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Die Erfindung betrifft ein Schienensystem für einen Fahrzeugsitz sowie einen Fahrzeugsitz mit einem derartigen Schienensystem, insbesondere zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.
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Ein derartiges Schienensystem dient zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes, im Allgemeinen mit zwei Schienenpaaren, die jeweils ein Fahrzeugsitz-seitig zu befestigendes Oberschienen-Profil und ein Chassis-seitig zu befestigendes Unterschienen-Profil aufweisen.
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Zwischen dem Oberschienen-Profil und dem Unterschienen-Profil sind Kugeln bzw. Lagerkugeln zur Längsverstellung vorgesehen, im Allgemeinen in einer hinteren und einer vorderen Kugelposition. Die Kugeln sind z. B. in sich zwischen dem Oberschienen-Profil und dem Unterschienen-Profil in Längsrichtung erstreckende Kanälen aufgenommen, so dass die Kugelpositionen die Lagerbereiche definieren.
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In unteren Kanälen rollen die Kugeln auf dem Unterschienen-Profil ab und tragen auf ihrer Oberseite das Oberschienen-Profil. Die in den unteren Kanälen aufgenommenen (unteren) Kugeln tragen somit das Gewicht des Fahrzeugsitzes. In oberen Kanälen rollen entsprechend die Kugeln auf dem Oberschienen-Profil ab und tragen auf ihrer Oberseite das Unterschienen-Profil; die in den oberen Kanälen aufgenommenen (oberen) Kugeln dienen somit insbesondere dazu, ein Klappern und Kippmomente oder Zugkräfte nach oben abzufangen. Die Kanalausbildungen sind zum Beispiel durch geeignete Formgebungen der Profile möglich. Ein Schienenpaar kann zum Beispiel links und rechts jeweils einen oberen und einen unteren Kanal aufweisen. Die vordere und hintere Kugelposition ist im Allgemeinen durch geeignete Abstandsmittel festgelegt. Bei Schienensystemen mit Kugelaufnahmen bzw. Kugelkäfigen werden die Kugeln entsprechend in ihren Kugelaufnahmen geführt, die auch als Abstandsmittel zur Sicherstellung des Abstandes zwischen den Kugelpositionen dienen können. Endanschläge der Sitzverstellung können zum Beispiel durch Verengungen oder Querschnittsverjüngungen der Kanäle ausgebildet werden.
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Die
DE 10 2007 057 804 B3 beschreibt einen derartigen Fahrzeugsitz mit Sitzschienen. Die Kugeln sind in Kugelhaltern aufgenommen, wodurch auch der Längsabstand der Kugelpositionen festgelegt wird. Das Unterschienen-Profil ist in seinen seitlichen Flanken nach innen eingebogen, wobei das Oberschienen-Profil in die seitlichen Flanken eingreift, wobei die zusätzlichen Kugelaufnahmen die Kanäle für die Kugeln definieren.
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Die
DE 10 2011 115 948 B3 beschreibt ein ähnliches Schienensystem mit in Kugelhaltern angeordneten Kugeln, wobei die Kugellaufbahnen und Endanschläge in einer der Schienen ausgebildet sind. Der obere und untere Kanal sind somit in einem gemeinsamen Raum angeordnet, der durch die Kugelhalter entsprechend unterteilt wird.
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Derartige Systeme sind jedoch aufwendig und führen zu hohem Gewicht und hohen Herstellungskosten, wobei eine geeignete Dimensionierung und Anzahl der Kugeln zum Abfangen der Kräfte und Momente des Fahrzeugsitzes erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienensystem für einen Fahrzeugsitz und einen derartigen Fahrzeugsitz zu schaffen, die mit geringen Aufwand eine sichere Aufnahme der auf dem Fahrzeugsitz einwirkenden Belastungen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Schienensystem nach Anspruch 1 sowie einen Fahrzeugsitz mit einem derartigen Schienensystem gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Somit wird ein Schienensystem geschaffen, das mindestens ein Schienenpaar mit einem Oberschienen-Profil und einem Unterschienen-Profil aufweist, zwischen denen mindestens ein Kanal-Paar mit einem oberen Kanal und einem unteren Kanal zur Aufnahme oberer Kugeln bzw. unterer Kugeln ausgebildet ist. Der untere Kanal und obere Kanal sind hierbei benachbart, d.h. sie grenzend aneinander an und/oder liegen in vertikaler Richtung zumindest teilweise übereinander.
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Indem die oberen Kugeln und die unteren Kugeln zueinander beabstandet sind und somit nicht auf der gleichen Längsposition bzw. x-Position angeordnet sind, kann eine Verspannung der Kugeln zwischen dem Oberschienen-Profil und dem Unterschienen-Profil erreicht werden. So kann insbesondere eines der Profile umgelegt sein und hierdurch einen Lagerraum ausbilden, in den das andere Profil als Lagerzunge eingreift und hierdurch den oberen von dem unteren Kanal trennt. Somit engt eine im unteren Kanal mit Verspannung aufgehobene untere Kugel den Querschnitt des oberen Kanals ein und umgekehrt, sodass die oberen Kugeln und unteren Kugeln in Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
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Die Lagerung erfolgt mindestens in einer vorderen Kugelposition und einer hinteren Kugelposition, sodass in dem oberen Kanal eine obere vordere und ein obere hintere Kugelposition und entsprechend in dem unteren Kanal eine untere vordere und eine untere hintere Kugelposition ausgebildet sind, wobei jede Kugelposition mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Kugeln aufweist.
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Das Schienenpaar kann insbesondere links und rechts jeweils ein derartiges Kanal-Paar aufweisen, so dass es zusammen vier Kanäle aufweist. Grundsätzlich kann das Schienenpaar jedoch z. B. auf einer Seite – links oder rechts – eine Lagerung mit z. B. lediglich einem Kanal statt eines Kanal-Paares aufweisen.
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Die Abstände in Längsrichtung zwischen einer vorderen Kugelposition und einer hinteren Kugelposition werden in dem oberen Kanal und unteren Kanal jeweils durch Abstandsmittel sicher gestellt. Hierbei ist die vordere obere Kugelposition, die durch die vorderen oberen Kugeln, das heißt im oberen Kanal definiert ist, in Längsrichtung vor der vorderen unteren Kugelposition, das heißt den unteren Kugeln im unteren Kanal angeordnet, und die hintere obere Kugelposition wiederum vor der hinteren unteren Kugelposition angeordnet.
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Vorteilhafterweise können die Abstandsmittel des oberen Kanals und des unteren Kanals gleich lang bzw. auch gleich ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß werden einige Vorteile erreicht:
Es ist eine einfache Ausbildung möglich. Indem die Kugeln zwischen den Profilen verspannt sind, wird eine sichere, feste und klapperfreie Ausbildung gewährleistet. Die vordere obere Kugelposition und die vordere untere Kugelposition sind somit in Längsrichtung getrennt, entsprechend auch die hintere obere Kugelposition und hintere untere Kugelposition.
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Erfindungsgemäß ist hierbei die vordere obere Kugelposition in Längsrichtung vor der vorderen unteren Kugelposition ausgebildet ist und die hintere obere Kugelposition in Längsrichtung vor der hinteren unteren Kugelposition. Somit ist der vordere obere Lagerbereich vor dem vorderen unteren Lagerbereich und der hintere obere Lagerbereich vor dem hinteren unteren Lagerbereich angeordnet. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass auf einen Fahrzeugsitz – neben den Kräften in Längsrichtung – insbesondere auch Kippmomente nach hinten einwirken; so kann zum Beispiel ein Sitzinsasse einer hinteren Sitzreihe den Fahrzeugsitz im Bereich der Rückenlehne, zum Beispiel am oberen Ende der Rückenlehne ergreifen und nach hinten ziehen. Dies kann zum Beispiel beim Einsteigen und Aussteigen erfolgen, wobei die Rückenlehne des vorderen Sitzes als Haltegriff oder auch zum Aufstehen benutzt wird; weiterhin kann ein hinterer Sitzinsasse zum Beispiel die Rückenlehne des vorderen Sitzes nach hinten ziehen, um einem vorderen Sitzinsassen etwas zu reichen usw.. Auch die Belastung durch den vorderen Sitzinsassen selbst auf die Rückenlehne drückt diese eher nach hinten.
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Aufgrund des großen Hebelarms bei einer auf die Rückenlehne nach hinten wirkenden Zugkraft tritt somit an dem Schienensystem ein Kippmoment auf, bei dem der vordere Lagerbereich, d.h. die vordere Kugelposition, auf Zug nach oben, und der hintere Lagerbereich, d.h. die hintere Kugelposition, auf Druck nach unten belastet wird. Indem somit die vordere obere Kugelposition vor der hinteren oberen Kugelposition angeordnet ist, und weiterhin die hintere untere Kugelposition hinter der hinteren oberen Kugelposition angeordnet ist, kann ein großer Längs-Abstand dieser beiden relevanten Kugelpositionen bzw. Lagerbereiche erreicht werden. Durch den großen Längs-Abstand kann somit ein hohes Stützmoment ausgebildet werden.
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Hierbei wird erkannt, dass durch eine derartige Ausbildung gegenüber einer herkömmlichen Ausbildung, bei der im Allgemeinen Anschläge an dem unteren Profil die Längsverstellung der unteren Kugeln festlegen und somit die untere vordere Kugelposition an vorderer Position und die untere hintere Kugelposition an hinterster Position angeordnet ist, ohne Mehrkosten oder Mehraufwand eine deutliche Vergrößerung des Längs-Abstandes erreicht wird, zum Beispiel etwa um den doppelten Wert der Längserstreckung eines Lagerbereiches.
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Hierdurch ergibt sich insbesondere auch eine Ausbildung, bei der die Längs-Abstande der beiden oberen Kugelpositionen und der beiden unteren Kugelpositionen gleich sind. Somit können insbesondere auch gleiche Abstandsmittel eingesetzt werden, wodurch die Teilezahl verringert wird. So können insbesondere auch zum Beispiel einfache Stangen oder Stäbe, zum Beispiel Kunststoff-Stäbe als Abstandsmittel in den oberen und unteren Kanal eingelegt werden.
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Es wird auch erkannt, dass eine Ausbildung ohne Kugelhalter oder Kugelkäfige möglich ist, da die Abstandsmittel die Kugelpositionen bzw. Lagerbereiche trennen, und sich die oberen und unteren Kugeln durch die Querschnittsverjüngung der verspannten Kanäle nicht passieren können. Somit kann eine kostengünstige Ausbildung mit geringer Teileanzahl und hoher Stabilität, insbesondere auch zum Abfangen der beschriebenen, auf den Fahrzeugsitz bzw. die Rückenlehne nach hinten wirkenden Kippmomente erreicht werden.
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Ein Schienenpaar kann insbesondere auch vier Kanäle, das heißt an jeder Seite – links und rechts – jeweils einen oberen Kanal und unteren Kanal aufweisen. Die Kanalausbildungen können gleich oder gleichartig, zum Beispiel auch um 180° rotationssymmetrisch zueinander ausgebildet werden. Hierdurch ist auch eine gleiche Ausbildung des Oberschienen-Profils und Unterschienen-Profils und somit eine Verringerung der Teileanzahl möglich.
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In jeder unteren und oberen Kugelposition können jeweils ein oder mehr, zum Beispiel zwei aneinander liegende Kugeln eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz in Seitenansicht;
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2 einen Querschnitt durch das rechte Schienen-Paar in einem Lagerbereich;
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3 den gestuften Schnitt A-A aus 2 zur Darstellung der Anordnung der Lagerbereiche.
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Ein Fahrzeugsitz 1 weist ein Schienensystem 2 mit einem in Fahrtrichtung x linken Schienen-Paar 3 und entsprechend einem rechten Schienen-Paar 4, einem Sitzteil 5, einer Rückenlehne 6 und beispielhaft einem Höhenverstell-Mechanismus 7, zum Beispiel mit schwenkbaren Lenkern (Schwingen), zur Höhenverstellung des Sitzteils 5 auf.
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Jedes Schienen-Paar 3 und 4 weist jeweils eine Unterschiene 8 auf, die gemäß 2 als Unterschienen-Profil 8 ausgebildet ist, und eine als Oberschienen-Profil 9 ausgebildete Oberschiene. Das Unterschienen-Profil 8 ist somit zur Befestigung an einem hier angedeuteten Fahrzeug-Chassis 10 vorgesehen, wobei diese Befestigung zum Beispiel indirekt über einen am Chassis zu befestigenden Tunnel oder ähnliches erfolgen kann; das Oberschienen-Profil 9 dient zur Fahrzeugsitz-seitigen Befestigung; gemäß 1 z. B. wird das Höhenverstellsystem 7 an den beiden Oberschienen-Profilen 9 des linken Schienen-Paares 3 und des rechten Schienen-Paares 4 befestigt.
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2 zeigt beispielhaft einen Schnitt durch das linke Schienen-Paar 3, wobei das rechte Schienen-Paar 4 entsprechend ausgebildet ist. Die beiden Schienen-Profile 8 und 9 sind jeweils gebogene Blechprofile, die insbesondere auch gleich ausgebildet sein können, mit zueinander um 180° verdrehter Anordnung. Das Unterschienen-Profil 8 weist eine in 2 links unten dargestellte Umbördelung zur Ausbildung einer Kammer 18 auf, in die eine Lager-Zunge 19 als äußeres Ende des Oberschienen-Profils 9 derartig angreift, dass in dem linken unteren Bereich zwischen den beiden Profilen 8 und 9 entsprechend zwei sich in Längsrichtung (x-Richtung) erstreckende Kanäle, nämlich ein unterer Kanal 11 und ein oberer Kanal 12 gebildet werden.
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Entsprechend sind am rechten oberen Bereich der 2 – in umgekehrter Ausbildung – zwischen dem äußeren bzw. umgreifenden Oberschienen-Profil 9 und dem die Lager-Zunge bildenden Unterschienen-Profil 8 wiederum zwei weitere, sich in Längsrichtung (x-Richtung) erstreckende Kanäle 111 und 112 ausgebildet.
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Gemäß 3, das den gestuften Schnitt A-A aus 2 zeigt, sind zwischen der Oberschiene 8 und der Unterschiene 9 eine vordere Kugelposition 14 und eine hintere Kugelposition 15 ausgebildet, in denen in die Kanäle 11, 12 jeweils vier Kugeln eingesetzt sind, wobei jeder Kanal 11, 12 in jeder Kugelposition jeweils zwei Kugeln 20, 21 bzw. 22, 23 aufweist. Die vier Kanäle 11, 12, 111, 112 des detaillierter gezeichneten linken Schienen-Paares 3 weisen somit insgesamt sechzehn Kugeln auf, da in jedem der vier Kanäle 11, 12, 111, 112 jeweils zwei Kugeln 20, 21 bzw. 22, 23 in der hinteren Kugelposition 15 und entsprechend zwei Kugeln 220, 221, 223, 224 in der vorderen Kugelposition 14 vorgesehen sind.
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Nachfolgend wird im Wesentlichen die weitere Ausbildung der hinteren Kugelposition 15 beschrieben. Grundsätzlich können statt jeweils zwei Kugeln bzw. einem Kugel-Paar 20, 21 auch lediglich eine Kugel oder zum Beispiel auch drei oder mehr Kugeln vorgesehen sein. Die Kugeln 20, 21, 22, 23 sind jeweils in den Kanälen 11, 12, 111, 112 zwischen den beiden Profilen 8, 9 verspannt, da die Oberschiene 9 mit dem Gewicht des gesamten Fahrzeugsitzes 1 auf der Unterschiene 8 aufliegt und eine klapperfreie, sichere Führung gewährleistet werden soll. Die unteren Kugeln 20, 21; 120, 121 bzw. Kugeln der beiden unteren Kanäle 11 und 111 tragen somit das Gewicht des Fahrzeugsitzes 1; die oberen Kugeln 22, 23; 122, 123 der Kanäle 12 und 112 dienen insbesondere auch einer klapperfreien Ausbildung und dem Abfangen von Momenten.
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Die unteren Kugeln 20, 21 des unteren Kanals 11 verspannen somit die Lager-Zunge 19 des Oberschienen-Profils 9 nach oben, wodurch an dieser Stelle entsprechend der obere Kanal 12 eingeengt wird. Entsprechend verspannen die oberen Kugeln 22, 23 des oberen Kanals 12 die Lager-Zunge 19 etwas nach unten, so dass der untere Kanal 11 in diesem Bereich verengt wird. Somit sind – wie auch aus 3 ersichtlich ist – die unteren Kugeln 20, 21 des unteren Kanals 11 in Längsrichtung bzw. x-Richtung jeweils von den oberen Kugeln 22, 23 des oberen Kanals 12 beabstandet; die Kugeln 20, 21, 22, 23 liegen nicht an gleichen x-Positionen nebeneinander.
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Die vordere Kugelposition 14 ist von der hinteren Kugelposition 15 durch Abstandsmittel 30, 31 beabstandet, wobei in dieser Ausführungsform als Abstandsmittel in jedem Kanal 11, 12 jeweils ein Stab 30 bzw. 31 aufgenommen ist, wobei hier insbesondere Kunststoff-Stäbe 30, 31 eingesetzt werden können. Die Kunststoff-Stäbe 30, 31 sind gleich lang, so dass der Abstand d zwischen den vorderen unteren Kugeln 220, 221 der vorderen Kugelposition 14 in dem unteren Kanal 11 zu den hinteren unteren Kugeln 20, 21 gleich groß ist wie der Abstand d der vorderen oberen Kugeln 222, 223 zu den hinteren oberen Kugeln 22, 23 in dem oberen Kanal 12.
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In jeder Kugelposition – sowohl in der vorderen Kugelposition 14 als auch der hinteren Kugelposition 15 – liegen die unteren Kugeln 220, 221 bzw. 20, 21 vor den entsprechenden oberen Kugeln 222, 223 bzw. 22, 23 des oberen Kanals 12. Da die unteren Kugeln und oberen Kugeln sich gegenseitig durch die jeweilige Querschnittsveränderung des anderen Kanals 11, 12 blockieren, bleibt diese Anordnung erhalten, da sich obere und untere Kugeln nicht passieren bzw. aneinander vorbei gleiten können.
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Die Kugeln 20, 21, 22, 23, 220, 221, 222, 223 sind jeweils ohne eine begrenzte Aufnahme wie zum Beispiel einen Kugel-Käfig aufgenommen; lediglich die Abstandsmittel 30, 31 beschränken ihre Verstellung zu der jeweils anderen Lagerstelle hin. Die Position der zwischen den Profilen 8, 9 verklemmten Kugeln ist bei der Gleitbewegung der Profile 8, 9 jedoch festgelegt, da die Kugeln 20, 21, 22, 23, 220, 221, 222, 223 bei der Gleitbewegung der Schienenprofile 8, 9 an diesen abrollen und somit den halben Verstellweg des gleitenden Oberschienen-Profils 9 vollziehen. Sollten einige Kugeln bei einer Verstellung keine vollständige Roll- bzw. Abwälz-Bewegung vollziehen, sondern ohne Rotation oder mit Schlupf rutschen, können sie sich zwar von den Abstandsmitteln 30, 31 zunächst entfernen; bei einer Verstellung an den vorderen Kugelanschlag 40 bzw. an den hinteren Kugelanschlag 41 der Längsverstellung des Oberschienen-Profils 9 werden die jeweiligen Kugeln jedoch wiederum an die Abstandsmittel 30, 31 gedrückt.
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Somit sind Kugelaufnahmen wie zum Beispiel ein Kugelkäfig, bzw. eine die Kugeln zum vorderen Kugelanschlag 40 bzw. hinteren Kugelanschlag 41 begrenzenden Mittel grundsätzlich nicht erforderlich und können entfallen.
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Falls gemäß 1 auf dem Fahrzeugsitz 1 durch zum Beispiel einen Sitzinsassen einer hinteren Sitzreihe ein Kippmoment M auf den Fahrzeugsitz 1 ausgeübt wird, das den Fahrzeugsitz 1 um seine Querachse nach hinten kippt, so wird bei starrer Rückenlehne 6 das Kippmoment über das Schienensystem 2 abgefangen. Ein hinterer Sitzinsasse wird zum Beispiel das obere Ende der Rückenlehne 6 ergreifen und nach hinten ziehen, zum Beispiel beim Ein- oder Aussteigen, oder wenn er etwas zu der vorderen Sitzreihe hin reicht. Aufgrund des großen Hebelarms bei Ergreifen des oberen Endes der Rückenlehne 6 kann hierbei ein hohes Kippmoment ausgebildet werden, das durch die als Lagerbereiche dienenden Kugelpositionen 14 und 15 abzufangen ist. Bei diesem Kippmoment M wird somit das Oberschienen-Profil 9 in der hinteren Kugelposition 15 nach unten gegen das untere Unterschienen-Profil 8 gedrückt, und in der vorderen Kugelposition 14 nach oben, das heißt von dem Unterschienen-Profil 8 weggedrückt. Somit werden in der hinteren Kugelposition 15 die unteren Kugeln 20, 21 des unteren Kanals 11 auf Druck beansprucht bzw. verspannt und in der vorderen Kugelposition 14 die oberen Kugeln 22, 23 des oberen Kanals 12 entsprechend auf Druck beansprucht bzw. verspannt. Wie direkt aus 3 ersichtlich ist, ist der Abstand zwischen den unteren hinteren Kugeln des unteren Kanals 11 und den vorderen oberen Kugeln des oberen Kanals 12 vergrößert und beträgt etwa d + dd, wobei d der Lager-Abstand und dd der Abstand zwischen den vorderen Kugeln und unteren Kugeln in jeder der Kugelpositionen 14, 15 ist. Die Länge der Abstandsmittel beträgt somit etwa d – dd.
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Somit erfolgt eine Abstützung bzw. ein dem Kippmoment M entgegenwirkendes Abstützmoment mit einem vergrößerten Abstand d + dd. Gegenüber einer Anordnung, bei der zum Beispiel die oberen vorderen Kugeln hinter den unteren vorderen Kugeln liegen und der Abstand somit d – dd beträgt, wird ein um den Wert 2dd vergrößerter Abstand zur Ausbildung dieses Abstütz-Momentes erreicht.
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Das Schienensystem ist geringen Kosten und geringem Fertigungsaufwand und wenigen Teilen ausbildbar durch entsprechende Ausbildung der Profile 8, 9 als gebogene Bleche und Einsetzen der Kugeln 20, 21, 22, 23, 220, 221, 222, 223 sowie der als Kunststoff-Stäbe ausgebildeten Abstandsmittel 30, 31.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007057804 B3 [0005]
- DE 102011115948 B3 [0006]
