DE3936164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Längsverstel­ lung eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem DE-GM 86 21 622 ist eine derartige Vorrichtung zur Längsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, die aus einer mit dem Kraftfahrzeugsitz verbundenen Ober­ schiene und einer mit dem Kraftfahrzeugchassis verbundenen Unterschiene besteht, die ineinandergreifend eine Schie­ nenführung bilden und zur Längsverstellung des Kraftfahr­ zeugsitzes über eine Verstelleinrichtung gegeneinander verschiebbar sind. Die Verstelleinrichtung besteht im we­ sentlichen aus einer mit der Oberschiene verbundenen An­ triebsvorrichtung mit einem auf einer Ritzelwelle angeord­ neten Ritzel und einer längs der Unterschiene verlaufenden und mit dieser verbundenen Zahnstange, in die das Ritzel zur Längsverstellung des Kraftfahrzeugsitzes eingreift.

Um den Eingriff des Ritzels in die Zahnstange auch bei ho­ hen, insbesondere unfallbedingten Belastungen aufrechtzu­ erhalten und die Biegebelastung der Ritzelwelle zu begren­ zen, sind beidseitig neben der Ritzelwelle mit der Unter­ schiene verbundene Abstützbacken vorgesehen, die der Mo­ mentenabstützung der Ritzelwelle bei in Längsrichtung auf die Ober- und Unterschiene wirkender Belastung dienen.

Zusätzlich ist an der Unterschiene ein Vorsprung vorgese­ hen, der in vertikaler Richtung einen Anschlag für den Ritzelzapfen bzw. das freie, fliegende Ende der Ritzelwel­ le bildet um quer zu der Ober- und Unterschiene wirkende Belastungen und damit zu verhindern, daß die Ritzelwelle und die Zahnstange außer Eingriff kommen.

Die bekannte Vorrichtung bildet jedoch nur eine Abstützung des Ritzelzapfens in vertikaler Richtung und verhindert somit eine Trennung von Ritzel und Zahnstange aufgrund starker Verformungskräfte, sie bildet jedoch keine Abstüt­ zung in horizontaler Richtung bzw. in Längsrichtung der Längsverstelleinrichtung für Kraftfahrzeugsitze. Das freie Ende der Ritzelwelle bzw. der Ritzelzapfen sind somit wei­ terhin fliegend gelagert und nicht exakt geführt.

Aus der DE-OS 36 23 007 ist eine Vorrichtung zur Längsver­ stellung eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer mit dem Fahr­ zeugboden verbundenen Führungsschiene und einer an dieser längsverschieblich geführten, mit dem Kraftfahrzeugsitz verbundenen Gleitschiene bekannt. Zur spielfreien und rei­ bungsarmen Lagerung der mit dem Fahrzeugsitz verbundenen Gleitschiene an der mit dem Kraftfahrzeugchassis verbunde­ nen Führungsschiene ist ein aus Kunststoff gefertigtes Gleitelement vorgesehen, dessen der Lauffläche der Gleit­ schiene zugekehrte Gleitfläche durch eine Mehrzahl von einstückig mit dem Gleitelement ausgebildeten federnach­ giebigen Zungen gebildet ist.

Dieses bekannte Gleitelement dient jedoch nicht zur Ab­ stützung eines Ritzelzapfens sondern zur unmittelbaren La­ gerung des in Längsrichtung gegeneinander verschiebbaren Schienenpaares.

Die DE-OS 34 19 854 beschreibt eine Längsverstellvorrichtung für Kraftfahrzeuge, deren Ausreißfestigkeit durch eine Umgrifflasche, die die Zahnstange untergreift und zu beiden Seiten Haltebereiche aufweist. Dabei ist der eine Haltebereich über eine Öffnung in einen Fortsatz der Ritzelwelle eingehängt.

Von Nachteil ist bei dieser Lösung, daß die zu umgreifende Zahnzange nicht in einfacher Weise am Boden montiert werden kann. Crash-Kräfte würden zu sehr hohen Biegebelastungen der die Zahnstange tragenden Bolzen führen und eine große Gefahr für ihr Ausreißen verursachen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Längsverstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl einen ständigen Eingriff zwischen Ritzel und Zahnstange auch bei extremen Belastungen sicherstellt als auch eine definierte Führung des Ritzelzapfens im Normalbetrieb gewährleistet.

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

Danach besteht die Abstützanordnung für den Ritzelzapfen aus einer in der Unterschiene ausgebildeten und in Verschieberichtung der Schienenführung verlaufenden Längsführung und aus einem in dieser gelagerten Gleitstein. Der Gleitstein weist eine Lageröffnung zur Aufnahme des Ritzelzapfens auf.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt einen ständigen Eingriff zwischen Ritzel und Zahnstange auch bei extremen, unfallbedingten Belastungen sicher und gewährleistet gleichzeitig eine definierte, exakte Führung des Ritzelzapfens bei der Längsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes. Zugleich wird eine einfache Montage der Längsverstellvorrichtung und Herstellung der Einzelteile der Längsverstellvorrichtung ermöglicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch einen im Gleitstein in Verschiebevorrichtung der Vorrichtung schwenkbar gelagerten Ritzelzapfen gekennzeichnet. Dazu ist die Lageröffnung des Gleitsteins bezüglich der Verschieberichtung vorzugsweise konisch ausgebildet. Aber auch eine langlochartige Lagerbohrung kann den erfindungsgemäßen Zweck erfüllen.

Da bei einem Gleitstein mit zylindrischer Lagerbohrung zur Aufnahme des Ritzelzapfens bei einer unfallbedingten Belastung der Lagerzapfen um die Symmetrieachse des Gleitsteins schwenkt und dadurch den Gleitstein sprengen kann, was zu einer Achsabstandsvergrößerung und dadurch zu einer ungenügenden Überdeckung von Ritzel und Zahnstange führen kann, so daß die Haltbarkeit des Längsverstellsystems nach einem Crash nicht mehr gewährleistet ist, wird durch die konische Lageröffnung bzw. durch deren vergrößerte Längsachse die Gewähr dafür geboten, daß der Ritzelzapfen in der Lagerbohrung eine Schwenkbewegung ausführen kann.

Damit wird ein Verspannen des Ritzelzapfens und der Lagerbohrung auch während des Normalbetriebes vermieden und somit eine sichere Funktion des Längsverstellsystems gewährleistet. Gleichzeitig wird in Richtung der Hochachse des Gleitsteins durch die zylindrische Ausführung der Lagerbohrung eine gute Lagerung des Ritzelzapfens im Gleitstein sichergestellt.

Sowohl der konische Querschnittsverlauf als auch die Langlochausführung gewährleisten einen hinreichenden Bewegungsspielraum des Ritzelzapfens bei extremer Belastung, wie in einem Crash-Fall, während gleichzeitig die zylindrische Hochachse einen definierten Eingriff von Ritzel und Zahnstange gewährleistet.

Vorteilhafterweise ist die Lagerbohrung auf der dem Ritzel abgewandten Seite des Gleitsteins zylindrisch ausgebildet, wobei der zylindrische Teil der Lagerbohrung etwa ein Drittel der Länge der Lagerbohrung beträgt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Langlochteil oder das konische Teil der Lagerbohrung mit einem bei Ex­ trembelastung des Ritzelzapfens nachgiebigen Werkstoff bis zur Größe einer Zylinderbohrung zur Aufnahme des Ritzel­ zapfens ausgefüllt, so daß im Normalfall auch in Längs­ richtung eine definierte Führung des Ritzelzapfens gewähr­ leistet ist, im Crash-Fall aber durch die Nachgiebigkeit des Werkstoffes ein Ausweichen des Ritzelzapfens im Gleit­ stein ermöglicht wird, so daß der Gleitstein bei extremer Belastung nicht zerstört und damit das Längsverstellsystem außer Betrieb gesetzt wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Längsverstellvor­ richtung für Kraftfahrzeugsitze;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Gleitsteins;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Gleitsteins gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Gleitstein entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3.

Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Längsverstell­ vorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes besteht aus einer mit ihrer Oberseite 21 mit einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugsitz verbundenen Oberschiene 2, die eine mit ihrer Unterseite 41 mit dem Kraftfahrzeugchassis verbunde­ ne Unterschiene 4 umgreift. Die Oberschiene 2 ist auf der Unterschiene 4 in Längsrichtung gleitend verschiebbar, wo­ bei ein Kugellager 7 die Gleitbewegung unterstützt und die Reibung bei einer Längsverstellung herabsetzt.

Die Oberschiene 2 und die Unterschiene 4 sind über Verha­ kungselemente mit Führungsflächen 22, 42 bzw. 23, 43 mit­ einander verbunden, wodurch gewährleistet wird, daß durch die Formgebung der Verhakungselemente auch bei einem Auf­ prall des Kraftfahrzeugs der Kraftfahrzeugsitz und damit die Oberschiene 2 nicht aus ihrer Verankerung in der Un­ terschiene 4 und damit aus dem Kraftfahrzeugchassis her­ ausgerissen wird.

Die Antriebsvorrichtung zur Sitzverstellung enthält ein auf einer Ritzelwelle angeordnetes Ritzel 1, dessen Ver­ zahnung in die Verzahnung einer Zahnstange 3 eingreift, die mit der Unterseite 41 der Unterschiene 4 verbunden ist.

Die Unterschiene 4 weist eine Längsführung 45 auf, die in­ tegral in der Unterschiene 4 ausgebildet ist und aus einem senkrechten, geschlitzten Kastenprofil mit übergreifender Oberschiene 46 und übergreifender Unterschiene 47 besteht. In dem geschlitzten Kastenprofil der Längsführung 45 ist ein Gleitstein 5 gelagert, der hinterschnittene Ober- und Unterkanten aufweist, so daß die übergreifende Ober- und Unterschiene 46, 47 den Gleitstein 5 in der Führungsfläche fixieren, so daß dieser nur in Längsrichtung parallel zum Ritzel 1 innerhalb der Längsführung 45 bewegbar ist.

In eine Bohrung des Gleitsteins 5 greift der Ritzelzapfen 10 ein und wird somit vom Gleitstein 5 in seiner Lage bei der Bewegung des Ritzels 1 fixiert, wodurch ein ständiger Eingriff des Ritzels 1 in die Verzahnung der Zahnstange 3 gewährleistet ist.

Bei einem plötzlichen Aufprall schwenkt das mit der Ober­ schiene 2 verbundene Ritzel 1 zusammen mit dem Lagerzapfen 10 um die Symmetrieachse des in der Unterschiene 4 einge­ faßten und damit mit dem Karosseriechassis verbundenen Gleitsteins 5, so daß bei einer zylindrischen Bohrung des Gleitsteins 5 dieser gesprengt wird und ein Materialbruch des Gleitsteins 5 die unumgängliche Folge ist.

Ein Bruch des Gleitsteins 5 hätte aber wiederum zur Folge, daß der Achsabstand des Ritzels 1 in bezug auf die Zahn­ stange 3 variieren kann, was zu einer ungenügenden Über­ deckung von Ritzel 1 und Zahnstange 3 führen würde, so daß der Eingriff des Ritzels 1 in die Verzahnung der Zahnstan­ ge 3 nicht mehr gewährleistet wäre und somit das Sitzver­ stellsystem funktionsunfähig wäre.

Um das Sitzverstellsystem auch nach einem Crash funktions­ fähig zu halten, weist der Gleitstein 5 eine erfindungsge­ mäße Konfiguration auf, die nachstehend anhand der Dar­ stellung gemäß den Fig. 2 bis 4 näher erläutert werden soll.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Gleitstein 5, in den gestrichelt die Ausgestaltung der Bohrung zur Aufnahme des Ritzelzapfens 10 dargestellt ist. Dabei verdeutlicht die seitengerechte Zuordnung zu der Schnittdarstellung des Gleitsteins 5 gemäß Fig. 1 die Anordnung des Gleitsteins 5 innerhalb der Längsführung 45 der Unterschiene 4.

Die Bohrung des Gleitsteins 5 zur Aufnahme des Ritzelzap­ fens 10 setzt sich aus einem konischen Teil 53 und einem zylindrischen Teil 54 zusammen, die jeweils 2/3 bzw. 1/3 der Breite des Gleitsteins 5 ausmachen. An den konischen Teil 53 der Bohrung des Gleitsteins 5 kann sich im Bereich der dem Ritzel gegenüberstehenden Außenfläche ein zusätz­ lich erweiterter Bohrungsbereich 55 in konischer Form an­ schließen, um Extrembewegungen des Ritzelzapfens 10 bei einem Crash-Fall zu berücksichtigen.

Zur Führung des Gleitsteins 5 in den übergreifenden Füh­ rungsschienen 46, 47 der Längsführung 45 der Unterschiene 4 sind hinterschnittene Oberkanten 56 sowie hinterschnit­ tene Unterkanten 57 vorgesehen, die entsprechend den Dar­ stellungen gemäß den Fig. 1 und 4 ausgebildet sind.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die dem Ritzel 1 zuge­ wandte Seite des Gleitsteins 5 und verdeutlicht die geome­ trische Konfiguration des konischen Teils 53 der Bohrung des Gleitsteins 5. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, weist die Bohrung 50 des Gleitsteins 5 in Richtung der Hochachse 52 des Gleitsteins 5 eine zylindrische Kon­ figuration auf, während sie in Richtung der Längsachse 51 konisch ausgebildet ist und trichterförmig von der Außen­ seite zum zylindrischen Teil der Bohrung 54 gemäß Fig. 3 verläuft.

Würde die Lagerung des Ritzelzapfens 10 in einer durchge­ hend zylindrischen Bohrung 50 des Gleitsteins 5 erfolgen, so würde der Gleitstein 5 in einem Crash-Fall durch die Abknickung des Ritzelzapfens 10 in der zylindrischen Boh­ rung gesprengt werden. Diese Knickbelastung wird durch die konische Ausbildung der Bohrung 50 als Lagerstelle des Ritzelzapfens 10 vermieden, da der Ritzelzapfen 10 in Richtung der Längsachse 51 Bewegungen ausführen kann, ohne an einer zylindrischen Bohrungswand gehindert zu werden.

Bei einer Querbelastung ist die Lagerung des Ritzelzapfens 10 in der Bohrung 50 des Gleitsteins 5 jedoch verstärkt durch die in dieser Richtung zylindrische Ausgestaltung der Bohrung 50, so daß das Ritzel 10 nicht aus der Verzah­ nung mit der Zahnstange 3 rutschen kann.

Fig. 4 verdeutlicht in einem Querschnitt entlang der Li­ nie A-A gemäß Fig. 3 den Aufbau des Gleitsteins in Rich­ tung der Hochachse und verdeutlicht dessen zylindrische Bohrungsform in Richtung dieser Achse.

Alternativ zu einem konischen Bohrungsteil 53 mit an­ schließendem zylindrischen Bohrungsteil 54 gemäß Fig. 2 kann der Gleitstein 5 mit einem Langloch versehen werden, das eine exakte Führung des Ritzelzapfens 10 in Richtung der Hochachse 52 gemäß Fig. 3 gewährleistet, während in Längsrichtung entlang der Längsachse 51 Bewegungen des Ritzelzapfens in der Bohrung 50 des Gleitsteins 5 erfolgen können.

Als weitere Alternative ist eine Langlochausbildung eines konischen Teils 53 mit anschließendem zylindrischen Teil 54 möglich, so daß eine abgestufte Bohrung 50 in dem Gleitstein 5 vorgesehen ist.

Durch den etwas größer und zugleich konisch ausgeführten Lagerdurchmesser in horizontaler Richtung kann der Ritzel­ zapfen 10 des Ritzels 1 in der Lagerbohrung 50 eine Bewe­ gung ausführen. Somit wird ein Verspannen von Ritzelzapfen 10 und Lagerbohrung 50 vermieden und dadurch die sichere Funktion des Verstellsystems gewährleistet. In vertikaler Richtung ist durch die zylindrische Ausführung der Lager­ bohrung 50 dennoch eine gute Lagerung des Ritzelzapfens 10 im Gleitstein 5 sichergestellt.

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

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Längsverstellung eines Sitzes, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes, mit mindestens einer Oberschiene und einer Unterschiene, die ineinandergreifend eine Schienenführung bilden, einer mit der Oberschiene verbundenen Antriebsvorrichtung mit Ritzel, welches in eine längs der Unterschiene verlaufende und mit dieser verbundenen Zahnstange eingreift und mit einer mit der Unterschiene verbundenen Abstützanordnung des Ritzelzapfens, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützanordnung aus einer mit der Unterschiene (4) einteilig ausgebildeten und in Verschieberichtung der Schienenführung verlaufenden Längsführung (45) und aus einem in der Längsführung (45) verschiebbar gelagerten Gleitstein (5), der eine Lagerbohrung (50) zur Aufnahme des Ritzelzapfens (10) aufweist, besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ritzelzapfen (10) im Gleitstein (5) in der Verschieberichtung der Vorrichtung schwenkbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (50) im Gleitstein (5) in der Verschieberichtung der Vorrichtung konisch ausgebildet ist.