DE19513705C5

DE19513705C5 - Längseinstellbarer Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE19513705C5
Application number: DE19513705A
Authority: DE
Inventors: Axel Rahm; Walter Gress
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2015-04-12
Also published as: DE19513705A1; DE19513705C2

Abstract

Längseinstellbarer Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit automatischer Höheneinstellung seiner Kopfstütze (9), wobei die Höheneinstellung der Kopfstütze (9) von der Längseinstellposition des Sitzes (1) derart abhängt, daß in der vordersten Sitzeinstellposition die Kopfstütze (9) ihre tiefste Lage und in der hintersten Sitzeinstellposidon ihre höchste Lage einnimmt, gekennzeichnet durch einen Seilzug (12, 22) als Kraftübertragungselement von einem der beiden den Sitz (1) tragenden Schienenpaare (3, 4) zu einer in der Rückenlehne (9) angeordneten Höhenverstellvorrichtung (8, 16) der Kopfstütze (9), wobei der Seilzug (12, 22) über eine an einer der ortsfesten Schienen (4) des Schienenpaares (3, 4) vorgesehene Umlenkrolle (13) geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen längseinstellbaren Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit automatischer Höheneinstellung seiner Kopfstütze, wobei die Höheneinstellung der Kopfstütze von der Längseinstellposition des Sitzes derart abhängt, daß in der vordersten Sitzeinstellposition die Kopfstütze ihre tiefste Lage und in der hintersten Sitzeinstellposition ihre höchste Lage einnimmt.
Es ist bekannt, zum Zwecke der automatischen Höheneinstellung der Kopfstütze eines Kraftfahrzeugsitzes in der Kopfstütze einen Ultraschallsensor anzuordnen, welcher beim Starten des Motors die Kopfstütze in eine solche Höheneinstellung steuert, in welcher die von ihm ausgesandten Ultraschallwellen gerade über den Kopf des Sitzbenutzers hinweggehen. Eine solche automatische Höheneinstellung ist jedoch aufwendig und wird von vielen Autofahrern nicht akzeptiert, weil im Falle einer Störung der Kopf längere Zeit den Ultraschallwellen ausgesetzt sein kann.
Ein längseinstellbarer Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art ist aus der US 42 85 545 bekannt, wobei eine Höheneinstellung der Kopfstütze in Abhängigkeit von der Sitzlängseinstellung erfolgt. Zu diesem Zweck sind dort hydraulische und mechanische Einrichtungen vorgesehen, mit denen die Kopplung der Einstellungen erfolgt
In der DE 37 18 126 A1 ist eine kombinierte Sitzlängen- und -höhenverstellung für Fahrzeugsitze angegeben, wobei die Einstellungen mit elektrischen Einrichtungen erfolgen, wobei Elektromotoren entsprechend angesteuert werden. Außerdem kann dort die Einstellung der Sitzhöhe berücksichtigt werden, um die Höheneinstellung der Kopfstütze vorzunehmen.
Eine ähnliche kombinierte Sitzlängen- und -höhenverstellung für Fahrzeugsitze ist auch aus der DE 42 28 849 C1 bekannt, wobei die Kopplung der Einstellungen über elektrische Einrichtungen erfolgt.
Die US 51 71 062 , DE 38 31 790 A1 und DE 35 12 648 C1 befassen sich mit der Höheneinstellung einer Kopfstütze in Abhängigkeit von der Sitztiefe, der Sitzhöhe bzw. der Schwenkstellung der Rückenlehne, an welcher die Kopfstütze angebracht ist. Weiterhin beziehen sich die DE 43 19 120 A1 und DE 29 48 224 A1 allgemein auf höheneinstellbare Kopfstützen in verschiedenen Bauformen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen längseinstellbaren Fahrzeugsitz mit einer automatischen Höheneinstellung seiner Kopfstütze anzugeben, die mit relativ geringem Aufwand realisiert werden kann und aus medizinischer Sicht unbedenklich ist.
Diese Aufgabe wird mit einem längseinstellbaren Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 in zufriedenstellender Weise gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sind in den Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Überlegung aus, daß ein Sitzbenutzer die Längseinstellung des Sitzes entsprechend seiner Größe wählt, das heißt, daß ein kleiner Sitzbenutzer den Sitz in eine relativ weit vom liegende Einstellposition und ein großer Sitzbenutzer in eine relativ weit hinten liegende Einstellposition einstellen wird. Da auch die richtige Höheneinstellung der Kopfstütze von der Größe des Sitzbenutzers abhängt, läßt sich eine automatische Höheneinstellung in Abhängigkeit von der Sitzlängseinstellung ausführen. Bei einer Verschiebung des Sitzes nach hinten wird somit die Kopfstütze nach oben verschoben und umgekehrt.
Besonders vorteilhaft ist es, daß rein mechanische Mittel zur Umsetzung einer Längsverstellung des Sitzes in eine Höheneinstellung der Kopfstütze vorgesehen werden können, was nicht nur aus Kostengründen vorteilhaft ist, sondern auch medizinisch unbedenklich ist.
Da in der Regel der Längseinstellungsbereich eines Sitzes wesentlich größer ist als der Höheneinstellungsbereich einer Kopfstütze, weisen die mechanischen Mittel vorzugsweise ein Übersetzungsgetriebe auf, dessen Übersetzung gleich dem Verhältnis des Höhenverstellbereiches der Kopfstütze zum Längseinstellbereich des Sitzes gewählt ist. Selbstverständlich lassen sich aber auch nicht-lineare Abhängigkeiten realisieren.
Sofern für die Längseinstellung des Sitzes ein Elektromotor zur Verfügung steht, kann man, beispielsweise über eine biegsame Welle, die Höhenverstellvorrichtung der Kopfstütze mit demselben Motor antreiben, wobei selbstverständlich die in der Regel vorhandenen unterschiedlichen Verstellwege durch eine geeignete Übersetzung aufeinander abgestimmt werden müssen.
Falls die Höhenverstellvorrichtung der Kopfstürze einen eigenen Antriebsmotor aufweist und die Zeit, die für ein Durchfahren des gesamten Verstellbereiches benötigt wird, genauso groß ist wie die Zeit für das Durchfahren des Längseinstellbereiches, dann können beide Motoren mit einem gemeinsamen Schalter ein- und ausgeschaltet werden. Die Höheneinstellung der Kopfstütze ist dann auch von der Längseinstellung des Sitzes abhängig.
Statt eines gemeinsamen Schalters könnte man ferner eine Schalteinrichtung vorsehen, die wahlweise eine Ansteuerung nur des einen oder des anderen Motors und zusätzlich eine gemeinsame Ansteuerung ermöglicht. Der Benutzer hätte dann außer der gemeinsamen Einstellung, die vorteilhafterweise von der einen oder anderen Endstellung aus vorgenommen würde, die Möglichkeit der individuellen Einstellung. Da dann nicht ausgeschlossen werden könnte, daß der eine Motor vor dem anderen wegen des Erreichens der Endstellung blockiert wird, müßte eine Sensorik vorgesehen werden, welche den blockierten Motor abschaltet.
Die Verschiebung der Kopfstütze kann in einfacher Weise mittels eines Flaschenzuges auf eines Bruchteil der Längsverschiebung des Sitzes reduziert werden. Setzt man einen solchen Flaschenzug so ein, daß mit ihm die Kopfstütze nach oben verschoben wird, dann kann man für die Verschiebung nach unten eine vorgespannte Rückstellfeder vollsehen. Die automatische Höheneinstellung hat dann bei einer entsprechenden Wahl der Federkraft keine Erhöhung der für die Einstellung des Sitzes nach vom erforderlichen Kraft zur Folge. Man kann sogar mittels einer derartigen Rückstellfeder Unterschiede der Verstellkräfte für die Längseinstellung nach vom und nach hinten ausgleichen.
Die stufenlose Anpassung des Verschiebeweges der Kopfstütze an den Verschiebeweg des Sitzes kann man zum Beispiel auch mit einem einfachen Übersetzungsgetriebe erreichen, das aus einem Hebel besteht, der unterschiedlich lange Arme für den Antrieb durch den Seilzug und für den Abtrieb, also die Höhenverstellung der Kopfstütze, hat. Bei einem solchen Hebelgetriebe kann man ebenfalls eine vollgespannte Rückstellfeder vorsehen, welche die Kopfstütze nach unten vorspannt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels;
2 eine Vorderansicht der wichtigsten tragenden Teile des Ausführungsbeispiels gemäß 1;
3 eine vergrößert und schematisch dargestellte Draufsicht auf das in 1 sichtbare und in 3 rechts dargestellte Sitzschienenpaar mit angeseteztem Seilzug;
4 eine der 2 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Kraftfahrzeugsitz ist in bekannter Weise mittels zweier Sitzschienenpaare mit der Bodengruppe 2 eines Kraftfahrzeuges längseinstellbar verbunden. Die beiden Sitzschienenpaare bestehen je aus einer mit dem Sitz verbundenen Oberschiene 3 und einer mit der Bodengruppe 2 verbundenen Unterschiene 4. Eine nicht dargestellte, mittels eines Handgriffes 5 lösbare Schienenverriegelungsvorrichtung gestattet nur in gelöstem Zustand eine Verschiebung des Sitzes nach vorne oder hinten innerhalb des Einstellbereiches. Wie 1 zeigt, sind die Sitzschienenpaare nach hinten geneigt.
Die tragende Struktur der Rückenlehne 6 des Kraftfahrzeugsitzes 1 ist mit einer Führung 7 für zwei parallel zueinander verlaufende Tragstangen 8 einer höheneinstellbaren Kopfstütze 9 versehen, welche mit dem oberen Ende der beiden Tragstangen 8 verbunden ist. Das untere Ende der beiden Tragstangen 8 verbindet eine Traverse 16, an der in der Mitte zwischen den beiden Tragstangen 8 eine lose Rolle 10 mit lotrecht zu der durch die Tragstangen 8 definierten Ebene verlaufende Drehachse gelagert ist. Im Bereich der Führung 7 ist an der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 in der Mitte zwischen den beiden Tragstangen 8 eine feste Rolle 11 gelagert, deren Drehachse parallel zu derjenigen der losen Rolle 10 verläuft. Neben dieser festen Rolle 11 ist an der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 das eine Ende eines flexiblen Seilzuges 12 festgelegt, der von hier aus über die lose Rolle 10 und anschließend über die teste Rolle 11 zum unteren Ende der Rückenlehne 6 verläuft und dann zu dem hinteren Ende des in 2 rechts dargestellten Schienenpaares geführt ist. Von hier aus verläuft der Seilzug 12 in Längsrichtung des Schienenpaares nach vorne zu einer dort vorgesehenen Umlenkrolle 13, die innen neben der Unterschiene 4 an einem mit dieser verbundenen Halter 14 drehbar gelagert ist, und zwar im Ausführungsbeispiel mit vertikaler Drehachse. Wie insbesondere 3 zeigt, ist dann der Seilzug 12 zur Oberschiene 3 geführt und dort befestigt. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Seilzug 12 um einen Bowdenzug, dessen Mantel im Bereich seines einen Endes nahe dem hinteren Ende der Unterschiene 4 an einem mit dieser fest verbundenen Halter 15 festgelegt ist. Der Mantel erstreckt sich bis in die Rückenlehne 6 hinein, endet aber im Abstand vor der festen Rolle 11. Die Höheneinstellung der Kopfstütze 4 ist somit abhängig von der Längseinstellung des Sitzes 1.
Im Bereich zwischen der Führung 7 und der Traverse 16 umgibt je eine vorgespannte Schraubendruckfeder 17, die einerseits an der Traverse 16 und andererseits an der Führung 7 abgestützt ist, die Tragstangen 8. Die Kraft dieser beiden Schraubendruckfedern 17 ist so gewählt, daß sie die Kopfstütze 9 unter Überwindung der Reibung zwischen der Seele des Bowdenzuges und dessen Mantel in ihre tiefste Stellung bewegen können.
Die beiden Rollen 10 und 11 bilden zusammen mit dem Seilzug 12 einen Flaschenzug, welcher zum einen die Verschiebung der Kopfstütze 9 auf den halben Wert der Längsverschiebung des Sitzes reduziert und zum anderen die Kraft halbiert, welche über den Seilzug 12 auf die Traverse 16 übertragen werden muß. Die Kraft, welche auf den Sitz bei einer Verschiebung nach hinten ausgeübt werden muß und die dadurch reduziert ist, daß die beiden Schienenpaare nach hinten geneigt sind, wird deshalb durch die Koptstützenverschiebung nur wenig erhöht. In vielen Fällen ist diese Erhöhung sogar erwünscht.
Sofern der Sitz mit nach vorne geklappter Lehne nach vorne geschoben werden kann, um den Zugang zu den Rücksitzen zu erleichtern, wird die Kopfstütze bei einer Verschiebung nach vorne automatisch nach unten und bei einer Verschiebung zurück in die Ausgangslage des Sitzes wieder in die Ausgangsposition nach oben verschoben.
Bei Verwendung eines Hebels als Übersetzungsgetriebe kann auch ein Zug 22 verwendet werden, welcher nur Zugkräfte zu übertragen vermag, vgl. das Ausführungsbeispiel gemäß 4. Der Hebel ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Bezugszahl 19 gekennzeichnet. Das Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist mit einer Rückstellfeder 23 ausgerüstet, welche im Ausführungsbeispiel als Zugfeder ausgebildet und einerseits mit einem Zapfen 18, andererseits unterhalb desselben mit der tragenden Struktur der Rückenlehne 6 verbunden ist. Die Rückstellfeder 23 ist wie die Schraubendruckfeder 17 des Ausführungsbeispiels gemäß den 1 bis 3 so dimensioniert. daß sie die Kopfstütze 9 nach unten bewegen kann. Daher ist der flexible Seilzug 22 vom freien Ende des Hebels 19 aus zunächst nach oben zu einer Umlenkrolle 24 geführt und verläuft dann erst nach unten durch die Rückenlehne 6 hindurch zu dem einen Sitzschienen paar, längs dessen er wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 nach vorne zu ei ner dort innen neben der Unterschiene 4 angeordneten Umlenkrolle 13 und von dieser wieder zurück zum hinteren Ende der Oberschiene 3 verläuft, wo er mit dieser fest verbunden ist. Die Umlenkrolle 13 wird, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel von dem Halter 14 getragen, der an der Unterschiene 4 Festgelegt ist.
Je weiter der Sitz nach hinten verschoben wird, desto mehr zieht der Seilzug 22 das mit ihm verbundene Ende des Hebels 19 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 23 nach oben, wodurch die Kopfstütze 9 entsprechend dem gewählten Überstzungsverhältnis nach oben verstellt wird. Umgekehrt hat eine Verschiebung des Sitzes nach vorne zur Folge, daß die Rückstellfeder 23 die Kopfstütze 9 im entsprechenden Maße nach unten ziehen kann.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 ist auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 wegen der im Vergleich zu der Sitzverschiebung reduzierten Kopfstützenverstellung die für die Kopfstützenverstellung aufzuwendende Kraft reduziert. Wenn. wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, eine Rückstellfeder vorhanden ist, wird außerdem die auf den Sitz für eine Verschiebung nach vorne auszuübende Kraft durch die dabei automatisch erfolgende Absenkung der Kopfstütze nicht vergrößert. Weiterhin wird die durch die Neigung der Sitzschienenpaare nach hinten vorhandene Kraftkomponente der Gewichtskraft in Schienenlängsrichtung dazu genutzt, die Kopfstütze nach oben zu verstellen. wobei die hierdurch für die Sitzverstellung erforderliche Verschiebekraft erhöht werden kann, was in vielen Fällen erwünscht ist. Schließlich wird, wenn der Sitz mit nach vorne geklappter Lehne nach vorne verschoben wird, die Kopfstütze automatisch abgesenkt, was bei engen Platzverhältnissen erwünscht sein kann.

Claims

Längseinstellbarer Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit automatischer Höheneinstellung seiner Kopfstütze (9), wobei die Höheneinstellung der Kopfstütze (9) von der Längseinstellposition des Sitzes (1) derart abhängt, daß in der vordersten Sitzeinstellposition die Kopfstütze (9) ihre tiefste Lage und in der hintersten Sitzeinstellposidon ihre höchste Lage einnimmt, gekennzeichnet durch einen Seilzug (12, 22) als Kraftübertragungselement von einem der beiden den Sitz (1) tragenden Schienenpaare (3, 4) zu einer in der Rückenlehne (9) angeordneten Höhenverstellvorrichtung (8, 16) der Kopfstütze (9), wobei der Seilzug (12, 22) über eine an einer der ortsfesten Schienen (4) des Schienenpaares (3, 4) vorgesehene Umlenkrolle (13) geführt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weitere mechanische Mittel (10, 11, 14–20, 23, 24) zur Umsetzung einer Längsverstellung des Sitzes (1) in eine Höhenverstellung der Kopfstütze (9).
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel (10 bis 25) ein Übersetzungsgetriebe (10 bis 12, 19) aufweisen, dessen Übersetzung gleich dem Verhältnis des Höhenverstellbereiches der Kopfstütze (9) zum Längseinstellbereich des Sitzes (1) gewählt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Antrieb der Höhenvezstellvorrichtung (8, 16) der Kopfstütze (9) und einer Längseinstellvorrichtung des Sitzes (1) mittels eines einzigen Elektromotors.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug (12, 22) ein Bowdenzug ist, dessen Seele im Bereich ihres einen Endes mit der Oberschiene (3) des Sitzschienenpaares (3, 4) und dessen Mantel mit der Unterschiene (4) des Sitzschienenpaares (3, 4) verbunden ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der über das mit der Unterschiene (4) verbundene Ende des Mantels überstehende Endbereich der Seele des Bowdenzugs (12, 22) über die an der Unterschiene (4) vorgesehene Umlenkrolle (13) geführt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Rückenlehne (6) angeordnete Höhenverstellvorrichtung (8, 16) für die Verstellung der Kopfstütze (9) nach oben einen mittels des Seilzuges (12) bewegbaren Flaschenzug (10, 11, 12) und für die Verstellung nach unten wenigsten eine vorgespannte Rückstellfeder (17) aufweist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flaschenzug (10, 11, 12) eine an der tragenden Struktur der Rückenlehne (6) drehbar gelagerte feste Rolle (11) und eine lose Rolle (10) aufweist, die drehbar an einem in der Rückenlehne (6) höhenverstellbar geführten Kopfstützenträger (8, 16) gelagert ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß mit einem in der Rückenlehne höhenverstellbar geführten Kopfstützenträger (8, 16) ein Hebel (19) im Abstand von einer ihn mit der tragenden Struktur der Rückenlehne (6) verbindenden Lagerstelle (20) schwenkbar verbunden ist, daß am Kopfstützenträger (8, 16) wenigstens eine ihn nach unten zu verschieben suchende, vorgespannte Rückstellfeder (23) angreift und daß der Seilzug (22) von dem sich über die Verbindungsstelle (18) mit dem Kopfstützenträger (8, 16) hinaus erstreckenden Arm des Hebels (19) nach oben zu einer Umlenkrolle (24) geführt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von der Verbindungsstelle (18) des Hebels (19) mit dem Kopfstützenträger (8, 16) bis zu der Lagerstelle (20) des Hebels (19) einerseits und der Abstand von der Verbindungsstelle zwischen dem Seilzug (22) und dem Hebel (19) bis zu dessen Lagerstelle (20) andererseits entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis gewählt sind.