DE4439476A1 - Manuelle, passive stufenlos verstellbare Verstelleinrichtung für Kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine manuelle, passive, stufenlos verstellbare Verstelleinrichtung für Kraftfahrzeugsitze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 29 218 C1 ist eine Reibungsverriegelung für eine Stellmechanik zur Längsverstellung von Fahrzeugsitzen bekannt, bei der die Verstelleinrichtung zwei am Karosserie­ boden befestigte und als zylindrische Rohre ausgebildete Führungsschienen und zwei auf diesen Führungsschienen längsverschiebbar geführte, an der Unterseite eines Fahr­ zeugsitzes befestigte Laufschienen sowie zwei an den Lauf­ schienen angebrachte Verriegelungseinrichtungen umfaßt. Die Verriegelungseinrichtungen bestehen aus einer Schraubenfe­ der, die die zugehörige Führungsschiene mit Vorspannung umgreift, so daß im Ruhezustand eine reibschlüssige Klemm­ verbindung mittels der Schraubenfedern hergestellt wird.

Mittels eines Auslösehebels können die Schraubenfedern aufgedreht werden, so daß die Vorspannung und damit die Verriegelung gelöst wird.

Zum Auffangen hoher Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte und insbesondere der extrem hohen Crashkräfte sind starke Schraubenfedern erforderlich, die ein erhebliches Bauvolu­ men beanspruchen und ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweisen. Zum Lösen der Vorspannung der Schraubenfedern und damit der reibschlüssigen Klemmverbindung sind hohe Kräfte erforderlich, die durch eine entsprechende Überset­ zung des Auslösehebels aufgebracht werden müssen. Da die reibschlüssige Klemmverbindung ausschließlich durch die Vorspannung der Schraubenfeder erfolgt, liegt eine hohe Fettempfindlichkeit der bekannten Reibungsverriegelung vor, so daß eine einwandfreie Verriegelung nur bei entsprechen­ der Oberflächenbeschaffenheit der Verstelleinrichtung gewährleistet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstellein­ richtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei geringem Bauvolumen eine große reibschlüssige Klemm­ kraft gewährleistet, die mit geringem Kraftaufwand lösbar und in hohem Maße unabhängig von der Oberflächenbeschaffen­ heit der ineinandergeführten Verstellelemente ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet bei geringem Bauvolumen im Verriegelungszustand der Verstelleinrichtung eine feste reibschlüssige Klemmverbindung, die auch star­ ken, auf die Verstelleinrichtung einwirkenden Kräften widersteht. Die Feststellvorrichtung der Verstelleinrich­ tung ist wegen der vergleichsweise geringen Vorspannkraft mit geringem Kraftaufwand lösbar und weitestgehend unabhän­ gig von der Oberflächenbeschaffenheit der Angriffsflächen der Verstellelemente.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung aus mehreren frei beweglichen Klemmkörpern besteht, an denen die Spannvorrichtung und die Entriegelungsvorrichtung exzentrisch angreifen.

Der asymmetrische Kraftangriff der Spannvorrichtung und der Entriegelungsvorrichtung sowie die Anordnung mehrerer Klemmkörper ermöglichen eine große Hebelwirkung für die zu erzeugende Reibkraft und eine Vervielfachung der Reibflä­ chen zur Erzeugung einer starken reibschlüssigen Klemmver­ bindung, die mit geringen Entriegelungskräften lösbar ist.

Vorzugsweise stützen sich die Klemmkörper an einem Gehäuse ab, das mit einem der beiden Verstellelemente verbunden ist.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper quaderförmig mit balli­ gen, an den Angriffsflächen der Verstellelemente anliegen­ den Stirnflächen ausgebildet sind und daß vorzugsweise die Radien der balligen Stirnflächen der Klemmkörper den Reib­ verhältnissen derart angepaßt sind, daß mit wachsender Spannkraft der Reibwiderstand ansteigt.

Die balligen Stirnflächen mit den Reibverhältnissen angepaß­ ten Radien erzeugen einen mit der Verspannkraft steigenden Reibwiderstand, so daß eine Selbstverstärkung der Klemmwir­ kung der Friktionsbremse durch Selbsthemmung auftritt und damit eine sichere Verbindung der Verstellelemente auch beim Auftreten von Crashkräften gewährleistet ist.

Die Spannvorrichtung besteht aus einem vorgespannten Feder­ element, das beispielsweise einen Gummiblock, eine Druckfe­ der oder dgl. aufweist.

Diese Ausgestaltung ermöglicht eine durch die Federkennli­ nie bestimmte Spannkraft und bei Verwendung eines Gummi­ blockes oder einer Druckfeder eine sehr einfache Montage sowie einen sicheren Kraftangriff des Verspannelements.

Zur symmetrischen Krafteinleitung bei einer linearen Ver­ stelleinrichtung mit einem ersten Verstellelement, dessen Angriffsflächen für die Feststellvorrichtung quer zur Längserstreckung der Verstellelemente zwischen den Angriffs­ flächen eines zweiten Verstellelements angeordnet sind, wobei die Angriffsflächen der Verstellelemente einander zugewandt sind, werden paarweise zu beiden Seiten des ersten Verstellelements Klemmkörper angeordnet, die im Ver­ riegelungszustand der Feststellvorrichtung an paarweise ein­ ander gegenüberliegenden Angriffsflächen der Verstellelemen­ te reibschlüssig anliegen.

Die erfindungsgemäße Lösung kann für unterschiedlich gestal­ tete und bei für Verstelleinrichtungen bekannte, unter­ schiedliche Materialien eingesetzt werden. Sie eignet sich sowohl beispielsweise für aus einer Stahlschiene mit mittig gefalztem Steg bestehenden Verstelleinrichtungen, bei denen die Angriffsflächen Teil der einander gegenüberliegenden Seiten der Verstellelemente sind, als auch für beispielswei­ se stranggepreßte Aluminiumschienen. In diesem Falle be­ steht die Verstelleinrichtung vorzugsweise aus einer Alumi­ niumschiene mit Stahleinlagen in den Angriffsbereichen der Klemmkörper oder im Bereich des Gehäuses zwischen den Klemm­ körpern und den Aluminiumschienen mitgeführten Stahlble­ chen, die in das Gehäuse eingelegt sind.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine manuelle, passive, stufenlose Verstelleinrichtung für einen Kraft­ fahrzeugsitz;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Feststellvorrich­ tung;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Feststellvorrichtung entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Verstelleinrichtung mit Feststellvorrichtung entlang der Linie B-B gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses der Feststellvorrichtung mit Positionierelementen.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine manuell betätigbare, passive und stufenlose Verstelleinrichtung für einen Kraft­ fahrzeugsitz mit zwei Verstellelementen 1, 2, die aus zwei mit dem Karosserieboden verbundenen Unterschienen 1 und zwei mit einem Kraftfahrzeugsitz verbundenen Oberschienen 2 bestehen, die in den Unterschienen 1 geführt und entspre­ chend der Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 miteinander verhakt sind, so daß eine ausreißfeste Verbindung zwischen den Unterschienen 1 und den Oberschienen 2 gewährleistet ist. Da der Kraftangriff zum Verstellen des Kraftfahrzeug­ sitzes außerhalb der Verstelleinrichtung, d. h. beispielswei­ se am Kraftfahrzeugsitz selbst oder über einen getrennten motorischen Antrieb erfolgt, handelt es sich um eine passive Verstelleinrichtung.

Zwischen den Unterschienen 1 und den Oberschienen 2 ist eine Feststellvorrichtung 3 in der Verstelleinrichtung ange­ ordnet, die in jeder Stellung der Oberschiene 2 in bezug auf die ortsfeste Unterschiene 1 eine reibschlüssige Klemm­ verbindung zwischen beiden Schienen im Verstellbereich si­ cherstellt. Das Lösen und Feststellen der Feststellvorrich­ tung 3 erfolgt mittels einer mit einem bügelförmigen Auslö­ sehebel 40 ausgebildeten Entriegelungsvorrichtung 4.

Die Feststellvorrichtung 3 enthält eine Klemmvorrichtung 5, eine Spannvorrichtung 6 und ein Positionierungselement 8 sowie Teile der Entriegelungsvorrichtung 4 zum Lösen der Friktionsbremse 3. Den konstruktiven Aufbau der Feststell­ vorrichtung 3 zeigt im einzelnen der Längsschnitt durch eine Feststellvorrichtung gemäß Fig. 2.

Die Feststellvorrichtung 3 ist symmetrisch zur Mittellängs­ achse der aus der Unterschiene 1 und der Oberschiene 2 gebildeten Verstelleinrichtung sowie klappsymmetrisch zu ihrer Längserstreckung aufgebaut. Ihre prinzipielle Funkti­ onsweise hängt jedoch nicht von der symmetrischen Bauweise ab, da die reibschlüssige Klemmwirkung auch mit jeweils einer Klemm-, Spann- und Entriegelungsvorrichtung erzielt wird.

Die Klemmvorrichtung besteht aus vier Klemmkörpern 51, 52, 53, 54, die quaderförmig mit balligen Stirnflächen ausgebil­ det sind. Die balligen Stirnflächen liegen an den Angriffs­ flächen der Unterschiene 1 und der Oberschiene 2 an und bewirken je nach ihrer Winkelstellung eine reibschlüssige Klemmverbindung zwischen den beiden Schienen 1, 2 der Verstelleinrichtung oder eine Freigabe der Oberschiene 2 gegenüber der Unterschiene 1 zur Längsverstellung des Kraftfahrzeugsitzes. Die Radien der Stirnflächen der Klemm­ körper sind den Reibverhältnissen angepaßt, d. h. je größer die Verspannkraft infolge der Vorspannkraft der als vorge­ spannte Federelemente 61, 62 ausgebildeten Spannvorrichtung 6 wird, desto größer wird der Reibwiderstand, so daß die Wirkung einer Selbstverstärkung durch Selbsthemmung auf­ tritt.

Der äußere Abschluß der Feststellvorrichtung 3 wird durch ein stufenförmiges Gehäuse 7 gebildet, dessen innere Stirn­ seiten 71 einer Kante der Klemmkörper 51 bis 54 gegenüber­ stehen. Die in die Verschieberichtung weisende Anschlagflä­ che des Gehäuses 7 positioniert die Klemmkörper 51 bis 54 in der verriegelten Stellung der Feststellvorrichtung 3, d. h. sie greift asymmetrisch auf der Seite der Klemmkörper 51 bis 54 an, die diametral zum Angriffspunkt der vorge­ spannten Federelemente 61, 62 liegt.

Die Klemmkörper 51 bis 54 werden mittels zweier als Gummi­ blöcke ausgebildeter Federelemente vorgespannt, so daß die Klemmkörper 51 bis 54 im verriegelten Zustand der Feststell­ vorrichtung an die Angriffsflächen der Oberschiene 2 und Un­ terschiene 1 angepreßt werden. Zur Lagesicherung der Gummi­ blöcke 61, 62 und als Anschlag für die Klemmkörper 51 bis 54 im Entriegelungszustand der Feststellvorrichtung 3 dienen Positionierungselemente 81, 82, die vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuse 7 verbunden sind.

Zum Entriegeln und Verriegeln der Feststellvorrichtung 3 dienen Klauen 41 bis 44 der Entriegelungsvorrichtung 4, die entsprechend den Darstellungen gemäß den Fig. 4 und 5 an einer abgeschrägten Stirnfläche des Gehäuses 7 entlangglei­ ten und in der Verriegelungsstellung außer Eingriff mit den Klemmkörpern 51 bis 54 sind, während in der Entriegelungs­ stellung die Klauen 41 bis 44 an den Seiten der Klemmkörper 51 bis 54 angreifen, die den Angriffsseiten der Gummiblöcke 61, 62 an den Klemmkörpern 51 bis 54 gegenüberliegen, so daß die Klemmkörper 51 bis 54 entgegen der Vorspannkraft der Gummiblöcke 61, 62 bewegt werden und eine Winkelstel­ lung einnehmen, die den Reibschluß zwischen der Oberschiene 2 und der Unterschiene 1 aufhebt. In dieser Freigabestel­ lung der Feststellvorrichtung 3 kann die Oberschiene 2 mit dem darin befestigten Kraftfahrzeugsitz stufenlos in eine beliebige andere Stellung des Verstellbereichs der Verstell­ einrichtung für den Kraftfahrzeugsitz verschoben werden.

Der in Fig. 3 dargestellte Schnitt durch die Verstellein­ richtung und Feststellvorrichtung entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1 zeigt die mit dem Karosserieboden eines Kraft­ fahrzeugs verbundene Unterschiene 1, die die abgewinkelten Enden einer U-förmigen Oberschiene 2 umgreift und einen mittleren Steg 10 aufweist, der als gefalzter Steg einer Stahlschienenanordnung ausgebildet ist. Zwischen den beiden schienenförmigen Verstellelementen 1, 2 sind die Klemmkör­ per 51, 53 der Feststellvorrichtung zu erkennen, die mit ihren balligen Stirnflächen an den Angriffsflächen 11, 21 bzw. 13, 23 der Unter- und Oberschiene 1 bzw. 2 angreifen. Sie liegen mit ihrer Unterseite auf dem Boden 70 des Gehäu­ ses 7 gemäß Fig. 2 auf und werden mittels der Klauen 41, 43 der Entriegelungsvorrichtung 4 gegen die Wirkung der Gum­ miblöcke 61, 62 gemäß Fig. 2 bewegt, wenn die Feststellvor­ richtung zur Freigabe der Verstelleinrichtung entriegelt wird.

Die Verriegelungs- und Entriegelungsstellung der Entriege­ lungsvorrichtung 4 verdeutlicht der Querschnitt gemäß Fig. 4 entlang der Linie B-B gemäß Fig. 1. In der Verriegelungs­ stellung sind die mit konischen Angriffsflächen versehenen Klauen 41, 42 aus dem Gehäuse 7 der Feststellvorrichtung 3 herausgehoben, so daß die Vorspannkraft des Gummibocks 61 auf die Klemmkörper 51, 52 zur Wirkung kommt und dadurch die Klemmkörper 51, 52 gegen die Angriffsflächen der Ober- und Unterschiene preßt und eine reibschlüssige Klemmverbin­ dung herstellt.

In der Entriegelungsstellung sind die Klauen 41, 42 der Entriegelungsvorrichtung 4 vollständig in das Gehäuse 7 der Feststellvorrichtung 3 eingetaucht und pressen mit ihren ko­ nischen Angriffsflächen die Klemmkörper 51, 52 gegen die Vorspannkraft des Gummielements 61 und bewegen damit die Klemmkörper 51, 52 aus der reibschlüssigen Klemmverbindung heraus, so daß der Reibschluß zwischen Oberschiene und Unterschiene aufgehoben wird.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Gehäuses 7 der Feststellvorrichtung 3 sowie der mit dem Gehäuse 7 verbundenen Positionierungselemente 81, 82, die in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Gehäu­ se 7 verbunden sind.

Das Gehäuse 7 weist vier innenliegende Stirnflächen 71 auf, an denen die Klemmkörper 51 bis 54 gemäß Fig. 2 zur Anlage kommen, während die von der Oberseite des Gehäuses bis zum Gehäuseboden 70 schräg verlaufenden äußeren Stirnflächen 72 zur Anlage der Klauen 41 bis 44 gemäß Fig. 2 dienen. Mittels Laschen 73, 74 wird das Gehäuse 7 der Feststellvor­ richtung 3 mit der Oberschiene 2 vernietet.

Wegen der erforderlichen hohen Flächenpressung der Klemmkör­ per an den Angriffsflächen der Verstellelemente sind die Verstellelemente bzw. in dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel die Ober- und Unterschiene aus geeignetem Material herzustellen oder zusätzliche Maßnahmen zur Aufnahme der Flächenpressungen erforderlich. Im Falle einer Stahlschie­ nenanordnung sind keine zusätzlichen Maßnahmen erforder­ lich, da die Stahlschienen in der Lage sind, die erforderli­ chen hohen Flächenpressungen im Bereich der Angriffsflächen der Ober- und Unterschiene aufzunehmen.

Werden die Verstellelemente aus Aluminium hergestellt, so kann wahlweise eine Stahleinlage im Eingriffsbereich der Klemmkörper vorgesehen werden oder im Gehäusebereich zwi­ schen den Klemmkörpern und den Verstellelementen, d. h. der Ober- und Unterschiene, ein mitgeführtes Stahlblech einge­ legt werden, das die hohe Flächenpressung der Klemmkörper auf eine größere Fläche der Aluminiumschienen verteilt.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung ist nicht auf eine Längsverstellung eines Kraftfahrzeugsit­ zes beschränkt, sondern kann in gleicher Ausgestaltung der einzelnen Elemente der Feststellvorrichtung auch zur Sitzhö­ henverstellung, Sitzneigungsverstellung und dgl. verwendet werden.

Claims (17)

1. Manuelle, passive, stufenlos verstellbare Verstellein­ richtung für Kraftfahrzeugsitze mit zwei gegeneinander verschiebbaren, miteinander und mit einer Feststellvor­ richtung verbundenen Verstellelementen, und mit einer Entriegelungsvorrichtung zum Lösen der Feststellvorrich­ tung, gekennzeichnet durch
eine Klemmvorrichtung (5), die sich an einander zugewand­ ten, sich in Verstellrichtung erstreckenden Angriffs­ flächen der Verstellelemente (1, 2) abstützt,
eine Spannvorrichtung (6), die die Klemmvorrichtung (5) mit den Angriffsflächen reibschlüssig verbindet
und die Entriegelungsvorrichtung (4), bei deren Betäti­ gung eine Entriegelungskraft entgegen der Richtung der Verspannkraft der Spannvorrichtung (6) an der Klemmvor­ richtung (5) angreift.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmvorrichtung (5) aus mehreren frei be­ weglichen Klemmkörpern (51 bis 54) besteht, an denen die Spannvorrichtung (6) und die Entriegelungsvorrichtung (4) exzentrisch angreifen.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Klemmkörper (51 bis 54) an einem Gehäuse (7) abstützen, das mit einem Verstellelement (2) verbunden ist.

4. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (51 bis 54) quaderförmig mit balligen, an den Angriffsflächen der Verstellelemente (1, 2) anliegenden Stirnflächen ausgebildet sind.

5. Verstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Radien der balligen Stirnflächen der Klemm­ körper (51 bis 54) den Reibverhältnissen derart angepaßt sind, daß mit wachsender Spannkraft der Reibwiderstand ansteigt.

6. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (6) aus einem vorgespannten Federelement (61 bzw. 62) be­ steht.

7. Verstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das vorgespannte Federelement (61 bzw. 62) einen Gummiblock und/oder eine Druckfeder oder dgl. aufweist.

8. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (7) zwei in Verstellrichtung hintereinander angeordnete Klemmkörper (51, 52 bzw. 53, 54) mit einem dazwischen angeordneten vorgespannten Federelement (61 bzw. 62) vorgesehen sind.

9. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsvor­ richtung (4) aus einer Klaue (41 bis 44) mit konischen, an den Klemmkörpern (51 bis 54) angreifenden Angriffsflä­ chen besteht, die vorzugsweise über einen Hebel (40) be­ tätigbar ist.

10. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) ein Po­ sitionierungselement (8) aufweist, das zwischen dem vor­ gespannten Federelement (6) und einem nicht mit dem Gehäuse (7) verbundenen Steg (10) des einen Verstellele­ ments (1) angeordnet ist und im entriegelten Zustand der Feststellvorrichtung (3) als Anschlag für die Klemm­ vorrichtung (5) dient.

11. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im verriegelten Zu­ stand der Feststellvorrichtung (3) die Klemmvorrichtung (5) mit der Seite an dem Gehäuse (7) anliegt, die diametral zur Angriffsfläche des vorgespannten Federele­ ments (6) liegt.

12. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit sich linear erstreckenden Verstellelemen­ ten, wobei die Angriffsflächen des ersten Verstellele­ ments (1) quer zur Längserstreckung der Verstellelemen­ te (1, 2) zwischen den Angriffsflächen des zweiten Ver­ stellelements (2) angeordnet und die Angriffsflächen beider Verstellelemente (1, 2) einander zugewandt sind, gekennzeichnet durch paarweise zu beiden Seiten des ersten Verstellelements (1) angeordnete Klemmkörper (51, 52; 53, 54), die im Verriegelungszustand der Fest­ stellvorrichtung (3) an paarweise einander gegenüberlie­ genden Angriffsflächen der Verstellelemente (1, 2) reib­ schlüssig anliegen.

13. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffsflächen Teil der einander gegenüberliegenden Seiten der Ver­ stellelemente (1, 2) sind.

14. Verstelleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein zumindest im Eingriffsbe­ reich der Feststellvorrichtung (3) als Steg ausgebilde­ tes erstes Verstellelement (1) und ein zumindest im Eingriffsbereich der Feststellvorrichtung (3) als im Querschnitt U- oder kastenförmige Schiene ausgebildetes zweites Verstellelement (2), und in ihrem Verbindungsbe­ reich miteinander verhakte Verstellelemente (1, 2), wobei der Steg des ersten Verstellelements (1) inner­ halb der U- oder kastenförmigen Schiene des zweiten Ver­ stellelements (2) angeordnet ist.

15. Verstelleinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Stahlschiene mit mittig gefalztem Steg.

16. Verstelleinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Aluminiumschiene mit Stahleinlagen in den An­ griffsbereichen der Klemmkörper.

17. Verstelleinrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Aluminiumschiene, in die im Bereich des Gehäuses zwischen den Klemmkörpern und den Aluminium­ schienen mitgeführte Stahlbleche eingelegt sind.