DE9014111U1 - Stellelement, insbesondere für verstellbare Teile von Fahrzeugsitzen - Google Patents

Description

Stellelement, insbesondere für verstellbare Teile von Fahrzeugsitzen

Die Erfindung betrifft ein Stellement, insbesondere für verstellbare Teile von Fahrzeugsitzen.

Bekannte Stellelemente für Fahrzeugsitze, mittels deren beispielsweise Seitenwangen in wählbaren Schwenkstellungen feststellbar sind, sind als mechanische Sperrvorrichtungen ausgebildet, mittels deren die relativ zueinander bewegbaren Teile mit rein mechanischen Mitteln in den wählbaren Positionen kraftschlüssig oder formschlüssig verriegelbar sind.

Da der Aufwand für diese bekannten Stellelemente häufig relativ groß ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Stellelement zu schaffen, das dennoch eine einfache Verstellung des zugeordneten Sitzteiles erlaubt.

Diese Aufgabe löst ein Stellelement mit den Merkmalen des Anspruches 1.

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Posrgiro Stuttgart (BLZ 60010070) '211-&Oacgr;0 Deutsche Bank Stuttgart (BLZ 60070070.' 1428630 Stuttgarter Bank (UlZ 60090100) 1697436

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich.

Die Feder dient bei diesem Stellelement nicht nur der Übertragung der Stütz- und Haltekräfte. Sie wirkt auch als Rückstellelement, so daß nur in der einen Verstellrichtung eine Verstellkraft auf das zu verstellende Teil ausgeübt zu werden braucht. In der entgegengesetzten Verstellrichtung bewegt die Feder das zu verstellende Teil. Die Feststellung des Verstellelementes in der gewünschten Längenerstreckung erfolgt mit Hilfe des Faltenbalges und des ihm zugeordneten Ventiles, da der Faltenbalg dann, wenn das Ventil geschlossen ist, auch unter Belastung seine Balgform zumindest im wesentlichen beibehält. Die Länge des Faltenbalges kann deshalb bei verschlossenem Ein- und Auslaß weder durch die Feder noch durch äußere Kräfte verändert werden, sofern letztere die Belastbarkeit des Stellelementes nicht überschritten wird und der Faltenbalg mit einem inkompressiblen Fluid gefüllt ist. Bei einer Füllung mit einem kompressiblen Fluid stellt sich die Länge des Faltenbalges auf einen Wert ein, bei dem die wirksamen Kräfte, zu denen auch ein Unter- oder Überdruck im Faltenbalg zählen, im Gleichgewicht sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Feder eine vorgespannte Schraubendruckfeder, welche ständig versucht, den Faltenbalg auf seine maximale Länge zu vergrößern. Bei einer Verkürzung des Faltenbalges braucht dann nur bei geöffnetem Ein- und Auslaß eine der Kraft der Feder entgegengesetzte Kraft ausgeübt zu werden, die größer ist als die Kraft der Feder. Die Länge des Faltenbalges kann dabei stufenlos verändert werden, was selbstverständlich auch für anders ausgebildete Federn gilt.

Um problemlos das Stellelement dort einbauen zu können, wo es benötigt wird, den Faltenbalg ohne Schwierigkeiten montieren zu können und die Kraft der Feder auf den Faltenbalg übertragen zu können, ohne diesen örtlich zu überlasten, ist vorteilhafterweise das Stellelement gemäß Anspruch 3 ausgebildet.

Damit eine im Inneren des Faltenbalges angeordnete Schraubenfeder die Deformation des Faltenbalges bei dessen Längenänderung nicht behindert, ist zweckmäßigerweise der Außendurchmesser der Schraubenfeder im Vergleich zum Innendurchmesser des Faltenbalges kleiner gewählt.

Das Ventil kann direkt an der Grundplatte festgelegt sein. Man kann aber auch, was ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Stellelementes ist, das Ventil über eine Verbindungsleitung, beispielsweise einen flexiblen Schlauch, mit dem Ein- und Auslaß des Faltenbalges verbinden. Hierdurch kann das Ventil dort angeordnet werden, wo es besonders griffgünstig liegt.

Da der Faltenbalg die Aufgabe hat, eine unerwünschte Längenveränderung des Stellelementes zu verhindern, besteht er vorzugsweise aus einem Material mit höchstens geringer Dehnbarkeit. Diese Anforderung läßt sich nicht nur mit Metall erreichen, sondern auch mit Kunststoffen. In beiden Fällen kann man im Bereich des Übergangs von einer Faltenflanke zur anderen Faltenflanke eine Verbindung in Form eines FiImscharnieres vorsehen. Zur Bildung eines solchen Filmscharnieres braucht beispielsweise ein Kunststoff an dieser Stelle nur eine reduzierte Dicke aufzuweisen.

Vorzugsweise sind der Durchmesser des Faltenbalges, die Zahl seiner Falten und der Faltenwinkel so gewählt, daß die Volumenänderung bei einer Längenänderung möglichst groß ist. Die Nachgiebigkeit des Stellelementes bei geschlossener Ein- und Auslaßöffnung, die bei einer Füllung mit einem inkompressiblen Fluid idealerweise gleich Null ist, erreicht dann nämlich ein Minimum. Der Faltenwinkel liegt vorzugsweise innerhalb des Verstellbereiches zwischen 20° und 70°. Ferner ist es vorteilhaft, den Durchmesser des Faltenbalges sowie die Zahl der Falten möglichst groß zu wählen.

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

Fig. 1 zur Hälfte eine Ansicht und zur Hälfte einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels bei maximaler Länge im gesperrten Zustand,

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht des Elementes bei minimaler Länge und gesperrtem Zustand,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine mittels des Stellelementes gemäß den Fig.l und 2 verstellbare Seitenwange eines Kraftfahrzeugsitzes mit dem zugeordneten Stellelement.

Ein stufenlos längenveränderbares und innerhalb des Verstellbereiches in jeder Längeneinstellung feststellbares Stellelement weist eine im Ausführungsbeispiel aus Metall bestehende, ebene Grundplatte 1 auf, mit der mechanisch fest und luftdicht das offene Ende eines zylindrischen, einstückig ausgebildeten Faltenbalges 2 verbunden ist. An der Innenseite der der Grundplatte 1 gegenüberliegenden, kreisförmigen Endfläche 3 des Faltenbalges 2 liegt eine im Durchmesser gleich große, ebene Stützplatte 4 an, die im Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Metall besteht und mit der Endfläche 3 verklebt ist. Konzentrisch zum Faltenbalg 2 ist in dessen Innerem eine vorgespannte Schraubendruck· feder 5 angeordnet, deren eines Ende an der Grundplatte und deren anderes Ende an der Stützplatte 4 anliegt. Die Schraubendruckfeder 5 kann sowohl an der Grundplatte 1 als auch der Stützplatte 4 festgelegt sein, um eine Verschiebung in den beiden Anlageflächen auszuschließen. Selbstverständlich könnte eine solche Verschiebung aber auch

durch andere Mittel, beispielsweise je einen in das Federende eingreifenden Ansatz der Grundplatte 1 und der Stützplatte 4, realisiert werden.

Der Faltenbalg 2 besteht aus einem dehnungsfreien Kunststoffmaterial. Sein kleinster Innendurchmesser ist, wie Fig.2 zeigt, so gewählt, daß sich der Faltenbalg 2 und die Schraubendruckfeder 5 nicht berühren. Zweckmäßigerweise ist der kleinste Innendurchmesser des Faltenbalges 2 auch etwas größer als der Außendurchmesser der Stützplatte 4, der ebenfalls etwas größer ist als der Außendurchmesser der Schraubendruckfeder 5. Die maximale Länge des Faltenbalges 2 innerhalb des Verstellbereiches ist, wie Fig.l zeigt, etwa so groß wie der Außendurchmesser bei dieser maximalen Länge. Die geringste Länge des Faltenbalges, die, wie Fig.2 zeigt, dann erreicht ist, wenn alle Windungen der Schraubendruckfeder 5 aneinander anliegen, beträgt im Ausführungsbeispiel etwas weniger als 40% der maximalen Länge. Der Faltenbalg 2 weist im Ausführungsbeispiel vier Falten auf. Am Grunde der Falten ist der Durchmesser des Faltenbalges 2 auf einen Wert reduziert, der etwa 60% des Außendurchmessers beträgt.

Auf das Zentrum des Faltenbalges 2 ist ein fest mit der Grundplatte 1 verbundener Anschlußstutzen 6 ausgerichtet, welcher den Ein- und Auslaß für den Faltenbalg bildet und deshalb eine für die angestrebte Verstellgeschwindigkeit ausreichend große lichte Weite aufweisen muß. Ein manuell betätigbares Ventil 7, das eine Rückstellfeder aufweist und deshalb nur in seiner geöffneten Stellung steht, solange es betätigt wird, ist entweder direkt mit dem Anschlußstutzen 6 und/oder der Grundplatte 1 mechanisch verbunden oder, wie im Ausführungsbeispiel, an eine zum Anschlußstutzen 6 führende Leitung 8 angeschlossen, bei der es sich um einen Schlauch handeln kann. Ist das Ventil 7 geschlossen, wie dies die Fig.l und 2 zeigen, dann ist das Verstellelement verriegelt, weil eine

Längenänderung des Faltenbalges eine Volumenänderung bedingt, welcher der Differenzdruck zwischen dem Innendruck im Faltenbalg 2 und dem Druck in der Umgebung des Faltenbalges 2 entgegenwirkt. Das Verstellelement kann deshalb nahezu auch in der in Fig.2 dargestellten, minimalen Länge, in welcher die vorgespannte Schraubendruckfeder 5 vollständig zusammengedrückt ist, vom Faltenbalg 2 gehalten werden. Entsprechend ist eine Feststellung des Verstellelementes in jeder Längeneinstellung innerhalb des Verstellbereiches möglich.

Ist, wie Fig.3 zeigt, das Stellelement beispielsweise einer verstellbaren Seitenwange 9 eines Kraftfahrzeugsitzes zugeordnet, dann kann die Grundplatte 1 am Polsterträger 10 dieses Kraftfahrzeugsitzes abgestützt sein, und zwar in einer Lage, daß die Längsachse des Verstellelementes etwa senkrecht auf der abzustützenden Stützfläche 11 steht, welche das Polstermaterial 12 der Seitenwange 9 trägt. Die Leitung 8, welche das manuell betätigbare Ventil 7 mit dem Anschlußstutzen 6 verbindet, erlaubt es, das Ventil 7 an einer griffgünstigen Stelle des Sitzes, beispielsweise an dessen Vorderseite, anzuordnen.

Für eine Verstellung der Seitenwange 9 im Sinne einer Bewegung entgegen dem Uhrzeiger bei einer Blickrichtung gemäß Fig.3 wird das Ventil 7 geöffnet. Sodann wird durch einen Druck auf die Seitenwange 9 diese entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 5 in die gewünschte Richtung bewegt. Dabei wird ein Teil der im Faltenbalg 2 enthaltenen Luft aus dem Faltenbalg 2 herausgedrückt. In der gewünschten Stellung wird dann das Ventil 7 freigegeben, wodurch es selbsttätig schließt. Wird danach der Druck von der Seitenwange weggenommen, dann entspannt sich die Schraubendruckfeder 5 ein wenig, nämlich so weit, bis der im Faltenbalg 2 entstehende Unterdruck ausreicht, um eine weitere Bewegung der Seitenwange 9 zu verhindern. Wird die Seitenwange erneut oder weiterhin entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 5 belastet, dann verringert sich die Länge des Faltenbalges 2 so weit, bis der Überdruck im Inneren ein Kräftegleichgewicht ergibt.

Für eine Verstellung der Seitenwange 9 in Richtung des Uhrzeigersinnes bei einer Blickrichtung gemäß Fig.3 wird ebenfalls das Ventil 7 manuell geöffnet. Die vorgespannte Schraubendruckfeder 5 bewegt die Seitenwange 9 in der gewünschten Verstellvorrichtung, wobei durch das Ventil 7 und die Leitung 8 Luft in den Faltenbalg 2 eingesaugt wird. Wird dann das
Ventil 7 wieder freigegeben, wodurch es sich schließt, dann vergrößert sich die Länge des Faltenbalges 2 noch so weit,
bis die Differenz zwischen dem dabei im Inneren auftretenden Unterdruck und dem Außendruck gleich der Federkraft ist.

Die federnde Nachgiebigkeit des Verstellelementes bei einer Belastung der Seitenwange 9 bis zu demjenigen Wert, bei dem ein Kräftegleichgewicht herrscht, ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Polstervolumens.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch
die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims (10)

- Ol - Ansprüche

1) Stellelement, insbesondere für verstellbare Teile von Fahrzeugsitzen, gekennzeichnet durch

a) einen längenveränderbaren, geschlossenen Faltenbalg (2) mit wenigstens einem mittels eines Ventils (7) verschließbaren und offenbaren Ein- und Auslaß,

b) eine in der Richtung der Längenveränderbarkeit des Faltenbalges (2) wirksame Feder (5) im Inneren des Faltenbalges (2), die an den beiden Enden des Faltenbalges (2) angreift.

2) Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (5) eine vorgespannte Schraubendruckfeder ist.

3) Stellelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (5) einerseits an einer Grundplatte (1), die den Faltenbalg (2) an dessen einem Ende verschließt, und andererseits an einer im Bereich des anderen Endes des Faltenbalges (2) vorgesehenen Druckplatte (4) anliegt.

4) Stellelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Schraubendruckfeder

(5) kleiner ist als der Innendurchmesser des Faltenbalges (2) bei dem kleinsten Längenwert innerhalb des Verstellbereiches .

5) Stellelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) an der Grundplatte (1) festgelegt ist.

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6) Stellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) an eine mit dem Ein- und Auslaß verbundene Leitung (8) angeschlossen ist.

7) Stellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (2) aus einem Material mit höchstens geringer Dehnbarkeit besteht, vorzugsweise aus einem Kunststoff.

8) Stellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Faltenbalges (2), die Zahl seiner Falten und der Faltenwinkel so gewählt sind, daß die Volumenänderung bei einer Längenänderung möglichst groß ist.

9) Stellelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenwinkel innerhalb des Verstellbereiches zwischen etwa 20° und etwa 70° liegt.

10) Stellelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Falten des Faltenbalges (2) möglichst groß gewählt ist.