DE19544169A1 - Sitzhöhenverstellung für einen Fahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzhöhenverstellung für einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Stand der Technik sind mehrgelenkige Sitzsysteme mit einer Sitzhöhenverstellung zur verstellbaren Verbindung des Untergestells des Fahrzeugsitzes mit dem das Sitzkissen tragenden Obergestell des Fahrzeugsitzes bekannt. Die Sitzhöhenverstellung weist typischerweise auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugsitzes jeweils einen vorderen und einen hinteren Antriebshebel auf, der an das Sitzunter­ gestell angelenkt ist und mit Arretierungs- und/oder An­ triebsmitteln in Verbindung steht.

Die vorderen Antriebshebel sind dabei jeweils drehbar mit einem an das Sitzobergestell angelenkten Ausgleichshebel verbunden. Durch Verwendung von Ausgleichshebeln ist es möglich, die hinteren und vorderen Antriebshebel unabhängig voneinander zu verstellen, so daß die Höhen- und Neigungs­ einstellung der Sitzfläche in hohem Maße individuell ein­ stellbar ist.

Bei den bekannten Vorrichtungen, speziell mit vorn ange­ brachtem Ausgleichshebel, kann es nachteilig im Crashfall zu einem Umschlagen der Ausgleichshebel kommen. Dies führt zum einen zu einem Wegtauchen des Sitzes schräg nach unten (Submarining-Effekt). Die durch einen Sicherheitsgurt gesi­ cherte Person kann dabei nach unten unter dem Sicherheits­ gurt durchrutschen. Es liegt somit ein ernsthaftes Sicher­ heitsrisiko vor. Zum anderen geht ein Umschlagen der Aus­ gleichshebel im Crashfall mit einem unkontrollierten Kraft­ fluß einher, der zu einer unerwünschten Verformung oder sogar zu einem vollständigen Versagen von Bauteilen des Fahrzeugsitzes führt.

Aus der DE 41 29 497 A1 ist eine Vier-Wege-Sitzhöhenverstel­ lung für einen Fahrzeugsitz bekannt, die das Unterschreiten bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Neigungswinkels der Sitzfläche gegenüber der X-Achse verhindert. Es sind vorde­ re und hintere Führungselemente vorgesehen sowie ein die vordere und hintere Höhenverstellung koppelndes Verbindung­ selement, das die an sich voneinander unabhängige Bewegungs­ freiheit der vorderen und hinteren Höhenverstellung durch mindestens einen durch den Verstellmechanismus verschiebba­ ren Anschlag begrenzt. Hierdurch wird im Crashfall der Submarining-Effekt ausgeschlossen. Die in der DE 41 29 497 A1 offenbarte Lehre bezieht sich jedoch auf lediglich viergelenkige Sitzsysteme, die keinen Ausgleichs­ hebel aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemä­ ße Sitzhöhenverstellung für einen Fahrzeugsitz zur Verfü­ gung zu stellen, die im Crashfall den Submarining-Effekt sowie einen unkontrollierten Kraftfluß am Fahrzeugsitz verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sitzhöhenver­ stellung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Indem zwei gelenkig miteinander verbundenen Verstellelemen­ ten ein Blockierelement zugeordnet wird, das eine über einen vorgegebenen Verstellbereich hinausgehende relative Drehbewegung der beiden Verstellelemente blockiert, wird ein Umschlagen des einen Verstellelementes gegenüber dem anderen Verstellelement im Crashfall verhindert. Durch die Blockierung der Umschlagbewegung wird ein Wegtauchen des Sitzes und somit der Submarining-Effekt verhindert. Dies führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Sicherheit im Kraftfahrzeug.

Durch Blockierung einer über einen vorgegebenen Verstellbe­ reich hinausgehenden Drehbewegung der Verstellelemente zueinander wird auch ein mit einer Umschlagdynamik einherge­ hender unkontrollierter Kraftfluß verhindert, so daß eine Verformung oder gar ein Versagen von Bauteilen des Fahr­ zeugsitzes verhindert wird. Durch Vermeidung einer unkon­ trollierten Umschlagdynamik des Ausgleichshebels sind weitere Bauteile, etwa die Antriebshebel und die Seitentei­ le, schwächer dimensionierbar. Dies ermöglicht die Einspa­ rung von Materialkosten und Gewicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Blockierele­ ment ein Verbindungselement, insbesondere ein Zugstab verwendet, der über ein Drehgelenk mit dem einen Verstelle­ lement und über ein Schiebegelenk mit dem anderen Verstelle­ lement verbunden ist. Die beiden Anschläge des Schiebegelen­ kes bestimmen dabei die möglichen relativen Winkelstellun­ gen der gelenkig verbundenen Verstellelemente. Zur Ausbil­ dung eines Schiebegelenkes ist entweder in dem einen Ver­ stellelement, in dem anderen Verstellelement oder im Verbin­ dungselement eine Kulisse ausgebildet. Im Crashfall wird der Zugstab bis zu einem Anschlag der Kulisse gezogen und dann blockiert, so daß eine weitere Drehbewegung des einen Verstellelementes gegenüber dem anderen Verstellelement verhindert wird.

Bevorzugt handelt es sich bei dem einen Verstellelement um einen Antriebshebel zur Höhenverstellung des Fahrzeugsit­ zes, der mit Arretierungs- und Antriebsmitteln in Verbin­ dung steht. Bei dem anderen Verstellelement handelt es sich bevorzugt um einen Ausgleichshebel, der bei unabhängiger Verstellung der vorderen und hinteren Ausgleichshebel einen Längen- und Höhenausgleich gewährleistet. Der Antriebshebel ist dabei am Sitzuntergestell und der Ausgleichshebel am Sitzobergestell angelenkt, wobei Antriebshebel und Aus­ gleichshebel ein Kniegelenkhebelpaar bilden.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht einer Sitzhöhen­ verstellung gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 1b eine Sitzhöhenverstellung gemäß dem Stand der Technik nach einem Crash;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellung;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellung;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellung und

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellung.

Fig. 1a zeigt eine Sitzhöhenverstellung gemäß dem Stand der Technik. Die dargestellten Komponenten der Sitzhöhenver­ stellung sind in üblicher Weise jeweils zweifach am Fahr­ zeugsitz vorgesehen, nämlich an der rechten und an der linken Seite des Fahrzeugsitzes, wobei die jeweiligen Kompo­ nenten in bezug auf eine zwischen diesen verlaufende Mitte­ nebene spiegelbildlich angeordnet sind. Im folgenden wird jeweils nur eine Seitenebene des Fahrzeugsitzes betrachtet.

Das Sitzsystem weist ein Untergestell 1 auf, das aus einer mit einer Bodengruppe verbundenen Bodenschiene 11 und einer Sitzschiene 12 besteht. Die Sitzschiene 12 ist dabei in Längsrichtung gegenüber der Bodenschiene 11 in an sich be­ kannter Art und Weise verschiebbar.

An der Sitzschiene 12 ist im hinteren Bereich ein hinterer Antriebshebel 21 um eine Achse 31 schwenkbar angeordnet. Ebenso ist im vorderen Bereich der Sitzschiene 12 ein vorderer Antriebshebel 22 um eine Achse 32 schwenkbar angeordnet. Die Verstellung bzw. Arretierung der Antriebshe­ bel 21, 22 erfolgt über nicht dargestellte Antriebs- und Ar­ retierungsmittel, etwa motorisch angetriebene Ritzel, die für eine Verstellung der Winkelstellung der Antriebshe­ bel 21, 22 jeweils in ein Zahnsegment der Hebel 21, 22 eingreifen.

Der hintere Antriebshebel 21 ist über ein Drehgelenk 33 direkt an ein Obergestell 4 des Fahrzeugsitzes, insbesonde­ re ein Seitenteil des Obergestells 4 angelenkt. Das Oberge­ stell 4 trägt den Polsterkörper des Fahrzeugsitzes, der die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes ausbildet.

Der vordere Antriebshebel 22 ist nicht direkt an das Oberge­ stell angelenkt. Vielmehr ist ein über ein Drehgelenk 34 mit dem vorderen Antriebshebel 22 gelenkig verbundener Aus­ gleichshebel 5 vorgesehen, der an seinem oberen Ende über ein Drehgelenk 35 am Obergestell 4 angelenkt ist. Durch Vorsehen des Ausgleichshebels 5 ist es möglich, den hinte­ ren Antriebshebel 21 und den vorderen Antriebshebel 22 durch die nicht dargestellten Antriebsmittel unabhängig voneinander zu verstellen. Wenn die Sitzhöhenverstellung lediglich als viergelenkiges System ohne Ausgleichshebel ausgebildet wäre, wären nicht genügend Freiheitsgrade für eine unabhängige Verstellung des vorderen und hinteren Antriebshebels vorhanden.

Der hintere Antriebshebel 21 stellt eine hintere Einrich­ tung zur Höhenverstellung und das von dem vorderen Antriebs­ hebel 22 und dem Ausgleichshebel 5 gebildete Kniegelenkhe­ belpaar stellt eine vordere Einrichtung zur Höhenverstel­ lung der Sitzhöhenverstellung dar.

In Fig. 1b ist das bekannte Sitzsystem nach einem Crash dargestellt. Der Ausgleichshebel 5 ist nach vorne umgeschla­ gen, was zu einem Wegtauchen des Sitzes schräg nach unten geführt hat (Submarining-Effekt). Die Sicherheitssysteme zum Schutz der Insassen können unter diesen Umständen nicht mehr optimal wirken. Die Umschlagdynamik hat zu einer Verformung des an sich durch Arretierungsmittel gesicherten hinteren Antriebshebels 21 und auch des (nicht dargestell­ ten) Seitenteils geführt.

Fig. 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Sitzhöhenverstel­ lung, die den Submarining-Effekt verhindert. Dem vorderen Antriebshebel 22a und dem Ausgleichshebel 5a ist ein Bloc­ kierelement 6a zugeordnet, das eine über einen vorgegebenen Winkel hinausgehende Drehbewegung der über das Drehgelenk 34 miteinander verbundenen Hebel 22a, 5a bloc­ kiert.

Das Blockierelement 6a ist ein starrer, einteiliger Zugstab, dessen unteres Ende über ein Schiebegelenk mit dem vorderen Antriebshebel 22a verbunden ist. Dazu ist im vorderen Antriebshebel 22a eine Kulisse 7 ausgebildet, die in einem Winkel zur Verbindungslinie der Drehgelenke 32, 34 angeordnet ist. Die Kulisse 7 weist einen unteren Anschlag 7u und einen oberen Anschlag 7o auf. Zur Führung des Zugstabs 6a in der Kulisse 7 ist der Zugstab 6a mit einem in der Kulisse 7 geführten Bolzen 8 gelenkig verbun­ den. Das verwendete Schiebegelenk kann jedoch auch auf andere Art und Weise, etwa durch eine Schienenführung ausgebildet sein.

Das obere Ende des Zugstabes 6a ist über das Drehgelenk 35 drehbar am Ausgleichshebel 5a angelenkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die gelenkigen Verbindungen von Ausgleichshebel 5a und Obergestell 4 sowie von Zugstab 6a und Ausgleichshebel 5a somit auf einer gemeinsamen Achse.

Bevorzugt stützt sich zur weiteren Erhöhung der Sicherheit der Zugstab 6a bei Erreichen des oberen Anschlags 7o zusätz­ lich an einem weiteren Anschlag, z. B. einem Achszapfen des Drehgelenks 34 ab.

Im Crashfall schwenkt das sich aufgrund der Massenträgheit nach vorne bewegende Obergestell 4 den Ausgleichshebel 5a nach rechts. Dabei wird der Zugstab 6a in der Kulisse 7 nach oben bis zum oberen Anschlag 7o der Kulisse 7 gezogen und blockiert nach Erreichen des oberen Anschlags 7o eine weitere Drehbewegung des Ausgleichshebels 5a gegenüber dem vorderen Antriebshebel 22a. Dadurch wird verhindert, daß der Ausgleichshebel 5a umschlägt. Der Submarining-Effekt wird ausgeschlossen.

Die Kulisse 7 definiert dabei einen vorgegebenen Verstellbe­ reich, innerhalb dessen eine relative Drehbewegung des vorderen Antriebshebels 22a und des Ausgleichshebels 5a möglich ist. Eine über den Verstellbereich hinausgehende Drehbewegung der beiden Hebel 22a, 5a zueinander ist dage­ gen zur Verhinderung des Umschlagens des Ausgleichshebels 5a nicht möglich.

Bei Vorsehen eines weiteren Anschlages, etwa einem Achszap­ fen des Drehgelenks 34, erfolgt eine zusätzliche Absiche­ rung gegen ein Umschlagen des Ausgleichshebels 5a. Dabei stützt sich der Zugstab 6a bei Erreichen des oberen An­ schlags 7o an dem weiteren Anschlag ab, wodurch eine weite­ re Drehbewegung des Ausgleichshebels 5a gegenüber dem vorderen Antriebshebel 22a blockiert wird. Im Crashfall nimmt der Zugstab 6a auch an diesem angreifende Biegekräfte auf.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Erfin­ dung dargestellt. Wiederum ist ein vorderer, zweigliedriger Kniehebel bestehend aus einem vorderem Antriebshebel 22b einem und über ein Drehgelenk 34 mit diesem verbundenen Aus­ gleichshebel 5b vorgesehen. Dem Antriebshebel 22b und dem Ausgleichshebel 5b ist ein Zugstab 6b zugeordnet. Hierzu ist im vorderen Antriebshebel 22b eine Kulisse 7 ausgebil­ det, die jedoch diesmal parallel zur Längsachse des vorde­ ren Antriebshebels 22b verläuft.

Am Ausgleichshebel 5b ist ein weiterer Anschlag 9 vorgese­ hen, gegen den der Zugstab 6b bei Erreichen des oberen Anschlags der Kulisse 7 zur Anlage kommt und der eine zusätzlichen Blockierung bewirkt. Im Crashfall werden durch den Zugstab 6b Biegebelastungen aufgenommen.

Im übrigen liegen gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Aus­ führungsform keine Unterschiede vor.

Bei dieser Variante der Erfindung sollten die Winkel zwi­ schen Antriebshebel 22b und Ausgleichshebel 5b nicht derart flach sein, wie es bei der Konstruktion gemäß Fig. 2 mög­ lich ist, da ansonsten nach Erreichen des oberen Anschlags der Kulisse 7 selbst bei geringen Dehnungen des Zugstabes 6b ein Umschlagen zu befürchten ist. Allerdings wird durch den Anschlag 9 ein weiteres Blockierelement zur Verfügung gestellt.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt, bei der der Zugstab 6c über ein zusätzliches Dreh­ gelenk 36 am Ausgleichshebel 5c angelenkt ist. Hierzu ist der Ausgleichshebel 5c dreiarmig ausgebildet, wobei der untere Arm des Ausgleichshebels 5c über das Drehgelenk 34 mit dem vorderen Antriebshebel 22c, der mittlere Arm des Ausgleichshebels 5c über das Drehgelenk 36 mit dem Zugstab 6c und der obere Arm des Ausgleichshebels 5c über das Dreh­ gelenk 35 mit dem Obergestell 4 schwenkbar verbunden ist. Vorliegend liegen die Verbindungen von Zugstab 6c und Aus­ gleichshebel 5c sowie von Ausgleichshebel 5c und Oberge­ stell 4 somit nicht auf einer Achse.

Da das Drehgelenk 36 sich näher am Drehgelenk 34 befindet als das Drehgelenk 35, wird bei einer Drehung des Ausgleichshebels 5c um das Drehgelenk 34 der durch die Kulisse 7 definierte Verstellbereich langsamer durchfahren als bei der Ausführungsform der Fig. 2 und 3. Aufgrund des verlagerten Verbindungspunkts 36 mit dem Ausgleichshe­ bel 5c ist diese Ausführungsform auch bei flachen Winkeln zwischen Antriebshebel 22c und Ausgleichshebel 5c geeignet, ohne daß ein Umschlagen des Ausgleichshebels 5c im Crashfall zu befürchten wäre.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist zur Ausbildung einer Längsführung von Zugstab 6d und vorderem Antriebshebel 22d nicht im vorderen Antriebshebel 22d, sondern im Zugstab 6d eine Kulisse 7 ausgebildet. In der Kulisse 7 wird ein auf dem Drehgelenk 32 angeordneter Bolzen oder ein ähnliches Element geführt. Die Länge der Kulisse 7 bestimmt wiederum die möglichen Winkel, in denen der vordere Verstellhebel 22d und der Ausgleichshebel 5d zueinander an­ geordnet sein können. Im Crashfall schiebt das Oberteil 4 den Ausgleichshebel 5d nach rechts, wobei der Zugstab 6d so­ lange mitgezogen wird, bis das Drehgelenk 32 mit dem unte­ ren Ende der Kulisse 7 in Eingriff kommt. Dann wird eine weitere Drehbewegung des Ausgleichshebels 5d blockiert, so daß ein Abtauchen des Fahrzeugsitzes verhindert wird.

Ein Vorteil dieser Variante liegt darin, daß der Zugstab 6d auf der Antriebswelle 32 angebracht ist, so daß ein Bolzen in der Kulissenführung nicht erforderlich ist.

Alternativ ist zur Ausbildung einer Längsführung nicht im Antriebshebel 22 oder im Zugstab 6, sondern im Ausgleichshe­ bel 5 eine Kulisse ausgebildet.

In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist auch der hintere Antriebshebel 21 über einen Ausgleichshebel mit dem Obergestell 4 verbunden, wobei hinterem Antriebshebel und Ausgleichshebel ebenfalls ein Blockierelement zugeordnet ist. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß lediglich bei der hinteren Verstelleinrichtung ein Ausgleichshebel mit Blockierelement vorgesehen ist. In weiteren Ausführungs­ beispielen weisen die vordere und/oder hintere Einrichtung zur Höhenverstellung mehr als zwei gelenkig miteinander ver­ bundene Hebel, etwa jeweils drei Hebel auf, wobei jeweils zwei der Hebel über ein Blockierelement miteinander gekop­ pelt sind.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr sind eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der Erfindung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführun­ gen Gebrauch machen.

Claims (12)

1. Sitzhöhenverstellung mit einer vorderen und einer hinte­ ren Einrichtung zur Höhenverstellung für einen Fahr­ zeugsitz, die ein Untergestell verstellbar mit einem Obergestell des Fahrzeugsitzes verbinden und die jeweils mit Antriebs- und/oder Arretierungsmitteln in Verbindung stehen, wobei mindestens eine Einrichtung zur Höhenver­ stellung zwei gelenkig miteinander verbundene Verstelle­ lemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden gelenkig miteinander verbundenen Verstel­ lelementen (22, 5) mindestens ein Blockierelement (6) zu­ geordnet ist, das eine über einen vorgegebenen Verstell­ bereich hinausgehende relative Drehbewegung der beiden Verstellelemente (22, 5) blockiert.

2. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Blockierelement (6) ein Verbindungsele­ ment verwendet wird, das über ein Drehgelenk (35; 36) mit dem einen Verstellelement (5) und über ein Schiebege­ lenk (7, 8) mit dem anderen Verstellelement (22) verbun­ den ist, wobei die beiden Anschläge (7o, 7u) des Schiebe­ gelenkes (7, 8) die möglichen relativen Winkelstellungen der gelenkig verbundenen Verstellelemente (22, 5) bestim­ men.

3. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Ausbildung eines Schiebegelenks in dem einen Verstellelement (22) eine Kulisse (7) ausgebildet ist.

4. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Ausbildung eines Schiebegelenks im Verbindungselement (6) eine Kulisse (7) ausgebildet ist.

5. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Ausbildung eines Schiebegelenks im Ausgleichshebel (5) eine Kulisse (7) ausgebildet ist.

6. Sitzhöhenverstellung nach mindestens einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbin­ dungselement (6) ein starrer Zugstab verwendet wird.

7. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verbindungselement (6) zur Aufnahme von Biegekräften im Crashfall bei Erreichen des oberen Anschlags (7o) an einem weiteren Anschlag (9) anliegt.

8. Sitzhöhenverstellung nach mindestens einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Verstellelement (5) gelenkig mit dem Obergestell (4) und das andere Verstellelement (22) gelenkig mit dem Unterge­ stell (1) verbunden ist.

9. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die gelenkige Verbindung von Verstellelement (5) und Obergestell (4) und die gelenkige Verbindung von Verbindungselement (6) und Verstellelement (5) auf einer Achse (35) liegen.

10. Sitzhöhenverstellung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das mit dem Obergestell (4) verbunde­ ne Verstellelement (5) ein Ausgleichshebel zur Gewähr­ leistung eines Längen- und Höhenausgleichs bei einer un­ abhängigen Verstellung der vorderen und hinteren Ver­ stelleinrichtungen ist.

11. Sitzhöhenverstellung nach mindestens einem der Ansprü­ che 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Untergestell (1) verbundene Verstellelement (22) ein An­ triebshebel zum Verstellen des Fahrzeugsitzes ist, der mit Antriebs- und Arretierungsmitteln verbunden ist.

12. Sitzhöhenverstellung nach mindestens einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorde­ rer, mit dem Obergestell (4) gelenkig verbundener Aus­ gleichshebel (5) und ein vorderer, mit dem Untergestell (1) verbundener Antriebshebel (22), die zusammen einen Kniehebel ausbilden, über mindestens ein Verbindungsele­ ment (6) derart gekoppelt sind, daß eine über einen vor­ gegebenen Winkel hinausgehende relative Drehbewegung der beiden Hebel (22, 5) blockiert ist.