DE3915816A1 - Vorrichtung zur laengsverstellung eines sitzes, insbesondere eines kraftfahrzeugsitzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus dem DS-GM 86 21 622.8 ist eine Vorrichtung zur Längs­ verstellung eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, die zwei ineinandergreifende Schienen aufweist, die zur Längsver­ stellung des auf einer Schiene befestigten Kraftfahrzeug­ sitzes über eine Verstelleinrichtung gegeneinander ver­ schiebbar sind. Die Verstelleinrichtung besteht im wesent­ lichen aus einer mit der innenliegenden Schiene verbunde­ nen Antriebseinrichtung, deren Ritzelwelle in eine mit der außenliegenden Schiene verbundene Zahnstange eingreift.

Die Längsverstellung erfolgt durch den Eingriff der dre­ henden Ritzelwelle in die Zahnstange. Um den Eingriff auch bei außergewöhnlich hohen, etwa unfallbedingten Belastun­ gen aufrechtzuerhalten und die Biegebelastung der Ritzel­ welle zu begrenzen, sind beidseitig neben der Ritzelwelle mit der innenliegenden Schiene verbundene Abstützbacken angeordnet. Diese Abstützbacken dienen der Momentenabstüt­ zung der Ritzelwelle bei in Längsrichtung auf die Schienen wirkender Belastung, die wegen des Eingriffs der Zahnstan­ ge in die Ritzelwelle diese mit einem in der Horizontale­ bene wirkenden Biegemoment belastet.

Um bei quer zu den Führungsschienen wirkender Belastung zu verhindern, daß die Ritzelwelle und die Zahnstange außer Eingriff kommen, ist innen an der außenliegenden Schiene ein längs in der Schiene verlaufender Steg vorgesehen, der in vertikaler Richtung einen Anschlag für das freie Ende der Ritzelwelle bildet.

Die bekannten Maßnahmen zur Begrenzung der Biegebelastung der Ritzelwelle sowie zur Sicherstellung des Eingriffs zwischen Ritzelwelle und Zahnstange auch bei extremen Be­ lastungen erfordern konstruktive Änderungen sowohl an der innenliegenden, nämlich Abstützbacken, als auch an der au­ ßenliegenden Schiene, nämlich einen Steg, deren Realisie­ rung zum Teil mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.

Besonders die Anordnung von Stützbacken, die beidseitig des Ritzels mit der innenliegenden Schiene verbunden sind, bringt erhebliche Fertigungsprobleme mit sich, da das üb­ licherweise zur Herstellung von Führungsschienen einge­ setzte Stranggußverfahren keine Möglichkeiten bietet, die Stützbacken zusammen mit den Schienen im selben Arbeits­ gang herzustellen. Demnach müssen solche Stützbacken nach­ träglich montiert werden. Eine stegartige Ausbildung der Stützbacken, die zwar eine Herstellung im Stranggußverfah­ ren ermöglicht, hätte den Nachteil einer erheblichen Ge­ wichtszunahme der Schiene.

Die Realisierung der Abstützfunktion durch voneinander un­ abhängige, getrennte Abstützorgane, nämlich mit der innen­ liegenden Schiene verbundenen Abstützbacken zur horizonta­ len Abstützung und einem längs der außenliegenden Schiene verlaufenden Steg zur vertikalen Abstützung der Ritzelwel­ le, macht einen kompakten Aufbau unmöglich. Zudem wird durch die unterschiedlichen Abstützorgane, die jeweils in einer besonderen Position zum Ritzel angeordnet sein müs­ sen, die Montage der Verstelleinrichtung erheblich er­ schwert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei­ ne Längsverstellvorrichtung der eingangs genannten Art durch eine Abstützvorrichtung zu verbessern, die sowohl den Eingriff zwischen Ritzel und Zahnstange bei extremer Bela­ stung sichert als auch die Biegebelastung der Ritzelwelle begrenzt, die einfach herstellbar und kompakt aufgebaut ist und eine einfache Montage der Längsverstellvorrichtung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Abstützvor­ richtung zu schaffen, die durch Funktionsintegration so­ wohl die horizontale als auch die vertikale Abstützung der Ritzelwelle ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Anord­ nung einer mindestens eine horizontale und eine vertikale Stützfläche aufweisenden Längsführung an der Unterschiene ist sowohl die horizontale als auch die vertikale Abstüt­ zung der Ritzelwelle in einem Bauteil ermöglicht.

Dieser kompakte Aufbau kommt besonders der einfachen Mon­ tage zugute, da die Ritzelwelle mit ihrem freien Ende ein­ fach in die Längsführung einzuführen ist. Die Integration der Längsführung in die Unterschiene bietet die Möglich­ keit, die Längsführung zusammen mit der Unterschiene in einem Arbeitsgang, etwa im Stranggußverfahren, herzustel­ len.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Längsführung zwei horizontale und eine vertikale Stützfläche auf, wobei ein das freie Ende der Ritzelwelle bildender Zapfen mit geringem radialen und axialen Spiel von der Längsführung aufgenommen wird.

Durch die beidseitigen horizontalen Stützflächen wird nicht nur ein Abheben des Ritzels von der Zahnstange in­ folge einer vertikalen Belastung verhindert, sondern auch ausgeschlossen, daß sich das Ritzel infolge einer entge­ gengesetzten Querbelastung in die Zahnstange einarbeitet. Der Achsabstand zwischen dem Ritzel und der Zahnstange ist abgesehen von geringen Abweichungen, die innerhalb des ra­ dialen Spiels zwischen dem Zapfen und der Längsführung liegen, unabhängig von dem Richtungssinn einer quer zu den Schienen verlaufenden Belastung festgelegt. Das geringe axiale Spiel zwischen dem Zapfen und der vertikalen Stütz­ fläche ermöglicht nur eine entsprechend geringe Biegung der Ritzelwelle infolge längs zu den Schienen wirkender Belastung, so daß die Belastung im wesentlichen von der Unterschiene und nicht von der Ritzelwelle aufgenommen werden muß.

Vorteilhafterweise ist die Längsführung mit einem Gleit­ einsatz versehen, dessen Gleitleisten zumindest an den ho­ rizontalen Stützflächen anliegen und den Zapfen der Rit­ zelwelle zwischen sich aufnehmen.

Durch den Gleiteinsatz ist eine im wesentlichen reibungs­ freie Abstützung der Ritzelwelle in der Längsführung er­ möglicht. Hierdurch besteht die Möglichkeit, ohne große Reibungsverluste die Längsführung zur ständigen Abstützung der Ritzelwelle zu nutzen, also auch unter normalen Bela­ stungsbedingungen. Demnach läßt sich ein unter allen Be­ dingungen konstanter Achsabstand einstellen, der einen gleichmäßigen Leichtlauf des Antriebs ermöglicht und auf­ grund des konstanten Überdeckungsgrads der Verzahnung eine materialeinsparende Dimensionierung von Ritzel und Zahn­ stange ermöglicht.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Vertikalstege und Horizontalstege aufweisenden Ober­ schiene und Unterschiene U-förmig ausgebildet, wobei die Längsführung im Vertikalsteg der von der Oberschiene form­ schlüssig umgriffenen Unterschiene angeordnet ist.

Hierbei erfolgt der Formschluß vorzugsweise über ineinan­ dergreifende Verhakungsorgane, die jeweils an den Verti­ kalstegen der Unterschiene und der Oberschiene angeordnet sind. Dieser besondere Aufbau der Schienen ermöglicht die Integration der Längsführung in einen ohnehin zur Anord­ nung der Verhakungsorgane erforderlichen Vertikalsteg, so daß zur Anordnung der Längsführung kein zusätzlicher, das Schienengewicht vergrößernder Vertikalsteg erforderlich ist.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden anhand der nachfolgenden Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsverstellvorrichtung mit einer Längsfüh­ rung im Querschnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Schienenführung mit einem in die Längsführung eingesetzten Gleitein­ satz und

Fig. 3 den Querschnitt gemäß Fig. 2 mit einem geänder­ ten Gleiteinsatz.

Fig. 1 zeigt eine Längsverstellvorrichtung 1 zur Längs­ verstellung eines Kraftfahrzeugsitzes im Bereich einer An­ triebsvorrichtung 2.

Die Antriebsvorrichtung 2 weist ein Gehäuse 3 zur Aufnahme eines über eine Schneckenwelle 4 angetriebenen Schnecken­ rads 5 auf. Das Schneckenrad 5 ist auf einer Ritzelwelle 6 angeordnet, die bereichsweise als Ritzel 7 ausgebildet ist. Das Gehäuse 3 der Antriebsvorrichtung 2 ist über eine Flanschverbindung 8 mit einer Oberschiene 8 verbunden, so daß die Ritzelwelle 6 mit dem Ritzel 7 durch eine Ausneh­ mung 10 in den Innenraum der Oberschiene 8 hineinreicht.

Die Oberschiene 8 ist gegenüber der Unterschiene 12 über eine Linearführung 13 längsverschiebbar. Sowohl die Unter­ schiene 12 als auch die Oberschiene 9 sind im wesentlichen U-förmig ausgebildet und weisen jeweils einen Horizontal­ steg 11, 35 und zwei Vertikalstege 14, 15; 36, 37 auf.

An den Vertikalstegen 14, 15; 36, 37 sind Verhakungsorgane 40 bis 42 bzw. 50 bis 52 angeordnet, die ineinandergrei­ fen, so daß die die Unterschiene 12 umgreifende Oberschie­ ne 9 lediglich in Längsrichtung zur Unterschiene 12 ver­ schiebbar ist. Dabei ist unter gegenseitiger Anlage der entsprechenden Vertikalstege 14, 15; 36, 37 ein eine im wesentlichen quadratische Querschnittsfläche aufweisender Innenraum gebildet. Die in dem Innenraum angeordnete Zahn­ stange 17 ist über ein Aufnahmeteil 16 auf der Innenseite des Horizontalstegs 11 der Unterschiene 12 befestigt und steht mit dem Ritzel 7 der Ritzelwelle 6 im Eingriff, so daß die Unterschiene 12 gegenüber der Oberschiene 9 über die Antriebsvorrichtung 2 längsverfahrbar ist.

Erfindungsgemäß weist die Unterschiene 12 eine Längsfüh­ rung 18 auf. Die Längsführung 18 ist auf der Innenseite des Vertikalstegs 15 der Unterschiene 12 angeordnet und nimmt U-förmig umschließend einen das freie Ende der Rit­ zelwelle 6 bildenden Zapfen 18 auf. Die radial, beidseitig des Zapfens 19 angeordneten horizontalen Stützflächen 20, 21 nehmen den Zapfen 19 mit geringem radialen Spiel auf.

Hierdurch ist sichergestellt, daß selbst große Querbela­ stungen in Richtung des Doppelpfeils 22 lediglich zu ge­ ringen vertikalen Durchbiegungen der Ritzelwelle 6 führen. Die Durchbiegung im Bereich der Längsführung kann maximal den Wert des radialen Spiels annehmen. Größere Belastungen müssen also nicht von der Ritzelwelle 6 aufgenommen wer­ den, sondern werden in die Unterschiene 12 abgeleitet.

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß wegen der möglichen Anlage des Zapfens 19 an der Stützfläche 20 das Ritzel 7 und die Zahnstange 17 nicht außer Eingriff kommen können und wegen der möglichen Anlage des Zapfens 19 an der Stützfläche 21 eine übermäßige Belastung im Eingriff zwischen dem Ritzel 7 und der Zahnstange 17 ausgeschlossen ist.

Zur horizontalen Abstützung der Ritzelwelle 6 weist die Längsführung 18 eine vertikale Stützfläche 23 auf, die mit geringem axialen Abstand von einer Stirnfläche 24 des Zap­ fens 18 angeordnet ist. Bei einer horizontalen Verformung der Ritzelwelle 6 infolge einer Längsbelastung der Längs­ verstelleinrichtung 1 liegt die maximale horizontale Durchbiegung der Ritzelwelle 6 im Bereich des axialen Spiels zwischen der Stirnfläche 24 des Zapfens 19 und der vertikalen Stützfläche 23. Nach Erreichen dieser maximalen Durchbiegung stützt sich die Ritzelwelle 6 mit dem Zapfen 19 an der vertikalen Stützfläche 23 ab, so daß die Bela­ stung von der Unterschiene 12 aufgenommen wird.

Die Längsführung 18 ist zusammen mit den Verhakungsorganen 40...42 der Unterschiene 12 in deren Vertikalsteg 15 ange­ ordnet und wirkt in gleicher Weise wie die Verhakungsorga­ ne 40...42 durch den Eingriff des Zapfens 19 einem mögli­ chen Auseinanderreißen von Oberschiene 9 und Unterschiene 12 entgegen. Infolge der vorteilhaften Anordnung der Längsführung 18 im Vertikalsteg 15 bildet die Ritzelwelle 6 quasi eine versteifende Traverse für das aus Unterschie­ ne 12 und Oberschiene 9 bestehende geschlossene Profil.

Fig. 2 zeigt einen in eine Längsführung 25 eingesetzten Gleiteinsatz 26, der aus zwei in den hier nicht darge­ stellten Endbereichen der Unterschiene 12 miteinander ver­ bundenen Gleitleisten 27 und 28 besteht. Die der Umfangs­ fläche des Zapfens 19 zugewandten Oberflächen der Gleit­ leisten 27, 28 bilden Stützflächen 29, 30. Die Anordnung der Gleitleisten 27, 28 in der Längsführung 25 ermöglicht eine auch während des normalen Betriebs der Längsverstell­ vorrichtung 1 permanente im wesentlichen reibungsfreie vertikale Abstützung. Hierdurch wird auch eine erhöhte Be­ lastung der im Eingriff befindlichen Zähne des Ritzels 7 und der Zahnstange 17, etwa bei besonders hoher vertikaler Sitzbelastung, vermieden.

Natürlich ist es auch denkbar, den Gleiteinsatz als hier nicht näher dargestellten Gleitstein auszubilden, der über eine Aufnahmebohrung mit dem Zapfen 19 der Ritzelwelle 6 verbunden ist und zusammen mit dem Zapfen 19 in der Längs­ führung geführt ist.

Fig. 3 zeigt einen in eine Längsführung 31 eingesetzten Gleiteinsatz 32, der neben den Gleitleisten 27, 28 einen in der Längsführung 31 verlaufenden vertikalen Anlaufsteg 33 aufweist. Der Anlaufsteg 33 weist eine vertikale Stütz­ fläche 34 auf. Durch die Verwendung des Anlaufstegs 33 ist es möglich, wesentlich belastbarere Materialien als die normalerweise zur Herstellung der Schienen im Strangguß­ verfahren verwendeten in die Längsführung 31 einzusetzen. Hierdurch kann ein Ausbeulen oder Einreißen der Unter­ schiene 12 infolge eines starken horizontalen Verkantens der Ritzelwelle 6 in der Längsführung 31 ausgeschlossen werden. Ebenso kann durch eine entsprechende Dimensionie­ rung des Gleiteinsatzes 32 die durch eine Belastung her­ vorgerufene Flächenpressung zwischen der Unterschiene 12 und dem Gleiteinsatz 32 soweit verringert werden, daß eine örtliche Verformung der Unterschiene 12 verhindert wird.

Natürlich ist es auch denkbar, statt der Gleitleisten und des Anlaufstegs eines Gleiteinsatzes eine entsprechende Beschichtung der Stützflächen in der Längsführung vorzuse­ hen. Hierbei könnte zur Beschichtung der horiziontalen Stützflächen eine druckfeste Kunststoffbeschichtung und für die vertikale Stützfläche eine abriebfeste Metall- oder Kunststoffbeschichtung vorgesehen werden.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbei­ spiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Längsverstellung eines Sitzes, insbe­ sondere eines Kraftfahrzeugsitzes, mit mindestens einer Oberschiene und einer Unterschiene, die ineinandergreifend eine Schienenführung bilden, und einer der Oberschiene zu­ geordneten Antriebsvorrichtung mit einem auf einer Ritzel­ welle angeordneten Ritzel, welches in eine an der Unter­ schiene angeordnete, längs der Unterschiene verlaufende Zahnstange eingreift, wobei eine Abstützvorrichtung zur Abstützung des fliegend gelagerten Ritzels vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine die Ritzelwelle (6) zumindest teilweise aufnehmende, mindestens eine horizontale und eine vertikale Stützfläche (20, 21; 29, 30; 34) aufweisende integrale Längsführung (18, 25, 31) in der Unterschiene (12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsführung (18, 25, 31) zwei horizontale und eine vertikale Stützfläche (20, 21; 23) aufweist und einen das freie Ende der Ritzelwelle (6) bildenden Zapfen (18) mit geringem radialen und axia­ len Spiel aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung (25, 31) mit einem Gleiteinsatz (26, 32) versehen ist, dessen Gleitleisten (27, 28) den Zapfen (18) zwischen sich auf­ nehmen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleiteinsatz (32) einen eine vertikale Stützfläche (34) bildenden Anlaufsteg (33) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ tikalstege (14, 15; 36, 37) und Horizontalstege (11, 35) aufweisenden Oberschiene (8) und Unterschiene (12) U-för­ mig ausgebildet sind, wobei die Längsführung (18, 25, 31) im Vertikalsteg (15) der von der Oberschiene (9) form­ schlüssig umgriffenen Unterschiene (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vertikalstege (14, 15) der Unterschiene (12) und die Vertikalstege (36, 37) der Oberschiene (9) ineinandergreifende Verhakungsorgane (40..42; 50..52) aufweisen.