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Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Verstelleinrichtung weist eine erste Baugruppe, eine relativ zu der ersten Baugruppe verstellbare, zweite Baugruppe, ein Schwenkelement und einen Verstellantrieb auf. Das Schwenkelement umfasst ein Zahnsegment und ein mit dem Zahnsegment verbundenes Flächenelement und ist zum Verstellen der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe relativ zueinander verschwenkbar. Der Verstellantrieb weist ein mit dem Zahnsegment zusammenwirkendes, zum Verschwenken des Schwenkelements antreibbares Ritzelelement auf. Das Flächenelement des Schwenkelements weist einen mit der ersten Baugruppe gekoppelten, ersten Koppelabschnitt, einen mit der zweiten Baugruppe gekoppelten, zweiten Koppelabschnitt und einen zwischen dem ersten Koppelabschnitt und dem zweiten Koppelabschnitt angeordneten Deformationsabschnitt auf.
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Ein solches Schwenkelement dient zum verstellbaren Koppeln zweier Baugruppen eines Fahrzeugsitzes miteinander. Beispielsweise kann bei einer Höhenverstelleinrichtung ein Sitzteil des Fahrzeugsitzes über eine Mehrzahl von Schwenkelementen, zum Beispiel zwei Paare von je zwei Schwenkelementen, mit einer Bodenbaugruppe, zum Beispiel einer Längsverstelleinrichtung zum Längsverstellen des Fahrzeugsitzes, gekoppelt sein. Die Schwenkelemente der Höhenverstelleinrichtung können verschwenkt werden, um auf diese Weise eine Höhenstellung des Sitzteils relativ zur Bodenbaugruppe zu verändern. Ein Schwenkelement steht hierbei mit einem Verstellantrieb in Wirkverbindung und kann somit über den Verstellantrieb verschwenkt werden.
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Bei einem Fahrzeugsitz ist generell dafür Sorge zu tragen, dass Belastungskräfte auch bei großen Belastungen, insbesondere in einem Crashfall, zuverlässig aufgenommen und abgeleitet werden können. Bei einer Höhenverstelleinrichtung sind Kräfte hierbei insbesondere an einem mit einem Verstellantrieb wirkverbundenen Schwenkelement abzustützen, um in einem Crashfall ein unkontrolliertes Bewegen oder gar Losreißen des Fahrzeugsitzes zu vermeiden, was ansonsten mit einer erheblichen Verletzungsgefahr für einen Fahrzeuginsassen einhergehen könnte.
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Hierbei besteht jedoch das Bestreben, Bauteile des Fahrzeugsitzes möglichst leichtgewichtig und kostengünstig auszubilden, um eine einfache, leichtgewichtige und kostengünstige Herstellung des Fahrzeugsitzes zu ermöglichen.
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Zudem ist bei einem Schwenkelement zum Beispiel einer Höhenverstelleinrichtung gegebenenfalls wünschenswert, dass das Schwenkelement bei einer Crashbelastung sich deformieren kann, um auf diese Weise im Sinne einer Knautschzone eine gewisse Bewegung des Fahrzeugsitzes zu ermöglichen, um dadurch Crashkräfte zu absorbieren und zum Beispiel einem Schleudertrauma eines Fahrzeuginsassen entgegenzuwirken. Hierzu kann an einem solchen Schwenkelement ein Deformationsabschnitt vorgesehen sein, an dem das Schwenkelement sich bei einer Crashbelastung in bestimmungsgemäßer Weise deformieren kann.
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Ein aus der
DE 199 53 758 C1 bekannter Schwenkträger für einen Fahrzeugsitz weist zwei Schichten auf, die in einem unbelasteten Zustand eng aneinander anliegen, jedoch voneinander getrennt sind. Die Schichten weisen unterschiedliche Knicksteifigkeiten auf, wobei die Schicht mit größerer Knicksteifigkeit an mindestens einer Anlagestelle um einen vorgegebenen Weg längsverschieblich ist und die Schicht mit geringerer Knicksteifigkeit zum seitlichen Ausknicken unter Überlast ausgebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, bei der ein Schwenkelement leichtgewichtig ausgestaltet sein kann, bei crashsicherer Verbindung von zugeordneten Baugruppen miteinander.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist das Zahnsegment einen Stützabschnitt auf. Das Zahnsegment ist an einer ersten Seite des Deformationsabschnitts mit dem Flächenelement verbunden. Der Stützabschnitt ist ausgebildet sich bei einer Deformation des Deformationsabschnitts infolge von an dem Schwenkelement in einem Crashfall wirkenden Belastungskräften an dem Flächenelement an einer zweiten Seite des Deformationsabschnitts und/oder an einer der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe abzustützen.
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Das Schwenkelement ist Bestandteil einer Verstelleinrichtung, über die zugeordnete Baugruppen zueinander verstellt werden können. Das Schwenkelement ist hierbei relativ zu zumindest einer der Baugruppen schwenkbar und steht mit einem Verstellantrieb in Wirkverbindung, der über ein Ritzelement in Verzahnungseingriff mit einem Zahnsegment des Schwenkelements steht. Durch Antreiben kann das Ritzelement relativ zu dem Zahnsegment verdreht werden und kämmt dadurch mit einer Verzahnung des Zahnsegments, sodass das Schwenkelement verschwenkt und die Baugruppen somit relativ zueinander verstellt werden.
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Das Schwenkelement weist ein Flächenelement auf, das mit dem Zahnsegment verbunden ist. Das Flächenelement bildet einen ersten Koppelabschnitt, der mit der ersten Baugruppe gekoppelt ist, und einen zweiten Koppelabschnitt, der mit der zweiten Baugruppe gekoppelt ist, aus und verwirklicht auf diese Weise einen Hebel zwischen den Baugruppen, der angetrieben durch den Verstellantrieb verschwenkt werden kann, um auf diese Weise die Baugruppen relativ zueinander zu verstellen.
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An dem Flächenelement ist ein Deformationsabschnitt ausgebildet, der zwischen dem ersten Koppelabschnitt und dem zweiten Koppelabschnitt gelegen ist und eine Deformation an dem Flächenelement ermöglicht, um in einem Zustand erhöhter Belastung, insbesondere in einem Crashfall, eine Verformung und somit Lageänderung zwischen den Koppelabschnitten zu erlauben. Durch eine solche Verformung können Belastungskräfte, die in einem Crashfall auf einen Nutzer auf dem Fahrzeugsitz wirken, reduziert werden, beispielsweise um einem Schleudertrauma zum Beispiel bei einem Heckcrash entgegenzuwirken.
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Um hierbei sowohl bei einem Frontcrash als auch bei einem Heckcrash Belastungskräfte so aufzunehmen, dass in jeder Crashrichtung ein Halt des Fahrzeugsitzes am Fahrzeugboden sicher und zuverlässig gewährleistet ist und keine übermäßig große Lageveränderung des Fahrzeugsitzes auftreten kann, ist vorliegend eine zusätzliche Abstützung über das Zahnsegment vorgesehen, das einen Stützabschnitt aufweist, der bei in einem Crashfall wirkenden Belastungskräften in abstützende Wechselwirkung mit einem Abschnitt des Flächenelements oder mit einer der zugeordneten Baugruppen gelangt. Das Zahnsegment ist an einer ersten Seite des Deformationsabschnitts mit dem Flächenelement verbunden. Der Stützabschnitt kann eine zusätzliche Abstützung mit einem Abschnitt an einer anderen, zweiten Seite des Deformationsabschnitts und/oder einer der Baugruppen schaffen, um auch abhängig von einer Crashrichtung Belastungskräfte zuverlässig aufnehmen und ableiten zu können.
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Unter in einem Crashfall wirkenden Belastungskräften sind vorliegend solche Kräfte zu verstehen, die in einem Crashfall, insbesondere bei einem Frontcrash oder einem Heckcrash des Fahrzeugs, zu einer plastischen Deformation an dem Deformationsabschnitt des Flächenelements führen. In einem Crashfall wirken besonders große Belastungskräfte auf einen Fahrzeugsitz, die abhängig von der Crashrichtung den Fahrzeugsitz zum Beispiel nach vorne (in Fahrtvorausrichtung) oder nach hinten belasten und entsprechend zu großen Kräften auch auf einen Nutzer auf dem Fahrzeugsitz führen.
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Bei üblichen Belastungskräften in einem normalen Gebrauchszustand, insbesondere infolge der Gewichtskräfte eines Nutzers, kommt es dahingegen nicht zu einer (plastischen) Verformung an dem Deformationsabschnitt und somit auch nicht zu einer (nennenswerten) Abstützung über den Stützabschnitt des Zahnsegments.
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Beispielsweise kann der Stützabschnitt ausgebildet sein, sich bei einer Deformation des Deformationsabschnitts infolge von an dem Schwenkelement in einem Frontcrash wirkenden Belastungskräften an dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts abzustützen. Das Zahnsegment ist an dem Flächenelement befestigt und hierzu an dem Flächenelement an einer ersten Seite des Deformationsabschnitts angeordnet. Das Zahnsegment überspannt den Deformationsabschnitt, sodass bei einem Frontcrash der Stützabschnitt eine Abstützung an dem Flächenelement an der der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite des Deformationsabschnitts schaffen kann. Bei einem Frontcrash überbrückt das Zahnsegment somit den Deformationsabschnitt und verhindert dadurch eine übermäßige Verformung an dem Deformationsabschnitt, sodass im Frontcrash wirkende Belastungskräfte an dem Schwenkelement in zuverlässiger Weise aufgenommen und abgeleitet werden können.
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Zusätzlich oder alternativ ist der Stützabschnitt ausgebildet, sich bei einer Deformation des Deformationsabschnitts infolge von an dem Schwenkelement in einem Heckcrash wirkenden Belastungskräften an einer zugeordneten der Baugruppen abzustützen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass bei einem Heckcrash eine Deformation an dem Deformationsabschnitt auftreten kann, infolge derer der Stützabschnitt in Anlage mit der zugeordneten Baugruppe gelangt, beispielsweise indem der Stützabschnitt an der zugeordneten Baugruppe anschlägt und somit eine weitere Verformung an dem Deformationsabschnitt verhindert.
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Dadurch, dass das Zahnsegment eine zusätzliche Abstützung schafft, kann das Flächenelement des Schwenkelements leichtgewichtig ausgebildet sein. Der Deformationsabschnitt ist so ausgestaltet und dimensioniert, dass an dem Deformationsabschnitt eine Verformung bei erhöhter Belastung auftreten kann, insbesondere in einem Crashfall. Eine übermäßige Verformung und somit eine übermäßige Lageänderung des Fahrzeugsitzes im Crashfall wird dabei durch das Zahnsegment verhindert, das abhängig von dem Grad der Verformung und der Belastungsrichtung eine zusätzliche Abstützung schafft und somit eine übermäßige Verformung oder gar ein Losreißen an dem Deformationsabschnitt verhindert.
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In einer Ausgestaltung weist der Stützabschnitt eine Fangöffnung auf. Das Flächenelement weist demgegenüber ein Fangelement, zum Beispiel in Form eines Zapfens, auf. Die Fangöffnung ist zum Beispiel halbkreisförmig ausgestaltet und somit einseitig offen. Die Fangöffnung und das Fangelement sind so ausgebildet und zueinander angeordnet, dass die Fangöffnung und das Fangelement zur Abstützung des Stützabschnitts an dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts ineinander eingreifen können. Während das Zahnsegment an dem Flächenelement an der ersten Seite des Deformationsabschnitts befestigt ist, ist das Fangelement an dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts angeordnet. Zum Beispiel in einem Frontcrash steht das Fangelement mit der Fangöffnung des Stützabschnitts in Eingriff, sodass darüber eine Abstützung zwischen dem Zahnsegment und dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts geschaffen ist und das Zahnsegment somit den Deformationsabschnitt überbrückt.
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Das Fangelement kann beispielsweise nach Art eines Zapfens ausgestaltet sein.
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In einer Ausgestaltung ist der Stützabschnitt ausgebildet, zur Abstützung des Stützabschnitts an der zugeordneten Baugruppe an einem Flächenabschnitt der Baugruppe anzuschlagen. In einer Normalgebrauchsstellung ist der Stützabschnitt vorzugsweise nicht in Anlage mit der Baugruppe. Bei erhöhter Belastung, insbesondere in einem Crashfall, beispielsweise bei einem Heckcrash, wird der Stützabschnitt dagegen der Baugruppe angenähert und gelangt aufgrund einer Verformung an dem Deformationsabschnitt in Anlage mit der Baugruppe, sodass ein Kraftfluss zwischen dem Zahnsegment und der Baugruppe geschaffen wird und somit Crashkräfte über das Zahnsegment in die Baugruppe eingeleitet werden können. Es ergibt sich ein Nebenkraftschluss zum Beispiel vom Verstellantrieb an einer der Baugruppen über das Zahnsegment in die andere der Baugruppen und somit ein Kraftfluss, der unabhängig vom Flächenelement und dem daran geformten Deformationsabschnitt ist.
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In einer Ausgestaltung ist der Stützabschnitt in einem Normalgebrauchszustand nicht an dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts und/oder nicht an der zugeordneten Baugruppe abgestützt. Der Stützabschnitt ist somit an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts zum Beispiel von einem zugeordneten Fangelement beabstandet und zudem auch nicht in abstützender Anlage mit einer zugeordneten der Baugruppen. Es ergibt sich eine Anordnung, bei der eine Überbestimmung in dem Normalgebrauchszustand vermieden ist und bei der das Schwenkelement in einem normalen Gebrauch zum Verstellen der Baugruppen in leichtgängiger, geräuscharmer Weise verschwenkt werden kann.
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Denkbar ist aber auch, dass der Stützabschnitt in dem Normalgebrauchszustand zum Beispiel bereits mit einem Fangelement an dem Flächenelement an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts in Anlage ist und somit im Normalgebrauchszustand der Eingriff zwischen dem Fangelement und einer zugeordneten Fangöffnung an dem Stützabschnitt bereits besteht.
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In einer Ausgestaltung ist das Schwenkelement um eine erste Schwenkachse relativ zu der ersten Baugruppe und um eine parallel zur ersten Schwenkachse weisende, zweite Schwenkachse relativ zu der zweiten Baugruppe schwenkbar. Das Schwenkelement ist somit zu beiden zugeordneten Baugruppen verschwenkbar und kann, angetrieben durch den Verstellantrieb, relativ zu den Baugruppen bewegt werden, um auf diese Weise die Baugruppen zueinander zu verstellen.
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Das Flächenelement weist, in einer Ausgestaltung, einen an der ersten Seite des Deformationsabschnitts angeordneten, ersten Flächenabschnitt und einen an der zweiten Seite des Deformationsabschnitts angeordneten, zweiten Flächenabschnitt auf. Der erste Flächenabschnitt kann beispielsweise den ersten Koppelabschnitt zur Kopplung mit der ersten Baugruppe ausbilden, während der zweite Flächenabschnitt beispielsweise den zweiten Koppelabschnitt zur Kopplung mit der zweiten Baugruppe formt. Der Deformationsabschnitt ist hierbei strukturell zu dem ersten Flächenabschnitt und dem zweiten Flächenabschnitt unterschiedlich, beispielsweise indem der Deformationsabschnitt um eine erste Biegekante zu dem ersten Flächenabschnitt und um eine zweite Biegekante zu dem zweiten Flächenabschnitt umgebogen ist. Im Bereich des Deformationsabschnitts weist das Flächenelement insbesondere eine - mit Bezug auf in einem Crashfall (insbesondere in einem Frontcrash oder Heckcrash) wirkende Belastungskräfte - reduzierte Steifigkeit auf, sodass bei in einem Crashfall wirkenden Belastungskräften es zu einer Verformung vorwiegend im Bereich des Deformationsabschnitts kommt. Abhängig von der Richtung der Belastungskräfte kann es hierbei an dem Deformationsabschnitt zum Beispiel zu einer Stauchung oder zu einer Längung kommen, sodass die Lage der Koppelabschnitte des Flächenelements sich abhängig von der Deformation an dem Deformationsabschnitt in einem Crashfall ändern kann.
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Vorzugsweise sind die erste Biegekante und die zweite Biegekante nicht parallel zueinander gerichtet. Alternativ können die erste Biegekante und die zweite Biegekante parallel zueinander gerichtet sein. Die erste Biegekante und die zweite Biegekante sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, dabei aber schräg zueinander erstreckt. Alternativ können die erste Biegekante und die zweite Biegekante in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein. Durch Ausrichtung der Biegekanten kann das Deformationsverhalten an dem Deformationsabschnitt beeinflusst werden, sodass es bei einem Crash abhängig von der Richtung der Belastungskräfte zu einem definierten Deformationsverhalten an dem Deformationsabschnitt kommt.
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In einer Ausgestaltung sind der erste Flächenabschnitt und der zweite Flächenabschnitt entlang einer zur ersten Schwenkachse und zur zweiten Schwenkachse senkrechten Ebene erstreckt. Der erste Flächenabschnitt und der zweite Flächenabschnitt sind vorteilhafterweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet und fluchten somit innerhalb der gemeinsamen Ebene miteinander. Zu den Flächenabschnitten ist der Deformationsabschnitt an den Biegekanten umgebogen und zum Beispiel, betrachtet entlang einer zur Ebene senkrechten Richtung, von den Flächenabschnitten ausgestellt, sodass der Deformationsabschnitt von dem ersten Flächenabschnitt und von dem zweiten Flächenabschnitt vorsteht.
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Die Schwenkachsen sind insbesondere entlang der Fahrzeugquerrichtung gerichtet, sodass die Belastungskräfte in einem Frontcrash und in einem Heckcrash zumindest näherungsweise in der Ebene wirken, innerhalb derer die Flächenabschnitte des Flächenelements erstreckt sind. Das Zahnsegment ist an dem ersten Flächenabschnitt befestigt. Der Stützabschnitt ist dazu ausgebildet, sich bei einer Deformation des Deformationsabschnitts infolge von an dem Schwenkelement in einem Crashfall in der Ebene wirkenden Belastungskräften an dem zweiten Flächenabschnitt oder an einer der Baugruppen abzustützen. An dem zweiten Flächenabschnitt kann beispielsweise ein Fangelement angeordnet sein, das abhängig von der Richtung der wirkenden Belastungskräfte eine Abstützung durch Eingriff in eine Fangöffnung an dem Stützabschnitt bereitstellt.
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Der Verstellantrieb ist, in einer Ausgestaltung, an einer der Baugruppen angeordnet. Der Verstellantrieb ist somit ortsfest mit einer der Baugruppen verbunden und steht über das Ritzelelement mit dem Zahnsegment am Schwenkelement in Wirkverbindung. Angetrieben durch den Verstellantrieb kämmt das Ritzelement mit dem Zahnsegment und verschwenkt auf diese Weise das Schwenkelement relativ zu der Baugruppe, an der der Verstellantrieb angeordnet ist. Es ergibt sich ein Kraftfluss vom Verstellantrieb in das Zahnsegment und darüber in das Schwenkelement, wobei in einem Crashfall, zum Beispiel bei einem Heckcrash, das Zahnsegment zum Beispiel abstützend mit der anderen der Baugruppen (also der Baugruppe, an der der Verstellantrieb nicht angeordnet ist) in Anlage gelangt, sodass ein Nebenkraftschluss zwischen dem Verstellantrieb an der einen Baugruppe, dem Zahnsegment und der anderen Baugruppe hergestellt wird.
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Bei der ersten Baugruppe kann es sich zum Beispiel um ein Rahmenteil eines Sitzrahmens des Fahrzeugsitzes handeln. Die zweite Baugruppe kann demgegenüber zum Beispiel durch eine Führungsschiene einer Längsverstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes verwirklicht sein. Das Schwenkelement kann hierbei beispielsweise zu beiden Baugruppen verschwenkbar sein, sodass durch Verschwenken des Schwenkelements zum Beispiel die Höhenlage des Sitzrahmens relativ zu der Längsverstelleinrichtung verändert werden kann und die Verstelleinrichtung somit eine Höhenverstelleinrichtung verwirklicht.
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Die Verstelleinrichtung kann aber auch eine andere Verstelleinrichtung zum Verstellen anderer Sitzbaugruppen zueinander verwirklichen. Generell kann ein Schwenkelement der beschriebenen Art bei jeder Verstelleinrichtung verwendet werden, bei der ein Schwenkelement angetrieben durch einen Verstellantrieb zu einer zugeordneten Baugruppe bewegt wird.
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Ein Fahrzeugsitz umfasst in einer Ausgestaltung eine Verstelleinrichtung der beschriebenen Art. Der Fahrzeugsitz kann ein Sitzteil und ein neigungsverstellbar mit dem Sitzteil verbundenes Rückenlehnenteil aufweisen. Das Sitzteil ist zum Beispiel über eine Verstelleinrichtung der beschriebenen Art zur Verwirklichung einer Höhenverstelleinrichtung mit einer Bodenbaugruppe, zum Beispiel einer Längsverstelleinrichtung, gekoppelt.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugsitzes;
- 2 eine gesonderte Ansicht eines Schwenkelements einer Verstelleinrichtung;
- 3 eine andere Ansicht des Schwenkelements;
- 4 eine perspektivische Ansicht des Schwenkelements;
- 5 eine andere perspektivische Ansicht des Schwenkelements;
- 6 eine Ansicht des Schwenkelements zwischen zugeordneten Baugruppen, bei einem Frontcrash; und
- 7 eine Ansicht des Schwenkelements, nach einer Deformation in einem Heckcrash.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsitzes 1, der ein Sitzgestell zur Ausbildung eines Sitzrahmens 10 zur Bereitstellung eines Sitzteils verwirklicht. Der Sitzrahmen 10 weist seitliche Rahmenteile 100, 101 auf, die über ein Querrohr 102 miteinander verbunden sind und eine Sitzwanne 11 tragen, an der eine Sitzfläche für einen Fahrzeuginsassen gebildet ist.
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Der Sitzrahmen 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Höhenverstelleinrichtung 13 mit einer Bodenbaugruppe in Form einer Längsverstelleinrichtung 12 gekoppelt.
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Die Längsverstelleinrichtung 12 weist zwei Paare von Führungsschienen 120, 121, 122, 123 auf, von denen untere Führungsschiene 120, 121 mit einem Fahrzeugboden verbunden sind. Obere Führungsschienen 122, 123 sind entlang einer Längsrichtung X zu den unteren Führungsschienen 120, 121 längsverschiebbar, sodass die Längsstellung des Fahrzeugsitzes 1 in einem Fahrzeug angepasst werden kann.
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Die Höhenverstelleinrichtung 13 weist Schwenkelemente 130, 131, 132, 2 auf, die jeweils an einem Ende mit einer zugeordneten der oberen Führungsschienen 122, 123 und mit einem anderen, zweiten Ende mit einem zugeordneten der Rahmenteile 100, 101 des Sitzrahmens 10 schwenkbar verbunden sind, sodass die Schwenkelemente 130, 131, 132, 2 zwei Paare von Viergelenken ausbilden, die ein Höhenverstellen des Sitzrahmens 10 relativ zu der Längsverstelleinrichtung 12 ermöglichen.
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Bei der Höhenverstelleinrichtung 13 ist das Schwenkelement 2 als aktives Element durch einen Verstellantrieb 133 angetrieben, während die anderen Schwenkelemente 130, 131, 132 bei einem Verschwenken des Schwenkelements 2 passiv mitbewegt werden. Der Verstellantrieb 133 ist an einem zugeordneten Rahmenteil 101 des Sitzrahmens 10 angeordnet und weist ein Ritzelement 134 auf, das mit einer Verzahnung 200 eines Zahnsegments 20 des Schwenkelements 2 kämmt. Bei einem Verdrehen des Ritzelelements 134, angetrieben über den Verstellantrieb 133, wird somit das Schwenkelement 2 relativ zu dem Rahmenteil 101 und auch zu der zugeordneten Führungsschiene 123 verschwenkt, sodass sich die Lage des Schwenkelements 2 und damit auch die Lage der anderen Schwenkelemente 130, 131, 132 zwischen dem Sitzrahmen 10 und der Längsverstelleinrichtung 12 ändert und damit die Höhenstellung des Sitzrahmens 10 angepasst werden kann.
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Das Schwenkelement 2 ist an einem Ende fest mit dem Querrohr 102 verbunden. Das Querrohr 102 ist zu den Rahmenteilen 100, 101 verschwenkbar, sodass das Schwenkelement 2 zum Sitzrahmen 10 verschwenkt werden kann. An seinem anderen Ende ist das Schwenkelement 2 mit einem Anbauteil 124 in Form eines Winkelelements an der Führungsschiene 123 schwenkbar gekoppelt.
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Wie dies aus den gesonderten Ansichten des Schwenkelements 2 gemäß 2 bis 5 ersichtlich ist, weist das Schwenkelement 2 ein Zahnsegment 20 auf, das an einem Flächenelement 21 befestigt ist. Das Zahnsegment 20 und das Flächenelement 21 sind als gesonderte Elemente ausgestaltet. Das Zahnsegment 20 ist zum Beispiel über Nieten oder andere Befestigungselemente an einem Flächenabschnitt 213 des Flächenelements 21 festgelegt.
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Das Zahnsegment 20 bildet eine Verzahnung 200 aus, mit der das Ritzelement 134 des Verstellantriebs 133 kämmt, wie dies aus 1 ersichtlich ist. Das Zahnsegment 20 bildet in einer Verlängerung der Verzahnung 200 zudem einen Stützabschnitt 201 aus, an dem eine Fangöffnung 202 geformt ist.
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Das Flächenelement 21, das zum Beispiel durch ein gebogenes Blechteil, zum Beispiel als Stanzbiegeteil geformt sein kann, weist einen ersten Koppelabschnitt 210 mit einer darin geformten Öffnung 211 auf, über die das Flächenelement 21 an dem Querrohr 102 des Fahrzeugs 1 befestigt ist (siehe 1). Über eine Stufe 212 geht der Koppelabschnitt 210 in den Flächenabschnitt 213 über, an dem das Zahnsegment 20 befestigt ist.
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Das Flächenelement 21 weist zudem einen zweiten Koppelabschnitt 215 mit einer darin geformten Lageröffnung 216 auf, welche vorzugsweise als Durchzug ausgebildet ist, durch die hindurch in montierter Stellung ein Lagerelement 125, welches vorzugsweise als ein Stufenbolzen ausgebildet ist, greift, über das das Schwenkelement 2 schwenkbar mit dem Anbauteil 124 der Führungsschiene 123 gekoppelt ist, wie dies zum Beispiel aus 6 und 7 ersichtlich ist. Der Koppelabschnitt 215 ist durch einen Flächenabschnitt des Flächenelements 21 verwirklicht, der gemeinsam mit dem Flächenabschnitt 213 entlang einer zu Schwenkachsen S1, S2 senkrechten Ebene erstreckt ist, wie dies aus 5 ersichtlich ist. Um die Schwenkachsen S1, S2 ist das Schwenkelement 2 einerseits zu dem Sitzrahmen 10 (Schwenkachse S1) und andererseits zu der zugeordneten Führungsschiene 123 (Schwenkachse S2) schwenkbar.
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Die Flächenabschnitte 213, 215 des Flächenelements 21 sind über einen Deformationsabschnitt 214 miteinander verbunden, der um Biegekanten B1, B2 zu dem jeweils angrenzenden Flächenabschnitt 213, 215 umgebogen und senkrecht zu der Ebene der Flächenabschnitte 213, 215 ausgestellt ist, sodass der Deformationsabschnitt 214 aus der Ebene herausragt und relativ zu den Flächenabschnitten 213, 215 vorsteht.
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Der Deformationsabschnitt 214 ermöglicht eine Deformation an dem Schwenkelement 2 bei großen Belastungskräften, insbesondere in einem Crashfall, zum Beispiel in einem Frontcrash oder in einem Heckcrash. Aufgrund einer Deformation an dem Deformationsabschnitt 214 können die Koppelabschnitte 210, 215 und somit die Schwenkachsen S1, S2 ihre Lage zueinander verändern, wenn es aufgrund großer Belastungskräfte zu einer Deformation an dem Schwenkelement 2 kommt. Durch Bereitstellen einer solchen Knautschzone können die auf einen Nutzer wirkenden Kräfte in einem Crashfall, insbesondere die hochenergetischen Lastfälle, abgeschwächt werden.
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Um hierbei eine leichtgewichtige Ausgestaltung des Schwenkelements 2, insbesondere des Flächenelements 21, zu ermöglichen, werden in einem Crashfall Kräfte nicht allein über das Flächenelement 21 und somit entlang eines Kraftflusses über den Deformationsabschnitt 214 abgeleitet. Stattdessen wird eine zusätzliche Abstützung über das Zahnsegment 20 geschaffen, das richtungsunabhängig einen den Deformationsabschnitt 214 überbrückenden Kraftfluss herstellt und somit eine Ableitung von Crashkräften aus dem Sitzrahmen 10 in die Bodenbaugruppe ermöglicht, bei Vermeidung einer übermäßig großen Lageänderung des Fahrzeugsitzes 1 oder gar einem Abreißen in einem Crashfall.
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Die Abstützung über das Zahnsegment 20 erfolgt abhängig von der Richtung des Crashs in unterschiedlicher Weise.
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Zur Abstützung in einem Frontcrash bei Crashkräften F1, die insbesondere nach vorne gerichtet sind, wie dies aus 6 ersichtlich ist, ist an dem den Koppelabschnitt 215 ausbildenden Flächenabschnitt des Flächenelements 21 ein Fangelement 22 in Form eines Zapfens angeordnet, der ausgebildet ist, über einen Eingriff in die Fangöffnung 202 am Stützabschnitt 201 eine Abstützung unter Überbrückung des Deformationsabschnitts 214 zu schaffen. Über den Stützabschnitt 202 überbrückt das Zahnsegment 20 durch den Eingriff des Eingriffselements 22, wie in 6 dargestellt, bei einem Frontcrash und dabei wirkenden Belastungskräften F1 den Deformationsabschnitt 214, sodass ein Nebenkraftschluss über das Zahnsegment 20 mit dem Koppelabschnitt 215 und darüber dem Anbauteil 124 der Bodenbaugruppe geschaffen wird.
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Aufgrund der zylindrischen Ausgestaltung des Fangelements 22 stellt das Fangelement 22 hierbei einen Schwenkpunkt bereit, der bei Deformation des Deformationsabschnitts 214 eine rotatorische Verformung an dem Schwenkelement 2 ermöglicht, die jedoch aufgrund der Formgebung des Deformationselements 214, zum Beispiel durch die Ausrichtung der Biegekanten B1, B2, auf einen vergleichsweise kleinen Winkel beschränkt ist.
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Das Fangelement 22 kann in einer Normalgebrauchsstellung, wie aus 2 und 4 ersichtlich, bereits mit der Fangöffnung 202 am Stützabschnitt 201 in Eingriff stehen. Denkbar ist aber auch, dass das Fangelement 22 erst bei einer Deformation an Deformationsabschnitt 214 aufgrund großer Belastungskräfte in einem Frontcrash in Eingriff mit der Fangöffnung 202 am Stützabschnitt 201 gelangt.
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Zur Abstützung in einem Heckcrash bei Crashkräften F2, die insbesondere nach hinten gerichtet sind, wie dies aus 7 ersichtlich ist, kann sich der Deformationsabschnitt 214 insbesondere im Sinne einer Längung verformen. Der Stützabschnitt 201 des Zahnsegments 20 ist so ausgestaltet, dass bei einer Verformung des Deformationsabschnitts 214 in einem Heckcrash der Stützabschnitt 201 an einem oberen Flächenabschnitt der Führungsschiene 123 anschlägt und somit aufgrund des Anschlags einen Nebenkraftschluss vom Sitzrahmen 10 über das Zahnsegment 20 unmittelbar mit der Führungsschiene 123 der Bodenbaugruppe schafft. In einem Heckcrash wird somit eine zusätzliche Abstützung neben dem eigentlichen Kraftfluss über das Flächenelement 21 des Schwenkelements 2 geschaffen, sodass Crashkräfte zuverlässig aufgefangen werden können und insbesondere eine Deformation über die in 7 dargestellte Deformation am Flächenelement 21 hinaus verhindert ist.
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Weil das Zahnsegment 20 zur zusätzlichen Abstützung unter Schaffung eines Nebenkraftschlusses verwendet wird, kann das Flächenelement 20 vergleichsweise leichtgewichtig und entsprechend kostengünstig ausgestaltet sein.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise verwirklicht werden.
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Eine Verstelleinrichtung der beschriebenen Art kann, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, eine Höhenverstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes verwirklichen. Denkbar ist aber auch, ein Schwenkelement der beschriebenen Art bei einer anderen Verstelleinrichtung zum Verstellen von Baugruppen eines Fahrzeugsitzes relativ zueinander zu verwenden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 10
- Sitzrahmen
- 100, 101
- Rahmenteil
- 102
- Querrohr
- 11
- Sitzwanne
- 12
- Längsverstelleinrichtung
- 120, 121
- Untere Führungsschiene
- 122, 123
- Obere Führungsschiene
- 124
- Anbauteil
- 125
- Lagerelement
- 13
- Höhenverstelleinrichtung
- 130-132
- Schwenkelement (Schwinge)
- 133
- Antrieb
- 134
- Ritzelelement
- 2
- Schwenkelement
- 20
- Zahnsegment
- 200
- Verzahnung
- 201
- Stützabschnitt
- 202
- Fangöffnung
- 21
- Flächenelement
- 210
- Koppelabschnitt
- 211
- Öffnung
- 212
- Stufe
- 213
- Flächenabschnitt
- 214
- Deformationsabschnitt
- 215
- Koppelabschnitt
- 216
- Lageröffnung
- 22
- Eingriffselement
- B1, B2
- Biegekante
- F1, F2
- Belastungskraft
- S1, S2
- Schwenkachse
- 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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