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Die
Erfindung betrifft eine Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere
für einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Sitzträger,
mit einem Befestigungsträger und mit einem sich entlang
einer Längsachse erstreckenden Schwenkträger,
der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse schwenkbar über
eine erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkt
ist und der um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse schwenkbar über
eine zweite Anlenkstelle an dem Sitzträger angelenkt ist.
Weiter betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugsitz mit einer
derartigen Sitzhöhenverstelleinrichtung.
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Eine
derartige Sitzhöhenverstelleinrichtung ist zur Höhenverstellung
eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen. Dabei ist der Sitzträger üblicherweise mit
einem Befestigungsträger, beispielsweise einer auf einer
Unterschiene des Kraftfahrzeugs montierbaren Oberschiene, über
eine Anzahl von Schwenkträgern z. B. unter Ausbildung eines
Viergelenk-Koppelgetriebes zwangsgeführt verbunden. Häufig
ist hierbei die Anlenkung des Sitzträgers an dem Befestigungsträger
symmetrisch beidseits des Kraftfahrzeugsitzes ausgebildet. Insbesondere
sind somit zwei hintere Schwenkträger vorgesehen, die in
einem, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, hinteren Bereich
des jeweiligen Befestigungsträgers angebracht sind und
den Sitzträger in seinem hinteren Bereich unterstützen.
Zur Unterstützung des Sitzträgers in seinem Vorderbereich
kann beispielsweise jeweils ein vorderer Schwenkträger
vorgesehen sein oder alternativ auch eine andere Vorrichtung, beispielsweise
eine gekrümmte Führung für Achsstifte.
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Die
Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei im
Wesentlichen durch eine Auslenkung des über die erste Anlenkstelle
an dem Befestigungsträger angelenkten Schwenkträgers
realisiert, der gelenkig über die zweite Anlenkstelle mit
dem gegenüber dem Befestigungsträger beweglichen
Sitzträger verbunden ist.
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Durch
eine Auslenkung des Schwenkträgers wird der Abstand des
Sitzträgers gegenüber dem Befestigungsträger
verändert.
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Im
Fall eines Crashs des Kraftfahrzeugs, d. h. einer abrupten Beschleunigung
durch einen Aufprall auf ein Hindernis oder dergleichen, erfährt
ein auf dem Kraftfahrzeugsitz befindlicher Insasse insbesondere
eine unkontrollierbare Bewegung relativ zum Kraftfahrzeugsitz, die
unerwünschte Verletzungen nach sich ziehen kann. Zur Verringerung
einer derartigen Verletzungsgefahr wird in der
DE 199 53 758 C1 ein Schwenkträger
angegeben, der aus mindestens zwei, voneinander getrennt aufgebauten Schichten
unterschiedlicher Knicksteifigkeit aufgebaut ist, wobei die Schicht
mit geringerer Knicksteifigkeit zum Ausknicken unter Überlast
ausgebildet ist und die Schicht mit größerer Knicksteifigkeit
um einen vorgegebenen Weg längsverschieblich ist. Dadurch
wird ein Teil der im Falle eines Crash's auftretenden Energie durch
eine Verformung des Schwenkträgers aufgefangen, so dass
sich die auf einen Insassen wirkende Belastung reduziert. Mit anderen
Worten erweicht sich für den Insassen der Kraftfahrzeugsitz
durch eine entsprechende Verformung des Schwenkträgers.
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Ausgehend
vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine alternative Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere
für einen Kraftfahrzeugsitz, anzugeben, die die Belastung,
die auf einen Fahrzeuginsassen während eines Crash's wirkt,
verringert. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen entsprechend
ausgestalteten Kraftfahrzeugsitz mit denselben Vorteilen anzugeben.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird dabei erfindungsgemäß gelöst
durch eine Sitzhöhenverstelleinrichtung, insbesondere für
einen Kraftfahrzeugsitz, mit einem Befestigungsträger und
mit einem sich entlang einer Längsachse erstreckenden Schwenkträger,
der um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse schwenkbar über
eine erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkt
ist und der um eine zur ersten Achse parallelen zweiten Achse schwenkbar über
eine zweite Anlenkstelle an dem Sitzträger angelenkt ist.
Dabei ist vorgesehen, dass der Schwenkträger entlang der
Längsachse zwischen den Anlenkstellen einen Teilbereich
mit einer quer zur Längsachse reduzierten Breite umfasst.
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Bei
einem Crash des Kraftfahrzeugs werden über die Anlenkstellen
Kräfte auf den den Sitzträger unterstützenden
Schwenkträger übertragen. Derartige Kräfte
wirken insbesondere als Scher-, Stauch- oder Zugkräfte.
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Durch
das Vorsehen eines in der Breite reduzierten Teilbereichs wird im
Falle eines Energieeintrags beispielsweise im Falle eines Auffahrunfalls, wobei
durch die Trägheit des Kraftfahrzeugsitzes eine Krafteinwirkung
auf den Schwenkträger über die beiden Anlenkstellen
erfolgt, eine definierte Verformung des Schwenkträgers
an der vorgegebenen Schwachstelle, nämlich ein Abknicken
gegenüber der Längsachse zugelassen. Durch diese
Verformung verkürzt sich der Abstand zwischen den Anlenkstellen
des Schwenkträgers. Mit anderen Worten gibt gewissermaßen
der auf dem Schwenkträger ruhende Kraftfahrzeugsitz nach,
so dass die Verletzungsgefahr für einen sitzenden Insassen
verringert wird.
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Durch
diese Ausgestaltung lässt sich insbesondere bei niederen
Auffahrgeschwindigkeiten von weniger als 20 km/h eine elastische
Verformung des Schwenkträgers erzielen, so dass die Sitzhöhenverstelleinrichtung
nach einem derartigen Crash weiter eingesetzt bleiben kann. Durch
eine derartige definierte Verformung wird eine Peitschenhieb-Bewegung
des Insassen im Falle eines Auffahrunfalls, die zu Kopfverletzungen
oder zu einem sogenannten Schleudertrauma führen kann,
vermieden, da der Kraftfahrzeugsitz über eine entsprechende
Verformung des Schwenkträgers einen Teil der Energie aufnehmen
kann.
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Im
Falle höherer Auffahrgeschwindigkeiten wird sich der Schwenkträger
dauerhaft plastisch verformen. Durch das Zulassen einer definierten
Verformung des Schwenkträgers ist es aber möglich,
die übrigen Sitz- oder Lehnenbauteile steifer auszuführen.
Die Gefahr eines Einkickens von Strukturbauteilen wird vermindert.
Durch die Ausgestaltung des in der Breite reduzierten Teilbereichs
ist ein gezieltes Deformationsverhalten steuerbar.
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Der
Schwenkträger kann beispielsweise als ein Metallblech oder
auch als eine Metallplatte gegeben sein. Der Teilbereich reduzierter
Breite kann dann beispielsweise durch das Einbringen einer Materialausnehmung
wie beispielsweise einer Einkerbung oder dergleichen realisiert
werden. Eine derartige Materialausnehmung kann insbesondere durch eine
Ausstanzung eingebracht werden. Der Schwenkträger kann
beispielsweise eine längliche Form besitzen, die sich in
ihrer Längenausdehnung im Wesentlichen entlang der Längsachse
erstreckt. Die längliche Form kann beispielsweise als eine
ovale oder keilförmige Form gegeben sein. Die Form des Schwenkträger
kann dabei sowohl symmetrisch, als auch unsymmetrisch oder unregelmäßig
sein.
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Zur
Anlenkung des Schwenkträgers kann im Bereich der beiden
Anlenkstellen des Schwenkträgers beispielsweise jeweils
eine Bohrung oder ein Langloch vorgesehen sein, über die
die Anlenkung des Schwenkträgers an den Befestigungsträger
einerseits und an den Sitzträger andererseits beispielsweise
mittels eines Lagerbolzens realisiert ist. Die Achse eines derartigen
Lagerbolzens stimmt dann im Wesentlichen mit der ersten bzw. mit
der zweiten Achse überein. Auch sind zur Ausbildung der
Anlenkstellen reibungsmindernde Dreh- oder Wälzlager vorstellbar.
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Der
Befestigungsträger kann beispielsweise als eine Oberschiene
gegeben sein, welche zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes
mit einer am Boden des Kraftfahrzeugs angebrachten Unterschiene
zusammenwirkt. Der Befestigungsträger kann aber ebenso
als ein Teil der Fahrzeugkarosserie selbst, häufig als
ein Teil des Fahrzeugbodens, gegeben sein oder auch als eine Anzahl
von Lagerböcken, welche mit dem Fahrzeugboden oder mit
der Oberschiene verbunden sind.
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Der
Sitzträger ist mittels des oder der Schwenkträger
gegenüber dem Befestigungsträger in der Höhe
bewegbar und ist hierzu insbesondere über die gelenkig
angekoppelten Schwenkträger mit dem Befestigungsträger
nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes verbunden und somit zwangsgeführt.
Eine Verstellung der Höhe des Sitzträgers gegenüber
dem Befestigungsträger wird dabei hauptsächlich über
eine Schwenkung des Schwenkträgers realisiert. Der Sitzträger
kann beispielsweise als eine Sitzunterschale eines Kraftfahrzeugsitzes gegeben
sein.
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Vorteilhafterweise
fluchtet eine Außenkante des Teilbereichs mit dem Rand
des Schwenkträgers. Ein derartig ausgestalteter Schwenkträger
ist insbesondere einfach herzustellen. Beispielsweise kann der Schwenkträger
zunächst in einer Grundform hergestellt werden, aus der
eine Materialausnehmung herausgestanzt oder herausgefräst
wird. Des Weiteren kann das Steifigkeitsverhaltens des Schwenkträgers
in Hinblick auf eine erwünschte Deformation unter einer
Krafteinwirkung auf einfache Art gezielt eingestellt werden. Der
Schwenkträger wird bei einer derartigen Ausgestaltung vordefiniert
von der Seite der fluchtenden Außenkante Wegknicken.
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In
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verläuft
eine zurückversetzte Innenkante des Teilbereichs im Wesentlichen
in Richtung der Längsachse. Die Steifigkeit des Schwenkträgers
gegenüber einer einwirkenden Kraft kann in dieser Ausführung
einfach durch die Wahl der Breite des Teilbereichs in einer quer
zur Längsachse verlaufenden Richtung gezielt beeinflußt
und gesteuert werden.
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Bevorzugterweise
verläuft die Innenkante in einem spitzen Winkel zur Längsachse
oder ist konkav ausgebildet. Dadurch wird die Vorhersehbarkeit der
Deformation erhöht.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stößt
die zurückversetzte Innenkante des Teilbereichs beidendseitig
gegen im Wesentlichen in Querrichtung zum Rand des Schwenkträgers
verlaufende Querkanten. In dieser Ausführung ist es auf
besonders einfache Art möglich das Steifigkeitsverhalten
des Schwenkträgers in Hinblick auf das Deformationsverhalten
zu beeinflußen, da das Steifigkeitsverhalten einfach durch
die Wahl der Länge der Innenkante und der Querkanten vorherbestimmt
werden kann. Die zwischen der Innenkante und den Querkanten gebildeten
Ecken sind einer hohen Druck- oder Zugbelastung ausgesetzt, wodurch
definierte Knickbereiche geschaffen sind. Der Schwenkträger wird
sich bei einer stauchenden Krafteinleitung durch ein Aufeinanderzubewegen
der Querkanten unter Stauchung des Teilbereichs definiert verformen.
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Bevorzugterweise
sind dabei die Innenkante und die Querkanten derart ausgebildet,
dass bei einer insbesondere plastischen Verformung des Schwenkträgers
die Querkanten zu einem Aufeinanderliegen kommen, bevor eine Rissbildung
in dem Teilbereich reduzierter Breite auftritt. Beim Einwirken einer
kritischen Kraft, die insbesondere bei einem Auffahrunfall mit erhöhter
Geschwindigkeit über die Anlenkstellen auf den Schwenkträger
wirkt, bewegen sich somit die Querkanten unter einer plastischen Verformung
aufeinander zu, und kommen im Laufe der Deformation schließlich
in Berührung. Eine weitere Verformung ist dann aufgrund
des Formschlusses der beiden Querkanten nicht mehr möglich.
Ein Abreißen des Schwenkträgers bei Auffahrunfällen
hoher Geschwindigkeit wird somit verhindert. Des Weiteren bleibt
die Funktionsfähigkeit des Schwenkträgers im Rahmen
der Sitzhöhenverstelleinrichtung auch nach einem Crash,
wenn auch im verformten Zustand, erhalten werden.
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Vorteilhafterweise
sind die Querkanten zueinander komplementär ausgebildet.
Dadurch kann das Aufeinandersetzen der Querkanten in besonders günstiger
Weise, ohne eine weitere Deformation der Querkanten an sich, erfolgen.
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In
einer zweckmäßigen Ausführung weist eine
Querkante eine zapfenartige Ausstülpung auf und die andere
Querkante weist eine Ausnehmung zu einer Aufnahme der zapfenartigen
Ausstülpung bei einer plastischen Verformung auf. Bei einer
unfallbedingten Deformation des Schwenkträgers bewegen
sich die Querkanten des Schwenkträgers aufeinander zu,
womit sich die zapfenartige Ausstülpung in Richtung auf
die Ausnehmung zu bewegt, und bei einem entsprechenden Verformungsgrad
von ihr aufgenommen wird. Dadurch kann erreicht werden, dass sich
die Querkanten nach einer plastischen Verformung derart aufeinander
stützen dass die Funktionsfähigkeit der Sitzhöhenverstelleinrichtung
sicher erhalten bleibt.
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In
einer vorteilhaften Ausführung ist die Ausnehmung zu einer
scherenartigen Aufnahme der Ausstülpung ausgelegt. Insbesondere
liegen die Ausnehmung bzw. deren Randzonen und die Ausstülpung
nicht vollständig in einer gemeinsamen Ebene, so dass die
Ausstülpung mit der Ausnehmung scherenartig in Eingriff
kommen kann. Dafür ist beispielsweise eine die Ausnehmung
randende Kante gegenüber der Ausstülpung senkrecht
zur Längsrichtung verdreht oder abgebogen, so dass eine
Art Fangtrichter gebildet wird. In dieser Ausführung wird berücksichtigt,
dass es durch Einwirken von Kräften beispielsweise im Falle
eines Crashs insbesondere zu einer Seiten- oder Scherbelastung des
Schwenkträgers kommen kann. Hierdurch kann die Ausstülpung
aus der Ebene der Ausnehmung herausbewegt bzw. zu dieser Ebene verdreht
werden. Durch die scherenartige Aufnahme wird auch im Falle einer derartigen
Deformation des Schwenkträgers die Ausstülpung
sicher in der Ausnehmung aufgenommen. Zusätzlich wird eine
Erhöhung der Seiten-Stabilität des Schwenkträgers
erreicht.
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In
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Schwenkträger
im Bereich der ersten Anlenkstelle in einer Ebene senkrecht zur
Längsachse gekröpft. Dies ist vor allem beim Einwirken
sehr großer Kräfte in einer Hauptbelastungsrichtung
von Vorteil. Durch die Kröpfung wird ein zusätzlicher
Verformbereich des Schwenkträgers geschaffen, so dass der
Schwenkträger insgesamt mehr Energie aufnehmen kann.
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In
einer weiter zweckmäßigen Ausführung
ist eine Schubstange zum Antrieb des Schwenkträgers vorgesehen
ist, wobei der Schwenkträger eine dritte Anlenkstelle umfasst, über
die die Schubstange an dem Schwenkträger angelenkt ist. Über
die Schubstange wird insbesondere mittels eines elektrischen Motors
eine elektrische Sitzhöhenverstellung ermöglicht.
Dabei wirkt der von einem Insassen betätigbare elektrische
Antrieb in der Regel über einen Spindelantrieb auf die
Schubstange, die zu einer Schwenkbewegung des Schwenkträgers
und somit zu einer Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes
führt. Insbesondere befindet sich zum Angriff der Schubstange
die dritte Anlenkstelle im gekröpften Bereich des Schwenkträgers.
Damit kann insgesamt eine raumsparende Anordnung geschaffen werden.
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Zeckmäßigerweise
sind der Sitzträger und der Befestigungsträger
nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt, wobei dem in
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen hinterem Teil des Sitzträgers
der vorbeschriebene Schwenkträger zugeordnet ist. Eine
Höhenverstellung des Sitzträgers, insbesondere
in einem Kraftfahrzeug, wird häufig mittels eines Viergelenk-Koppelgetriebes
realisiert und ist auf konstruktiv einfache Weise realisierbar. Die
größte Last des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei aufgrund
der gegebenen Gewichtsverteilung über den oder die hinteren
Schwenkträger getragen, so dass die Anordnung eines hinteren
Schwenkträgers mit dem angegebenen Teilbereich reduzierter
Breite das Verletzungsrisiko eines sitzenden Insassen deutlich und
insbesondere auch im Falle eines Heck-Crah's mindert.
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Die
zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst
durch einen Kraftfahrzeugsitz, mit einer vorbeschriebenen Sitzhöhenverstelleinrichtung.
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Vorteilhafterweise
ist dabei vorgesehen, zwei Befestigungsträger mit einem
Sitzträger jeweils nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes
zu verbinden, und dem in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinteren
Teil jedes Befestigungsträgers jeweils ein vorbeschriebenen
Schwenkträger zuzuordnen.
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Mit
anderen Worten weist der Sitzträger beidseits symmetrisch
jeweils ein Viergelenk-Koppelgetriebe zur Sitzhöhenverstellung
gegenüber dem oder den Befestigungsträgern auf.
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Die
Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes gegenüber
dem Fahrzeugboden bzw. dem Befestigungsträger geschieht
dabei im Wesentlichen über eine Schwenkung der Schwenkträger,
welche den Sitzträger und die Befestigungträger
gelenkig miteinander verbinden. Für eine elektrische Höhenverstellung
des Kraftfahrzeugsitzes sind insbesondere ein hinterer Schwenkträger
an eine Schubstange eines Getriebes gekoppelt. Die Schubstange wird üblicherweise
von einem elektrischen Motor betrieben und bewegt den Schwenkträger
derart, dass der Schwenkträger eine Schenkung ausführt,
wodurch der Sitzträger sich gegenüber dem Befestigungträger hebt
oder senkt. Für eine manuelle Höhenverstellung des
Kraftfahrzeugsitzes kann ein oder jeder Schwenkträger mit
einem, mit einer Verzahnung versehenen Antriebshebel gekoppelt sein,
der über ein Handrad betätigbar ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
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1:
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes
in einer ersten Ausführungsform,
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2:
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes
in einer zweiten Ausführungsform,
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3:
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes
in einer dritten Ausführungsform,
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4a:
einen Schwenkträger mit einem Teilbereich reduzierter Breite
in einem undeformierten Zustand,
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4b:
den Schwenkträger gemäß 4a in
einem ersten Verformungszustand und
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4c:
den Schwenkträger gemäß 4b in
einem zweiten Verformungszustand,
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5:
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes
in einer vierten Ausführungsform,
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6a:
einen weiteren Schwenkträger mit einer Ausstülpung
der Querkante in einem undeformierten Zustand,
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6b:
eine Schrägansicht des undeformierten Schwenkträgers
gemäß 6a und
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6c:
den Schwenkträger gemäß 6a in
einem deformierten Zustand.
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In 1 ist
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1 für
einen Kraftfahrzeugsitz in einer ersten Ausführungsform
dargestellt. Die Sitzhöhenverstelleinrichtung 1 umfasst
einen Sitzträger 2, der mit einer Längsverstellschiene 3 nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes mittels eines in Fahrtrichtung 4 eines
Kraftfahrzeugs vorderen und eines hinteren Schwenkträgers 5 bzw. 5' verbunden
ist. Die Längsverstellschiene 3 ist dabei über
eine am Boden eines Kraftfahrzeugs montierten Unterschiene verschieblich
geführt und ihr gegenüber verrastbar ist. Das Viergelenk-Koppelgetriebe
ist dabei symmetrisch beidseits des Sitzträgers 2 angeordnet.
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Jeder
Schwenkträger 5, 5' ist an der Längsverstellschiene 3 über
eine erste Anlenkstelle 6 und an dem Sitzteil 2 über
eine zweite Anlenkstelle 7 drehbar angelenkt. Die Höhenverstellung
des Sitzträgers 2 gegenüber der Längsverstellschiene 3 geschieht über
eine Schwenkbewegung der Schwenkträger 5, 5'.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird hierzu einer
der hinteren Schwenkträger 5' manuell betätigt.
Dazu ist einer der hinteren Schwenkträger 5' in
nicht dargestellter Weise mit einem mit einer Verzahnung versehenen
Antriebshebel gekoppelt, der mittels eines Handrads angetrieben
wird.
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Die
hinteren Schwenkträger 5' weisen infolge einer
Materialausnehmung 10 einen Teilbereich 11 mit
einer quer zu ihrer Längsachse 12 reduzierten Breite
auf. Der Schwenkträger 5' ist dabei so angeordnet,
dass die mit seiner Außenseite fluchtende Außenkante 9 des
Teilbereichs 11 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs
nach hinten weist. Mit anderen Worten ist die Materialausnehmung 10 in
Fahrtrichtung vorne jeweils in die hinteren Schwenkträger 5' eingebracht.
Es hat sich nämlich durch umfangreiche Untersuchungen gezeigt,
dass bei der dargestellten Ausführungsform mit einer manuellen
Sitzhöhenverstellung im Falle eines Crash's insbesondere
Biegekräfte auf den Schwenkhebel 5 wirken, die
von dem dargestellten Schwenkhebel 5' bei der gezeigten
Orientierung durch eine definierte Verformung quer zur Längsrichtung 12 aufgenommen
werden.
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Die
Materialausnehmung 10 des gezeigten Schwenkträgers 5' wird
im Wesentlichen von zwei leicht abgeschrägten Querkanten 13 und
einer im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 12 verlaufenden
Innenkante 14 gebrandet. Der Übergang zwischen
der zurückversetzten Innenkante 14 und den Querkanten 13 ist
dabei gerundet ausgeführt. Der Abstand der Querkanten 13 zueinander
liegt in dieser Ausführungsform bei in etwa 20 bis 25 mm.
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Durch
den Teilbereich 11 mit reduzierter Breite wird die Steifigkeit
der hinteren Schwenkträger 5' gezielt geschwächt.
Bereits bei einer relativ geringen Belastung, beispielsweise aufgrund
eines Heckcrashs des Kraftfahrzeugs mit einer Geschwindigkeit von
weniger als 20 km/h, werden die hinteren Schwenkträger 5' elastisch
deformiert. Bei einer höheren Belastung werden die hinteren
Schwenkträger 5' durch eine dauerhafte Krümmung
um die Materialausnehmung 10 plastisch verformt. Durch
die elastische oder plastische Verformung der hinteren Schwenkträger 5' wird
im Falle eines Crash's ein Teil der kinetischen Energie in eine
Verformung abgeleitet. Dadurch kann insbesondere eine Peitschenhieb-Bewegung
des Kopfes eines sitzenden Insassen, vermieden werden, da der Kraftfahrzeugsitz durch
die Deformierung der hinteren Schwenkträger 5' nachgibt.
Die Anlenkstellen 6 und 7 wandern durch die Deformation
aufeinander zu. Die Belastung eines sitzenden Fahrzeuginsassen wird
deutlich verringert.
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In 2 ist
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' für
einen Kraftfahrzeugsitz in einer zweiten Ausführungsform
dargestellt. Diese Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' weist
einen elektrischen Antrieb zur Sitzhöhenverstellung auf.
Man erkennt hierzu eine mittels eines Motors 18 angetriebene
Schubstange 19, die zur Höhenverstellung über
eine nicht sichtbare weitere Anlenkstelle mit einem hinteren Schwenkträger 5' verbunden
ist. Über einen Spindelantrieb wird die Schubstange 19 lateral
verstellt, wodurch eine Verschwenkung des hinteren Schwenkträgers 5' und
somit eine Höhenverstellung resultiert. Entsprechend der
Darstellung in 1 weist die Sitzhöhenverstellung 1' wiederum
einen Sitzträger 2 auf, der mit einer Längsverstellschiene 3 nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt ist. Das Viergelenk-Koppelgetriebe
ist wiederum beidseits des Sitzträgers bis auf den Antrieb
symmetrisch angeordnet.
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Im
Unterschied zu 1 weisen die in Fahrtrichtung 4 hinteren
Schwenkträger 5' eine Materialausnehmung 10 auf,
die in Fahrtrichtung 4 hinten eingebracht ist. Die Materialausnehmung 10 umfasst dabei
jeweils eine zapfenartige Ausstülpung 15, die einem
auf der Gegenseite angeordneten Zapfen mit einer Ausnehmung 16 im
Wesentlichen gegenüber liegt. Bei einer Deformation des
Schwenkträgers 5 infolge einer kritischen Krafteinwirkung,
bei der sich die die Ausstülpung 15 und den Zapfen
mit der Ausnehmung 16 tragenden Querkanten 13 aufeinander
zu bewegen, nimmt die Ausnehmung 16 die zapfenartige Ausstülpung 15 auf.
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Infolge
der Anlenkung der Schubstange 19 ergibt sich im Falle eines
Crash's eine Krafteinwirkung auf die hinteren Schwenkträger 5',
die im Unterschied zu 1 durch eine rechtsgekrümmte
definierte Deformation der Schwenkträger 5' aufgefangen
werden kann. Zu einer Kompensation der auftretenden Kräfte
ist die Ankoppelung des Schwenkträgers 5 so vorgesehen,
dass eine durchgehende Außenkante 9 des Teilbereichs 11 in
Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
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In 3 ist
eine weitere Variante einer Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' gezeigt.
Auch diese Sitzhöhenverstelleinrichtung 1' weist
eine elektrische Sitzhöhenverstellung auf. Man erkennt
hierzu die mittels eines Motors 18 angetriebene Schubstange 19, die über
eine dritte Anlenkstelle 20 an dem gezeigten hinteren Schwenkträger 5'ankoppelt.
Entsprechend den Darstellungen in 1 und 2 ist
auch der Sitzträger 2 der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' mit einer
Längsverstellschiene 3 nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes
mittels des vorderen und des hinteren Schwenkträgers 5 bzw. 5' gekoppelt.
Bis auf den Antrieb ist das Viergelenk-Koppelgetriebe wiederum symmetrisch
beidseits des Sitzträgers 2 vorgesehen.
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Für
eine definierte Deformation weisen die hinteren Schwenkträger 5' eine
deutliche Ausnehmung 10 auf, die in Fahrtrichtung 4 des
Kraftfahrzeugs hinten geöffnet ist. Eine detaillierte Darstellung des
in 3 dargestellten Schwenkträgers 5 ist
in 4a gegeben.
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In
den 4 sind drei detaillierte Ansichten des
in 3 dargestellten hinteren Schwenkträgers 5' dargestellt.
Dabei zeigen die 4a bis 4c denselben
Schwenkträger 5' in unterschiedlichen Verformungsstadien.
In 4a ist der Schwenkträger 5' in
einem undeformierten Zustand dargestellt. 4b zeigt
den selben Schwenkträger 5' in einem ersten Verformungszustand. 4c zeigt
den Schwenkträger 5' in einem, gegenüber
dem ersten Verformungszustand noch weiter verformten, zweiten Verformungszustand.
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Der
aus 4a entnehmbare Schwenkträger 5' ist
in seinem undeformierten Zustand im Wesentlichen plattenförmig
und erstreckt sich entlang einer Längsachse 12.
In den Schwenkträger 5' sind drei Bohrungen 22 eingebracht, über
die die Anlenkstellen 6, 7 und 20 gem. 3 gebildet
sind. Über die erste Anlenkstelle 6 ist der Schwenkträger 5 gelenkig mit
einem Befestigungträger, beispielsweise der in 3 dargestellten
Längsverstellschiene 3, verbunden. Über
die zweite Anlenkstelle 7 ist der Schwenkträger
beispielsweise einem in 3 dargestellten Sitzträger 2 angelenkt. Über
die dritte Anlenkstelle 20 erfolgt beispielsweise die Ankoppelung
der in 3 dargestellten Schubstange 19 für
den elektrischen Antrieb. Im Bereich der für die dritte
Anlenkstellen 20 vorgesehenen Bohrung 22 ist der
Schwenkträger 5' quer zur Längsrichtung 12 gekröpft.
Dies wird durch die eingezeichneten Linien 24 angedeutet.
Die Ankoppelung des gezeigten Schwenkträgers 5' ist
dabei so vorgesehen, dass seine durchgehende Außenkante 9 in
Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
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Der
Schwenkträger 5 weist eine deutliche Materialausnehmung 10 auf,
die im Wesentlichen quer zur Längsachse 12 eingebracht
ist. Hierdurch entsteht ein Teilbereich 11, der quer zur
Längsachse 12 eine reduzierte Breite besitzt.
Die Materialausnehmung 10 wird im Wesentlichen von einer
zurückversetzten Innenkante 14 des Teilbereichs 11 und
zwei leicht gekrümmten Querkanten 13 gerandet.
Der Abstand der Querkanten 13 zueinander liegt dabei in etwa
zwischen 36 mm und 24 mm. Der Abstand der Innenkante 14 und
der Außenkante 9 des Teilbereichs 11 liegt
bei der dargestellten Ausführungsform zwischen 20 und 25
mm, bei einer alternativen, eine höhere Steifigkeit aufweisenden
Ausführungsform des Schwenkträger 5' in
etwa zwischen 30 und 40 mm. Die zurückversetzte Innenkante 14 ist
in einem spitzen Winkel gegenüber der Längsrichtung 12 geneigt.
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Durch
die Materialausnehmung 10 ist die Steifigkeit des Schwenkträgers 5' bereichsweise
derart reduziert, dass bei dem Einwirken einer Kraft auf den Schwenkträger 5' über
die Anlenkstellen sich dieser definiert zunächst elastisch
und bei Erhöhung der Kräfte plastisch verformt.
Der Schwenkträger 5' krümmt sich gemäß 4a mit
einer Rechtskrümmung.
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Durch
die Ecken 21 zwischen Innenkante 14 und den Querkanten 13 werden
definiert Knickstellen geschaffen, entlang derer sich bei Krafteinwirkung über
die Anlenkstellen der Schwenkträger 5' primär abknicken
wird. Infolge eines derartigen Einknickens bewegen sich die komplementär
zueinander ausgebildeten Querkanten 13 aufeinander zu und
geraten schließlich in Kontakt. Hierdurch verbleibt auch
im Falle eines starken Crash's mit einer einhergehenden starken
Deformation der hinteren Schwenkträger 5' eine
genügende Reststeifigkeit, so dass die Sitzhöhenverstelleinrichtung 1'' weiter
in Funktion bleiben kann. Der Sitzträger 2 wird
insbesondere sicher weiter getragen.
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In 4b ist
der Schwenkträger 5 nun im Anfangsstadium einer
Deformation dargestellt. Eine derartige Deformation wird insbesondere
durch Kräfte, wie sie im Fall eines Heckcrashs auf den Schwenkträger 5 wirken
verursacht. Durch die plastische Deformation haben sich die Querkanten 13 aufeinander
zu bewegt und der Abstand der ersten 6 und der zweiten
Anlenkstelle 7 hat sich verringert. Die Innenkante 14 ist
verschwunden. In einem Teilbereich stützen sich bereits
die Querkanten 13 aufeinander ab.
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In 4c ist
der Schwenkträger 5 in einem Zustand nach einem
heftigen Heckcrash dargestellt. Im Vergleich zu 4b ist
der Schwenkträger in 4c noch
weiter deformiert. Die Querkanten 13 haben sich in Teilen
ihrer ursprünglichen Länge aufeinander gesetzt,
wodurch die Steifigkeit des Schwenkträger 5 wieder erhöht
wird. Dadurch kann die Funktionsfähigkeit des Schwenkträgers 5,
beispielsweise im Rahmen einer Sitzhöhenverstelleinrichtung
für einen in 3 dargestellten Kraftfahrzeugsitz 1,
auch nach einem Unfall erhalten werden.
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In 5 ist
eine Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' für
einen Kraftfahrzeugsitz in einer vierten Ausführungsform
dargestellt.
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Die
Materialausnehmung 10 der hinteren Schwenkträger 5' ist
in Fahrtrichtung 4 hinten eingebracht. Die Materialausnehmung 10 wird
im Wesentlichen von zwei Querkanten 13 und einer im Wesentlichen
parallel zur Längsachse 12 verlaufenden Innenkante 14 gerandet.
Die hier in der Zeichung obere Querkante 13 weist eine
Ausstülpung 15 auf, die einer Ausnehmung 16 im
Wesentlichen gegenüber liegt. Die Ausnehmung 16 wird
dabei an einer Seite von einem im Wesentlichen parallel zur Längsachse 12 verlaufenden
Zapfen 26 begrenzt und an der dem Zapfen 26 gegenüberliegenden
Seite von einer Trägerspitze 27. Der Zapfen 26 ist
aus der Blattebene nach vorne aus dem Schwenkträger 5' herausgeprägt.
Dadurch liegen der Zapfen 26 und die Trägerspitze 27 zumindest
nicht vollständig in einer gemeinsamen Ebene, wodurch sich
eine scherenartige Ausbildung der von dem Zapfen 26 und
der Trägerspitze 27 gerandeten Ausnehmung 16 ergibt.
Bei einer Deformation des Schwenkträgers 5', beispielsweise
infolge eines Crashs, nimmt die Ausnehmung 16 infolge des
Zapfens 26 die Ausstülpung 15 scherenartig auf.
Dadurch wird z. B. auch bei einem Verdrehen des Schwenkträgers 5' infolge
einer Deformation, wobei sich die Querkanten 13 aus einer
gemeinsamen Ebene heraus bewegen, eine bei einer hinreichenden Verformung
formschlüssige Aufnahme der Ausstülpung 15 gewährleistet.
Dadurch bleibt die Stabilität des Schwenkträgers 5' und
dessen Funktionsfähigkeit, z. B. im Rahmen der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' gemäß 5,
nach einem Crash erhalten Zu einer Sitzhöhenverstellung
wird einer der hinteren Schwenkträger 5' manuell
betätigt. Dazu ist einer der hinteren Schwenkträger 5' in
nicht dargestellter Weise mit einem Antriebshebel gekoppelt, der mittels
eines Handrads angetrieben wird.
-
In
den 6 sind drei detaillierte Ansichten des
in 5 dargestellten hinteren Schwenkträgers 5' dargestellt.
Dabei zeigen die 6a bis 6c jeweils
denselben Schwenkträger 5'. In 6a und 6b ist
der Schwenkträger 5' in einem undeformierten Zustand
dargestellt. Dabei zeigt die 6a den
Schwenkträger 5' in einer Seitenansicht und die 6b denselben
Schwenkträger 5' in einer Schrägansicht
von unten. Die 6c zeigt den Schwenkträger 5' gemäß der 6a in
einem deformierten Zustand.
-
Der
aus 6a entnehmbare Schwenkträger 5' erstreckt
sich in seinem undeformierten Zustand im Wesentlichen plattenförmig
entlang der Längsachse 12 und weist drei Bohrungen 22 auf, über
die die Anlenkstellen 6, 7 und 20 gemäß 5 gebildet
sind. Über die erste Anlenkstelle 6 ist der Schwenkträger 5' gelenkig
mit einem Befestigungträger, beispielsweise der in 5 dargestellten
Längsverstellschiene 3, verbunden. Über
die zweite Anlenkstelle 7 ist der Schwenkträger 5' beispielsweise einem
in 5 dargestellten Sitzträger 2 angelenkt. Über
die dritte Anlenkstelle 20 erfolgt beispielsweise die Ankoppelung
an einen nicht näher dargestellten Antriebshebel, der zu
einer manuellen Sitzhöhenverstellung mittels eines Handrads
angetrieben wird. Die Ankoppelung des gezeigten Schwenkträgers 5' ist dabei
so vorgesehen, dass seine durchgehende Außenkante 9 in
Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs nach vorne weist.
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Die
quer zur Längsachse 12 eingebrachte Materialausnehmung 10 des
Schwenkträgers 5' wird im Wesentlichen von einer
zurückversetzten, konkav ausgebildeten Innenkante 14 des
Teilbereichs 11 reduzierter Breite und zwei Querkanten 13 gerandet.
-
Dabei
weist eine der Querkanten 13, in diesem Fall die in der
Zeichnung obere, die zapfenartige Ausstülpung 15 auf.
Die Ausstülpung 15 schließt über
einen im Wesentlichen parallel zur Außenkante 9 verlaufenden
Steg 23 entlang der Außenseite des Schwenkträgers 5' ab,
wobei der Steg 23 quer zur Längsachse 12 zur
Blattebene nach oben abgebogen ist.
-
Die
andere, untere Querkante 13 weist die der Ausstülpung 15 im
Wesentlichen gegenüber liegende sich etwa V-förmig
verengende Ausnehmung 16 auf. Die Ausnehmung 16 wird
an einer Seite von dem Zapfen 26 begrenzt, wobei der Zapfen 26 aus der
Blattebene nach vorne aus dem Schwenkträger 5' herausgeprägt
ist. Dies wird durch die eingezeichneten Linien 24 angedeutet.
An der dem Zapfen 26 gegenüberliegenden Seite
wird die Ausnehmung 16 von der Trägerspitze 27 begrenzt.
Durch die Herausprägung des Zapfens 26 liegt der
Zapfen 26 nicht in einer Ebene mit der Ausstülpung 15 und
der Trägerspitze 27, so dass eine Art Fangtrichter
gebildet wird.
-
Bei
einer definierten Verformung des Schwenkträgers 5' aufgrund
der Materialausnehmung 10, beispielsweise infolge einer
Krafteinwirkung bei einem Crash, krümmt sich der Schwenkträger 5' um
die Materialausnehmung 10, so dass sich die Ausstülpung 15 auf
die Ausnehmung 16 zu bewegt.
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Durch
die scherenartige Ausbildung der Ausnehmung 16 wird die
Ausstülpung 15 bei einer hinreichenden Verformung
des Schwenkträgers 5' letztlich unter Bildung
eines formschlüssigen Anschlags scherenartig in der Ausnehmung 16 aufgenommen (vgl. 6c).
Die Ausstülpung 15 wird selbst dann zuverlässig
in der Ausnehmung 16 aufgenommen, wenn sich die Querkanten 13 bei
der Krümmung des Schwenkträgers 5', beispielsweise
infolge einer starken unfallbedingten Scherbelastung des Schwenkträgers 5',
aus einer gemeinsamen Ebene hinaus bewegen oder gegeneinander verdrehen.
-
Zur
Erhöhung der Stabilität im Falle einer Anschlagsbildung
ist ein Anschlagsbereich 28 der Ausstülpung 15 versteift
ausgeführt.
-
In 6b ist
der undeformierte Schwenkträger 5' gemäß 6a aus
einer anderen Perspektive gezeigt. Deutlich zu erkennen ist hier,
wie der Steg 23 der Ausstülpung 16 rinnenartig
abgebogen ist. Im Zusammenspiel mit dem angehobenen Zapfen 26 wird dadurch
die scherenartige Aufnahme der Ausstülpung 15 in
der Ausnehmung 16 weiter verbessert.
-
In 6c ist
der Schwenkträger 5' in einem Zustand nach einem
heftigen Crash dargestellt. Der Schwenkträger 5' wurde
bei der plastischen Deformation, beispielsweise durch starke Scherkräfte
gewissermaßen verdreht. Durch diese Deformation haben sich
die Querkanten 13 aus der gemeinsamen Ebene hinausbewegt
und sind formschlüssig in Eingriff gekommen. Die Querkanten 13 stützen
sich in Teilbereichen aufeinander ab, wodurch die Steifigkeit des
Schwenkträgers 5' wieder erhöht wird
und dessen Funktionsfähigkeit, z. B. im Rahmen der Sitzhöhenverstelleinrichtung 1''' für
den in 5 dargestellten Kraftfahrzeugsitz 1 nach
einem Crash erhalten bleibt.
-
- 1,
1', 1'', 1'''
- Sitzhöhenverstelleinrichtung
- 2
- Sitzträger
- 3
- Längsverstellschiene
- 4
- Fahrtrichtung
- 5
- Schwenkträger
- 6
- erste
Anlenkstelle
- 7
- zweite
Anlenkstelle
- 9
- Außenkante
- 10
- Materialausnehmung
- 11
- Teilbereich
- 12
- Längsachse
- 13
- Querkante
- 14
- Innenkante
- 15
- zapfenartige
Ausstülpung
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Bohrung
- 18
- Motor
- 19
- Schubstange
- 20
- dritte
Anlenkstelle
- 21
- Ecken
- 22
- Bohrung
- 23
- Steg
- 24
- Linien
- 26
- Zapfen
- 27
- Trägerspitze
- 28
- Anschlagskante
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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