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Die Erfindung betrifft einen Längseinsteller, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, der Längseinsteller aufweisend mindestens ein Schienenpaar, welches aus einer ersten Schiene und einer zweiten Schiene gebildet ist, wobei die Schienen unter Bildung eines Innenkanals einander wechselseitig umgreifen und die erste Schiene relativ zur zweiten Schiene in Längsrichtung verschiebbar ist, wobei in dem Innenkanal eine mit der zweiten Schiene verbundene Spindelmutter und eine mit einem Innengewinde der Spindelmutter zusammenwirkende, ein Außengewinde aufweisende Spindel angeordnet sind, wobei an einem Ende der ersten Schiene ein mittels eines Motors antreibbares und mit der Spindel zusammenwirkendes Spindelgetriebe angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugsitz.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2005 023 095 A1 ist eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz in einer Gleitvorrichtung bekannt. Die Antriebsvorrichtung zur Anwendung mit einer Kraftfahrzeugsitz-Gleitvorrichtung umfasst zusammenpassende feste und bewegliche Schienenteile, die zwischen einer vorderen Stellung und einer hinteren Stellung bewegt werden können. Die Antriebsvorrichtung umfasst eine verlängerte Spindel, eine Spindelmutter, ein Getriebe und eine Einbauvorrichtung. Die Spindel definiert eine Spindelachse und hat ein sich in Längsrichtung erstreckendes Spindelgewinde. Die Spindelmutter kann sicher auf einem ersten Schienenteil befestigt werden und hat ein Innengewinde, das in das Spindelgewinde eingreifen kann. Das Getriebe kann an ein jeweils anderes Schienenteil montiert werden und dreht selektiv die Spindel um die Spindelachse. Die Spindel der Antriebsvorrichtung ist mit einem Spindelrad versehen, das sich in montiertem Zustand der Antriebsvorrichtung durch Spindelradöffnungen des beweglichen Schienenteils nach außen erstreckt.
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Aus der
DE 10 2006 000 193 A1 ist eine Sitzgleitvorrichtung bekannt, welche ein System mit einer schwimmenden Gewindespindel und einer feststehenden Mutter aufweist. Die Mutter ist an der unteren Schiene befestigt, während sich die Gewindespindel durch sie dreht, so dass sich die obere Struktur vorwärts und rückwärts bewegen kann. Sobald dieses System angewendet wird, wird die Mutter an der unteren Schiene befestigt.
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Aus der
DE 10 2008 024 141 A1 ist eine Spindel-Lageranordnung für ein Sitzlängsverstellgetriebe bekannt, welche ein Gehäuse aufweist, das mit einer Befestigungsanordnung an einer fahrzeugseitigen Komponente oder an einer sitzseitigen Komponente befestigbar ist, wobei eine Spindelöffnung zum Durchführen einer Spindel längs einer Spindelöffnungsachse durch das Gehäuse durchführt und wobei ein Innengewinde im Gehäuse im Bereich von dessen Spindelöffnung zum Eingreifen in eine derart hindurchgeführte Spindel ausgebildet ist zum Verstellen des Gehäuses und der Spindel relativ zueinander längs der Spindelöffnungsachse. Die Spindel-Lageranordnung sieht vor, dass das Innengewinde in einer Spindelmutter ausgebildet ist und die Spindelmutter im Gehäuse relativ zu der Spindelöffnungsachse verstellbar gelagert ist.
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Aus der
DE 10 2014 201 582 A1 ist eine alternative Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz bekannt, welche eine in einer fahrzeugfesten ersten Schiene rotationsfest gehaltene Spindel in Verbindung mit einem in einer sitzfesten zweiten Schiene gehaltenen angetrieben Spindelgetriebe aufweist. Derartige Antriebsvorrichtungen weisen keine feststehende Spindelmutter auf.
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Aus der
US 2010 / 0 044 542 A1 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, mit einer Spindel, einem ein Loch aufweisenden Trägerelement, durch welches die Spindel hindurchgeführt ist, einem innerhalb des Trägerelements angeordneten Mutterelement und mit einer ein Innengewinde aufweisenden Mutter, in welcher ein Außengewinde der Spindel eingreift. Das Mutterelement ist in einer axialen Richtung relativ beweglich. Die Antriebsvorrichtung weist ein elastisches Gehäuse, das zwischen dem Mutterelement und dem Stützelement angeordnet ist, auf. Das elastische Gehäuse weist ebenfalls ein Loch auf, dessen axialer Mittelpunkt mit dem Innengewinde der Mutter übereinstimmt und das Außengewinde der Spindel an einer inneren Umfangsfläche elastisch hält.
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Aus der
DE 10 2004 048 228 A1 ist eine Einstellvorrichtung bekannt, die Einstellvorrichtung umfasst eine schwimmend an einem starren Schlitten montierte Mutter und einen in die Mutter geschraubten Spindelantrieb, wobei der Spindelantrieb ohne radiales Spiel in einem fest mit dem Schlitten verbundenen Lager rotierend montiert ist.
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Aus der
DE 603 16 483 T2 ist ein elektrischer Sitz für ein Fahrzeug bekannt, mit einer fest an dem Sitz angebrachten Oberschiene, einer fest an einem Boden des Fahrzeugs angebrachten Unterschiene, einer fest an einem der Oberschiene oder der Unterschiene angebrachte Muttereinheit, einer durch die Muttereinheit hindurchgeführten Antriebswelle, einem an dem jeweils anderen der Oberschiene oder der Unterschiene angebrachten Motor, und mit einer Getriebeeinheit zum Übertragen eines Drehmoments des Motors auf die Antriebswelle. Die Muttereinheit umfasst einen Mutterblock mit einem ein Innengewinde aufweisendes Durchgangsloch, durch das die Antriebswelle hindurchgeht, einen Halter mit einer vorderen stehenden Wand, einer hinteren stehenden Wand und einem Kopplungsabschnitt, der die vordere stehende Wand und die hintere stehende Wand koppelt, um einen Raum zum Halten des Mutterblocks zu definieren, wobei sowohl die vordere stehende Wand als auch die hintere stehende Wand nach außen vorstehende Stützwände aufweisen.
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Aus der
US 5 860 319 A ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, die für einen elektrischen Sitzversteller geeignet ist. Die Antriebsvorrichtung umfasst eine drehbare Gewindewelle, die zwischen einer oberen Schiene und einer unteren Schiene angeordnet ist. Die Gewindewelle ist in Bezug auf die stationäre untere Schiene beweglich montiert. Koaxiale Öffnungen sind in gegenüberliegenden Seitenschenkeln eines Gehäuses für einen Antriebsblock ausgebildet, das an der unteren Schiene befestigt ist. Der Antriebsblock weist eine Bohrung auf, die mit der Gewindewelle in Gewindeeingriff steht. Der Antriebsblock ist in koaxialer Ausrichtung mit den Öffnungen in den zwei Seitenschenkeln des Gehäuses angeordnet. Ein elastischer Puffer füllt das Gehäuse und umgibt den Antriebsblock, um den Antriebsblock schwingungsmäßig vom Gehäuse und der unteren Schiene zu isolieren.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Längseinsteller eingangs genannter Art zu verbessern, insbesondere einen Längseinsteller mit einer feststehenden Spindelmutter bereitzustellen, welcher eine Spielfreistellung und/oder eine Toleranzkompensation im Bereich der Spindelmutter ermöglicht, sowie eine mögliche Entstehung von Störgeräuschen im Bereich der Spindelmutter reduziert bzw. unterbindet. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung einen entsprechenden Fahrzeugsitz bereitzustellen.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch einen Längseinsteller, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, wobei der Längseinsteller mindestens ein Schienenpaar aufweist, welches aus einer ersten Schiene und einer zweiten Schiene gebildet ist, wobei die Schienen unter Bildung eines Innenkanals einander wechselseitig umgreifen und die erste Schiene relativ zur zweiten Schiene in Längsrichtung verschiebbar ist, wobei in dem Innenkanal eine mit der zweiten Schiene verbundene Spindelmutter und eine mit einem Innengewinde der Spindelmutter zusammenwirkende, ein Außengewinde aufweisende Spindel angeordnet sind, wobei an einem Ende der ersten Schiene ein mittels eines Motors antreibbares und mit der Spindel zusammenwirkendes Spindelgetriebe angeordnet ist, wobei ein Dämpfungselement vorgesehen und derart angeordnet ist, dass die Spindel und die Spindelmutter in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung zueinander vorgespannt gehalten sind.
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Mittels des Dämpfungselements ist es möglich, ein freies Axialspiel und/oder Radialspiel zwischen der Spindel und der Spindelmutter weitestgehend zu eliminieren und/oder zu kompensieren. Des Weiteren bestehen Vorteile der Erfindung insbesondere darin, eine Lebensdauer und Nutzungsdauer des Längseinstellers zu erhöhen. Darüber hinaus sind Störgeräusche, die durch Schwingungen und/oder Vibrationen während eines Betriebs des Längseinstellers zwischen Komponenten des Längseinstellers erzeugt werden, weitestgehend reduziert.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In einer Ausgestaltung weist die Spindelmutter das Dämpfungselement auf, welches die Spindel relativ zu dem Innengewinde der Spindelmutter derart radial in eine erste Richtung vorspannt, dass Gewindeflanken des Außengewindes gegen Gewindeflanken des Innengewindes gedrückt sind. Dadurch ist ein radialer Abstand der Gewindeflanken des Außengewindes und der Gewindeflanken des Innengewindes in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung vergrößerbar oder vergrößert.
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Dadurch, dass die Spindelmutter ein Dämpfungselement aufweist, welches die Spindel relativ zu dem Innengewinde der Spindelmutter derart radial in eine erste Richtung vorspannt, dass Gewindeflanken des Außengewindes gegen Gewindeflanken des Innengewindes gedrückt sind und ein radialer Abstand der Gewindeflanken des Außengewindes und des Innengewindes in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung vergrößert? ist, lässt sich ein freies Axialspiel eliminieren.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Dämpfungselement an der Spindelmutter befestigt. Das Dämpfungselement ist in Form eines Klammerelements oder Klipselements ausgebildet.
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Die Spindel ist bevorzugt radial in eine erste Richtung relativ zu dem Innengewinde der Spindelmutter drückbar, dass die Spindel relativ zu dem Innengewinde in der ersten Richtung exzentrisch angeordnet ist.
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Die erste Schiene ist bevorzugt eine mit einem Fahrzeugsitz verbindbare Sitzschiene. Die zweite Schiene ist bevorzugt eine mit einer Fahrzeugstruktur verbindbare Bodenschiene. Ein möglicher innerer Aufbau sowie die Wirkweise und Funktion des Spindelgetriebes ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 207 665 A1 bekannt, dessen diesbezüglicher Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich einbezogen ist.
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Die Spindel kann mit einem vorderen Ende an einem vorderen Endabschnitt der Spindel in dem Spindelgetriebe gelagert sein. Die Spindel kann mit einem hinteren Ende an einem hinteren Endabschnitt der Spindel in einem Drehlager der ersten Schiene gelagert sein.
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Die Spindelmutter kann mittels wenigstens eines Fixierelements, insbesondere zweier Fixierelemente, insbesondere in Form vom Gewindebolzen, an der zweiten Schiene fixiert sein. Die Fixierelemente können durch je eine Öffnung in der zweiten Schiene hindurchgeführt sein. Die Spindelmutter kann wenigstens eine, insbesondere zwei, Gewindebohrungen aufweisen, welche je mit einem Fixierelement zusammenwirken.
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Die Spindelmutter kann einen Grundkörper aufweisen. Die Spindelmutter kann eine, insbesondere parallel zur Längsrichtung, durchgehende Gewindebohrung mit einem Innengewinde aufweisen. Die Spindelmutter kann mit der Gewindebohrung fluchtende Öffnungen, insbesondere zum Eintritt oder Austritt der Spindel, aufweisen. Das Innengewinde der Spindelmutter kann mit einem Außengewinde der Spindel in Wirkverbindung stehen. Die Spindelmutter ist insbesondere einteilig ausgestaltet.
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Das Außengewinde der Spindel und das Innengewinde der Spindelmutter können jeweils ein Trapezgewinde sein. Das Trapezgewinde kann ein Flankenspiel aufweisen.
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Die Spindel kann entlang einer Spindelachse drehbar gelagert sein. Im Bereich der Spindelmutter kann die Spindel in eine erste Richtung radial zur Spindelachse gedrückt sein, so dass die Spindel exzentrisch zur Spindelachse verbogen ist.
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Die erste Richtung kann in einer Vertikalrichtung nach unten orientiert sein. Die zweite Richtung kann in einer Vertikalrichtung nach oben orientiert sein. Die erste Richtung kann in Richtung einer Basis der zweiten Schiene orientiert sein. Die zweite Richtung kann in Richtung einer Basis der ersten Schiene orientiert sein.
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Die Spindelmutter kann in jeweils dem Innengewinde in axialer Richtung benachbarten Bereichen je eine Anlauffläche aufweisen. Die Anlaufflächen können in Form eines Innenkonus ausgestaltet sein. Die Anlaufflächen können in axialer Richtung nach außen die Form eines sich öffnenden Innenkonus aufweisen.
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Ein Durchmesser der Öffnung der Spindelmutter, insbesondere im Bereich der Anlaufflächen, kann in Richtung der Gewindebohrung nach innen hin abnehmen. Ein Durchmesser der Öffnung kann nach außen hin zunehmen, insbesondere nach außen hin erweitert sein.
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Das Dämpfungselement kann eine Kunststoffbuchse sein. Das Dämpfungselement kann wenigstens einen die Spindel abschnittsweise umgreifenden Kontaktabschnitt aufweisen.
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Das Dämpfungselement kann zwei einander gegenüberliegende Kontaktabschnitte aufweisen. Die Kontaktabschnitte umgreifen die Spindel jeweils abschnittsweise. Der Kontaktabschnitt des Dämpfungselements kann wenigstens ein Kontaktsegment aufweisen, welches die Spindel abschnittsweise kontaktiert. Der Kontaktabschnitt des Dämpfungselements erstreckt sich bevorzugt maximal über den halben Umfang der Spindel.
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Das Dämpfungselement kann aus einem Kunststoff gefertigt sein. Das Dämpfungselement kann aus einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt sein. Das Dämpfungselement kann aus Polyoxymethylen (POM) gefertigt sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Dämpfungselement einteilig ausgebildet. Beispielsweise ist das Dämpfungselement ein Spritzgussteil. Das Dämpfungselement kann mehrteilig ausgebildet sein. Zum Beispiel umfasst das Dämpfungselement zwei Dämpfungshälften, die beispielsweise jeweils spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Die Dämpfungshälften sind beispielsweise kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Das Dämpfungselement kann eine Beschichtung und/oder Beflockung aufweisen, beispielsweise aus einem reibungsarmen und/oder dämpfenden Material.
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Der Kontaktabschnitt, insbesondere das Kontaktsegment, kann eine das Außengewinde der Spindel kontaktierende Kontaktfläche aufweisen. Der Kontaktabschnitt, insbesondere das Kontaktsegment, kann mittels der Kontaktfläche an einem Außenumfang des Außengewindes der Spindel anliegen. Die Kontaktfläche kann eine in Richtung entlang der Spindelachse konvexe Kontur aufweisen. Die Kontaktfläche kann sich über wenigstens die zweifache Gewindesteigung des Außengewindes der Spindel erstecken.
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Der Kontaktabschnitt kann eine sich verjüngende Kontur aufweisen. Der Kontaktabschnitt kann eine Kontur in Form eines Außenkonus aufweisen. Der Kontaktabschnitt kann eine sphärische Kontur aufweisen. Die Kontur, bzw. der Außenkonus, des Kontaktabschnitts kann mit der Anlauffläche der Spindelmutter in Kontakt sein. Der Kontaktabschnitt kann mittels der Kontur, bzw. des Außenkonus, mit der Anlauffläche der Spindelmutter zusammenwirken.
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Ein Eintreten des Kontaktabschnitts in die Öffnung im Bereich der Anlauffläche kann eine die Spindel in die erste Richtung drückende Kraft in radialer Richtung erhöhen. Wenigstens zwei Kontaktsegmente eines Kontaktabschnitts können mittels eines Filmscharniers miteinander verbunden sein.
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Das Dämpfungselement kann wenigstens zwei federelastische Abschnitte aufweisen. Die federelastischen Abschnitte können in montiertem Zustand elastisch vorgespannt sein. Das Dämpfungselement kann wenigstens zwei federelastische Abschnitte aufweisen, welche den wenigstens einen Kontaktabschnitt in Richtung zur Spindelmutter, insbesondere in Richtung jeweils einer der Anlaufflächen, mit einer ersten Kraft beaufschlagt. Bevorzugt weist das Dämpfungselement eine gerade Anzahl an federelastischen Abschnitten auf.
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Die federelastischen Abschnitte können die zwei, in axialer Richtung der Spindel einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitte mit einer ersten Kraft aufeinander beziehungsweise zueinander beaufschlagen. Die wenigstens zwei federelastischen Abschnitte können auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Spindelmutter angeordnet sein. Die wenigstens zwei federelastischen Abschnitte können parallel zur Spindelachse auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Spindelmutter angeordnet sein. Die wenigstens zwei federelastischen Abschnitte können ihre federelastische Eigenschaft aufgrund von Materialeigenschaften und/oder auch aufgrund einer Form der federelastischen Abschnitte erhalten.
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Die wenigstens zwei federelastischen Abschnitte können über wenigstens einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Die wenigstens zwei federelastischen Abschnitte können auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Spindelmutter über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Der wenigstens eine Verbindungabschnitt kann auf wenigstens ein Kontaktsegment eines Kontaktabschnitts wirken. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann an einem Verbindungsabschnitt angeordnet sein.
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Die Verbindungsabschnitte sind beispielsweise derart zueinander vorgespannt, dass diese eine zueinander gerichtete Federkraft aufweisen.
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Die sich verjüngende Kontur der Kontaktabschnitte in Wirkverbindung mit einer jeweiligen Anlauffläche der Spindelmutter kann eine parallel zur Spindelachse orientierte erste Kraft in eine radial in Richtung der Spindel orientierte zweite Kraft ändern. Dies kann mittels einer Keilwirkung erfolgen. Die Spindel kann, durch die in radialer Richtung ausgeübte zweite Kraft, in die erste Richtung gedrückt werden.
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Durch Vibrationen des Kraftfahrzeugs während der Fahrt oder im Stand bei laufendem Motor, können Vibrationen auf die Spindel übertragen werden, bzw. Schwingungen in der Spindel angeregt werden. Im Falle einer schwingenden Spindel, insbesondere im Fall einer von der Spindel übertragenen Schwingung, kann eine Änderung der Richtung der zweiten Kraft eine Kraft verursachen, die entgegen der ersten Kraft wirkt.
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Eine Dämpfung, insbesondere eine Abschwächung der Schwingungen, kann durch kleine Bewegungen und der daraus resultierenden Reibkraft der Kontur der Kontaktabschnitte entlang der Anlauffläche der Spindelmutter erzielt werden. Aufgrund der Dämpfung der Schwingung der Spindel in radialer Richtung mittels des Dämpfungselements kann ein radiales Anschlagen des Außengewindes der Spindel in dem Innengewinde der Spindelmutter verhindert sein.
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Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst, durch einen Fahrzeugsitz mit einem zuvor beschriebenen Längseinsteller.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten beschrieben, kann bei dem zuvor beschriebenen Längseinsteller eine Spindel in einem Bereich einer Spindelmutter definiert in eine radiale Richtung gedrückt sein. Eine bevorzugte radiale Richtung zum Anpressen des Außengewindes der Spindel an das Innengewinde der Spindelmutter ist in vertikaler Richtung nach unten (Richtung der Erdanziehung) orientiert bzw. ausgerichtet. Ein Konus eines Dämpfungselements kann halbseitig eingesetzt sein. Über eine Keilwirkung kann die Spindel definiert in radialer Richtung in eine Gewindeverzahnung, insbesondere eine Trapezverzahnung (mit steilen Zahnflanken) drückbar sein. Auf diese Weise kann ein freies Lateralspiel und Axialspiel vollständig beseitigbar sein. Seitliche Federelemente können einem Kontaktverlust während eines Verstellvorgangs vorbeugen und somit dauerhaft Klappergeräusche eines Metall-Metall-Kontakts verhindern. Der Längseinsteller kann hierzu ein Dämpfungselement aus einem Kunststoff aufweisen, welches an der Spindelmutter gehalten ist.
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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: schematisch einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz,
- 2: einen erfindungsgemäßen Längseinsteller des Fahrzeugsitzes von 1,
- 3: eine perspektivische Ansicht eines Schienenpaares des Längseinstellers von 2,
- 4: einen Längsschnitt des Schienenpaares von 3,
- 5: eine perspektivische Ansicht einer Spindelmutter des erfindungsgemäßen Längseinstellers,
- 6: eine perspektivische Ansicht der Spindelmutter von 5 mit einer in die Spindelmutter eingeschraubten Spindel,
- 7: eine perspektivische Ansicht eines Dämpfungselements des Längseinstellers,
- 8: eine Seitenansicht des Dämpfungselements von 7,
- 9: eine perspektivische Ansicht auf die Spindelmutter mit eingeschraubter Spindel von 6 und montiertem Dämpfungselement von 7,
- 10: perspektivisch einen Längsschnitt der Baugruppe von 9,
- 11: ausschnittsweise die Schnittdarstellung von 10 im Bereich eines Endabschnitts des Dämpfungselements,
- 12: ausschnittsweise eine Vergrößerung der Einzelheit XII aus 11,
- 13: ausschnittsweise eine Vergrößerung der Einzelheit XIII aus 11, und,
- 14: ausschnittsweise eine Vergrößerung der Einzelheit XIV aus 11.
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Ein in 1 schematisch dargestellter 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 Positionsangaben und Richtungsangaben, wie beispielsweise vorn, hinten, oben und unten 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 aufrecht stehender Lehne 4 und wie üblich in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Der Fahrzeugsitz 1 kann jedoch auch in abweichender Ausrichtung, beispielsweise quer zur Fahrtrichtung verbaut werden.
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Der in 1 gezeigte Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist ein Sitzteil 2 und die relativ zum Sitzteil 2 in ihrer Neigung einstellbare Lehne 4 auf. Eine Neigung der Lehne 4 kann beispielsweise mittels eines Rastbeschlages oder eines Getriebebeschlages einstellbar sein. Der Fahrzeugsitz 1 ist zur Einstellung einer Sitzlängsposition auf einem Längseinsteller 10 montiert.
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2 zeigt den erfindungsgemäßen Längseinsteller 10 des Fahrzeugsitzes 1. Der Längseinsteller 10 weist wenigstens ein Schienenpaar, vorliegend zwei Schienenpaare auf. 3 zeigt eines der Schienenpaare des Längseinstellers 10.
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Die Schienenpaare sind jeweils aus einer ersten Schiene 12, insbesondere zur Verbindung mit einer Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes 1, und einer zweiten Schiene 14, insbesondere zur Verbindung mit einer Fahrzeugstruktur, gebildet. Die Schienen 12, 14 des Schienenpaares sind in Längsrichtung x relativ zueinander verschiebbar und umgreifen unter Bildung eines Innenkanals 16 einander wechselseitig. In dem Innenkanal 16 ist eine mit der zweiten Schiene 14 drehfest verbundene Spindelmutter 30 und eine mit der Spindelmutter 30 wirkverbundene Spindel 20 angeordnet.
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Die Spindel 20 erstreckt sich entlang einer Spindelachse S, vorliegend parallel zur Längsrichtung x. Die Spindelachse S sowie die Schienenpaare können in Abwandlungen der Ausführungsbeispiele jedoch auch geringfügig geneigt zur Längsrichtung x ausgerichtet sein. Die verwendeten Positionsangaben und Richtungsangaben, wie beispielsweise axial, radial oder „in Umfangsrichtung“ beziehen sich auf Zylinderkoordinaten in Bezug auf die Spindelachse S. Die Spindel 20 ist um die Spindelachse S drehbar gelagert.
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An einem vorderen Ende der ersten Schiene 12 ist ein mittels eines Motors 60 antreibbares und die Spindel 20 antreibendes Spindelgetriebe 50 angeordnet. Der Motor 60 ist auf einem zwischen den beiden Spindelgetrieben 50 der jeweiligen Schienenpaare montierten Motorträger 70 gehalten und treibt mittels einer in 2 nicht dargestellten Welle die beiden Spindelgetriebe 50 an.
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4 zeigt einen Längsschnitt des Schienenpaares von 3. Das Spindelgetriebe 50 lagert einen vorderen Endabschnitt 20a der Spindel 20. Die Spindel 20 weist einen dem vorderen Endabschnitt 20a gegenüberliegenden hinteren Endabschnitt 20b auf. Die Spindelmutter 30 ist in vorliegend dargestelltem Zustand mittig entlang der Länge der Spindel 20 angeordnet. Die Spindelmutter 30 ist mittels zweier Fixierelemente 40, vorliegend in Form vom Schrauben, an der zweiten Schiene 14 fixiert.
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Die Fixierelemente 40 sind durch je eine Öffnung in der zweiten Schiene 14 hindurchgeführt. Die Spindelmutter 30 weist zwei ein Innengewinde aufweisende Fixieröffnungen 38 auf, welche je mit einem Fixierelement 40 zusammenwirken. Durch ein Drehen der Spindel 20 um die Spindelachse S schraubt sich die Spindelmutter 30 in Abhängigkeit der Drehrichtung entlang eines Außengewindes 22 der Spindel 20 in oder entgegen der Spindelachse S, die vorliegend parallel zur Längsrichtung x ausgerichtet ist, und verschiebt dadurch die erste Sitzschiene 12 relativ zur zweiten Sitzschiene 14. Dabei verschiebt sich entsprechend auch eine Relativposition zwischen der Spindel 10 und der Spindelmutter 30.
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In den 5 und 6 ist eine Spindelmutter 30 des erfindungsgemäßen Längseinstellers 10 mit und ohne eine Spindel 20 gezeigt. Die Spindelmutter 30 weist einen Grundkörper auf. Die Spindelmutter 30 weist eine parallel zur Längsrichtung x durchgehende Gewindebohrung mit einem Innengewinde 32 auf. Die Spindelmutter 30 weist mit der Gewindebohrung fluchtende Öffnungen 36, insbesondere zum Eintritt oder Austritt der Spindel 20, auf.
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Das Innengewinde 32 der Spindelmutter 30 steht mit einem Außengewinde 22 der Spindel 20 in Wirkverbindung. Die Spindelmutter 30 ist vorzugsweise einteilig ausgestaltet. Das Außengewinde 22 der Spindel 20 und das Innengewinde 32 der Spindelmutter 30 sind vorliegend jeweils als ein Trapezgewinde ausgestaltet. Das Trapezgewinde kann ein Flankenspiel aufweisen. Das Trapezgewinde weist üblicherweise einen Flankenwinkel von 30° auf. Aufgrund der Gewindegeometrie ergibt sich bei einem Trapezgewinde mit Flankenspiel ein Verhältnis zwischen einem Axialspiel und einem Radialspiel mit einem Faktor von beispielsweise ca. 3,7.
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Die Spindelmutter 30 weist in jeweils dem Innengewinde 32 in axialer Richtung benachbarten Bereichen je eine Anlauffläche 34 auf. Die Anlaufflächen 34 weisen in axialer Richtung nach außen die Form eines Innenkonus, insbesondere eines sich öffnenden Innenkonus auf. Ein Durchmesser der Öffnungen 36 der Spindelmutter 30 nimmt in Richtung der Gewindebohrung mit dem Innengewinde 32 nach innen hin ab. Entsprechend nimmt der Durchmesser der Öffnungen 36 nach außen hin zu.
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In den 7 und 8 ist jeweils ein Dämpfungselement des Längseinstellers gezeigt. Das Dämpfungselement 100 weist vorliegend zwei die Spindel 20 abschnittsweise kontaktierende Kontaktabschnitte 102 auf. Die zwei Kontaktabschnitte 102 des Dämpfungselements 100 sind an einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Dämpfungselements 100 angeordnet.
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Die Kontaktabschnitte 102 des Dämpfungselements 100 weisen jeweils wenigstens ein Kontaktsegment 108 auf, welche die Spindel 20 kontaktieren, bzw. abschnittsweise umgreifen. Das Kontaktsegment 108 weist beispielsweise eine in eine erste Richtung R1 gerichtete Spannkraft, beispielsweise Vorspannkraft und/oder Federkraft, auf.
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Ein jeder Kotaktabschnitt 102 kann mehrere Kotaktsegmente 108 aufweisen. Die mehreren Kontaktsegmente 108 können miteinander verbunden sein. Im Bereich einer Verbindung von jeweils zwei benachbarten Kontaktsegmenten 108 ist bevorzugt eine geringfügig flexible Verbindung geschaffen. Das Dämpfungselement 100 ist bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt.
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Das Dämpfungselement 100 weist zwei federelastische Abschnitte 114 auf. Die federelastischen Abschnitte 114 sind jeweils beiderseits mittels eines Verbindungsabschnitts 112 mit beiden Kontaktabschnitten 102 verbunden.
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Die federelastischen Abschnitte 114 sind beispielsweise in Längsrichtung x einfach oder mehrfach gebogen. In einer alternativen Ausgestaltung kann ein federelastischer Abschnitt 114 oder können beide federelastischen Abschnitte 114 einfach oder mehrfach gebogen sein oder im Wesentlichen geradlinig verlaufen.
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Ein jedes der Kontaktsegmente 108 der Kontaktabschnitte 102 weist eine das Außengewinde 22 der Spindel 20 kontaktierende Kontaktfläche 106 auf. Die Kontaktsegmente 108 liegen mittels ihrer Kontaktflächen 106 an einem Außenumfang des Außengewindes 22 der Spindel 20 an.
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Wenigstens eine der Kontaktflächen 106 kann eine entlang der Spindelachse S konvexe Kontur aufweisen. Alternativ kann wenigstens eine der Kontaktflächen 106 eine entlang der Spindelachse S teilzylindrische Kontur aufweisen. Die Kontaktflächen 106 erstrecken sich bevorzugt über wenigstens die zweifache Gewindesteigung des Außengewindes 22 der Spindel 20.
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Der Kontaktabschnitt 102, insbesondere jedes der Kontaktsegmente 108, weist eine sich verjüngende Kontur in Form eines Außenkonus 104 auf. Der Außenkonus 104 des Kontaktabschnitts 102 ist in montiertem Zustand mit der Anlauffläche 34 der Spindelmutter 30 in Kontakt.
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Das Dämpfungselement 100 weist in einem benachbarten Bereich der Kontaktsegmente 108, insbesondere beiderseits unter den Kontaktsegmenten 108, je eine Lasche 110 auf. Die Laschen 110 dienen während der Montage des Dämpfungselements 100 an der Spindelmutter 30 einer Vorpositionierung des Dämpfungselements 100, so dass im Anschluss noch ein Einschrauben der Spindel 20 möglich ist. Die Laschen 110 weisen beispielsweise eine Klipsfunktion auf. Die Laschen 110 sind weitestgehend flexibel und/oder elastisch ausgebildet. Die Laschen 110 sind insbesondere reversibel flexibel ausgebildet. In einem nicht montierten Zustand des Dämpfungselements 100 weisen die Laschen 110 eine von den Kontaktsegmenten 108 weg gerichtete, beispielsweise nach außen gerichtete, Federkraft auf. Zur Vorpositionierung sind die Laschen 110 in die Spindelmutter 30 klipsbar. Die Laschen 110 vorarretieren das Dämpfungselement 100 an und/oder in der Spindelmutter 30.
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Ein jeder der Verbindungsabschnitt 112 weist eine entsprechende Durchtrittsöffnung für die Spindel 20 auf. Ein entsprechender unterer Randabschnitt des Verbindungsabschnitts 112 umgreift in montiertem Zustand die Spindel 20 und sichert das Dämpfungselement 100 vor einem Abrutschen von der Spindelmutter 30.
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9 zeigt ein auf die Spindelmutter 30 mit eingeschraubter Spindel 20 von 6 montiertes Dämpfungselement 100 von 7. Die zwei federelastischen Abschnitte 114 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Spindelachse S und sind vorliegend auf je einer der beiden, insbesondere in Querrichtung y, gegenüberliegenden Seiten der Spindelmutter 30 angeordnet.
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Die federelastischen Abschnitte 114 erzeugen eine Zugkraft, mittels welcher die beiden Kontaktabschnitte 102 in axialer Richtung zur Spindelmutter 30, insbesondere in Richtung jeweils einer der Anlaufflächen 34, mit einer ersten Kraft F1 (siehe 12) beaufschlagt sind. Die federelastischen Abschnitte 114 weisen ihre federelastische Eigenschaft aufgrund von Materialeigenschaften und/oder auch aufgrund einer Form der federelastischen Abschnitte 114 auf.
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Das Zusammenwirken der Kräfte F1, F2 im Bereich der Kontaktsegmente 108 der Kontaktabschnitte 102 und der jeweiligen Anlauffläche 34 der Öffnung 36 der Spindelmutter 30 ist analog zur Beschreibung in Bezug auf 12.
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10 zeigt einen Längsschnitt der Baugruppe aus Spindelmutter 30, Spindel 20 und Dämpfungselement 100 von 9. Die Spindel 20 wird durch die Außenkonusse 104 der beiden Kontaktabschnitte 102 vorliegend nach unten gedrückt, so dass auf jeder Seite der Spindelmutter 30 die Kontaktfläche 106 des jeweiligen Kontaktabschnitts 102 an mindestens zwei Gewindegängen der Spindel 20 anliegen.
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11 zeigt ausschnittsweise die Schnittdarstellung von 10 im Bereich eines Endabschnitts des Dämpfungselements 100. Die an der Spindel 20 anliegenden Kontaktflächen 106 der Kontaktabschnitte 102 sind bevorzugt gekrümmt, um eine ungehinderte Bewegung der Spindel 20 zu ermöglichen.
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Die Spindel 20 wird bevorzugt in Richtung einer an der Spindel 20 angreifenden Gewichtskraft (Schwerkraft) gedrückt. Durch das Herunterdrücken der Spindel 20 werden die zwischen den Gewindegängen vorhandenen Lücken L (wie in 11 und 14 gekennzeichnet) zwischen Gewindeflanken 200 der Spindel 20 und der Gewindeflanken 300 der Spindelmutter 30 beseitigt. Insbesondere werden Lücken L zwischen Gewindeflanken 200 und 300 im unteren Abschnitt der Spindelmutter 30, insbesondere in einem unteren Kontaktbereich zwischen Spindel 20 und Spindelmutter 30, beseitigt.
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Im oberen Abschnitt der Spindelmutter 30, insbesondere in einem oberen Kontaktbereich zwischen der Spindel 20 und der Spindelmutter 30, kann eine Lücke L zwischen den jeweiligen Gewindeflanken 200, 300 beibehalten werden.
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In einer alternativen oder optional zusätzlichen Ausgestaltung ist das Dämpfungselement 100 derart an der Spindelmutter 30, beispielsweise an einer Horizontalebene gespiegelt, angeordnet, dass die Vorspannkraft des Kontaktsegments 108 nach oben, d. h. in die zweite Richtung R2 gerichtet ist.
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Die von dem Dämpfungselement 100 erzeugte erste Kraft F1 ist derart ausgelegt, dass ein Kontakt zwischen Spindel 20 und Spindelmutter 30 in einem unteren Abschnitt der Gewindegänge auch in einem Zustand während eines Einstellens einer Sitzlängsposition des Längseinstellers 10 bzw. des Fahrzeugsitzes 1 sichergestellt ist.
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12 zeigt ausschnittsweise eine Vergrößerung der Einzelheit XII aus 11. Wie in 12 gezeigt, wirkt der Kontaktabschnitt 102 mittels der Kontur, bzw. des Außenkonus 104, mit der Anlauffläche 34 der Spindelmutter 30 zusammen. Ein Eintreten des Kontaktabschnitts 102 in die Öffnung 36 im Bereich der Anlauffläche 34 bewirkt eine Verringerung eines radialen Abstandes A zwischen den Kontaktsegmenten 108.
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Das jeweilige Kontaktsegment 108 ist abschnittsweise oder vollständig in der Öffnung 36 angeordnet. Beispielsweise umgibt die Anlauffläche 34 das entsprechende Kontaktsegment 108 formschlüssig.
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Die sich verjüngende Kontur der Kontaktabschnitte 102 wirkt mit einer zugeordneten Anlauffläche 34 derart zusammen, dass, insbesondere aufgrund einer Keilwirkung, eine erste Kraft F1 parallel zur Spindelachse S in eine zweite Kraft F2 in radialer Richtung auf die Spindel 20 umlenkbar ist. Die Spindel 20 wird durch die in erster Richtung R1 ausgeübten zweiten Kräfte F2 nach unten gedrückt.
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Im Falle einer schwingenden Spindel 20 verursacht eine Änderung der Richtung der zweiten Kraft F2 eine Kraft, die entgegen der ersten Kraft F1 wirkt. Eine Dämpfung, insbesondere eine Abschwächung der Schwingungen, wird durch kleine Bewegungen und eine daraus resultierenden Reibkraft F3 der Kontur der Kontaktabschnitte 102 entlang der Anlauffläche 34 der Spindelmutter 30 erzielt. Aufgrund der Dämpfung der Schwingung der Spindel 20 in radialer Richtung mittels des Dämpfungselements 100 ist ein radiales Anschlagen des Außengewindes 22 der Spindel 20 in dem Innengewinde 32 der Spindelmutter 30 verhindert.
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Durch das Runterdrücken der Spindel 20 mittels der beiden Kontaktabschnitte 102 des Dämpfungselements 100 gelangen die Gewindeflanken 200, 300 des Außengewindes 22 der Spindel 20 und des Innengewindes 32 der Spindelmutter 30 in einem in der ersten Richtung R1 angeordneten Abschnitt der Gewindegänge, vorliegend einem unteren Abschnitt der Gewindegänge, in Kontakt. Dies zeigt 13 in einer ausschnittsweisen Vergrößerung der Einzelheit XIII aus 11. Hierdurch wird das gesamte Spiel zwischen der Spindel 20 und der Spindelmutter 30 in dem unteren Abschnitt der Gewindegänge aufgehoben.
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14 zeigt ausschnittsweise eine Vergrößerung der Einzelheit XIV aus 11. Im Gegenzug dazu, dass die Gewindeflanken 200 des Außengewindes 22 und die Gewindeflanken 300 des Innengewindes 32 in dem unteren Abschnitt der Gewindegänge abschnittsweise vollständig in Kontakt gelangen, vergrößert sich ein Abstand, beispielsweise in Form einer Lücke L, zwischen den Gewindeflanken 200 des Außengewindes 22 und den Gewindeflanken 300 des Innengewindes 32 in einem in einer zweiten Richtung R2 angeordneten Abschnitt der Gewindegänge, vorliegend einem oberen Abschnitt der Gewindegänge, entsprechend. Dies zeigt 14 in einer ausschnittsweisen Vergrößerung der Einzelheit XIV aus 11.
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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 die erläuterten Ausführungsbeispiele 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 beziehungsweise Einrichtungen ausführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Sitzteil
- 4
- Lehne
- 10
- Längseinsteller
- 12
- erste Schiene
- 14
- zweite Schiene
- 16
- Innenkanal
- 20
- Spindel
- 20a
- vorderer Endabschnitt (der Spindel 20)
- 20b
- hinterer Endabschnitt (der Spindel 20)
- 22
- Außengewinde
- 30
- Spindelmutter
- 32
- Innengewinde
- 34
- Anlauffläche
- 36
- Öffnung
- 38
- Fixieröffnung
- 40
- Fixierelement
- 50
- Spindelgetriebe
- 60
- Motor
- 70
- Motorträger
- 100
- Dämpfungselement
- 102
- Kontaktabschnitt
- 104
- Außenkonus
- 106
- Kontaktfläche
- 108
- Kontaktsegment
- 110
- Lasche
- 112
- Verbindungsabschnitt
- 114
- federelastischer Abschnitt
- 200, 300
- Gewindeflanke
- A
- Abstand
- L
- Lücke
- F1
- erste Kraft
- F2
- zweite Kraft
- F3
- Reibkraft
- R1
- erste Richtung
- R2
- zweite Richtung
- S
- Spindelachse (der Spindel 20)
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Vertikalrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005023095 A1 [0002]
- DE 102006000193 A1 [0003]
- DE 102008024141 A1 [0004]
- DE 102014201582 A1 [0005]
- US 20100044542 A1 [0006]
- DE 102004048228 A1 [0007]
- DE 60316483 T2 [0008]
- US 5860319 A [0009]
- DE 102013207665 A1 [0018]
