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Die Erfindung betrifft eine Sitzverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz und einen derartigen Fahrzeugsitz, der insbesondere ein Kraftfahrzeugsitz sein kann.
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Höhenverstellbare Fahrzeugsitze weisen im Allgemeinen ein Sitzteil auf, das gegenüber einer unteren Sitzanbindung durch eine Sitzverstelleinrichtung höhenverstellbar ist. Die Sitzverstelleinrichtung weist im Allgemeinen an jeder Seite des Fahrzeugsitzes eine vordere Schwinge und eine hintere Schwinge auf, die an der unteren Sitzanbindung und dem Sitzteil angelenkt sind. Die untere Sitzanbindung wird insbesondere durch Oberschienen gebildet, die auf Chassis-seitigen Unterschienen längsverstellbar sind; grundsätzlich können die Fahrzeugsitze jedoch mit ihrer sitzteilseitigen Anbindung auch direkt am Chassis angebunden sein.
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Als Schwinge werden hierbei beidseitig angelenkte Hebel oder Glieder bezeichnet, durch deren Schwenkbewegung das Sitzteil gegenüber der sitzteilseitigen Anbindung in der Höhe und im Allgemeinen entsprechend auch in Längsrichtung verstellt wird.
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Ein motorischer Antrieb der Höhenverstellung greift im Allgemeinen an beiden Seiten an, z. B. jeweils in ein Zahnrad-Getriebe an den vorderen Schwingen, wobei z. B. ein Zahnrad in einem Zahnsegment der Schwingen ablaufen. Durch den Zahnrad-Eingriff wird weiterhin auch eine Verriegelung oder Hemmung für Crash-Situationen ermöglicht, in denen das Sitzteil mit aufgenommenem Sitzinsassen gegenüber dem Unterbau aufgrund der Trägheit abrupt nach vorne oder hinten beschleunigt wird.
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Der mögliche Schwenkwinkel der Schwinge ist im Allgemeinen begrenzt, sodass die Dimensionierung der Schwingen bzw. der Sitzverstelleinrichtung im Allgemeinen hinreichend groß erfolgt.
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Die
DE 41 29 497 B4 beschreibt eine 4-Wege-Sitzhöhenverstellung für einen Fahrzeugsitz unter Verwendung schwenkbarer vorderer und hinterer Antriebshebel, die mit zueinander beweglichen Gestellen in Form eines Obergestells und eines Untergestells verbunden sind und die mit Arretierungs- und/oder Antriebsmitteln in Verbindung stehen, wobei die Antriebshebel der vorderen und hinteren Höhenverstellung über wenigstens ein Verbindungselement gekoppelt sind, das bei einer Verstellung der Antriebshebel mitgenommen wird.
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Bei Zahnrad-Zahnsegment-Getrieben in z. B. den beiden vorderen Schwingen ist somit der Motor im Allgemeinen zwischen den beiden vorderen Schwingen vorgesehen und treibt zu beiden Seiten hin jeweils eine Antriebswelle an, die das betreffende Zahnrad dreht. Bei der Verstellung werden somit z.B. die hinteren Schwingen zwangsgeführt bzw. ihre Schwenkbewegung wird durch das verstellte Sitzteil bestimmt, d.h. sie werden mitgeschleppt.
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Nachteilhaft ist hierdurch im Allgemeinen die vorgegebene Positionierung der motorischen Antriebseinheit in diesem Bereich unterhalb des Sitzteils, d. h. die Freiheit des Packaging und der Positionierung weiterer Teile des Fahrzeugsitzes ist begrenzt. Auch kann es bei großen Schwenkwinkeln der Schwingen grundsätzlich zu einem Verklemmen kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sitzverstelleinrichtung für einen Fahrzeugsitz und einen derartigen Fahrzeugsitz zu schaffen, die eine sichere Verstellung und hohe Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung der Komponenten ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Sitzverstelleinrichtung nach Anspruch 1 und einen Fahrzeugsitz mit einer derartigen Sitzverstelleinrichtung gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Somit werden zumindest an einer Fahrzeugseite sowohl die vordere Schwinge sowohl auch die hintere Schwinge durch ein Zahnrad-Getriebe angetrieben, wobei eine Kopplungs-Zahnstange die beiden Zahnrad-Getriebe antreibt und koppelt.
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Vorteilhafterweise ist diese Ausbildung an beiden Seiten des Fahrzeugsitzes vorgesehen, sodass sämtliche vier Schwingen zur Höhenverstellung des Sitzteils von einem Zahnrad-Getriebe angetrieben werden und an jeder Seite ein Antrieb und eine Kopplung der Zahnrad-Getriebe durch eine Kopplungs-Zahnstange erfolgt. Die beiden Kopplungs-Zahnstangen werden vorteilhafterweise von einer gemeinsamen motorischen Antriebseinrichtung, insbesondere einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben.
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Bereits hierdurch werden einige Vorteile erreicht:
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Zum einen wird ein gleichmäßiger Antrieb der Höhenverstellung erreicht, wodurch ein Klemmen, wie es insbesondere bei Antrieb z. B. nur der vorderen Schwingen und einem Nachschleppen der hinteren Schwingen erfolgt, vermieden werden kann. Weiterhin erfolgt auch eine Verriegelung oder Blockierung an sämtlichen Schwingen, wodurch insbesondere die Crash-Sicherheit sowohl bei Frontal- als auch Heckcrashs deutlich erhöht wird.
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Ein weiterer besonderer Vorteil liegt in der kinematischen Kopplung der Schwenkbewegungen der vorderen und hinteren Schwinge: die Kopplungs-Zahnstange greift insbesondere mit einem vorderen und hinteren Zahnbereich jeweils in das betreffende vordere bzw. hintere Zahnrad der Zahngetriebe ein, sodass bei der Längsverstellung der Kopplungs-Zahnstange beide Zahnräder gleichzeitig und synchronisiert gedreht werden. Somit können auch nicht z. B. Totpunkt-Situationen an einer nicht angetriebenen, passiv geschleppten Schwinge auftreten, die durch unterschiedliche Höhenpositionen des sitzteilseitigen und schienenseitigen Gelenkpunktes auftreten können: wenn z. B. die hintere Schwinge nur passiv mit verstellt wird, d. h. über das Sitzteil mitgeschleppt wird, kann bei einer zu tiefen Absenkung des Sitzteils, bei der der sitzteilseitige Gelenkpunkt unter oder auch bereits in den Bereich des schienenseitigen Gelenkpunkts gelangt, die Zugwirkung über das Sitzteil zur Ausbildung eines Momentes in der Schwinge führen, das der gewollten Schwenkbewegung entgegen gesetzt ist, wodurch somit die Höhenverstellung blockiert wird. Durch den Antrieb beider Zahnrad-Getriebe und somit der vorderen und der hinteren Schwinge sind die Drehbewegungen der Zahnräder jedoch gekoppelt und festgelegt, sodass ein derartiges Blockieren nicht mehr auftreten kann. Somit wird eine tiefe Absenkung des Sitzteils gegenüber dem Unterbau bzw. der Schiene ermöglicht, bei der die sitzteilseitigen Gelenkpunkte der Schwingen deutlich unter die schienenseitigen Gelenkpunkte gelangen. Somit wird ein großer Schwenkwinkel der Schwingen, d. h. ein hoher Hub der Höhenverstellung ermöglicht, sodass wiederum die Schwingen auch kleiner bzw. auch mit kleinerem Gelenkpunkt-Abstand dimensioniert werden können.
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Bereits hierdurch wird ein vorteilhaftes Packaging und ein großer Hub der Höhenverstellung ermöglicht.
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Ein weiterer besonderer Vorteil liegt in der hohen Freiheit zur Positionierung der Antriebseinheit: während bei herkömmlichen Systemen im Allgemeinen die motorische Antriebseinheit zwischen der linken und rechten angetriebenen Schwinge positioniert wird, um die Zahnräder der Zahnrad-Getriebe in den Schwingen direkt zu drehen, kann erfindungsgemäß die Antriebseinheit zum Längsverstellen der Kopplungs-Zahnstange auch in Längsrichtung hierzu versetzt vorgesehen sein, z.B. weiter vorne, und die Kopplungs-Zahnstange bzw. einen mit der Kopplungs-Zahnstange verbundenen Spindeltrieb von dieser Position aus längsverstellen. Hierdurch wird eine große Gestaltungfreiheit unterhalb des Fahrzeugsitzes ermöglicht, insbesondere auch z. B. zur Platzierung von Einheiten eines elektrischen Fahrzeugantriebs, z. B. der Batterien oder anderer Elemente, die einen entsprechenden Platzbedarf im Chassis-Bereich erfordern.
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Als motorischer Antrieb kann z.B. ein Motor mit beidseitigen Ausgangswellen nach links und rechts vorgesehen sein, wobei die Ausgangswellen dann links und rechts in Spindeltrieben aufgenommen sind, die die Drehung der Ausgangswellen in die Längsverstellung der Kopplungs-Zahnstangen umwandeln. Der Einsatz derartiger Spindeltriebe ermöglicht eine Selbsthemmung und somit sichere Verriegelung bzw. Blockierung der Kopplungs-Zahnstangen in Crash-Situationen.
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Bei der Ausbildung des Vier-Gelenk-Systems aus den beiden Gelenkpunkten der vorderen und der hinteren Schwinge kann der doppelte Antriebseingriff in sowohl das vordere als auch hintere Zahnrad insbesondere auch zu einer Überbestimmung der Vier-Gelenk-Kinematik führen, die grundsätzlich ein Verklemmen bewirken kann. Vorteilhafterweise ist hierfür eine Kompensation, d. h. insbesondere ein zusätzlicher Freiheitsgrad der Kinematik des Vier-Gelenk-Systems vorgesehen. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad kann gemäß einer Ausbildung durch ein Kompensations-Glied ausgebildet sein, das an einem Gelenkpunkt als Zwischenglied zur Sitzanbindung (Oberschiene) oder Sitzteil zwischengelenkt ist. Ein derartiges Kompensations-Glied ist platzsparend, für die weitere kinematische Verstellung unproblematisch und verhindert durch eine leichte Schwenkbewegung bereits entsprechende Verklemmungen. Bei entsprechender Auslegung des vorderen und hinteren Zahnrad-Getriebes kann die Schwenkbewegung eines derartigen Kompensations-Gliedes sehr gering, z. B. auch unter 0,1 Grad, ausgebildet werden. Es zeigt sich, dass als Kompensation statt eines derartigen Kompensationsgliedes auch z. B. eine elastische Ausbildung zumindest eines der Gelenkpunkte, z. B. mittels eines elastischen Ringes zwischen den Gelenkpartnern, ausreichend sein kann. Die Positionierung der Kompensation kann grundsätzlich an jedem der vier Gelenkpunkte, insbesondere auch an dem unterseitigem bzw. schienenseitigem Gelenkpunkt erfolgen.
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Durch die zusätzliche Kompensation, insbesondere das Kompensations-Glied, kann weiterhin sogar auch ein Vorteil in der Crash-Kinematik erreicht werden: durch das zusätzliche Gelenkglied kann in Crash-Situationen, in denen das Sitzteil mit Sitzinsassen durch die Trägheit gegenüber den Oberschienen beschleunigt wird, eine Änderung der Drehrichtung der kompensierten Schwinge gegenüber der anderen Schwinge erreicht werden. Somit können die entgegensetzt gerichteten Drehmomente an der vorderen und hinteren Schwinge, die über die Kopplungs-Zahnstange miteinander gekoppelt sind, sich teilweise gegenseitig kompensieren, sodass die Antriebseinheit lediglich die Differenz dieser Crash-bedingten Drehmomente erfährt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Sitzverstellungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht, in unterster Höhenposition;
- 2 eine der Figur entsprechende Darstellung in einer mittleren Höhenposition;
- 3 den Fahrzeugsitz aus 1 und 2 in oberster Höhenposition;
- 4 eine perspektivische Unteransicht des Fahrzeugsitzes aus 1;
- 5 eine Ausschnittsvergrößerung aus 1 mit dem vorderen, linken Zahnrad-Zahnschwingen-Eingriff;
- 6 eine der 5 entsprechende Darstellung in der mittleren Höhenposition aus 2;
- 7 eine der 5 und 6 entsprechende Darstellung der oberen Höhenposition aus 3;
- 8 Darstellungen der Verstellkinematik bei verschiedenen Positionen des Kompensationsgliedes gemäß verschiedener Ausführungsformen; und
- 9 Darstellungen der auftretenden Lasten und Momente bei einem Frontalcrash und Heckcrash.
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Ein Fahrzeugsitz 1 weist eine linke Oberschiene 2a, eine rechte Oberschiene 2b, ein Sitzteil 3 und eine an dem Sitzteil 3 in einer Lehnenachse 4 angelenkte Rückenlehne (Lehnenrahmen) 5 auf. Das Sitzteil 3 kann insbesondere, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, ein linkes Sitzrahmenteil 3a, ein rechtes Sitzrahmenteil 3b und eine die Sitzrahmenteile 3a, 3b verbindende Sitzstruktur 3c aufweisen.
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Weiterhin weist der Fahrzeugsitz 1 eine Antriebseinrichtung 6 für die Höhenverstellung des Sitzteils 3 gegenüber den beiden die untere Sitzanbindung darstellenden Oberschienen 2a, 2b auf, wobei die Antriebseinrichtung 6 dazu dient, eine linke Kopplungs-Zahnstange 8a und eine rechte Kopplungs-Zahnstange 8b anzutreiben.
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Zwischen den Oberschienen 2a, 2b und dem Sitzteil 3 bzw. den Sitzrahmenteilen 3a, 3b sind vordere Schwingen 10a, 10b und hintere Schwingen 11a, 11b angelenkt, wozu die vorderen Schwingen 10a, 10b jeweils in einem schienenseitigen Gelenkpunkt 20 an der jeweiligen Oberschiene 2a, 2b und in einem sitzteilseitigem Gelenkpunkt 21 am Sitzteil 3 angelenkt sind, und entsprechend die die hinteren Schwingen 11a, 11b jeweils in einem schienenseitigen Gelenkpunkt 200 an der jeweiligen Oberschiene 2a, 2b und in einem sitzteilseitigem Gelenkpunkt 210 am Sitzteil 3 angelenkt sind. Die Schwingen 10a, 10b, 11a, 11b weisen jeweils ein Zahnsegment 12 auf, in dem jeweils ein Zahnrad in Eingriff ist, sodass vordere Zahnräder 15a, 15b in den vorderen Schwingen 10a, 10b und hintere Zahnräder 115a, 115b in den hinteren Schwingen 11a, 11b vorgesehen sind.
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Jedes Zahnsegment 12 ist in einem bogenförmigen Langloch 13 ausgebildet, das jeweils das betreffende Zahnrad 15a, b bzw. 115a, b aufnimmt und ein Endstopps definiert, wie insbesondere den Detailvergrößerungen der 5 bis 7 zu entnehmen ist. Die linke Kopplungs-Zahnstange 8a ist mit sowohl dem vorderen linken Zahnrad 15a als auch dem hinteren linken Zahnrad 115a in Eingriff, wozu sie zumindest im Bereich der Zahnräder 15a, 115a entsprechende Zahnbereiche 80a und 81a aufweist. Entsprechend ist die rechte Kopplung-Zahnstange 8b in Eingriff mit sowohl dem vorderen rechten Zahnrad 15b als auch dem hinteren rechten Zahnrad 115b, wozu sie entsprechend Zahnbereiche 80b und 81b aufweist. Vorteilhafterweise liegen die Kopplung-Zahnstangen 8a, 8b auf den Zahnrädern 15a, b, 115a, b; grundsätzlich kann der Eingriff jedoch auch von unten erfolgen. Somit koppelt jede Kopplungs-Zahnstange 8a, 8b jeweils an der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeugsitzes 1 die Drehung der Zahnräder 15a, 115a; 15b, 115b. Die Kopplung-Zahnstangen 8a, 8b werden durch die Antriebseinrichtung 6 in Längsrichtung, d. h. nach vorne oder hinten, längsverstellt und drehen hierbei gleichzeitig sämtliche Zahnräder 15a, 15b; 115a, 115b.
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Die Antriebseinrichtung 6 weist einen Elektromotor 7 auf, hier als Doppel-Ausgangswellen-Motor (DOS, double output shaft) mit zu seinen beiden Seiten in Querrichtung ausgehenden flexiblen Wellen 9a, 9b. Die Wellen 9a, 9b sind an ihrem abtriebsseitigem Ende jeweils in einem linken Spindeltrieb 16a bzw. rechten Spindeltrieb 16b aufgenommen. Der linken Spindeltrieb 16a wandelt die Drehbewegung der linken Welle 9a in eine Längsverstellung einer linken Spindelstange 160a, die mechanisch an die linke Kopplungs-Zahnstange 8a angebunden ist und diese somit in Längsrichtung bzw. X-Richtung und - X-Richtung verstellt. Entsprechend wandelt der rechte Spindeltrieb 16b die Drehbewegung der rechten Welle 9b in eine Längsverstellung einer rechten Spindelstange 160b, die mechanisch an die rechte Kopplungs-Zahnstange 8b gekoppelt ist und diese somit je nach Drehrichtung in Längsrichtung bzw. X-Richtung oder - X-Richtung verstellt.
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Durch den Elektromotor 7 werden somit über die Wellen 9a, 9b, die Spindeltriebe 16a, 16b und die Kopplungs-Zahnstangen 8a, 8b sämtliche vier Zahnräder 15a, 15b und 115a, 115b gleichzeitig gedreht, sodass diese in ihren jeweiligen Zahnsegmenten 12 ablaufen und die Schwingen 10a, 10b; 11a, 11b gleichzeitig schwenken.
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An jeder Seite des Fahrzeugsitzes 1 wird somit durch die vordere Schwinge 10a, b und hintere Schwinge 11a, b sowie deren Gelenkpunkte 20, 21, 200, 210 ein Vier-Gelenk-System bzw. Vier-Stangen-System gebildet, das zur Veranschaulichung in 2 durch gestrichelte Linien A, B, C D eingezeichnet ist: an der vorderen Schwinge 10b wird zwischen dem schienenseitigen Gelenkpunkt 20 und dem sitzseitigem Gelenkpunkt 21 eine durch eine strichpunktierte Linie gezeichnete vordere Stange A bzw. Seite des Vierecks ausgebildet; entsprechend wird an der hinteren Schwinge 11b zwischen schienenseitigen Gelenkpunkt 200 und dem sitzseitigem Gelenkpunkt 210 ein hintere Stange B ausgebildet. Das Vier-Gelenk-System bzw. Vier-Stangen-System wird entsprechend durch die weiteren Verbindungslinien C zwischen den beiden schienenseitigen Gelenkpunkten 20, 200 und D zwischen den beiden sitzteilseitigen Gelenkpunkten 21, 210 vervollständigt. Durch die Gelenkpunkte 20, 21, 200, 210 kann hierbei insbesondere ein Parallelogramm ausgebildet werden; es kann jedoch z. B. die Verbindungslinie B auch etwas länger als die vordere Verbindungslinie A sein, sodass ein Viereck ausgebildet wird, das zusätzlich zu der Höheverstellung des Sitzteils 3 eine leichte Schwenkbewegung durchführt. Durch die rechte Kopplungs-Zahnstange 8b ist dieses Viergelenk 20, 21, 200, 210 bzw. Viereck A, B, C und D starr in seiner Verstellbewegung gekoppelt bzw. synchronisiert.
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Da die Verstellbewegung eines derartigen Vier-Gelenk-Systems mit zwei Antriebseingriffen überbestimmt ist, kann eine direkte Ankopplung der unteren Gelenkpunkte 20, 200 an die rechte Oberschiene 2b grundsätzlich zu einem Klemmen führen. Daher ist ein Kompensations-Glied 22 zwischen dem schienenseitigen Gelenkpunkt 20 und einem unterem Gelenkpunkt 23, der an der Oberschiene 2a angebracht ist, vorgesehen, wobei eine entsprechende Schwenkbewegung des Kompensations-Gliedes 22 einen weiteren Freiheitsgrad darstellt. Grundsätzlich ist die Anbringung jeweils eines einzigen derartigen Kompensations-Glied 22 an jeder Seite ausreichend; das Kompensations-Glied 22 kann hierbei an der vorderen Schwinge 10a, 10b oder grundsätzlich auch an der hinteren Schwinge 11a, 11b vorgesehen sein, wie nachfolgend mit Bezug zu 8 gezeigt. Die jeweils andere Schwinge kann mit ihrem schienenseitigen Gelenkpunkt 200 bzw. 20 direkt an der Oberschiene 8a oder 8b angelenkt sein. Die Schwenkbewegung des Kompensations-Gliedes 22 hängt insbesondere von den Übersetzungsverhältnissen des vorderen Zahnrad-Zahnsegment-Eingriffs und des hinteren Zahnrad-Zahnsegment-Eingriffs ab und ist vorteilhafterweise durch Endstopps begrenzt, um bei Crash-Bedingungen die auftretenden hohen Lasten aufzunehmen. Hierbei zeigt sich, dass die Schwenkbewegung des Kompensations-Gliedes 22 am vorderen schienenseitigen Gelenkpunkt 20 während einer vollständigen Verstellung zwischen den 1 bis 3 auf Werte unter 0,1 mm reduziert werden kann, insbesondere bei günstiger bzw. gleichmäßiger Auslegung der Zahnrad-Zahnsegment-Eingriffe. Bei einem derartigen auf geringe Kompensation ausgelegten Getriebesystem kann das zusätzliche Kompensations-Glied 22 auch durch eine direkte Anbindung des schienenseitigen Gelenkpunkts 20 an der Oberschiene 8a, d. h. einen einzigen Gelenkpunkt, der die Gelenkpunkte 20, 23 kombiniert, ersetzt werden. Die Variation im Abstand der Gelenkpunkte 20 und 200 kann gemäß einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung alleine durch die Elastizität des Systems, insbesondere durch entsprechende elastische Elemente, z. B. die Ausbildung eines Gelenkpunkts, insbesondere des vorderen schienenseitigen Gelenkpunkts 20 erreicht werden. So kann z. B. ein Gummiring oder ein anderes elastisches Element um den schienenseitigen Gelenkpunkt 20 vorgesehen sein, der die erforderliche Elastizität aufweist.
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8 zeigt alternative Ausführungsformen bzw. Ausbildungen, bei denen das Kompensations-Glied 22 an einem der Gelenkpunkte 20, 21, 200, 210 vorgesehen ist, wobei bei jeder dieser Ausbildungen das Kompensations-Glied 22 wiederum durch eine entsprechende elastische Ausbildung des jeweiligen Gelenkpunktes entfallen kann.
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Der Einsatz elastischer Wellen 9a, 9b verhindert hierbei auch ein Klemmen bei toleranzbedingten ungleichen Verstellungen an der linken und rechten Seite.
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Durch die Kopplung jedes vorderen und hinteren Zahnrad- Zahnsegment-Getriebes über eine Kopplungs-Zahnstange 8a, 8b kann jedes der Vier-Gelenk-Systeme 20, 21, 200, 210 bzw. der Vierecke oder Vier-Stangen-Systeme A, B, C, D vorteilhafterweise auch durch die Totpunkte der Verstellungen laufen: Grundsätzlich bildet in den meisten Höhenpositionen gemäß 2 und 3 der schienenseitige Gelenkpunkt 20, 200 jeder Schwinge 10a, b und 11a, b den unteren Gelenkpunkt und der sitzteilseitige Gelenkpunkt 21, 210 entsprechend den oberen Gelenkpunkt. In den unteren Höhenpositionen kann vorteilhafterweise gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung der sitzteilseitige Gelenkpunkt 21 und 210 jedoch auch unter den schienenseitigen Gelenkpunkt 20, 200 einer oder beider Schwingen 10a, b und 11a, b wandern. Bei Antrieb lediglich eines Zahnrad-Zahnsegment-Eingriffs z. B. des vorderen Getriebes aus dem vorderen Zahnrad 15b (und entsprechend an der linken Seite dem vorderen Zahnrad 15a) in dem Zahnsegment 12 würde eine nachfolgende Verstellung, d. h. eine Längsverstellung einer Zahnstange mit dem Zahnsegment 80a, das entsprechend das vordere Zahnrad 15a dreht, nur in 1 und 2 in definierter Weise die beiden Schwingen in der richtigen Richtung schwenken, so dass das Sitzteil 3 die anderen Schwingen nachzieht oder schleppt; in 1 hingegen, in der die sitzseitigen Gelenkpunkte 21 und 210 unter die schienenseitigen Gelenkpunkte 20, 200 geschwenkt sind, würde eine derartige nachfolgende Verstellung durch Nachziehen zu einem inversem Drehmoment auf die jeweilige passive Schwinge 11a bzw. 11b führen. Durch die Kopplung der Zahngetriebe, d. h. des vorderen Zahngetriebes aus dem vorderen Zahnrad 15b in dem Zahnsegment 12 und dem hinteren Zahnrad 115b in dem Zahnsegment 12, wird hier jedoch in eindeutiger Weise die Schwenkbewegung definiert. Somit kann bewusst eine Auslegung erfolgen kann, bei der gemäß 1 die sitzteilseitigen Gelenkpunkte 21, 210 unter die schienenseitigen Gelenkpunkte 20, 200 wandern können. Somit wird ein größerer Hub der Höhenverstellung, bei begrenztem Stauraum für die Schwingen 10a, b, 11a, b und somit eine kompakte und materialsparende Ausbildung ermöglicht, d. h. eine Verringerung der Package-Dimensionierung.
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Auch kann entsprechend das Sitzteil 3 hier weiter abgesenkt werden, an anderen Stellen des Chassis des Fahrzeugs 1 hingegen entsprechender Bauraum für weitere Elemente vorgesehen sein.
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Alternativ zu dem in 1 bis 7 gezeigten Antriebs kann ein Antrieb auch z. B. gemäß 9 über einen weiteren, z. B. mittleren Zahnbereich 82a an der Kopplungs-Zahnstange 8a und entsprechend an der Kopplungs-Zahnstange 8b, und ein weiteres Antriebs-Zahnrad 215a, 215b erfolgen, sodass hier z. B. der Elektromotor 7 mittig unterhalb des Sitzteils 3 vorgesehen sein kann. Somit können die Spindeltriebe 16a, 16b entfallen. Gemäß der Ausbildung der gezeigten Ausführungsform kann jedoch die Antriebseinheit 6 mit dem Elektromotor 7 in Längsrichtung beliebig entfernt, d.h. insbesondere nach vorne oder hinten positioniert werden, so dass auch hier Package-Vorteile erreicht werden und der mittlere Raum zwischen Sitzteil 3 und den Oberschienen 2a, 2b freigehalten werden kann.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass gemäß 9 durch die Anbindung der vorderen Schwingen 10a, 10b an die Oberschienen 2a, 2b über jeweils ein Kompensations-Glied 22 in Frontal- und Heck-Crash-Situationen, die auf die vordere Schwinge 10a, b und hintere Schwinge 11a, b einwirkenden Lasten bzw. Drehmomenten entgegen gesetzt sind, da die indirekte Anlenkung über das Kompensations-Glied 22 entsprechend zu einer anderen Schwenkkinematik führt und somit sich diese Lasten zumindest teilweise kompensieren, sodass die Antriebseinrichtung 6 letztlich nur die Differenz der beiden einwirkenden Momente sieht, sodass eine hohe Crash-Sicherheit erreicht bzw. auch die crash-sichere Dimensionierung dieser Bauteile verringert werden kann.
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Weiterhin wird eine Verriegelung in jedem Zahnrad-Zahnsegment-Getriebe, d. h. an jeden der vier Höhenverstellungen des Sitzteils 3 möglich, sodass die einwirkenden Belastungen gleichmäßig verteilt sind und die gleichmäßige Belastung der Komponenten zu einem eine hohe Sicherheit gibt und weiterhin auch aus Gewichts-Package- und Kostensicht eine kleinere Dimensionierung und somit Vorteile bringt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2a
- linke Oberschiene
- 2b
- rechte Oberschiene
- 3
- Sitzteil
- 3a
- linkes Sitzrahmenteil
- 3b
- rechtes Sitzrahmenteil
- 3c
- Stizstruktur, die die Sitzrahmenteile 3a, 3b verbindet
- 4
- Lehnachse
- 5
- Rückenlehne
- 6
- Antriebseinrichtung
- 7
- Elektromotor, z. B. DOS-Motor
- 8a
- linke Kopplungs-Zahnstange
- 8b
- rechte Kopplungs-Zahnstange
- 9a
- linke Welle
- 9b
- rechte Welle
- 10a
- linke vordere Schwinge
- 10b
- rechte vordere Schwinge
- 11a
- linke hintere Schwinge
- 11b
- rechte hintere Schwinge
- 12
- Zahnsegment
- 13
- bogenförmiges Langloch in den Schwingen 10a, 10b, 11a, 11b, das das jeweilige Zahnrad 15a, 15b; 115a, 115b aufnimmt und einen Endstopp sicherstellt
- 15a
- linkes vorderes Zahnrad
- 15b
- rechtes vorderes Zahnrad
- 115a
- linkes hinteres Zahnrad
- 115b
- rechtes hinteres Zahnrad
- 16a
- linker Spindeltrieb
- 16b
- rechter Spindeltrieb
- 160a
- linke Spindelstange
- 160b
- rechte Spindelstange
- 20
- schienenseitiger Gelenkpunkt der vorderen Schwinge 10a, b
- 21
- sitzseitiger Gelenkpunkt der vorderen Schwinge 10a, b
- 21a
- sitzseitiger Zwischen-Gelenkpunkt bei zusätzlichem Kompensations-Glied 22
- 200
- schienenseitiger Gelenkpunkt der hinteren Schwinge 11a, b
- 210
- sitzseitiger Gelenkpunkt der hinteren Schwinge 11a, b
- 210a
- sitzseitiger Zwischen-Gelenkpunkt bei zusätzlichem Kompensations-Glied 22
- 22
- Kompensations-Glied
- 23
- unterer Gelenkpunkt des Kompensations-Gliedes 22
- 30
- Sitzverstelleinrichtung
- 80a
- vorderer Zahnbereich der Kopplungs-Zahnstange 8a, 8b
- 81a
- hinterer Zahnbereich der Kopplungs-Zahnstange 8a , 8b
- A, B, C, D
- Seiten des Viergelenks 20, 21, 210, 200
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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