DE102019103915A1

DE102019103915A1 - Untergestell für einen Fahrzeugsitz sowie Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102019103915A1
Application number: DE102019103915.0A
Authority: DE
Inventors: Meinhard Behrens
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH
Current assignee: Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US11292368B2; US20200262320A1; CN111572416A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Untergestell (2) für einen Fahrzeugsitz (1) mit zwei Seitenteilen (6a, 6b) und demgegenüber verschwenkbaren Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) zur Höhenverstellung des Untergestells (2), wobei das Verschwenken der Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) durch eine Betätigung von zwei Stellarmen (9a, 9b) bewirkt werden kann,wobei jeder Stellarm (9a, 9b) einer anderen Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) zugeordnet ist, so dass durch die Betätigung des jeweiligen Stellarmes (9a, 9b) die zugeordnete Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) verschwenkbar ist, wobei die zwei Stellarme (9a, 9b) an einem Ankerpunkt (10a, 10b) an der jeweils zugeordneten Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) verdrehbar befestigt sind, so dass die jeweiligen Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) bei einer Betätigung der zwei Stellarme (9a, 9b) entlang einer Stellrichtung (S) verschwenkbar und die Seitenteile (6a, 6b) des Untergestells (2) dadurch in eine Höhenverstellrichtung (V) beweglich sind, wobei die Betätigung der mindestens zwei Stellarme (9a, 9b) über eine Synchronisierungsstange (15) synchronisiert ist, so dass die beiden zugeordneten Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) synchron verschwenken, wobei die Synchronisierungsstange (15) zwischen den Seitenteilen (6a, 6b) verläuft und an Verbindungspositionen (Pa, Pb) an den jeweiligen Seitenteilen (6a, 6b) verdrehbar befestigt ist.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verbindungspositionen (Pa, Pb) zu maximal einem Drittel einer Seitenteil-Länge (L) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) von einem vorderen Endpunkt (20a, 20b) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) entfernt in einem vorderen Endbereich (7a, 7b) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) liegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Untergestell für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugsitz.
Fahrzeugsitze können bekanntermaßen neben einer Längsverstellung auch mit einer Höhenverstellung versehen sein. Dazu weist der Fahrzeugsitz als Bestandteil eines Untergestells mehrere verschwenkbare Schwingen auf, über die das gesamte Untergestell beispielsweise gegenüber einer längsverschieblichen Oberschiene gezielt nach oben und unten verstellt werden kann. Die verschwenkbaren Schwingen sind dazu jeweils beidseitig - an der Oberschiene und an Seitenteilen des Untergestells - gelagert. Zur Höhenverstellung wird herkömmlicherweise eine der beiden links- und rechtsseitig angeordneten hinteren Schwingen über einen Stellarm verschwenkt, wobei der Stellarm durch eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise eine Pumpe, verstellt werden kann. Die dadurch verschwenkte Schwinge sorgt zunächst für ein einseitiges Anheben des Untergestells im hinteren Bereich des Fahrzeugsitzes.
Um diese Verstellbewegung auch auf die anderen Schwingen zu übertragen, ist die verschwenkte hintere Schwinge über ein hinteres Verbindungsrohr des Untergestells mit der hinteren Schwinge auf der anderen Seite starr verbunden. Die Schwenkbewegung wird also über das hintere Verbindungsrohr auf die andere hintere Schwinge bzw. auf die andere Seite des Fahrzeugsitzes bzw. des Untergestells übertragen. Die vorderen Schwingen beschränken die Bewegung des Untergestells im vorderen Bereich, der durch die Seitenteile des Untergestells ebenfalls angehoben wird, so dass ein gleichmäßiges Anheben oder Absenken des Fahrzeugsitzes bewirkt werden kann.
Beispielhaft sind derartige höhenverstellbare Untergestelle in DE 10 2011 001 638 A1 oder DE 100 42 851 A1 beschrieben.
Nachteilig hierbei ist, dass das hintere Verbindungsrohr die gesamte Kraft von der einen hinteren Schwinge auf die andere Seite des Untergestells überträgt. Dadurch wird die Höhenverstellung erschwert, da die Kräfte über die eine hintere Schwinge in das gesamte Untergestell eingeleitet werden. Zudem ist das hintere Verbindungsrohr mit einer entsprechenden Festigkeit zu fertigen, um Verwindungen bei hohen wirkenden Kräften zu vermeiden. Auch im Crashfall wird die gesamte Kraft über das hintere Verbindungsrohr auf die eine hintere Schwinge bzw. den damit in Wirkverbindung stehenden Stellarm übertragen.
Um dies zu vermeiden, ist in EP 1 813 465 A2 ein höhenverstellbares Untergestell beschrieben, bei dem die hinteren Schwingen durch zwei synchronisierte Stellarme verschwenkt werden. Dadurch findet eine Kraftübertragung nicht mehr nur über das hintere Querrohr zwischen den hinteren Schwingen statt. Über eine Synchronisierungsstange kann die Betätigung der Schwingen synchronisiert werden. Bei dieser Ausführung des Untergestells kann eine sichere Übertragung von Kräften, insbesondere Seitenkräften, im vorderen Bereich des Untergestells sowie ein sicheres Aufnehmen eines Insassen im Crashfall nicht sicher gewährleistet werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Untergestell sowie einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, der eine einfache und sichere Höhenverstellung sowie einen sicheren Betrieb im Crashfall auch bei hohen Belastungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Untergestell nach Anspruch 1 sowie einen Fahrzeugsitz nach dem weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
Demnach ist vorgesehen, bei einem Untergestell für einen Fahrzeugsitz mit zwei Seitenteilen und gegenüber den Seitenteilen verschwenkbaren Schwingen mindestens zwei Stellarme vorzusehen, wobei jeder Stellarm einer anderen Schwinge des Untergestells zugeordnet ist, so dass durch die Betätigung des jeweiligen Stellarmes die zugeordnete Schwinge verschwenkbar ist und dadurch eine Höhenverstellung erreicht werden kann. Gemäß der Erfindung ist die Betätigung der mindestens zwei Stellarme entlang einer Stellrichtung über eine Synchronisierungsstange synchronisiert, die zwischen den Seitenteilen verläuft und an Verbindungspositionen an den Seitenteilen verdrehbar befestigt ist, wobei die Verbindungspositionen maximal ein Drittel einer Seitenteil-Länge des jeweiligen Seitenteils von einem vorderen Endpunkt des jeweiligen Seitenteils entfernt in einem vorderen Endbereich des jeweiligen Seitenteils liegen.
Somit können mit der Synchronisierungsstange vorteilhafterweise mehrere Funktionalitäten ermöglicht werden:

Zunächst wird eine zumindest paarweise Verstellung der Schwingen dadurch erreicht, dass die Synchronisierungsstange auf beide Stellarme derartig einwirkt, dass die Bewegung der beiden Stellarme aufeinander abgestimmt ist.

Durch dieses Vorgehen wird bereits der Kraftübertrag in die Seitenteile des Untergestells bei einer Höhenverstellung optimiert, da die Kraft an zwei Stellen in die Seitenteile eingebracht wird. Dadurch kann die Höhenverstellung vereinfacht bzw. mit weniger Kraftverlusten erfolgen, was mehr Komfort für den Insassen bringt, da die Höhenverstellung insgesamt flüssiger verlaufen kann. Ein Übertragen der Kraft über eine Verbindungsstange des Untergestells kann dann entfallen bzw. kann dieser Kraftübertrag stark minimiert werden. Dadurch können auch Fertigungskosten minimiert werden, da die Festigkeit der Verbindungsstange anders ausgelegt werden kann. Zudem findet im Crash-Fall eine optimierte Kraftübertragung vom Untergestell auf die Stellarme statt, da die Kraft in diesem Fall beidseitig über zwei Stellarme abgeführt werden kann.
Vorteilhafterweise kann durch die erfindungsgemäße Positionierung der Synchronisierungsstange an den Seitenteilen im vorderen Drittel weiterhin erreicht werden, dass im Falle eines Seitenaufpralls Kräfte gezielt über die Synchronisierungsstange abgefangen und über die Synchronisierungsstange auch abgeleitet werden können, beispielsweise in das jeweils gegenüberliegende Seitenteil. Dadurch kann eine vorderes Verbindungsrohr, das herkömmlicherweise zwischen den vorderen Schwingen im vorderen Endbereich des Untergestells verläuft, entfallen, da dessen Funktion durch die Synchronisierungsstange mit übernommen werden kann. Somit kann die Synchronisierungsstange bereits eine Doppelfunktion erfüllen.
Weiterführend kann die Synchronisierungsstange auch derartig ausgelegt sein, dass über deren Torsionssteifigkeit gezielte Weg-Kraft-Zusammenhänge eingestellt werden können, so dass im Crashfall ein gezielter biomechanischer Bewegungsablauf des Untergestells bzw. des Fahrzeugsitzes eingestellt werden kann.
Vorzugsweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Verbindungspositionen an dem jeweiligen Seitenteil derartig festgelegt sind, dass ein H-Punkt (Hüftpunkt) eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen in einem X-Abstand von zwischen 130mm und 230mm, vorzugsweise zwischen 150mm und 210mm, besonders bevorzugt zwischen 170mm und 190mm, insbesondere 180mm, und einem Z-Abstand von zwischen 40mm und 100mm, vorzugsweise zwischen 60mm und 80 mm, besonders bevorzugt zwischen 65mm und 75mm, insbesondere 70mm, von der Synchronisierungsstange beabstandet ist.
Durch diese Positionierung der Synchronisierungsstange kann vorteilhafterweise eine weitere Sicherheitsfunktion erfüllt werden, nämlich das Verhindern eines sog. „submarinings“ im Crashfall. Als „submarining“ wird hierbei ein Untertauchen des Insassen unter dem Beckengurt hindurch bei einem Frontalaufprall verstanden. Dies kann dazu führen, dass der Insasse schwer verletzt wird. Bei den genannten X-Abständen bzw. Z-Abständen der Synchronisierungsstange zum H-Punkt kann eine nach unten gerichtete Bewegung des Insassen aufgrund eines Frontalaufpralls verhindert werden, da die Bewegung des Insassen in dem Fall auf die Synchronisierungsstange ausgerichtet ist, die die entsprechenden Kräfte abfängt und eine Bewegung des Insassen quasi blockiert. Ein weiteres Abtauchen wird demnach verhindert. Somit können gleich mehrere Funktionen durch die Synchronisierungsstange umgesetzt werden, wodurch zusätzliche Funktionselemente, die diese Funktionen normalerweise gewährleisten, entfallen können oder entsprechend einfacher ausgeführt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass genau zwei Stellarme vorgesehen sind, wobei jeder Stellarm einer Schwinge, vorzugsweise einer hinteren Schwinge, des Untergestells zugeordnet ist. Demnach ist jeder Seite des Fahrzeugsitzes im hinteren Bereich, der auch herkömmlicherweise verstellt wird, ein Stellarm zugeordnet und auf jeder Seite kann zumindest eine Schwinge gezielt verschwenkt werden. Grundsätzlich können aber auch die vorderen Schwingen - alternativ oder ergänzend - zu den hinteren Schwingen über jeweilige Stellarme synchronisiert betätigt werden, um die Höhenverstellung zu erreichen. Ein Stellarm kann dabei grundsätzlich auch auf die vordere und die hintere Schwinge gleichzeitig einwirken.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Schwingen über die Drehpunkte an einer Oberschiene zum Ermöglichen einer Längsverstellung befestigt sind, wobei die Drehpunkte an der Schwinge und die Ankerpunkte an der Schwinge voneinander beabstandet sind. Dadurch kann ein geeigneter Übergang zu einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes sowie eine einfache Betätigung der Schwingen mit geringer Anzahl an Bauteilen für die Höhenverstellung erreicht werden.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass auf der Synchronisierungsstange endseitig Stellritzel starr befestigt sind und die Stellarme jeweils Verzahnungen aufweisen, wobei jedes Stellritzel an der Verzahnung eines anderen Stellarmes kämmt, so dass eine Verdrehung der Stellritzel und somit eine Betätigung der Stellarme synchron verläuft. Somit wird in einfacher Weise eine wechselseitige mechanische Übertragung der Bewegungen der Stellarme über die Synchronisierungsstange erreicht, die mit wenigen Bauteilen einfach zu fertigen und zu montieren ist. Sollen mehr als zwei Schwingen über mehr als zwei Stellarme verschwenkt werden sind entsprechend weitere Stellritzel auf der Synchronisierungsstange anzubringen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Verzahnung am Stellarm einseitig oder beidseitig mit einem Anschlag abschließt. Dadurch wird vorteilhafterweise die Bewegung der Stellarme begrenzt, so dass eine Höhenverstellung nur in gewissen Grenzen möglich ist. Weiterhin können beispielsweise im Crash-Fall zusätzlich Kräfte abgefangen werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass mindestens einer der Stellarme über eine Betätigungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar betätigbar ist, wobei die Betätigungseinrichtung die Synchronisierungsstange dazu mittelbar oder unmittelbar antreibt, um die Stellarme synchronisiert betätigen zu können. Somit findet vorteilhafterweise bereits bei der Betätigung eine Synchronisierung statt und die Betätigung wird über die Synchronisierungsstange unmittelbar auf beide Seiten verteilt, so dass die Kraft sofort umverteilt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung über ein zusätzliches Antriebsritzel auf einen der Stellarme vorzugsweise direkt einwirkt und die Betätigung des einen Stellarmes über die Stellritzel und die Synchronisierungsstange auf den anderen Stellarm übertragbar ist. Somit kann in einfacher Weise die Betätigung direkt in den Stellarm induziert werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass das zusätzliche Antriebsritzel auf die Verzahnung des jeweiligen Stellarmes oder auf eine weitere Verzahnung am jeweiligen Stellarm einwirkt. Dies kann mit nur geringem Aufwand erfolgen, so dass eine einfache Betätigung der Stellarme erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung über ein zusätzliches Antriebsritzel auf das Stellritzel einwirkt, wobei das Antriebsritzel an dem Stellritzel kämmt und die Betätigung über die Synchronisierungsstange und die Stellritzel auf die beiden Stellarme übertragbar ist. Damit kann eine alternative Möglichkeit der Betätigung angegeben werden, wobei die Stellarme in dem Fall mittelbar über die Stellritzel betätigt werden. Auch dadurch ist mit wenig Aufwand eine synchrone Betätigung der Stellarme möglich.
In den genannten zwei Ausführungen kann die Betätigungseinrichtung vorteilhafterweise innen an den Seitenteilen angeordnet werden, da die Stellarme und die Schwingen vorzugsweise ebenfalls innen angeordnet sind. Dadurch ist nach außen hin kein Platz für die Betätigungseinrichtung nötig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung direkt auf das Stellritzel oder die Synchronisierungsstange einwirkt und die Betätigung über die Synchronisierungsstange und die Stellritzel auf die beiden Stellarme übertragbar ist. Somit kann in einer weiteren Alternative auch direkt die Synchronisierungsstange betätigt werden und darüber eine synchrone Betätigung der Stellarme erfolgen, wobei dazu kein weiteres Antriebsritzel nötig ist. Die Betätigungseinrichtung ist dann beispielsweise außen an dem Seitenteil zu befestigen und kann von dort in einfacher Weise mit der Synchronisierungsstange oder dem Stellritzel wirkverbunden werden. Es ist aber auch eine Anordnung innen an den Seitenteilen möglich.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung manuell, beispielsweise über eine Pumpe mit einem Betätigungshebel, oder elektrisch, beispielsweise motorisch, betrieben ist, wobei die elektrische Betätigung auch automatisiert erfolgen kann.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Fahrzeugsitz vorgesehen, der ein erfindungsgemäßes Untergestell aufweist, so dass der gesamte Fahrzeugsitz in die Höhenverstellrichtung durch ein synchrones Betätigen der Stellarme verstellt werden kann.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes;
2a eine perspektivische Ansicht eines Untergestells des Fahrzeugsitzes gemäß 1;
2b eine Stirnansicht des Untergestells gemäß 2a;
3a eine Detailansicht des Untergestells gemäß 2a;
3b eine Detailansicht eines Untergestells in einer alternativen Ausführungsform;
4a-d unterschiedliche Betätigungs-Konzepte zur Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes gemäß 1; und
5 eine Draufsicht auf das Untergestell gemäß 1.

Gemäß 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 dargestellt, der ein Sitzteil 1a und eine Rückenlehne 1b aufweist. Der Fahrzeugsitz 1 ist über links- und rechtsseitig angeordnete Oberschienen 3a an fahrzeugbodenfesten Unterschienen 3b längsverschieblich aufgenommen, um eine Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 zu gewährleisten. Darüber hinaus ist der Fahrzeugsitz 1 mit einer Höhenverstelleinrichtung ausgestattet. Zur Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 1 sind jeweils rechts- und linksseitig vordere Schwingen 4a, 4b und hintere Schwingen 5a, 5b vorgesehen, bei deren Verstellung ein das Sitzteil 1a mit ausbildendes Untergestell 2 gegenüber der Oberschiene 3a bzw. dem Fahrzeugboden höhenverstellt werden kann.
Gemäß 2a weist das Untergestell 2 dazu rechts- und linksseitig jeweils ein Seitenteil 6a, 6b auf, an dem die zwei vorderen Schwingen 4a, 4b mit einem Ende verdrehbar gelagert sind. Mit dem anderen Ende sind die zwei vorderen Schwingen 4a, 4b jeweils an der Oberschiene 3a verdrehbar gelagert. Die zwei hinteren Schwingen 5a, 5b sind an der Oberschiene 3a verdrehbar gelagert und gegenüber den Seitenteilen 6a, 6b ebenfalls verdrehbar. Ein Verschenken der Schwingen 4a, 4b, 5a, 5b bewirkt somit ein Anheben oder Absenken des Untergestells 2 bzw. der Seitenteile 6a, 6b gegenüber der Oberschiene 3a wie folgt:
Die Seitenteile 6a, 6b sind über ein hinteres Verbindungsrohr 8 miteinander verbunden, um insbesondere die Lage der Seitenteile 6a, 6b relativ zueinander festzulegen. Das hintere Verbindungsrohr 8 ist starr mit den Seitenteilen 6a, 6b verbunden und die hinteren Schwingen 5a, 5b sind verdrehbar rechts- und linksseitig auf das hintere Verbindungsrohr 8 aufgesteckt oder anderweitig verdrehbar an diesem angeordnet, so dass sich die hinteren Schwingen 5a, 5b relativ zu dem hinteren Verbindungsrohr 8 verdrehen können. Alternativ kann das hintere Verbindungsrohr 8 auch starr mit den hinteren Schwingen 5a, 5b verbunden sein und verdrehbar an den Seitenteilen 6a, 6b befestigt sein. In beiden Fällen wird erreicht, dass die Seitenteile 6a, 6b bzw. das gesamte Untergestell 2 bei einem Verschwenken der hinteren Schwingen 5a, 5b in seiner Höhe verstellt wird.
Die Höhenverstellung geht bei dieser Anordnung von den hinteren Schwingen 5a, 5b aus, die, wie später näher erläutert, für eine Höhenverstellung, gezielt verstellt werden können. Die vorderen Schwingen 4a, 4b verschwenken über die verdrehbare Anbindung an den Seitenteilen 6a, 6b und an der Oberschiene 3a automatisch mit und legen dabei die Bewegung des Untergestells 2 im vorderen Bereich fest, so dass ein gleichmäßiges Anheben bzw. Absenken des Fahrzeugsitzes 1 erreicht werden kann.
Eine Verbindung der vorderen Schwingen 4a, 4b über ein Verbindungsrohr ist in dieser Ausführungsform der Erfindung nicht vorgesehen. Vielmehr sind die Seitenteile 6a, 6b im vorderen Bereich über eine später noch beschriebene Synchronisierungsstange 15 miteinander verbunden.
Die Betätigung bzw. das aktive Verschwenken der hinteren Schwingen 5a, 5b wird über rechts- und linksseitig angeordnete Stellarme 9a, 9b erreicht, wobei jeder Seite des Fahrzeugsitzes 1 ein eigener Stellarm 9a, 9b zugeordnet ist. Dies ist ergänzend in 5 in einer Draufsicht dargestellt. Demnach wird eine Verstellung der hinteren Schwingen 5a, 5b und somit eine Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 1 nicht lediglich durch ein einseitiges Einwirken auf eine der hinteren Schwingen 5a, 5b gewährleistet, sondern durch das beidseitige Einwirken auf jede der hinteren Schwingen 5a, 5b. Dadurch wird eine einseitig induzierte Höhenverstellung des Kraftfahrzeugsitzes 1 vermieden, was die Kraftübertragung und das Handling zur Höhenverstellung insgesamt verbessert. Auch im Crashfall findet eine beidseitige Kraftübertragung auf die hinteren Schwingen 5a, 5b sowie die Stellarme 9a, 9b statt, so dass sich die auf einen Stellarm 9a, 9b wirkenden Kräfte verringern.
Zum Verschwenken der hinteren Schwingen 5a, 5b sind die Stellarme 9a, 9b jeweils an einem Ende über einen Ankerpunkt 10a, 10b mit der hinteren Schwinge 5a, 5b verdrehbar verbunden, so dass bei einer Verstellung der Stellarme 9a, 9b entlang einer Stellrichtung S die jeweilige hintere Schwinge 5a, 5b um einen hinteren Drehpunkt 11a, 11b, der an der Oberschiene 3a liegt, verschwenkt wird. Durch das Verschwenken um den jeweiligen hinteren Drehpunkt 11a, 11b werden die Seitenteile 6a, 6b durch die drehbar an diesen gelagerten hinteren Schwingen 5a, 5b nach oben bzw. unten in eine Höhenverstellrichtung V befördert, wie es bei einer Höhenverstellung eines Fahrzeugsitzes 1 üblich ist. Die Bewegung der Seitenteile 6a, 6b wird dabei vorderseitig über die vorderen Schwingen 4a, 4b festgelegt, die sich in dem Fall jeweils um ihre vorderen Drehpunkte 12a, 12b an der Oberschiene 3a verdrehen.
Um die Stellarme 9a, 9b entlang der Stellrichtung S zu verstellen, weisen die Stellarme 9a, 9b gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils in ihren Endbereichen eine Verzahnung 13a, 13b auf, die jeweils an einem Stellritzel 14a, 14b kämmen. Die Stellritzel 14a, 14b sind jeweils endseitig an der Synchronisierungsstange 15 angeordnet, so dass sich die Stellritzel 14a, 14b synchron zueinander drehen. Über die Synchronisierungsstange 15 wird daher erreicht, dass sich auch die Stellarme 9a, 9b synchron entlang der Stellrichtung S bewegen, wenn die Synchronisierungsstange 15 bzw. eines der Stellritzel 14a, 14b in beliebiger Weise mittelbar oder unmittelbar angetrieben wird. Auch die hinteren Schwingen 5a, 5b werden dadurch synchron verstellt, so dass eine unterschiedliche Höhenverstellung der beiden Seitenteile 6a, 6b vermieden werden kann.
Das Zusammenwirken des jeweiligen Stellritzels 14a, 14b mit den jeweiligen Verzahnungen 13a, 13b der Stellarme 9a, 9b ist in einer Detailansicht für eine Seite des Untergestells 2 in 3a dargestellt. Demnach kämmt die langgezogene Verzahnung 13a, 13b von unten an dem jeweiligen Stellritzel 14a, 14b, wodurch der jeweilige Stellarm 9a, 9b bei einer Verdrehung des Stellritzels 14a, 14b in die jeweilige Stellrichtung S verstellt wird, so dass die Seitenteile 6a, 6b bzw. das Untergestell 2 bzw. der Fahrzeugsitz 1 über ein Verschwenken der hinteren Schwingen 5a, 5b in der Höhe verstellt werden können. In einer alternativen Ausführungsform, die in 3b dargestellt ist, kann der jeweilige Stellarm 9a, 9b auch oberhalb des jeweiligen Stellritzels 14a, 14b angeordnet sein, so dass die Verzahnung 13a, 13b von oben an den Stellritzeln 14a, 14b anliegt und darüber eine Drehbewegung der Synchronisierungsstange 15 in eine Stellbewegung der Stellarme 9a, 9b entlang der Stellrichtung S umgewandelt wird.
Jeder Stellarm 9a, 9b weist weiterhin sowohl in 3a als auch in 3b zu einer oder zu beiden Seiten der Verzahnung 13a, 13b einen Anschlag 19a, 19b auf, der dafür sorgt, dass der Stellarm 9a, 9b entlang der Stellrichtung S nur innerhalb eines bestimmten Bereiches verstellt werden kann. Das die Verzahnung 13a, 13b kämmende Stellritzel 14a, 14b kann demnach nur in einem bestimmten Bereich zwischen den Anschlägen 19a, 19b entlang des Stellarmes 9a, 9b bewegt werden. Dadurch wird festgelegt, in welchem Maße der Fahrzeugsitz 1 nach oben bzw. unten verstellt werden kann. Zudem wird dadurch im Crashfall ein Anschlag definiert, über den der Fahrzeugsitz 1 nicht hinaus verstellt werden kann. Dieser wirkt vorteilhafterweise rechts- und linksseitig, so dass die Kräfte von beiden hinteren Schwingen 5a, 5b aufgefangen werden können.
Durch eine rechts- und linksseitige Betätigung der hinteren Schwingen 5a, 5b über die beiden Stellarme 9a, 9b, die synchronisiert ist, kann die Kraft in geeigneter Weise auf die hinteren Schwingen 5a, 5b aufgeteilt werden, wobei eine Kraftübertragung zwischen den beiden Seiten nicht mehr über das hintere Verbindungsrohr 8 stattfindet, sondern direkt in die beiden hinteren Schwingen 5a, 5b eingeleitet wird. Das hintere Verbindungsrohr 8 kann somit insgesamt mit einer geringen Steifigkeit und somit mit geringeren Fertigungskosten hergestellt werden. Die Verstellung insgesamt wird zudem einfacher.
Da ein herkömmliches vorderes Verbindungsrohr zwischen den vorderen Schwingen 4a, 4b gemäß dieser Ausführung entfällt, sind wichtige Funktionen, die sonst von einem solchen Verbindungsrohr erfüllt werden, in anderer Weise umzusetzen. Um dies zu gewährleisten, ist die Synchronisierungsstange 15, die wie beschrieben für eine Synchronisierung der beiden Seiten des Untergestells 2 bei einer Sitzhöhenverstellung sorgt, entsprechend ausgeführt und innerhalb des Untergestells 2 an festgelegten Verbindungspositionen Pa, Pb an den Seitenteilen 6a, 6b verdrehbar befestigt.
Wie der 2a zu entnehmen ist, sind die Verbindungspositionen Pa, Pb derartig gewählt, dass die Synchronisierungsstange 15 an den Seitenteilen 6a, 6b jeweils in einem vorderen Endbereich 7a, 7b verdrehbar befestigt sind. Der vordere Endbereich 7a, 7b deckt dabei vorzugsweise den Bereich im vorderen Drittel des jeweiligen Seitenteils 6a, 6b ab. Ausgehend von einem vorderen Endpunkt 20a, 20b des jeweiligen Seitenteils 6a, 6b liegen die Verbindungspositionen Pa, Pb demnach zu maximal einem Drittel der Seitenteil-Länge L von dem vorderen Endpunkt 20a, 20b entfernt.
Durch diese Positionierung der Synchronisierungsstange 15 kann diese neben der Synchronisierung der Schwenkbewegung der hinteren Schwingen 5a, 5b noch weitere Funktionen übernehmen:

Zunächst können von der Synchronisierungsstange 15 Kräfte gezielt aufgenommen und in die Seitenteile 6a, 6b abgeleitet werden. Die Verbindungspositionen Pa, Pb sind dabei insbesondere derartig festgelegt, dass bei einem Seitenaufprall auf die Seitenteile 6a, 6b wirkende Kräfte über die Synchronisierungsstange 15 gezielt und effizient in das Untergestell 2 abgeleitet werden können. Dadurch kann der Fahrzeugsitz insgesamt sicherer ausgeführt werden.

Weiterhin sind die Verbindungspositionen Pa, Pb derartig festgelegt, dass gemäß 2b ein H-Punkt (Hüft-Punkt) H eines auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Insassen in einem bestimmten Abstand bzw. einer bestimmten relativen Lage zu der Synchronisierungsstange 15 angeordnet ist. Ein X-Abstand X ist demnach in etwa auf zwischen 130mm und 230mm, vorzugsweise zwischen 150mm und 210mm, insbesondere zwischen 170mm und 190mm festgelegt. Ein Z-Abstand Z ist auf zwischen 40mm und 100mm, vorzugsweise zwischen 60mm und 80 mm, insbesondere zwischen 65mm und 75mm festgelegt.
Bei diesen gewählten Abständen X, Z kann mit diesem Fahrzeugsitz 1 ein sog. „submarining“, d.h. ein Untertauchen des Insassen unter dem Beckengurt hindurch bei einem Frontalaufprall, verhindert werden, wobei sich zum Verhindern des „submarinings“ als besonders günstig ein X-Abstand X von ca. 180mm und ein Z-Abstand Z von ca. 70mm erwiesen hat. Bei diesen Abständen X, Z wird eine nach unten gerichtete Bewegung des Insassen aufgrund eines Frontalaufpralls blockiert, da die Bewegung des Insassen in dem Fall auf die Synchronisierungsstange 15 ausgerichtet ist, die diese Kräfte abfängt. Ein weiteres Abtauchen wird demnach verhindert. Somit kann durch eine derartige Positionierung der Synchronisierungsstange 15 ein weiterer Sicherheitsaspekt umgesetzt werden.
Weiterhin können aufgrund der Torsionssteifigkeit der Synchronisierungsstange 15 gezielte Weg-Kraft-Charakteristiken mit einem genau abgestimmten Verhalten des Fahrzeugsitzes 1 im Crashfall eingestellt werden. Dadurch können biomechanische Bewegungsabläufe des Fahrzeugsitzes 1 in einem Crashfall gezielt vorab festgelegt werden. Insgesamt können somit mit der Synchronisierungsstange 15 eine Mehrzahl an Funktionen umgesetzt werden, die die Sicherheit und auch den Funktionsumfang des Fahrzeugsitzes 1 erhöhen.
Die Synchronisierung beider Seiten wird wie beschrieben über die Synchronisierungsstange 15 erreicht, die für eine Sitzhöhenverstellung entsprechend anzutreiben ist. In den 4a bis 4d sind dafür unterschiedliche Antriebs-Konzepte dargestellt, wobei in jedem Antriebs-Konzept lediglich ein einseitiger Antrieb über eine entsprechende Betätigungseinrichtung 16 vorgesehen ist. Über die Synchronisierungsstange 15 wird die Antriebsbewegung entsprechend auch auf die andere Seite des Fahrzeugsitzes 1 bzw. auf den anderen Stellarm 9a, 9b übertragen.
Gemäß 4a ist demnach vorgesehen, dass die Verzahnung 13a, 13b des Stellarmes 9, 9b an einer Seite des Untergestells 2 gegenüber der Detaildarstellung in 3b verlängert ausgeführt ist. Neben dem Stellritzel 14a, 14b ist ein weiteres Antriebsritzel 17 vorgesehen, das ebenfalls an der Verzahnung 13a, 13b des jeweiligen Stellarms 9a, 9b kämmt. Das Antriebsritzel 17 wirkt mit einer entsprechenden Betätigungseinrichtung 16 zusammen, die das Antriebsritzel 17 um eine Antriebsachse A antreibt. Eine Synchronisierungsachse B ist in dieser Ausführungsform getrennt von der Antriebsachse A angeordnet. In analoger Weise kann dies auch für die gespiegelte Ausführungsform in 3a vorgesehen sein, wobei die Verzahnung 13a, 13b an einer Seite des Untergestells 2 dann von unten sowohl an dem Stellritzel 14a, 14b als auch an dem Antriebsritzel 17 kämmt.
Die Betätigungseinrichtung 16 ist in den Figuren lediglich schematisch dargestellt. Diese kann als eine manuelle oder als eine elektrisch betriebene Betätigungseinrichtung 16 ausgeführt sein. Als manuelle Betätigungseinrichtung 16 kommt beispielsweise eine Pumpe in Frage, die vom Insassen über einen nicht dargestellten Betätigungshebel pumpenartig betätigt wird. Durch diese pumpenartige Betätigung wird das Antriebsritzel 17 um die Antriebsachse A verdreht. Eine elektrische Betätigungseinrichtung 16 kann beispielsweise einen Elektromotor aufweisen, der bei entsprechender Ansteuerung in beliebiger Weise dafür sorgt, dass das Antriebsritzel 17 um die Antriebsachse A verdreht wird.
Das Antriebsritzel 17 sorgt dann dafür, dass der jeweilige Stellarm 9a, 9b entlang der Stellrichtung S verstellt wird. Über das Stellritzel 14a, 14b und die Synchronisierungsstange 15 wird diese Antriebsbewegung auch auf den anderen Stellarm 9a, 9b auf der anderen Seite des Untergestells 2 übertragen. Somit können die beiden hinteren Schwingen 5a, 5b in synchroner Weise verschwenkt und der Fahrzeugsitz 1 somit in seiner Höhe verstellt werden. Dazu ist lediglich eine Betätigungseinrichtung 16 nötig.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 4b ist im Unterschied zur 4a vorgesehen, dass die Verzahnung 13a, 13b wieder kürzer ausgebildet ist und das Antriebsritzel 17 nicht an der Verzahnung 13a, 13b des einen Stellarmes 9a, 9b kämmt. Vielmehr wirkt das Antriebsritzel 17 mit dem jeweiligen Stellritzel 14a, 14b direkt zusammen und treibt dieses an. Demnach wird das Antriebsritzel 17 über eine manuelle oder elektrische Betätigungseinrichtung 16 angetrieben und diese Drehbewegung entsprechend auf das Stellritzel 14a, 14b direkt und darüber auf die Synchronisierungsstange 15 und die Stellarme 9a, 9b übertragen, um die Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 1 wie beschrieben zu erreichen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Antriebsachse A getrennt von der Synchronisierungsachse B angeordnet. Auch diese Ausführungsform kann in analoger Weise auf die von unten am Stellritzel 14a, 14b anliegende Verzahnung 13a, 13b gemäß 3a übertragen werden.
Gemäß der Ausführungsform in 4c ist ergänzend zu der Verzahnung 13a, 13b an dem jeweiligen Stellarm 9a, 9b eine obere Verzahnung 18 angeordnet. Das Antriebsritzel 17 kämmt in diesem Fall an der oberen Verzahnung 18 und sorgt über eine entsprechende Betätigungseinrichtung 16 dafür, dass der Stellarm 9a, 9b entlang der Stellrichtung S verstellt wird. Über die Synchronisierungsstange 15 wird die vom Antriebsritzel 17 in den Stellarm 9a, 9b induzierte Antriebsbewegung wie zu den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben auf den anderen Stellarm 9a, 9b auf der anderen Seite des Untergestells 2 bzw. des Fahrzeugsitzes 1 übertragen, so dass auch in diesem Ausführungsbeispiel lediglich eine einseitige Betätigung stattfindet. Auch diese Ausführungsform kann im Sinne der 3a gespiegelt ausgeführt sein.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 4d ist vorgesehen, dass die Antriebsachse A und die Synchronisierungsachse B aufeinanderliegen. Demnach wird mit der entsprechenden Betätigungseinrichtung 16 in entsprechender Weise direkt das Stellritzel 14a, 14b bzw. die Synchronisierungsstange 15 angetrieben. Die Betätigungseinrichtung 16 wird dazu beispielsweise von außen auf das jeweilige Stellritzel 14a, 14b bzw. einseitig auf die Synchronisierungsstange 15 aufgesteckt und die Synchronisierungsstange 15 bzw. das Stellritzel 14a, 14b direkt angetrieben. Die Betätigungsvorrichtung 16 ist dann entsprechend von außen am jeweilige Seitenteil 6a, 6b zu befestigen, um eine Verdrehung der Synchronisierungsstange 15 bewirken zu können. Auch darüber werden die beiden Stellarme 9a, 9b entlang der Stellrichtung S verstellt und eine Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 1 kann erreicht werden. Die Verzahnungen 13a, 13b können hierbei von unten (3a) oder von oben (3b) an dem jeweiligen Stellritzel 14a, 14b anliegen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz
1a: Sitzteil
1b: Rückenlehne
2: Untergestell
3a: Oberschiene
3b: Unterschiene
4a, 4b: vordere Schwingen
5a, 5b: hintere Schwingen
6a, 6b: Seitenteile des Untergestells 2
7a, 7b: vorderer Endbereich der Seitenteile 6a, 6b
8: hinteres Verbindungsrohr
9a, 9b: Stellarm
10a, 10b: Ankerpunkt
11a, 11b: hinterer Drehpunkt
12a, 12b: vorderer Drehpunkt
13a, 13b: Verzahnung am Stellarm 9a, 9b
14a, 14b: Stellritzel
15: Synchronisierungsstange
16: Betätigungseinrichtung
17: Antriebsritzel
18: weitere Verzahnung
19a, 19b: Anschlag
20a, 20b: vordere Endpunkte der Seitenteile 6a, 6b
A: Antriebsachse
B: Synchronisierungsache
H: Hüft-Punkt
L: Seitenteil-Länge
Pa, Pb: Verbindungspositionen
S: Stellrichtung
V: Höhenverstellrichtung
X: X-Abstand
Z: Z-Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011001638 A1 [0004]
DE 10042851 A1 [0004]
EP 1813465 A2 [0006]

Claims

Untergestell (2) für einen Fahrzeugsitz (1) mit zwei Seitenteilen (6a, 6b) und gegenüber den Seitenteilen (6a, 6b) verschwenkbaren Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b), wobei das Untergestell (2) durch ein Verschwenken der Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) höhenverstellbar ist, wobei das Verschwenken der Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) durch eine Betätigung von mindestens zwei Stellarmen (9a, 9b) bewirkt werden kann, wobei jeder Stellarm (9a, 9b) einer anderen Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) des Untergestells (2) zugeordnet ist, so dass durch die Betätigung des jeweiligen Stellarmes (9a, 9b) die zugeordnete Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) verschwenkbar ist, wobei die mindestens zwei Stellarme (9a, 9b) an einem Ankerpunkt (10a, 10b) an der jeweils zugeordneten Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b) verdrehbar befestigt sind, so dass die jeweiligen Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) bei einer Betätigung der mindestens zwei Stellarme (9a, 9b) entlang einer Stellrichtung (S) um einen Drehpunkt (11a, 11b, 12a, 12b) verschwenkbar und die Seitenteile (6a, 6b) des Untergestells (2) dadurch in eine Höhenverstellrichtung (V) beweglich sind, wobei die Betätigung der mindestens zwei Stellarme (9a, 9b) entlang der Stellrichtung (S) über eine Synchronisierungsstange (15) synchronisiert ist, so dass auch die beiden zugeordneten Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) synchron verschwenken, wobei die Synchronisierungsstange (15) zwischen den Seitenteilen (6a, 6b) verläuft und an Verbindungspositionen (Pa, Pb) an den jeweiligen Seitenteilen (6a, 6b) verdrehbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungspositionen (Pa, Pb) maximal ein Drittel einer Seitenteil-Länge (L) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) von einem vorderen Endpunkt (20a, 20b) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) entfernt in einem vorderen Endbereich (7a, 7b) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) liegen.
Untergestell (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vorderen Endbereich (7a, 7b) des jeweiligen Seitenteils (6a, 6b) jeweils vordere Schwingen (4a, 4b) verdrehbar angeordnet sind, wobei die vorderen Schwingen (4a, 4b) an unterschiedlichen Seitenteilen (6a, 6b) nicht durch ein Querrohr miteinander verbunden sind, und außerhalb des vorderen Endbereiches (7a, 7b) hintere Schwingen (5a, 5b) an dem jeweiligen Seitenteil (6a, 6b) verdrehbar angeordnet sind, wobei die hinteren Schwingen (5a, 5b) an unterschiedlichen Seitenteilen (6a, 6b) über ein hinteres Querrohr (8) miteinander verbunden sind.
Untergestell (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungspositionen (Pa, Pb) an dem jeweiligen Seitenteil (6a, 6b) derartig festgelegt sind, dass ein H-Punkt (H) eines auf dem Fahrzeugsitz (1) sitzenden Insassen in einem X-Abstand (X) von zwischen 130mm und 230mm, vorzugsweise zwischen 150mm und 210mm, besonders bevorzugt zwischen 170mm und 190mm, insbesondere 180mm, und einem Z-Abstand (Z) von zwischen 40mm und 100mm, vorzugsweise zwischen 60mm und 80 mm, besonders bevorzugt zwischen 65mm und 75mm, insbesondere 70mm, von der Synchronisierungsstange (15) beabstandet ist.
Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Stellarme (9a, 9b) vorgesehen sind, wobei jeder Stellarm (9a, 9b) einer Schwinge (4a, 4b, 5a, 5b), vorzugsweise einer hinteren Schwinge (5a, 5b), des Untergestells (2) zugeordnet ist.
Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingen (4a, 4b, 5a, 5b) über die Drehpunkte (11a, 11b, 12a, 12b) an einer Oberschiene (3a) befestigt sind.
Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehpunkte (11a, 11b) an der Schwinge (5a, 5b) und die Ankerpunkte (10a, 10b) an der Schwinge (5a, 5b) voneinander beabstandet sind.
Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Synchronisierungsstange (15) endseitig Stellritzel (14a, 14b) starr befestigt sind und die Stellarme (9a, 9b) jeweils Verzahnungen (13a, 13b) aufweisen, wobei jedes Stellritzel (14a, 14b) an der Verzahnung (13a, 13b) eines anderen Stellarmes (9a, 9b) kämmt, so dass eine Verdrehung der Stellritzel (14a, 14b) und somit eine Betätigung der Stellarme (9a, 9b) synchron verläuft.
Untergestell (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (13a, 13b) am Stellarm (9a, 9b) einseitig oder beidseitig mit einem Anschlag (19a, 19b) abschließt zum Begrenzen der Bewegung des Stellarmes (9a, 9b).
Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Stellarme (9a, 9b) über eine Betätigungseinrichtung (16) mittelbar oder unmittelbar betätigbar ist, wobei die Betätigungseinrichtung (16) die Synchronisierungsstange (15) mittelbar oder unmittelbar antreibt zum synchronisierten Betätigen der Stellarme (9a, 9b).
Untergestell (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (16) über ein zusätzliches Antriebsritzel (17) auf einen der Stellarme (9a, 9b) einwirkt und die Betätigung des einen Stellarmes (9a, 9b) über die Stellritzel (14a, 14b) und die Synchronisierungsstange (15) auf den anderen Stellarm (9b, 9a) übertragbar ist.
Untergestell (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Antriebsritzel (17) auf die Verzahnung (13a, 13b) des jeweiligen Stellarmes (9a, 9b) oder auf eine weitere Verzahnung (18) am jeweiligen Stellarm (9a, 9b) einwirkt zum Betätigen des jeweiligen Stellarmes (9a, 9b) entlang der Stellrichtung (S).
Untergestell (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (16) über ein zusätzliches Antriebsritzel (17) direkt auf das Stellritzel (14a, 14b) einwirkt, wobei das Antriebsritzel (17) an dem Stellritzel (14a, 14b) kämmt und die Betätigung über die Synchronisierungsstange (15) und die Stellritzel (14a, 14b) auf die beiden Stellarme (9a, 9b) übertragbar ist.
Untergestell (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (16) direkt auf das Stellritzel (14a, 14b) oder die Synchronisierungsstange (15) einwirkt und die Betätigung über die Synchronisierungsstange (15) und die Stellritzel (14a, 14b) auf die beiden Stellarme (9a, 9b) übertragbar ist.
Untergestell (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (16) manuell, beispielsweise über eine Pumpe, oder elektrisch, beispielsweise motorisch, betrieben ist.
Fahrzeugsitz (1) mit einem Untergestell (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) in die Höhenverstellrichtung (V) durch ein synchrones Betätigen der Stellarme (9a, 9b).