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Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz, insbesondere einen Sitz
für einen Personenkraftwagen, mit einer Sitzstruktur, einer
Bodenschiene und einer Segmentplatte, die um parallele Schwenkachsen
schwenkbar in der Sitzstruktur und der Bodenschiene gelagert ist,
sowie mit mindestens einer Verstellvorrichtung zur Höhenverstellung
der Sitzstruktur bezüglich der Bodenschiene, wobei die
Verstellvorrichtung ein in der Sitzstruktur gelagertes, motorisch antreibbares
Ritzel und ein mit diesem in Eingriff stehendes Zahnsegment aufweist,
das Bestandteil der Segmentplatte ist und dessen Zahnbogen konzentrisch
zur Lagerachse der Segmentplatte in der Sitzstruktur ist.
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Derartige
Kraftfahrzeugsitze mit in der Höhe einstellbarem Sitzkissen
aufgrund Höhenverstellbarkeit der Sitzstruktur sind aus
dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Bei diesen ist
die Sitzstruktur in aller Regel vorne und hinten, jeweils beidseitig,
in Schwingen in parallelen Bodenschienen gelagert.
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Ein
Kraftfahrzeugsitz der eingangs genannten Art ist aus der
DE 102 07 807 A1 bekannt.
Um bei diesem, bei einem Crash-Ereignis und damit bei der Einleitung
weit erhöhter Kräfte in den Fahrzeugsitz, zu verhindern,
dass durch einen Bruch im Bereich des Kraftschlusses von Ritzel
und Zahnbogen der Segmentplatte die Verstellung der Sitzstruktur
durch diese Teile blockiert ist, wird dort vorgeschlagen, zusätzlich
eine Crash-Sperre vorzusehen, die die Verstellvorrichtung des Kraftfahrzeugsitzes
blockiert. Bei diesem bekannten Sitz ist das Ritzel einseitig in
der Sitzstruktur gelagert. Das Ritzel wirkt mit einem inneren Zahnbogen
des Zahnsegments zusammen.
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Eine ähnliche
Verstellvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz ist in
der
DE 199 44 866
A1 beschrieben.
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Nachteilig
ist bei den aus diesen Druckschriften bekannten Kraftfahrzeugsitzen,
dass das Ritzel nur unzureichend seitlich geführt und gelagert
ist, mit der Gefahr, dass es insbesondere bei Einwirkung unfallbedingter
Beschleunigungen, somit im Crash-Fall, außer Eingriff mit
dem Zahnsegment gelangt und deshalb die besondere Crash-Sperre erforderlich
ist. Dies bedingt einen baulichen Mehraufwand und damit ein höheres
Gewicht der Verstellvorrichtung, die bei dem Kraftfahrzeugsitz Verwendung
findet.
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Zudem
ist das jeweilige Ritzel in einem Sitzseitenteil der Sitzstruktur
gelagert. Demzufolge ist dieses Sitzseitenteil bezüglich
dessen Wandstärke relativ stark zu dimensionieren, um bei
der einseitigen Lagerung des Ritzels die Lagerkräfte aufnehmen zu
können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftfahrzeugsitz zu schaffen,
bei dem die Verstellvorrichtung bei geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit
besitzt sowie eine optimale seitliche Führung und Lagerung
des Ritzels gewährleistet ist.
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Gelöst
wird die Aufgabe bei einem Kraftfahrzeugsitz mit den Merkmalen der
eingangs genannten Art dadurch, dass in der Sitzstruktur eine Halteplatte gelagert
ist, und das Ritzel zwischen der Halteplatte und der Sitzstruktur
angeordnet sowie in der Halteplatte gelagert ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz ist somit
als weiteres Lagerungselement für das Ritzel die Halteplatte
vorgesehen. Das Ritzel ist demnach nicht nur in der Sitzstruktur,
sondern auch in der Halteplatte gelagert. Dadurch, dass das Ritzel
zwischen der Halteplatte und der Sitzstruktur angeordnet ist, kommt
diesem zusätzlich eine Führungsfunktion für
das Ritzel zu. Hierdurch wird verhindert, dass das Ritzel seitlich
bezüglich der Segmentplatte auswandern kann. Es ist somit
immer der Eingriff von Ritzel und Zahnsegment sichergestellt.
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Da
das Ritzel sowohl in der Sitzstruktur als auch in der Halteplatte
gelagert ist, demnach das Ritzel nicht auskragend gelagert ist,
können die Lagerelemente für das Ritzel wesentlich
geringer dimensioniert werden. Ferner kann die Welle, die das Ritzel aufnimmt,
gering dimensioniert sein, unter Berücksichtigung der in
die Welle einzuleitenden Momente zum Antreiben des Ritzels.
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Bevorzugt
ist die Segmentplatte zwischen der Sitzstruktur und der Halteplatte
angeordnet. Damit ist auch die Segmentplatte definiert positioniert und
kann, wie bezüglich der Lagerung des Ritzels vorgetragen,
auch nicht beim Einleiten von Crash-Kräften seitlich auswandern,
sodass der dauerhafte Eingriff des Ritzels mit dem Zahnbogen der Segmentplatte
sichergestellt ist. Im Übrigen kommt durch die Anordnung
der Segmentplatte zwischen der Sitzstruktur und der Halteplatte
diesen eine Führungsfunktion für die Segmentplatte
zu.
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Vorzugsweise
weist das Zahnsegment einen äußeren Zahnbogen
auf, in den das Ritzel eingreift. Kräfte werden somit über
das Ritzel in die Segmentplatte nicht im Bereich einer Schwächungsstelle
der Segmentplatte eingeleitet. Diese kann unter Berücksichtigung
der eingeleiteten Kräfte schwächer dimensioniert
werden, als eine Segmentplatte mit einem inneren Zahnbogen, womit
sich eine Gewichtsersparnis ergibt.
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Die
Verzahnung der Zahnsegmente ist vorzugsweise so ausgelegt, dass
im Crashfall ein serielles Versagen der einzelnen Zähne
erfolgt. Dies bedingt ein definiertes Verformungsverhalten der Segmentplatte
bei einem Crash.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass die Halteplatte länglich ausgebildet
ist. So ist es grundsätzlich nur erforderlich, eine derartige
Gestaltung der Halteplatte vorzusehen, die der Befestigung an der Sitzstruktur
dient und überdies gewährleistet, dass das Ritzel
in der Halteplatte gelagert und zwischen der Halteplatte und der
Sitzstruktur positioniert ist. Hierfür ist eine länglich
gestaltete Halteplatte vorzüglich geeignet.
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Bei
Ausbildung der länglichen Halteplatte ist es besonders
vorteilhaft, wenn ein Lagermittel für die Lagerung der
Segmentplatte in der Sitzstruktur der Lagerung der Halteplatte im
Bereich eines Halteplattenendes dient und ein weiteres Lagermittel
der Lagerung der Halteplatte im Bereich des anderen Halteplattenendes
in der Sitzstruktur dient. Durch diese Anordnung ist bei baulich
einfachster Gestaltung der Halteplatte gewährleistet, dass
zwischen der Halteplatte und der Sitzstruktur die Segmentplatte
und das Ritzel aufgenommen wird. Das Lagermittel für die
Lagerung der Segmentplatte durchsetzt nicht nur diese, sondern auch
die Halteplatte im Bereich des einen Halteplattenendes. Das andere
Lagermittel dient insbesondere ausschließlich der Lagerung
des anderen Endes der Halteplatte in der Sitzstruktur.
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Die
genannten Lagermittel weisen vorzugsweise Lagerbolzen auf, die mit
der Sitzstruktur verbindbar, insbesondere verschraubbar sind. Obwohl die
Halteplatte stationär bezüglich der Sitzstruktur
ist, wird es als vorteilhaft angesehen, zumindest die Lagerung der
Halteplatte im Bereich des einen Halteplattenendes, das der Segmentplatte
zugeordnet ist, so zu gestalten, dass die Halteplatte relativ schwenkbar
zu dem diese dort durchsetzenden Lagermittel gelagert ist. Dies
berücksichtigt die relative Schwenkbarkeit dieses Lagermittels
zur Segmentplatte.
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Es
reicht völlig aus, wenn die Breite der Halteplatte maximal
geringfügig größer ist als der Durchmesser
des Ritzels. Hierdurch ist die Halteplatte einerseits ausreichend
dimensioniert, um die Lagerkräfte des Ritzels, die in die
Halteplatte eingeleitet werden, aufzunehmen, andererseits das Ritzel
seitlich zu führen, in dem Sinne, dass das Ritzel nicht
außer Eingriff mit dem Zahnsegment gelangen kann.
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Die
Sitzstruktur weist insbesondere zwei beidseitig des Kraftfahrzeugsitzes
angeordnete Sitzseitenteile und eine in den Sitzseitenteilen gelagerte Sitzschale
auf. In aller Regel ist in der Sitzschale eine Rückenlehne
des Kraftfahrzeugsitzes gelagert, vorzugsweise schwenkbar gelagert,
um die Neigung der Rückenlehne bezüglich des Sitzteiles
des Kraftfahrzeugsitzes einstellen zu können.
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Es
wird bei einer derartigen Ausbildung der Sitzstruktur als besonders
vorteilhaft angesehen, wenn das jeweilige Sitzseitenteil dünnwandig
ist. Dies trägt zu einer wesentlichen Gewichtsreduzierung
des Kraftfahrzeugsitzes bei. Insbesondere ist das Ritzel sitzstrukturseitig
in der Sitzschale gelagert. Lagerkräfte des Ritzels werden
somit in die Sitzschale und die Halteplatte eingeleitet. Die Sitzschale
ist aufgrund deren Schalengestaltung hervorragend geeignet, einen
Großteil der Lagerkräfte des Ritzels aufzunehmen.
Insbesondere ist die Sitzschale steif ausgebildet. Sie besteht vorzugsweise
aus Leichtmetall und trägt damit zur weiteren Gewichtsreduzierung des
Kraftfahrzeugsitzes bei. Die Sitzschale dient der Aufnahme eines
Sitzkissens des Kraftfahrzeugsitzes.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Ritzel elektromotorisch antreibbar ist, insbesondere eine Motor-Getriebe-Einheit
zum Antreiben des Ritzels vorgesehen ist. Der Antrieb bzw. die Motor-Getriebe-Einheit
ist zweckmäßig in der Sitzschale gelagert. Die
Sitzschale bietet ausreichend Platz zur Aufnahme des Antriebs bzw.
der Motor-Getriebe-Einheit. Andererseits besteht durch diese Anordnung
auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, beidseitig
des Sitzes angeordnete Verstellvorrichtungen anzutreiben. Der Antrieb bzw.
die Motor-Getriebe-Einheit treibt somit die beiden Ritzel der beiden
Verstellvorrichtungen an, wobei das auf der jeweiligen Seite des
Sitzes angeordnete Ritzel mit dem diesem zugeordneten Zahnsegment der
jeweiligen Segmentplatte in Eingriff steht.
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Die
Erfindung schlägt somit einen Kraftfahrzeugsitz vor, bei
dem, durch die Nutzung der Steifigkeit der Leichtmetall-Sitzschale,
das auf der jeweiligen Sitzseite angeordnete Sitzseitenteil und
die Halteplatte sehr materialsparend ausgebildet sein können.
Es ist eine höchstmögliche Funktionsintegration aufgrund
des Zusammenwirkens von Sitzsei tenteil, Halteplatte, Segmentplatte
und beidseitiger Lagerung des Ritzels in dem Sitzseitenteil und
der Halteplatte gewährleistet. Weiterhin ist der Antrieb
bzw. die Motor-Getriebe-Einheit unmittelbar am Ort der benötigten
Kraft angeordnet und ist überdies hervorragend geeignet,
beidseitig des Sitzes angeordnete Verstellvorrichtungen anzutreiben.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der
Zeichnung wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels,
ohne auf dieses beschränkt zu sein.
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Es
zeigt:
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1 in
einer räumlichen Darstellung einen Ausschnitt des Kraftfahrzeugsitzes
im Bereich dessen Sitzstruktur und Rückenlehnenstruktur,
schräg von der Seite und hinten gesehen,
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2 den
in 1 veranschaulichten Bereich des Kraftfahrzeugsitzes,
schräg von der Seite und vorne gesehen.
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Die
Figuren verdeutlichen die für die Erfindung relevanten
Strukturelemente eines Kraftfahrzeugsitzes in seinem hinteren, linken
Bereich, bezogen auf die Fahrtrichtung des Fahrzeuges, bei dem es
sich insbesondere um einen Fahrer- oder Beifahrersitz eines Personenkraftwagens
handelt.
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Die
nachfolgend beschriebenen Strukturelemente sind beidseitig des Sitzes
in identischer Anordnung vorhanden, sodass es zum Verständnis
der Erfindung ausreicht, nur die bezüglich der einen Seite des
Sitzes vorhandenen Strukturelemente zu beschreiben: Eine Sitzstruktur 1 des
Kraftfahrzeugsitzes ist durch zwei beidseitig des Kraftfahrzeugsitzes angeordnete
Sitzseitenteile, von denen nur das eine Sitzseitenteil 2 gezeigt
ist, und eine Sitzschale 3 gebildet. Das Sitzseitenteil 2 ist
dünnwandig gestaltet und besteht aus Metall. Es erstreckt
sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des
Kraftfahrzeugsitzes. Im Bereich der hinteren Enden nehmen die beiden
Sitzseitenteile 2 eine Rückenlehnenstruktur 4 schwenkbar
auf. Mit den beiden Sitzseitenteilen ist die Sitzschale 3 fest
verbunden, die als stützende, steife Leichtmetallschale
ausgebildet ist. Es ergibt sich somit ein steifer Verbund der Sitzschale 3 und der
dünnwandigen Sitzseitenteile 2.
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Im
Bereich des hinteren Endes des Sitzseitenteiles 2 ist in
diesem, um eine Achse schwenkbar, eine Segmentplatte 5 gelagert.
Ein Lagermittel zur schwenkbaren Lagerung der Segmentplatte 5 in
dem Sitzseitenteil 2 in diesem Bereich ist als Gewindebolzen 6 ausgebildet,
der mit dem Sitzseitenteil 2 verbunden ist. Im Bereich
eines Endes ist die Segmentplatte 5 um eine weitere Achse
schwenkbar in einer Bodenschiene 7 des Kraftfahrzeugsitzes
gelagert. Das Lagermittel 8, das der Lagerung der Segmentplatte 5 in
der Bodenschiene dient, ist als Gewindebolzen ausgebildet, der in
der Bodenschiene 7 gelagert ist. Die Schwenkachsen der
Segmentplatte 5 im Bereich der Lagermittel 6 und 8 verlaufen
parallel zueinander und sind senkrecht zur Längserstreckung des
Fahrzeuges orientiert.
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Im
Bereich des dem Lagermittel 8 abgewandten Endes weist die
Segmentplatte 5 ein Zahnsegment 9 mit einem äußeren
Zahnbogen auf. Dieses Zahnsegment 9 bildet somit Bestandteil
der Segmentplatte 5. Der Zahnbogen, somit der Wälzbogen für
ein in Eingriff mit dem Zahnsegment 9 stehendes Ritzel 10 verläuft
konzentrisch zur Lagerachse des Lagermittels 6.
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Die
Segmentplatte 5 mit Zahnsegment 9, das Ritzel 10 und
ein Antrieb 11 für das Ritzel 10 bilden eine
Verstellvorrichtung 12 zum Verstellen der Sitzschale 3,
die der Auf nahme des Sitzpolsters des Kraftfahrzeugsitzes dient,
in Höhenrichtung. Das Ritzel weist eine Welle 13 auf,
die im Bereich des einen Endes im Bereich eines das Sitzseitenteil 2 durchsetzenden
Loches und im Bereich des anderen Endes in einer eine Halteplatte 14 durchsetzenden
Loches 15 gelagert ist. Diese Halteplatte 14 ist
länglich ausgebildet. Das Lagermittel 6 zum Befestigen
und Lagern der Segmentplatte 5 dient gleichzeitig dem Lagern und
Befestigen der Halteplatte 14 im Bereich eines Endes, sodass
dort die Segmentplatte 5 zwischen der Halteplatte 14 und
dem Sitzseitenteil 2 angeordnet ist. Der Abstand von Halteplatte 14 und
Sitzseitenteil 2 ist dabei geringfügig größer
bemessen als die Stärke der Segmentplatte 5, sodass
diese quasi geführt, somit in Achsrichtung des Lagermittels 6 allenfalls
geringfügig verschieblich gelagert ist. Das diesem Lagerende
der Halteplatte 14 abgewandte Ende der Halteplatte 14 ist
mittels eines Gewindebolzens 16 mit dem Sitzseitenteil 2 verbunden,
und zwar in einem Bereich, der dem Lagermittel 6 abgewandt ist.
Die Breite der Halteplatte 14 ist etwa so groß wie der
Durchmesser des Ritzels 10, sodass ausreichend Platz vorhanden
ist, um das Ritzel 10 in der Halteplatte 14 zu
lagern. Auch diese Halteplatte 14 ist dünnwandig
gestaltet.
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In
der Sitzschale 3 ist, benachbart des Sitzseitenteils 2,
ein Getriebe 17 gelagert, dessen Abtriebswelle drehfest
mit der Ritzelwelle 13 verbunden ist. Getriebe 17 sind
auf beiden Seiten der Sitzstruktur vorgesehen, somit auch im Bereich
des anderen Sitzseitenteils 2. Auf halber Breite der Sitzschale 3 ist in
dieser ein nicht veranschaulichter Elektromotor gelagert, der über
zwei Abtriebswellen, von denen nur eine Abtriebswelle 18 veranschaulicht
ist, die Getriebe 17 antreibt.
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Der
Abstand der jeweiligen Halteplatte 14 von dem zugeordneten
Sitzseitenteil 2 ist so bemessen, dass er nur geringfügig
größer ist als die Erstreckung des zwischen diesen
Teilen angeordneten Ritzels 10 in Achsrichtung des Ritzels.
Demnach ist das Ritzel 10, selbst dann, wenn erhöhte
Kräfte, insbesondere Crash-Kräfte in die Sitzstruktur 1 einwirken, daran
gehindert, sich wesentlich relativ zur Halteplatte 14 und
dem Sitzseiten teil 2 zu verschieben, womit aufgrund der
vorbeschriebenen gleichfalls festgelegten Lagerung der Segmentplatte 5 wirksam
verhindert wird, dass im Crash-Fall das Ritzel 10 außer
Eingriff mit dem Zahnsegment 9 der Segmentplatte 5 gelangt
und demzufolge sich eine unerwünschte Veränderung
der Sitzhöhe ergibt bzw. eine unerwünschte Sitzverlagerung
zwischen den Bodenschienen 7 und den Sitzseitenteilen 2 stattfindet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10207807
A1 [0003]
- - DE 19944866 A1 [0004]