DE102018207637B4 - Adjustment device with gear control - Google Patents
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Abstract
Verstellvorrichtung (1), insbesondere für einen Fahrzeugsitz (2), zum Verstellen einer ersten Komponente (21) relativ zu einer zweiten Komponente (20), umfassend zwei Elemente (10.1-10.6, 11), von denen eines an der ersten Komponente (21) und das andere an der zweiten Komponente (20) angeordnet ist, und die miteinander in Eingriff stehende Verzahnungen (101, 111) aufweisen, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (12.1-12.6), die dazu ausgebildet ist, eines der Elemente (10.1-10.6, 11) bei einer darauf einwirkenden Kraft (F) bis zu einer vorgegebenen Maximalkraft in einer Ausgangslage (L1) an der entsprechenden Komponente (20, 21) zu fixieren und bei Überschreiten der Maximalkraft freizugeben, sodass das Element (10.1-10.6, 11) derart durch eine Führungseinrichtung (13.1-13.7) von der Ausgangslage (L1) in eine ausgelenkte Lage (L2) führbar ist, dass die Verzahnungen (101, 111) der Elemente (10.1-10.6, 11) tiefer in Eingriff miteinander gedrängt werden.Adjusting device (1), in particular for a vehicle seat (2), for adjusting a first component (21) relative to a second component (20), comprising two elements (10.1-10.6, 11), one of which is on the first component (21 ) and the other is arranged on the second component (20), and which have mutually engaging toothings (101, 111), characterized by a holding device (12.1-12.6) which is designed to hold one of the elements (10.1-10.6 , 11) with an acting force (F) up to a predetermined maximum force in a starting position (L1) to be fixed on the corresponding component (20, 21) and to be released when the maximum force is exceeded so that the element (10.1-10.6, 11) can be guided by a guide device (13.1-13.7) from the starting position (L1) into a deflected position (L2) in such a way that the teeth (101, 111) of the elements (10.1-10.6, 11) are urged deeper into engagement with one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugsitz.The invention relates to an adjusting device according to the preamble of
Eine solche Verstellvorrichtung, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, dient zum Verstellen einer ersten Komponente relativ zu einer zweiten Komponente. Bei den Komponenten handelt es sich z.B. um Sitzkomponenten des Fahrzeugsitzes. Die Verstellvorrichtung umfasst zwei relativ zueinander bewegbare Elemente. Eines der Elemente ist an der ersten Komponente angeordnet, insbesondere gelagert, das andere der Elemente ist an der zweiten Komponente angeordnet, insbesondere gelagert. Beide Elemente weisen jeweils eine Verzahnung auf, wobei die Elemente so angeordnet sind, dass die Verzahnungen miteinander in Eingriff stehen.Such an adjustment device, in particular for a vehicle seat, is used to adjust a first component relative to a second component. The components are e.g. to seat components of the vehicle seat. The adjusting device comprises two elements that can be moved relative to one another. One of the elements is arranged, in particular supported, on the first component, the other of the elements is arranged, in particular supported, on the second component. Both elements each have a toothing, the elements being arranged such that the toothings are in engagement with one another.
Eine derartige Verstellvorrichtung in Form einer Höhenverstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes ist in der
In der
Um im Fall eines Fahrzeugcrashs kinetische Energie abbauen zu können, ist in der
Im Falle großer dynamischer oder statischer Lasten auf die Verstellvorrichtung, z.B. infolge eines Fahrzeugunfalls, können Kräfte auf die Verzahnungen der beiden Elemente wirken, die die in einem Normalgebrauch der Verstellvorrichtung wirkenden Kräfte weit übersteigen können. Diese Kräfte können zu elastischen oder plastischen Deformationen der beiden Elemente führen. Hierdurch können die Verzahnungen zumindest teilweise außer Eingriff geraten. Infolgedessen könnten die Verzahnungen aneinander durchrutschen. Auch wäre es möglich, dass Zähne der Verzahnungen durch einen weniger tiefen Eingriff der Verzahnungen brechen, z.B. durch zu nah an einem Zahnkopf auf einen Zahn einwirkende hohe Kräfte. Hierdurch könnte die Verstellvorrichtung unbeabsichtigt und ruckartig über einen großen Verstellbereich verstellt werden. Um eine sichere Verstellvorrichtung bereitzustellen, die dies verhindert, können die beiden Elemente entsprechend massiv ausgeführt werden, was sich allerdings in einem großen Gewicht niederschlagen kann.In the case of large dynamic or static loads on the adjustment device, e.g. As a result of a vehicle accident, forces can act on the toothing of the two elements which can far exceed the forces acting in normal use of the adjustment device. These forces can lead to elastic or plastic deformations of the two elements. As a result, the teeth can at least partially disengage. As a result, the teeth could slip against one another. It would also be possible for teeth of the tooth systems to break due to a less deep engagement of the tooth systems, e.g. due to high forces acting on a tooth too close to a tooth tip. As a result, the adjustment device could be adjusted unintentionally and suddenly over a large adjustment range. In order to provide a safe adjustment device that prevents this, the two elements can be made correspondingly massive, which, however, can be reflected in a great weight.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine sichere Verstellvorrichtung mit möglichst niedrigem Gewicht bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a safe adjusting device with the lowest possible weight.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an object having the features of
Danach umfasst die Verstellvorrichtung eine Halteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eines der beiden Elemente bei einer auf dieses Element einwirkenden Kraft bis zu einer vorgegebenen Maximalkraft in einer Ausgangslage (an der entsprechenden Komponente, an der das Element angeordnet ist) zu fixieren und bei Überschreiten dieser Maximalkraft freizugeben, sodass das Element infolge der darauf einwirkenden Kraft derart durch eine Führungseinrichtung von der Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage führbar ist, dass die Verzahnungen der beiden Elemente tiefer in Eingriff miteinander gedrängt werden.According to this, the adjusting device comprises a holding device which is designed to fix one of the two elements in the case of a force acting on this element up to a predetermined maximum force in an initial position (on the corresponding component on which the element is arranged) and when this is exceeded To release the maximum force, so that the element can be guided by a guide device from the starting position into a deflected position as a result of the force acting on it in such a way that the teeth of the two elements are pushed deeper into engagement with one another.
Die Führungseinrichtung bewirkt somit eine (gezielte) Bewegung eines der beiden verzahnten Elemente relativ zu dem anderen der beiden Elemente, und zwar so, dass der Eingriff deren Verzahnungen gesichert wird. Hierdurch können die miteinander in Eingriff stehenden Elemente größere Kräfte aufeinander übertragen, ohne durchzurutschen oder anderweitig zu versagen. Einem Trennen der Verzahnungen wird somit aktiv entgegengewirkt. Somit ist eine besonders sichere Verstellvorrichtung möglich, die gleichzeitig mit einem geringeren Materialeinsatz und somit einem niedrigeren Gewicht herstellbar ist.The guide device thus brings about a (targeted) movement of one of the two toothed elements relative to the other of the two elements, namely in such a way that the engagement of their toothing is secured. As a result, the elements that are in engagement with one another can transmit greater forces to one another without slipping through or failing in any other way. A separation of the teeth is thus actively counteracted. A particularly safe adjustment device is thus possible, which at the same time can be produced with a lower use of material and thus a lower weight.
Durch die Verlagerung des Elements von der Ausgangslage in die ausgelenkte Lage wird das Element an der dieses Element lagernden Komponente hin zum anderen Element verschoben. Die Führungseinrichtung dient somit als (aktive) Verzahnungssteuerung.By shifting the element from the starting position into the deflected position, the element is shifted to the other element on the component supporting this element. The guide device thus serves as an (active) gear control.
In einer Ausgestaltung ist die Verstellvorrichtung eine Sitzhöhen-Verstellvorrichtung zur Einstellung einer Sitzhöhe eines Fahrzeugsitzes. Bei den beiden Komponenten handelt es sich z.B. um Sitzkomponenten.In one embodiment, the adjusting device is a seat height adjusting device for adjusting a seat height of a vehicle seat. The two components are e.g. to seat components.
Zum Beispiel ist eines der Elemente als ein Zahnsegment ausgebildet. Das andere der Elemente kann als Ritzel ausgebildet sein. Das Ritzel und das Zahnsegment sind so angeordnet, dass das Ritzel am Zahnsegment abrollen kann, um die beiden Komponenten (und damit verbundene Bauteile) relativ zueinander zu verstellen.For example, one of the elements is designed as a tooth segment. The other of the elements can be designed as a pinion. The pinion and the toothed segment are arranged in such a way that the pinion can roll on the toothed segment in order to adjust the two components (and components connected to them) relative to one another.
Die Verzahnung des mittels der Führungseinrichtung führbaren Elements kann mehrere entlang zumindest eines Abschnitts eines Kreises angeordnete Zähne aufweisen, wobei bei einer Bewegung dieses Elements von der Ausgangslage in die ausgelenkte Lage zumindest ein Teil der Zähne in einer Richtung schräg zur Umfangsrichtung (jeweils am Ort dieser Zähne) des Abschnitts des Kreises bewegt wird. Auf diese Weise kann der Eingriff der Verzahnungen durch die einwirkende Kraft selbst verstärkt werden.The toothing of the element that can be guided by means of the guide device can be along several having teeth arranged at least one section of a circle, with a movement of this element from the starting position into the deflected position at least part of the teeth in a direction oblique to the circumferential direction (in each case at the location of these teeth) of the section of the circle. In this way, the engagement of the teeth can be reinforced by the acting force itself.
Die erste Komponente ist z.B. eine Basis eines Fahrzeugsitzes und die zweite Komponente ein Stützteil des Fahrzeugsitzes. Dabei kann sich das Stützteil über die Verstellvorrichtung an der Basis abstützen. Beispielsweise ist ein Sitzteil des Fahrzeugsitzes über das Stützteil und die Verstellvorrichtung an der Basis abgestützt.The first component is e.g. a base of a vehicle seat and the second component a support part of the vehicle seat. The support part can be supported on the base via the adjusting device. For example, a seat part of the vehicle seat is supported on the base via the support part and the adjustment device.
Die Führungseinrichtung weist optional zumindest eine Kulissenführung auf. Die Kulissenführung umfasst z.B. zumindest ein Langloch. Hierdurch ist eine sichere Führung des geführten Elements möglich. Zudem kann durch die Kulissenführung eine von einer Geraden und/oder einem Kreis abweichende Leitkurve vorgegeben werden. So kann eine besonders wirkungsvolle Bewegung des führbaren Elements erzielt werden. The guide device optionally has at least one link guide. The guide includes e.g. at least one slot. This enables safe guidance of the guided element. In addition, a guide curve that deviates from a straight line and / or a circle can be specified by the link guide. A particularly effective movement of the guidable element can thus be achieved.
Die zumindest eine Kulisse, insbesondere das zumindest eine Langloch, ist z.B. am mittels der Führungseinrichtung führbaren Element ausgebildet.The at least one backdrop, in particular the at least one elongated hole, is e.g. formed on the element that can be guided by means of the guide device.
Die Kulisse, insbesondere das Langloch, weist zwei längsseitige Enden auf. Dabei kann ein längsseitiges Ende näher an der Verzahnung des mittels der Führungseinrichtung führbaren Elements angeordnet sein als das andere längsseitige Ende. Die so ausgerichtete Führungsbahn kann einen tiefen Eingriff der Verzahnungen der Elemente infolge der Belastung bewirken.The backdrop, in particular the elongated hole, has two longitudinal ends. In this case, one longitudinal end can be arranged closer to the toothing of the element that can be guided by means of the guide device than the other longitudinal end. The guideway aligned in this way can cause a deep engagement of the teeth of the elements as a result of the load.
Die Führungseinrichtung weist optional zumindest ein Halteelement auf, welches das zumindest eine Langloch des Elements durchgreift und an der entsprechenden Komponente befestigt ist, an der das Element gelagert ist. Hierdurch ist eine besonders einfache und sichere Führung des Elements möglich.The guide device optionally has at least one holding element which reaches through the at least one elongated hole of the element and is fastened to the corresponding component on which the element is mounted. This enables the element to be guided in a particularly simple and secure manner.
Die Führungseinrichtung kann optional eine Schwenkverbindung umfassen, die so ausgebildet ist, dass das mittels der Führungseinrichtung führbare Element an der dieses Element lagernden Komponente zwischen der Ausgangslage und der ausgelenkten Lage schwenkbar angelenkt ist.The guide device can optionally comprise a swivel connection which is designed such that the element that can be guided by means of the guide device is pivotably articulated between the starting position and the deflected position on the component supporting this element.
Die Halteeinrichtung umfasst z.B. zumindest ein Sollbruchelement, das bei Überschreiten der vorgegebenen Maximalkraft bricht, z.B. in Form eines Positionierstifts. Die Maximalkraft ist durch die Auswahl der Belastbarkeit des Sollbruchelements oder der Sollbruchelemente vorgebbar.The holding device comprises e.g. at least one predetermined breaking element which breaks when the predetermined maximum force is exceeded, e.g. in the form of a positioning pin. The maximum force can be specified by selecting the load capacity of the predetermined breaking element or the predetermined breaking elements.
Alternativ oder zusätzlich umfasst die Halteeinrichtung zumindest ein Klemmelement, das derart eine Klemmkraft auf das mit der Führungseinrichtung führbare Element und die entsprechende Komponente ausübt, dass das Element reibschlüssig an der Komponente gehalten ist. Das Lösen der Halteeinrichtung kann so wenig abrupt ausgestaltet sein. Die Maximalkraft ist durch die Auswahl der Klemmkraft des Klemmelements oder der Klemmelemente vorgebbar. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Halteeinrichtung (zumindest) ein Formschlusselement, welches das mit der Führungseinrichtung führbare Element formschlüssig in der Ausgangslage sichert (und positioniert). Das Formschlusselement kann so ausgebildet sein, dass es bei Überschreiten der Maximalkraft versagt, z.B. bricht oder verformt wird. Durch Versagen des Formschlusselements wird das mit der Führungseinrichtung führbare Element für eine Bewegung in die ausgelenkte Lage freigegeben. Durch eine Deformation oder Zerstörung des Formschlusselements kann zusätzlich Energie abgebaut werden. Alternatively or in addition, the holding device comprises at least one clamping element which exerts a clamping force on the element that can be guided with the guide device and the corresponding component in such a way that the element is held on the component in a frictionally engaged manner. The release of the holding device can thus be designed to be less abrupt. The maximum force can be specified by selecting the clamping force of the clamping element or the clamping elements. Alternatively or additionally, the holding device comprises (at least) one form-fit element which secures (and positions) the element that can be guided with the guide device in a form-fit manner in the starting position. The form-fit element can be designed such that it fails when the maximum force is exceeded, e.g. breaks or is deformed. If the form-fit element fails, the element that can be guided with the guide device is released for movement into the deflected position. Energy can also be dissipated through deformation or destruction of the form-fit element.
Optional ist zumindest ein Deformationselement vorgesehen, das derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es (zur Freigabe und/oder) nach Freigabe des führbaren Elements durch die Halteeinrichtung durch eine Bewegung des führbaren Elements von der Ausgangslage in die ausgelenkte Lage deformierbar und/oder zerstörbar ist. Hierdurch kann kinetische Energie umgewandelt werden, um die Bewegung des geführten Elements abzubremsen. Optional stellt das Deformationselement die Halteeinrichtung bereit.Optionally, at least one deformation element is provided, which is designed and arranged in such a way that it can be deformed and / or destroyed (for releasing and / or) after releasing the guidable element by the holding device by moving the guidable element from the starting position into the deflected position . This allows kinetic energy to be converted in order to brake the movement of the guided element. The deformation element optionally provides the holding device.
Gemäß einem Aspekt wird ein Fahrzeugsitz bereitgestellt. Der Fahrzeugsitz umfasst zumindest eine Verstellvorrichtung nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausführung. Dieser Fahrzeugsitz kann besonders belastbar bei gleichzeitig niedrigem Gewicht ausgebildet sein.According to one aspect, a vehicle seat is provided. The vehicle seat comprises at least one adjusting device according to any embodiment described herein. This vehicle seat can be designed to be particularly resilient with low weight at the same time.
Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines höhenverstellbaren Fahrzeugsitzes; -
2A und2B perspektivische Ansichten einer Verstellvorrichtung des Fahrzeugsitzes gemäß1 in zwei verschiedenen Einstellungen; -
3A eine Basis des Fahrzeugsitzes gemäß1 mit einem daran mittels einer Führungseinrichtung geführten und mittels einer Halteeinrichtung festgelegten Zahnsegment für die Verstellvorrichtung gemäß2A und2B in einer Ausgangslage; -
3B die Basis und das Zahnsegment gemäß3A , wobei das Zahnsegment in einer ausgelenkten Lage gezeigt ist; -
3C einen vergrößerten Ausschnitt aus3B ; -
4A ein Zahnsegment und ein Ritzel für die Verstellvorrichtung gemäß2A und2B , wobei das Zahnsegment in einer Ausgangslage angeordnet ist; -
4B das Zahnsegment und das Ritzel gemäß4A , wobei das Zahnsegment in einer ausgelenkten Lage angeordnet ist; -
4C das Zahnsegment und das Ritzel gemäß4B unter großer Kraftei nwi rku ng ; -
5 eine Verstellvorrichtung fürden Fahrzeugsitz gemäß 1 , mit einem an einem Stützteil mittels einer Führungseinrichtung geführten und mittels einer Halteeinrichtung festgelegten Ritzel; -
6 eine Basis und ein Zahnsegment mit einer Führungseinrichtung und einer Halteeinrichtung mit Klemmelementen; -
7 eine Basis und ein Zahnsegment mit einer Halteeinrichtung mit Sollbruchstiften und einer Führungseinrichtung mit einer Schwenkverbindung; -
8 ein Deformationselement für die Verstellvorrichtung gemäß2A bis3C ; -
9 eine Basis und ein Zahnsegment mit einer Führungseinrichtung und einer formschlüssigen Halteeinrichtung; -
10 eine formschlüssige Halteeinrichtung; und -
11 ein an einem Stützteil mittels einer Führungseinrichtung geführtes Ritzel.
-
1 a perspective view of a height-adjustable vehicle seat; -
2A and2 B perspective views of an adjusting device of the vehicle seat according to FIG1 in two different settings; -
3A a base of the vehicle seat according to1 with a toothed segment guided thereon by means of a guide device and fixed by means of a holding device for the adjusting device according to FIG2A and2 B in a starting position; -
3B the base and the tooth segment according to3A , wherein the tooth segment is shown in a deflected position; -
3C an enlarged section3B ; -
4A a toothed segment and a pinion for the adjusting device according to2A and2 B , wherein the tooth segment is arranged in a starting position; -
4B the toothed segment and the pinion according to4A , wherein the tooth segment is arranged in a deflected position; -
4C the toothed segment and the pinion according to4B under great force; -
5 an adjustment device for the vehicle seat according to1 , with a pinion guided on a support part by means of a guide device and fixed by means of a holding device; -
6 a base and a tooth segment with a guide device and a holding device with clamping elements; -
7th a base and a toothed segment with a holding device with break pins and a guide device with a pivot connection; -
8th a deformation element for the adjusting device according to2A to3C ; -
9 a base and a tooth segment with a guide device and a form-fitting holding device; -
10 a form-fitting holding device; and -
11 a pinion guided on a support part by means of a guide device.
Der Fahrzeugsitz
Die Verstellvorrichtung
Die
Die Verstellvorrichtung
Die Basis
Das Zahnsegment
Die Verstellvorrichtung
Bei nicht aktivierter Antriebseinheit
Im Falle großer dynamischer oder statischer Lasten auf den Fahrzeugsitz
Die Halteeinrichtung
Die Sollbruchelemente
Die Führungseinrichtung
Die Führungseinrichtung
Jedes Langloch
Die Langlöcher
Durch die Bewegung des Zahnsegments
Um die Verzahnungen
Wie insbesondere im Vergleich der
Insbesondere in
In
Wie insbesondere anhand
Die
In der Ausgangslage
Durch eine von außen auf den Fahrzeugsitz
Wirken weiter große Kräfte auf das Ritzel
In zumindest einem Langloch, hier dem zweiten Langloch
Die Schwenkachse
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VerstellvorrichtungAdjusting device
- 10.1-10.610.1-10.6
- Zahnsegment (Element)Tooth segment (element)
- 101101
- VerzahnungInterlocking
- 1111
- Ritzel (Element)Pinion (element)
- 111111
- VerzahnungInterlocking
- 12.1-12.612.1-12.6
- HalteeinrichtungHolding device
- 120120
- SollbruchelementPredetermined breaking element
- 121121
- KlemmelementClamping element
- 122122
- HaltelochHolding hole
- 13.1-13.713.1-13.7
- FührungseinrichtungGuide device
- 130A-130J130A-130J
- LanglochLong hole
- 131131
- HalteelementRetaining element
- 132132
- SchwenkverbindungSwivel connection
- 1414th
- AntriebseinheitDrive unit
- 1515th
- DeformationselementDeformation element
- 150150
- Aufnahmeadmission
- 151151
- DeformationsabschnittDeformation section
- 22
- FahrzeugsitzVehicle seat
- 2020th
- Basis (erste Komponente)Base (first component)
- 2121st
- Stützteil (zweite Komponente)Support part (second component)
- 2222nd
- SitzteilSeat part
- 2323
- Rückenlehnebackrest
- 2424
- LängsverstelleinrichtungLongitudinal adjustment device
- 2525th
- QuerrohrCross tube
- 2626th
- AbstützelementSupport element
- 2727
- SchwingeSwing arm
- BB.
- FahrzeugbodenVehicle floor
- FF.
- Kraftforce
- L1L1
- AusgangslageStarting position
- L2L2
- ausgelenkte Lagedeflected position
- MM.
- MittelpunktFocus
- SS.
- SchwenkachseSwivel axis
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Publication number | Publication date |
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