DE4220847A1 - Schienenpaar aus Leichtmetall für Fahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenpaar aus Leichtmetall für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, das die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Bei den bekannten Schienenpaaren dieser Art werden als Rei­ bungsverminderungselemente bevorzugt Stahlkugeln verwendet, weil aus Kunststoff bestehende Gleitkörper eine zu hohe Reibung ergeben. Mit Stahlkugeln läßt sich zwar ein reibungsarmer Lauf der Oberschiene in der Unterschiene erreichen. Die unver­ meidbaren hohen Vertikalbeschleunigungen denen die Schienen ausgesetzt sind, führen jedoch auch schon bei relativ geringer Belastung des Sitzes dazu, daß die Kugeln bleibende Vertie­ fungen in die Laufbahnen einprägen, die beim Überfahren ein störendes Geräusch verursachen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schie­ nenpaar aus Leichtmetall für Fahrzeugsitze zu schaffen, bei dem sich die Oberschiene nicht nur reibungsarm in der Unter­ schiene verschieben läßt, sondern die Laufbahnen keine blei­ benden Deformationen erfahren. Die Aufgabe löst ein Sitz­ schienenpaar mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß die Reibungsverminderungselemente aus Kunststoff bestehen, werden Einprägungen in die Laufbahnen oder andere bleibende Deformationen auch bei hoher Sitzbelastung und hohen Vertikalbeschleunigungen mit Sicherheit ausgeschlossen. Dennoch ist die bei einer Verschiebung der Oberschiene zu überwindende Reibung sehr gering, weil die Flächenbereiche, in denen eine Gleitreibung auftritt, ausreichend klein gehalten werden können.

Besonders vorteilhaft ist ein Kunststoffstrang, der in Strang­ längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, kugel- oder faßförmige Abschnitte aufweist, die durch im Durchmesser kleinere, stabförmige Abschnitte miteinander verbunden sind. Der Strang liegt hierbei nur im wesentlichen punktförmig in den kugel- oder faßförmigen Abschnitten an den Laufbahnen an. Der Kunststoffstrang kann aber auch ein in Querrichtung federnder Stab sein, der durch eine im eingebauten Zustand weitgehend beseitigte Biegung mit elastischer Spannung in wenigen Teilbereichen seiner Oberfläche an den ihn zwischen sich aufnehmenden Laufbahnen anliegt. Der Stab ist also mit einer stabförmigen, gebogenen Feder vergleichbar. Daher kann man erreichen, daß die Anlageflächen auf Bereiche in den beiden Endabschnitten und dem Mittelabschnitt des Stabes begrenzt sind. Die Herstellung eines solchen Kunststoffstabes ist sehr einfach, weil die bei der Fertigung unvermeidliche Krümmung ausreicht, um die erforderliche Durchbiegung im unbelasteten Zustand zu erreichen.

Vorzugsweise wird ein Kunststoffstrang mit kugel- oder ellip­ soidförmigen Abschnitten zwischen denjenigen Laufflächen angeordnet, über welche eine gegen die Unterschiene gerichtete Belastung der Oberschiene übertragen wird, wohingegen der im eingebauten Zustand gerade gerichtete Kunststoffstrang vorzugsweise zwischen denjenigen Laufbahnen liegt, über die eine von der Unterschiene weggerichtete Belastung der Ober­ schiene übertragen wird.

Der die kugel- oder ellipsoidförmigen Abschnitte aufweisende Kunststoffstrang hat in diesen Abschnitten vorzugsweise einen maximalen Radius, der geringfügig, vorzugsweise höchstens 5%, kleiner ist als der Radius der Laufbahnen, da dann eine minimale Reibung erreicht wird, ohne daß es zu einem störenden Spiel zwischen den Schienen kommt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der die gegen die Unterschiene gerichteten Kräfte übertragende Kunststoffstrang zumindest nahezu über die gesamte Länge der Unterschiene und ist mit dieser verbunden. Es ist aber nicht ausgeschlossen, diesen Strang an der Oberschiene fest­ zulegen und seine Erstreckung an deren Länge anzupassen. Dieser Kunststoffstrang braucht nicht einstückig ausgebildet zu sein. Es ist auch möglich, wenigstens zwei in Längsrichtung aufeinander folgende Stücke vorzusehen.

Eine Verbindung des die gegen die Unterschiene gerichteten Kräfte übertragenden Stranges mit einer der beiden Schienen erfolgt vorzugsweise im Bereich der beiden Enden des Stranges oder der Enden der Teilstücke. Damit diese Befestigung nicht störend in Erscheinung tritt, weisen bei einer bevorzugten Ausführungsform die Strangenden je eine gegen das Ende und gegen die andere Schiene hin offene Ausnehmungen auf, in die ein Finger einer mit dem Boden der Schiene verbundenen Ver­ bindungselementes eingreift. Wenn, wie üblich, dieser Strang mit der Unterschiene verbunden ist, kann man dieses Verbindungs­ element in einer Bodenbefestigungsbohrung der Unterschiene festlegen. Es kann zwei diametral angeordnete Finger aufweisen, wenn es dazu dient, die beiden gegeneinander weisenden Enden zweier Teilstücke mit der Schiene zu verbinden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine unvollständig und teilweise geschnitten darge­ stellte Seitenansicht des die gegen die Unterschiene gerichteten Kräfte übertragenden Kunststoffstranges,

Fig. 4 eine Stirnansicht dieses Kunststoffstranges,

Fig. 5 eine unvollständig dargestellte Seitenansicht eines der beiden die von der Unterschiene weggerichteten Kräfte übertragenden Kunststoffstranges.

Ein Sitzschienenpaar aus einer Aluminiumlegierung für einen Fahrzeugsitz, bei dem ein Sicherheitsgurtsystems am Sitz befestigbar ist, weist eine mit dem Fahrzeugboden zu verbinden­ de Unterschiene 1 auf, die, wie Fig. 2 zeigt, ein im wesentlich U-artiges Querschnittsprofil hat, wobei an die Unterseite des Stegteiles hakenförmige Elemente 2 angeformt sind, über welche die Verbindung mit dem Fahrzeugboden hergestellt wird. Die beiden Schenkel der Unterschiene 1 bilden zusammen mit dem Stegteil einen Längskanal 3, dessen kreisbogenförmig gekrümmter Grund eine rinnenförmige Laufbahn 4 bildet, deren Längsachse in der Längsmittelebene des Längskanales 3 liegt. Oberhalb dieser Laufbahn 4 und symmetrisch zur Längsmittel­ ebene des Längskanales 3 bilden die beiden Schenkel der Unter­ schiene 1 zwei gegen die Laufbahn 4 hin offene, ebenfalls rinnenförmige Laufbahnen 5. Von diesen Laufbahnen 5 aus verengt sich der Längskanal 3 zu einem in der Längsmittelebene des Längskanales 3 liegenden Schlitz 6, über den der Längskanal 3 nach oben hin offen ist.

Eine aus dem gleichen Material wie die Unterschiene 1 bestehen­ de Oberschiene 7 weist einen über den Schenkelenden der Unter­ schiene 1 liegenden Stegteil B auf, von dem aus sich Schenkel 9 nach unten erstrecken, die zwischen sich den oberhalb des Längskanals 3 liegenden Abschnitt der Schenkel der Unter­ schiene 1 aufnehmen und mit nach innen weisenden, hakenförmigen Vorsprüngen in außen an den Schenkeln der Unterschiene 1 vorgesehene und sich in Längsrichtung der Unterschiene 1 erstreckende Nuten 10 eingreifen. Ein ebenfalls an den Stegteil 8 angeformter, stegartiger Mittelteil 11 erstreckt sich durch den Schlitz 6 hindurch bis in den Längskanal 3 und bildet dort eine der rinnenförmigen Laufbahn 4 gegenüberliegende und wie diese kreisbogenförmig gekrümmte, rinnenförmige Lauf­ bahn 12. Ferner bildet dieser Mittelteil 11 zwei den rinnenför­ migen Laufbahnen 5 gegenüberliegende, ebenfalls rinnenförmige Laufbahnen 13.

In der hinteren Hälfte der Oberschiene 7, die kürzer ist als die Unterschiene 1, erstrecken sich vom Stegteil 8 aus nach oben angeformte Verbindungsflansche 14, über die eine Verbindung mit dem Sitz und dem zugeordneten Sicherheitsgurtsy­ stem hergestellt wird.

Bei den bekannten Schienenpaaren liegen zwischen den rinnen­ förmigen Laufbahnen 4 und 12 Stahlkugeln. Bei dem erfindungs­ gemäßen Sitz sind die Stahlkugeln ersetzt durch einen Kunst­ stoffstrang 15 aus Polyoxymetylen, also einem Polyacetal-Kunst­ stoff mit guten mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie geringer Reibung. Dieser Kunststoffstrang 15 weist, wie Fig. 3 zeigt, in seiner Längsrichtung in gleichem Abstand voneinander angeordnete, faßförmige, also mit einer bombierten Walze oder einem an beiden Enden abgeschnittenen Ellipsoid vergleichbare Abschnitte auf, die durch gleichartig angeord­ nete, im Durchmesser kleinere und in axialer Richtung kürzere zylindrische Abschnitte 17 miteinander verbunden sind. Der maximale Radius der ellipsoidförmigen Abschnitte 16 ist nur geringfügig, nämlich 1% bis 2%, kleiner als der Radius der beiden rinnenförmigen Laufbahnen 4 und 12. Die Fläche, innerhalb deren die ellipsoidförmigen Abschnitte 16 an den Laufbahnen 4 und 12 anliegen, sind deshalb auf sehr schmale Zonen im Bereich des maximalen Krümmungsdurchmessers beschränkt. Die beiden Endabschnitte 18 haben eine der Form der Abschnitte 16 ähnliche Form und sind mit je einer nutartigen, nach oben und zum stirnseitigen Ende hin offenen Ausnehmung 19 versehen, wie Fig. 4 zeigt.

Der Kunststoffstrang 15 liegt an der Laufbahn 4 an und er­ streckt sich nahezu über die gesamte Länge der Unterschiene 1. In geringem Abstand von deren beiden Enden ist in je einer Bohrung im Stegteil der Unterschiene 1 ein aus einem Sinter­ material hergestelltes Verbindungselement 20 festgelegt, das im Ausführungsbeispiel zwei diametral angeordnete und radial abstehende Finger 21 aufweist, die sich in Längsrichtung der Laufbahn 4 erstrecken. Ein Finger 21 beider Verbindungs­ elemente 20 greift von dem stirnseitigen Ende des Kunststoff­ stranges 15 her in die Ausnehmung 19 ein und verbindet dadurch den Kunststoffstrang 15 mit der Unterschiene 1. Die beiden Finger 21 sind für den Fall vorgesehen, daß das Verbindungs­ element 20 die beiden gegeneinander weisenden Enden von zwei Abschnitten des Kunststoffstranges 15 miteinander und mit der Unterschiene 1 verbinden muß. Zwischen dem stirnseitigen Ende der Finger 21 und der ihnen zugekehrten Wand der Ausneh­ mung 19 ist ein plättchenförmiges Stoßdämpfungselement 22 angeordnet, da der Kunststoffstrang 12 mit etwas Spiel in Längsrichtung der Unterschiene 1 zwischen den Verbindungsele­ menten 20 liegt.

Auch diejenigen Kugeln, die bei den bekannten Schienenpaaren die von der Unterschiene 1 weggerichteten Kräfte übertragen, sind durch je einen Kunststoffstrang 23 ersetzt, der aus dem gleichen Material wie der Kunststoffstrang 15 besteht. Wie Fig. 1 zeigt, erstrecken sich die beiden Kunststoffstränge 23 nur über einen Teilbereich der Länge der Oberschiene 7. Im Ausführungsbeispiel ist es etwa der Teilbereich der Ober­ schiene, über den sich auch die Verbindungsflansche 14 er­ strecken.

Die beiden Kunststoffstränge 23 haben einen über ihre gesamte Länge gleichen, kreisförmigen Querschnitt mit einem Krümmungs­ radius, der an denjenigen der Laufbahnen 5 und 13 angepaßt ist. Eine Besonderheit der Kunststoffstränge 23 liegt darin, daß diese im unbelasteten Zustand eine bogenförmige Krümmung oder Durchbiegung haben und deshalb mit einer Stabfeder ver­ gleichbar sind. Diese Krümmung ist fertigungsbedingt. Im eingebauten Zustand ist diese Krümmung oder Durchbiegung zumindest weitgehend beseitigt, so daß die Kunststoffstränge 23 mit einer Vorspannung zwischen den zugeordneten Laufbahnen 5 und 13 liegen. Hierdurch erfolgt eine Anlage der Kunststoff­ stränge 23 an den Laufbahnen 5 und 13 nur im Bereich der beiden Endabschnitte und des Mittelabschnittes der Stränge. Diejenigen Flächenbereiche, in denen normalerweise eine Gleit­ reibung auftritt, sind also sehr gering. Sie können sich aber, wie auch bei dem Kunststoffstrang 15, im Bedarfsfalle, beispielsweise bei einem Unfall, erheblich vergrößern. Hier­ durch erhöht sich zwar die Reibung, was aber in diesen Son­ derfällen ohne Bedeutung ist.

Claims (9)

1. Schienenpaar aus Leichtmetall für Fahrzeugsitze, insbesonde­ re Kraftfahrzeugsitze, bestehend aus einer mit dem Sitz zu verbindenden Oberschiene, einer diese längsverschiebbar führenden und mit ihr in Schienenquerrichtung formschlüs­ sig in Eingriff stehenden Unterschiene, die mit dem Fahrzeug zu verbinden ist, sowie mit Reibungsverminderungselementen, von denen ein erster Teil zwischen wenigstens einem ersten Paar und ein zweiter Teil zwischen wenigstens einem zweiten Paar von rinnenförmigen Laufbahnen der beiden Schienen angeordnet und eine auf die Oberschiene ausgeübte, gegen die Unterschiene gerichtet Kraft bzw. eine auf die Ober­ schiene ausgeübte, von der Unterschiene weggerichtete Kraft auf die Unterschiene übertragen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest der eine Teil der Reibungsver­ minderungselemente durch wenigstens einen Kunststoffstrang (15, 23) gebildet ist, der nur in Teilbereichen seiner Mantelfläche an den Laufbahnen (4, 12; 5, 13) anliegt.

2. Schienenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstrang (15) in Stranglängsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, kugel- oder faßförmige Abschnitte (16) aufweist, die durch im Durchmesser kleinere, stabförmige Abschnitte (17) miteinander verbunden sind.

3. Schienenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstrang (23) ein in Querrichtung federnder Stab ist, der durch eine im eingebauten Zustand weitgehend beseitigte Biegung mit elastischer Spannung an den ihn zwischen sich aufnehmenden Laufbahnen (5, 13) anliegt.

4. Schienenpaar nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die kugel- oder ellipsoidförmigen Abschnitte aufwei­ sende Kunststoffstrang (15) zwischen den die gegen die Unterschiene (1) gerichteten Kräfte übertragenden Laufbahnen (4, 12) liegt.

5. Schienenpaar nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im eingebauten Zustand eine Biegespannung aufweisen­ de Stab (23) zwischen den die von der Unterschiene (1) weggerichteten Kräfte übertragenden Laufbahnen (5, 13) liegt.

6. Schienenpaar nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die gegen die Unterschiene (1) gerichteten Kräfte übertragende Kunststoffstrang (15) in den kugel- oder ellipsoidförmigen Abschnitten (16) einen maximalen Krümmungsradius hat, der geringfügig kleiner ist als der Krümmungsradius der zugeordneten Laufbahnen (4, 13).

7. Schienenpaar nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die gegen die Unterschiene (1) gerichteten Kräfte übertragende Kunststoffstrang (15) sich zumindest nahezu über die gesamte Länge der Unterschie­ ne (1) erstreckt und mit dieser verbunden ist.

8. Schienenpaar nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstrang (15) aus wenigstens zwei in Längs­ richtung aufeinander folgenden Teilstücken besteht.

9. Schienenpaar nach Anspruch 7 oder B, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffstrang (15) im Bereich seiner Enden oder der Enden der Teilstücke je eine gegen das Ende und gegen die Oberschiene (7) offene Ausnehmung (19) aufweist, in die ein Finger (21) eines mit dem Boden der Unterschiene (1) verbundenen Verbindungselementes (20) eingreift.