WO2016079135A1 - Sitzschienenpaar für einen fahrzeugsitz - Google Patents

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WO2016079135A1
WO2016079135A1 PCT/EP2015/076850 EP2015076850W WO2016079135A1 WO 2016079135 A1 WO2016079135 A1 WO 2016079135A1 EP 2015076850 W EP2015076850 W EP 2015076850W WO 2016079135 A1 WO2016079135 A1 WO 2016079135A1
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WO
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rail
pair
raceways
bent
radius
Prior art date
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PCT/EP2015/076850
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ingo Quast
Erik Sprenger
Udo GÖTTEL
Thomas BUSSER
Vitaliy KHEYFETS
Turgay Turan
Michael Zacharias
Original Assignee
Johnson Controls Metals and Mechanisms GmbH & Co. KG
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Filing date
Publication date
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    • B60N2/0862—Movement of the latch sliding
    • B60N2/0875—Movement of the latch sliding in a vertical direction

Definitions

  • the invention relates to a seat rail pair for a vehicle seat
  • Seat rail pairs for longitudinal adjustment of a vehicle seat are well known and include a bottom rail and an upper rail, which are arranged longitudinally displaceable relative to each other. For this purpose, sliding elements or even rolling elements, such as rolling elements or balls, are provided between the lower rail and the upper rail. There is also one
  • Locking considered, which engages locking in at least one side wall of the lower rail and upper rail in the locked or locked state.
  • the invention is based on the object to improve a seat rail pair of the type mentioned.
  • the pair of rails according to the invention for a vehicle seat comprises a lower rail and an upper rail, wherein the upper rail is displaceable relative to the lower rail in the rail longitudinal direction and the lower and the upper rail each have a U-shaped profile.
  • the bottom rail and the top rail each have an equal number of bends and are mirror-symmetrical to an XZ plane, the plane being defined by the rail longitudinal direction and the vertical direction.
  • One embodiment provides that ends of the legs of the U-shaped profile of one of the rails are bent and protrude such that an angle enclosed by the respectively bent leg end lies in a range of 80 ° to 100 °, in particular 90 °.
  • the bent leg ends form triangular legs of a right triangle. This leads in combination with the counter profile and rolling elements to a reduction of the influence of manufacturing tolerances on the
  • leg ends of the U-shaped profile of the rails are bent such that each leg end forms the two triangular legs of an isosceles triangle.
  • a further embodiment provides that the upper rail and the lower rail engage in a cooperation space and the triangular legs in the interaction space form an upper raceway and a lower raceway.
  • the bend of the legs separates the two raceways from each other. Such a division is easy to achieve and there is a tolerance compensation horizontally in the transverse and Y direction.
  • one of the triangular legs of one of the rails is straight and forms a bearing surface of a Running track, in particular an upper raceway, with a flat
  • the other triangular leg of the upper rail is curved and forms a support surface of another career, in particular a lower raceway, with a raceway radius.
  • An embodiment provides that the raceway radius of the lower raceways unequal to the radius of the rolling elements, in particular unequal
  • Ball radius is. By varying the raceway radius and / or the
  • Ball radius are a position correction of the top rail and an adjustment of the distance between the profiles of top and bottom rail allows.
  • sliding elements or rolling elements are mounted in the cooperation area on the raceways, by means of which a displacement of the upper rail in relation to the lower rail is facilitated with little effort.
  • the cooperation areas of the lower raceways above and spaced from the lowest horizontal plane, in particular the bottom of the lower rail are arranged.
  • rolling elements are mounted in a running cage, which z. B. balls or rollers of the upper and lower track interconnects, creating a better functioning of the rolling elements is possible.
  • a further embodiment provides that a bend of the upper rail is formed corresponding to the radius of the rolling elements or sliding elements of the lower raceways. By such a bend, a force distribution along the contact surface is improved.
  • a predetermined gap width Sz of 1, 9 mm +/- 0.5 mm and / or Sy of at least 1, 2 mm between upper and lower rail can be set, especially if previously due to
  • Manufacturing tolerances here deviations should occur. As a result, unwanted contacts between the interacting profiles can be avoided during normal driving, shifting forces can be set according to the specifications.
  • a further embodiment provides that the lower rail and the upper rail delimit a space in which a lock is arranged. This allows the lock on both sides, as well as on one side. Locked with an advantage
  • Inserted blocking element the top to the bottom rail here either on one side, or even on both sides free of play.
  • the profile of the upper and lower rails can advantageously be shaped relative to one another such that a maximum possible floor clearance in the lower rail is formed in the installation space.
  • a seat rail pair for a vehicle seat in particular for a motor vehicle seat, specified, comprising
  • Z-axis Vertical direction
  • Sliding elements / rolling elements in the upper rail and the lower rail are flat and curved, and / or
  • Interaction area contact surface areas with a Anstellwinkel in a range of 40 ° to 50 °, in particular of 45 °, for raceways of the sliding / rolling body, and / or
  • each rail side two raceways are formed, wherein the contact surface areas of each rail side of the upper rail at an angle of 80 ° to 100 °, in particular at an angle of 90 ° to each other, whereby the legs of an isosceles triangle formed be, and / or
  • each rail side two raceways are formed, wherein the contact surface areas of opposing rail sides are arranged mirrored to each other and / or
  • a space for a floor mounting is formed, and / or
  • the seat rail pair according to the invention per profile an equal number of transformations.
  • the profiles for lower and upper rail each have 10 mutually coordinated transformations, that the lower rail and the upper rail in the Z-X plane symmetrical and / or in the Z-Y plane symmetrical, in particular mirror-symmetrical, are configured.
  • the lower rail is bent several times, wherein the respective maximum bending angle is 90 °.
  • the deformed, in particular bent over portions of the profiles of the upper rail and the lower rail are formed such that in these sections contact surface areas of the raceways of the sliding elements are formed.
  • the deformations have a radius which preferably corresponds to the radius of the associated raceway.
  • the tracks of a rail side can have different radii.
  • Rail sides preferably have the same radius.
  • the upper raceways of the rail pair have an equal radius
  • the lower raceways have an equal radius, wherein the radii of upper and lower raceways may be different from each other.
  • the deformations at the respective free end of the upper rail each have a maximum
  • Runways in particular ball races, having on each rail side at least two balls on obliquely inclined end portions of the rails, in particular the upper rail, sliding and / or rolling.
  • outer or inner lateral walls are formed by the deformations of the profiles in the end region of the lower and upper rail, in which the cooperation region of the rails and the raceways lie.
  • At least one contact surface area forming the contact surfaces of the balls is wavy along the X axis on each side of the upper rail and the further contact surface area is straight or planar.
  • the contact surface areas of lower raceways in the upper rail and the lower rail are bent or wavy along the adjustment direction and the contact surface areas of upper raceways in the upper rail and the lower rail are bent and formed at least one contact surface area straight or flat.
  • the undulating or curved track regions of the top rail increase Z stability through contact areas that migrate under load between sliding element or rolling element (ball / roller) and profile such that the power dissipation in contact sliding element / rolling elements (ball / roller) can go over to top rail profile of an initially inclined position in a nearly vertical position.
  • the profiles of the lower and upper rail caused by the deformations are geometrically, in particular symmetrically, configured and matched to one another in such a way that the seat rail pair has a higher strength and stability of the rails in the Z and Y directions along the vertical or transverse axis and also one improved peel strength and displacement force (tolerance compensation) as well as an improved
  • At least one locking tooth of the locking device penetrates a respective lateral wall region of the lower rail and the upper rail.
  • the interaction of the locking device with the inner, lateral wall portions of the upper and lower rail increases the space for a floor mounting and allows all possibilities of floor mounting for the bottom rail.
  • the symmetrical design of the profiles of the lower and upper rail in Z-X plane prevents uneven loading and wear of the mutually movable in contact
  • ratchet teeth are liftable with a linear or pivotal movement, which is to be realized constructively in a simple manner.
  • a locking plate is a simple, symmetrical unlocking.
  • the preferably internal arrangement is protected against contamination and damage. Production from simple stamped parts reduces the manufacturing costs. The number of ratchet teeth is tunable to the required load.
  • the double symmetrical design of the rail profiles in Z-X plane and Z-Y plane ensures that the upper rail is centered relative to the lower rail, even in the load case. This prevents uneven loading and wear of the top and bottom rail.
  • the raceways cooperating with the sliding elements or rolling elements, in particular balls / rolling elements, are preferably inclined in order to generate an inwardly acting force.
  • the sliding elements or rolling elements in particular balls / rolling elements
  • Sliding elements or rolling elements are positioned in a region of the upper rail profile which is as rigid as possible, in order to permit a possible transverse movement of balls or cylinders, which is triggered by elasticities, relative to
  • raceways can be pre-consolidated (burnished) to prevent brineling, i. H. the formation of print marks in the material, too
  • Rolling elements or elements are.
  • Vehicle seat is preferably used in a motor vehicle, and usually as a front seat.
  • the serving as a longitudinal adjuster Seat rail pair is preferably mounted so that the lower rail, the vehicle structure fixed guide rail and the upper rail forms the seat structure fixed slide rail.
  • the functions of the two seat rails can also be exchanged.
  • Figure 1 schematically in cross section an embodiment of a
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a further exemplary embodiment of a seat rail pair
  • Figure 4 schematically an embodiment of a cross-section
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a force diagram for the illustration of FIG
  • Figure 6 schematically in cross section an embodiment of a
  • FIG. 7 schematically in cross section an embodiment of a pair of seat rails with bottom attachment
  • Embodiment for a seat rail pair Embodiment for a seat rail pair.
  • Figure 1 shows schematically in cross section an embodiment of a seat rail pair 1 for a vehicle seat, in particular for a
  • a non-illustrated vehicle seat in particular a front seat, is usually with two pairs of seat rails 1 for longitudinal adjustment
  • the seat rail pair 1 is mounted on the vehicle seat in such a way that the lower rail 1 .1 forms the vehicle-structure-fixed guide rail and the upper rail 1 .2 forms the seat-structure-fixed slide rail.
  • the functions of the two seat rails 1 .1, 1 .2 but can also be exactly the opposite.
  • the two seat rail pairs 1 are constructed substantially the same. In the following, therefore, only one seat rail pair 1 will be described in more detail.
  • the respective pair of seat rails 1 comprises a lower rail 1 .1 and a relative to the lower rail 1 .1 in the rail longitudinal direction (X-direction) slidably guided upper rail 1 .2, which engage behind each other with their profiles or.
  • the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 each have a substantially U-shaped profile with legs 1 .1 .1 and 1 .2.1, whose leg ends are bent several times and behind each other and embrace that two lateral inner interaction areas W between the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are formed.
  • Bottom rail 1 .1 is designed such that in the cooperation areas W with respect to the Y-axis, the end portions of
  • Lower rail 1 .1 run vertically and horizontally.
  • the profile of the bottom rail 1 .1 is also bent such that the cooperation areas W of the lower tracks L2, L4 above the lowest horizontal plane and thus above the bottom, d. H.
  • the lower rail 1 .1 are arranged.
  • the seat rail pair 1 has improved strength in acting from above vertical loads, such. B. occurring in a frontal impact, since the stresses in the contact region of the rolling elements 2 are significantly minimized compared to a solution with ball raceways, which are formed on the bottom of the lower rail. A potentially existing first cracking in this area is prevented.
  • Stability in particular vertical support of the upper rail 1 .2 on the lower rail 1 .1 on.
  • the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are formed in compliance with at least one predetermined gap dimension Sz and / or Sy between them.
  • the end portions of the profiles of the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are so transformed, in the respective cooperation region W, defined gap dimensions Sz, Sy are maintained between them with respect to the total height or the total width of the seat rail pair 1.
  • the end portions of the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are bent such that in a load case in the vertical direction (Z axis), the upper rail 1 .2 are supported with a bent portion on a horizontal portion of the lower rail 1 .1 can, as shown in Figure 2 by the arrows P1, P2.
  • the upper rail 1 .2 a pointed curved and bent down end section in profile (arrow P1).
  • the lower rail 1 .1 this end portion of the upper rail 1 .2 opposite a horizontal and flat end portion in the profile (arrow P2).
  • sliding elements or rolling elements in particular balls (hereinafter, the rolling elements 2 balls 2 called), arranged for longitudinal adjustment of these relative to each other.
  • the balls 2 can be arranged in a running cage 3, as shown in Figure 1. Alternatively, this can also be omitted, as shown for example in Figures 2 to 3. Here would alternatively spacers between the balls 2 are used.
  • a common running cage 3 for the balls 2 is provided for each upper raceway L1 and L3 and lower raceway L2 and L4.
  • the arranged in each barrel 3 balls 2 have a same diameter.
  • the balls 2 can all
  • Runways L1 to L4 have a same diameter.
  • the diameter of the balls 2 for the upper tracks L1 and L3 may be different from the diameter of the balls 2 for the lower tracks L2 and L4.
  • the balls 2 of the lower Runways L2 and L4 have a larger diameter, as shown in the following figures.
  • the different diameters of the balls 2 of the upper tracks L1, L3 to the lower tracks L2, L4 allow the compensation of manufacturing tolerances and the control of possible displacement forces due to mechanical stress of the seat rail pair. 1
  • the configuration of the profile is chosen so that primarily minor changes in the radius of the balls 2 (ball radius) of the upper tracks L1 and L3 for the
  • Balancing the profile tolerance can be used in the production. This is achieved by means of the smaller radii and the raceway geometry selected in the raceways L1 and L3, in particular raceway radii. This (especially the flat running surface L1, L2) leads to higher rolling friction values, based on those with small changes in diameter clear
  • Shifting force changes of the rail 1 can be effected.
  • the balls 2 of the lower raceways L2 and L4 may have a larger radius to reduce the Hertzian pressure.
  • tolerance compensation takes place via a displacement on the contact surface areas of the upper rail 1 .2.
  • the upper rail 1 .2 encloses the balls 2 on the other side with sections of different transformations for the raceways L1 to L4.
  • the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are bent in such a way that in the raceways L1 formed therebetween to L4 contact surface areas of the balls 2 are flat and curved.
  • End portions contact surface areas for the balls 2 of the raceways L1 to L4.
  • the seat rail pair 1 per profile an equal number of
  • the profile of the lower rail 1 .1 has ten such mutually coordinated transformations (BU1 to BU10), and the upper rail (1 .2) also has ten such coordinated ones
  • End portions of the upper rail 1 .2 are 90 ° to the Y-plane bent end portions of the lower rail 1 .1 opposite.
  • Raceway radius which corresponds approximately to the radius of the respective track L1 or L3.
  • the end portions of the upper rail 1 .2 are flat and inclined at an angle ⁇ of about 45 ° with respect to the Y-axis.
  • the bent end portions of the upper rail 1 .2 and the lower rail 1 .1 have a radius
  • Runways L2 and L4 corresponds.
  • the bent end portions of the upper rail 1 .2 are inclined at an angle ⁇ of about 45 ° with respect to the Y-axis.
  • the 45 ° inclination of the raceways L1 to L4 allows better compensation of manufacturing tolerances, primarily in the y-direction, as in Figures 4 and 5 based on the force diagram
  • Such a design of the upper and lower raceways L1 to L4, and especially the radius of the upper rail 1 .2 in the raceways L2 and L4 also allows that in case of load at the same time changed by the radius of force introduction direction in contact the
  • the diameters of the balls 2 of the upper tracks L1, L3 and the diameters of the balls 2 of the lower tracks L2, L4 may be different.
  • the variation of the diameter of the balls 2 in the raceways L2 and L4 serves the position correction of
  • the end portions of the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are bent in such a way that two tracks L1, L3 and L2, L4 are formed per rail side.
  • the raceways L1 and L2 represent the upper raceways and the raceways L2 and L4 represent the lower raceways with respect to the Z-axis.
  • the end portions of each rail side of the upper rail 1 .2 inclined obliquely with the angle of attack ⁇ are at an angle ⁇ of 80 ° to 100 °, in particular at an angle ß of 90 °, arranged to each other.
  • the end sections or ends of the legs 1 .2.1 of the U-shaped profile of the upper rail 1 .2 are bent in such a way, in particular outwards, that an angle enclosed by the respectively bent leg end forms the angle ⁇ .
  • the end portions form bent triangular legs 1 .2.2a, 1 .2.2b of a right-angled triangle D.
  • each rail side of the upper rail 1 .2 be formed such that they form the triangle legs 1 .2.2a, 1 .2.2b of an isosceles triangle D.
  • the ends of the legs 1 .2.1 at least the
  • leg end (straight triangle leg 1 .2.2a) and a (circular) chord of a raceway formed from a leg
  • the (circular) tendons of race radii in the thighs form the two triangular legs 1 .2.2a, 1 .2.2b of a right-angled and / or an isosceles triangle D.
  • one of the triangular legs 1 .2.2a of the triangle D is formed straight and forms a bearing surface for the upper track L1 or L3.
  • the other triangular leg 1 .2.2b is curved and forms a bearing surface for the lower track L2 or L4.
  • Figure 6 shows the seat rail pair 1 with an inside
  • the locking device 4 has a sufficient distance from the bottom of the lower rail 1 .1.
  • the locking device 4 is formed as a vertically movable detent plate whose laterally not shown ratchet teeth in a locking position VR locking in lower rail 1 .1 and upper rail 1 .2 engage.
  • the ratchet teeth engage only in the upper rail 1 .2, so that it is decoupled from the lower rail 1 .1 and one of the two rails 1 .1, 1 .2 can be moved.
  • the detent plate is formed symmetrically in the embodiment, so that it can engage locking on both sides in the side walls. Alternatively, this can also interlock only on one side or be designed as a pivotable locking lever.
  • the seat rail pair 1 has a sufficiently large free space FR in the Z-Y plane for the
  • Locking device 4 in all positions, locking position VR, unlocking ER and lying between them
  • the profiles of the lower rail 1 .1 and the upper rail 1 .2 are bent in such a way that in at least one plane through the
  • the Bodenkeraum FB is compared to open spaces more conventional
  • the inventive seat rail pair 1 and in particular their geometrically tuned transformations of the profiles of the upper and
  • Underride 1 .2, 1 .1 allow that at the same bottom rail 1 .1 at this different height top rails can be arranged.
  • FIG. 8 shows a schematic perspective view

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenpaar (1) für einen Fahrzeugsitz, umfassend eine Unterschiene (1.1) und eine Oberschiene (1.2), wobei - die Oberschiene (1.2) relativ zur Unterschiene (1.1) in Schienenlängsrichtung (X) verschiebbar ist und die Unter- und die Oberschiene (1.1, 1.2) jeweils ein U-förmiges Profil aufweisen, - die Unterschiene (1.1) und die Oberschiene (1.2) jeweils eine gleiche Anzahl von Biegungen (BO1 bis BO10, BU1 bis BU10) aufweisen, und - die Unterschiene (1.1) und die Oberschiene (1.2) spiegelsymmetrisch zu einer Ebene (X-Z) ausgebildet sind, welche durch die Schienenlängsrichtung (X) und die Vertikalrichtung (Z) definiert ist.

Description

Sitzschienenpaar für einen Fahrzeugsitz
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Sitzschienenpaar für einen Fahrzeugsitz,
insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz.
Sitzschienenpaare zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes sind allgemein bekannt und umfassen eine Unterschiene und eine Oberschiene, die relativ zueinander längs verschiebbar angeordnet sind. Hierzu sind Gleitelemente oder auch Wälzelemente, wie zum Beispiel Rollkörper oder Kugeln, zwischen der Unterschiene und der Oberschiene vorgesehen. Zudem ist eine
Verriegelung angedacht, die im gesperrten oder verriegelten Zustand in zumindest eine Seitenwand der Unterschiene und Oberschiene sperrend eingreift.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Sitzschienenpaar der eingangs genannten Art zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Sitzschienenpaar mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Schienenpaar für einen Fahrzeugsitz umfasst eine Unterschiene und eine Oberschiene, wobei die Oberschiene relativ zur Unterschiene in Schienenlängsrichtung verschiebbar ist und die Unter- und die Oberschiene jeweils ein U-förmiges Profil aufweisen. Die Unterschiene und die Oberschiene weisen jeweils eine gleiche Anzahl von Biegungen auf und sind spiegelsymmetrisch zu einer X-Z Ebene ausgebildet, wobei die Ebene durch die Schienenlängsrichtung und die Vertikalrichtung definiert ist. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die geometrischen Ausformungen der Biegungen und die Symmetrie das Schienenpaar eine erhöhte Stabilität aufweist. Zudem ist eine bessere Kraftverteilung gewährleistet.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass Enden der Schenkel des u-förmigen Profils einer der Schienen derart gebogen sind und abragen, dass ein durch das jeweils gebogene Schenkelende eingeschlossener Winkel in einem Bereich von 80° bis 100° liegt, insbesondere 90° beträgt. Dabei bilden die gebogenen Schenkelenden Dreiecksschenkel eines rechtwinkligen Dreiecks. Dies führt in Kombination mit dem Gegenprofil und Wälzkörpern zu einer Reduzierung des Einflusses von Fertigungstoleranzen auf die
Verschiebekräfte. Die Winkelabstimmung führt primär zu einem horizontalem Toleranzausgleich über Zusammenfederung der Schenkelenden der
Oberschiene ohne eine überproportionale Zunahme von Kontaktkräften zwischen Wälzkörpern und Profilen, welches üblicher weise zu erhöhten Verschiebekräften führt
In einer möglichen Ausführungsform sind die Schenkelenden des U-förmigen Profils der Schienen derart gebogen, dass jedes Schenkelende die beiden Dreiecksschenkel eines gleichschenkligen Dreiecks bildet.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Oberschiene und die Unterschiene in einem Zusammenwirkungsraum zusammengreifen und die Dreiecksschenkel im Zusammenwirkungsraum eine obere Laufbahn und eine untere Laufbahn bilden. Dabei trennt die Biegung der Schenkel die zwei Laufbahnen voneinander. Eine solche Teilung ist einfach zu erzielen und es erfolgt eine Toleranzkompensation horizontal in Quer- und Y-Richtung.
Dabei ist einer der Dreiecksschenkel einer der Schienen, insbesondere der Oberschiene, gerade ausgebildet und bildet eine Auflagefläche einer Laufbahn, insbesondere einer oberen Laufbahn, mit einem ebenen
Kontaktbereich. Der andere Dreiecksschenkel der Oberschiene ist gewölbt ausgebildet und bildet eine Auflagefläche einer anderen Laufbahn, insbesondere einer unteren Laufbahn, mit einem Laufbahnradius. Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Laufbahnradius der unteren Laufbahnen ungleich dem Radius der Wälzelemente, insbesondere ungleich dem
Kugelradius ist. Durch Variation des Laufbahnradius und/oder des
Kugelradius sind eine Lagekorrektur der Oberschiene sowie eine Einstellung des Abstands zwischen den Profilen von Ober- und Unterschiene ermöglicht.
Darüber hinaus sind vom Boden der Unterschiene vertikal abragende
Schenkel mehrfach unter jeweils einem Winkel von 90° gebogen und umgreifen die Dreiecksschenkel der Oberschiene zur Bildung der oberen und unteren Laufbahnen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Zusammenwirkungsbereich auf den Laufbahnen Gleitelemente oder Walzkörper gelagert, durch welche eine Verschiebung der Oberschiene in Relation zur Unterschiene mit geringem Aufwand erleichtert wird.
Auftretende Druckkräfte im Zusammenwirkungsbereich von Ober- und Unterschiene, d. h. Kräfte zwischen Gleitelementen oder Wälzkörpern und sie umgreifende Profil bereiche von Ober- und Unterschiene, können über die zuvor beschriebene Anordnung der Schenkelenden entsprechend eines gleichschenkligen Dreiecks in Y-Richtung abgeleitet werden. Die
Kontaktbereiche der Oberschiene federn nach innen, die der Unterschiene nach außen. Eine im unbelasteten Zustand bereits voreingestellte und gewollte Vorspannung zur Erreichung von definierten Verschiebekräften, die sich über Druckkräfte zwischen Gleitelementen oder Wälzkörpern im
Kontaktbereich zu den Profilen äußern und aufgrund von
Fertigungstoleranzen in üblicherweise auf dem Markt befindlichen Schienen stark schwanken, werden in dieser Ausführungsform wirkungsvoll
kompensiert. Resultierend sind druckabhängige Reibkräfte (Gleit-, oder Rollreibung) und somit auch hiervon abhängige Verschiebekräfte weniger toleranzabhängig.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Zusammenwirkungsbereiche der unteren Laufbahnen oberhalb und beabstandet von der untersten Horizontalebene, insbesondere dem Boden, der Unterschiene angeordnet. Hierdurch werden, den Gesetzen der technischen Mechanik folgend, bei auftretenden Biegebelastungen der Unterschiene um Y-Achsen, wie sie während z. B. eines Frontaufpralles auftreten, Spannungen im
Kontaktbereich der Wälzkörper mit der Unterschiene deutlich reduziert, da sich die Kontaktbereiche zwischen Wälzkörpern und Unterschienenprofil deutlich entfernt von den auf Zug belasteten„Randbereichen" des
biegebelasteten längserstreckten Profils befinden, der Unterseite. Die Gefahr von Rissbildungen direkt unterhalb von Wälzkörpern ist im Vergleich zu anderen Ausgestaltungsformen, bei denen die Wälzkörper auf der untersten Ebene rollen, deutlich reduziert.
Mit Vorteil werden Wälzkörper in einem Laufkäfig gelagert, welcher z. B. Kugeln oder Rollen der oberen und unteren Laufbahn miteinander verbindet, wodurch eine bessere Funktionsweise der Wälzkörper möglich ist.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform sind der Radius der
Gleitelemente oder Wälzkörper auf den oberen Laufbahnen und der Radius der Gleitelemente oder Wälzkörper auf den unteren Laufbahnen
verschieden. Dadurch ist es möglich, die Abstände zwischen der
Oberschiene und der Unterschiene nach Belieben anzupassen. Solche Anpassungen der Abstände sind auch über die gemeinsame Anpassung der Kugeldurchmesser für obere und untere Laufbahnen möglich. Derart besteht wiederum die Möglichkeit, für obere und untere Laufbahnen bei Verwendung eines gemeinsamen Laufkäfigs eine 100%ige Verbausicherheit (so genanntes Design Poka Yoke) zu erzielen, da die Einbaulage somit ohne Belang sein wird.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass eine Biegung der Oberschiene korrespondierend zu dem Radius der Wälzelemente oder Gleitelemente der unteren Laufbahnen geformt ist. Durch eine derartige Biegung ist eine Kraftverteilung entlang der Kontaktfläche verbessert.
Ferner ist von Vorteil, dass sich mit Einsatz verschieden großer Gleit- oder Wälzkörper, also in Abhängigkeit vom Radius der Gleitelemente/-körper oder Wälzkörper, eine vorgegebene Spaltbreite Sz von 1 ,9 mm +/- 0,5 mm und/oder Sy von mindestens 1 ,2 mm zwischen Ober- und Unterschiene einstellen lässt, insbesondere dann, wenn zuvor aufgrund von
Fertigungstoleranzen hier Abweichungen auftreten sollten. Dadurch können ungewünschte Kontakte zwischen den zusammenwirkenden Profilen im normalen Fahrbetrieb vermieden, Verschiebekräfte entsprechend der Vorgaben eingestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Unterschiene und die Oberschiene einen Bauraum abgrenzen, in welchem eine Verriegelung angeordnet ist. Dadurch kann die Verriegelung sowohl auf der einen Seite, als auch auf beiden Seiten einrasten. Mit Vorteil verriegelt ein
einzusetzendes Sperrelement die Ober- zur Unterschiene hierbei entweder einseitig, oder auch beidseitig spielfrei.
Ferner kann mit Vorteil das Profil von Ober- und Unterschiene derart zueinander geformt sein, dass sich im Bauraum ein maximal möglicher Bodenfreiraum in der Unterschiene bildet. Der dadurch entstehende
Freiraum bietet Platz für die Mehrzahl der auf dem Markt üblichen Bodenanbindungsschrauben zur Fixierung der Unterschiene an den
Fahrzeugboden oder die Befestigung von Schienenstoppern.
Zusammenfassend wird ein Sitzschienenpaar für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, angegeben, umfassend
- eine Unterschiene, eine relativ zur Unterschiene in Schienenlängsrichtung verschiebbar geführte Oberschiene, welche sich mit ihren Profilen gegenseitig hintergreifen,
- eine gleiche Anzahl von Biegungen in der Unterschiene und der
Oberschiene,
- Gleitelemente oder Wälzkörper, insbesondere Kugeln oder Rollkörper, welche zwischen der Unterschiene und der Oberschiene in einem
Zusammenwirkungsbereich angeordnet sind, und
- eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln von Unterschiene und
Oberschiene, wobei
das Profil der Unterschiene und das Profil der Oberschiene wenigstens in dem Zusammenwirkungsbereich:
- symmetrisch zu mindestens einer Ebene ausgebildet sind, welche durch die Schienenlängsrichtung (X-Achse) und die Vertikalrichtung (Z-Achse) und/oder durch die Schienenquerrichtung (Y-Achse) und die
Vertikalrichtung (Z-Achse) definiert ist, und/oder
- unter Einhaltung zumindest eines vorgegebenen Spaltmaßes zwischen diesen ausgebildet sind, und/oder
- derart umgebogen sind, dass die Oberschiene mit einem gebogenen Abschnitt über einem horizontalen Abschnitt der Unterschiene mit geringem Abstand angeordnet ist, und/oder
- derart umgebogen sind, dass Kontaktflächenbereiche der
Gleitelemente/Wälzkörper in der Oberschiene und der Unterschiene eben und gebogen ausgebildet sind, und/oder
- derart umgebogen sind, dass zumindest die Oberschiene im
Zusammenwirkungsbereich Kontaktflächenbereiche mit einem Anstellwinkel in einem Bereich von 40° bis 50°, insbesondere von 45°, für Laufbahnen der Gleitelemente/Rollkörper aufweist, und/oder
- derart umgebogen sind, dass je Schienenseite zwei Laufbahnen gebildet sind, wobei die Kontaktflächenbereiche einer jeden Schienenseite der Oberschiene in einem Winkel von 80° bis 100°, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander angeordnet sind, wodurch die Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks gebildet werden, und/oder
- derart umgebogen sind, dass je Schienenseite zwei Laufbahnen gebildet sind, wobei die Kontaktflächenbereiche einander gegenüberliegender Schienenseiten zueinander gespiegelt angeordnet sind und/oder
- derart umgebogen sind, dass in mindestens einer Ebene, die durch die Schienenquerrichtung (Y-Achse) und die Vertikalrichtung (Z-Achse) definiert ist, ein Freiraum für die Verriegelung gebildet ist, und/oder
- derart umgebogen sind, dass in mindestens einer Ebene, die durch die Schienenquerrichtung (Y-Achse) und die Vertikalrichtung (Z-Achse) definiert ist,
- ein Freiraum für eine Bodenbefestigung gebildet ist, und/oder
- derart umgebogen sind, dass bei gleicher Unterschiene unterschiedlich hohe Oberschienen anordenbar sind.
Dabei weist das Sitzschienenpaar erfindungsgemäß je Profil eine gleiche Anzahl von Umformungen auf. Insbesondere weisen die Profile für Unter- und Oberschiene jeweils 10 derart aufeinander abgestimmte Umformungen auf, dass die Unterschiene und die Oberschiene in Z-X-Ebene symmetrisch und/oder in Z-Y-Ebene symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, ausgestaltet sind. Hierbei ist die Unterschiene mehrfach gebogen, wobei der jeweilige maximale Biegewinkel 90° beträgt.
Für eine verbesserte Abstützung der Oberschiene zur Unterschiene weisen alle Umformungen, insbesondere Biegungen, der Unterschiene einen Biegewinkel von 90° auf. Hierdurch sind insbesondere ebene horizontale Abschnitte zur Abstützung der Schienen aufeinander ermöglicht. In einer dargestellten Ausführungsform wird im Falle von sehr hohen Vertikallasten (Crash) eine Abstützung über die sich gegenüberliegenden Biegeradien einschließlich angeschlossener ebener Bereiche von Ober- und
Unterschiene im Bereich des Spaltes Sz erreicht. Ein plötzliches Absenken der Oberschiene wird vermieden. Dies steigert aufgrund nichtvorhandener Beschleunigungen die Verriegelungssicherheit und verringert ferner die Vorverlagerung einer oberschienenfesten Sitzstruktur, z. B. im Falle eines Front-Crashs.
Die umgeformten, insbesondere umgebogenen Abschnitte der Profile der Oberschiene und der Unterschiene sind derart ausgeformt, dass in diesen Abschnitten Kontaktflächenbereiche der Laufbahnen der Gleitelemente gebildet sind. Hierzu weisen die Umformungen einen Radius auf, der vorzugsweise dem Radius der zugehörigen Laufbahn entspricht.
Dabei können die Laufbahnen einer Schienenseite unterschiedliche Radien aufweisen. Die Laufbahnen auf einer Ebene von gegenüberliegenden
Schienenseiten weisen bevorzugt den gleichen Radius auf. Mit anderen Worten: Die oberen Laufbahnen des Schienenpaares weisen einen gleichen Radius auf, die unteren Laufbahnen weisen einen gleichen Radius auf, wobei die Radien von oberen und unteren Laufbahnen zueinander verschieden sein können.
Für ein verbessertes Lauf- und Einstellverhalten weisen die Umformungen am jeweiligen freien Ende der Oberschiene jeweils einen maximalen
Biegewinkel von 90° oder größer auf. Das verbesserte Laufverhalten ergibt sich aus dem Toleranzausgleichsprinzip: Ebener Kontaktbereich der
Oberschiene lässt Toleranzausgleich in Ebenenlage Y-Z-Ebene zu. Somit bewirken Toleranzschwankungen geringere Kraftschwankungen in den Kugel-/Rollenkontakten und somit den Verschiebekräften. Die Umformungen, insbesondere Biegungen, sind derart ausgebildet, dass das Sitzschienenpaar zwischen Unterschiene und Oberschiene vier
Laufbahnen, insbesondere Kugellaufbahnen, aufweist, wobei auf jeder Schienenseite wenigstens zwei Kugeln auf schräg geneigten Endabschnitten einer der Schienen, insbesondere der Oberschiene, gleitend und/oder wälzend liegen.
Dabei sind durch die Umformungen der Profile im Endbereich der Unter- und Oberschiene äußere oder innere seitliche Wände gebildet, in welchen der Zusammenwirkungsbereich der Schienen und die Laufbahnen liegen.
Im Zusammenwirkungsbereich der beiden Schienen ist zumindest einer die Kontaktflächen der Kugeln bildende Kontaktflächenbereich auf jeder Seite der Oberschiene wellenförmig entlang der X-Achse betrachtet und der weitere Kontaktflächenbereich gerade oder eben ausgebildet.
Insbesondere sind die Kontaktflächenbereiche von unteren Laufbahnen in der Oberschiene und der Unterschiene gebogen oder wellenförmig entlang der Verstellrichtung und die Kontaktflächenbereiche von oberen Laufbahnen in der Oberschiene und der Unterschiene gebogen und zumindest ein Kontaktflächenbereich gerade oder eben ausgebildet.
Durch die Wellenform und die ebene Form in den Kontaktflächenbereichen der Kugeln in den jeweiligen Laufbahnen und einen primär daraus
resultierenden Wirkwinkel in den Kontaktflächenbereichen ist die
Leistungsfähigkeit des Sitzschienenpaares, insbesondere das Laufverhalten, deutlich gesteigert.
Die wellenförmigen oder gebogenen Laufbahnbereiche der Oberschiene erhöhen die Z-Stabilität durch unter Last wandernde Kontaktbereiche zwischen Gleitelement oder Wälzkörper (Kugel/Rolle) und Profil derart, dass die Kraftableitung im Kontakt Gleitelement/Wälzkörper (Kugel/Rolle) zu Oberschienenprofil von einer anfangs geneigten Lage in eine nahezu vertikale Lage übergehen kann.
Die durch die Umformungen bewirkten Profile der Unter- und Oberschiene sind geometrisch, insbesondere symmetrisch, derart ausgestaltet und aufeinander abgestimmt, dass das Sitzschienenpaar eine höhere Festigkeit und Stabilität der Schienen in Z- und Y-Richtung entlang der Vertikal- bzw. Querachse und zudem eine verbesserte Ausschälkraft (peel strength) und Verschiebekraft (Toleranzkompensation) sowie ein verbessertes
Eigenfrequenzverhalten des Fahrzeugsitzes aufweist.
In einem verriegelten Zustand durchdringt wenigstens ein Sperrzahn der Verriegelungsvorrichtung je einen seitlichen Wandbereich der Unterschiene und der Oberschiene.
Das Zusammenwirken der Verriegelungsvorrichtung mit den inneren, seitlichen Wandbereichen der Ober- und Unterschiene erhöht den Bauraum für eine Bodenbefestigung und lässt alle Möglichkeiten der Bodenbefestigung für die Unterschiene zu. Die symmetrische Ausbildung der Profile der Unter- und Oberschiene in Z-X-Ebene verhindert eine ungleichmäßige Belastung und Abnutzung der in Kontakt stehenden zueinander beweglichen
Schienenbauteile.
Eine weitere Symmetrie in Z-Y-Ebene der Profile der Unter- und Oberschiene ist so zu verstehen, dass beispielsweise Verriegelungs- oder Lagerelemente auf gegenüberliegenden Seiten in Schienenlängsrichtung in einer Ebene (z.B. x-y) angeordnet und vorgesehen sein können. Vorzugsweise sind die Sperrzähne mit einer Linear- oder Schwenkbewegung aushebbar, welche auf einfache Weise konstruktiv zu verwirklichen ist. Vorzugsweise durch gleichzeitiges Aufspreizen zweier Schwenkriegel oder durch vertikales Bewegen einer Rastplatte erfolgt eine einfache, symmetrische Entriegelung.
Die vorzugsweise innenliegende Anordnung ist vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt. Eine Herstellung aus einfachen Stanzteilen reduziert die Herstellungskosten. Die Anzahl der Sperrzähne ist auf die geforderte Belastung abstimmbar.
Die zweifach symmetrische Ausbildung der Schienenprofile in Z-X-Ebene und Z-Y-Ebene sorgt dafür, dass die Oberschiene relativ zur Unterschiene zentriert wird, und zwar auch im Lastfall. Dies verhindert ungleichmäßige Beanspruchungen und Abnutzungen der Ober- und Unterschiene. Die mit den Gleitelementen oder Wälzkörpern, insbesondere Kugeln/Rollkörpern, zusammenwirkenden Laufbahnen sind vorzugsweise geneigt, um eine nach innen wirkende Kraft zu erzeugen. Vorzugsweise sind ferner die
Gleitelemente oder Wälzkörper in einem möglichst steifen Bereich des Oberschienenprofils positioniert, um eine durch Elastizitäten ausgelöste, mögliche Querbewegung von Kugeln oder Zylindern relativ zum
Schienenprofil zu minimieren, so dass die Kugeln in den Laufbahnen verbleiben. Die Laufbahnen können vorverfestigt (Burnishing) sein, um ein Brinellieren, d. h. die Ausbildung von Druckmarken im Material, zu
vermeiden. Unterschiedliche Radien der Umformungen der Oberschiene sorgen für Punktberührungen (unter Last gemäß Hertzscher Pressung Berührflächen in Ellipsenform). Dabei sind die Profile von Ober- und
Unterschiene derart zueinander geformt, dass obere und untere Laufbahnen gebildet sind, deren Laufbahnradien ungleich dem Kugelradius der
Wälzkörper oder -elemente sind.
Ein mit zwei erfindungsgemäßen Sitzschienenpaaren ausgestatteter
Fahrzeugsitz wird vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, und zwar in der Regel als Vordersitz. Das als Längseinsteller dienende Sitzschienenpaar wird vorzugsweise so angebracht, dass die Unterschiene die fahrzeugstrukturfeste Führungsschiene und die Oberschiene die sitzstrukturfeste Gleitschiene bildet. Die Funktionen der beiden Sitzschienen können aber auch getauscht sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für ein
Sitzschienenpaar,
Figur 2 schematisch im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sitzschienenpaar,
Figur 3 schematisch im Querschnitt einen vergrößerten Ausschnitt des
Sitzschienenpaares gemäß Figur 2 im
Zusammenwirkungsbereich,
Figur 4 schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für ein
Sitzschienenpaar mit Darstellung des Anstellwinkels für
Kontaktflächenbereiche von oberen und unteren Laufbahnen
Figur 5 schematisch ein Kraft-Diagramm zur Darstellung der
Kraftverläufe des montierten und in sich vorgespannten
Sitzschienenpaares zur Einstellung der gewünschten
Verschiebekräfte bei Sitzlängsverstellung,
Figur 6 schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für ein
Sitzschienenpaar mit Verriegelungsvorrichtung im verriegelten und unverriegelten Zustand, Figur 7 schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für ein Sitzschienenpaar mit Bodenbefestigung, und
Figur 8 schematisch in perspektivischer Darstellung ein
Ausführungsbeispiel für ein Sitzschienenpaar.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für ein Sitzschienenpaar 1 für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen
Kraftfahrzeugsitz.
Ein nicht näher dargestellter Fahrzeugsitz, insbesondere ein Vordersitz, ist üblicherweise mit zwei Sitzschienenpaaren 1 zur Längsverstellung
ausgestattet. Das Sitzschienenpaar 1 ist derart am Fahrzeugsitz angebracht, dass die Unterschiene 1 .1 die fahrzeugstrukturfeste Führungsschiene und die Oberschiene 1 .2 die sitzstrukturfeste Gleitschiene bildet. Die Funktionen der beiden Sitzschienen 1 .1 , 1 .2 können aber auch genau umgekehrt sein.
Die zwei Sitzschienenpaare 1 sind im Wesentlichen gleichartig aufgebaut. Im Nachfolgenden wird daher nur ein Sitzschienenpaar 1 näher beschrieben.
Das jeweilige Sitzschienenpaar 1 umfasst eine Unterschiene 1 .1 und eine relativ zur Unterschiene 1 .1 in Schienenlängsrichtung (X-Richtung) verschiebbar geführte Oberschiene 1 .2, welche sich mit ihren Profilen gegenseitig hinter- oder umgreifen.
Dabei weisen die Unterschiene 1 .1 und die Oberschiene 1 .2 jeweils im Wesentlichen ein U-förmiges Profil mit Schenkeln 1 .1 .1 und 1 .2.1 auf, deren Schenkelenden derart mehrfach gebogen sind und einander hinter- und umgreifen, dass zwei seitliche innen liegende Zusammenwirkungsbereiche W zwischen der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 gebildet sind.
Die Hintergreifung oder Verhakung der Oberschiene 1 .2 und der
Unterschiene 1 .1 ist derart gestaltet, dass in den Zusammenwirkungsbereichen W in Bezug auf die Y-Achse die Endabschnitte der
Oberschiene 1 .2 schräg geneigt sind und die Endabschnitte der
Unterschiene 1 .1 vertikal und horizontal verlaufen.
Das Profil der Unterschiene 1 .1 ist darüber hinaus derart gebogen, dass die Zusammenwirkungsbereiche W der unteren Laufbahnen L2, L4 oberhalb der untersten Horizontalebene und somit oberhalb des Bodens, d. h.
beabstandet vom Boden, der Unterschiene 1 .1 angeordnet sind.
Hierdurch weist das Sitzschienenpaar 1 eine verbesserte Festigkeit bei von oben wirkenden Vertikallasten auf, wie z. B. bei einem Frontaufprall auftretend, da die Spannungen im Kontaktbereich der Wälzkörper 2 im Vergleich zu einer Lösung mit Kugellaufbahnen, welche auf dem Boden der Unterschiene ausgebildet sind, deutlich minimiert sind. Einer potentiell bestehenden ersten Rissbildung in diesem Bereich wird vorgebeugt.
Weiterhin weist das Sitzschienenpaar 1 ein verbessertes Crashverhalten (hohe Ausschälkraft (= peel strength) und eine verbesserte Stabilität, insbesondere seitliche Abstützung für die Verriegelung und vertikale
Stabilität, insbesondere vertikale Abstützung der Oberschiene 1 .2 auf der Unterschiene 1 .1 auf.
Des Weiteren sind die Unterschiene 1 .1 und die Oberschiene 1 .2 unter Einhaltung zumindest eines vorgegebenen Spaltmaßes Sz und/oder Sy zwischen diesen ausgebildet. Insbesondere sind deren Endabschnitte der Profile der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 derart umgeformt, dass im jeweiligen Zusammenwirkungsbereich W definierte Spaltmaße Sz, Sy zwischen diesen bezogen auf die Gesamthöhe bzw. die Gesamtbreite des Sitzschienenpaares 1 eingehalten sind.
Ferner sind die Endabschnitte der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 derart umgebogen, dass sich in einem Lastfall in vertikaler Richtung (Z- Achse) die Oberschiene 1 .2 mit einem gebogenen Abschnitt auf einem horizontalen Abschnitt der Unterschiene 1 .1 abstützen kann, wie in Figur 2 anhand der Pfeile P1 , P2 gezeigt. Hierzu weist die Oberschiene 1 .2 einen spitz gebogenen und nach unten gebogenen Endabschnitt im Profil auf (Pfeil P1 ). Die Unterschiene 1 .1 weist diesem Endabschnitt der Oberschiene 1 .2 gegenüberliegend einen horizontalen und ebenen Endabschnitt im Profil auf (Pfeil P2). Hierdurch ist die Oberschienenstabilität im Lastfall verbessert.
In den Zusammenwirkungsbereichen W zwischen der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 sind Gleitelemente oder Wälzkörper 2, insbesondere Kugeln (im weiteren werden die Wälzkörper 2 Kugeln 2 genannt), zur Längsverstellung dieser relativ zueinander angeordnet. Die Kugeln 2 können dabei in einem Laufkäfig 3 angeordnet sein, wie in Figur 1 gezeigt. Alternativ kann dieser auch entfallen, wie beispielsweise in Figuren 2 bis 3 gezeigt. Hier kämen alternativ Abstandshalter zwischen den Kugeln 2 zum Einsatz.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist je oberer Laufbahn L1 und L3 und unterer Laufbahn L2 und L4 ein gemeinsamer Laufkäfig 3 für die Kugeln 2 vorgesehen. Die im jeweiligen Laufkäfig 3 angeordneten Kugeln 2 weisen einen gleichen Durchmesser auf. Dabei können die Kugeln 2 aller
Laufbahnen L1 bis L4 einen gleichen Durchmesser aufweisen. Alternativ kann der Durchmesser der Kugeln 2 für die oberen Laufbahnen L1 und L3 sich vom Durchmesser der Kugeln 2 für die unteren Laufbahnen L2 und L4 unterscheiden. Insbesondere weisen die Kugeln 2 der unteren Laufbahnen L2 und L4 einen größeren Durchmesser auf, wie dies in den nachfolgenden Figuren gezeigt ist.
Die unterschiedlichen Durchmesser der Kugeln 2 der oberen Laufbahnen L1 , L3 zu den unteren Laufbahnen L2, L4 ermöglichen den Ausgleich von Fertigungstoleranzen und die Steuerung möglicher Verschiebekräfte infolge mechanischer Beanspruchung des Sitzschienenpaares 1 . Die Ausgestaltung des Profils ist so gewählt, dass primär geringfügige Änderungen des Radius der Kugeln 2 (Kugelradius) der oberen Laufbahnen L1 und L3 für den
Ausgleich der Profiltoleranz in der Fertigung genutzt werden können. Dies wird über die kleineren Radien und die in den Laufbahnen L1 und L3 gewählte Laufbahngeometrie, insbesondere Laufbahnradien, erreicht. Dies (vor allem die ebene Lauffläche L1 , L2) führt zu höheren Rollreibungswerten, auf Basis derer mit geringen Durchmesseränderungen deutliche
Verschiebekraftänderungen der Schiene 1 bewirkt werden können. Die Kugeln 2 der unteren Laufbahnen L2 und L4 können einen größeren Radius aufweisen, um die Hertzsche Pressung zu reduzieren.
Hierzu liegen je zwei Kugeln 2 auf beiden Seiten eines schräg geneigten Endabschnitts der Unterschiene 1 .1 an, welcher als Laufbahn L1 bis L4 in seiner Form den Kugeln 2 angepasst und entsprechend umgeformt ist.
Darüber hinaus erfolgt ein Toleranzausgleich über eine Verschiebung auf den Kontaktflächenbereichen der Oberschiene 1 .2.
Die Oberschiene 1 .2 umschließt die Kugeln 2 auf der jeweils anderen Seite mit Abschnitten unterschiedlicher Umformungen für die Laufbahnen L1 bis L4.
Wie in Figur 3 gezeigt, sind die Unterschiene 1 .1 und die Oberschiene 1 .2 derart umgebogen, dass in den zwischen diesen gebildeten Laufbahnen L1 bis L4 Kontaktflächenbereiche der Kugeln 2 eben und gebogen ausgebildet sind.
So sind die Endabschnitte der Oberschiene 1 .2 für die Laufbahnen L1 bis L4 in den beiden gegenüberliegenden Zusammenwirkungsbereichen W mit einem Anstellwinkel α in einem Bereich von 40° bis 50°, insbesondere von 45°, umgeformt und gebogen und bilden in diesen schräg geneigten
Endabschnitten Kontaktflächenbereiche für die Kugeln 2 der Laufbahnen L1 bis L4.
Dabei weist das Sitzschienenpaar 1 je Profil eine gleiche Anzahl von
Umformungen auf. Insbesondere weist das Profil der Unterschiene 1 .1 zehn derart aufeinander abgestimmte Umformungen (BU1 bis BU10), und die Oberschiene (1 .2) ebenfalls zehn derart aufeinander abgestimmte
Umformungen (BO1 bis BO10) auf, so dass die Unterschiene 1 .1 und die Oberschiene 1 .2 in Z-X-Ebene und/oder in Z-Y-Ebene symmetrisch ausgestaltet sind. Hierbei ist die Unterschiene 1 .1 mehrfach gebogen, wobei der jeweilige maximale Biegewinkel 90° beträgt.
Den schräg, insbesondere um 45° zur Y-Ebene schräg geneigten
Endabschnitten der Oberschiene 1 .2 liegen dabei 90° zur Y-Ebene gebogene Endabschnitte der Unterschiene 1 .1 gegenüber.
Für die oberen Laufbahnen L1 und L3 weisen die gegenüberliegenden gebogenen Endabschnitte der Unterschiene 1 .1 einen Radius (=
Laufbahnradius) auf, der in etwa dem Radius der betreffenden Laufbahn L1 oder L3 entspricht. Die Endabschnitte der Oberschiene 1 .2 sind eben geformt und schräg geneigt mit einem Anstellwinkel α von ca. 45° in Bezug auf die Y-Achse. Für die unteren Laufbahnen L2 und L4 weisen die gebogenen Endabschnitte der Oberschiene 1 .2 und der Unterschiene 1 .1 einen Radius
(= Laufbahnradius) auf, der in etwa dem Radius der betreffenden
Laufbahnen L2 bzw. L4 entspricht. Dabei sind die gebogenen Endabschnitte der Oberschiene 1 .2 schräg geneigt mit einem Anstellwinkel α von ca. 45° in Bezug auf die Y-Achse. Die 45° Neigung der Laufbahnen L1 bis L4 ermöglicht einen besseren Ausgleich von Fertigungstoleranzen, primär in y- Richtung, wie dies in Figuren 4 und 5 anhand des Kraft-Diagramms
(Dreieck D) gezeigt ist. Das Profil der Oberschiene 1 .2 wird in Summe weniger toleranzanfällig bezogen auf Verschiebekräfte.
Eine solche Ausbildung der oberen und unteren Laufbahnen L1 bis L4, und vor allem der Radius der Oberschiene 1 .2 in den Laufbahnen L2 und L4 ermöglicht zudem, dass im Lastfall bei durch den Radius vorgegebener gleichzeitig veränderter Krafteinleitungsrichtung im Kontakt der
Oberschiene 1 .2 zu den Kugeln 2 der Kontaktpunkt in diesen Laufbahnen L1 bis L4 nach außen wandert derart, dass der Kraftvektor sich der Senkrechten nähert. Hierdurch ist bei Last die Stabilität des Sitzschienenpaares 1 in Z- Richtung verbessert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist im Lastfall anfangs ein größerer Ausgleich in Y-Richtung gegeben, der bei Last abnimmt, wodurch Stabilität erhöht wird.
Wie oben bereits ausgeführt, können die Durchmesser der Kugeln 2 der oberen Laufbahnen L1 , L3 und die Durchmesser der Kugeln 2 der unteren Laufbahnen L2, L4 verschieden sein. Die Variation der Durchmesser der Kugeln 2 in den Laufbahnen L2 und L4 dient der Lagekorrektur der
Oberschiene 1 .2 und der Einstellung der Spaltmaße Sz, Sy und somit des Abstandes zwischen den Profilen der Ober- und Unterschienen 1 .2, 1 .1 .
Die beschriebene Neigung der Endabschnitte der Oberschiene 1 .2 führt zu primär horizontalem Toleranzausgleich über Zusammenfederung in Y- Richtung des Profils der Oberschiene 1 .2 gegenüber vertikalem
Toleranzausgleich bei herkömmlichen Schienenpaaren, siehe wiederum Figuren 4 und 5.
Die Endabschnitte der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 sind derart umgebogen, das je Schienenseite zwei Laufbahnen L1 , L3 und L2, L4 gebildet sind. Die Laufbahnen L1 und L2 stellen die oberen Laufbahnen und die Laufbahnen L2 und L4 die unteren Laufbahnen in Bezug auf die Z-Achse dar. Die mit dem Anstellwinkel α schräg geneigten Endabschnitte einer jeden Schienenseite der Oberschiene 1 .2 sind in einem Winkel ß von 80° bis 100°, insbesondere in einem Winkel ß von 90°, zueinander angeordnet.
Die Endabschnitte oder Enden der Schenkel 1 .2.1 des u-förmigen Profils der Oberschiene 1 .2 sind derart, insbesondere nach außen, gebogen, dass ein durch das jeweils gebogene Schenkelende eingeschlossener Winkel den Winkel ß bildet. In einer Ausführungsform bilden die Endabschnitte gebogene Dreiecksschenkel 1 .2.2a, 1 .2.2b eines rechtwinkligen Dreiecks D.
Darüber hinaus können die mit dem Anstellwinkel α schräg geneigten Endabschnitte einer jeden Schienenseite der Oberschiene 1 .2 derart ausgebildet sein, dass diese die Dreiecksschenkel 1 .2.2a, 1 .2.2b eines gleichschenkligen Dreiecks D bilden.
Mit anderen Worten: Die Enden der Schenkel 1 .2.1 zumindest der
Oberschiene 1 .2 oder beider Schienen (nicht dargestellt) sind derart gebogen, dass
- jedes Schenkelende oder
- ein Schenkelende (gerader Dreiecksschenkel 1 .2.2a) und eine (Kreis- )Sehne eines aus einem Schenkel geformten Laufbahnradius
(gebogener Dreiecksschenkel 1 .2.2b) oder
- die (Kreis-)Sehnen von in den Schenkeln befindlichen Laufbahnradien die beiden Dreiecksschenkel 1 .2.2a, 1 .2.2b eines rechtwinkligen und/oder eines gleichschenkligen Dreiecks D bilden.
Dabei ist einer der Dreiecksschenkel 1 .2.2a des Dreiecks D gerade ausgebildet und bildet eine Auflagefläche für die obere Laufbahn L1 oder L3. Der andere Dreiecksschenkel 1 .2.2b ist gewölbt ausgebildet und bildet eine Auflagefläche für die untere Laufbahn L2 oder L4. Durch eine solche
Anordnung von oberen geraden Auflageflächen der Laufbahnen L1 und L3 zu unteren gebogenen Auflageflächen (= im Schnitt betrachtet Biegungen in der Sehne) mit Laufbahnradien für die Laufbahnen L2 und L4 wird eine verbesserte Schienenstabilität bei gleichzeitig hohem Toleranzausgleich bewirkt.
Die auf den gegenüberliegenden Schienenseiten ausgebildeten
Endabschnitte von Unterschiene 1 .1 und Oberschiene 1 .2 mit den
Kontaktflächenbereichen in den Laufbahnen L1 bis L4 sind in Bezug auf die eine Symmetrieachse bildende Z-Achse zueinander gespiegelt ausgebildet.
Mit anderen Worten: Die Unterschiene 1 .1 und die Oberschiene 1 .2 sind symmetrisch zu mindestens einer Ebene des Sitzschienenpaares 1 ausgebildet, welche durch die Schienenlängsrichtung (= X-Achse) und die Vertikalrichtung (= Z-Achse) und/oder durch die Schienenquerrichtung (= Y- Achse) und die Vertikalrichtung (= Z-Achse) definiert ist.
Figur 6 zeigt das Sitzschienenpaar 1 mit einer innen liegenden
Verriegelungsvorrichtung 4.
Die Endabschnitte (= Schenkel 1 .2.1 , 1 .1 .1 ) der Ober- und
Unterschienen 1 .2, 1 .1 sind derart, insbesondere nach außen, umgebogen, dass in mindestens einer Ebene, die durch die Schienenquerrichtung (Y- Achse) und die Vertikalrichtung (Z-Achse) definiert ist, ein Freiraum FR für die Verriegelungsvorrichtung 4 gebildet ist.
Dabei weist die Verriegelungsvorrichtung 4 einen hinreichenden Abstand zum Boden der Unterschiene 1 .1 auf.
Im Ausführungsbeispiel ist die Verriegelungsvorrichtung 4 als eine vertikal bewegliche Rastplatte ausgebildet, deren seitlich nicht näher dargestellte Sperrzähne in einer Verriegelungsposition VR sperrend in Unterschiene 1 .1 und Oberschiene 1 .2 eingreifen.
In einer unteren Entriegelungsposition ER greifen die Sperrzähne nur in die Oberschiene 1 .2 ein, so dass diese von der Unterschiene 1 .1 entkoppelt ist und eine der beiden Schienen 1 .1 , 1 .2 bewegt werden kann.
Die Rastplatte ist im Ausführungsbeispiel symmetrisch ausgebildet, so dass diese beidseitig in die Seitenwände sperrend eingreifen kann. Alternativ kann diese auch nur einseitig sperrend eingreifen oder als ein schwenkbarer Rasthebel ausgebildet sein.
Wie anhand der Figur 6 gezeigt, weist aufgrund der Umformungen der Profile der Ober- und Unterschienen 1 .2, 1 .1 das Sitzschienenpaar 1 einen hinreichend großen Freiraum FR in Z-Y-Ebene für die
Verriegelungsvorrichtung 4 in allen Positionen, Verriegelungsposition VR, Entriegelungsposition ER und zwischen diesen liegenden
Zwischenpositionen auf.
Ferner sind die Profile der Unterschiene 1 .1 und der Oberschiene 1 .2 derart umgebogen, dass in mindestens einer Ebene, die durch die
Schienenquerrichtung (Y-Achse) und die Vertikalrichtung (Z-Achse) definiert ist, ein Bodenfreiraum FB für eine Bodenbefestigung 5 gebildet ist, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.
Der Bodenfreiraum FB ist gegenüber Freiräumen herkömmlicher
Schienenpaare aufgrund der geometrisch abgestimmten Umformungen der Profile der Ober- und Unterschienen 1 .2, 1 .1 trotz geringer Ausbreitung und Ausdehnung des Sitzschienenpaares 1 in Z-Y-Ebene (= geringere Breite), aber mit definiert großen Spalten Sy und Sz, aber vergrößerter Stabilität ebenfalls vergrößert.
Das erfindungsgemäß Sitzschienenpaar 1 und insbesondere deren geometrisch abgestimmten Umformungen der Profile der Ober- und
Unterschienen 1 .2, 1 .1 ermöglichen, dass bei gleicher Unterschiene 1 .1 an dieser unterschiedlich hohe Oberschienen anordenbar sind.
Figur 8 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung ein
Ausführungsbeispiel für das zuvor im Detail beschriebene
Sitzschienenpaar 1 mit in Laufkäfigen 3 angeordneten Kugeln 2.
Bezugszeichenliste
1 Sitzschienenpaar
1 .1 Unterschiene
1 .1 .1 Schenkel
1 .2 Oberschiene
1 .2.1 Schenkel
1 .2.2a, 1 .2.2b Dreiecksschenkel
2 Wälzkörper
3 Laufkäfig
4 Verriegelungsvorrichtung
5 Boden befestig ung
BU1 -BU10 Biegung Unterschiene
BO1 -BO10 Biegung Oberschiene
FR Freiraum
FB Bodenfreiraum
L1 -L4 Laufbahnen
P1 , P2 Pfeil
W Zusammenwirkungsbereich
Sz Spaltbreite Z-Achse
Sy Spaltbreite Y-Achse
D Gleichschenkliges Dreieck
VR Verriegelungsposition α Anstellwinkel
ß Winkel
X Schienenlängsrichtung
Y Schienenquerrichtung
Z Vertikalrichtung

Claims

Ansprüche
1 . Schienenpaar (1 ) für einen Fahrzeugsitz, umfassend
eine Unterschiene (1 .1 ) und eine Oberschiene (1 .2), wobei
die Oberschiene (1 .2) relativ zur Unterschiene (1 .1 ) in Schienenlängsrichtung (X) verschiebbar ist und die Unter- und die Oberschiene (1 .1 , 1 .2) jeweils ein U-förmiges Profil aufweisen, die Unterschiene (1 .1 ) und die Oberschiene (1 .2) jeweils eine gleiche Anzahl von Biegungen (BO1 bis BO10, BU1 bis BU10) aufweisen, und
die Unterschiene (1 .1 ) und die Oberschiene (1 .2)
spiegelsymmetrisch zu einer Ebene (X-Z) ausgebildet sind, welche durch die Schienenlängsrichtung (X) und die Vertikalrichtung (Z) definiert ist.
2. Schienenpaar (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
Enden der Schenkel (1 .2.1 ) des u-förmigen Profils einer der
Schienen (1 .1 , 1 .2) derart gebogen sind (abragen), dass ein durch das jeweils gebogene Schenkelende eingeschlossener Winkel (ß) in einem Bereich von 80° bis 100° liegt, insbesondere 90° beträgt.
3. Schienenpaar (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gebogenen Schenkelenden Dreiecksschenkel (1 .2.2a, 1 .2.2b) eines rechtwinkligen Dreiecks bilden.
4. Schienenpaar (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
Enden der Schenkel (1 .2.1 ) des u-förmigen Profils einer der
Schienen (1 .1 , 1 .2) derart gebogen sind, dass jedes gebogene
Schenkelende die beiden Dreieckschenkel (1 .2.2a, 1 .2.2b) eines gleichschenkligen Dreiecks (D) bildet.
5. Schienenpaar (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschiene (1 .2) und die
Unterschiene (1 .1 ) ineinander in einem
Zusammenwirkungsbereich (W) zusammengreifen, wodurch die Dreiecksschenkel (1 .2.2a, 1 .2.2b) eine obere Laufbahn (Ll oder L3) und eine untere Laufbahn (L2 oder L3) bilden.
6. Schienenpaar (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass einer der Dreiecksschenkel (1 .2.2a) einer der Schienen (1 .1 , 1 .2) gerade ausgebildet ist und eine Auflagefläche einer Laufbahn (L1 , L3) bildet und der andere
Dreiecksschenkel (1 .2.2b) gewölbt ausgebildet ist und eine
Auflagefläche einer anderen Laufbahn (L2, L4) bildet.
7. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Unterschiene (1 .1 ) derart gebogen ist, dass untere Laufbahnen (L2, L4) vom Boden der Unterschiene (1 .1 ) beabstandet sind.
8. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass vom Boden der Unterschiene (1 .1 ) vertikal abragende Schenkel (1 .1 .1 ) mehrfach unter jeweils einem Winkel von 90° gebogen sind.
9. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Wälzkörper (2) in einem Laufkäfig (3) gelagert sind, der als ein gemeinsamer Laufkäfig (3) für die obere und untere Laufbahnen (L1 , L2; L3, L4) ausgebildet ist.
10. Schienenpaar (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius der Wälzkörper (2) der oberen Laufbahnen (Ll oder L3) und ein Radius der Wälzkörper (2) der unteren Laufbahnen (L2 oder L4) voneinander verschieden sind.
1 1 . Schienenpaar (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Biegung der Oberschiene (1 .2) korrespondierend zu dem Radius der Wälzkörper (2) der unteren Laufbahnen (L2 und/oder L4) geformt ist.
12. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit vom Radius der
Wälzkörper (2) vorgegebene Spaltbreite (Sz), insbesondere in einem Bereich von 1 ,4 mm bis 2,4 mm und/oder (Sy), insbesondere von mindestens 1 ,2 mm, zwischen Ober- und Unterschiene (1 .2, 1 .1 ).
13. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem durch die Unterschiene (1 .1 ) und die Oberschiene (1 .2) abgegrenzten Bauraum eine Verriegelung (4) angeordnet ist.
14. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile von Ober- und Unterschiene (1 .2 und 1 .1 .) derart zueinander geformt sind, dass im Bauraum ein Bodenfreiraum (FB) in der Unterschiene (1 .1 ) gebildet ist.
15. Schienenpaar (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile von Ober- und Unterschiene (1 .2 und 1 .1 .) derart zueinander geformt sind, dass obere und untere Laufbahnen (L1 bis L4) gebildet sind, wobei der Laufbahnradius der Laufbahnen (L1 bis L4) ungleich dem Kugelradius der Wälzkörper (2) ist.
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