrichtung angeordnet ist, erfolgen kann, da die Bewegungsrichtung zur Lösung der ineinander greifenden Zahnreihen – also auf die Anschlagflächen zu – durch das formschlüssige Anliegen der dritten Anschlagfläche an der vierten Anschlagfläche verhindert wird.
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Die Aufgabe wird auch durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Dadurch, dass die oben schon beschriebene erfindungsgemäße Rastseinrichtung mit der ersten Zahnreihe am Zahnschieber mit einer zweiten Zahnreihe einer Rastscheibe die am anderen Rahmenteil angeordnet ist, in Eingriff gebracht wird, wird eine Änderung der gegenseitigen Orientierung zwischen den beiden Rahmenteilen des Fahrzeugsitzes auch im Crashfall unterbunden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sieht vor, dass die erste Zahnreihe des Zahnschiebers in einer ersten Position in dem Führungssteil nicht in Eingriff mit der zweiten Zahnreihe der Rastscheibe ist und in einer zweiten Position in Eingriff ist. Dadurch werden die oben schon zur Rasteinrichtung beschriebenen zwei Positionen definiert, wobei in der ersten Position eine Rotation des ersten Rahmenteils zum zweiten Rahmenteil problemlos möglich ist, wohingegen in der zweiten Position eine crashsichere Festlegung der beiden Rahmenteile zueinander gewährleistest ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sieht vor, dass die zweite Zahnreihe konzentrisch um die Drehachse ausgebildet ist. Dadurch werden besonders gute geometrische Aussetzungen bezüglich einer im Crashfall zu unterbindenden Rotation zwischen den beiden Rahmenteilen ermöglicht.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zahnschieber eine zweite Durchbrechung aufweist, die die Form eines Langlochs aufweist und sich in einer Richtung erstreckt, die im Wesentlichen senkrecht zu den Kanten der dritten Führungsfläche und der vierten Führungsfläche verläuft. Dadurch wird eine platzsparende Ausbildung der Rasteinrichtung in Verbindung mit der Rastscheibe an den beiden Rahmenteilen erzielt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in einer dritten Position des Zahnschiebers im Führungsteil bei Eingriff der ersten Zahnreihe in die zweite Zahnreihe die dritte Anschlagsfläche an der vierten Anschlagsfläche anliegt und/oder die zweite Nase an der ersten Anschlagsfläche in einem Bereich anliegt, in dem die zweite Ausnehmung nicht ausgebildet ist. Dies ist die zuvor schon beschriebene formschlüssige Unterbindung einer Verschiebung des Zahnschiebers auf die erste und zweite Anschlagfläche hin. Somit wird ein Lösen der Festlegung der beiden Rahmenteile zueinander unterbunden und auch bei sehr hohen Kräften im Crashfall sicher dafür gesorgt, dass sich die Festlegung der beiden Rahmenteile zueinander nicht ungewollt löst.
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Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Rasteinrichtung auf der Seite der Rahmenteile angeordnet, auf der auch das Gurtschloss eines Sicherheitsgurtes angeordnet ist. Bei einem Fahrersitz eines Linkslenkers, bei dem der Gurtaustritt eines Dreipunktgurtes im Schulterbereich in Fahrtrichtung links angebracht ist und das Gurtschloss somit in Fahrtrichtung rechts angeordnet ist, ist die Rasteinrichtung damit an den rechten Rahmenteilen ausgebildet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels im Folgenden erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Führungsteils,
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2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zahnschiebers,
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3 eine perspektivische Ansicht des Führungsteils der 1 in Verbindung mit einem ersten Rahmenteil eines Fahrzeugsitzes,
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4 eine perspektivische Ansicht gemäß 3 mit eingesetztem Zahnschieber gemäß 2,
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5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rastscheibe,
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6 eine perspektivische Ansicht einer Rastscheibe gemäß 5 in Verbindung mit einem zweiten Rahmenteil,
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7 das in 4 dargestellte Teil von der Rückseite her gesehen und
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8 das Teil gemäß 6 in seiner in 4 eingesetzten Position.
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In 1 ist ein Führungsteil 1 dargestellt. Es handelt sich hierbei um ein Stanzteil, das aus einem Stahlblech mit einer Dicke von 4 mm hergestellt wurde. Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass auch andere Materialien mit anderen Dicken für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Führungsteils 1 verwendet werden können. Das Stahlblech ist dabei so verformt, dass es im Wesentlichen in zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen ausgebildet ist. Genauso gut ist es möglich, die beiden Ebenen des einstückigen Führungsteils 1 durch zwei Einzelteile zu erreichen, die in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise miteinander fest verbunden sind, die zu den selben Merkmalen wie im Folgenden beschrieben führen.
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Die in 1 dargestellte obere Ebene des Führungsteils 1, also diejenige, die dem Betrachter zugewandt ist, ist derjenige Teil, in den ein Zahnschieber 11 (siehe 2) eingesetzt wird. Hierfür weist das Führungsteil 1 eine erste Anschlagfläche 2 auf, die im Wesentlichen senkrecht zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Flächen ausgebildet ist. Bei diesen parallelen Flächen handelt es sich um eine erste Führungsfläche 4 und eine zweite Führungsfläche 6. Durch die erste Anschlagfläche 2, die erste Führungsfläche 4 und die zweite Führungsfläche 6 wird ein im Wesentlichen U-förmiger Aufnahmeraum für den Zahnschieber 11 geschaffen, der an der ersten Anschlagfläche 2 gegenüberliegenden Seite eine Öffnung 7 aufweist.
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Im unteren Teil der ersten Anschlagfläche 2 ist eine zweite Ausnehmung 3 ausgebildet, die eine im Wesentlichen zylindermantelförmige Ausgestaltung hat. Sie verläuft dabei im linken Bereich der zweiten Führungsfläche 6 unterhalb derselben. Im Ergebnis erstreckt sich diese zweite Ausnehmung 3 somit sowohl über einen Teil der ersten Anschlagfläche 2 als auch einen Teil der zweiten Führungsfläche 6.
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Erfindungsgemäß ist es nicht zwingend nötig, dass ein rechter Winkel zwischen erster Anschlagfläche 2 und erster Führungsfläche 4 gegeben ist. Vielmehr ist eine große Bandbreite für den Winkel zwischen diesen beiden Flächen möglich; er muss einzig auf die Ausgestaltung des Zahnschiebers 11 (siehe 2) abgestellt sein.
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Im linken Teil der ersten Führungsfläche 4 ist eine erste Ausnehmung 5 vorhanden, die im Wesentlichen parallel zur ersten Führungsfläche 4 verläuft.
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Am rechten Ende der zweiten Führungsfläche 6, also im Anschluss an die Öffnung 7 erstreckt sich eine vierte Anschlagfläche 9 nach unten, also von der Öffnung 7 wegweisend. Die vierte Anschlagfläche 9 schließt mit der zweiten Führungsfläche 6 einen stumpfen Winkel ein, der nur gering über dem rechten Winkel liegt. Auch für diesen Winkel ist eine große Bandbreite möglich. Der zu wählende Winkel hängt in erster Linie von der Ausgestaltung des Zahnschiebers 11 (siehe 2) ab.
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Unterhalb dieser oberen Ebene weist das Führungsteil 1 eine zweite Ebene auf, die sich über die Außenkontur der oberen Ebene hinaus erstreckt und an der Befestigungslöcher für die Befestigung des Führungsteils an einem ersten Rahmenteil 28 (siehe 3) ausgebildet sind. Darüberhinaus ist in dem Zwischenraum, der von der sich in der oberen Ebene befindlichen ersten Anschlagfläche 2, ersten Führungsfläche 4 und zweiten Führungsfläche 6 aufgespannten Bereich eine erste Anlagefläche 8 ausgebildet. Diese dient dem in 2 dargestellten Zahnschieber 11 zur Anlage und Führung in horizontaler Richtung. In dieser ersten Anlagefläche 8 ist eine dritte Durchbrechung 10 ausgebildet, die sich noch über die Öffnung 7 in der oberen Ebene hinaus erstreckt. Diese dient in ihrem linken Bereich zur Aufnahme einer Drehachse 30 (siehe 6) sowie eines Mechanismus für einen Mitnehmer 26 (siehe 3).
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In 2 ist ein erfindungsgemäßer Zahnschieber 11 dargestellt, der in das Führungsteil 1 der 1 eingesetzt wird (siehe 4). Der Zahnschieber 11 ist als Stanzteil aus einem 4 mm dicken Stahlblech hergestellt. Genauso wie oben zum Führungsteil 1 ausgeführt, kann jedoch auch hier eine Vielzahl anderer Materialien sowie Dicken eines solchen Materials inklusive unterschiedlicher Herstellungsmethoden verwendet werden. Die Dicke des Zahnschiebers 11 ist in erster Linie auf die Dicke der oberen Ebene des Führungsteils 1 (siehe 1) abzustellen, da der Zahnschieber 11 in dieser oberen Ebene innerhalb des Führungsteils 1 bewegt werden muss.
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Im Hinblick auf 2 wird lediglich die Ausgestaltung des Zahnschiebers 11 ausgeführt, ohne auf die den jeweils dargestellten Merkmalen zugeordneten Wirkungen näher einzugehen. Dies wird anhand der in 4 dargestellten eingesetzten Situation in das Führungsteil 1 nachgeholt.
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Die Außenkontur des Zahnschiebers 11 ist in Abstimmung mit der Innenkontur der oberen Ebene des Führungsteils 1 wie folgt charakterisiert. Im oberen Bereich ist eine dritte Führungsfläche 14 ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zu einer vierten Führungsfläche 17 im unteren Bereich verläuft. Im linken Bereich der dritten Führungsfläche 14 ist eine erste Nase 15 ausgebildet, die über die dritte Führungsfläche 14 hinausragt. Ungefähr in der Mitte der von der ersten Nase 15 aufgespannten Fläche ist ein Knick 16 ausgebildet, der die Oberfläche der ersten Nase 15 in zwei unter einem Winkel zueinander verlaufende Flächen aufteilt. Die rechts des Knicks verlaufende Fläche der ersten Nase 15 ist parallel zur dritten Führungsfläche 14 ausgebildet. Die sich links an den Knick 16 anschließende Fläche der ersten Nase 15 fällt dagegen in Richtung der durch die dritte Führungsfläche 14 aufgespannten Ebene ab, bis sie über eine Rundung in die zweite Anschlagfläche 12 übergeht.
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Diese zweite Anschlagfläche 12 ist zwischen der dritten Führungsfläche 14 und der vierten Führungsfläche 17 ausgebildet. Sie weist im Wesentlichen den gleichen Winkel auf, der auch zwischen erster Führungsfläche 4 und zweiter Führungsfläche 6 des Führungsteils 1 ausgebildet ist. Dies ist jedoch nicht zwingend nötig; andere Winkel sind möglich, solange die Funktionalität in Verbindung mit dem Führungsteil 1 nicht beeinträchtigt wird. Im unteren Bereich der zweiten Anschlagfläche 12 ist eine zweite Nase 13 ausgebildet, die in einer Rundung im linken Bereich in die vierte Führungsfläche 17 übergeht. Von der Kontur her ist die zweite Nase 13 ähnlich ausgebildet wie die zweite Ausnehmung 3 des Führungsteils 1 (siehe 1), jedoch ist ihre Höhe über der zweiten Anschlagfläche 12 geringer als die Tiefe der zweiten Ausnehmung 3 gegenüber der ersten Anschlagfläche 2 des Führungsteils 1 (siehe 1).
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Die vierte Führungsfläche 17 weist von ihrer Mitte nach rechts fortschreitend eine dritte Ausnehmung 18 auf, die unter einem geringen Winkel ansteigt und dann in einem steilen Verlauf, der mit einem leicht stumpfen Winkel gegenüber der vierten Führungsfläche 17 verlaufenden dritten Anschlagfläche 19 endet. Die Länge der dritten Anschlagfläche 19 ist dabei so gewählt, dass der sich rechts von dieser dritten Anschlagfläche 19 weiter erstreckende Teil des Zahnschiebers 11 unterhalb der vierten Führungsfläche 17 befindet (dies wird zur 8 näher beschrieben und dort als Überstand bezeichnet). Dieser rechte Endteil des Zahnschiebers 11 ist in 2 parallel zur vierten Führungsfläche 17 ausgebildet, was jedoch keinesfalls zwingend ist; andere Winkel sind genauso gut möglich. Am rechten Ende des Zahnschiebers 11 zwischen dritter Führungsfläche 14 und vierter Führungsfläche 17 ist eine gebogene erste Zahnreihe 20 ausgebildet. Diese ist von ihrer Ausgestaltung her an eine zweite Zahnreihe 22 an einer Rastscheibe 21 (siehe 5) angepasst. Nähere Einzelheiten zu der Ausgestaltung der ersten Zahnreihe 20 werden im Rahmen ihrer Verbindung mit der zweiten Zahnreihe 22 in 8 ausgeführt.
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Innerhalb des Körpers des Zahnschiebers 11 ist im linken Bereich eine erste Durchbrechung 32 ausgebildet. Diese erste Durchbrechung 32 nimmt die Drehachse 30 (siehe 6 und 8) auf. Da der Zahnschieber 11 in horizontaler Richtung – also parallel zu der dritten Führungsfläche 14 und der vierten Führungsfläche 17 verschoben wird, ist die erste Durchbrechung 32 in der Form eines Langlochs ausgeführt.
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Im rechten Bereich des Zahnschiebers 11 ist eine zweite Durchbrechung 33 vorhanden, die sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung – also zwischen dritter Führungsfläche 14 und vierter Führungsfläche 17 – erstreckt. Die zweite Durchbrechung 33 dient zur Aufnahme des Mitnehmers 26 (siehe 3, 4, 7 und 8). Auf das Zusammenwirken zwischen der zweiten Durchbrechung 33 und dem Mitnehmer 26 wird näher bezüglich der 4 und 8 eingegangen.
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Die 1 und 2 sind gegenüber den im Folgenden beschrienen 3 bis 8 in einem vergrößerten Maßstab abgebildet.
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In 3 ist das Führungsteil 1 aus 1 im montierten Zustand mit dem ersten Rahmenteil 28 dargestellt. Die Verbindung zwischen diesen beiden Teilen erfolgt in dem Fachmann bekannter Art und Weise, beispielsweise durch Verschraubung, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. Das erste Rahmenteil 28 weist einen Dom 34 auf, der durch den linken Teil der dritten Durchbrechung 10 im Führungsteil 1 greift. Dieser Dom 34 definiert eine Achsdurchbrechung 31, die zur Aufnahme der Drehachse 30 (siehe 6 und 8) dient. Im rechten Bereich der dritten Durchbrechung 10 ist ein Mitnehmer 26 angeordnet, der einen Führungsstift 35 aufweist, der bis in die obere Ebene des Führungsteils 1 hineinragt und somit – wie in 4 gezeigt – innerhalb der zweiten Durchbrechung 33 des Zahnschiebers 11 angeordnet ist. In 7 wird noch näher die Außenfläche des ersten Rahmenteils 28 dargestellt und zur Funktionsweise des Mitnehmers 26 Weiteres vorgetragen. Der Mitnehmer 26 ist auf alle Fälle um eine horizontal verlaufende Drehachse schwenkbar, so dass er sich in der Art eines Scheibenwischers bewegt und der Führungsstift 35 eine Kreisbogenbahn vollführt. Prinzipiell sind auch andere Bewegungsrichtungen, beispielsweise eine lineare Bewegung, möglich.
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Innerhalb der zweiten Ausnehmung 3 ist eine Feder 25, in Form einer Blattfeder, angeordnet. Zu deren Wirkungsweise werden bei der Beschreibung der 4 im Folgenden nähere Ausführungen gemacht.
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In 4 ist der Zahnschieber 11 der 2 in seinem eingebauten Zustand innerhalb des Führungsteils 1 dargestellt. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um die gleiche Darstellung wie in 3 zusammen mit dem eingesetzten Zahnschieber 11.
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Der Zahnschieber 11 ist dabei so eingesetzt, dass seine erste Durchbrechung 32 über dem Dom 34 liegt und der Führungsstift 35 in seine zweite Durchbrechung 33 eingreift. Der Führungsstift 35 hat in horizontaler Richtung – also die Bewegungsrichtung des Zahnschiebers 11 innerhalb des Führungsteils 1 – quasi kein Spiel. Dagegen kann sich der Führungsstift 35 relativ zum Zahnschieber 11 in vertikaler Richtung bewegen. Zum Einen ist dies nötig, da sich der Führungsstift 35 – wie zu 3 schon beschrieben – auf einer kreisbogenförmigen Bahn um eine horizontal verlaufende Achse bewegt, so dass er im Hinblick auf das Führungsteil 1 bei einer horizontalen Verschiebung (auch) eine vertikale Bewegung vollführt. Zum Anderen ist dies auch noch im Hinblick auf den Belastungsfall gemäß 8 nötig, da dann eine Schwenkbewegung des gesamten Zahnschiebers 11 um eine horizontal verlaufende Achse erfolgt (Näheres hierzu in den Ausführungen zu 8).
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Der Zahnschieber 11 liegt innerhalb des Führungsteils 1 mit seiner hinteren (nicht zu sehenden) Fläche an der ersten Anlagefläche 8 des Führungsteils 1 auf. Darüberhinaus erfolgt eine Führung des Zahnschiebers 11 innerhalb des Führungsteils 1 entlang der ersten Führungsfläche 4, die mit der dritten Führungsfläche 14 des Zahnschiebers 11 zusammenwirkt und der zweiten Führungsfläche 6 des Führungsteils 1, die mit der vierten Führungsfläche 17 des Zahnschiebers 11 zusammenwirkt. Hierbei hat der Zahnschieber 11 in vertikaler Richtung ein geringes Spiel (im Ausführungsbeispiel beträgt dieses Spiel beispielsweise 1 mm) zwischen der ersten Führungsfläche 4 und der zweiten Führungsfläche 6 des Führungsteils 1. Vergleichbares gilt auch für den rechts des Knicks 16 ausgebildeten Teil der ersten Nase 15 des Zahnschiebers 11 gegenüber der ersten Ausnehmung 5 des Führungsteils 1. Dieses Spiel ist geringer als das zwischen zweiter Führungsfläche 6 und vierter Führungsfläche 17 und beträgt beispielsweise nur 0,5 mm. Bei den genannten Werten für das jeweilige Spiel handelt es sich aber nur um theoretische Werte für eine idealisierte Rastposition in Konstruktionslage. Tatsächlich wird sich innerhalb des Gesamtspiels, abhängig vom Hauptrecliner und dessen Teilung (beispielsweise mit einer 2° Teilung), eine Zwischenposition ausbilden. Die in die zweite Ausnehmung 3 des Führungsteils 1 eingesetzte Feder 25 drückt den Zahnschieber 11 nach rechts, bis die erste Nase 15 an dem rechten Ende der ersten Ausnehmung 5 des Führungsteils 1 anstößt. Somit wird gewährleistet, dass der Zahnschieber 11 vor Montage des in 4 dargestellten Arbeitsteils mit dem in 6 dargestellten zweiten Rahmenteil 29 nicht durch zusätzliche Mittel arretiert werden muss, um nicht aus dem Führungsteil 1 herauszuspringen.
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Wird der Zahnschieber 11 entgegen der Federspannung nach links bewegt – was durchaus durch eine dementsprechende Bewegung des Führungsstifts 35 erreicht wird –, so läuft die zweite Nase 13 in die zweite Ausnehmung 3 des Führungsteils 1, bis die zweite Anschlagfläche 12 des Zahnschiebers 11 an der ersten Anschlagfläche 2 des Führungsteils 1 anliegt. Die Überdeckung zwischen der Anschlagfläche 19 und der zweiten Führungsfläche 6 beträgt maximal 0,75 mm. Da diese beiden Flächen mit einem ausreichend großen Radius versehen sind, ist der Freigang zur Entriegelbarkeit in Verbindung mit dem definierten Spiel in der Führung sichergestellt.
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In der in 4 dargestellten Position ist im endgültig montierten Zustand des zweiten Rahmenteils 29 am ersten Rahmenteil 28 ein Eingriff zwischen der ersten Zahnreihe 20 und der zweiten Zahnreihe 22 der Rastscheibe 21 (siehe 5) gegeben, so dass hier eine Sperrung der Rotation zwischen zweitem Rahmenteil 29 und erstem Rahmenteil 28 vorliegt. Die Gegebenheiten im Belastungsfall werden unten noch im Hinblick auf die Darstellung der 8 näher erläutert.
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Die in den 5 und 6 dargestellte Rastscheibe 21 ist das Gegenstück zu der Rasteinrichtung, wie sie in 4 dargestellt ist. Im Folgenden werden diese beiden Figuren zusammen beschrieben, da 6 gegenüber der 5 lediglich die zusammengebaute Verbindung zwischen der Rastscheibe 21 und dem zweiten Rahmenteil 29 darstellt.
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Die Rastscheibe 21 ist im Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Stanzteil aus einem Stahlblech mit einer Dicke von beispielsweise 5 mm. Auch hier gilt das schon zum Führungsteil 1 und zum Zahnschieber 11 Gesagte analog: auch die Rastscheibe 21 kann aus allen anderen Materialien unterschiedlicher Dicke in verschiedenen Herstellungsmethoden gefertigt werden. Sie ist lediglich in Material und Dicke auf die Rasteinrichtung und deren Ausgestaltung, insbesondere die erste Zahnreihe 20 sowie die zu bewältigenden Lasten abzustimmen.
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Die Rastscheibe 21 weist in ihrer Mitte eine vierte Durchbrechung 23 auf, die die Drehachse 30 aufnimmt und in dem montierten Zustand (siehe 8) in der Flucht mit der Achsdurchbrechung 31, die durch den Dom 34 am ersten Rahmenteil 28 ausgebildet ist, liegt. Konzentrisch zu der vierten Durchbrechung 23 ist eine vertieft liegende zweite Anlagefläche 24 ausgebildet. An der in 5 links dargestellten Seite weist die ringförmige Erhebung um die zweite Anlagefläche 24 herum eine zweite Zahnreihe 22 auf, die auf einer Zylindermantelfläche verläuft. Bezüglich der konkreten Ausgestaltung der Zähne der zweiten Zahnreihe 22 ist zu bemerken, dass diese auf die Zahnform der ersten Zahnreihe 20 des Zahnschiebers 11 abgestimmt sein muss, da diese beiden Zahnreihen 20, 22 in der Sperrposition der Rasteinrichtung miteinander in Eingriff sein müssen, so dass eine Verdrehung des zweiten Rahmenteils 29 gegenüber dem ersten Rahmenteil 28 unterbunden wird. Diese muss im Belastungsfall – beispielsweise bei einem Unfall – darüberhinaus so zusammenwirken, dass auch dann eine sichere Sperrung der Drehbewegung der beiden Rahmenteile 28, 29 zueinander unterbunden bleibt. Näheres hierzu wird zur 8 unten ausgeführt.
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Das zweite Rahmenteil 29 – wie in 6 dargestellt – wird um die Vertikalachse um 180° gedreht, um es mit dem ersten Rahmenteil 28 in der Ausrichtung gemäß 4 zu fügen. Dadurch liegen sich dann auch die erste Zahnreihe 20 des Zahnschiebers 11 und die zweite Zahnreihe 22 der Rastscheibe 21 gegenüber und sind in der Sperrposition der Rasteinrichtung in Eingriff miteinander (Näheres hierzu zur 8 mit dazugehöriger Beschreibung).
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Die Drehachse 30 greift dabei durch die Achsdurchbrechung 31, die durch den Dom 34 begrenzt wird durch das erste Rahmenteil 28. Damit kann das zweite Rahmenteil 29 um die Drehachse 30 in Bezug auf das erste Rahmenteil 28 rotiert werden, solange sich die Rasteinrichtung nicht in ihrer Sperrposition (siehe 8) befindet.
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In 7 ist das erste Rahmenteil 28 mit dem vormontierten Führungsteil 1 und Zahnschieber 11 von der Rückseite der Abbildung gemäß 4 dargestellt. Dies entspricht der Außenseite der gesamten Rahmenkonstruktion des Fahrzeugsitzes. Oberhalb der zentral ausgebildeten und von dem Dom 34 begrenzten Achsdurchbrechung 31 ist ein Bowdenzug 27 angeordnet, der den Mitnehmer 26 in bekannter Art und Weise in horizontaler Richtung in dem dargestellten Langloch 36 bewegen kann. Die Verbindung zwischen dem Bowdenzug 27 und dem Mitnehmer 26 ist nicht erfindungswesentlich und dem Fachmann gut bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird.
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In 8 ist die gefügte Rasteinrichtung nach Zusammensetzen des zweiten Rahmenteils 29 mit dem ersten Rahmenteil 28 dargestellt. In der Darstellung ist das zweite Rahmenteil 29 über dem ersten Rahmenteil 28 angeordnet. Zur besseren Erkennbarkeit ist das zweite Rahmenteil 29 durchsichtig dargestellt und es sind zur besseren Übersichtlichkeit lediglich die wichtigen Kanten gezeigt.
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Die Rasteinrichtung ist im Belastungsfall – beispielsweise bei einem Unfall – dargestellt. Hierbei versucht das zweite Rahmenteil 29 um die Drehachse 30 im Uhrzeigersinn zu rotieren (somit stellt dies die Situation beispielsweise bei einem Auffahrunfall dar, bei dem sich der Fahrzeugsitz im auffahrenden Fahrzeug befindet, mit einer Fahrtrichtung von links nach rechts). Schon vor dem Belastungsfall waren die erste Zahnreihe 20 und die zweite Zahnreihe 22 in Eingriff miteinander, so dass die Rotation des zweiten Rahmenteils 29 gegenüber dem ersten Rahmenteil 28 blockiert war. Diese Sperrposition wird beispielsweise dadurch erreicht, dass kein Zug auf den Bowdenzug 27 gegeben wird, so dass die Feder 25 den Zahnschieber 11 nach rechts drückt, bis seine erste Zahnreihe 20 in Eingriff mit der zweiten Zahnreihe der Rastscheibe 21 ist und somit eine rechte Anschlagposition erreicht wird.
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Wird nun eine Kraft nach rechts auf das zweite Rahmenteil 29 oberhalb der Drehachse 30 gegeben, tritt ein Drehmoment um die Drehachse 30 im Uhrzeigersinn auf und das zweite Rahmenteil 29 versucht, in diese Richtung zu drehen. Dabei – aufgrund des Eingriffs der beiden Zahnreihen 20, 22 ineinander – nimmt die Rastscheibe 21 den Zahnschieber 11 in der Drehung um die Drehachse 30 mit. Dies geht aufgrund des Spiels zwischen der dritten Führungsfläche 14 des Zahnschiebers 11 und der ersten Führungsfläche 4 des Führungsteils 1 in einem geringen Rahmen. Sobald allerdings die erste Nase 15 des Zahnschiebers 11 an der ersten Ausnehmung 5 des Führungsteils 1 und die dritte Anschlagfläche 19 des Zahnschiebers 11 an der vierten Anschlagfläche 9 des Führungsteils 1 anschlagen, wird diese Rotation des Zahnschiebers 11 unterbunden. Durch den zu 4 bereits beschriebenen Überstand werden die Verriegelungseigenschaften verbessert und ein Formschluss wird damit zeitlich früher erreicht. Dieser Formschluss ist aufgrund einer besseren Überdeckung leistungsfähiger in der Kraftübertragung.
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Eine Ausweichbewegung des Zahnschiebers 11 nach links – also gegen die Feder 25 – wird dadurch unterbunden, dass zum Einen die dritte Anschlagfläche 19 an der vierten Anschlagfläche 9 des Führungsteils 1 anschlägt und darüberhinaus nach der Verdrehung des Zahnschiebers 11 dessen zweite Nase 13 nicht mehr in die zweite Ausnehmung 3 des Führungsteils 1 eingreifen kann, sondern an der ersten Anschlagfläche 2 des Führungsteils 1 anschlägt. Damit wird selbst bei einem Hinausgehen über die elastische Verformung des Zahnschiebers 11 eine Ausweichbewegung nach links verhindert, so dass trotz stumpfer Zahnwinkel von 75° mit entsprechend schlechter Selbsthemmung immer ein sicherer Eingriff der beiden Zahnreihen 20, 22 miteinander gewährleistet ist. Somit kann keine ungewollte Lösung der Sperrposition der Rasteinrichtung erfolgen, die zu einem unbeabsichtigten Vorklappen des zweiten Rahmenteils 29 gegenüber dem ersten Rahmenteil 28 führen würde – und somit zu einer Überschreitung gesetzlich vorgegebener Vorverlagerungsbedingungen.
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Der mittlere Teilkreis hat im Ausführungsbeispiel einen Durchmesser von 37 mm, der Zahnflankenwinkel am Zahnschieber 11 beträgt 65°, die Verzahnung ist mit den relativ stumpfen Zahnflankenwinkeln optimiert für ein sicheres radiales Einrasten und Zentrieren in den Verzahnungspartner in der Rastscheibe 21. Die normal übliche Randbedingung für Rastverzahnungen, also eine möglichst große Selbsthemmung wurde hier zugunsten einer einfach zu fertigenden Zahngeometrie mit hinreichend großen Traganteilen der Zähne im Teilkreis und relativ kleinen Betätigungswegen verändert.
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Die im Rahmen der Beschreibung des Ausführungsbeispiels genannten Materialien, Herstellungsprozesse und Zahlenangaben sind nur beispielhaft. Dem Fachmann ist bewusst, dass die Erfindung im Einzelfall auch jedes andere Material, jeden anderen Herstellungsprozess sowie andere Zahlenangaben umfasst, die zur Verwirklichung der erfinderischen Idee geeignet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Führungsteil
- 2
- erste Anschlagfläche
- 3
- zweite Ausnehmung
- 4
- erste Führungsfläche
- 5
- erste Ausnehmung
- 6
- zweite Führungsfläche
- 7
- Öffnung
- 8
- erste Anlagefläche
- 9
- vierte Anschlagfläche
- 10
- dritte Durchbrechung
- 11
- Zahnschieber
- 12
- zweite Anschlagfläche
- 13
- zweite Nase
- 14
- dritte Führungsfläche
- 15
- erste Nase
- 16
- Knick
- 17
- vierte Führungsfläche
- 18
- dritte Ausnehmung
- 19
- dritte Anschlagsfläche
- 20
- erste Zahnreihe
- 21
- Rastscheibe
- 22
- zweite Zahnreihe
- 23
- vierte Durchbrechung
- 24
- zweite Anlagefläche
- 25
- Feder
- 26
- Mitnehmer
- 27
- Bowdenzug
- 28
- erstes Rahmenteil
- 29
- zweites Rahmenteil
- 30
- Drehachse
- 31
- Achsdurchbrechung
- 32
- erste Durchbrechung
- 33
- zweite Durchbrechung
- 34
- Dom
- 35
- Führungsstift
- 36
- Langloch
