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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles,
insbesondere eines Sitzteiles, entlang einer Verstellrichtung relativ zu
einem anderen Kraftfahrzeugteil nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs
1.
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Eine
derartige Vorrichtung umfasst eine Spindel, die an einem ersten
der beiden zueinander verstellbaren Kraftfahrzeugteile angeordnet
ist und die sich entlang der Verstellrichtung erstreckt, sowie eine
Aufnahme, in der zumindest ein Abschnitt der Spindel gelagert ist
und die mittels mindestens eines Befestigungselementes an dem ersten
Kraftfahrzeugteil festgelegt ist.
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Bei
der Spindel kann es sich beispielsweise um eine drehbar in der zugeordneten
Aufnahme und somit an dem ersten Kraftfahrzeugteil gelagerte Spindel
handeln, die mittels eines zugeordneten Verstellantriebs gedreht
wird, um eine gewünschte
Verstellbewegung auszulösen.
Der Spindel ist in diesem Fall eine drehfest an dem anderen, zweiten
Kraftfahrzeugteil befestigte Spindelmutter zugeordnet, die von der
Spindel durchgriffen wird, so dass deren Außengewinde in das Innengewinde
der Spindelmutter eingreift. Eine Drehbewegung der Spindel führt dann
zu einer Relativbewegung der Spindelmutter entlang der Spindelachse,
was wiederum eine entsprechende Relativbewegung des mit der Spindelmutter
verbundenen zweiten Kraftfahrzeugteiles bezüglich des mit der Gewindespindel
verbundenen ersten Kraftfahrzeugteiles entlang der Erstreckungsrichtung
der Gewindespindel (Verstellrichtung) zur Folge hat. Es ist für die Funktion
einer solchen Verstelleinrichtung nicht wesentlich, ob es das mit
der Spindel verbundene erste Kraftfahrzeugteil oder das mit der
Spindelmutter verbundene zweite Kraftfahrzeugteil ist, welches die
tatsächliche
Bewegung entlang der Verstellrichtung ausführt. Entscheidend ist, dass
es zu einer Relativbewegung der beiden Kraftfahrzeugteile entlang
der Verstellrichtung kommt, ausgelöst durch eine Relativbewegung
von Gewindespindel und Spindelmutter, die wiederum durch die Drehbewegung
der Gewindespindel erzeugt wird.
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Umgekehrt
kann vorgesehen sein, dass die Gewindespindel drehfest an dem ersten
Kraftfahrzeugteil und die Spindelmutter drehbar an dem zweiten Kraftfahrzeugteil
gelagert ist. In diesem Fall geht mit einer Relativbewegung von
Spindel und Spindelmutter entlang der Verstellrichtung eine Drehbewegung
der Spindelmutter einher.
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Maßgeblich
für eine
gattungsgemäße Vorrichtung
zum Verstellen eines Kraftfahrzeugteiles ist somit, dass dieses
(erste) Kraftfahrzeugteil sowie ein anderes, zweites Kraftfahrzeugteil
entlang einer Verstellrichtung relativ zueinander beweglich (verschiebbar)
sind, wobei die Verstellrichtung durch die Erstreckungsrichtung
der Spindel definiert wird, die an dem ersten Kraftfahrzeugteil
gelagert ist.
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Ferner
ist an der Spindel mindestens ein Anschlag vorgesehen, der bei einer
(unerwünschten) Bewegung
der Spindel relativ zu dem ersten Kraftfahrzeugteil und entlang
der Verstellrichtung mit einem Gegenanschlag in Eingriff tritt,
um eine Relativbewegung der Spindel bezüglich des ersten Kraftfahrzeugteiles
zu verhindern. Eine solche Relativbewegung der Spindel bezüglich des
ersten Kraftfahrzeugteiles ist im Normalbetrieb der Verstellvorrichtung
deswegen ausgeschlossen, weil die Spindel derart an dem zugeordneten
ersten Kraftfahrzeugteil gelagert ist, dass sie sich bei Ausführung einer
Verstellbewegung gemeinsam mit diesem entlang der Verstellrichtung
bewegt. Beim Auftreten außergewöhnlich großer Kräfte als
Folge eines Unfalles (Crash-Kräfte)
kann es jedoch zu derartigen Belastungen der Verstellvorrichtung
kommen, dass beispielsweise ein Getriebe des der Spindel zugeordneten,
am ersten Kraftfahrzeugteil vorgesehenen Antriebs beschädigt oder
gar zerstört
wird und somit die Spindel über
das Getriebe nicht mehr axial an dem zugeordneten ersten Kraftfahrzeugteil
fixiert ist. Dies kann erhebliche Risiken für Kraftfahrzeuginsassen nach
sich ziehen, beispielsweise, wenn es sich bei dem ersten Kraftfahrzeugteil
um ein Sitzteil handelt.
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Aus
der
EP 0 759 374 B1 ist
eine Vorrichtung zum Verstellen eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug bekannt,
die eine karosseriefestes erstes und ein relativ hierzu bewegbares,
mit dem Sitz verbundenes zweites Bauteil umfasst, wobei ein mit
dem einen Bauteil wirkverbundenes Antriebsaggregat vorgesehen ist,
dessen Abtriebswelle über
ein in einem Gehäuse
untergebrachtes Schneckengetriebe mit einer sich in Verstellrichtung
erstreckenden, in einer an dem anderen Bauteil gehaltenen Gewindemutter drehbaren
Gewindespindel zusammenarbeitet und wobei das Getriebegehäuse in den
Kraftfluss vom Antriebsaggregat zum bewegbaren Bauteil einbezogen
ist. Hierbei ist dem Getriebegehäuse
ein metallisches Stützteil
mit einer Stützschulter
beigeordnet, der wiederum eine als Gegenschulter dienende Axialschulter
der Gewindespindel zugeordnet ist. Das metallische Stützteil soll
in einem Crash-Fall auftretende erhöhte Kräfte aufnehmen und in die Fahrzeugkarosserie
ableiten.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der Eingangs
genannten Art weiter zu verbessern.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Schaffung einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Danach
ist der Gegenanschlag, der mit dem zugeordneten spindelseitigen
Anschlag in Eingriff treten kann, an dem Befestigungselement oder
einem der Befestigungselemente ausgebildet, über das bzw. über die
die Aufnahme eines Abschnittes der Spindel an dem ersten Kraftfahrzeugteil
festgelegt ist, so dass bei einem Auftreffen des spindelseitigen Anschlags
auf den zugeordneten Gegenanschlag des Befestigungselementes wirkenden
Kräfte über das
Befestigungselement direkt in das entsprechende erste Kraftfahrzeugteil
eingeleitet werden können.
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Der
an der Spindel vorgesehene Anschlag sowie der an dem Befestigungselement
vorgesehene Gegenanschlag bilden Stützflächen, über die sich die Spindel unter
der Einwirkung äußerer Kräfte an dem Befestigungselement
abstützen
kann, wobei jene Kräfte über das
Befestigungselement in dasjenige (tragende) Fahrzeugteil abgeleitet
werden, an dem die Spindel angeordnet und (über die entsprechende Aufnahme)
gelagert ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
unmittelbare Einleitung an der Spindel auftretender äußerer Kräfte, insbesondere
in Form von Crash-Kräften,
in das der Spindel zugeordnete Kraftfahrzeugteil über das
Befestigungselement, ohne dass weitere Baugruppen der Verstellvorrichtung, wie
zum Beispiel Gehäuseteile,
zusätzlich
bei der Weiterleitung der an der Spindel wirkenden Kräfte belastet
würden.
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Die
Lösung
zeichnet sich neben einer direkten, unmittelbaren Ableitung der
Kräfte
auch durch ihre Einfachheit aus, da Befestigungsmittel zur Festlegung
der zur Lagerung der Spindel dienenden Aufnahme an dem zugeordneten
ersten Kraftfahrzeugteil ohnehin erforderlich sind.
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Bevorzugt
sind an der Spindel zwei Anschläge
vorgesehen, von denen der eine mit einem zugeordneten Gegenanschlag
des Befestigungselementes in Eingriff tritt, wenn sich die Spindel
(beim Auftreten von Crash-Kräften)
entlang einer ersten Richtung parallel zur Verstellrichtung relativ
zu dem ersten Kraftfahrzeugteil bewegt, und von denen der andere mit
einem zugeordneten Gegenanschlag des Befestigungselementes in Eingriff
tritt, wenn sich die Spindel entlang einer zweiten, der ersten Richtung
entgegengesetzten Richtung parallel zu der Verstellrichtung relativ
zu dem ersten Kraftfahrzeugteil bewegt. Hierdurch wird der Tatsache
Rechnung getragen, dass äußere Crash-Kräfte entlang
unterschiedlicher Richtungen auf die Verstellvorrichtung einwirken
können,
zum Beispiel entlang einer ersten Richtung als Folge eines Front-Crashes
und entlang einer im Wesentlichen entgegengesetzten, zweiten Richtung
als Folge eines Heck-Crashes. In beiden Fällen soll eine Relativbewegung
der Spindel bezüglich
des zugeordneten ersten Kraftfahrzeugteiles verhindert werden, so
dass je nach Wirkrichtung der äußeren Kräfte der
eine oder andere spindelseitige Anschlag mit einem zugeordneten
Anschlag des Befestigungselementes in Eingriff tritt.
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Die
beiden spindelseitigen Anschläge
sind bevorzugt einander gegenüberliegend
an der Spindel angeordnet und das Befestigungselement liegt mit den
zugeordneten Gegenanschlägen
zwischen diesen beiden Anschlägen,
wobei jeder der beiden spindelseitigen Anschläge einem der Gegenanschläge zugewandt
ist.
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Der
mindestens eine spindelseitige Anschlag kann an einem an der Spindel
festgelegten Stützkörper ausgebildet
sein, der wahlweise einstückig
an der Spindel angeformt ist oder als separater Körper an der
Spindel festgelegt ist, zum Beispiel durch Kleben, Schweißen, Aufschrumpfen
oder sonstige geeignete Befestigungsarten zur Herstellung einer
festen Verbindung.
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Der
mindestens eine befestigungsmittelseitige Gegenanschlag ist bevorzugt
an einem Betätigungskopf
des entsprechenden Befestigungselementes ausgebildet, über den
sich das Befestigungselement mit einem geeigneten Werkzeug betätigen lässt, zum
Beispiel an dem mit einem Schlitz versehenen Kopf einer Schraube.
Bei einer Schraube handelt es sich wegen ihrer Stabilität um ein
besonders geeignetes Befestigungselement zur Bildung des Gegenanschlags
bzw. der Gegenanschläge
sowie zur Weiterleitung dort auftretender Kräfte in das entsprechende Kraftfahrzeugteil.
Grundsätzlich
sind hierfür
jedoch auch andere Befestigungselemente, wie zum Beispiel ein Niet,
verwendbar.
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Zur
Lagerung eines Abschnittes der Spindel weist die an dem ersten Kraftfahrzeugteil
vorgesehene Aufnahme gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
einen U-förmigen
Bereich auf, der in seinen einander gegenüberliegenden Schenkeln mit von
der Spindel durchgriffenen Lageröffnungen
versehen ist. Durch diese Lagerung der Spindel an zwei axial voneinander
beabstandeten Punkten in jeweils einer Lageröffnung der Aufnahme soll ein
Durchbiegen (Ausknicken) der Spindel bei größeren Belastungen verhindert
werden.
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Der
an der Spindel vorgesehene, die Anschläge bildende Stützkörper liegt
hierbei vorzugsweise innerhalb des U-förmigen Bereiches der Aufnahme,
wobei das Befestigungselement eine Befestigungsöffnung in der Basis jenes U-förmigen Bereiches
durchgreift und dabei mit seinem die Gegenanschläge bildenden Befestigungskopf
in den U-förmigen
Bereich hineinragt, so dass dieser zwischen den beiden am Stützkörper ausgebildeten
spindelseitigen Anschlägen
liegt.
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Zum
Antrieb einer drehbar am ersten Kraftfahrzeugteil gelagerten Spindel
kann ein Getriebe, insbesondere in Form eines Schneckengetriebes, dienen,
das in einem weiteren, vorzugsweise ebenfalls U-förmigen,
Bereich der Aufnahme gelagert ist.
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Bei
den beiden relativ zueinander verstellbaren Kraftfahrzeugteilen
kann es sich insbesondere um zwei entlang der Verstellrichtung erstreckte
und in dieser Richtung zueinander bewegliche (verschiebbare) Führungsschienen
einer Schienenlängsführung handeln,
wobei eine der beiden Führungsschienen
mit einer einzustellenden Sitzbaugruppe verbunden ist und die andere
Führungsschiene
mit einer diesbezüglich
ortsfesten, von der entsprechenden Verstellbewegung nicht betroffenen
Baugruppe verbunden ist. So kann beispielsweise eine der beiden Schienen
der Schienenlängsführung als
Träger
für einen
Kraftfahrzeugsitz (als Sitzschiene) dienen und die andere Führungsschiene
als karosseriefeste Schiene am Fahrzeugboden anzuordnen sein. In
diesem Fall dient die Schienenlängsführung der
Einstellung der Sitzlängsposition
mittels der hierfür
entlang der Erstreckungsrichtung der Führungsschienen erstreckten
Spindel. Entsprechende Führungsschienenanordnungen
können
aber auch zur Einstellung einzelner Sitzkomponenten, wie zum Beispiel
zur Einstellung der Sitzkissentiefe durch Verschiebung des Sitzpolsters
dienen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
anhand der Figuren deutlich werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
Vorrichtung zur Einstellung der Sitzlängsposition eines Kraftfahrzeugsitzes
mittels einer Schienenlängsführung, die
zwei relativ zueinander verschiebbare Führungsschienen aufweist, wobei
an einer der beiden Führungsschienen
eine zur Lagerung einer Spindel dienende Aufnahme befestigt ist;
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2 eine
vergrößerte Detaildarstellung
eines Ausschnittes aus 1.
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In 1 sowie
der zugehörigen
vergrößerten Detaildarstellung
gemäß 2 ist
eine Schienenlängsführung S,
K dargestellt, die aus einer einen Kraftfahrzeugsitz tragenden (oberen)
Sitzschiene S sowie einer am Fahrzeugboden karosseriefest anzuordnenden
(unteren) Schiene K besteht. Diese beiden Führungsschienen S, K greifen
in bekannter (in den 1 und 2 nicht
dargestellter) Weise derart ineinander, dass die Sitzschiene S relativ
zu der karosseriefesten Schiene K entlang der Erstreckungsrichtung
der beiden Schienen S, K, welche somit zugleich die Verstellrichtung
V bildet, verschiebbar ist, und zwar entlang zweier zueinander entgegengesetzter
Richtungen R1, R2. Die beiden Richtungen R1, R2 entsprechen etwa
einer Verstellbewegung eines auf der Sitzschiene S angeordneten Kraftfahrzeugsitzes
einerseits nach vorne und andererseits in entgegengesetzter Richtung
nach hinten.
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Üblicherweise
sind Schienenpaare S, K der in den 1 und 2 dargestellten
Art paarweise an beiden Längsseiten
eines Kraftfahrzeugsitzes angeordnet und bilden eine Bodenbaugruppe
des entsprechenden Kraftfahrzeugsitzes, über die dieser längsverschieblich
an einem Fahrzeugboden angebunden ist.
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Zur
Erzeugung einer Verstellbewegung der Sitzschiene S bezüglich der
karosseriefesten Schiene K entlang einer der beiden Richtungen R1,
R2 parallel zur Verstellrichtung V dient eine Spindel 1 mit einem
entlang der Verstellrichtung V erstreckten und mit einem Außengewinde
versehenen Grundkörper 10.
Der Spindel 1 ist ein Antrieb 2 zugeordnet, welcher
in einem Getriebegehäuse 20 eine
manuell oder vorzugsweise mittels eines Antriebsmotors antreibbare
Antriebsschnecke 21 sowie ein mit der Antriebsschnecke 21 in
Eingriff stehendes, drehfest mit der Spindel 1 verbundenes
Schneckenrad 22 aufweist. Mittels des Schneckenrades 22 wird
demnach eine von dem zugeordneten Antrieb, insbesondere in Form
eines Antriebsmotors, erzeugte Drehbewegung der Antriebsschnecke 21 umgesetzt
in eine Drehbewegung der Gewindespindel 1 um ihre in Verstellrichtung
V erstreckte Drehachse A.
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Zur
Lagerung sowohl der Gewindespindel 1 als auch des Antriebs 2 dient
eine Aufnahme 3, die mittels zweier, jeweils mit einem
Betätigungskopf 41 bzw. 51 versehener
Befestigungsschrauben 4, 5 an der Sitzschiene
S befestigt ist. Hierzu durchgreifen die beiden Befestigungsschrauben 4, 5 mit
ihrem jeweiligen Gewindeschaft 40, 50 jeweils
eine Befestigungsstelle B in der Sitzschiene S und sind an der jeweiligen
Befestigungsstelle B mittels (in den 1 und 2 nicht
gezeigter) Muttern befestigt.
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Die
Aufnahme 3 besteht vorzugsweise aus Stahl und weist zwei
im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Bereiche 30, 35 auf,
von denen der eine Bereich 30 zur Lagerung eines Abschnittes
der Gewindespindel 1 und der andere Bereich 35 zur
Aufnahme und Lagerung des Getriebegehäuses 20 mit den darin
enthaltenen Getriebeelementen 21, 22 dient. Hierbei
ist das Getriebegehäuse 20 zwischen den
beiden Schenkeln 37, 38 und der Basis 36 des letztgenannten,
anderen U-förmigen
Bereiches 35 der Aufnahme 3 angeordnet und mit
dieser verbunden, wobei ein von diesem U-förmigen Bereich 35 abgewinkelter
Abschnitt 39 der Aufnahme 3 eine Durchgangsöffnung 390 für eines
der Befestigungselemente 4, 5 aufweist.
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Der
erstgenannte U-förmige
Bereich 30 der Aufnahme 3 dient zur Lagerung eines
Abschnittes der Gewindespindel 1, welcher mit einem einstückig angeformten
oder als separates Teil (zum Beispiel durch Kleben, Schweißen oder
Aufschrumpfen) befestigten Stützkörper 11 versehen
ist. Dieser weist an seinen beiden axialen Enden jeweils einen verbreiterten
Endabschnitt 12, 13 auf. Diese beiden Endabschnitte 12, 13 des
Stützkörpers 11 bilden
jeweils nach Innen gerichtete, einander zugewandte Anschläge bzw.
Stützflächen 12a, 13a aus,
zwischen denen der Betätigungskopf 41 eines
der zur Befestigung der Aufnahme 3 an der Sitzschiene S
dienenden Befestigungselemente 4, 5 aufgenommen
ist. Hierzu ist in der Basis 31 des entsprechenden U-förmigen Bereiches 30 eine
Durchgangsöffnung 310 für den Schaft 40 jenes
Befestigungselementes 4 vorgesehen.
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In
den beiden Schenkeln 32, 33 des der Aufnahme des
Stützkörpers 11 dienenden
U-förmigen Bereiches 30 der
Aufnahme 3 sind jeweils als Lageröffnungen ausgestaltete Durchgangsöffnungen 320, 330 für die Spindel 1 vorgesehen.
Diese ermöglichen zusammen
mit einer weiteren, an einem Schenkel 37 des anderen U-förmigen Bereiches 35 vorgesehenen Durchgangsöffnung 370 eine
Lagerung der Spindel 1 an mehreren axial voneinander beabstandeten
Stellen, um ein Durchbiegen (Ausknicken) des Grundkörpers 10 der
Spindel 1 unter der Einwirkung großer äußerer Kräfte zu verhindern.
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Der
Spindel 1 ist an der karosseriefesten Schiene K eine in
einem Gehäuse 6 drehfest
angeordnete und über
geeignete Verbindungsmittel M fest mit der karosserieseitigen Schiene
K verbundene Spindelmutter 60 zugeordnet. Diese wird von
dem mit dem Außengewinde
versehenen Grundkörper 10 der
Gewindespindel 1 durchgriffen, wobei das Außengewinde
der Gewindespindel 1 mit dem Innengewinde der Spindelmutter 60 zusammenwirkt.
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Aufgrund
der drehfesten Lagerung der Spindelmutter 60 an der karosserieseitigen
Schiene K bewirkt eine mittels des Getriebes 2 ausgelöste Drehbewegung
der Gewindespindel 1 eine Verschiebebewegung der Spindel 1 und
somit auch der Sitzschiene S entlang einer der beiden Richtungen
R1, R2 parallel zur Verstellrichtung V. Ob sich die Sitzschiene
S dabei entlang der einen Richtung R1 oder der anderen Richtung
R2 bewegt, hängt
von der Drehrichtung der Gewindespindel 1 ab, die wiederum
durch die Drehrichtung eines dem Getriebe 2 vorgeschalteten
Antriebsmotors bestimmt wird.
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Die
grundsätzliche
Funktion eines Verstellantriebs zur Bewegung zweier Kraftfahrzeugteile
S, K zueinander mittels einer Spindel
1 ist bekannt und braucht
daher vorliegend nicht näher
beschrieben zu werden, vgl. auch
EP 075 93 74 B1 .
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Um
zu verhindern, dass unter der Wirkung sehr großer äußerer Kräfte, ausgelöst durch einen Unfall (Crash-Kräfte), die
Spindel 1 eine unkontrollierte Bewegung relativ zu der
zugeordneten Sitzschiene S ausführt,
etwa infolge einer starken Beschädigung
oder Zerstörung
des Getriebes 2, tritt in einem solchen Fall einer der
beiden Anschläge 12a, 13a des
drehfest an der Gewindespindel 1 vorgesehenen Stützkörpers 11 mit
einem zugeordneten Gegenanschlag 42a oder 43a des
zwischen den beiden Anschlägen 12a, 13a liegenden
Betätigungskopfes 41 der
entsprechenden Befestigungsschraube 4 in Eingriff. Die
Gegenanschläge 42a, 43a werden
dabei jeweils gebildet durch Abschnitte des äußeren Randes jenes Betätigungskopfes 41.
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Welcher
der beiden Anschläge 12a oder 13a des
Stützkörpers 11 mit
dem jeweils zugeordneten Gegenanschlag 42a bzw. 43a des
Betätigungskopfes 41 der
Befestigungsschraube 4 in Eingriff tritt, hängt davon
ab, entlang welcher der beiden Richtungen R1, R2 parallel zur Verschieberichtung
V die äußeren Crash-Kräfte auf
die Gewindespindel 1 einwirken, etwa davon, ob die Crash-Kräfte durch
einen Frontal- oder einen Heck-Crash ausgelöst worden sind.
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Der
besondere Vorteil der Aufnahme an der Gewindespindel 1 wirkender
Crash-Kräfte
mittels eines Betätigungskopfes 41 der
Befestigungsschraube 4, welcher zwischen einander zugewandten
und einander gegenüberliegenden
Anschlägen 12a, 13a eines
drehfest mit der Gewindespindel 1 verbundenen Stützkörpers 11 liegt,
besteht darin, dass die an der Spindel 1 angreifenden Crash-Kräfte, welche
die Tendenz haben, diese relativ zu der Sitzschiene S zu bewegen, über die
Befestigungsschraube 4 unmittelbar und direkt in jene Sitzschiene
S eingeleitet werden. Durch die Lagerung des mit dem Stützkörper 11 versehenen
Abschnittes der Gewindespindel 1 in einem U-förmigen Bereich 30 der
Aufnahme 3 wird dabei weiter erreicht, dass die Gewindespindel 1 in
dem Bereich neben bzw. unterhalb des Betätigungskopfes 41 der
Befestigungsschraube 4 nicht derart verformt (verbogen
bzw. ausgeknickt) werden kann, dass die Anschläge 12a, 13a des
Stützkörpers 11 senkrecht zu
der Verstellrichtung V mit den zugeordneten Gegenanschlägen 42a, 43a des
Betätigungskopfes 41 außer Eingriff
geraten können.