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Die Erfindung betrifft einen Höhenverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz, sowie einen Fahrzeugsitz mit einer derartigen Höhenverstelleinrichtung.
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Fahrzeugsitze können durch unterschiedliche Verstelleinrichtungen in ihrer Position und Lage verändert werden. So kann eine Längsverstelleinrichtung zum Verfahren des Fahrzeugsitzes nach vorn oder nach hinten verwendet werden. Weiterhin kann eine Drehung des Fahrzeugsitzes durch eine Schwenkverstelleinrichtung oder auch eine Verstellung der Höhe des Fahrzeugsitzes gegenüber dem Fahrzeugboden durch eine Höhenverstelleinrichtung bewirkt werden. Derartige Höhenverstelleinrichtungen können manuell durch eine Pumpe oder auch automatisiert bzw. elektrisch durch einen Aktuator, beispielsweise einen Elektromotor, betätigt werden. Die elektrische Variante mit einem Aktuator nimmt dabei normalerweise sehr viel Platz unterhalb des Fahrzeugsitzes in Anspruch, was sich insbesondere negativ auf den möglichen Verstellweg einer solchen Höhenverstelleinrichtung auswirkt.
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In
CN 106864315 A ist beispielsweise vorgeschlagen, ein an einer Grundkonstruktion der Höhenverstelleinrichtung, die mit dem Fahrzeugboden verbunden ist, gelagertes Antriebsritzel auf eine mit dem Fahrzeugsitz fest verbundene Gewindespindel aufzuschrauben. Bei einer Verdrehung des Antriebsritzels über einen mit der Grundkonstruktion verbundenen Aktuator wird die Gewindespindel gegenüber der Grundkonstruktion translatorisch nach oben oder unten verstellt. Das Abtriebselement des Aktuators, ein Zahnrad, wird dabei um eine zur Spindelachse der Gewindespindel parallelen Aktuatorachse angetrieben und wirkt über das sich verdrehende Antriebsritzel und die mit dem Fahrzeugsitz fest verbundene Gewindespindel als Übertragungseinheit mit der Hubkonstruktion zusammen. Eine Führung wird dadurch gewährleistet, dass Führungssäulen in eine mit der Gewindespindel verbundene Führungsplatte verschieblich eingreifen.
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In
CN 206141375 U ist eine Höhenverstellung über einen Aktuator vorgesehen, der mit einer Grundkonstruktion verbunden ist, die gegenüber einer Hubkonstruktion verstellbar ist. Der Aktuator weist als Abtriebselement ein Element mit einem Innengewinde auf, das ähnlich zu einem Antriebsritzel ist, in das ein mit der Hubkonstruktion verbundenes Element mit einem Außengewinde, ähnlich einer Gewindespindel, eingeschraubt ist. Durch ein Ansteuern des Aktuators wird das Element mit dem Außengewinde durch eine Verdrehung des Abtriebselementes nach oben verstellt, um die Hubkonstruktion gegenüber der Grundkonstruktion translatorisch zu verstellen. Über einen weiteren Aktuator kann eine Verdrehung des Fahrzeugsitzes über ein Kegelgetriebe bewirkt werden. Das Abtriebselement des Aktuators wirkt zur Höhenverstellung auf die Hubkonstruktion ein, wobei das Abtriebselement des Aktuators um eine zur Spindelachse der Gewindespindel parallelen Aktuatorachse angetrieben wird.
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In
CN 205668505 U ist eine Höhenverstelleinrichtung beschrieben, bei der über einen liegenden Aktuator, der an einer Grundkonstruktion befestigt ist, ein Schneckenrad als Abtriebselement angetrieben wird. Das Schneckenrad kämmt an einem Zahnrad, das an einer gegenüber der Grundkonstruktion verdrehbar gelagerten Gewindespindel befestigt ist. Darüber kann die Gewindespindel in einer mit der Hubkonstruktion verbundenen Mutter verdreht werden, wodurch die Hubkonstruktion gegenüber der Grundkonstruktion verstellt werden kann. Nachteilig hierbei ist, dass der Verstellweg für die Höhenverstellung nicht optimal ist, da ein Zahnrad zur Verstellung der Gewindespindel nötig ist, das die nutzbare Spindel-Länge der Gewindespindel verkürzt und den möglichen Verstellweg dadurch einschränkt.
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Bekannte Lösungen sind daher komplex aufgebaut und können bei dem geringen Bauraum zwischen Fahrzeugsitz und Fahrzeugboden keinen optimalen Verstellweg für eine komfortable Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes gewährleisten.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Höhenverstelleinrichtung bereitzustellen, die platzsparend aufgebaut ist und mit der in einfacher und zuverlässiger Weise eine komfortable Höhenverstellung eines Fahrzeugsitzes erreicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Höhenverstelleinrichtung gemäß Anspruch 1 sowie einen Fahrzeugsitz gemäß dem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
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Erfindungsgemäß ist demnach eine Höhenverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens eine Übertragungseinheit aufweist, die wiederum eine mit einer Grundkonstruktion fest verbundene, d.h. demgegenüber unbewegliche und nicht drehbare, Gewindespindel aufweist, auf die ein Antriebsritzel aufgeschraubt ist, wobei durch eine Ansteuerung eines Aktuators, beispielsweise eines Elektromotors, eine Verdrehung des Antriebsritzels auf der festgelegten Gewindespindel um eine Spindelachse bewirkt werden kann, wodurch sich das verdrehende Antriebsritzel gegenüber der Grundkonstruktion entlang der Spindelachse translatorisch bewegen kann, und
wobei die Hubkonstruktion durch das sich auf der Gewindespindel verdrehende Antriebsritzel derartig mitgenommen werden kann, dass sich die Hubkonstruktion ebenfalls gegenüber der Grundkonstruktion translatorisch bewegt zum Verändern des Abstandes zwischen der Grundkonstruktion und der Hubkonstruktion.
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Dadurch, dass die Grundkonstruktion mit einem fahrzeugbodenfesten Element und die Hubkonstruktion mit einem fahrzeugsitzfesten Element verbunden werden kann, kann mit dieser Höhenverstelleinrichtung eine einfache und platzsparende Lösung bereitgestellt werden. Der Verstellweg für die Höhenverstellung ist dabei hauptsächlich durch die feststehende Gewindespindel begrenzt, da sich das darauf aufgeschraubte Antriebsritzel, das für die translatorische Bewegung der Hubkonstruktion und damit des Fahrzeugsitzes sorgt, auf der gesamten Spindel-Länge der Gewindespindel auf und ab bewegen kann, d.h. bis dieses auf der Grundkonstruktion aufliegt bzw. an das obere Ende der Gewindespindel gelangt. Wird eine Gewindespindel mit einer großen Spindel-Länge bereitgestellt, um einen großen Verstellweg zu gewährleisten, kann die Gewindespindel zumindest teilweise auch durch eine Aussparung in der Hubkonstruktion geführt werden, um trotz der großen Spindellänge auch eine Einstellung eines geringen Abstandes zwischen der Hubkonstruktion und der Grundkonstruktion und damit eine geringe Höhe des Fahrzeugsitzes über dem Fahrzeugboden einstellen zu können. Damit kann der zwischen dem Fahrzeugsitz und dem Fahrzeugboden ohnehin knappe Bauraum optimal für eine Höhenverstellung genutzt werden.
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Um die Kraftübertragung zu optimieren, ist vorgesehen, dass sich die Hubkonstruktion durch das sich auf der Gewindespindel verdrehende Antriebsritzel ebenfalls entlang der durch die Gewindespindel definierten Spindelachse translatorisch bewegt. Durch das nach oben bzw. unten bewegende Antriebsritzel werden also lediglich Kräfte in die translatorische Bewegungsrichtung des Antriebsritzels auf die Hubkonstruktion übertragen, wodurch auch die Krafteinwirkung auf die Gewindespindel optimiert wird.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die mindestens eine Übertragungseinheit weiterhin eine Zahnwelle aufweist, die um eine Wellenachse drehbar an der Grundkonstruktion gelagert ist, wobei die Wellenachse parallel zur Spindelachse verläuft, wobei das Antriebsritzel mit einer radial nach außen ragenden Verzahnung derartig an der Zahnwelle kämmt, dass eine durch den Aktuator bewirkte Verdrehung der Zahnwelle eine translatorische Bewegung des sich ebenfalls verdrehenden Antriebsritzels gegenüber der Grundkonstruktion entlang der durch die Gewindespindel definierten Spindelachse bewirkt.
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Damit wird eine effektive und einfache Möglichkeit der Verdrehung des Antriebsritzels entlang der gesamten Gewindespindel ermöglicht, wobei der Abstand zwischen der Grundkonstruktion und der Hubkonstruktion vorzugsweise bis hin zu einer Spindel-Länge der Gewindespindel und/oder einer Welle-Länge der Zahnwelle verstellt werden kann. Damit steht grundsätzlich die gesamte Spindel-Länge, d.h. ausgehend von der Grundkonstruktion bis hin zum oberen Ende der Gewindespindel, für einen Verstellvorgang zur Verfügung, wodurch der geringe Bauraum unterhalb des Fahrzeugsitzes optimal ausgenutzt werden kann. Die Wellen-Länge der Zahnwelle ist entsprechend darauf abgestimmt, so dass eine Verdrehung des Antriebsritzels auf der Gewindespindel über die gesamte Spinde-Länge gewährleistet werden kann.
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Vorzugsweist ist außerdem vorgesehen, dass die mindestens eine Übertragungseinheit weiterhin ein Getriebe aufweist, das eine Drehbewegung des mindestens einen Abtriebselementes des Aktuators um die Aktuatorachse in eine zur Spindelachse bzw. Wellenachse parallelen Drehbewegung umsetzt, vorzugsweise über ein das mindestens eine Abtriebselement bildendes Schneckenrad, auf der ein erstes Getriebe-Zahnrad des Getriebes kämmt. Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass das Getriebe weiterhin ein zweites Getriebe-Zahnrad aufweist, das die über das erste Getriebe-Zahnrad aufgenommene Drehbewegung auf die Zahnwelle überträgt, wobei das zweite Getriebe-Zahnrad dazu auf der Zahnwelle kämmt. Hierdurch wird eine einfache und platzsparende Möglichkeit der Umsetzung der Drehbewegung von dem liegenden Aktuator auf die stehende Zahnwelle bzw. auf das auf der stehenden Gewindespindel aufgeschraubte Antriebsritzel ermöglicht. Durch eine entsprechende Wahl der Getriebe-Zahnräder kann zudem eine Übersetzung des Getriebes eingestellt werden, wodurch sich ein erhöhter Komfort bei der Höhenverstellung ergibt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist außerdem vorgesehen, dass die Aktuatorachse des Aktuators senkrecht zur Spindelachse der Gewindespindel steht, wobei die Spindelachse in vertikaler Richtung und die Aktuatorachse in horizontaler Richtung ausgerichtet sind, so dass die Höhenverstelleinrichtung eine stehende Gewindespindel und einen demgegenüber liegenden Aktuator aufweist. Dies ermöglicht einen platzsparenden Aufbau, da der Aktuator, beispielsweise ein Elektromotor, im liegenden Zustand, d.h. die Aktuatorachse ist in horizontaler Richtung ausgerichtet, weniger Platz in Anspruch nimmt. Die Gewindespindel hingegen, die den Verstellweg festlegt, ist in vertikaler Richtung nach oben stehend an der Grundkonstruktion befestigt und definiert - wie bereits beschrieben - durch ihre Spindel-Länge den Verstellweg. Damit kann der geringe Platz unter dem Fahrzeugsitz optimal ausgenutzt werden.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass in der Hubkonstruktion Aussparungen angeordnet sind, in die Bestandteile der Übertragungseinheit bei einer Verstellung des Abstandes zwischen der Grundkonstruktion und der Hubkonstruktion infolge einer Betätigung der Höhenverstelleinrichtung eintauchen können. Dadurch wird gewährleistet, dass beispielweise die Gewindespindel oder die Zahnwelle eine Hubbewegung der Hubkonstruktion, insbesondere bei geringen Abständen bzw. Höhen, nicht behindern und dadurch insgesamt ein größerer Verstellweg ermöglicht wird. Der geringe Bauraum kann dadurch optimal ausgenutzt werden. Zudem kann dadurch eine Sicherung gegen ein Verdrehen der Hubkonstruktion gegenüber der Grundkonstruktion gewährleistet werden, beispielweise im Crashfall.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass das Antriebsritzel über Kugellager mit einem mit der Hubkonstruktion verbundenen Spindelgehäuse zusammenwirkt zum Führen und Abstützen des sich auf der Gewindespindel verdrehenden Antriebsritzels, wenn sich dieses entlang der durch die Gewindespindel definierten Spindelachse translatorisch bewegt. Damit wird ein optimaler dauerhaltbarer Übergang zwischen dem sich drehenden Antriebsritzel und der translatorisch bewegten Hubkonstruktion geschaffen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Höhenverstelleinrichtung weiterhin eine mit der Grundkonstruktion verbundene Führungssäule aufweist, die in einer Buchsenöffnung eines mit der Hubkonstruktion verbundenen Buchsengehäuses verschieblich gelagert ist zum Stabilisieren der Höhenverstelleinrichtung gegen ein Verkippen. Damit kann in einfacher Weise eine Verdrehsicherung damit eine Stabilisierung der Höhenverstelleinrichtung erreicht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist außerdem vorgesehen, dass die Höhenverstelleinrichtung weiterhin ein Teleskopelement aufweist, das mindestens zwei, vorzugsweise drei Führungsrohre aufweist, die teleskopartig ineinandergesteckt sind, wobei ein unteres Führungsrohr mit der Grundkonstruktion verbunden ist, beispielweise durch Anflanschen, und ein oberes Führungsrohr mit der Hubkonstruktion verbunden ist, beispielsweise ebenfalls durch Anflanschen. Durch das Teleskopelement kann die Stabilität der Höhenverstelleinrichtung weiter erhöht werden, beispielsweise im Crashfall, da dadurch Querkräfte sicher und zuverlässig abgefangen und in die Grundkonstruktion eingeleitet werden können. Zudem ergibt sich durch die Ausführung als Führungsrohre die Möglichkeit, Kabel oder Schläuche durch das Teleskopelement zu führen, führen und dadurch den Bauraum innerhalb der Führungsrohe auch für einen Translations- oder Rotationsausgleich durch entsprechende Überlängen sowie Buchten oder Windungen in den Kabeln oder Schläuchen zu nutzen, um diese in einfacher Weise vom Fahrzeugsitz zum Fahrzeugboden zu führen. Dadurch können Schleifkontakte vermieden werden.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass in einem der mindestens zwei Führungsrohre, vorzugsweise in einem mittleren oder unteren Führungsrohr ein Langloch angeordnet ist, in das ein an einem der anderen, benachbarten Führungsrohre angeordneter Zylinderstift eingreift zum Begrenzen einer translatorischen Bewegung der Grundkonstruktion gegenüber der Hubkonstruktion und zum Verhindern einer Rotationsbewegung zwischen der Hubkonstruktion und der Grundkonstruktion. Dadurch wird verhindert, dass die ineinandergesteckten Führungsrohre auseinandergenommen werden können und sich die Grundkonstruktion zu weit von der Hubkonstruktion entfernt. Damit kann beispielsweise verhindert werden, dass das Antriebsritzel zu weit nach oben auf der Gewindespindel verdreht wird und von dieser abgeschraubt wird.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass der Aktuator zwei Abtriebselemente aufweist, und jedem Abtriebselement eine eigene Übertragungseinheit zugeordnet ist, über die das jeweilige Abtriebselement des Aktuators mit der Hubkonstruktion zusammenwirkt,
wobei jede Übertragungseinheit eine mit der Grundkonstruktion fest verbundene Gewindespindel aufweist, auf die jeweils ein Antriebsritzel aufgeschraubt ist, wobei durch eine Ansteuerung des Aktuators eine Verdrehung des jeweiligen Antriebsritzels auf der jeweiligen Gewindespindel um eine Spindelachse bewirkt werden kann, so dass sich das jeweils verdrehende Antriebsritzel gegenüber der Grundkonstruktion entlang der jeweiligen Spindelachse translatorisch bewegt, und
wobei die Hubkonstruktion durch das jeweilige sich auf der jeweiligen Gewindespindel verdrehende Antriebsritzel derartig mitgenommen werden
kann, dass sich die Hubkonstruktion ebenfalls gegenüber der Grundkonstruktion translatorisch bewegt, wobei jedes Antriebsritzel an unterschiedlichen Positionen auf die Hubkonstruktion einwirkt. Dadurch kann in einfacher und platzsparender Weise eine gleichmäßige Hubbewegung der Hubkonstruktion bewirkt werden. Grundsätzlich sind dabei auch drei oder mehrere Positionen möglich, wenn über weitere Abtriebselemente und Übertragungseinheiten dafür gesorgt werden kann, dass eine Translationsbewegung auf die Hubkonstruktion übertragen wird.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die jeweiligen Antriebsritzel bezogen auf eine Mittelachse der Höhenverstelleinrichtung symmetrisch zueinander angeordnet sind. Dadurch kann ein Verkippen oder Verkanten vermieden werden, da die Hubkonstruktion gleichmäßig beaufschlagt wird.
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Vorzugsweise ist dazu weiterhin vorgesehen, dass die translatorischen Bewegungen der jeweiligen Antriebsritzel auf der jeweiligen Gewindespindel synchronisiert sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass lediglich ein Aktuator vorgesehen ist, der mehrere Abtriebselemente aufweist oder auf andere Weise über ein Abtriebselement und über zwei Übertragungseinheiten eine transatorische Bewegung der Hubkonstruktion bewirkt. Grundsätzlich sind auch zwei oder mehrere synchronisierte Aktuatoren möglich.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass die Hubkonstruktion einen Zahnkranz mit einer Außenverzahnung aufweist zum Ermöglichen einer Verdrehung des Fahrzeugsitzes um die Mittelachse.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Fahrzeugsitz mit einer erfindungsgemäßen Höhenverstelleinrichtung zum Verstellen einer Höhe des Fahrzeugsitzes gegenüber einem Fahrzeugboden vorgesehen, wobei die Grundkonstruktion der Höhenverstelleinrichtung mit einem fahrzeugbodenfesten oder gegenüber dem Fahrzeugboden längsverschieblichen Element, beispielsweise an einer Längsschiene, verbindbar ist und die demgegenüber verstellbare Hubkonstruktion mit einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes fest verbunden ist. Damit kann durch eine Verstellung des Abstandes bei einer Betätigung des Aktuators die Höhe verändert werden, wobei sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Höhenverstelleinrichtung ein optimierter Verstellweg für den geringen Bauraum ergibt.
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Grundsätzlich ist es dabei auch möglich, dass die Grundkonstruktion mit dem Fahrzeugsitz und die Hubkonstruktion mit einem fahrzeugbodenfesten oder gegenüber dem Fahrzeugboden längsverschieblichen Element verbunden wird. Auch dadurch kann durch eine Abstandsänderung zwischen den beiden Konstruktionen eine Höhe verstellt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:
- 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Höhenverstelleinrichtung in dem Fahrzeugsitz gemäß 1;
- 3 eine Detailansicht der Höhenverstelleinrichtung gemäß 2;
- 4 eine Schnittansicht der Höhenverstelleinrichtung;
- 5 eine Explosionsdarstellung der Höhenverstelleinrichtung;
- 6 eine perspektivische Draufsicht auf die Höhenverstelleinrichtung; und
- 7a, 7b weitere perspektivische Ansichten der Höhenverstelleinrichtung.
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In 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 dargestellt, der in bekannter Weise eine Rückenlehne 1a sowie ein Sitzteil 1b aufweist. Der Fahrzeugsitz 1 ist über das Sitzteil 1b mit einer Höhenverstelleinrichtung 2 gekoppelt, die gemäß dieser Ausführungsform auf Längsschienen 3 befestigt ist, um eine Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber einem Fahrzeugboden 4 zu ermöglichen. Über die Höhenverstelleinrichtung 2 kann zudem eine Höhe H des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber dem Fahrzeugboden 4 gezielt verstellt werden.
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Dazu weist die Höhenverstelleinrichtung 2 gemäß 2 eine Grundkonstruktion 5, beispielsweise ein Gehäuse, auf, die beidseitig mit den Längsschienen 3 beispielsweise über nicht dargestellte Schwerter verbunden werden kann. Weiterhin ist eine Hubkonstruktion 6 vorgesehen, die in dieser Ausführungsform aus einem kreisringförmigen Zahnkranz 6a mit einer Au-ßenverzahnung 6b und einem kreisringförmigen ersten Befestigungsflansch 6c gebildet ist. Mit dieser Hubkonstruktion 6 ist das Sitzteil 1b derartig verbunden, dass dieses und damit der gesamte Fahrzeugsitz 1 durch einen in die Außenverzahnung 6b eingreifenden Antrieb (nicht dargestellt) um eine Mittelachse S gegenüber der Höhenverstelleinrichtung 2 und damit gegenüber dem Fahrzeugboden 4 verdreht werden kann. Ein Abstand A zwischen der Hubkonstruktion 6 und der Grundkonstruktion 5 der Höhenverstelleinrichtung 2 kann wie im Folgenden näher beschrieben verändert werden, so dass sich darüber die Höhe H zwischen dem Fahrzeugboden 4 und dem Sitzteil 1b einstellen lässt.
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Für die Höhenverstellung weist die Höhenverstelleinrichtung 2 gemäß 2 und 3 einen Aktuator 7, beispielsweise einen Elektromotor, auf, dessen Drehbewegung um eine horizontal verlaufende Aktuatorachse A7 über ein Getriebe 8, beispielsweise ein Vorlegegetriebe, auf eine an der Grundkonstruktion 5 gelagerte Zahnwelle 9 bzw. Zahnwalze übertragen werden kann. Die Übertragung der Drehbewegung vom liegenden Aktuator 7 auf die demgegenüber stehende Zahnwelle 9 kann beispielsweise über ein erstes Getriebe-Zahnrad 8a erfolgen, das auf einem von dem Aktuator 7 angetriebenen Schneckenrad 7a als Abtriebselement kämmt. Über ein zweites Getriebe-Zahnrad 8b erfolgt dann die Übertragung der Drehbewegung auf die Zahnwelle 9.
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Das Vorlegegetriebe 8 ist damit derartig ausgestaltet, dass die vom Aktuator 7 erzeugte Drehbewegung des Abtriebselementes (Schneckenrad 7a) um die Aktuatorachse A7 in eine Drehbewegung der Zahnwelle 9 um eine Wellenachse A9 umgesetzt wird, wobei die Aktuatorachse A7 in eine horizontale Richtung R1 und die Wellenachse A9 in eine vertikale Richtung R2 ausgerichtet sind, so dass beide senkrecht zueinander stehen.
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Gemäß 2, 5 und 6 wird die stehende Zahnwelle 9 über zwei Säulen 10 sowie eine Lagerstütze 11 verdrehbar um die Übertragungsachse A9 gelagert und in ihrer Position relativ zum Getriebe 8 bzw. zum zweiten Getriebe-Zahnrad 8b gehalten. Die Säulen 10 und die Lagerstütze 11 sind dazu fest mit der Grundkonstruktion 5 verbunden.
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Benachbart zur Zahnwelle 9 ist eine Gewindespindel 12 angeordnet, die eine in vertikaler Richtung R2 verlaufende Spindelachse A12 definiert und die über ihr unteres Ende 12a fest mit der Grundkonstruktion 5 verbunden ist, d.h. gegenüber dieser unbeweglich ist. Auf dem Gewinde der Gewindespindel 12 ist ein Antriebsritzel 13 mit einem entsprechenden Innengewinde aufgeschraubt, wie der Schnittansicht in 4 zu entnehmen ist. Das Antriebsritzel 13 weist eine radial nach außen abstehende Außenverzahnung 13a auf, die wiederum auf der Zahnwelle 9 kämmt. Durch eine Drehbewegung der Zahnwelle 9 um die Wellenachse A9 wird das Antriebsritzel 13 demnach um die Spindelachse A12 verdreht und dadurch eine translatorische Bewegung des Antriebsritzels 13 entlang der Spindelachse A12 nach oben bzw. nach unten (je nach Drehrichtung) bewirkt.
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Mit dem Antriebsritzel 13 ist gemäß 3, 4 und 5 ein Spindelgehäuse 14 wirkverbunden, das wiederum mit der Hubkonstruktion 6, insbesondere mit dem ersten Befestigungsflansch 6c, fest verbunden ist. Zwischen dem Antriebsritzel 13 und dem Spindelgehäuse 14 sind beispielsweise Kugellager 15 angeordnet, um eine Relativverdrehung zwischen dem Antriebsritzel 13 und dem Spindelgehäuse 14 zu ermöglichen. Das Antriebsritzel 13 ist mit dem Spindelgehäuse 14 derartig wirkverbunden, dass das Antriebsritzel 13 das Spindelgehäuse 14 bei seiner translatorischen Bewegung in vertikaler Richtung R2 mitnimmt, wenn das Antriebsritzel 13 durch die Zahnwelle 9 um die Spindelachse A12 auf der Gewindespindel 12 verdreht wird, so dass auch die Hubkonstruktion 6 entlang der Spindelachse A12 nach oben und unten bewegt werden kann. Das Antriebsritzel 13 kann sich dabei entlang der gesamten Spindel-Länge L12 (s. 4, 5) der Gewindespindel 12 bewegen, d.h. ausgehend von der Grundkonstruktion 5 bis zum oberen Ende der Gewindespindel 12. Die Spindel-Länge L12 bezieht sich damit auf den Bereich der Gewindespindel 12, der aus der Grundkonstruktion 5 herausragt und der mit einem Gewinde versehen ist, auf dem sich das Antriebsritzel 13 verdrehen kann. Dadurch ist auch der zumindest theoretische translatorische Bewegungsspielraum der Hubkonstruktion 6 festgelegt. Die Spindel-Länge L12 entspricht dabei vorzugsweise einer Wellen-Länge L9 (s. 5) der Zahnwelle 9, so dass das translatorisch bewegte Antriebsritzel 13 über die gesamte Spindel-Länge L an der Zahnwelle 9 kämmen und dadurch angetrieben werden kann.
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Durch eine Betätigung bzw. Ansteuerung des Aktuators 7 kann also über ein Übertragungseinheit 16, die in der gezeigten Ausführungsform zumindest durch das Getriebe 8, die Zahnwelle 9, das auf der Gewindespindel 12 aufgeschraubte Antriebsritzel 13 und das Spindelgehäuse 14 ausgebildet wird, der Abstand A zwischen der Grundkonstruktion 5 und der Hubkonstruktion 6 verändert werden. Dadurch wird eine gezielte Einstellung der Höhe H des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber dem Fahrzeugboden 4 gesteuert durch den Aktuator 7 ermöglicht.
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Um eine sichere und zuverlässige Höhenverstellung zu ermöglichen, ist die Höhenverstelleinrichtung 2 gemäß 2, 5, 6 und 7a symmetrisch aufgebaut, d. h. über einen einzigen Aktuator 7 werden zwei Übertragungseinheiten 16, d.h. zwei Getriebe 8, zwei Zahnwellen 9, zwei Antriebsritzel 13, die jeweils auf einer fest stehenden Gewindespindel 12 aufgeschraubt sind, und zwei mit der Hubkonstruktion 6 fest verbundene Spindelgehäuse 14 wie soeben beschrieben in synchroner Weise betrieben, um die Hubkonstruktion 6 gleichmäßig in vertikaler Richtung R2 nach oben bzw. nach unten zu bewegen. Der Aktuator 7 weist dazu zwei Abtriebselemente in Form von zwei Schneckenrädern 7a auf, die jeweils um die Aktuatorachse A7 angetrieben werden und über die die Drehbewegung in die jeweilige Übertragungseinheit 16 eingekoppelt wird.
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Die beiden Gewindespindeln 12 sind hierbei vorzugsweise gegenüberliegend um eine Mittelachse S (s. 5) der Höhenverstelleinrichtung 2 ausgerichtet, um eine gleichmäßige, nahezu symmetrische Krafteinwirkung auf die Hubkonstruktion 6 ohne die Gefahr eines Verkippens und damit Verklemmens zu ermöglichen. Es ist aber auch eine Abweichung von der Symmetrie möglich. Grundsätzlich ist es auch möglich, drei Übertragungseinheiten 16 und damit drei Gewindespindeln 12 zu verwenden, um eine Hubbewegung über drei Positionen in die Hubkonstruktion 6 einzuleiten.
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Zur Sicherung gegen ein Verdrehen und/oder ein Verkippen der Hubkonstruktion 6 gegenüber der Grundkonstruktion 5 ist gemäß den 3, 4 und 5 weiterhin eine Führungssäule 17 an der Grundkonstruktion 5 befestigt, die verschieblich in einem an der Hubkonstruktion 6 befestigten Buchsengehäuse 18 aufgenommen ist und darin in eine Buchsenöffnung 18a eintaucht. Dadurch können Querkräfte auf die Gewindespindeln 12 bei einem Verkippen der Konstruktion vermieden werden.
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Zur Aufnahme von Kräften, insbesondere im Crashfall, und zum Durchführen von Kabelsträngen ist im Zentrum der Höhenverstelleinrichtung 2 auf der Mittelachse S weiterhin ein Teleskopelement 19 vorgesehen, das aus drei Führungsrohren 20a, 20b, 20c besteht. Ein unteres Führungsrohr 20c ist gemäß 3 und 5 mit der Grundkonstruktion 5 fest verbunden, beispielsweise daran angeflanscht. Ein oberes Führungsrohr 20a ist mit der Hubkonstruktion 6 fest verbunden, beispielsweise über zweite Befestigungsflansche 6d, die auf dem oberen Führungsrohr 20a außenumfänglich verteilt sind. Ein mittleres Führungsrohr 20b ist zwischen den beiden anderen Führungsrohren 20a, 20c angeordnet.
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Die Führungsrohre 20a, 20b, 20c weisen unterschiedliche Innendurchmesser Da, Db, Dc bei in etwa gleicher Wandstärke auf, wobei das untere Führungsrohr 20c den geringsten Innendurchmesser Dc aufweist und das obere Führungsrohr 20a den größten Innendurchmesser Da. Die Innendurchmesser Da, Db, Dc sind derartig gewählt, dass die Führungsrohre 20a, 20b, 20c teleskopartig ineinandergesteckt und entlang der Mittelachse S teleskopartig auseinandergezogen bzw. zusammengestaucht werden können, wenn bei einer Betätigung des Aktuators 7 der Abstand A zwischen der Grundkonstruktion 5 und der Hubkonstruktion 6 verändert wird.
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In dem mittleren Führungsrohr 20b sind gemäß 5 beidseitig Langlöcher 21 angeordnet, die in vertikaler Richtung R2 nach oben verlaufen. In die Langlöcher 21 greift ein erster Zylinderstift 22a an einer Innenwandung 23 des oberen Führungsrohres 20a und ein zweiter Zylinderstift 22b an einer Außenwandung 24 des unteren Führungsrohres 20c ein. Dadurch wird eine translatorische Bewegungseinschränkung in vertikaler Richtung R2 beim teleskopartigen Auseinanderziehen erreicht sowie auch eine Relativverdrehung der Führungsrohre 20a, 20b, 20c untereinander vermieden. Im Inneren des Teleskopelementes 19 bzw. der Führungsrohre 20a, 20b, 20c können zudem von dem oder zu dem Fahrzeugsitz 1 führende Kabel oder Schläuche verlegt werden, die sich bei einer Verdrehung des Fahrzeugsitzes 1 gegenüber dem Fahrzeugboden 4 innerhalb des Teleskopelementes 19 auch leicht verdrillen können. Durch das Teleskopelement 19 wird ausreichend Platz für eine solche Kabel- bzw. Schlauchdurchführung geboten. Dadurch kann auf Schleifkontakte in der Höhenverstelleinrichtung 2 verzichtet werden.
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Die translatorische Bewegungseinschränkung über die Langlöcher 21 und die Zylinderstifte 22a, 22b ist dabei auf die Spindel-Länge L der Gewindespindeln 12 bzw. auch die Wellen-Längen L9 der Zahnwellen 9 abgestimmt, um eine möglichst umfassende Verstellung der Höhe H zu ermöglichen. Um die Spindel-Länge L der Gewindespindel 12 voll ausnutzen zu können, ist gemäß 7b und 4 vorgesehen, dass in der Hubkonstruktion 6, insbesondere in dem ersten Befestigungsflansch 6c, Aussparungen 26 angeordnet sind, in die bei einer Einstellung einer geringen Höhe H bzw. eines geringen Abstandes A die Lagerstützen 11 mitsamt einem Teil der Säulen 10 und der Zahnwellen 9 eintauchen können, so dass die translatorische Bewegung dadurch nicht eingeschränkt wird. Auch die Führungssäule 17 (s. 7b) und die Gewindespindel 12 (s. 4) gelangt bei einem geringen Abstand A bzw. bei einer geringen Höhe H durch Aussparungen in der Hubkonstruktion 6, insbesondere in dem ersten Befestigungsflansch 6c. Damit stehen die Bestandteile der Übertragungseinheit 16 einer translatorischen Bewegung der Hubkonstruktion 6 gegenüber der Grundkonstruktion 5 nicht im Wege und die translatorische Bewegung wird allein durch die Spindel-Länge L der Gewindespindel 12 bzw. die Wellen-Länge L9 der Zahnwellen 9 festgelegt. Dadurch, dass die Übertragungseinheiten 16 in die Aussparungen 26 eintauchen, kann ergänzend zur Führungssäule 17 eine weitere Verdrehsicherung erreicht werden.
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Ergänzend sind in den Führungsrohren 20a, 20b, 20c gemäß 5 in etwa spiralförmig umlaufende Fetttaschen 25 angeordnet, in die ein Lagerfluid, beispielsweise Lagerfett, eingebracht werden kann, um das Aneinandergleiten der Führungsrohre 20a, 20b, 20c bei einer Teleskop-Bewegung zu unterstützen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 1a
- Rückenlehne
- 1b
- Sitzteil
- 2
- Höhenverstelleinrichtung
- 3
- Längsschienen
- 4
- Fahrzeugboden
- 5
- Grundkonstruktion
- 6
- Hubkonstruktion
- 6a
- Zahnkranz
- 6b
- Außenverzahnung
- 6c
- erster Befestigungsflansch
- 6d
- zweiter Befestigungsflansch
- 7
- Aktuator
- 7a
- Schneckenrad
- 8
- Getriebe
- 8a
- erstes Getriebe-Zahnrad
- 8b
- zweites Getriebe-Zahnrad
- 9
- Zahnwelle
- 10
- Säule
- 11
- Lagerstütze
- 12
- Gewindespindel
- 12a
- unteres Ende der Gewindespindel
- 13
- Antriebsritzel
- 13a
- Außenverzahnung des Antriebsritzels
- 14
- Spindelgehäuse
- 15
- Kugellager
- 16
- Übertragungseinheit
- 17
- Führungssäule
- 18
- Buchsengehäuse
- 18a
- Buchsenöffnung
- 19
- Teleskopelement
- 20a
- oberes Führungsrohr
- 20b
- mittleres Führungsrohr
- 20c
- unteres Führungsrohr
- 21
- Langloch
- 22a
- erster Zylinderstift
- 22b
- zweiter Zylinderstift
- 23
- Innenwandung des oberen Führungsrohres 20a
- 24
- Außenwandung des unteren Führungsrohres 20c
- 25
- Fetttasche
- A
- Abstand
- A7
- Aktuatorachse
- A9
- Wellenachse
- A12
- Spindelachse
- Da, Db, Dc
- Innendurchmesser der Führungsrohre 20a, 20b, 20c
- H
- Höhe
- L9
- Wellen-Länge der Zahnwelle 9
- L12
- Spindel-Länge der Gewindespindel 12
- R1
- horizontale Richtung
- R2
- vertikale Richtung
- S
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 106864315 A [0003]
- CN 206141375 U [0004]
- CN 205668505 U [0005]
