DE4329060A1 - Vorrichtung zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung von Sit­ zen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, deren Sitzteilträger und/oder Schenkelstütze und/oder Rückenlehne und/oder gegebenen­ falls andere Sitzbauteile mittels einer im Eingriff miteinander befindliche Zahnräder und/oder Zahnsegmente aufweisenden Getrie­ beeinheit ver- und einstellbar sind.

Bei einer aus der DE 34 28 703 A1 beispielsweise bekannt geworde­ nen Vorrichtung zur Höhenverstellung von Sitzen ist der Sitzteil­ träger mittels Schienen mit dem Fahrzeugboden verbunden, wobei diese Schienen aus einer Führungsschiene und einer gegenüber der Führungsschiene längsverschiebbaren Laufschiene bestehen, wobei zwischen der Laufschiene und dem Sitzteilträger im vorderen und hinteren Sitzbereich Schwenkglieder in Form von Zahnsegmenten an­ geordnet sind, wovon jedes Zahnsegment einerseits drehgelenkig mit der Lauf schiene und andererseits drehgelenkig mit dem Sitz­ teilträger verbunden ist. Mit der Verzahnung des Zahnsegmentes kämmt ein als Ritzel ausgebildetes Zahnrad, welches manuell oder auch motorisch angetrieben sein kann. Infolge des fertigungstech­ nisch bedingten Zahnflankenspieles kann es insbesondere bei unbe­ setzten Fahrzeugsitzen zu den Fahrkomfort mindernden Klapperge­ räuschen kommen, die bei Lastwechseln (Beschleunigung und Brem­ sung) bzw. beim Überfahren schlechter Straßen auftreten können. Solche Klappergeräusche treten nicht nur bei Sitzhöhenverstell­ vorrichtungen auf, sondern auch bei Sitzlängsverstellern und Ver­ stellvorrichtung für in das Sitzteil integrierte Schenkelstützen und auch für die Rückenlehne, sowie gegebenenfalls anderen Sitz­ bauteilen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Zahnflankenspiel an der Eingriffsstelle von Zahnpaarungen verwendender Getriebeeinheiten zur Sitzverstellung zu eleminieren und Klapperfreiheit der Ver­ stellvorrichtung zu erzielen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei den Zahnradpaarungen wenigstens ein Zahnrad oder Zahnsegment aus zwei nebeneinander angeordneten Scheibenteilen gebildet ist, wovon der eine Scheibenteil aus festem und der andere Scheibenteil aus ela­ stischem Werkstoff gebildet ist, und die beiden Scheibenteile mit die Zahnlücken verringerndem Teilungsversatz miteinander verbun­ den sind. Dadurch wird erzielt, daß infolge des Teilungsversatzes der Zähne beider Scheibenteile, jede Zahnlücke - über die gesamte Zahnbreite gesehen - von der einen Zahnflanke zur gegenüberlie­ genden Zahnflanke eingeengt ist, so daß ein in diese Zahnlücke eindringender Zahn des Gegenrades sich einerseits an der Zahn­ flanke des Scheibenteiles aus festem Werkstoff und andererseits an der Zahnflanke des Scheibenteiles aus elastischem Werkstoff abstützt. Somit ist eine Berührung des Zahnes mit der Gegenflanke des festen Scheibenteiles ausgeschlossen. Das Zahnflankenspiel ist daher eleminiert, was Klapperfreiheit zur Folge hat. Obschon nicht zwingend erforderlich, mag es vorteilhaft sein, wenn die Scheibenteile übereinstimmende Zahnformen und Zahnabmessungen aufweisen.

Aus Gründen der Festigkeit im Crashfall und der Verschleißarmut bei sicherer Drehmomentübertragung besteht der feste Scheibenteil aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, während der andere Scheiben­ teil vorteilhaft aus einem begrenzt elastischen Kunststoff gebil­ det ist. Dabei weist der aus Kunststoff gebildete Scheibenteil eine geringere Dicke als der feste, aus Metall gebildete Schei­ benteil auf, der jedoch für eine sichere Drehmomentübertragung bzw. sichere Abstützung im Crashfall ausgelegt ist. Dabei weist das mit dem aus Scheibenteilen zusammengesetzte Zahnrad bzw. Zahnsegment im Eingriff befindliche Zahnrad bzw. Ritzel eine sol­ che Zahnbreite auf, die wenigstens der Summe der Zahnbreiten der Scheibenteile entspricht.

Es versteht sich nun, daß die beiden Scheibenteile unverdrehbar gegeneinander und fest miteinander verbunden werden müssen. Dies könnte durch Vernieten, Verstiften od. dgl. Verbindungsmöglich­ keiten bestehen. Eine hinsichtlich ihrer Montage einfache Verbin­ dungsmöglichkeit ist nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfin­ dung dadurch gegeben, daß die Scheibenteile durch am Scheibenteil aus elastischem Werkstoff angeordnete und in Bohrungen im festen Scheibenteil eingreifende Rastfinger miteinander verbunden sind. Dabei sind am Scheibenteil aus elastischem Werkstoff vorzugsweise für jede Bohrung im aus festem Werkstoff gebildeten Scheibenteil wenigstens zwei einander gegenüberliegende, im Querschnitt ring­ segmentartige Rastfinger angeordnet. Zur Aufrechterhaltung der Verbindungslage der Rastfinger in der Bohrung des aus festem Werkstoff gebildeten Scheibenteiles sind die Rastfinger vorteil­ haft durch einen in den Freiraum zwischen den Rastfingern einge­ triebenen Sperrzapfen in ihrer Verbindungslage mit der Bohrung des Scheibenteiles aus festen Werkstoff gesichert.

Eine einfache, unverlierbare Zuordnung von Sperrzapfen und Rast­ fingern läßt sich dadurch erzielen, daß der die Rastfinger an ei­ ner Seite aufweisende Scheibenteil auf der gegenüberliegenden Seite die Sperrzapfen aufweist, die über Sollbruchstellen ein­ stückig mit dem Scheibenteil in einer zum Freiraum zwischen den Rastfingern gleichachsigen Lage verbunden sind.

Damit die gleichseitigen Zahnflanken des aus elastischem Werk­ stoff gebildeten Scheibenteiles nicht durch die aus dem zu über­ tragenden Drehmoment resultierende Kraft, sondern nur durch den Zahnformschluß zur Spieleliminierung belastet werden, sind die Scheibenteile derart gegeneinander teilungsversetzt, daß die Zahnflanken des aus festen Werkstoff gebildeten Scheibenteiles auf der durch das Übertragungsmoment belasteten Zahnseite mit den Zahnflanken des damit kämmenden Zahnrades oder Ritzels in unmit­ telbarem Kontakt stehen, während der in die Zahnlücken des Schei­ benteiles aus festem Werkstoff einragende Zahnbereich der Verzah­ nung des aus elastischem Werkstoff gebildeten Scheibenteiles der kraftbelasteten Zahnflanke am Scheibenteil gegenüberliegt.

Der Erfindungsgegenstand ist beispielsweise bei einer Vorrichtung zur Höhenverstellung von Sitzen eingesetzt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine mit dem Erfindungsgegenstand ausgestattete Sitzhöhenverstellvorrichtung in einer Seitenan­ sicht,

Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche Sitzhöhenverstell­ vorrichtung in einer in Fahrzeuglängsrichtung gesehenen Stirnansicht,

Fig. 3 ein aus zwei Scheibenteilen gebildetes, mit einem Ritzel in Eingriff befindliches Zahnsegment in einer Seitenansicht,

Fig. 4 das mit dem Ritzel im Eingriff befindliche Zahn­ segment in einem Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 3,

Fig. 5 die an dem aus elastischem Werkstoff bestehenden Scheibenteil angeformten Rastfinger in einem Schnitt nach der Linie V-V von Fig. 3, wobei das aus festem Werkstoff bestehende Scheibenteil weggelassen ist.

Fig. 6 die an dem aus elastischem Werkstoff bestehenden Scheibenteil angeformten, längeren Rastfinger zum Hintergreifen des aus festem Werkstoff ge­ bildeten Scheibenteiles in einem Schnitt nach der Linie VI-VI von Fig. 3 bei jedoch wegge­ lassenem Scheibenteil aus festem Werkstoff.

Ein nicht näher dargestellter Fahrzeugsitz läßt sich mit seinem Sitzteil an einem in den Fig. 1 und 2 in strichpunktierten Linien dargestellten Sitzträger 10 befestigen. Dieser Sitzträger 10 weist an seiner Unterseite auf jeder Längsseite Stützkonsolen 11 und 12 auf, die entweder direkt oder aber über Koppellaschen 13 an Zahnsegmente 14 angeschlossen sind. Diese Zahnsegmente 14 sind im hinteren und vorderen Sitzbereich auf jeder Sitzlängsseite an­ geordnet und auf einer an einer Laufschiene 15 gehalterten Achse 16 schwenkbar gelagert. Die Laufschiene 15 ist ihrerseits in ei­ ner Führungsschiene 17 in bekannter Weise über Kugellaufbahnen längsverschiebbar geführt, indem in jeder Führungsschiene 17 eine Zahnstange 18 angeordnet ist, mit deren Verzahnung ein an jeder Laufschiene 15 gelagertes und gegebenenfalls motorisch betriebe­ nes Ritzel 19 kämmt. Außerdem sind an der Laufschiene 15 an deren hinterem und vorderem Ende jeweils gegebenenfalls motorisch ange­ triebene Ritzel 20 gelagert, die in die Verzahnung der Zahnseg­ mente 14 eingreifen. Bei Drehung der Ritzel 20 werden die Zahn­ segmente 14 entweder im Sinne einer Anhebung oder aber einer Ab­ senkung des Sitzträgers 10 verschwenkt.

Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 entnommen werden kann, ist das Zahnsegment 14 aus zwei nebeneinander angeordneten gleichver­ zahnten Scheibenteilen 21 und 22 gebildet. Während nun der eine Scheibenteil 21 aus einem festen Werkstoff wie beispielsweise Stahl besteht, ist der andere Scheibenteil 22 aus einem elasti­ schen Werkstoff wie beispielsweise Kunststoff gebildet. Beide Scheibenteile 21 und 22 sind fest miteinander verbunden, wobei jedoch diese gegeneinander um die Achse 16 geringfügig verdreht sind, so daß ein Teilungsversatz an den Verzahnungen zustande kommt. Der Teilungsversatz der Zahnsegmente gegeneinander mag beispielsweise 0,5 Grad betragen. Dadurch wird auf einer Seite die Zahnflanke 23 des Scheibenteiles 21 von der Zahnflanke 24 des aus Kunststoff gefertigten Scheibenteiles 22 überragt, so daß der in die Zahnlücke des Zahnsegments 14 eindringende Zahn des Rit­ zels 20 spiel frei gegen die der Zahnflanke 23 gegenüberliegende Zahnflanke gedrückt wird. Dabei ist der Teilungsversatz derart angeordnet, daß die Stahl-Zahnflanken von Zahnsegment 14 und Rit­ zel 20 ohne Belastung der Kunstoff-Zahnflanken durch die aus dem Drehmoment resultierende Kraft miteinander in Anlage gelangen, während die gegenüberliegenden Kunststoff-Zahnflanken nur durch den Zahnformschluß beim Eingreifen jeden Zahnes des Ritzels 20 in die Zahnlücken des Zahnsegmentes belastet werden.

Bei dem aus den Fig. 3 und 4 ersichtlichen Zahnsegment 14 ist die Verbindung zwischen den Scheibenteilen 21 und 22 durch mit dem Scheibenteil 22 in einstückiger Verbindung stehende Rastfinger 25 gebildet, die in Bohrungen 26 des aus festem Werkstoff bestehen­ den Scheibenteiles 21 eingreifen bzw. hindurchgreifen. Zwischen den Bohrungen 26 des Scheibenteiles 21 befinden sich in beiden Scheibenteilen übereinstimmende Bohrungen 27, die dem über Lager­ zapfen gebildeten, drehbeweglichen Anschluß der Koppellaschen 13 bzw. der Stützkonsolen 12 dienen.

In Fig. 5 ist eine durch die Rastfinger 25 gebildete Verbindungs­ stelle dargestellt, wobei die beiden einander diametral gegen­ überliegenden Rastfinger 25 außenseitig einen Wulst aufweisen, während sich zwischen den ringsegmentartigen und einander diame­ tral gegenüberliegenden Rastfingern 25 ein zylindrischer Freiraum 28 befindet. Auf der den Rastfingern 25 gegenüberliegenden Seite ist ein Sperrzapfen 29 einstückig über Sollbruchstellen 30 mit dem elastischen Scheibenteil 22 - von diesem abragend - verbun­ den. Zur Sicherung der Verbindungslage der Rastfinger 25 mit der Bohrung 26 des aus Stahl bestehenden Scheibenteiles 21 läßt sich der Sperrzapfen 29 in den Freiraum 28 zwischen den Rastfingern 25 eintreiben, so daß die Rastfinger 25 in der Bohrung 27 festge­ preßt sind. Dabei stimmt die Länge der aus Fig. 5 ersichtlichen Rastfinger 25 etwa mit der Dicke des aus Stahl bestehenden Schei­ benteiles 21 überein.

Um jedoch auch eine axiale Sicherung der Verbindungslage zu er­ zielen, ist an wenigstens einer Verbindungsstelle die Länge der Rastfinger 25′ länger als der aus Stahl bestehende Scheibenteil 21 dick ist. An dem das Scheibenteil 21 überragenden Ende der Rastfinger 25′ sind im Querschnitt trapezförmige Ringwulste 31 angeordnet, welche insbesondere nach dem Eintreiben des Sperrzap­ fens 29 in den Freiraum 28 den Scheibenteil 21 hintergreifen und in axialer Richtung dem Scheibenteil 22 am Scheibenteil 21 fest­ legen.

Wie bereits erwähnt, gibt die vorbeschriebene Ausführungsform den Erfindungsgegenstand nur beispielsweise wieder, der keinesfalls allein darauf beschränkt ist. Es sind vielmehr noch mancherlei Änderungen und andere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes denkbar. So ist der Teilungsversatz zwischen den Scheibenteilen 21 und 22 keinesfalls nur auf Zahnsegmente beschränkt, sondern kann insbesondere auch bei solchen Scheibenteilen eingesetzt wer­ den, die nicht nur einen Kreissektor, sondern einen Vollkreis bilden. Außerdem ist die Verbindung zwischen den Scheibenteilen 21 und 22 durch jedes übliche Verbindungsmittel denkbar und kei­ nesfalls allein auf den Einsatz von Rastfingern 25 bzw. 25′ in Verbindung mit einem Sperrzapfen 29 beschränkt.

Bezugszeichenliste

10 Sitzträger
11 Stützkonsol
12 Stützkonsol
13 Koppellasche
14 Zahnsegment
15 Lauf schiene
16 Achse
17 Führungsschiene
18 Zahnstange
19 Ritzel
20 Ritzel
21 Scheibenteil, fest
22 Scheibenteil, elastisch
23 Zahnflanke
24 Zahnflanke
25 Rastfinger
25′ Rastfinger
26 Bohrung
27 Bohrung
28 Freiraum
29 Sperrzapfen
30 Sollbruchstelle
31 Ringwulst

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Verstellung von Sitzen, insbesondere Kraftfahrzeugsitzen, deren Sitzteilträger und/oder Schenkelstütze und/oder Rückenlehne und/oder gegebe­ nenfalls andere Sitzbauteile mittels einer im Ein­ griff miteinander befindliche Zahnräder und/oder Zahnsegmente aufweisenden Getriebeeinheit ver- und einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Zahnradpaarungen wenigstens ein Zahn­ rad/Zahnsegment (14) aus zwei nebeneinander angeord­ neten Scheibenteilen (21, 22) gebildet ist, wovon der eine Scheibenteil (21) aus festem und der andere Scheibenteil (22) aus elastischem Werkstoff gebildet ist, und die beiden Scheibenteile (21, 22) mit die Zahnlücken verringerndem Teilungsversatz miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheibenteile (21, 22) in ihrer Zahn­ form und ihren Zahnabmessungen übereinstimmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der feste Scheibenteil (21) aus Metall, vorzugsweise Stahl und der andere Scheiben­ teil (22) aus Kunststoff besteht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische, aus Kunststoff gebildete Scheibenteil (22) eine geringere Dicke als der feste, aus Metall gebildete Scheibenteil (21) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem aus Scheibenteilen (21, 22) zusammengesetz­ ten Zahnrad/Zahnsegment (14) kämmende Zahnrad oder Ritzel (20) eine solche Zahnbreite aufweist, die we­ nigstens der Summe der Zahnbreiten der Scheibenteile (21, 22) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenteile (21, 22) durch am Scheibenteil (22) aus elastischem Werkstoff angeordnete und in Bohrun­ gen (26) im festen Scheibenteil (21) eingreifende Rastfinger (25) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Scheibenteil (22) aus elastischem Werkstoff für jede Bohrung (26) im aus festem Werkstoff gebil­ deten Scheibenteil (21) wenigstens zwei einander ge­ genüberliegende, im Querschnitt ringsegmentartige Rastfinger (25, 25′) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfinger (25, 25′) durch einen in den Freiraum (28) zwischen den Rastfingern (25, 25′) eingetriebenen Sperrzapfen (29) in ihrer Verbin­ dungslage mit der Bohrung (26) des Scheibenteiles (21) aus festem Werkstoff gesichert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rastfinger (25, 25′) an einer Seite auf­ weisende Scheibenteil (22) auf der gegenüberliegen­ den Seite die Sperrzapfen (29) aufweist, die über Sollbruchstellen (30) einstückig mit dem Scheiben­ teil (22) in einer zum Freiraum (28) zwischen den Rastfingern (25, 25′) gleichachsigen Lage verbunden sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenteile (21, 22) derart gegeneinander tei­ lungsversetzt sind, daß die Zahnflanken des aus fe­ stem Werkstoff gebildeten Scheibenteiles (21) auf der durch das Übertragungsmoment belasteten Zahnsei­ te mit den Zahnflanken des damit kämmenden Zahnrades oder Ritzels (20) in unmittelbarem Kontakt stehen, während der in die Zahnlücken des Scheibenteiles (21) aus festem Werkstoff einragende Zahnbereich der Verzahnung des aus elastischem Werkstoff gebildeten Scheibenteiles (22) der kraftbelasteten Zahnflanke am Scheibenteil (21) gegenüberliegt.