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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer aktiven Sitzhöhenverstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Fahrzeugsitz umfasst ein Sitzteil, ein fahrzeugbodenseitiges Bauteil (beispielsweise Führungsschienen einer Längsverstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes) und mindestens eine an dem Sitzteil und/oder dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil verschwenkbar angeordnete Schwinge. Beispielsweise können insgesamt vier Schwingen zur Ausbildung zweier Schwingenpaare vorgesehen sein, über die das Sitzteil beidseitig, also an einer bei bestimmungsgemäßem Einbau des Fahrzeugsitzes in ein Fahrzeug hin zu einer Fahrzeugtür weisenden Türseite und an einer hin zur Fahrzeugmitte weisenden Tunnelseite, mit z.B. Führungsschienen einer Längsverstelleinrichtung verbunden ist. Durch Verschwenken der Schwingen kann das Sitzteil relativ zu dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil entlang einer Höhenverstellrichtung in seiner Höhenposition verstellt werden.
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Nicht jede Schwinge ist zwingend direkt mit dem Sitzteil und dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil verbunden. Denkbar ist auch eine indirekte Verbindung mit dem Sitzteil oder dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil z.B. über eine weitere Schwinge.
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Bei einer aktiven Sitzhöhenverstellung erfolgt das Verstellen der Höhenposition des Sitzteils in aktiv angetriebener Weise durch Verschwenken der mindestens einen Schwinge relativ zu dem Sitzteil und zu dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil. Die aktive Sitzhöhenverstellung kann hierbei manuell oder elektrisch ausgestaltet sein. Bei einer aktiv-manuellen Sitzhöhenverstellung wird eine Verstellkraft manuell erzeugt und zum Verstellen des Sitzteils in die Höhenverstellrichtung oder entgegen der Höhenverstellrichtung aufgebracht. Bei einer aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellung hingegen wird die mindestens eine Schwinge in elektrisch angetriebener Weise verstellt, um auf diese Weise das Sitzteil anzuheben oder abzusenken.
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Eine aktive Sitzhöhenverstellung unterscheidet sich von einer passiven Sitzhöhenverstellung, bei der das Verstellen nicht in aktiv angetriebener Weise erfolgt, sondern bei der eine Verstellkraft zum Verstellen eines Sitzteils in eine Höhenverstellrichtung durch Wirkung eines Energiespeichers aufgebracht wird, ein Verstellen entgegen der Höhenverstellrichtung aber beispielsweise durch eine auf das Sitzteil wirkende Lastkraft bewirkt wird.
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Bei herkömmlichen aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellungen erfolgt ein Verschwenken der mindestens einen Schwinge beispielsweise dadurch, dass ein Ritzel angetrieben wird, das mit einer Verzahnung einer Kulisse in Eingriff steht. Das Ritzel kann beispielsweise drehbar an einer zugeordneten Schwinge angeordnet sein, während die Kulisse beispielsweise an einem fahrzeugbodenseitigen Bauteil, beispielsweise einem Ansetzteil einer Führungsschiene, vorgesehen ist. Bei einem Verdrehen rollt das Ritzel an der Verzahnung der Kulisse ab, bewegt sich auf diese Weise in der Kulisse und verschwenkt dadurch die zugeordnete Schwinge.
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Bei solchen aktiven Sitzhöhenverstellungen ist die Belastung des Ritzels groß, weil über das Ritzel das Sitzteil in seiner eingestellten Höhenposition gehalten werden muss und das Ritzel somit die gesamten auf das Sitzteil wirkenden Lastkräfte (beispielsweise die Gewichtskraft eines Fahrzeuginsassen) abstützen und ableiten muss. Das Ritzel muss daher, um insbesondere auch die Belastungskräfte in einem Crashfall abstützen zu können, hochfest ausgebildet sein.
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Es sind auch Spindelantriebe bekannt, bei denen eine Sitzhöhenverstellung angetrieben durch eine an einer Spindel abrollende Spindelmutter erfolgt. Solche Spindelantriebe haben den Nachteil, dass sie in der Regel einen vergleichsweise großen Bauraum beanspruchen.
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Es besteht ein Bedürfnis nach einer aktiven Sitzhöhenverstellung, die zum einen in vorteilhafter Weise große Belastungskräfte abstützen und ableiten kann, gleichzeitig aber einen vergleichsweise geringen Bauraum beansprucht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz mit einer aktiven Sitzhöhenverstellung zur Verfügung zu stellen, der einen sicheren, zuverlässigen Halt des Sitzteils auch bei großen, z.B. in einem Crashfall wirkenden Belastungskräften gewährleistet, gleichzeitig einfach aufgebaut ist und ggf. eine Verwendung von anderenorts in anderer Funktion an einem Fahrzeugsitz bekannten Bauteilen oder Baugruppen nach dem „Gleichteile-Prinzip“ ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach ist bei einem Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art ein Drehbeschlag vorgesehen, der ein erstes Beschlagteil und ein zu dem ersten Beschlagteil verschwenkbares, zweites Beschlagteil aufweist, von denen das eine vorzugsweise drehfest mit der mindestens einen Schwinge und das andere vorzugsweise drehfest mit dem Sitzteil oder dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil verbunden ist derart, dass durch Verdrehen des ersten Beschlagteils und des zweiten Beschlagteils zueinander die mindestens eine Schwinge verschwenkbar ist.
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Die vorliegende Erfindung geht von dem Gedanken aus, einen Drehbeschlag zum Verschwenken der mindestens einen Schwinge zum Zwecke der aktiven Sitzhöhenverstellung einzusetzen. Ein solcher Drehbeschlag ist beispielsweise von einer Lehnenneigungsverstellung eines Fahrzeugsitzes bekannt und ermöglicht durch Verschwenken zweier Beschlagteile zueinander die mindestens eine Schwinge anzutreiben und relativ zu dem Sitzteil und dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil zu verschwenken.
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Eines der Beschlagteile des Drehbeschlags kann an der Schwinge und das andere der Beschlagteile entweder an dem Sitzteil oder dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil angeordnet sein. Ist das Beschlagteil an dem Sitzteil angeordnet, so wirkt der Drehbeschlag zwischen der Schwinge und dem Sitzteil. Ist das Beschlagteil an dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil angeordnet, so wirkt der Drehbeschlag zwischen der Schwinge und dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil.
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Der Drehbeschlag weist vorteilhafterweise eine Antriebsstufe auf, die derart um eine Schwenkachse verdrehbar ist, das durch Verdrehen der Antriebsstufe das erste Beschlagteil und das zweite Beschlagteil zueinander verstellbar sind. Die zugeordnete Schwinge ist hierbei um die Schwenkachse der Antriebsstufe verschwenkbar, so dass die Schwenkachsen der Antriebsstufe und der Schwinge konzentrisch sind.
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Die Antriebsstufe kann, zur Ausbildung einer aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellung, mit einem elektrischen Antrieb gekoppelt sein. Dies ist aber nicht zwingend. Denkbar ist auch, zur Ausbildung einer aktiv-manuellen Sitzhöhenverstellung die Antriebsstufe beispielsweise mit einem Handrad zu koppeln, über die eine manuelle Verstellkraft eingeleitet werden kann.
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Der Drehbeschlag kann vorzugsweise an einem Anlenkungspunkt einer hinteren, tunnelseitigen Schwinge vorgesehen sein. Der Drehbeschlag kann hierbei vorzugsweise zwischen der Schwinge und dem Sitzteil wirken, so dass das eine Beschlagteil an dem Sitzteil und das andere Beschlagteil – jeweils drehfest – an der zugeordneten Schwinge angeordnet ist. Diese Anbringung des Drehbeschlags hat den Vorteil, dass beispielsweise bei Anbringung eines Gurtanbindungspunkts tunnelseitig an dem Sitzteil Lastkräfte, die über den Gurtanbindungspunkt in das Sitzteil eingeleitet werden, vorteilhaft über den Drehbeschlag abgestützt und abgeleitet werden können.
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Allgemein ist der Drehbeschlag vorzugsweise an der Seite des Fahrzeugsitzes angeordnet, die in einem Crashfall am höchsten belastet ist. Diese Seite entspricht im Allgemeinen der Tunnelseite, wenn an der Tunnelseite des Sitzteils ein Gurtanbindungspunkt vorgesehen ist. Denkbar ist aber auch, dass türseitig an dem Sitzteil ein Gurtanbindungspunkt vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Drehbeschlag auch türseitig vorgesehen sein, wenn an dieser Seite in einem Crashfall die höchsten Belastungskräfte eingeleitet werden.
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Der Drehbeschlag kann insbesondere zwischen dem Sitzteil und einer Schwinge vorgesehen sein, um eine vorteilhafte Anbringung eines Bedienelements an dem Sitzteil zu ermöglichen. Das Bedienelement bewegt sich in diesem Fall bei einer Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes zusammen mit dem Sitzteil, was für die Bedienung durch einen Nutzer vorteilhaft ist.
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Die Schwinge ist beispielsweise an einem Querrohr angeordnet, das sich an dem Sitzteil erstreckt und verschwenkbar an dem Sitzteil gelagert ist. Das Querrohr trägt vorzugsweise zwei Schwingen, von denen eine tunnelseitig und die andere türseitig am Sitzteil angeordnet ist. In diesem Fall kann das eine Beschlagteil an dem Sitzteil und das andere Beschlagteil an dem Querrohr angeordnet sein, so dass der Drehbeschlag zwischen dem Sitzteil und dem Querrohr wirkt und somit über das Querrohr Verstellkräfte in beide mit dem Querrohr verbundene Schwingen einleitet.
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Denkbar und möglich ist auch, mehr als einen Drehbeschlag vorzusehen. Beispielsweise können an dem Querrohr zwei Drehbeschläge angeordnet sein, die einerseits türseitig und andererseits tunnelseitig zwischen dem Querrohr und zugeordneten Rahmenteilen des Sitzteils wirken und somit eine beidseitig angetriebene Verstellung des Querrohres und der daran angeordneten Schwingen ermöglichen.
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Der Drehbeschlag kann vorzugsweise über eine Antriebswelle, die – bei einer aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellung – mit einem elektrischen Antrieb oder – bei einer aktiv-manuellen Sitzhöhenverstellung – mit einem Handrad verbunden ist, zu betätigen sein. Sind zwei Drehbeschläge an dem Querrohr vorgesehen, so kann sich eine solche Antriebswelle innerhalb des Querrohres erstrecken, so dass über die Antriebswelle beide Drehbeschläge in synchroner Weise zum beidseitigen Einleiten einer Verstellkraft verstellt werden.
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Der Drehbeschlag kann grundsätzlich in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Drehbeschlag ein Planetengetriebe verwirklichen, bei dem zwei Beschlagteile über Planetenräder zueinander verdreht werden können. Ebenso denkbar und vorteilhaft kann sein, den Drehbeschlag als Exzenter- oder Taumelgetriebe zu verwirklichen, bei dem zwei Beschlagteile exzentrisch zueinander verschwenkt werden.
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Solche als Exzentergetriebe verwirklichten Drehbeschläge sind beispielsweise von Lehnenneigungsverstellungen bei Rückenlehnen bekannt. Im Sinne des „Gleichteile-Prinzips“ können solche Drehbeschläge auch bei aktiven Sitzhöhenverstellungen eingesetzt werden, um Schwingen relativ zu dem Sitzteil und dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil zu verschwenken. Die Verwendung eines oder mehrerer Drehbeschläge für eine aktive Sitzhöhenverstellung ermöglicht somit einen Einsatz von im Wesentlichen baugleichen Drehbeschlägen an unterschiedlichen Orten in unterschiedlichen Funktionen an einem Fahrzeugsitz. Dies vereinfacht die Konstruktion des Fahrzeugsitzes insgesamt und bringt zudem ein Potential für eine Kostenreduzierung mit sich, weil ein beispielsweise für eine Lehnenneigungsverstellung entwickelter Drehbeschlag im Wesentlichen unverändert auch für eine Sitzhöhenverstellung zum Einsatz kommen kann.
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Bei einem als Exzentergetriebe verwirklichten Drehbeschlag trägt das erste Beschlagteil an einem radial nach innen weisenden, um eine erste Achse umlaufenden Abschnitt einer Innenverzahnung, während das zweite Beschlagteil an einem radial nach außen weisenden, um eine zweite Achse umlaufenden Abschnitt einer Außenverzahnung trägt. Die Außenverzahnung des zweiten Beschlagteils steht hierbei kämmend mit der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils in Eingriff. Ein drehbar um die erste Achse am ersten Beschlagteil angeordneter Exzenter steht mit dem zweiten Beschlagteil zum Erzeugen einer Drehbewegung der Beschlagteile zueinander derart in Wirkverbindung, dass das zweite Beschlagteil infolge einer Drehbewegung des Exzenters mit seiner Außenverzahnung an der Innenverzahnung des ersten Beschlagteils abrollt und infolge dessen in eine Drehbewegung relativ zu dem ersten Beschlagteil versetzt wird.
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Bei einem solchen als Exzentergetriebe verwirklichten Drehbeschlag werden die beiden Beschlagteile in exzentrischer, taumelnder Weise zueinander verschwenkt, wobei der Taumelhub in der Regel gering ist und z.B. weniger als einige Millimeter beträgt. Ist ein solcher Drehbeschlag einseitig beispielsweise an einem Querrohr angeordnet, so kann davon ausgegangen werden, dass der Taumelhub so gering ist, dass das Querrohr an seinem dem Drehbeschlag abgewandten Ende in einfacher Weise schwenkbar an dem Sitzteil gelagert werden kann (obwohl das Querrohr an seinem mit dem Drehbeschlag gekoppelten Ende relativ zum Sitzteil taumelt, wenn der Drehbeschlag verstellt wird). Alternativ ist auch denkbar, an einem Querrohr zwei Drehbeschläge vorzusehen, so dass das Querrohr beidseits taumelt. Oder es kann eine spielbehaftete Verbindung des dem Sitzteil zugeordneten Beschlagteils des Drehbeschlags mit dem Sitzteil beispielsweise über ein Langloch vorgesehen sein, so dass zwar die Beschlagteile und auch ein auf ein Antriebselement einwirkender elektrischer Antrieb bei einer Drehbewegung taumeln, diese Taumelbewegung von dem Sitzteil aber nicht mitgemacht wird.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer aktiven Sitzhöhenverstellung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugsitzes;
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3 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der Ansicht gemäß 2;
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4 eine andere perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 2;
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5 eine erste Explosionsansicht eines Drehbeschlags mit seinen einzelnen Bauteilen;
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6 eine zweite Explosionsansicht des Drehbeschlags, betrachtet in umgekehrter Richtung;
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7 eine perspektivische Ansicht des Drehbeschlags in zusammengebautem Zustand;
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8 eine Draufsicht auf den Drehbeschlag, jedoch ohne ein das zweite Beschlagteil am ersten Beschlagteil haltendes Ringelement;
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9 eine Schnittansicht entlang der horizontalen Ebene durch den Drehbeschlag;
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10 eine Schnittansicht in vertikaler Richtung entlang der Linie A-A gemäß 8;
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11 eine gesonderte Ansicht des zweiten Beschlagteils mit in einer zylindrischen Aufnahme des zweiten Beschlagteils angeordneten Bauteilen einer Antriebsstufe;
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12 eine perspektivische Ansicht des zweiten Beschlagteils am ersten Beschlagteil mit Bauteilen der Antriebsstufe; und
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13 eine perspektivische Ansicht der Antriebsstufe schräg von oben.
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1 zeigt einen Fahrzeugsitz 5, der ein Sitzteil 50 mit einer daran in an sich bekannter Weise angeordneten Rückenlehne 51 aufweist.
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Der Fahrzeugsitz 5 verfügt über eine aktive Sitzhöhenverstellung 53, die ein vorderes Schwingenpaar 530 und ein hinteres Schwingenpaar 531 aufweist, die jeweils über Anlenkungspunkte 500, 501, 520, 521 zur Ausbildung eines Viergelenks einerseits verschwenkbar an dem Sitzteil 50 und andererseits verschwenkbar an einem fahrzeugbodenseitigen Bauteil 52, beispielsweise Führungsschienen einer Längsverstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes 5 angeordnet sind. Das vordere Schwingenpaar 530 und das hintere Schwingenpaar 531 werden jeweils durch zwei an unterschiedlichen Seiten des Fahrzeugsitzes 5 angeordnete Schwingen 530, 531 gebildet, die jeweils für sich an dem Sitzteil 50 und dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil 52 verschwenkbar angeordnet oder die mit einem Querrohr 532 (siehe z.B. 2 bis 4) verbunden sein können, um über das Querrohr 532 verschwenkbar an dem Sitzteil 50 oder dem fahrzeugbodenseitigen Bauteil 52 angelenkt zu sein.
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Das Sitzteil 50 ist mittels der aktiven Sitzhöhenverstellung 53 entlang einer Höhenverstellrichtung H höhenverstellbar. Hierzu weist die aktive Sitzhöhenverstellung 53 einen Drehbeschlag 1 auf, der an dem oberen Anlenkpunkt 501 einer hinteren Schwinge 531 angreift und ein Drehmoment M zum Verstellen des Sitzteils 50 entlang der Höhenverstellrichtung H bewirkt.
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Die aktive Sitzhöhenverstellung 53 wirkt hierbei in die und entgegen der Höhenverstellrichtung H, indem durch Antreiben des Drehbeschlags 1 das Sitzteil 50 in aktiv angetriebener Weise in die Höhenverstellrichtung H oder entgegen der Höhenverstellrichtung H verstellt werden kann, um auf diese Weise die Höhenposition des Sitzteils 50 anzupassen.
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Grundsätzlich kann der Drehbeschlag 1 elektrisch oder manuell angetrieben werden. Bei einer aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellung wirkt ein elektrischer Antrieb auf den Drehbeschlag 1 ein, um durch Antreiben des Drehbeschlags 1 – der nachfolgend anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels noch im Detail beschrieben werden soll – eine Verstellkraft einzuleiten und das Sitzteil 50 zu verstellen. Bei einer aktiv-manuellen Sitzhöhenverstellung kann der Drehbeschlag 1 manuell beispielsweise unter Bedienung eines Handrads verstellt werden, um auf diese Weise eine manuelle Verstellkraft einzuleiten und das Sitzteil 50 manuell in seiner Höhenposition einzustellen.
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Ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsitzes 5 ist in 2 bis 4 dargestellt. Der Fahrzeugsitz 5 weist eine Rückenlehne 51 auf, die in ihrer Neigungsstellung verstellbar in an sich bekannter Weise an einem Sitzteil 50 angeordnet ist. Das Sitzteil 50 ist über eine aktive Sitzhöhenverstellung 53 an Führungsschienen 52A, 52B einer Längsverstelleinrichtung zum Längsverstellen des Fahrzeugsitzes 5 angeordnet.
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Die aktive Sitzhöhenverstellung 53 weist eine vordere und eine hintere türseitige Schwinge 530A, 531A auf, die über Anlenkungspunkte 500A, 501A an dem Sitzteil 50 und über Anlenkungspunkte 520A, 521A an einer zugeordneten türseitigen Führungsschiene 52A verschwenkbar angeordnet sind. Die aktive Sitzhöhenverstellung 53 weist weiter eine vordere und eine hintere tunnelseitige Schwinge 530B, 531B auf, die über Anlenkungspunkte 500B, 501B an dem Sitzteil 50 und über Anlenkungspunkte 520B, 521B an einer zugeordneten tunnelseitigen Führungsschiene 52B angelenkt sind. Zum Höhenverstellen des Sitzteils 50 können die Schwingen 530A, 531A, 530B, 531B verschwenkt werden, um auf diese Weise den Abstand zwischen dem Sitzteil 50 und den Führungsschienen 52A, 52B zu verändern und die Höhenposition des Sitzteils 50 relativ zu den fahrzeugbodenseitigen Führungsschienen 52A, 52B anzupassen.
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Die hinteren Schwingen 531A, 531B sind an einem Querrohr 532 festgelegt, über das die Schwingen 531A, 531B verschwenkbar mit dem Sitzteil 50 verbunden sind.
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Bei dem in 2 bis 4 konkret dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Querrohr 532 an einer bei bestimmungsgemäßem Einbau des Fahrzeugsitzes 5 in ein Fahrzeug hin zur Fahrzeugmitte hin weisenden Tunnelseite ein Drehbeschlag 1 vorgesehen, der mit einem elektrischen Antrieb 6 zur Verwirklichung einer aktiv-elektrischen Sitzhöhenverstellung in Wirkverbindung steht. Das Querrohr 532 ist über einen türseitigen Anlenkungspunkt 501A einerseits und über den Drehbeschlag 1 andererseits mit dem Sitzteil 50 schwenkbar verbunden und trägt die drehfest an dem Querrohr 532 angeordneten hinteren Schwingen 531A, 531B.
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Wie nachfolgend auch anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels eines Drehbeschlags 1 anhand von 5 bis 13 erläutert werden soll, weist der Drehbeschlag 1 zwei Beschlagteile 2, 3 auf, von denen das eine fest mit dem Querrohr 532 und das andere fest mit dem Sitzteil 50 verbunden ist. Beispielsweise kann ein erstes Beschlagteil 2 fest mit dem Querrohr 532 und ein zweites Beschlagteil 3 (siehe 5) fest mit dem Sitzteil 50 verbunden sein, indem die Beschlagteile 2, 3 mit dem jeweils zugeordneten Bauteil 50, 532 beispielsweise verschweißt sind.
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Der elektrische Antrieb 6 weist eine (von einem Gehäuse eingefasste) Ausgangswelle 60 auf, die ein Getriebe 61 und darüber eine Antriebswelle 49 (siehe 5) antreibt, die mit einem Antriebselement 41 des Drehbeschlags 1 in Verbindung steht, so dass über die Antriebswelle 49 angetrieben durch den elektrischen Antrieb 6 das Antriebselement 41 in eine Drehbewegung versetzt werden kann, um auf diese Weise die Beschlagteile 2, 3 zueinander zu verschwenken.
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Bei dem in 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Drehbeschlag 1 tunnelseitig an dem Querrohr 532 vorgesehen. Denkbar ist auch, mehr als einen Drehbeschlag 1, beispielsweise einen zweiten Drehbeschlag 1 türseitig an dem Querrohr 532 vorzusehen, so dass beide hinteren Schwingen 531A, 531B in symmetrischer Weise angetrieben werden können. In diesem Fall kann sich eine Antriebswelle 49 (siehe 5) in dem Querrohr 532 erstrecken, um über die Antriebswelle 49 die Drehbeschläge 1 in synchroner Weise antreiben zu können.
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Das Querrohr 532 ist an seinem türseitigen Ende über den Anlenkungspunkt 501A verschwenkbar mit dem Sitzteil 50 verbunden. An seinem anderen Ende wird die Verbindung zwischen dem Querrohr 532 und dem Sitzteil 50 über den Drehbeschlag 1 hergestellt, wobei der Drehbeschlag 1 ein Exzentergetriebe verwirklichen kann (wie bei dem nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiel gemäß 5 bis 13), so dass in diesem Fall bei einer Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 zueinander das dem Drehbeschlag 1 zugeordnete Ende des Querrohrs 532 eine Taumelbewegung relativ zu dem Sitzteil 50 ausführt.
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Weil ein Taumelhub bei einem als Exzentergetriebe verwirklichten Drehbeschlag 1 gering dimensioniert sein kann und beispielsweise nicht größer als einige Millimeter ist, kann ein solcher Taumelhub in Kauf genommen werden, ohne dass hierdurch die Funktion für die Sitzhöhenverstellung beeinträchtigt ist.
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Um Verspannungen infolge eines solchen Taumelhubs zwischen dem Sitzteil 50 und dem Querrohr 532 zu vermeiden, kann auch vorgesehen sein, die Kopplung des Querrohrs 532 mit dem Sitzteil 50 jeweils über einen Drehbeschlag 1 vorzunehmen, so dass insgesamt zwei Drehbeschläge 1 vorgesehen sind, von denen einer tunnelseitig und der andere türseitig an dem Querrohr 532 angeordnet ist. Durch synchrone Betätigung der Drehbeschläge 1 führt das Querrohr 532 dann beidseitig eine Taumelbewegung relativ zu dem Sitzteil 50 aus.
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Alternativ ist auch denkbar, die Anbindung des dem Sitzteil 50 zugeordneten Beschlagteils 3 spielbehaftet vorzusehen, indem die Verbindung beispielsweise über ein in gewissem Maße beweglich beispielsweise über ein Langloch an dem Sitzteil 50 angeordnetes Bauteil hergestellt wird, so dass die Taumelbewegung des Beschlagteils 3 ausgeglichen wird und das Sitzteil 50 diese Taumelbewegung nicht mitmacht.
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Der Drehbeschlag
1 kann grundsätzlich unterschiedliche Bauformen aufweisen. Beispielsweise kann der Drehbeschlag
1 als Exzentergetriebe verwirklicht sein und eine beispielsweise in der
DE 10 2008 028 088 A1 , der
DE 10 2010 038 797 A1 der
DE 10 2010 030 018 A1 oder der
DE 10 2010 038 795 A1 beschriebene Bauform aufweisen. Der Inhalt dieser Schriften soll vorliegend vollumfänglich mit einbezogen werden. Zur genauen Erläuterung solcher Drehbeschläge
1 wird auf diese Schriften verwiesen.
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Nachfolgend soll lediglich beispielhaft anhand des in 5 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiels ein Drehbeschlag 1 erläutert werden, bei dem ein erstes Beschlagteil 2 beispielsweise mit dem Sitzteil 50 und ein zweites Beschlagteil 3 beispielsweise mit dem Querrohr 532 drehfest verbunden ist.
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Das erste Beschlagteil 2 ist nach Art eines Hohlrads ausgebildet und weist eine innere zylindrische Aufnahme 20 auf, in der das nach Art eines Sonnenrads ausgebildete zweite Beschlagteil 3 angeordnet ist. Das erste Beschlagteil 2 weist an der radial nach innen weisenden Wandung der Aufnahme 20 einen Innenverzahnung 23 auf, mit der eine an einem äußeren umlaufenden Rand des zweiten Beschlagteils 3 angeordnete Außenverzahnung 31 in Eingriff steht.
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Das erste Beschlagteil 2 und das mit dem ersten Beschlagteil 2 in Eingriff stehende zweite Beschlagteil 3 verwirklichen ein Untersetzungsgetriebe nach Art eines hypozykloidalen Getriebes, bei dem die Außenverzahnung 31 des zweiten Beschlagteils 3 einen kleineren Durchmesser und weniger Zähne als die Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 aufweist, so dass das zweite Beschlagteil 3 an der Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 abrollen kann.
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Wie sich aus der Draufsicht gemäß 8 ergibt, weist das erste Beschlagteil 2 eine erste Achse A auf, zu der die zweite Achse B des zweiten Beschlagteils 3 exzentrisch ist. Rollt demzufolge das zweite Beschlagteil 3 an der Innenverzahnung 23 des ersten Beschlagteils 2 ab, ergibt sich eine Bewegung der zweiten Achse B auf einer Kreisbahn um die erste Achse A.
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Um den Drehbeschlag 1 anzutreiben und eine Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 zueinander zu erzeugen, ist eine Antriebsstufe 4 vorgesehen, die, wie aus den Explosionsansichten gemäß 5 und 6 ersichtlich, im Wesentlichen aus einem Antriebselement 41, einem Kopplungselement 43 und einem aus zwei Exzenterelementen 45, 46 bestehenden Exzenter besteht. Weiterhin sind eine Schenkelfeder 42 zur Vorspannung der Exzenterelementen 45, 46 zueinander, eine ein Bremselement verwirklichende Schlingfeder 44 sowie ein Dichtungselement 47 und ein Axialsicherungsring 48 vorgesehen.
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Die Antriebsstufe 4 ist mit ihren wesentlichen Bauteilen in einer zylindrischen Aufnahme 33 innerhalb eines Ringbundes 32 des zweiten Beschlagteils 3 angeordnet und damit im Wesentlichen vom zweiten Beschlagteil 3 eingefasst. Der Ringbund 32 ist zylindrisch ausgebildet und begrenzt die zylindrische Aufnahme 33, wobei eine zylindrische Innenwandung 330 und ein ebenfalls zylindrisches Lagerabschnitt 331 die innere Mantelfläche der zylindrischen Aufnahme 33 bilden.
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Das Antriebselement 41 ist mit einem Schaft 410 drehbar in einer Bohrung 25 eines Zapfens 24 des ersten Beschlagteils 2 gelagert und kann damit um die erste Achse A relativ zum ersten Beschlagteil 2 verdreht werden. An der einem Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41 abgewandten Seite des Schaftes 410 sind außerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 das Dichtungselement 47 und der Axialsicherungsring 48 angeordnet, um das Antriebselement 41 und die Antriebsstufe 4 in axialer Richtung am ersten Beschlagteil 2 festzulegen.
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Der Kopfabschnitt 416 ist exzentrisch zum Schaft 410 und zur ersten Achse A ausgebildet, ist aber zentrisch zur zweiten Achse B des zweiten Beschlagteils 3 und schließt die zylindrische Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 nach außen hin (mit Spiel) ab.
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Der Schaft 410 weist eine den Schaft 410 durchgreifende Eingriffsöffnung 415 auf, die ein Vierkantprofil ausbildet und mit einer Antriebswelle 49 zum Verdrehen des Antriebselementes 41 in Eingriff gebracht werden kann. Die Antriebswelle 49 steht mit dem elektrischen Antrieb 6 (siehe 2 bis 4) in Wirkverbindung derart, dass die Antriebswelle 49 angetrieben durch den elektrischen Antrieb 6 das Antriebselement 41 in eine Drehbewegung versetzen kann.
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Die den Exzenter ausbildenden Exzenterelemente 45, 46 weisen jeweils einen radial vorstehenden Nockenabschnitt 451, 461 auf und sind über einen Ringabschnitt 452, 462 mit einer inneren Bohrung 454, 464 jeweils an dem Zapfen 24 des ersten Beschlagteils 3 drehbar gelagert, wobei die Exzenterelemente 45, 46 in axialer Richtung entlang der ersten Achse A zueinander versetzt sind, also in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.
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Die Exzenterelemente 45, 46 sind über die Schenkelfeder 42 elastisch zueinander vorgespannt. Ein langes Federende 420 der Schenkelfeder 42 durchgreift dazu eine Aussparung 453 des Exzenterelements 45 und greift in eine Aussparung 463 des Exzenterelements 46 ein. Wie aus der Zusammenschau der Explosionsansichten gemäß 5 und 6 und insbesondere 13 zu entnehmen ist, verjüngt sich dabei die Aussparung 463 am Exzenterelement 46 auf der dem Boden der Aufnahme 20 des ersten Beschlagteils 2 zugewandten Seite des Exzenterelements 46 zu einem Loch mit einem im Wesentlichen dem Federende 420 entsprechenden Durchmesser, so dass das Exzenterelement 46 in seiner Erstreckungsebene (quer zur Achse A) formschlüssig mit dem Federende 420 verbunden ist. Das zweite Federelement 421 der Schenkelfeder 42, das kürzer ausgebildet ist als das Federende 420, greift hingegen in die Aussparung 453 ein und bewirkt im Zusammenwirken mit der randseitigen Begrenzung der Aussparung 453 eine elastische Vorspannung zwischen den Exzenterelementen 45, 46 derart, dass der wirksame Außendurchmesser des Exzenters (bestehend aus den Exzenterelementen 45, 46) vergrößert ist und dadurch eine weitestgehend spielfreie Anordnung des Exzenters in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 gegeben ist.
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Die Exzenterelemente 45, 46 liegen mit ihren radial nach außen versetzten Nockenabschnitten 451, 461 an dem Lagerabschnitt 331 (siehe die Explosionsansicht gemäß 5 und 6 sowie die Schnittansicht gemäß 10) der zylindrischen Aufnahme 33 an und wirken mit diesem Lagerabschnitt 331 zum Antreiben einer Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 zueinander zusammen.
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Die Exzenterelemente 45, 46 stehen über jeweils ein seitliches, axial in Richtung des Kopplungselements 43 vorspringendes Mitnehmerelement 450, 460 mit Aussparungen 433, 434 des Kopplungselements 43 in Eingriff. Wie der Schnittansicht gemäß 9 und der perspektivischen Ansicht gemäß 12 zu entnehmen ist, sind die Exzenterelemente 45, 46 somit über die Mitnehmerelemente 450, 460 mit dem Kopplungselement 43 in spielbehafteter Weise gekoppelt.
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Das Mitnehmerelement 460 erstreckt sich durch eine Aussparung 452A am äußeren Umfang des Ringabschnitts 452 des Exzenterelements 45 (6), so dass das Exzenterelement 45 in Umfangsrichtung nicht über das Mitnehmerelement 460 mit dem Exzenterelement 46 gekoppelt ist.
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Das Kopplungselement 43 ist ringförmig ausgebildet und an einem Kopplungsabschnitt 413 (siehe die Explosionsansicht gemäß 6) am Antriebselement 41 in ebenfalls spielbehafteter Weise angeordnet, indem das Kopplungselement 43 über radial nach innen vorspringende Vorsprünge 430 mit Aussparungen 414 am Kopplungsabschnitt 413 mit einem Winkelspiel (siehe 9) in Eingriff steht.
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Wie aus der Schnittansicht gemäß 10 ersichtlich, sind die Exzenterelemente 45, 46, das Kopplungselement 43 und die Schenkelfeder 42 innerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 angeordnet, und zwar axial versetzt zueinander zwischen dem Boden der Aufnahme 20 und dem Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41. Die Exzenterelemente 45, 46 sind dabei drehbar um den Zapfen 24 des ersten Beschlagteils 2 angeordnet, während das Kopplungselement 43 und die Schenkelfeder 42 sich um den Kopplungsabschnitt 413 des Antriebselements 41 erstrecken, der auch als axiales Auflager zur Lagerung des Antriebselements 41 an dem Zapfen 24 dient.
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Zusätzlich ist zur Verwirklichung einer Bremseinrichtung innerhalb der zylindrischen Aufnahme 33 die ein Bremselement verwirklichende Schlingfeder 44 angeordnet, die, wie aus 10 ersichtlich, mit der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 in Kontakt steht. Die Schlingfeder 44 ist auf diese Weise vollständig in den Drehbeschlag 1 integriert, ohne den Bauraum des Drehbeschlags 1 zu vergrößern.
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Wie insbesondere den Explosionsansichten gemäß 5 und 6 in Zusammenschau mit der Schnittansicht gemäß 9 zu entnehmen ist, weist die Schlingfeder 44 zwei radial nach innen weisende Federenden 440, 441 auf, die jeweils zwischen einem am Kopfabschnitt 416 des Antriebselements 41 angeordneten Anschlag 411, 412 und einem Anschlag 431, 432 am Kopplungselement 43 gelegen sind. Über die Federenden 440, 441 tritt bei einem Antreiben des Drehbeschlags 1 über das Antriebselement 41 das Antriebselement 41 mit der Schlingfeder 44 in Kontakt, um auf diese Weise die Schlingfeder 44 in Richtung eines Zusammenziehens zu belasten und aus einer kraftschlüssigen Anlage mit der zylindrischen Innenwandung 330 zu bringen. Liegt hingegen eine abtriebsseitige Kraft an, die auf die Exzenterelemente 45, 46 wirkt, so tritt das mit den Exzenterelementen 45, 46 gekoppelte Kopplungselement 43 über einen seiner Anschläge 431, 432 mit einem Federende 440, 441 in Kontakt und belastet die Schlingfeder 44 in Richtung eines Aufweitens, so dass die kraftschlüssige, sperrende Anlage der Schlingfeder 44 an der zylindrischen Innenwandung 330 verstärkt wird und eine Drehbewegung der Exzenterelemente 45, 46 in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 verhindert ist und dadurch der Drehbeschlag 1 insgesamt gesperrt und eine Drehbewegung der Beschlagteile 2, 3 relativ zueinander nicht möglich ist.
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Die Funktionsweise des in 5 bis 13 dargestellten Drehbeschlags 1 ist wie folgt.
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Zum Antreiben wird die mit dem Antriebselement 41 verbundene, in die Eingriffsöffnung 415 eingreifende Antriebswelle 49 – angetrieben durch den elektrischen Antrieb 6 – verdreht und darüber das Antriebselement 41 in eine Drehbewegung um die erste Achse A versetzt. Durch die Verdrehung des Antriebselements 41 gelangt einer der Anschläge 411, 412 in Anlage mit dem zugeordneten Federende 440, 441 der Schlingfeder 44 und belastet diese in Richtung eines Zusammenziehens, so dass die kraftschlüssige Anlage der Schlingfeder 44 mit der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 aufgehoben wird. Die Exzenterelemente 45, 46 sind somit freigeschaltet und in der zylindrischen Aufnahme 33 drehbar. Nach Überwindung des Winkelspiels zwischen dem Kopplungsabschnitt 413 am Antriebselement 41 und dem Kopplungselement 43 nimmt das Antriebselement 41 das Kopplungselement 43 mit, das wiederum über den Eingriff der Mitnehmerelemente 450, 460 mit den Exzenterelementen 45, 46 gekoppelt ist und diese mitnimmt.
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Angetrieben durch das Antriebselement 41 bewegen sich die Exzenterelemente 45, 46 um den Zapfen 24 am ersten Beschlagteil 2 und drehen sich in der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 2, wodurch das zweite Beschlagteil 2 in eine abrollende Drehbewegung in der Aufnahme 20 des ersten Beschlagteils 2 angetrieben wird (bzw. bei feststehendem zweiten Beschlagteil 3 das erste Beschlagteil 2 zu einem Abrollen um das zweite Beschlagteil 3) und sich damit die Beschlagteile 2, 3 in untersetzter Weise zueinander verdrehen. Die Beschlagteile 2, 3 führen dabei eine (geringfügig) exzentrische, taumelnde Bewegung zueinander aus, indem die (zweite) Achse B des zweiten Beschlagteils 3 sich auf einem Kreis um die (erste) Achse A des ersten Beschlagteils 2 bewegt.
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Bei Anliegen einer abtriebsseitigen Kraft beispielsweise durch Belastung des Sitzteils 50 werden die Exzenterelemente 45, 46 belastet. Dadurch, dass die Schlingfeder 44 zum Sperren einer solchen abtriebsseitigen Belastung vorgesehen ist, wird jedoch ein selbsttätiges Verstellen infolge dieser Belastung verhindert, insbesondere auch bei einer vibrierenden Belastung, die ansonsten zu einem selbsttätigen Ablaufen, d. h., einem kriechenden Verstellen unter Wirkung der Belastung führen könnte. Bei einer selbsttätigen Bewegung der Exzenterelemente 45, 46 infolge einer abtriebsseitigen Belastung kommt das Kopplungselement 43 über den koppelnden Eingriff der Mitnehmerelemente 450, 460 in die Aussparungen 433, 434 mit einem der Anschläge 431, 432 mit einem der Federenden 440, 441 in Kontakt und belastet die Schlingfeder 44 in Richtung eines Aufweitens, so dass die Anlage der Schlingfeder 44 an der zylindrischen Innenwandung 330 der zylindrischen Aufnahme 33 des zweiten Beschlagteils 3 verstärkt wird und zu einem sperrenden Kraftschluss führt, infolge dessen die Exzenterelemente 45, 46 nicht in der zylindrischen Aufnahme 33 verdreht werden können und der Drehbeschlag 1 somit gesperrt ist.
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Der Drehbeschlag 1 kann wahlweise mit oder ohne Schlingfeder 44 bereitgestellt und betrieben werden. Bei Verwendung des Drehbeschlags 1 im Zusammenwirken mit einem selbsthemmenden elektrischen Antrieb 6 kann ggf. auch auf die Schlingfeder 44 verzichtet werden.
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Die Beschlagteile 2, 3 können insbesondere als Kaltfließpressteile aus Metall hergestellt sein. Das Antriebselement 41 kann als Kunststoffteil gefertigt werden, während das Kopplungselement 43 als Blechstanzteil aus Metall hergestellt ist.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch bei gänzlich anders gearteten Ausführungsformen verwirklichen.
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Grundsätzlich muss der Drehbeschlag nicht als Exzentergetriebe ausgestaltet sein, sondern kann beispielsweise auch durch ein anderes Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe, verwirklicht sein.
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Zudem kann die aktive Sitzhöhenverstellung auch zur manuellen Betätigung ausgestaltet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehbeschlag
- 2
- Erstes Beschlagteil
- 20
- Zylindrische Aufnahme
- 21
- Ringelement
- 22
- Aufnahmeabschnitt
- 23
- Innenverzahnung
- 24
- Zapfen
- 25
- Bohrung
- 3
- Zweites Beschlagteil
- 31
- Außenverzahnung
- 32
- Ringbund
- 33
- Aufnahme
- 330
- Zylindrische Innenwandung
- 331
- Lagerabschnitt
- 4
- Antriebsstufe
- 41
- Antriebselement
- 410
- Schaft
- 411, 412
- Anschlag
- 413
- Kopplungsabschnitt
- 414
- Aussparungen
- 415
- Eingriffsöffnung
- 416
- Kopfabschnitt
- 42
- Schenkelfeder
- 420, 421
- Federende
- 43
- Kopplungselement
- 430
- Vorsprünge
- 431, 432
- Anschlag
- 433, 434
- Aussparung
- 44
- Schlingfeder
- 440, 441
- Federende
- 45, 46
- Exzenterelement
- 450, 460
- Mitnehmerelement
- 451, 461
- Nockenabschnitt
- 452, 462
- Ringabschnitt
- 452A
- Aussparung
- 453, 463
- Aussparung
- 454, 464
- Bohrung
- 47
- Dichtungselement
- 48
- Axialsicherungsring
- 49
- Antriebswelle
- 5
- Fahrzeugsitz
- 50
- Sitzteil
- 500, 501
- Anlenkungspunkt
- 500A, 501A, 500B, 501B
- Anlenkungspunkt
- 51
- Rückenlehne
- 52, 52A, 52B
- Führungsschiene
- 520, 521
- Anlenkungspunkt
- 520A, 521A, 520B, 521B
- Anlenkungspunkt
- 53
- Aktive Sitzhöhenverstellung
- 530, 531
- Schwinge
- 530A, 531A, 530B, 531B
- Schwinge
- 532
- Querrohr
- 6
- Elektrischer Antrieb
- 60
- Ausgangswelle
- 61
- Getriebe
- A
- Erste Achse
- B
- Zweite Achse
- H
- Höhenverstellrichtung
- M
- Drehmoment
- S
- Schwenkachse
- V
- Verschwenkrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008028088 A1 [0024, 0058]
- DE 102010038797 A1 [0024, 0058]
- DE 102010030018 A1 [0024, 0058]
- DE 102010038795 A1 [0024, 0058]
