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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Der
DE 22 40 692 A ist
ein Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einem schwenkbeweglich daran angeordneten
Lehnenteil zu entnehmen, bei der eine Lehnenverstelleinrichtung
mit einem lenkerartigen Hebel zur Neigungseinstellung des Lehnenteils
vorgesehen ist. Dieser lenkerartige Hebel ist im Übergangsbereich
zwischen dem Lehnenteil und dem Sitzteil über Eck angeordnet. Mit seinem
oberen Ende ist der lenkerartige Hebel am Lehnenteil abgestützt und
mit diesem bewegungsgekoppelt. Mit seinem unteren Ende ist der lenkerartige
Hebel über eine
Antriebsmechanik am Sitzteil abgestützt. Zur Neigungseinstellung
des Lehnenteils umfaßt
die Antriebsmechanik eine mittels eines Taumelgetriebes verschwenkbare
Schwinge, mit der das untere Ende des lenkerartigen Hebels gelenkig
verbunden und entlang einer Kreisbogenbahn zwischen Endlagen verlagerbar
ist.
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Aus
der
DE 17 55 333 C3 ist
ein als Schalensitz ausgebildeter Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil
und einem schwenkbeweglich daran angeordneten Lehnenteil bekannt.
Zur Neigungseinstellung des Lehnenteils umfaßt dieser Fahrzeugsitz eine
Lehnenverstelleinrichtung mit einem Stellelement, das im Übergangsbereich
zwischen Lehnenteil und Sitzteil über Eck angeordnet ist. Hierzu
steht das als Gewindespindel ausgebildete Stellelement mit seinem
oberen und unteren Ende mit jeweils einer Gewindemutter in Eingriff,
die am Lehnenteil bzw. am Sitzteil des Fahrzeugsitzes angeordnet
sind und gegensinnige Gewinde aufweisen. Durch Verdrehen der Gewindespindel
mit Hilfe eines an dieser befestigten Handrades kann der Abstand
der an dem Sitz- bzw. Lehnenteil angeordneten Gewindemuttern verändert und
damit die Neigung des Lehnenteils gegenüber dem Sitzteil eingestellt
werden.
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Die
Neigungseinstellung des Lehnenteils bei diesem bekannten Fahrzeugsitz
durch ein Verdrehen der Gewindespindel ist allerdings wenig komfortabel. Zudem
benötigt
die Gewindespindel einen relativ großen Bauraum, wobei seitlich
im Bereich zwischen dem Sitzteil und dem Lehnenteil die Sitz- und
Lehnenwangen relativ großräumig ausgeschnitten
sein müssen,
um eine freie Zugänglichkeit
zu dem Handrad der Gewindespindel zu gewährleisten. Bei einer Ausführungsform,
bei der an beiden Seiten des Fahrzeugsitzes Gewindestangen vorgesehen
sind, ist keine Schutzeinrichtung vor einem nicht gleichmäßigen Verdrehen
der beiden Gewindestangen vorgesehen, so daß es zu einem Verspannen der
beiden Stangenelemente kommen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, der eine komfortable Einstellmöglichkeit
des Lehnenteils aufweist und eine kompakte, platzsparende Anordnung
der Lehnenverstelleinrichtung im Übergangsbereich zwischen dem Lehnenteil
und dem Sitzteil ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
mit zweckmäßigen Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
dem Fahrzeugsitz nach der Erfindung ist an dem Hebel ein Ende einer
bogenförmigen
Zahnstange angelenkt, mit der ein Antriebs ritzel der Antriebsmechanik
in Eingriff steht. Es ergibt sich eine besonders platzsparende und
robuste Anordnung der Lehnenverstelleinrichtung, die insbesondere auch
bei einem Fahrzeugsitz mit geringer Polsterdicke, wie beispielsweise
bei einem Schalensitz, im Übergangsbereich
zwischen dem Lehnenteil und dem Sitzteil verwendet werden kann.
Da das untere Ende des Hebels mittels der Zahnstange entlang der Kreisbogenbahn
bewegbar ist, kann der Lehnenteil relativ gleichmäßig verstellt
und dadurch besonders gut motorisch angetrieben werden, wobei die
Antriebsmechanik mit dem Motor vorzugsweise unterhalb des Sitzteils
angeordnet ist. Die seitlichen Einschnitte zwischen dem Sitz- und
Lehnenteil können relativ
klein bemessen werden, da lediglich die Schwenkbeweglichkeit des
Lehnenteils gewährleistet
sein muß.
Der Hebel ist zudem platzsparend im Übergangsbereich zwischen Lehnenteil
und Sitzteil über
Eck angeordnet und durch eine einfach aufgebaute Abdeckung überdeckt.
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Da
eine nur auf einer Sitzseite vorgesehene Verstelleinrichtung zu
einer unsymmetrischen Belastung führt, ist es üblich, auf
jeder Sitzseite eine Verstelleinrichtung anzuordnen, wobei die beiden
Verstelleinrichtungen, die synchron zu betätigen sind, durch die aufgeteilten
Kräfte
relativ klein dimensioniert werden können und einen zuverlässigen Antrieb für das Lehnenteil
bilden.
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Sind
die Sitze insbesondere als Schalensitze ausgeführt, so können die Hebel vorteilhaft
zumindest bereichsweise innerhalb der Sitzseitenkontur verlaufend
angeordnet sein, wenn in den Randbereichen des Sitzes Durchtrittsöffnungen
für die
Hebel vorgesehen sind.
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Außerdem ist
es insbesondere bei Schalensitzen vorteilhaft, die Hebel an den
nach vorn abgewinkelten Seitenwangen des Lehnenteils anzulenken.
Dadurch kann ein zur Neigungseinstellung notwendiger Momentenabstand
zwischen dem jeweils oberen Ende der Hebel und der Schwenkachse
bzw. dem Verbindungsabschnitt besonders günstig gewählt werden.
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Sind
das Sitzteil und das Lehnenteil durch einen biegeelastischen Verbindungsabschnitt
miteinander verbunden, so kann auf eine feste Schwenkachse zwischen
Sitz- und Lehnenteil verzichtet werden.
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Ist
schließlich
die tragende Struktur des Sitz- und Lehnenteils sowie des Verbindungsabschnittes einteilig
ausgebildet, so ist der Schalensitz besonders einfach und stabil
herzustellen. Im Bereich des Verbindungsabschnitts sind dabei den
Biegewiderstand vermindernde seitliche Einschnitte vorgesehen, um
eine leichtgängige
Neigungseinstellung des Lehnenteils zu gewährleisten.
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Nähere Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
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1 eine
Perspektivansicht eines Fahrzeugsitzes nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung;
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2 eine
Perspektivansicht eines Sitzuntergestells mit einer Lehnenverstelleinrichtung
und einer Federanordnung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes;
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3a eine
Seitenansicht des Sitzteiles mit einem Sitzuntergestell des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes;
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3b eine
vergrößerte Seitenansicht
der Lehnenverstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes nach dem
Detail IIIb in 3a;
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4a eine
Perspektivansicht der Lehnenverstelleinrichtung des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes;
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4b eine
Explosionsansicht der Lehnenverstelleinrichtung gemäß 4a.
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1 zeigt
einen als Schalensitz ausgebildeten Fahrzeugsitz 10 mit
einem schalenförmigen Sitzteil 11 und
einem über
einen biegeelastischen Verbindungsabschnitt 12 schwenkbeweglich
an diesem angeordneten Lehnenteil 13. In dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel
bilden Sitzteil 11, Verbindungsabschnitt 12 und
Lehnenteil 13 eine einstückige Sitzschale aus einem
Faserverbundwerkstoff, wobei Sitz- und Lehnenteil 11,13 sowie
der Verbindungsabschnitt 12 mit einem nicht dargestellten,
an diese angepaßten
Polster bezogen sind. Um eine leichtgängige Neigungseinstellung des
Lehnenteils 13 zu ermöglichen,
ist die Sitzschale mit den Biegewiederstand des Verbindungsabschnitts 12 verringernden
seitlichen Einschnitten 14 versehen. Die seitlichen Randbereiche 15,16 des
Sitzteils 11 bzw. des Lehnenteils 13 sind als
abgewinkelte Seitenwangen 17,18 geformt, die dem
Fahrgast seitlichen Halt verschaffen. Im Bereich der seitlichen
Einschnitte 14 in dem Verbindungsabschnitt 12 ist
ein Teil einer Lehnenverstelleinrichtung 19 zur Neigungseinstellung des
Lehnenteils 13 erkennbar, die im weiteren unter Bezugnahme
der 2 bis 4b noch umfassend erläutert werden
wird.
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Der
Sitzteil 11 des Fahrzeugsitzes 10 umfaßt jeweils
einen seitlich angeordneten Stützbügel 20, die über eine
Federanordnung 21 mit vier seitlich vorne und hinten angeordneten
Biegefedern 22 an einem Sitzuntergestell 23 abgestützt sind.
Der Fahrzeugsitz 10 bzw. das Sitzuntergestell 23 ist
mittels einer Längsverstellung 25 in
Führungsschienen 24 längsverstell-
und arretierbar, die am Fahrzeugboden 26 eines Kraftfahrzeuges
parallel zueinander angeordnet sind. Über eine Höhenverstellung 27,
auf die insbesondere unter Bezugnahme der 2 noch näher eingegangen
wird, ist der Fahrzeugsitz 10 zudem elektrisch höhenverstell – und in
der eingestellten Höhe
arretierbar. Von einem Sicherheitsgurtsystem ist hier lediglich
ein Gurtschloß 28 zu
erkennen, das auf der einen Seite des Fahrzeugsitzes 10 am
Sitzuntergestell 23 befestigt ist; ein nicht dargestellter
Beschlag ist zur Festlegung eines Endes des Sicherheitsgurtes auf
der vom Gurtschloß 28 abgekehrten Seite
am Sitzuntergestell 23 befestigt.
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In 2 ist
in Perspektivansicht das Sitzuntergestell 23 mit jeweils
einer durch die Führungsschienen 24 längsverschieblich
geführten
inneren Schiene 29,30 dargestellt. Zwischen den
inneren Schienen 29,30 ist eine Welle 31 angeordnet,
die durch einen an einer der inneren Schienen 39,30 festgelegten
Motor 32 mit einem Getriebe 33 der Längsverstellung 25 angetrieben
und arretiert wird. Hierzu ist an den Enden der in den inneren Schienen 29,30 drehgelagerten
Welle 31 jeweils ein nicht gezeigtes Zahnrad befestigt,
das mit einer ebenfalls nicht gezeigten, an der Führungsschiene 24 befestigten
Zahnstange kämmt.
Die Höhenverstellung 27 umfaßt zum Antreiben
und Arretieren einer Welle 36 einen Motor 34 und
ein Getriebe 35, die an einer der inneren Schienen 29,30 befestigt
sind. Die Welle 36 ist an jeweils einer vorderen Aufnahme 37 drehgelagert
an den inneren Schienen 29,30 angeordnet. An den
Enden der Welle 36 ist jeweils eine winkelförmige Kurbel 38 festgelegt
(3a), an deren einem Schenkelende die Biegefedern 22 über jeweils
eine Schraubenverbindung 39 schwenkgelagert sind. An den
hinteren Enden der inneren Schienen 29,30 sind zwei
hintere winkelförmige
Kurbeln 38 um eine Achse KA schwenkgelagert an hinteren
Aufnahmen 40 angeordnet. Wie insbesondere in 3a erkennbar, entsprechen
die hinteren Kurbeln 38 in ihrer Gestalt etwa den vorderen
Kurbeln 38, wobei auch an dem jeweils einen Schenkelende
der hinteren, winkelförmigen
Kurbeln 38 die Biegefedern 22 über jeweils eine Schraubenverbindung 39 schwenkgelagert
sind. Die weiteren Schenkelenden der einander seitlich zugeordneten
vorderen und hinteren Kurbeln 38 sind über ein Gestänge 42 gelenkig
miteinander verbunden. Bei einer Verstellung der Welle 36 werden
somit nicht nur die vorderen Kurbeln 38 verschwenkt, sondern über das
Gestänge 42 auch
die hinteren Kurbeln 38. Im Ergebnis sind die vier Kurbeln 38 synchronisiert
und es ergibt sich eine gleichmäßige Höhenverstellung über alle
vier Kurbeln 38. Soll die Höhenverstellung der vorderen
separat von der der hinteren Kurbeln 38 erfolgen, so kann
auch auf das Gestänge 42 verzichtet
werden, wobei dann die hinteren Kurbeln 38 über einen
zusätzlichen
Motor und eine zusätzliche,
die hinteren Kurbeln 38 verbindende welle extra anzutreiben
wären.
Sind die beiden vorderen und die beiden hinteren Kurbeln 38 durch
einen separaten vorderen und hinteren Motor angetrieben, ist zudem
eine Neigungseinstellung des Sitzteiles 11 realisiert.
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Die
beiden seitlichen Stützbügel 20 sind über jeweils
zwei Schrauben 44 mit dem in 2 nicht dargestellten
Sitzteil 11 verbunden. Dabei stützen sich die beiden Stützbügel 20 mit
einem jeweils vorderen und hinteren Ende 45,46 an
den Biegefedern 22 ab. Am hinteren Ende 46 der
Stützbügel 20 sind hintere
Aufnahmen 47 befestigt, an denen eine Antriebsmechanik 48 der
Lehnenverstelleinrichtung 19 befestigt ist. Die Antriebsmechanik 48 umfaßt zwei seitlich
innerhalb der inneren Schienen 29,30 angeordnete
Motoren 49 mit Getriebe 50, über die ein linkes und ein
rechtes Antriebsritzel 51 um eine Achse ZA angetrieben
werden. Mit den beiden Antriebsritzeln 51 steht jeweils
eine um ihre Achse ZZ verschwenkbare, bogenförmige Zahnstange 52 in
Eingriff, die im weiteren noch ausführlich beschrieben ist. An
jeweils einem Ende 53 der bogenförmigen Zahnstangen 52 ist
ein zugeordneter lenkerartiger Hebel 54 gelenkig angeordnet.
Dabei sind die beiden Hebel 54 spiegelsymmetrisch zu einer
vertikalen Längsmittenebene
angeordnet. Ein jeweils oberes Ende 56 der lenkerartigen
Hebel 54 ist schwenkbar an der jeweils zugeordneten Seitenwange 18,19 des nicht
gezeigten Lehnenteils 13 gelagert. Durch Betätigung der
Motoren 49 kann somit über
die Zahnstangen 52 und die Hebel 54 der Lehnenteil 13 in
seiner Neigung gegenüber
dem Sitzteil 11 eingestellt werden, wobei die beiden Getriebe 50 und
damit auch die beiden Hebel 54 durch eine Welle 57 miteinander synchronisiert
sind. Dabei wird der Lehnenteil 13 im Bereich des biegsamen
Verbindungsabschnittes 14 gegenüber dem Sitzteil 11 verschwenkt.
Die Antriebsmechanik 48 mit dem Hebel 54 ist zumindest bereichsweise
von einer Abdeckung aus Kunststoff überdeckt, die hier der Übersichtlichkeit
halber nicht gezeigt ist. Auf die detaillierte Beschreibung der
Antriebsmechanik 48 wird insbesondere unter Bezugnahme
der 3b bis 4b noch
genauer eingegangen.
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Weiter
ist in 2 ein U-förmiger
Rahmen 58 erkennbar, der zur Vergleichmäßigung der Ein- und Ausfederbewegung
der Biegefedern 22 dient. Im Bereich der hinteren Biegefedern 22 ist
jeweils eine Verriegelungsmechanik 59 (3b)
vorgesehen, mit der bei Bedarf die Schwingbeweglichkeit des Sitzteiles 11 gegenüber dem
Sitzuntergestell 23 weitestgehend aufgehoben werden kann.
Hierzu ist jeweils eine Zahnstange 60 (3b)
am hinteren Ende der Kurbel 54 gelagert, die bei Bedarf,
beispielsweise bei einem Unfall, mit korrespondierenden Sperrmitteln 62 (4b)
an den hinteren Aufnahmen 47 der Stützbügel 20 in Eingriff
gebracht sind und somit eine Festlegung des Sitzteils 11 am
Sitzuntergestell 23 erreichen.
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Die 3a und 3b zeigen
jeweils eine Seitenansicht des Sitzteiles 11 mit dem Sitzuntergestell 23 und
der Lehnenverstelleinrichtung 19, wobei in 3b die
Antriebsmechanik 48 der Lehnenverstelleinrichtung 19 gemäß dem Detail
IIIb in 3a vergrößert dargestellt ist. Der lenkerartige
Hebel 54 durchtritt den als U-förmigen Wulst ausgebildeten seitlichen
Randbereich 15 des Sitzteiles 13 durch eine Durchtrittsöffnung 64,
und den ebenfalls als U-förmige
Wulst ausgebildeten seitlichen Randbereich 16 des Lehnenteils 11 durch
eine Durchtrittsöffnung 65.
Somit verläuft
der Hebel 54 innerhalb der durch die U-förmige Wulst
gebildeten Seitenkontur des Sitzteiles 11 zur Sitzmitte
hin versetzt. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das obere Ende 56 des
Hebels 54 außen
an der Seitenwange 18 des Lehnenteils 13 angelenkt;
gleichfalls wäre
es denkbar, das obere Ende 56 auf der Innenseite des Randbereiches 16 des
Lehnenteils 13 anzuordnen. Zudem durchtritt der Hebel 54 den
Stützbügel 20 im Bereich
einer Gabelung 67 (4a), wodurch
die Schwenkbewegung des Lehnenteils 13 nach hinten begrenzt
ist.
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Wie
insbesondere in Verbindung mit der Perspektivansicht und mit der
Explosionsansicht der Lehnenverstelleinrichtung 19 gemäß den 4a bzw. 4b gezeigt,
weist die bogenförmige
Zahnstange 52 einen einstückig mit dieser verbundenen Lagerabschnitt 68 auf,
mit dem die Zahnstange 52 um die Achse ZZ schwenkbar an
einer Zahnstangenaufnahme 69 (4b) gelagert
ist. Das Ende 53 der Zahnstange 52 und das daran
angelenkte untere Ende 55 des Hebels 54 sind damit
durch das Antriebsritzel 51 entlang einer hier als Kreisbahn
KH ausgebildeten Bewegungsbahn zu verlagern. Gleichfalls wäre es auch
denkbar, das untere Ende 55 entlang einer elliptischen
oder linearen Bewegungsbahn zu verlagern. Die der hinteren Aufnahme 47 zugeordnete
Zahnstangenaufnahme 69 ist über einen Verbindungsabschnitt 70 (4b)
mit Abstand an einem Arm 71 befestigt, der am hinteren
Ende 46 des Stützbügels 20 festgelegt
ist. An dem Arm 71 ist eine Getriebeaufnahme 72 fest
angeordnet, mit der das Getriebe 50 an dem Stützbügel 20 festgelegt
ist. Der Antrieb des Zahnrades 51 erfolgt durch eine Antriebswelle 78 des
Getriebes 50, die innerhalb der Getriebeaufnahme 72 gelagert
ist. Das Gurtschloß 28 ist über einen
der Verriegelungsmechanik 59 zugeordneten Wellenhebel 73 mit
einem Zughebel 74 verbunden, der innerhalb einer Kulisse 75 geführt ist. Durch
eine im Crashfall am Gurtschloß 28 anfallende Gurtkraft
wird die gerade Zahnstange 60 (3b) der
Verriegelungsmechanik 59 gegen eine Federkraft mit dem
Zughebel 74 nach vorne bewegt, wobei die gerade Zahnstange 60 mit
den Sperrmitteln 62 an dem Arm 71 in Eingriff
kommt und somit die Biegefeder 22 durch die gerade Zahnstange 60 überbrückt wird.