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Die Erfindung betrifft eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einem neigungsverstellbaren Lehnenkopf, die Rückenlehne aufweisend einen Lehnenrahmen, einen Zusatzrahmen, der schwenkbar um eine Schwenkachse an dem Lehnenrahmen angelenkt ist, und eine einen Elektromotor aufweisende Schwenkvorrichtung zur Einstellung eines Neigungswinkels zwischen dem Lehnenrahmen und dem Zusatzrahmen. Die Erfindung betrifft zudem einen Fahrzeugsitz.
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Stand der Technik
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Die
US 2017/0349063 A1 offenbart einen Fahrzeugsitz umfassend eine Sitzfläche, die mit dem Boden eines Fahrzeugs verbindbar ist, und eine Sitzlehne, die mit der Sitzfläche verbunden und in ihrer Neigung relativ zur Sitzfläche einstellbar ist. Die Sitzlehne umfasst eine Rückenlehne und einen Lehnenversteller, der konfiguriert ist, um sich relativ zu der Rückenlehne zu bewegen, um eine Form der Rückenlehne zu ändern.
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Aus der
US 9,493,094 B2 ist eine Sitzneigungswinkelsteuervorrichtung bekannt, umfassend eine Neigungseinheit mit einem Antriebsmechanismus zum Neigen der Neigungseinheit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs.
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Die
EP 2 125 424 B1 offenbart eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einem Lehnenrahmen, der einen neigungsverstellbaren Lehnenkopf aufweist, wobei an einem Seitenblech oder an einer Abdeckung oder dem Lehnenrahmen ein Zusatzrahmen schwenkbar um eine Schwenkachse angelenkt ist, wobei die Schwenkachse im oberen Bereich der Rückenlehne angeordnet ist und sich der Zusatzrahmen von der Schwenkachse in Einbaulage der Rückenlehne nach oben erstreckt. Der Zusatzrahmen ist in unterschiedlichen Winkelstellungen zum Lehnenrahmen festlegbar. Zur Einstellung eines Neigungswinkels zwischen dem Lehnenrahmen und dem Zusatzrahmen ist ein Elektromotor über eine Übertragungsachse mit zwei Scharnieren der Schwenkachse verbunden.
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Die
DE 10 2008 017 017 A1 offenbart einen Stellantrieb für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Elektromotor, der eine Ausgangswelle hat, und mit einem Getriebe, das eine Spindelmutter sowie ein Getriebegehäuse aufweist. Die Ausgangswelle ist mit der Spindelmutter verbunden. Eine Gewindespindel ist mit der Spindelmutter in Eingriff. Eine Halterung umfasst das Getriebegehäuse zumindest teilweise, wobei ein Schwenklager zwischen dem Getriebegehäuse und der Halterung vorgesehen ist.
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Die
JP H06-72 202 A offenbart eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einem neigungsverstellbaren Lehnenkopf, die Rückenlehne aufweisend einen Lehnenrahmen, einen Zusatzrahmen, der schwenkbar um eine Schwenkachse an dem Lehnenrahmen angelenkt ist, und eine einen Elektromotor aufweisende Schwenkvorrichtung zur Einstellung eines Neigungswinkels zwischen dem Lehnenrahmen und dem Zusatzrahmen, wobei die Schwenkvorrichtung einen den Elektromotor aufweisenden Stellantrieb und ein von dem Stellantrieb antreibbares Lineargetriebe aufweist.
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Die
DE 10 2004 005 695 A1 offenbart einen Fahrzeugsitz zur Verwendung in einem Fahrzeug, der einen Rückenlehnenrahmen mit einem ersten Verriegelungselement und eine Kopfstützenanordnung, die beweglich mit dem Rückenlehnenrahmen verbunden ist, umfasst. Die Kopfstützenanordnung umfasst ein zweites Verriegelungselement, das mit dem ersten Verriegelungselement in Eingriff bringbar ist. Bei einem ausreichenden Stoß auf das Fahrzeug ist die Kopfstützenanordnung ausgestaltet, um sich relativ zu dem Rückenlehnenrahmen von einer Grundposition in Richtung einer Abstützposition zu bewegen. Darüber hinaus sind die Verriegelungselemente ausgestaltet, eine Bewegung der Kopfstützenanordnung in Richtung der Abstützposition zu ermöglichen, während sie eine Bewegung in Richtung der Grundposition verhindern.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Rückenlehne mit einem neigungsverstellbaren Lehnenkopf der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere leichter und bauraumoptimiert zu gestalten. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugsitz durch Einsatz einer solchen Rückenlehne insgesamt leichter, kostengünstiger und bauraumoptimiert zu gestalten.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1
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Dadurch, dass die Schwenkvorrichtung einen den Elektromotor aufweisenden Stellantrieb und ein von dem Stellantrieb antreibbares Kurvengetriebe aufweist, ist eine bauraumoptimierte Schwenkvorrichtung zur Verfügung gestellt. Mit dieser Schwenkvorrichtung lässt sich der Zusatzrahmen schwenken und dadurch die Neigung des Lehnenkopfs in seiner Neigung verstehen. Unter einem Lehnenkopf ist ein oberer Bereich der Rückenlehne zu verstehen, die einem Insassen des Fahrzeugsitzes zugewandt ist. Die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung stellt zudem eine prüffähige Baugruppe dar, die unabhängig von einem Lehnenrahmen auf ihre Funktion geprüft werden kann.
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Die Schwenkvorrichtung weist ein Koppelgetriebe auf. Der Stellantrieb ist gelenkig mit dem Kurvengetriebe verbunden. Das Kurvengetriebe ist gelenkig mit dem Koppelgetriebe verbunden. Das Koppelgetriebe ist gelenkig mit dem Zusatzrahmen verbunden.
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Der Stellantrieb kann den Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe, insbesondere Untersetzungsgetriebe mit einem Getriebegehäuse und eine Gewindespindel aufweisen. Grundsätzlich lassen sich alle aus dem Stand der Technik bekannten Stellantriebe mit dem Kurvengetriebe zu einer Schwenkvorrichtung kombinieren. Vorzugsweise erfolgt mittels des Elektromotors eine Relativdrehung zwischen einer Spindelmutter des Untersetzungsgetriebes und der mit der Spindelmutter im Eingriff befindlichen Gewindespindel. Dadurch ist die Gewindespindel relativ zu der Spindelmutter und somit relativ zu dem Getriebegehäuse verschiebbar. Die Gewindespindel ist entlang ihrer Spindelachse verschiebbar. Vorzugsweise dreht nur die Spindelmutter.
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Das Getriebegehäuse ist vorzugsweise an dem Lehnenrahmen befestigt. Das Getriebegehäuse kann mittels einer Gehäusehalterung an dem Lehnenrahmen befestigt sein. Zwischen dem Getriebegehäuse und der Halterung kann ein Schwenklager vorgesehen sein.
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Das Kurvengetriebe weist wenigstens ein Kurvengelenk aufweisen. Das wenigstens eine Kurvengelenk ist einerseits mit dem Stellantrieb und andererseits mit dem Koppelgetriebe verbunden. Das Kurvengelenk weist eine Kulisse zur Führung eines Eingriffsglieds auf. Die Kulisse ist fest mit dem Lehnenrahmen verbunden. Die Kulisse kann über eine Halterung fest mit dem Lehnenrahmen verbunden sein. Die Kulisse kann in die Halterung integriert sein. Zwei Zapfen des Eingriffsglieds, greifen in die Kulisse ein. Die zwei Zapfen sind in der Kulisse beweglich geführt. Dadurch ist mit einfachen Bauteilen ein Kurvengelenk bereitgestellt, dessen Bewegungscharakteristik durch die Geometrie der Kulisse vorgegeben ist.
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Das Koppelgetriebe weist wenigstens eine Schwinge auf, die einerseits mit dem Kurvengetriebe und andererseits mit dem Zusatzrahmen verbunden ist. Eine besonders einfache und leichte Schwenkvorrichtung kann durch Verwendung eines Koppelgetriebes mit genau einer Schwinge auf jeder Getriebeseite zur Verfügung gestellt werden.
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Die Schwenkvorrichtung kann auch in kinematischer Umkehr in der Rückenlehne verbaut sein, indem das Getriebegehäuse bzw. die Gehäusehalterung des Getriebegehäuses, und die Halterungen des Kurvengelenks an dem Zusatzrahmen befestigt sind und die Schwinge des Koppelgetriebes an dem Lehnenrahmen angelenkt ist.
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Die Erfindung betrifft zudem einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einer erfindungsgemäßen Rückenlehne. Aufgrund der bauraumoptimierten Rückenlehne hat diese ein schlankeres Styling. Das Styling des Sitzteils kann an das schlankere Styling der Rückenlehne angepasst werden, so dass das Gewicht des Fahrzeugsitzes sich insgesamt reduzieren lässt.
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Figurenliste
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:
- 1: stark schematisiert eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes,
- 2: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rückenlehne, wobei ein Zusatzrahmen der Rückenlehne gestrichelt dargestellt ist,
- 3: eine perspektivische Ansicht einer Schwenkvorrichtung der erfindungsgemäßen Rückenlehne aus 2,
- 4: eine Seitenansicht der Schwenkvorrichtung aus 3 in einer ersten Grenzstellung, und
- 5: eine Seitenansicht der Schwenkvorrichtung aus 3 in einer zweiten Grenzstellung.
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Der in 1 schematisch dargestellte Fahrzeugsitz 1 wird nachfolgend unter Verwendung von drei senkrecht zueinander verlaufenden Raumrichtungen beschrieben. Eine Längsrichtung x verläuft bei einem im Fahrzeug eingebauten Fahrzeugsitz 1 weitgehend horizontal und vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung, die der gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeuges entspricht. Eine zu der Längsrichtung x senkrecht verlaufende Querrichtung y ist im Fahrzeug ebenfalls horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung. Eine Vertikalrichtung z verläuft senkrecht zu der Längsrichtung x und senkrecht zu der Querrichtung y. Bei einem im Fahrzeug eingebauten Fahrzeugsitz 1 verläuft die Vertikalrichtung z parallel zu der Fahrzeughochachse.
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Die verwendeten Positions- und Richtungsangaben, wie beispielsweise vorne, hinten, oben, unten und Höhe beziehen sich auf eine Blickrichtung eines im Fahrzeugsitz 1 sitzenden Insassen in normaler Sitzposition, wobei der Fahrzeugsitz 1 im Fahrzeug eingebaut, in einer zur Personenbeförderung geeigneten Gebrauchsposition mit aufrechtstehender Rückenlehne 5 und wie üblich in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz 1 kann jedoch auch in abweichender Ausrichtung, beispielsweise quer zur Fahrtrichtung verbaut werden.
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Der Fahrzeugsitz 1 weist ein Sitzteil 3 und die insbesondere relativ zum Sitzteil 3 in ihrer Neigung einstellbare, in 2 im Detail dargestellte, Rückenlehne 5 auf. Die Rückenlehne 5 weist einen Lehnenrahmen 20 und ein in den Figuren nicht dargestelltes, von dem Lehnenrahmen 20 getragenes Polster auf. Der Lehnenrahmen 20 weist zwei in Querrichtung y zueinander versetzt angeordnete Lehnenseitenteile 22 auf, die mittels einer oberen Quertraverse 24 und einer unteren Quertraverse 26 miteinander verbunden sind. Der Lehnenrahmen 20 erstreckt sich annähernd über die gesamte Höhe der Rückenlehne 5. Der Lehnenrahmen 20 ist vorzugsweise aus Stahlblech gefertigt.
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Die Rückenlehne 5 weist zudem einen neigungsverstellbaren Lehnenkopf auf, indem an dem Lehnenrahmen 20 ein Zusatzrahmen 30 schwenkbar um eine Schwenkachse S angelenkt ist. Die Schwenkachse S verläuft parallel zur Querrichtung y, vorliegend auf etwa halber Höhe des Lehnenrahmens 20. Der Zusatzrahmen 30 ist mittels einer in 3 perspektivisch dargestellten Schwenkvorrichtung 100 um die Schwenkachse S und relativ zu dem Lehnenrahmen 20 neigungseinstellbar. In Einbaulage der Rückenlehne 5 in dem Fahrzeugsitz 1 erstreckt sich der Zusatzrahmen 30 von der Schwenkachse S ausgehend überwiegend nach oben.
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Die Schwenkvorrichtung 100 umfasst ein Kurvengetriebe 110, ein Koppelgetriebe 140 und einen Stellantrieb 150 zum Antreiben des Kurvengetriebes 110.
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Das Kurvengetriebe 110 und das Koppelgetriebe 140 weisen jeweils zwei weitgehend gleiche, ebene Teilgetriebe auf. In Querrichtung y betrachtet haben das Kurvengetriebe 110 und das Koppelgetriebe 140 jeweils eine Getriebeseite mit einem Teilgetriebe. Die Teilgetriebe sind in Querrichtung y nebeneinander und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zur Querrichtung y ausgerichteten Symmetrieebene angeordnet. Die beiden Teilgetriebe des Kurvengetriebes 110 ermöglichen jeweils den gleichen Bewegungsablauf des Kurvengetriebes 110. Die beiden Teilgetriebe des Koppelgetriebes 140 ermöglichen jeweils den gleichen Bewegungsablauf des Koppelgetriebes 140. Nachfolgend sind daher nur jeweils ein Teilgetriebe und die beiden Teilgetriebe miteinander verbindende Verbindungselemente beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf das Vorhandensein von jeweils zwei gleichen Teilgetrieben beschränkt, sondern auch mit jeweils nur genau einem Teilgetriebe, das vorzugsweise in Querrichtung y betrachtet mittig zur Schwenkvorrichtung 100 angeordnet ist, voll funktionsfähig.
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Das Kurvengetriebe 110 weist ein Kurvengelenk 112 auf, dass eine Steuerkurve und ein Eingriffsglied 120 aufweist. Das Eingriffsglied 120 hat eine längliche, annähernd stabförmige, weitgehend ebene Form. Die Steuerkurve ist vorliegend durch eine in eine Halterung 130 integrierte Kulisse 132 gebildet. Die Halterung 130 ist fest mit dem Lehnenrahmen 20 verbunden. Das Eingriffsglied 120 und die Halterung 130 sind entlang der Steuerkurve relativ zueinander beweglich. Dabei überlagern sich Rotationsbewegungen um die Querrichtung y und Translationsbewegungen in Längsrichtung x und Vertikalrichtung z. Die Kulisse 132 ist durch ein gekrümmtes Langloch in der Halterung 130 gebildet. Die Halterung 130 ist mit dem Lehnenrahmen 20, vorliegend der oberen Quertraverse 24 des Lehnenrahmens 20, fest verbunden, beispielsweise verschraubt, vernietet oder verschweißt.
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Das Eingriffsglied 120 weist einen ersten Zapfen 122 und einen zweiten Zapfen 124 auf, die zueinander beabstandet fest mit einem Grundkörper 126 des Eingriffsglieds 120 verbunden sind. Die Zapfen 122, 124 können beispielsweise mit dem Grundkörper 126 des Eingriffsglieds 120 verschraubt oder vernietet sein. Die Zapfen 122, 124 durchragen die Kulisse 132 der Halterung 130 derart, dass das Eingriffsglied 120 entlang einer Steuerkurve relativ zu der Halterung 130 verschiebbar ist.
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Die beiden Eingriffsglieder 120, vorliegend jeweils erste Endbereiche der beiden Eingriffsglieder 120, sind mittels eines Querrohrs 128, in Querrichtung y zueinander beabstandet, miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die beiden Eingriffsglieder 120 drehfest mit dem Querrohr 128 verbunden. Eine Lasche 129 ist fest mit dem Querrohr 128 verbunden, vorzugsweise verschweißt, und steht in radialer Richtung von dem Querrohr 128 ab. Die Lasche 129 weist eine kreisrunde Öffnung, insbesondere zur Aufnahme eines Bolzens, auf. Die Lasche 129 dient der Anbindung des Kurvengetriebes 110 an den Stellantrieb 150.
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Der Stellantrieb 150 weist einen Elektromotor 160, ein Untersetzungsgetriebe 170 und eine Gewindespindel 180 auf. Das Untersetzungsgetriebe 170 weist ein Getriebegehäuse 172, eine Gehäusehalterung 174 und ein eine Spindelmutter aufweisendes Schneckenrad auf. Das Schneckenrad und die Spindelmutter sind vorzugsweise einteilig gefertigt. Die Gehäusehalterung 174 ist mit dem Lehnenrahmen 20 fest verbunden, beispielsweise verclipst und/oder verschraubt, vernietet oder verschweißt.
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Das Schneckenrad ist in einem Innenraum des Getriebegehäuses 172 drehbar gelagert. Die Spindelmutter des Schneckenrads hat ein Innengewinde, das mit einem Außengewinde 182 der Gewindespindel 180 derart zusammenwirkt, dass eine Drehung der Spindelmutter eine lineare Verschiebung der Gewindespindel 180 relativ zu der Spindelmutter und somit zu dem Getriebegehäuse 172 bewirkt. Das Getriebegehäuse 172 ist vorzugsweise begrenzt schwenkbar um eine zur Querrichtung y parallele Achse in der Gehäusehalterung 174 gelagert. Ein derartiger Aufbau eines Stellantriebs ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 017 017 A1 bekannt.
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Der Elektromotor 160 weist eine Ausgangswelle auf, die vorzugsweise drehfest mit einer Schnecke verbunden ist. Die Schnecke der Ausgangswelle ist in Zahneingriff mit dem Schneckenrad des Untersetzungsgetriebes 170. Ein dem Koppelgetriebe 140 zugewandtes Ende der Gewindespindel 180 weist ein Lagerauge 184 auf. Das Lagerauge 184 ist, insbesondere mittels eines Bolzens, schwenkbar um eine erste Drehachse 186 mit der Lasche 129 des Querrohrs 128 verbunden. Dadurch ist der Stellantrieb 150 schwenkbar um die erste Drehachse 186 mit dem Kurvengetriebe 110 verbunden.
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Das Koppelgetriebe 140 weist in Querrichtung y betrachtet beidseitig eine Schwinge 142 auf. Ein erster Endbereich einer jeden Schwinge 142 ist um eine zweite Drehachse 188 schwenkbar mit einem dem Querrohr 128 abgewandten zweiten Endbereich eines zugeordneten Eingriffsglieds 120 verbunden. Ein zweiter Endbereich einer jeden Schwinge 142 ist um eine dritte Drehachse 190 schwenkbar mit einem Adapter 32 verbunden. Der Adapter 32 ist fest mit dem Zusatzrahmen 30 verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt. Der Adapter 32 ist dadurch kinematisch betrachtet Bestandteil des Zusatzrahmens 30.
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In den 4 und 5 ist dargestellt, dass sich der Zusatzrahmen 30 mittels der Schwenkvorrichtung 100 relativ zu dem Lehnenrahmen 20 um die Schwenkachse S schwenken lässt. 4 zeigt eine erste Grenzstellung des Zusatzrahmens 30, in der ein Winkel W zwischen dem Lehnenrahmen 20 und dem Zusatzrahmen 30 kleinstmöglich ist. 5 zeigt eine zweite Grenzstellung des Zusatzrahmens 30, in der ein Winkel W zwischen dem Lehnenrahmen 20 und dem Zusatzrahmen 30 größtmöglich ist. Der Zusatzrahmen 30 ist mittels der Schwenkvorrichtung 100 stufenlos zwischen den beiden Grenzstellungen einstellbar.
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Die Kulisse 132 ist annähernd kreisbogenförmig und erstreckt sich ausgehend von einem oberen Ende der Kulisse 132 nach vorne und unten. In der ersten Grenzstellung des Zusatzrahmens 30 befinden sich die beiden Zapfen 122, 124 in einer obersten möglichen Position innerhalb der Kulisse 132. In der zweiten Grenzstellung des Zusatzrahmens 30 befinden sich die beiden Zapfen 122, 124 in einer untersten möglichen Position innerhalb der Kulisse 132. Dadurch wird das Eingriffsglied 120 während des Übergangs aus der ersten Grenzstellung des Zusatzrahmens 30 in die zweite Grenzstellung des Zusatzrahmens 30 nach vorne unten bewegt und zusätzlich um die Querrichtung y geschwenkt, wodurch auch die Schwinge 142 nach vorne bewegt wird, und der Adapter 32 des Zusatzrahmens 30 nach vorne von dem Lehnenrahmen 20 weg bewegt wird.
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Zwischen den beiden Grenzstellungen ist vorzugsweise ein Unterschied des Winkels W von 15 Grad vorgesehen. Der Unterschied des Winkels W lässt sich jedoch projektspezifisch variieren, insbesondere durch Auswahl eines geänderten Kurvengetriebes, insbesondere mit einer geänderten Form der Kulisse, oder durch eine andere Auslegung der Länge der Schwinge 142.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
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Obwohl die Erfindung in den Figuren und der vorausgegangenen Darstellung im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ und beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere ist die Wahl der zeichnerisch dargestellten Proportionen der einzelnen Elemente nicht als erforderlich oder beschränkend auszulegen. Weiterhin ist die Erfindung insbesondere nicht auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung, den Figuren und den Ansprüchen.
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In den Ansprüchen verwendete Begriffe wie „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“, „enthalten“ und dergleichen schließen weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen genannten Einheiten bzw. Einrichtungen ausführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 3
- Sitzteil
- 5
- Rückenlehne
- 20
- Lehnenrahmen
- 22
- Lehnenseitenteil
- 24
- obere Quertraverse
- 26
- untere Quertraverse
- 30
- Zusatzrahmen
- 32
- Adapter
- 100
- Schwenkvorrichtung
- 110
- Kurvengetriebe
- 112
- Kurvengelenk
- 120
- Eingriffsglied
- 122
- erster Zapfen
- 124
- zweiter Zapfen
- 126
- Grundkörper
- 128
- Querrohr
- 129
- Lasche
- 130
- Halterung
- 132
- Kulisse
- 140
- Koppelgetriebe
- 142
- Schwinge
- 150
- Stellantrieb
- 160
- Elektromotor
- 170
- Getriebe
- 172
- Getriebegehäuse
- 174
- Gehäusehalterung
- 180
- Gewindespindel
- 182
- Außengewinde
- 184
- Lagerauge
- 186
- erste Drehachse
- 188
- zweite Drehachse
- 190
- dritte Drehachse
- S
- Schwenkachse
- W
- Winkel
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Vertikalrichtung
