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Die
Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz,
insbesondere zur Ausbildung einer Sitzhöhenverstelleinrichtung, mit
einem sich entlang einer Längsachse
erstreckenden Schwenkelement und mit einer Antriebswelle, wobei das
Schwenkelement über
eine erste Anlenkstelle um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse
und über
eine zweite Anlenkstelle um eine zur ersten Achse parallelen zweiten
Achse schwenkbar ist. Weiter betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugsitz
mit einer derartigen Verstelleinrichtung.
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Eine
derartige Verstelleinrichtung ist insbesondere als Teil einer Höhenverstellung
eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen. Dabei ist beispielsweise ein
Sitzträger
mit einem Befestigungsträger,
beispielsweise einer auf einer Unterschiene des Kraftfahrzeugs montierbaren
Oberschiene, über
eine Anzahl von Schwenkelementen z. B. unter Ausbildung eines Viergelenk-Koppelgetriebes
zwangsgeführt verbunden.
Häufig
ist hierbei die Anlenkung des Sitzträgers an dem Befestigungsträger mittels
des Schwenkelements symmetrisch beidseits des Kraftfahrzeugsitzes
ausgebildet. Insbesondere sind somit zwei hintere Schwenkelemente
vorgesehen, die in einem, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen,
hinteren Bereich des jeweiligen Befestigungsträgers angebracht sind und den
Sitzträger
in seinem hinteren Bereich unterstützen. Zur Unterstützung des
Sitzträgers
in seinem Vorderbereich kann beispielsweise jeweils ein vorderes
Schwenkelement vorgesehen sein oder alternativ auch eine andere
Vorrichtung, beispielsweise eine gekrümmte Führung für Achsstifte.
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Die
Verstellung des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei im Wesentlichen durch
eine Auslenkung eines über
die erste Anlenkstelle an dem Befestigungsträger angelenkten Schwenkelements
realisiert, der gelenkig über
die zweite Anlenkstelle mit dem gegenüber dem Befestigungsträger beweglichen
Sitzträger, wie
einer Sitz wanne, verbunden ist. Durch eine Auslenkung des Schwenkelements
wird der Abstand des Sitzträgers
gegenüber
dem Befestigungsträger
verändert.
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Die
schwenkbare Bewegung des Schwenkelements, insbesondere an dem Sitzträger, wird
mit einer Antriebswelle realisiert. Das Schwenkelement ist dabei
mit der Antriebswelle über
eine stoffschlüssige Verbindung,
beispielsweise über
eine Verschweißung
oder ein Verklebung, an die Antriebswelle gekoppelt. Eine Schwenkbewegung
des Schwenkelements wird dann durch eine Drehung der Antriebswelle
realisiert, wodurch sich beispielsweise der angelenkte Sitzträger gegenüber einem
am anderen Ende des Schwenkelements angelenkten Befestigungsträger hebt
oder senkt. Die Kräfte,
die dadurch auf das Schwenkelement wirken, wirken insbesondere als
Scherkräfte.
Die Beanspruchung des Schwenkelements durch derartige Kräfte kann
im Verlauf der Zeit zur Bildung von Ermüdungsrissen in dem Schwenkelement
und insbesondere zum Aufbruch der stoffschlüssigen Verbindung führen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung,
insbesondere für
einen Kraftfahrzeugsitz, mit einer möglichst langen Lebensdauer
anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen entsprechend
ausgestalteten Kraftfahrzeugsitz mit denselben Vorteilen anzugeben.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird dabei erfindungsgemäß gelöst durch eine Verstelleinrichtung für einen
Kraftfahrzeugsitz, insbesondere zur Ausbildung einer Sitzhöhenverstelleinrichtung,
mit einem sich entlang einer Längsachse
erstreckenden Schwenkelement und mit einer Antriebswelle, wobei das
Schwenkelement über
eine erste Anlenkstelle um eine erste Achse senkrecht zur Längsachse
und über
eine zweite Anlenkstelle um eine zur ersten Achse parallelen zweiten
Achse schwenkbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass in das Schwenkelement
der stoffschlüssigen
Verbindung zugeordnet eine Entlastungsöffnung eingebracht ist.
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Die
Erfindung geht von der Überlegung
aus, dass die an der Verbindungsstelle zwischen dem Anlenkelement
und dem Schwenkelement auftretenden hohen Kräfte und insbesondere Scherkräfte deswegen
zu einer Materialermüdung
und somit zu einer Verkürzung
der Lebensdauer der Verstelleinrichtung führen, weil sich die im Material
aufbauende Spannung auf Bereiche starker Belastung konzentriert. Umfangreiche
Untersuchungen haben insbesondere gezeigt, dass dies im Bereich
der stoffschlüssigen Verbindung
der Fall ist, an der die Antriebswelle an dem Schwenkelement befestigt
ist.
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Durch
eine Entlastungsöffnung
kann jedoch keine Spannung aufgenommen werden, so dass durch das
Vorsehen einer Entlastungsöffnung
der Spannungsverlauf innerhalb des Schwenkelements beeinflußt wird.
Durch eine Entlastungsöffnung
wird insbesondere erreicht, dass die bei Krafteinwirkung im Material
entstehenden Spannungen sich gleichmäßiger auf das Schwenkelement
verteilen, wodurch Spannungsspitzen abgebaut werden können. Dadurch
kann eine Materialermüdung
in dem Schwenkelement mit einer damit verbundenen Bildung von Ermüdungsrissen
insbesondere in der stoffschlüssigen Verbindung
verhindert werden.
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Die
Form der Entlastungsöffnung
ist an sich ohne Belang, kann aber hinsichtlich der auftretenden Materialspannungen
optimiert werden. Insbesondere kann eine runde Bohrung oder eine
spaltartige Öffnung
oder eine unregelmäßige Form
in das Schwenkelement eingebracht werden.
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Das
Schwenkelement selbst kann beispielsweise als ein Metallblech oder
auch als eine Metallplatte gegeben sein. Das Schwenkelement kann
eine längliche
Form besitzen und sich im Wesentlichen entlang der Längsachse
erstrecken. Die längliche Form
kann beispielsweise als eine ovale oder keilförmige Form gegeben sein. Die
Form des Schwenkelement kann dabei sowohl symmetrisch, als auch
unsymmetrisch oder unregelmäßig sein.
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Zur
Anlenkung des Schwenkelements kann im Bereich der ersten und der
zweiten Anlenkstelle des Schwenkelements beispielsweise jeweils
eine Ausnehmung, beispielsweise eine Bohrung, vorgesehen sein. Über eine
derartige Ausnehmung kann die Anlenkung des Schwenkelements an ein
erstes Tragelement, z. B. einen Sitzträger, einerseits und an ein
weiteres Tragelement, z. B. einem Befestigungsträger, andererseits beispielsweise
mittels eines Anlenkelements wie beispielsweise mittels eines Lagerbolzens
geschehen. Die Achse eines derartigen Lagerbolzens stimmt dann im
Wesentlichen mit der ersten bzw. mit der zweiten Achse überein.
Auch sind zur Ausbildung der Anlenkstellen reibungsmindernde Dreh- oder Wälzlager
vorstellbar. Das Schwenkelement kann aber im Bereich der Anlenkstellen
auch einen Bolzen oder dergleich umfassen, der in eine entsprechende
Ausnehmung zur Ausbildung eines Drehlagers eingreift.
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Zur
Verstellung der Verstelleinrichtung ist die Antriebswelle vorgesehen,
die insbesondere im Bereich der zweiten Anlenkstelle formschlüssig mit
dem Schwenkelement verbunden ist. Zweckmäßigerweise bildet die Antriebswelle
zugleich einen Bolzen für die
entsprechende Ausbildung eines Drehlagers im Bereich der Anlenkstelle. Über die
Antriebswelle ist dann leicht eine Verstellung des Schwenkelements und
damit der Verstelleinrichtung ermöglicht.
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Die
Antriebswelle kann prinzipiell stumpf dem Schwenkelement aufgesetzt
und mit diesem stoffschlüssig
verbunden sein. Vorzugsweise ist aber eine kongruent zum Außenumfang
der Antriebswelle gestaltete Ausnehmung zur Aufnahme der Antriebswelle
in das Schwenkelement eingebracht. Dies ermöglicht eine erleichterte Führung während der
Montage und zusätzlich
eine Verbindung durch einen Formschluss. Auch ist ein zusätzlicher
Kraftschluss möglich. Über eine
solche Ausnehmung kann das Schwenkelement konstruktiv einfach mit
der Antriebswelle verbunden und darüber auch schwenkbar an dem
Sitzträger
befestigt werden. Der Querschnitt der Ausnehmung stimmt dabei im
wesentlichen mit dem Querschnitt der Antriebswelle oder mit einem zur
Ankopplung vorgesehenen Koppelelements der Antriebswelle überein,
so dass sich leicht eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schwenkelement und
dem Drehelement ergibt. Der Stoffschluss geschieht dabei über eine
umlaufende oder teilumlaufende Schweißnaht oder Klebeverbindung.
Die Verschweißung
oder Verklebung des Schwenkelements mit der Antriebswelle geschieht
dabei bevorzugt entlang der Randung der vorhandenen Ausnehmung. Durch
die Form der Schweißnaht
kann die Festigkeit der Verbindung maßgeblich beeinflußt werden.
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In
einer kostengünstigen
Variante weisen die Antriebswelle und die Ausnehmung jeweils einen runden
Querschnitt auf. In einer verbesserten Ausführung ist das mit dem Schwenkelement
verbundene Ende der Antriebswelle, d. h. das zur Kopplung vorgesehene
Koppelelement, abgeflacht und die Ausnehmung als eine Langloch ausgebildet.
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Bevorzugterweise
ist die Ausnehmung als eine Mehrkantausnehmung in das Schwenkelement eingebracht.
Die Mehrkantausnehmung braucht dabei nicht eine gleichmäßige Form,
beispielsweise durch eine Anzahl gleich langer Seiten aufzuweisen. Die
Mehrkantausnehmung kann zur Herstellung einer drehfesten Verbindung
auch nach Art einer Ausrückbohrung
ausgestaltet sein. Die Schweißung
oder Verklebung oder allgemein die stoffschlüssige Verbindung dient der
weiteren Stabilisierung der Verbindung. Die Drehbewegung der Antriebswelle
wird somit sowohl durch Formschluss als auch durch Material- bzw.
Stoffschluss auf das Schwenkelement übertragen. Dadurch kann die
Spannungsbelastung, die im Antriebsfall insbesondere durch Scher-,
Druck- und Zugkräfte
im Bereich der Ankopplung auf das Schwenkelement übertragen
wird, verringert werden.
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In
einer zweckmäßigen Ausführung ist
die Entlastungsöffnung
als eine runde Entlastungsbohrung in das Schwenkelement eingebracht.
Diese Ausführung
ist besonders einfach und kostengünstig zu realisieren, da das
Entlastungsloch in das Schwenkelement als einfache Bohrung eingebracht wird.
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In
einer bevorzugten Ausführung
ist das Entlastungsloch in Richtung zur Längsachse von der die Antriebswelle
aufnehmenden Anlenkstelle beabstandet in das Schwenkelement eingebracht.
In dieser Ausführung
kann die Spannungsverteilung in dem Schwenkelement besonders günstig beeinflußt werden.
Wie Untersuchungen gezeigt haben, entstehend die größten Materialspannungen
bei einer dem Schwenkelement über
das Drehelement aufgeprägten
Drehung im Bereich der die Antriebswelle tragenden Anlenkstelle
und insbesondere im Schweißbereich
oder im Kantenbereich einer Ausnehmung zur form- und/oder materialschlüssigen Aufnahme
der Antriebswelle oder des Koppelelements. Durch die angegebene
Anordnung der Entlastungsöffnung
wird der Spannungsverlauf im Bereich dieser Anlenkstelle günstig beeinflußt. Insbesondere
werden Spannungspitzen von der Koppelstelle weggeleitet. Der Verlauf
der Materialspannung wird quer zur Längsrichtung unter Abbau der
Maximalwerte auseinandergezogen, da im Bereich der Entlastungsöffnung keine
Materialspannung auftreten kann. Dadurch kann insbesondere die Bildung
von Ermüdungsrissen
in diesem Bereich verhindert werden, sowie insbesondere die Dauerfestigkeit
einer Schweißnaht
in diesem Bereich erhöht
werden.
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Zweckmäßigerweise
ist der Abstand der Entlastungsbohrung zu der Anlenkstelle in Richtung
der Längsachse
größer als
der Durchmesser der Entlastungsbohrung. In dieser Ausgestaltung
der Erfindung kann der Einfluß der
Entlastungsbohrung auf den Spannungsverlauf im Schwenkelement hinsichtlich einer
Minimierung von Spannungsspitzen weiter verbessert werden.
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In
einer weiter zweckmäßigen Ausführung umfasst
das Schwenkelement entlang der Längsachse
zwischen den Anlenkstellen einen Teilbereich mit einer quer zur
Längsachse
reduzierten Breite. Der Teilbereich reduzierter Breite kann beispielsweise durch
das Einbringen einer Materialausnehmung wie beispielsweise einer
Einkerbung oder dergleichen realisiert werden. Eine derartige Materialausnehmung
kann insbesondere auch durch Ausstanzen eingebracht werden. Bei
einem Crash des Kraftfahrzeugs, d. h. bei einer abrupten Beschleunigung
durch einen Aufprall auf ein Hindernis oder dergleichen, werden über die
Anlenkstellen Kräfte,
insbesondere Scher-, Stauch- oder Zugkräfte, auf das den Sitzträger unterstützenden
Schwenkelement übertragen. Durch
das Vorsehen eines in der Breite reduzierten Teilbereichs wird im
Falle eines Energieeintrags, beispielsweise im Falle eines Auffahrunfalls,
wobei durch die Trägheit
des Kraftfahrzeugsitzes eine Krafteinwirkung auf das Schwenkelement über die
beiden Anlenkstellen erfolgt, eine definierte Verformung des Schwenkelements
an der vorgegebenen Schwachstel le, nämlich ein Abknicken gegenüber der
Längsachse
zugelassen. Durch diese Verformung verkürzt sich der Abstand zwischen
den Anlenkstellen des Schwenkelements. Mit anderen Worten gibt gewissermaßen der
auf dem Schwenkelement ruhende Kraftfahrzeugsitz nach, so dass die
Verletzungsgefahr für
einen sitzenden Insassen verringert wird. Durch diese Ausgestaltung
lässt sich
insbesondere bei niederen Auffahrgeschwidigkeiten von weniger als
20 km/h eine elastische Verformung des Schwenkelements erzielen,
so dass die Verstelleinrichtung nach einem derartigen Crash weiter
eingesetzt bleiben kann.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Sitzträger und ein Befestigungsträger vorgesehen, wobei
das Schwenkelement über
die erste Anlenkstelle dem Sitzträger und über die zweite Anlenkstelle dem
Befestigungsträger
angelenkt ist. Damit wird eine Sitzhöhenverstelleinrichtung ausgebildet,
wobei sich der Sitzträger
bei einer Verschwenkung des Schwenkhebels eine Relativbewegung gegenüber dem
Befestigungsträger
erfährt.
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Der
Befestigungsträger
ist üblicherweise, wie
eingangs erwähnt,
als eine Oberschiene gegeben, welche zur Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes
mit einer am Boden des Kraftfahrzeugs angebrachten Unterschiene
zusammenwirkt. Der Befestigungsträger kann aber ebenso als ein
Teil der Fahrzeugkarosserie selbst, häufig als ein Teil des Fahrzeugbodens,
gegeben sein oder auch als eine Anzahl von Lagerböcken, welche
mit dem Fahrzeugboden oder mit der Oberschiene verbunden sind.
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Der
Sitzträger
ist mittels des oder der Schwenkelemente gegenüber dem Befestigungsträger in der
Höhe bewegbar
und ist hierzu insbesondere über
die gelenkig angekoppelten Schwenkelemente mit dem Befestigungsträger nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes verbunden und somit zwangsgeführt. Eine
Verstellung der Höhe
des Sitzträgers gegenüber dem
Befestigungsträger
wird dabei hauptsächlich über eine
Schwenkung des Schwenkelements realisiert. Der Sitzträger kann
beispielsweise als eine Sitzunterschale eines Kraftfahrzeugsitzes gegeben
sein.
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Bevorzugterweise
ist dabei das Schwenkelement zum Antrieb winkelstarr mit einem Antriebshebel
verbunden. Der Antriebshebel wird häufig zur manuellen Höhenverstellung
eines Kraftfahrzeugsitzes eingesetzt und wirkt insbesondere auf
das beschriebene Drehelement und insbesondere auf die Antriebswelle.
Der Antriebshebel kann beispielsweise über ein Handrad von einem Fahrzeuginsassen
bedient werden. Aufgrund der winkelstarren Verbindung zwischen dem
Schwenkelement und dem Antriebshebel, die beispielsweise durch eine
Verschweißung mit
der Antriebswelle realisiert werden kann, bedingt eine Auslenkung
des Antriebshebels eine Verschwenkung des Schwenkhebels und damit
eine Verstellung der Verstelleinrichtung. Der Antriebshebel kann
alternativ zu einem Handrad auch über eine Ansteuerung eines
Motors betätigt
werden.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Antriebshebel ein Zahnsegment,
wobei ein dem Sitzträger
zugeordnetes Zahnritzel mit dem Zahnsegment ständig in Eingriff ist. Bei einer
Drehung des Zahnritzels wälzt
sich dieses an dem Zahnsegment des Antriebshebels ab, so dass der
Antriebshebel eine Auslenkung erfährt, woraus eine Höhenverstellung
des Kraftfahrzeugsitzes resultiert. Das Zahnritzel kann beispielsweise
durch einen Fahrzeuginsassen über
ein Handrad betätigt
werden. Dieser Mechanismus der Höhenverstellung
findet breite Anwendung im Fahrzeugbau und ist in seiner Handhabung
sehr zuverlässig.
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Zweckmäßigerweise
sind der Sitzträger
und der Befestigungsträger
nach Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes gekoppelt, wobei dem in
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen hinterem Teil des Sitzträgers das
vorbeschriebene Schwenkelement zugeordnet ist. Eine Höhenverstellung
des Sitzträgers,
insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wird häufig mittels eines Viergelenk-Koppelgetriebes
realisiert und ist auf konstruktiv einfache Weise realisierbar.
Die größte Last
des Kraftfahrzeugsitzes wird dabei aufgrund der gegebenen Gewichtsverteilung über das
oder die hinteren Schwenkelemente getragen, so dass die Anordnung
eines hinteren Schwenkelements mit dem angegebenen Entlastungsloch
die Langlebigkeit der vorgenannten Verstelleinrichtung zuverlässig erhöhen kann.
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Die
zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kraftfahrzeugsitz,
mit einer vorbeschriebenen Verstelleinrichtung.
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Vorteilhafterweise
ist dabei vorgesehen, zwei Befestigungsträger mit einem Sitzträger jeweils nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes zu verbinden, und dem in Fahrtrichtung
des Kraftfahrzeugs hinteren Teil jedes Befestigungsträgers jeweils
ein vorbeschriebenes Schwenkelement zuzuordnen.
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Mit
anderen Worten weist der Sitzträger beidseits
symmetrisch jeweils ein Viergelenk-Koppelgetriebe zur Sitzhöhenverstellung
gegenüber
dem oder den Befestigungsträgern
auf.
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Für eine Höhenverstellung
des Kraftfahrzeugsitzes kann ein Schwenkelement mit einem, mit einem
Zahnsegment versehenen Antriebshebel gekoppelt sein, der mit einem
Zahnritzel kämmt,
wobei das Zahnritzel beispielsweise über ein Handrad oder auch über einen
Motor oder eine Handpumpe betätigbar
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen jeweils
in schematischer Darstellung:
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1:
eine Verstelleinrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes mit einem Schwenkelement
zur Höheneinstellung,
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2:
in einer vergrößerten Darstellung
das Schwenkelement der Verstelleinrichtung gem. 1,
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3:
schematisch einen Kraftfahrzeugsitz mit der in 1 dargestellten
Verstelleinrichtung.
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In 1 ist
eine Verstelleinrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugsitz dargestellt.
Die Verstelleinrichtung 1 ist als eine Sitzhöhenverstelleinrichtung
ausgestaltet und umfasst einen Sitzträger 2, der mit einer Längsverstellschiene 3 nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes mittels eines in Fahrtrichtung 4 eines
Kraftfahrzeugs vorderen und eines hinteren Schwenkelements 5 bzw. 5' verbunden ist.
Die Längsverstellschiene 3 ist
dabei über
eine am Boden eines Kraftfahrzeugs montierte Unterschiene verschieblich
geführt
und ihr gegenüber
verrastbar. Das Viergelenk-Koppelgetriebe ist dabei symmetrisch beidseits
des Sitzträgers 2 angeordnet.
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Jedes
Schwenkelement 5, 5' ist
an der Längsverstellschiene 3 über eine
erste Anlenkstelle 6 und an dem Sitzteil 2 über eine
zweite Anlenkstelle 7 drehbar angelenkt. Die Höhenverstellung
des Sitzträgers 2 gegenüber der
Längsverstellschiene 3 geschieht über eine
Schwenkbewegung der Schwenkelemente 5, 5'. Bei der dargestellten
Ausführungsform wird
hierzu eines der hinteren Schwenkelemente 5' manuell betätigt. Dazu ist das wenigstens
eine hintere Schwenkelement 5' mit einem mit einem Zahnsegment
versehenen Antriebshebel 8 gekoppelt, der mit einem Zahnritzel 9 kämmt, wobei
das Zahnritzel 9 mittels eines Handrads angetrieben wird.
Sowohl der Antriebshebel 8 als auch das Zahnritzel 9 sind
dabei bezüglich
der Zeichenebene nach hinten versetzt und in der gewählten Darstellung
eigentlich nicht sichtbar. Der Antriebshebel 8 ist winkelstarr über eine Antriebswelle 11 stoffschlüssig mit
dem Schwenkelement 5' verbunden.
Bei einer Drehung des Zahnritzels 9 wälzt sich dieses an dem Zahnsegment
des Antriebshebels 8 ab, so dass der Antriebshebel 8 und damit
die Antriebswelle eine Drehung erfährt, woraus eine Höhenverstellung
des Kraftfahrzeugsitzes resultiert.
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Im
Bereich der zweiten Anlenkstelle 7 ist in das hintere Schwenkelement 5' eine Ausnehmung 10 in
Form einer Ausrückbohrung
eingebracht. Über
die Ausnehmung 10 ist das hintere Schwenkelement 5' durch einen
Formschluss und durch einen Stoffschluss über eine Schweißnaht drehfest
mit einer Antriebswelle 11 verbunden, so dass eine Drehung
der Antriebswelle 11 eine Schwenkbewegung des Schwenkelements 5' zur Folge hat.
Die Antriebswelle 11 weist ein abgeflachtes Ende auf, mit
dem diese formschlüssig
in das Langloch 10 eingreift. Die Schweißnaht verläuft entlang
der Randung des Ausnehmung 10. Eine Drehbewegung der Antriebswelle 11 wird
somit sowohl über
die Schweißnaht
als auch über
einen Formschluss auf das Schwenkelement 5' übertragen.
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In
das hintere Schwenkelement 5' ist
im Bereich der zweiten Anlenkstelle 7 als eine Entlastungsöffnung eine
runde Entlastungsbohrung 12 eingebracht. Durch die Entlastungsbohrung 12 werden Spannungsspitzen,
die insbesondere im Bereich der Ausnehmung 10 und somit
der Schweißnaht
zwischen dem Schwenkelement 5' und der Antriebswelle 11 entstehen,
in das Schwenkelement 5' abgeleitet.
Da im Bereich einer Öffnung
keine Materialspannung auftreten kann, wird der Verlauf der Materialspannung
bei einer aufgezwungenen Drehung über die Antriebswelle 11 quer
zur Längsrichtung
des Schwenkelements 5' unter
Verringerung der Maximalwerte verbreitert. Dadurch kann insbesondere
die Bildung von Ermüdungsrissen
im Bereich der Schweißnaht,
sowie ein "Aufreißen" der Schweißnaht vermieden
werden.
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Die
hinteren Schwenkelemente 5' weisen weiter
durch eine Materialausnehmung 14 einen Teilbereich 15 reduzierter
Breite auf, die anhand der detaillierten Darstellung des Schwenkelements 5' in 2 näher erläutert wird.
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In 2 ist
in einer Detailansicht das hintere Schwenkelement 5' gem. 1 dargestellt.
Das Schwenkelement 5' erstreckt
sich plattenförmig
entlang einer Längsachse 13.
In das Schwenkelement 5' sind
zur Bildung der Anlenkstellen 6, 7 zwei Ausnehmungen
eingebracht. Dabei ist zur Bildung der ersten Anlenkstelle 6 eine
Rundbohrung 20 eingebracht, über die das Schwenkelement 5' gelenkig mit
einem Befestigungsträger,
beispielsweise mit der in 1 dargestellten
Längsverstellschiene 3,
verbunden ist. Zur Bildung der zweiten Anlenkstelle 7 ist
die Ausnehmung 10 in Gestalt einer Ausrückbohrung in das Schwenkelement 5' eingebracht, über die
das Schwenkelement 5' mittels
einer drehfesten Ankopplung einer Antriebswelle gem. 1 dem
dort dargestellten Sitzträger 2 angelenkt
ist. Die Ausnehmung 10 erstreckt sich entlang der Längsachse 12 und
ist im Wesentlichen mit einer gerundeten Viereckform als eine Ausrückbohrung
in das Schwenkelement 5' eingebracht.
In diese Ausrückbohrung
ist das abgeflachte Ende der Antriebswelle 11 eingeführt und über eine
umlaufende Schweißnaht
mit dem Schwenkelement 5' stoffschlüssig verbunden.
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Zwischen
den Anlenkstellen 6, 7 ist eine Entlastungsbohrung 12 in
das Schwenkelement 5' eingebracht.
Der Abstand der Entlastungsbohrung 12 zu der der Entlastungsbohrung 12 entlang
der Längsrichtung 13 entspricht
dabei in etwa dem 3-fachen Durchmesser 21 der
Entlastungsbohrung 12. Im Bereich der Entlastungsbohrung 12 kann
das Schwenkelement 5' keine
Spannung aufnehmen, so dass durch die Entlastungsbohrung 12 der
Spannungsverlauf innerhalb des Schwenkelements 5' wie vorbeschrieben
beeinflußt
wird, wodurch insbesondere der Bereich um die zweite Anlenkstelle 7 entlastet
und die Bildung von Ermüdungsrissen
verhindert wird.
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Die
hinteren Schwenkelemente 5'' weist infolge
einer Materialausnehmung 14 einen Teilbereich 15 mit
einer quer zu ihrer Längsachse 13 reduzierten Breite
auf. Das Schwenkelement 5' ist
dabei so angeordnet, dass die mit seiner Außenseite fluchtende Außenkante 25 des
Teilbereichs 15 in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs
nach hinten weist. Mit anderen Worten ist die Materialausnehmung 14 in
Fahrtrichtung vorne jeweils in die hinteren Schwenkelemente 5' eingebracht.
Es hat sich nämlich
durch umfangreiche Untersuchungen gezeigt, dass bei der dargestellten
Ausführungsform
mit einer manuellen Sitzhöhenverstellung
im Falle eines Crashs insbesondere Biegekräfte auf den Schwenkhebel 5 wirken, die
von dem dargestellten Schwenkhebel 5' bei der gezeigten Orientierung
durch eine definierte Verformung quer zur Längsrichtung 13 aufgenommen
werden.
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Die
Materialausnehmung 14 des gezeigten Schwenkelements 5' ist im Wesentlichen
von zwei leicht angeschrägten
Querkanten 26 und einer im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 13 verlaufenden
Innenkante 27 definiert. Der Übergang zwischen der zurückversetzten
Innenkante 27 und den Querkanten 26 ist dabei
gerundet ausgeführt.
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Durch
den Teilbereich 15 mit reduzierter Breite wird die Steifigkeit
des hinteren Schwenkelements 5' gezielt geschwächt. Bereits bei einer relativ geringen
Belastung, beispielsweise aufgrund eines Heckcrashs des Kraftfahrzeugs
mit einer Geschwindigkeit von weniger als 20 km/h, werden die hinteren Schwenkelemente 5' elastisch deformiert.
Bei einer höheren
Belastung werden die hinteren Schwenkelemente 5' durch eine
dauerhafte Krümmung
um die Materialausnehmung 14 plastisch verformt. Durch die
elastische oder plastische Verformung der hinteren Schwenkelemente 5' wird im Falle
eines Crashs ein Teil der kinetischen Energie in eine Verformung abgeleitet.
Dadurch kann insbesondere eine Peitschenhieb-Bewegung des Kopfes eines sitzenden
Insassen vermieden werden, da der Kraftfahrzeugsitz durch die Deformierung
der hinteren Schwenkelemente 5' nachgibt. Die Anlenkstellen 6 und 7 wandern
durch die Deformation aufeinander zu. Die Belastung eines sitzenden
Fahrzeuginsassen wird deutlich verringert.
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3 zeigt
eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeugsitzes 30 mit der
in 1 dargestellten Verstelleinrichtung 1.
Der Kraftfahrzeugsitz 30 umfasst einen Sitzträger 2 und
zwei symmetrisch zur Mittelachse des Sitzträgers angeordnete Längsverstellschienen 3.
Die Längsverstellschienen 3 sind
mit dem Sitzträger 2 mittels
jeweils eines in Fahrtrichtung 4 eines Kraftfahrzeugs vorderen
und eines hinteren Schwenkelements 5 bzw. 5' jeweils nach
Art eines Viergelenk-Koppelgetriebes verbunden. In der gezeigten
Darstellung ist lediglich ein solches Viergelenk-Koppelgetriebe sichtbar.
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Jedes
Schwenkelement 5, 5' der
beiden Koppelgetriebe ist an der jeweiligen Längsverstellschiene 3 über eine
erste Anlenkstelle 6 und an dem Sitzteil 2 über eine
zweite Anlenkstelle 7 drehbar angelenkt. Die Höhenverstellung
des Sitzträgers 2 gegenüber der
Längsverstellschiene 3 geschieht über eine
Schwenkbewegung der Schwenkelemente 5, 5'. Die hinteren
Schwenkelemente 5' weisen
infolge einer Materialausnehmung 14 einen Teilbereich 15 mit einer
quer zu ihrer Längsachse 13 reduzierten
Breite auf.
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Die
Höhenverstellung
des Kraftfahrzeugsitzes 30 gegenüber dem Fahrzeugboden bzw.
den Längsverstellschienen 3 geschieht
dabei im über eine
Schwenkung der Schwenkelemente 5, 5', welche den Sitzträger 2 und
die Längsverstellschienen 3 gelenkig
miteinander verbinden. Zum Abbau von Spannungsspitzen bei Einleitung
einer Drehbewegung ist in die hinteren Schwenkelemente 5, 5' jeweils eine
Entlastungsbohrung 12 eingebracht.
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- 1
- Verstelleinrichtung
- 2
- Sitzträger
- 3
- Längsverstellschiene
- 4
- Fahrtrichtung
- 5,
5'
- Schwenkelement
- 6
- erste
Anlenkstelle
- 7
- zweite
Anlenkstelle
- 8
- Antriebshebel
- 9
- Zahnritzel
- 10
- Ausnehmung
- 11
- Antriebswelle
- 12
- Entlastungsbohrung
- 13
- Längsachse
- 14
- Materialausnehmung
- 15
- Teilbereich
- 20
- Rundbohrung
- 21
- Durchmesser
- 25
- Außenkante
- 26
- Querkante
- 27
- Innenkante
- 30
- Kraftfahrzeugsitz