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TECHNISCHER BEREICH
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Justierung der Einstellposition für Sitze in einem Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Minimierung der Reibung zwischen einem festen und einem beweglichen Teil eines Fahrzeugsitzes. Die Erfindung ist speziell zum Einsatz in schweren Nutzfahrzeugen wie beispielsweise Lastkraftwagen, Busse usw. vorgesehen.
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HINTERGRUND DER TECHNIK
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Es ist seit langer Zeit bekannt, dass Fahrzeugsitze justiert werden können, unter anderem in der Höhe und in der Tiefe, damit sie optimal an die Körpergröße und/oder die Beinlänge und die gewünschte Sitzposition des Benutzers, d. h. des Fahrers oder des Beifahrers, angepasst werden können. Die Justierung erfolgt in der Regel mechanisch mithilfe einer manuellen Verstellung des Sitzes und durch Betätigung einer oder mehrerer Sperren, die die Sitzteile nach der Justierung in einer eingestellten Position arretieren. Alternativ dazu werden ein oder mehrere Elektromotoren eingesetzt, die auf Knopfdruck das Sitzpolster in mindestens einer Richtung verschieben, vorzugsweise in der Tiefe in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, und zwar über Gleitschienen und relativ zu dem Teil des Sitzes, der am Fußboden des Fahrzeugs befestigt ist.
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Bei bekannten Lösungen kann auch das Sitzpolster selbst aus zwei oder mehr Teilen bestehen, wobei mindestens ein Teil, und zwar der vordere, relativ zu den übrigen Teilen des Sitzes verschiebbar ist. Wenn man eine Sitzkonstruktion, bei der die Verstellung manuell erfolgt, zu einer Sitzkonstruktion weiterentwickeln will, bei der mehrere oder alle Bewegungen mithilfe von einem oder mehreren Elektromotoren justiert werden können, hat man das Problem, dass nicht genug Platz für einen ausreichend großen und starken Elektromotor in der Sitzkonstruktion verfügbar ist, ohne dass man die Sitzkonstruktion komplett neu gestalten muss, so dass sie mehr Platz benötigt, d. h. man hat ein Platzproblem beim Einsatz von Elektromotoren mit einem ausreichenden Drehmoment. Es sind relativ starke Elektromotoren erforderlich, um einen Fahrzeugsitz elektrisch zu verstellen, da der Benutzer bei einem manuell/mechanisch justierbaren Sitz oft mit seinem Oberkörper und mit seinen Beinen die Einstellung des Sitzes unterstützt, was bei Verwendung eines elektrisch justierbaren Sitzes nicht der Fall ist, da der Elektromotor in diesem Fall die gesamte Einstellung mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit durchführt. Bei einem elektrisch justierbaren Sitz müssen die Elektromotoren also die gesamte Last des Sitzes und darüber hinaus das gesamte Gewicht des Benutzers bewältigen, da der Benutzer die Einstellung des Sitzes nicht mit seinem Körper unterstützen kann. Eine Möglichkeit, die Änderung der Grundkonstruktion eines vorhandenen Sitzes zu vermeiden, besteht darin, einen relativ kleinen Elektromotor zu verwenden. Aber um dies zu bewerkstelligen ist es erforderlich, dass die Reibung zwischen dem beweglichen Teil des Sitzes, dem Sitzpolster, und dem fest verankerten Teil des Sitzes beträchtlich verringert wird. In der Praxis bedeutet das, dass die Reibung in den Gleitschienen des Fahrzeugsitzes oder in ähnlichen Vorrichtungen fast auf null abgesenkt werden muss.
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Es wurden bereits verschiedene Lösungen zur Ermöglichung der Positionsjustierung von Fahrzeugsitzen vorgeschlagen.
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Eine vorgeschlagene Möglichkeit besteht darin, für die Gleitschienen des Sitzes Material zu verwenden, das eine geringe Reibung aufweist. Die Nachteile einer solchen Lösung sind, dass eine gewisse Reibung trotzdem immer noch vorhanden ist und dass die Reibung nicht auf ein ausreichend niedriges Niveau abgesenkt werden kann, damit die Konstruktion mit einem kleinen Elektromotor zufriedenstellend funktioniert. Außerdem verschleißt die Oberfläche von solchem Material mit geringer Reibung im Laufe der Zeit, was eine Erhöhung der Reibung zur Folge hat.
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Beispielsweise beschreibt die
DE 10 2006 056 859 B3 eine Gleitvorrichtung zur Tiefenjustierung des Sitzpolsters eines Fahrzeugsitzes. Die Lösung besteht darin, dass vordere und hintere Gleitschienen zwischen einer Sitzplatte und einem Sitzrahmen angeordnet werden, so dass die Sitzplatte relativ zum Sitzrahmen verstellt werden kann. Die Gleitschienen sind mit konvexen Gleitflächen ausgeführt. Diese Lösung senkt jedoch nicht die Reibung zwischen den verstellbaren Teilen des Sitzes ausreichend ab und erfordert kompliziertere Teile als die vorliegende Erfindung. Diese Lösung ist somit platzbedürftiger und ihre Montage ist teurer. Außerdem verschleißen die Gleitflächen, so dass die Konstruktion teurer ist, was ihren Einsatz und ihre Wartung anbelangt.
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Die
US 5 938 164 A offenbart eine Positionseinstellung von Sitzen durch Rollenlager und einem Schmierfilm zwischen einer beweglichen und einer festen Schiene des Sitzes.
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Die
DE 20 2005 020 311 U1 offenbart einen Arbeitsstuhl für eine Fertigungslinie mit einer Basisplatte auf einem Boden, wobei unterhalb der Basisplatte ein Luftkissen zum Verschieben des Arbeitsstuhls auf dem Boden erzeugt wird.
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Die bekannte Technik in diesem Bereich löst also das Problem nicht in einfacher und kosteneffizienter Weise und mit einer minimalen Anzahl von Teilen, und verringert nicht in zufriedenstellender Weise die Reibung zwischen den verstellbaren Teilen eines Fahrzeugsitzes.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Zweck der Erfindung besteht darin, das oben genannte Problem zu lösen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsjustierung eines Fahrzeugsitzes aufzuzeigen, bei der die Reibung zwischen einem festen und einem beweglichen Teil eines Fahrzeugsitzes, und zwar insbesondere zwischen den Teilen der Gleitschienen eines Fahrzeugsitzes, minimiert wird.
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Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Positionsjustierung eines Fahrzeugsitzes aufzuzeigen, die eine minimale Anzahl von sperrigen Komponenten benötigt.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, dass die Erfindung einfach konstruiert ist und in einfacher Weise funktioniert.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die Reibung zwischen den beweglichen Teilen des Sitzes auf null oder fast null zu verringern.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, den Verschleiß zwischen den verstellbaren Teilen eines Fahrzeugsitzes zu minimieren.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine im Fahrzeug befindliche Druckluftquelle zu verwenden.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, dass die Erfindung bei einer Sitzkonstruktion verwendet werden kann, die ursprünglich zur manuellen mechanischen Positionsjustierung vorgesehen war.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, dass die Lösung kostengünstig hergestellt, montiert, eingesetzt und gewartet werden kann.
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Diese und weitere Zwecke und Vorteile werden gemäß der Erfindung durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Fahrzeug mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche 1, 3 und 8 erreicht.
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Die Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Fahrzeug mit denen man in einer einfachen und kosteneffizienten Weise die Positionsjustierung von Sitzen und/oder Sitzpolstern erleichtern kann, und zwar in erster Linie bei schweren Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen, Busse usw. Die Erfindung ist dazu konzipiert, die Reibung zwischen den festen und den beweglichen Teilen eines Sitzes zu minimieren, d. h. zwischen dem beweglichen Sitzpolster und der festen Sitzkonstruktion, auf der das Sitzpolster ruht, und zwar unter Einsatz einer minimalen Anzahl von Komponenten und ohne dass ein sperriger Elektromotor mit hoher Kraft eingesetzt werden muss.
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Bei der Erfindung wird Druckluft eingesetzt, um die Reibung zwischen den Teilen des Sitzes zu minimieren. Die Druckluft wird über zu diesem Zweck vorgesehene Leitungen und Kanäle beispielsweise mindestens einem Teil der im Fahrzeugsitz angeordneten Gleitschienen zugeführt. Die Kanäle münden in den Bereich zwischen den einander zugewandten Flächen der Gleitschienen, so dass bei Zuführung von Druckluft ein Luftkissen entsteht, das die Reibung zwischen den Teilen der Gleitschienen verringert oder völlig unterbindet. Die Reibung zwischen den Teilen der Gleitschienen ist somit gleich null oder fast gleich null. Dadurch wird eine Positionsjustierung der beweglichen Sitzteile mithilfe eines kleinen und dadurch leicht platzierbaren Elektromotors ermöglicht. Die Druckluft kann dem Druckluftsystem entnommen werden, das normalerweise bereits im Fahrzeug und manchmal im Fahrzeugsitz zur Einstellung der Höhe des Sitzes installiert ist. Dies geschieht in der Regel mithilfe eines oder mehrerer pneumatischer Zylinder.
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Durch die Lösung gemäß der Erfindung kann die Konstruktion sehr leicht und preisgünstig hergestellt, installiert, eingesetzt und gewartet werden und es können vorhandene Sitzkonstruktionen zur manuellen Positionseinstellung verwendet werden, d. h. es muss bei der Umrüstung eines mechanisch verstellbaren Fahrzeugsitzes auf elektrische Verstellung keine neue Grundkonstruktion entwickelt werden. Außerdem ist der Verschleiß zwischen den beweglichen Teilen minimal, da keine tragenden Flächen aneinander reiben.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, aus den beigefügten Zeichnungen und aus den Patentansprüchen zu ersehen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Verweis auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
- 1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes gemäß der Erfindung mit einer Sitzkonstruktion, die im Boden des Fahrzeugs befestigt ist, und einem Sitzpolster oder einem Sitzteil, das/der relativ zur Sitzkonstruktion verstellbar ist.
- 2 zeigt schräg von unten schematisch die beiden Hauptteile des Sitzes, die untere Sitzkonstruktion, die am Boden des Fahrzeugs befestigt ist, und den Sitzteil, auf dem das Polster des Sitzes ruht.
- 3 zeigt den Sitzteil des Sitzes gerade von unten mit montierten Führungs-/Gleitschienen.
- 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Gleitschiene des Sitzes, aus dem hervorgeht, wie die Luftkanäle im Untergestell des Sitzes angeordnet sind, die in den Bereich zwischen den Gleitflächen der Gleitschienen münden.
- 5 zeigt im Detail einen Ausschnitt aus den Gleitschienen des Sitzes gemäß 4.
- 6 zeigt ein Beispiel eines elektrischen und pneumatischen Steuerkreises, der für die Justierungsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes 1 gemäß der Erfindung mit einer Grundkonstruktion 2, die am Boden (nicht gezeigt) des Fahrzeugs befestigt ist, und einem Sitzpolster oder einem Sitzteil 3, das/der in der Tiefe relativ zur Grundkonstruktion 2, dem Untergestell des Sitzes 1, d. h. in der Längsrichtung des Fahrzeugs (mit Pfeil gezeigt), verstellbar ist. Der Betätigungsschalter 4 zur elektrischen Betätigung des Justiermechanismus des Sitzes 1 ist seitlich am Sitz 1 angeordnet.
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2 zeigt schräg von unten schematisch die beiden Hauptteile des Sitzes 1, das Untergestell 2 des Sitzes 1, das am Boden des Fahrzeugs befestigt wird, und den Sitzteil 3. Der Sitzteil 3 besteht in der Regel hauptsächlich aus einem gepressten Blech (Platte), an dem ein Polster angebracht ist. Der Sitzteil 3 kann also mithilfe der Gleitschienen 5, die zwischen dem Untergestell 2 und dem Sitzteil 3 (nur teilweise in der 2 gezeigt) platziert sind, relativ zum Untergestell 2 des Sitzes 1 verstellt werden. Ein kleiner Elektromotor 6 ist hinten unter dem Sitzteil 3 angeordnet und treibt eine Kraftübertragungseinheit 7 an, beispielsweise ein Zahnradgetriebe über eine biegsame Welle 8. Bei Rotation der biegsamen Welle 8 im Zahnradgetriebe wird der Sitzteil 3 relativ zum Untergestell 2 des Sitzes 1 und in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach vorne oder hinten verschoben.
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3 zeigt den Sitzteil 3 des Sitzes 1 gerade von unten mit montierten Führungs-/Gleitschienen 5. Der Sitzteil 3 besteht hierbei aus gestanztem und gepresstem Blech. Die Gleitschienen 5 können aus verschiedenen Materialien bestehen, beispielsweise aus armiertem Kunststoff oder aus einem anderen Verbundmaterial. Sie bestehen aber vorzugsweise aus Stahl. Die Aussparungen 9 in Form von in Längsrichtung verlaufenden Nuten sind in der Platte des Sitzteils 3 angeordnet, um eine begrenzte Beweglichkeit zwischen den beweglichen Teilen des Sitzes 1 in der Längsrichtung des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Gleitschiene 5 des Sitzes 1, aus dem hervorgeht, wie die Luftkanäle 10, ein im Wesentlichen horizontaler Hauptkanal 10a und mehrere im Wesentlichen vertikale Kanäle 10b, im Untergestell 2 des Sitzes 1 angeordnet sind und in den Bereich zwischen den beiden Gleitflächen 11a,b der Gleitschienen 5 münden. Die einander zugewandten Gleitflächen 11a,b der Gleitschienen 5a,b sind zweckmäßigerweise mit einer weichen luftdichten Oberflächenbeschichtung oder einer Zwischenschicht (nicht gezeigt) überzogen, die die Luft, die in den Bereich zwischen den Gleitflächen 11a,b geleitet wird, möglichst gut zurückhält. Durch die Kanäle 10a,b wird also Druckluft zugeführt, wenn die Position des Sitzpolsters 2 justiert werden soll. Dabei bildet sich ein Luftkissen zwischen den Gleitflächen 11a,b, was zur Folge hat, dass die Reibung zwischen den verschiedenen Teilen des Sitzes 1 und der Gleitschienen 5 sich drastisch verringert und auch ein kleiner Elektromotor 6 in der Lage ist, das Sitzpolster 2 in die gewünschte Position zu bringen.
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5 zeigt im Detail einen Ausschnitt der Gleitschienen 5 des Sitzes 1, die in 4 gezeigt sind. In 5 ist ein horizontaler und ein vertikaler Luftkanal 10a,b zu sehen. Der untere Teil 5b der Gleitschiene 5 mit der Gleitfläche 11b ist in diesem Fall ein Teil des Untergestells 3 des Sitzes 1 und der obere Teil 5a der Gleitschiene 5 ist der Sitzteil 3 aus gepresstem Blech. 5 zeigt die Teile 5a,b einer Gleitschiene 5 in der aktiven Position, d. h. in einer Position, in der Druckluft über die Luftkanäle 10a,b zugeführt wird und zwischen den beiden einander zugewandten Gleitflächen 11a,b der Gleitschiene 5 herausgedrückt wird. Die Gleitschienen 5 werden dabei voneinander weg gedrückt und die Reibung zwischen diesen Gleitflächen 11a,b wird auf null oder fast auf null reduziert. Mindestens zwei Nuten 9 für jede Gleitschiene 5 befinden sich im Sitzteil 3, und zwar vorzugsweise im Blech (Platte) des Sitzteils 3, und sind für einen Zapfen 12 vorgesehen, der im Untergestell 2 des Sitzes 1 angeordnet ist, so dass dem Sitzteil 3 eine begrenzte Beweglichkeit in der Längsrichtung des Fahrzeugs verliehen wird. Der Zapfen 12 besteht aus einem breiten tellerförmigen Kopf 13, der dazu dient sicherzustellen, dass das Untergestell 2 und der Sitzteil 3 nicht unabsichtlich voneinander getrennt werden können.
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6 zeigt ein Beispiel eines elektrischen und pneumatischen Steuerkreises, der für die Justierungsvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Der Sitz 1 ist hier mit einem Untergestell 2 und einem Sitzteil 3 schematisch dargestellt. Im Sitzteil 3 ist ein Elektromotor 6 und eine Kraftübertragungseinheit 7, beispielsweise ein Getriebe, angeordnet, um die Teile des Sitzes 1 relativ zueinander verschieben zu können. Die Kraftübertragungseinheit 7 wird von einer biegsamen Welle 8 angetrieben. Ein Schalter 14 schickt, wenn er betätigt wird, elektrische Signale an eine Steuereinheit 15, die über ein elektrisches Ventil 17 gleichzeitig den Elektromotor 6 und einen Pneumatikkreis 16 steuert. Der Pneumatikkreis 16 wird von einer im Fahrzeug befindlichen Druckluftquelle 18 oder von einem im Fahrzeug befindlichen Kreis mit Druckluft versorgt. Bei Letzterem kann es sich um den Druckluftkreis (nicht gezeigt) im Sitz 1 handeln, der mithilfe eines oder mehrerer pneumatischer Zylinder den Sitzteil 3 anhebt oder absenkt. Wenn Druckluft über das Ventil 17 den Gleitschienen 5 zugeführt wird, rotiert der Elektromotor 6 in eine Richtung, die davon abhängig ist, in welche Richtung der Sitzteil 3 verstellt werden soll und in welche Richtung der Schalter 14 eingestellt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sitz
- 2
- Untergestell
- 3
- Sitzteil
- 4
- Betätigungsschalter
- 5
- Gleitschienen
- 5a
- oberer Teil der Gleitschienen
- 5b
- unterer Teil der Gleitschienen
- 6
- Elektromotor
- 7
- Kraftübertragungseinheit
- 8
- biegsame Welle
- 9
- Aussparungen
- 10
- Luftkanäle
- 10a
- Hauptkanal
- 10b
- Kanal
- 11a,b
- Gleitflächen
- 12
- Zapfen
- 13
- Kopf
- 14
- Schalter
- 15
- Steuereinheit
- 16
- Pneumatikkreis
- 17
- Ventil
- 18
- Druckluftquelle
