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Die Erfindung betrifft eine elektrische Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz, sowie ein Fahrzeug mit einer elektrischen Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz.
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Die Längsverstellung von Fahrzeugsitzen, also die Verstellung entlang der Kraftfahrzeuglängsachse, erfolgt üblicherweise über ein System aus Schienen und Schlitten. In den Schienen befinden sich hierzu Schlitten, an welche die Fahrzeugsitze angebunden werden. Um die Variabilität des Innenraums des Fahrzeugs zu erhöhen, sind die Fahrzeugsitze nach Bedarf aus- und einbaubar. Die eingebauten Sitze sind durch Betätigung eines Entriegelungshebels mit den Schlitten in den Schienen verschiebbar. Die Längsverstellung erfolgt in Folge der Anbindungstechnik der herausnehmbaren Fahrzeugsitze manuell oder teilweise elektrisch. Zur Verschiebung müssen allerdings hohe Kräfte aufgebracht werden, wodurch der Komfort für den Kunden reduziert wird. Durch die Verwendung von Rollen am Schlitten anstelle von Gleitlagern können die Verschiebkräfte zwar deutlich reduziert werden, der Anspruch an eine komfortable Sitzverstellung für einen hochwertigen Van kann damit jedoch nicht erreicht werden.
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Es sind schienengeführte Zahnradantriebe bekannt, die über eine vertikale, von einem Motor angetriebene Welle mittels Zahnrädern in eine an der Innenseite der Schiene angebrachte Zahnstangenverzahnung eingreifen. Des Weiteren sind elektromotorische Antriebe bekannt, die mittels eines Antriebsritzels in Antriebsrollen eines Schlittens eingreifen, auf dem ein Sitz befestigt ist.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 059 126 A1 ist eine elektrische Sitzverstelleinrichtung mit einem Schienensystem für eine Sitzanlage bekannt. Die Sitzverstelleinrichtung weist eine Antriebseinheit zur elektrischen Sitzverschiebung auf, die vom Sitz auf die Innenseite einer Schiene wirkt. In einer Grundstellung ist die Antriebseinheit von der Schiene entfernt, und in einer Eingriffsstellung greift diese in die Schiene ein und verschiebt den Sitz. Eine derartige Antriebseinheit benötigt allerdings eine Verzahnung auf der Schieneninnenseite, und bei der Sitzmontage muss die Antriebseinheit in die Schiene eingeführt werden.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2017 006 145 A1 ist ein elektrisch angetriebener Rollenschlitten zur Längsverstellung für einen Fahrzeugsitz bekannt. In dem Rollenschlitten ist ein Elektromotor angeordnet, der über eine Antriebswelle mit wenigstens einer der Rollen verbunden ist. Der Elektromotor kann zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes über einen Sitzverstellhebel zur Aktivierung des Schlittenantriebs kontrolliert werden. Ein derartiger Rollenschlitten zur Längsverstellung weist allerdings eine geringe Kraftübertragung durch die Paarung Rolle und Schiene auf, und es liegt keine Funktionstrennung in Längsführung und Antrieb vor.
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Die Sitze in einem Fahrzeug, insbesondere in einer Van-Modularchitektur, werden derzeit zumindest teilweise manuell verschoben. Für das Verschieben werden hohe Kräfte benötigt, die zu einer Komfortminderung für den Nutzer führen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen elektrischen Längsverstelleinrichtung bereitzustellen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten, und wobei die Längsverstelleinrichtung insbesondere eine elektrische Sitzverstellung in einer variablen Van-Modularchitektur bereitstellt, wodurch der Komfort beim Verstellen des Fahrzeugsitzes erhöht wird.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine elektrische Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Fondsitz, mit mindestens einem in einer Schiene angeordneten Schlitten geschaffen wird, wobei in oder an dem Schlitten mindestens eine drehbar gelagerte Rolle angeordnet ist, wobei der Schlitten mit der jeweils mindestens einen Rolle in der Schiene verschiebbar ist, und wobei mindestens ein erstes Antriebselement in oder an dem Schlitten angeordnet ist. Die Längsverstelleinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweites Antriebselement an der Schiene angeordnet ist, wobei das erste Antriebselement und das zweite Antriebselement zusammenwirken, um den Fahrzeugsitz in Längsrichtung zu verstellen, und wobei zumindest ein Antriebselement, bevorzugt das erste Antriebselement und das zweite Antriebselement, als elektrisches Antriebselement ausgebildet ist. Um eine möglichst komfortable Längsverstellung des Fahrzeugsitzes zu realisieren, wird also erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen in jeweils einer Schiene auf Rollen fahrbaren Schlitten aufweist, wobei die Vorrichtung ein Antriebselement im Schlitten und ein als entsprechendes Gegenstück ausgebildetes Antriebselement an der Schiene aufweist.
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Die Längsverstelleinrichtung weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Insbesondere wird eine einfache Sitzverstellung in Fahrzeuglängsrichtung ermöglicht, wobei die Flexibilität durch einfach zu entnehmende Sitze erhalten bleibt. Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Längsverstelleinrichtung eine klare Funktionstrennung durch die Führung mittels Laufrollen einerseits und eine hiervon separate Antriebseinheit andererseits auf. Vorteilhafterweise wird durch die erfindungsgemäße Längsverstelleinrichtung ein hoher Komfort gewährleistet, da die Längsverstellung des Fahrzeugsitzes über den elektrischen Antrieb erfolgt. Vorteilhafterweise muss der Nutzer die Verschiebegeschwindigkeit beim Verschieben des Fahrzeugsitzes nicht an die Geschwindigkeit des Schlittens anpassen. Vorteilhafterweise ermöglicht die erfindungsgemäße Längsverstelleinrichtung die Übertragung von hohen Kräften.
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Vorzugsweise sind die beiden Antriebselemente miteinander bewegungsgekoppelt. Vorzugsweise ist das Antriebselement am Schlitten derart ausgebildet, dass es formschlüssig mit dem Antriebselement der Schiene zusammenwirkt.
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Vorzugsweise erfolgt die Bedienung der Längsverstelleinrichtung bei einem elektrifizierten Sitz über ein Bedienelement. Das Bedienelement kann beispielweise in Form eines Schalterelements direkt am Sitz angeordnet sein, wodurch dem Nutzer eine sichere Bedienung sowie ein damit verbundener Komfortgewinn möglich wird. Die Bedienung der Längsverstelleinrichtung ist allerdings nicht auf ein Schalterelement beschränkt, ebenfalls ist eine Softwarelösung zur Sitzverstellung vorstellbar, insbesondere über ein Smartphone oder ein Fahrzeuginterface. Die Längsverstelleinrichtung ist bevorzugt auch an den Frontsitzen oder an einem Steuergerät, beispielsweise einer Head-Unit, steuerbar. Vorzugsweise kann die Längsverstelleinrichtung für einzelne Sitze gesperrt werden, beispielsweise als Kindersicherung.
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Vorzugsweise kann die elektrische Längsverstelleinrichtung auch mit einem ansonsten manuell verstellbaren Sitz kombiniert werden, wobei die elektrische Anbindung des Sitzes an das Fahrzeug entfällt.
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Vorzugsweise kann ein mechanisches Verriegelungselement am Schlitten gelöst werden, wodurch das mindestens eine erste Antriebselement und/oder das mindestens eine zweite Antriebselement ein Aktivierungssignal erhält. Vorzugsweise kann die Richtung der Längsverstellung des Fahrzeugsitzes durch die Bewegungsrichtung eines Entriegelungelements, bevorzugt eines Entriegelungshebels, vorgegeben werden.
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Unter einem Schlitten wird insbesondere verschiebbares Bauteil verstanden, bevorzugt ein auf Schienen verschiebbares Bauteil, das in einem Fahrzeug angeordnet ist, insbesondere in Schienen geführt wird, an das ein Fahrzeugsitz angebracht werden kann.
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Unter einem Fahrzeugsitz wird insbesondere ein Sitz für ein Fahrzeug, bevorzugt ein Fondsitz, verstanden, insbesondere ein Einzelsitz oder eine Sitzbank. Der Fahrzeugsitz ist als ganzer Sitz in Längsrichtung verschiebbar, insbesondere ist der Fahrzeugsitz gleichzeitig in Längsrichtung verschiebbar und verstellbar, beispielsweise in der Höhe, der Neigung und/oder der Form. Der Fahrzeugsitz kann über ein Schienensystem an das Fahrzeug angebunden werden, insbesondere an in den Schienen geführten Schlitten, und in seiner Position, insbesondere in Längsrichtung, verstellt werden. Das Schienensystem umfasst mindestens einen Schlitten mit einer Schiene, wobei der Schlitten in der Schiene geführt ist, so dass der Fahrzeugsitz verstellbar ist.
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Die Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz ist für jegliche Art von Fahrzeugsitzen verschiedener Fahrzeuge geeignet, insbesondere für Personenwagen, Vans, Lastkraftwagen, Busse, Wohnmobile, Baufahrzeuge oder auch Boote, Schiffe und Luftfahrzeuge.
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Unter einer Längsrichtung wird insbesondere die Richtung der längsten Ausdehnung verstanden, insbesondere ist die Längsrichtung die längste Ausdehnung eines Fahrzeugs, in dem die Längsverstelleinrichtung angebracht ist. Hierbei handelt es sich bevorzugt um die Fahrzeug-Längsrichtung, also die Richtung, in der sich ein Fahrzeug bestimmungsgemäß vorwärts- oder rückwärts bewegt.
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Unter einer Längsverstelleinrichtung wird insbesondere eine Vorrichtung zur Einstellung der Position eines Fahrzeugsitzes in Längsrichtung des Fahrzeugs verstanden.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Schiene zur Führung der mindestens einen Rolle ausgebildet. Vorzugsweise liegt die Rolle auf einer Schiene auf, insbesondere auf einer am Fahrzeugboden angebrachten Schiene, so dass keine Gleitreibungskräfte überwunden werden müssen. Dadurch gestaltet sich die Überwindung der Kräfte zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes einfacher und der Komfort bei der Einstellung des Fahrzeugsitzes wird erhöht.
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Unter einem Antriebselement wird insbesondere ein Element verstanden, welches zur Bewegung der Schiene und/oder des Schlittens ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Antriebselemente, Elektromotoren, mechanische Antriebe, Pneumatikzylinder und/oder Hydraulikzylinder. Als Antriebselement kann insbesondere auch eine Kombination von Elektromotoren, mechanischen Antrieben, Pneumatikzylindern oder Hydraulikzylindern eingesetzt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Führungsbauteile des Fahrzeugsitzes, bevorzugt die mindestens eine Rolle, von den Antriebselementen entkoppelt sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlitten an der Unterseite des Fahrzeugsitzes anordenbar ist. Vorzugsweise kann der Fahrzeugsitz auf den Schlitten gesteckt oder geschraubt werden, insbesondere mittels Sitzbefestigungspunkten des Schlittens.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine zweite Antriebselement an der Schiene eine Zahnstange ist, insbesondere eine an einem Boden befestigte Zahnstange, und das mindestens eine erste Antriebselement in oder an dem Schlitten ein elektromotorisch angetriebenes Antriebsritzel ist.
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Vorzugsweise weist die Zahnstange eine Geradverzahnung oder eine Schrägverzahnung auf, insbesondere zur Reduzierung der Laufgeräusche. Vorzugsweise ist die Zahnstange an dem Fahrzeugboden angebracht. Vorzugsweise ist die Zahnstange in die Geometrie der Schiene integriert, insbesondere mit der Schiene einstückig ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das Antriebsritzel über ein Getriebe mit einem Elektromotor verbunden. Vorzugsweise bildet der Elektromotor mit dem Antriebsritzel eine Einheit, insbesondere stellt das Antriebsritzel den Rotor des Elektromotors dar.
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Vorzugsweise ist das Antriebselement an der Schiene ein Zahnriemen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Antriebselement des Schlittens oder das mindestens eine zweite Antriebselement der Schiene als Magnetbahn, und das andere der Antriebselemente als elektromagnetische Antriebswicklung ausgebildet sind. Vorzugsweise sind beide Antriebselemente als Magnetbahn ausgebildet. Vorzugsweise ist die Antriebswicklung die Antriebswicklung eines Linearmotors.
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Vorzugsweise ist die Magnetbahn in den Schlitten integriert, und die Antriebswicklung ist in die Schiene integriert.
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Die Magnetbahn kann einen einzelnen Magnet oder eine Mehrzahl von Magneten umfassen. Der wenigstens eine Magnet kann als Elektromagnet oder als Permanentmagnet ausgebildet sein. Auch eine Kombination von Permanentmagneten und Elektromagneten ist möglich.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Rolle an einer Innenseite der Schiene drehbar gelagert ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verstellung des Fahrzeugsitzes ausschließlich über die Antriebselemente erfolgt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Rolle auf, in oder neben der Schiene geführt ist. Dadurch werden die Laufeigenschaften der Längsverstelleinrichtung stabilisiert.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine automatische Verriegelung des Fahrzeugsitzes nach der Längsverstellung des Fahrzeugsitzes erfolgt, wobei bevorzugt Verriegelungselemente des Schlittens in die Schiene eingreifen, so dass der Schlitten in der Schiene fixiert ist, bevorzugt der Fahrzeugsitz im Fahrzeug fixiert ist. Vorzugsweise erfordert die Verriegelung des Fahrzeugsitzes nach der Längsverstellung keine weitere Fixierung durch den Nutzer.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeugsitz bereitgestellt wird, welcher eine erfindungsgemäße Längsverstelleinrichtung aufweist, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Dabei ergeben sich für den Fahrzeugsitz insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Längsverstelleinrichtung erläutert wurden.
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Vorzugsweise ist der Fahrzeugsitz mit der Unterseite an dem mindestens einen Schlitten angeordnet.
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Vorzugsweise ist an beiden Seiten der Unterseite des Fahrzeugsitzes, bezogen auf die Längsrichtung des Fahrzeugsitzes, mindestens ein Schlitten angeordnet, bevorzugt mindestens zwei Schlitten.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Längsverstelleinrichtung bereitgestellt wird, wobei die mindestens eine Schiene am Fahrzeugboden angeordnet ist. Dabei ergeben sich in Zusammenhang mit dem Fahrzeug insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Längsverstelleinrichtung erläutert wurden.
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Vorzugsweise ist die elektrische Längsverstelleinrichtung mit der mindestens einen Schiene auf einem Sockel, bevorzugt einem höhenverstellbaren Sockel, am Fahrzeugboden angeordnet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz in der Seitenansicht;
- 2 eine schematische Darstellung der elektrischen Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz gemäß 1 in einer vergrößerten Seitenansicht;
- 3 eine schematische Darstellung der elektrischen Längsverstelleinichtung für einen Fahrzeugsitz gemäß 1 in der Draufsicht; und
- 4 eine schematische Darstellung der elektrischen Längsverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz gemäß 1 in der Frontansicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Längsverstelleinrichtung 1 für einen Fahrzeugsitz in der Seitenansicht. Der Fahrzeugsitz und das zugehörige Fahrzeug sind nicht dargestellt.
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Die elektrische Längsverstelleinrichtung 1 für einen Fahrzeugsitz weist mindestens einen in einer Schiene 2 angeordneten Schlitten 3 auf, wobei in oder an dem Schlitten 3 mindestens eine drehbar gelagerte Rolle 4 angeordnet ist, wobei der Schlitten 3 mit der jeweils mindestens einen Rolle 4 in der Schiene 2 verschiebbar ist. Dabei ist in oder an dem Schlitten 3 mindestens ein erstes Antriebselement 5 angeordnet. An der Schiene 2 ist mindestens ein zweites Antriebselement 6 angeordnet, wobei das erste Antriebselement 5 und das zweite Antriebselement 6 zusammenwirken, um den Fahrzeugsitz in Längsrichtung zu verstellen. Zumindest ein Antriebselement 5, 6, bevorzugt das erste Antriebselement 5 und das zweite Antriebselement 6, ist als elektrisches Antriebselement ausgebildet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Rolle 4 an einer Innenseite der Schiene 2 drehbar gelagert.
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In einer Ausführungsform bewegen sich die Rollen 4 innerhalb der Schiene 2, bevorzugt in eigenen Führungen. In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Rolle 4 auf, in oder neben der Schiene 2 geführt. Die Rollen 4 können an Laufrollenachsen 15 des Schlittens 3 angeordnet werden. Die elektrische Anbindung des Schlittens 3 an das Fahrzeug sowie die Energieversorgung kann über ein Kabel 9 erfolgen. Bei einem elektrifizierten Sitz kann die elektrische Verbindung zwischen dem Schlitten 3 und dem Fahrzeugsitz über eine elektrische Verbindung 13 erfolgen. Bei einem manuellen Sitz kann die elektrische Verbindung zwischen dem Schlitten 3 und dem Fahrzeugsitz durch ein mechanisches Verriegelungselement 12 erfolgen, welches bevorzugt über wenigstens einen elektrischen Schalter verfügt.
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In einer Ausführungsform sind Führungsbauteile des Fahrzeugsitzes, bevorzugt die mindestens eine Rolle 4, von den Antriebselementen 5, 6 entkoppelt. Dadurch wird die Anbindung der Steuerungselemente des Fahrzeugsitzes an den Schlitten 3 vereinfacht, und alle Komponenten sind bei montiertem Fahrzeugsitz geschützt, sowie für den Nutzer unsichtbar und unzugänglich angebracht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine Verstellung des Fahrzeugsitzes ausschließlich über die Antriebselemente 5, 6 vorgesehen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der elektrischen Längsverstelleinrichtung gemäß 1 in einer vergrößerten Seitenansicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Das Fahrzeug und der Fahrzeugsitz sind nicht dargestellt.
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In einer Ausführungsform ist das Antriebselement 5 des Schlittens 3 als Antriebsritzel 5 ausgebildet, das beispielsweise mit einem Elektromotor oder einem Akku verbunden sein kann.
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In einer Ausführungsform befinden sich in oder auf dem Schlitten 3 Elektronikkomponenten 17 mit Steuerungselementen für den Schlitten 3.
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In einer Ausführungsform ist das mindestens eine zweite Antriebselement 6 an der Schiene 2 eine Zahnstange, insbesondere eine an dem Fahrzeugboden befestigte Zahnstange, und das mindestens eine erste Antriebselement 5 in oder an dem Schlitten 3 ein elektromotorisch angetriebenes Antriebsritzel 5.
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3 zeigt eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der elektrischen Längsverstelleinrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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In der Draufsicht des Schlittens 3 sind die Positionen der einzelnen Komponenten verdeutlicht. In einer Ausführungsform weist der Schlitten 3 Sitzbefestigungspunkte 14 zum Anbringen des Fahrzeugsitzes auf. In dieser Ausführungsform ist der Schlitten 3 mittels der Sitzbefestigungspunkte 14 an der Unterseite des Fahrzeugsitzes anordenbar. Bevorzugt sind alle Komponenten zum Antrieb und zur Steuerung zwischen den Sitzbefestigungspunkten 14 untergebracht.
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4 zeigt eine schematische Frontansicht der elektrischen Längsverstelleinrichtung gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
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In einer Ausführungsform kann die Schiene 2 als Zahnstange 6 oder Zahnriemen ausgebildet sein. Dargestellt ist die Funktionstrennung der Rollen 4 und der Antriebselemente 5, 6, welche in einer Ausführungsform als Antriebsritzel 5 und Zahnstange 6 ausgebildet sind. Die Rollen 4 werden an der Seitenwand der Schiene 2 geführt, wobei das Antriebselement 6 in der Mitte der Schiene 2 angebracht ist.
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In einer Ausführungsform ist das mindestens eine erste Antriebselement 5 des Schlittens 3 oder das mindestens eine zweite Antriebselement 6 der Schiene 2 als Magnetbahn und das andere der Antriebselemente 5, 6 als elektromagnetische Antriebswicklung ausgebildet. Die Antriebswicklung kann dabei im Schlitten 3 angeordnet sein, und die dazugehörige Magnetbahn kann in der Schiene 2 angeordnet sein. Die Antriebswicklung kann aber auch in der Schiene 2 angeordnet sein, und die Magnetbahn kann im Schlitten 3 angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebselement 6 als Linearmotor ausgebildet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine automatische Verriegelung des Fahrzeugsitzes nach der Längsverstellung erfolgt, wobei bevorzugt Verriegelungselemente des Schlittens 3 in die Schiene 2 eingreifen, so dass der Schlitten 3 in der Schiene 2 fixiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009059126 A1 [0004]
- DE 102017006145 A1 [0005]
