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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes.
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Eine Sitzhöheneinstellung eines Kraftfahrzeugsitzes dient dazu, die Sitzposition eines Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit von seiner Körpergröße zu optimieren, während eine Sitzneigungsverstellung der Erhöhung des Sitzkomforts dadurch dient, dass die Auflage der Oberschenkel insbesondere unmittelbar hinter dem Kniegelenk für den Fahrzeuginsassen individuell eingestellt werden kann, damit die richtige Einstellung der Sitzneigung ein frühzeitiges Ermüden der Beinmuskulatur bei längeren Fahrten verhindert.
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Manuell oder elektromotorisch betätigbare Vorrichtungen zur Sitzhöhen- und Sitzkissenneigungsverstellung für einen Kraftfahrzeugsitz weisen Schwenkhebel auf, die einerseits am Sitzrahmen bzw. Sitzuntergestell und andererseits an Lagerböcken angelenkt sind, die mit der Kraftfahrzeugkarosserie oder im Allgemeinen an der Oberschiene eines Schienenlängsführungssystems zur Längseinstellung des Kraftfahrzeugsitzes befestigt sind.
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Ein Fahrzeugsitz mit einer Sitzhöhen- und einer Sitzkissenneigungsverstellung ist beispielsweise aus der
DE 103 06 626 A1 bekannt und weist
- - ein Schienenlängsführungssystem mit einer Oberschiene,
- - mit der Oberschiene verbundene Lagerböcke, an denen einerseits Verstellhebel angelenkt sind und die andererseits mit einem Sitzseitenteil des Kraftfahrzeugsitzes gelenkig in Verbindung stehen und
- - eine im Bereich der Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes an einer quer zum Schienenlängsführungssystem verlaufenden Schwenkachse angelenkten und im Bereich der vorderen Sitzkante mit einem Mechanismus zur Sitzneigungsverstellung verbundenen Sitzwanne
auf, wobei der Mechanismus für die Sitzneigungsverstellung von einem Schwenkarm, der in einem vorderen Lagerbock angelenkt ist, und einer Kulisse, in der ein Gleiter verschieblich lagert, gebildet wird und die Kulisse entweder mit der Sitzwanne fest verbunden und der Gleiter am Schwenkarm befestigt ist oder die Kulisse im Schwenkarm integriert und der Gleiter an der Sitzwanne befestigt ist.
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Ein Fahrzeugsitz mit einer Höhenverstellung geht auch aus der
DE 18 78 302 U hervor. Hierbei handelt es sich um einen federnden Fahrersitz für Ackerschlepper oder selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschinen. Der Fahrersitz ist an einem Sitzhalter befestigt, der durch einen Momentverschluss in jeder Lage arretierbar ist.
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Um den Anforderungen an die Gewichtsbelastung und insbesondere an eine unfallbedingte Crashbelastung zu genügen, müssen die Bauelemente einer Sitzhöhen- oder Sitzkissenneigungsverstellung entsprechend dimensioniert und aus einem ausreichende Festigkeitseigenschaften aufweisenden Material hergestellt werden. Dies führt zu einem entsprechenden Raumbedarf und Gewicht der Verstelleinrichtungen. Insbesondere bei einer mit der Sitzhöheneinstellung gekoppelten Sitzkissenneigungseinstellung ist zudem die Einstellung der optimalen Sitzposition für einen Fahrzeuginsassen zeitaufwendig und führt zudem nicht immer zur optimalen Sitzposition. Diese Nachteile machen sich insbesondere bei Sportwagen und vor allem bei Rallyefahrzeugen bemerkbar, in denen einteilige Schalensitze als Kraftfahrzeugsitze eingesetzt werden. Bei diesen Kraftfahrzeugen ist zudem ein minimales Gewicht sowie ein minimaler Bauraum für eine Sitzhöhen- und/oder Sitzneigungsverstellung erwünscht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Vorrichtung zur Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes zu schaffen, die sich durch eine leichte, kompakte Bauweise sowie eine einfache Bedienung auszeichnet,
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Diese Aufgabenstellung wird durch eine Vorrichtung zur Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet eine leichte und kompakte Bauweise sowie eine sehr einfache Einstellbarkeit der Sitzhöhe oder Sitzneigung eines Kraftfahrzeugsitzes.
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Die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung zur lösbaren Halterung des Kraftfahrzeugsitzes kann zur ausschließlichen Sitzneigungseinstellung des Kraftfahrzeugsitzes im Bereich der Vorder- oder Hinterkante des Kraftfahrzeugsitzes oder zur Sitzhöhen- und Sitzneigungsverstellung des Kraftfahrzeugsitzes an der Vorder- und Hinterkante eines Kraftfahrzeugsitzes angeordnet werden. Durch Lösen der Verspannung der Spannteile mit dem Tragbauteil beispielsweise an der Vorderkante des Kraftfahrzeugsitzes kann die Sitzneigung dadurch eingestellt werden, dass der Fahrzeuginsasse sein Gewicht in Richtung der Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes zum Anheben der Vorderkante des Sitzteils des Kraftfahrzeugsitzes oder in Richtung des vorderen Sitzteils verlagert, um die Vorderkante des Sitzteils abzusenken. In gleicher Weise kann bei einer Anordnung der Schnellspannvorrichtung an der Hinterkante des Kraftfahrzeugsitzes durch Gewichtsverlagerung die Hinterkante des Kraftfahrzeugsitzes angehoben oder abgesenkt werden.
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Bei Anordnung der erfindungsgemäßen Schnellspannvorrichtung sowohl an der Vorderals auch an der Hinterkante des Kraftfahrzeugsitzes kann zudem durch aufeinander folgendes Betätigen der Spannhebel die Sitzhöhe eingestellt werden. Nach Einstellung der optimalen Sitzneigung und/oder Sitzhöhe wird der Spannhebel wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt, in der die Spannteile mit dem Tragbauteil verspannt sind. Während in der Löse- oder Einstellstellung der Spannhebel üblicherweise parallel zum Spannstab ausgerichtet ist, ist er im verspannten Zustand der Spannteile und des Tragbauteils senkrecht zum Spannstab, d. h. etwa parallel zu den Sitzseitenteilen, ausgerichtet.
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Der Einsatz von Schnellspannvorrichtungen zur lösbaren Halterung eines Kraftfahrzeugsitzes eignet sich insbesondere in Verbindung mit Schalensitzen, da wegen der einstückigen Ausbildung der Sitz- und Rückenlehnenfläche eines Schalensitzes eine unmittelbare Übertragung der Gewichtsverlagerung des Fahrzeuginsassen auf den Schalensitz zur Einstellung der Sitzhöhe oder Sitzneigung gewährleistet ist.
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Schnellspannvorrichtungen zur lösbaren Verbindung von Bauteilen werden insbesondere bei Fahrrädern eingesetzt, insbesondere bei der Verbindung von Radnaben mit dem Rahmen eines Fahrrads oder zur kraftschlüssigen Verbindung einer rohrförmigen Sattelstütze mit dem Sattelrohr des Rahmens zur Einstellung der Sitzhöhe des Radfahrers. Bei der Einstellung der Sitzhöhe erfolgt lediglich eine Durchmesserveränderung des mit einem Längsschlitz versehenen Sattelrohres mittels einer Klemmvorrichtung mit einem Exzenterhebel.
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- - eine Spindel, die an einer Seite von einem Begrenzungsteil umschlossen wird und ein Einführteil, das von einem federnden Körper umschlossen ist und sich am Begrenzungsteil abstützt, und an der anderen Seite ein Schraubende mit Außengewinde aufweist,
- - ein Abstützstück, von dessen einer Seite eine Rille nach innen geschnitten ist, deren Inneres immer enger wird, so dass sich ein Begrenzungsende ergibt, wobei durch den Innenrand der Rille zwei durchgehende Öffnungen angeordnet sind, zwischen denen eine eingebuchtete Stützbogenfläche ausgebildet ist,
- - ein Kuppelelement, an dessen einer Seite ein exzentrisches Ende ausgebildet ist, durch das ein Durchgangsloch quer verläuft, und an dessen anderer Seite ein Montageende ausgebildet ist,
- - eine hohle Oberkappe mit einem Aufnahmeraum, der das Abstützstück zudeckt,
- - ein Spannelement, das am Montageende des Kuppelelements montiert ist und
- - ein Dichtungsstück mit einem mit dem Schraubende der Spindel zusammenpassenden Schraubloch.
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Ein derartiger Schnellspanner ist jedoch aufgrund seiner Konstruktion mit einer ausschließlichen Abstützung der Spindel auf einer Seite nur für Fahrräder, insbesondere zum Verspannen einer Radnabe mit dem Rahmen eines Fahrrads geeignet.
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Vorzugsweise weist der Spannstab der erfindungsgemäßen Schnellspannvorrichtung Endgewinde auf, die einerseits mit einer Spannmutter eines spannmutterseitigen Spannteils und andererseits mit dem Spannhebel eines spannhebelseitigen Spannteils verschraubt sind, während am Spannhebel ein Exzenter ausgebildet ist, der beim Verschwenken des Spannhebels den Abstand der Spannteile zum Verspannen mit dem Tragbauteil verringert oder zum Lösen der Verspannung mit dem Tragbauteil vergrößert.
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Die optimal an die Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung eines Kraftfahrzeugsitzes angepasste Schnellspannvorrichtung ermöglicht neben ihrer geringen Baugröße und einer einfachen, schnellen Verstellbarkeit der Sitzhöhe oder Sitzneigung eine stufenlose Verstellung, wobei die Verstellung der Sitzhöhe und Sitzneigung unabhängig voneinander sind und daher eine schnelle, unmittelbare Einstellung der optimalen Sitzposition gewährleistet ist.
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Durch einen im Wesentlichen gleichen Aufbau der Spannteile und eine übereinstimmende Vorspannung der Spannteile gegenüber dem Tragbauteil ist gewährleistet, dass bei Betätigung des Spannhebels der Abstand zwischen den Spannteilen und dem Tragbauteil größer wird und die Verspannung der Spannteile mit dem Haltewinkel gleichzeitig gelöst oder hergestellt wird.
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In bevorzugter Ausführungsform besteht das Tragbauteil aus einer Traverse mit endseitig rechtwinklig von der Traverse abgewinkelten und die Langlochöffnungen enthaltenden Haltewinkeln, wobei vorzugsweise in die Langlochöffnungen der Haltewinkel Sperrstücke eingesetzt und insbesondere über einen Umgriff an den Haltewinkeln befestigt sind und eine im Wesentlichen in Richtung der Hochachse des Kraftfahrzeugs (Z-Achse des Kraftfahrzeug-Koordinatensystems) ausgerichtete Kulisse aufweisen.
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Der Einsatz von Sperrstücken in die Langlochöffnungen der Haltewinkel ermöglicht den Einsatz von Bauteilen mit für die Aufnahme der Spannkräfte optimalen Eigenschaften, insbesondere Materialeigenschaften und Ausbildung der Oberfläche zur Optimierung des Kraft- und/oder Formschlusses mit den Spannteilen sowie Optimierung der Materialeigenschaften der Traverse und der Haltewinkel unter Berücksichtigung des Gewichts und Gewährleistung der Haltbarkeit auch unter Crash-Bedingungen.
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Die spiegelsymmetrisch aufgebauten spannhebelseitigen und spannmutterseitigen Spannteile sind auf den Spannstab aufgesteckt und enthalten
- - ein mit den jeweiligen Haltewinkeln verspannbares Sperrelement,
- - einen mit dem Kraftfahrzeugsitz verbundenen Adapter,
- - eine zwischen dem jeweiligen Haltewinkel und dem Adapter angeordnete Federaufnahme und
- - ein zwischen der Federaufnahme und dem Sperrelement angeordnetes Federelement, wobei
- - wobei das Sperrelement, der Adapter, die Federaufnahme und das Federelement auf den Spannstab aufgesteckt sind.
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Vorzugsweise ist zwischen den Federaufnahmen der Spannteile ein den Spannstab umgebendes Rohr angeordnet, wobei die Federaufnahmen und die Adapter der Spannteile sowie das Rohr fest miteinander verbunden sind. Dabei bestimmen die Längen des Rohres und der Federaufnahmen einen gleich bleibenden Abstand zwischen den Haltewinkeln bzw. Sperrstücken im verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung, während im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung bei geöffnetem Spannhebel die Federelemente die Sperrelemente beidseitig in gleichem Abstand zu den Haltewinkeln bzw. Sperrstücken halten und damit zum Einstellen der Sitzneigung des Schalensitzes eine Fesselung der Sperrelemente bewirken, die beim Öffnen der Schnellspannvorrichtung gleichzeitig von den Sperr- oder Reibflächen der Sperrstücke abgehoben werden.
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Die aus dem Rohr, den Federaufnahmen und den Adaptern durch eine starre Verbindung miteinander gebildeten Einheiten gewährleisten, dass sich der Abstand zwischen den beiden Spannteilen während des Verstellens nicht verändert.
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Die Dimensionen von Zugstab und Rohr sind so gewählt, dass Crashkräfte nicht zu einer Längung bzw. Stauchung oder Knickung führen und dadurch die Reibflächen der Sperrelemente und Sperrstücke außer Eingriff geraten könnten. Gleichzeitig ist eine Verriegelung mit geringer Vorspannung in Verriegelungsrichtung möglich, da die Elastizitäten des Rohres und des Zugstabes im Zusammenspiel mit einer geringen Steigung des Exzenters des Spannhebels eine minimale Vorspannung bei maximalem Kraftschluss ermöglichen. Im verriegelten Zustand liegt die Reibfläche des Sperrelementes an der Reibfläche des Sperrstückes an, wobei eine spielfreie Reibflächenpaarung durch das Rohr möglich ist, an dessen Enden sich die Federaufnahmen an den Sperrstücken abstützen.
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Ein geringes Spiel der Schnellspannvorrichtung im verriegelten Zustand wird über eine enge Toleranzabstimmung der Durchmesser des Zugstabes und der Durchmesser für die Hindurchführung des Zugstabes durch die Sperrelemente und Federaufnahmen erzielt.
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Die über einen Umgriff an den Haltewinkeln befestigten Sperrstücke und die Sperrelemente weisen an ihren einander zugewandten Flächen eine Sperr- oder Reibfläche, insbesondere eine Verzahnung auf.
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Dabei bestimmt die Art der Reibflächen, ob eine abgestufte, quasi stufenlose oder völlig stufenlose Verstellung und Einstellung der Sitzhöhe oder Sitzneigung möglich ist. Eine Feinverzahnung ermöglicht beispielsweise eine quase stufenlose Verstellung, während bei entsprechender Auswahl der Reibpaarungen der Reibflächen auch eine völlig stufenlose Verstellung und Einstellung möglich ist.
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Vorzugsweise weisen die Federelemente dieselbe Federkonstante auf und sind übereinstimmend vorgespannt.
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Der Einsatz von Federelementen, insbesondere von Druckfedern mit derselben Federkonstante bei übereinstimmenden Vorspannungen ermöglicht eine „Fesselung“ der beidseitigen Spannelemente, so dass beide Spannelemente beim Lösen und Herstellen der Verspannung denselben Abstand zu den Haltewinkeln einhalten bzw. mit derselben Spannkraft mit den Haltewinkeln bzw. Sperrstücken verspannt sind.
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Zur Minimierung des Bauraums und der Toleranzen der Bauelemente der Spannteile weisen die Federaufnahmen einen senkrecht zum Spannstab ausgerichteten, am Haltewinkel oder Sperrstück anliegenden Flanschabschnitt, einen vom Flanschabschnitt abstehenden, zum gegenüberliegenden Spannteil gerichteten und am Spannstab anliegenden ersten Zylinderabschnitt und einen vom Flanschabschnitt abstehenden zweiten Zylinderabschnitt auf, dessen Außenfläche an den Wänden der Langlochöffnung des Haltewinkels oder der Kulisse des Sperrstücks und dessen Innenfläche vom Spannstab zur Aufnahme des Federelements zwischen der Innenfläche und dem Spannstab beabstandet ist.
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Um eine Bewegung des Sperrelementes des spannhebelseitigen Spannteils um die Hochachse, d.h. um die Z-Achse des Kraftfahrzeug-Koordinatensystems, bei einer Betätigung des Spannhebels zu verhindern, weist das Sperrelement des spannhebelseitigen Spannteils einen den Spannstab umgebenden Führungszylinder auf, während eine Stabilisierung des Sperrelementes des spannhebelseitigen Spannteils in Richtung der Längsachse, das heißt der X-Achse des Kraftfahrzeug-Koordinatensystems, über die Federkraft der als Druckfedern ausgebildeten Federelemente gewährleistet ist.
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Um ein Verdrehen und Verkanten des spannmutterseitigen Spannteils beim Einstellen des Abstandes zwischen dem spannmutterseitigen Spannteil und dem spannhebelseitigen Spannteil sowie beim Herstellen und Lösen der Verspannung zwischen den Spannteilen und den Haltewinkeln zu verhindern, weist das Sperrelement des spannmutterseitigen Spannteils eine in das Langloch des Sperrstückes ragende Verdrehsicherung auf.
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Eine parallel zur Langlochöffnung der Haltewinkel bzw. der Kulissen der Sperrstücke ausgerichtete Führungsschiene an den einander zugewandten Innenseiten der Haltewinkel ermöglicht eine exakte Führung der Spannteile beim Einstellen der Sitzneigung und/oder Sitzhöhe des Kraftfahrzeugsitzes und dient gleichzeitig zur Aufnahme von Gleitelementen am Adapter des spannhebelseitigen Spannteils, von denen erste und zweite Gleitelemente zu beiden Seiten der Langlochöffnung des Haltewinkels zwischen dem Adapter und dem Haltewinkel und ein drittes Gleitelement zwischen dem Adapter und einem abgewinkelten, parallel zum Haltewinkel ausgerichteten Führungsschienenabschnitt angeordnet ist.
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Die Gleitelemente ermöglichen eine leichtgängige Verstellung der Schnellspannvorrichtung zum Einstellen der gewünschten Sitzhöhe und/oder Sitzneigung.
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Zur Gewährleistung einer leichten Verstellbarkeit des Spannhebels zum Herstellen und Lösen der Verspannung der Spannteile mit den Haltewinkeln bzw. Sperrstücken weist das Sperrelement des spannhebelseitigen Spannteils ein dem Exzenter des Spannhebels zugewandte, der Krümmung des Exzenters angepasste Exzenter-Gleitelement auf.
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Zur Anbindung des Kraftfahrzeugsitzes an die Spannteile weisen die Adapter zueinandergerichtete Anbindungsbolzen zur Aufnahme des Kraftfahrzeugsitzes auf.
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Zur Einstellung des optimalen Abstands zwischen den Spannteilen in Bezug auf die Haltewinkel des Tragbauteils weist die Spannmutter zylinderringförmige Aussparungen auf, in die halbkugelförmige Vorsprünge des Sperrelements eingreifen.
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Die in die zylinderringförmigen Aussparungen der Spannmutter eingreifenden halbkugelförmigen Vorsprünge des Sperrelements wirken in Kombination mit den Federelementen im geöffneten, d.h. im gelösten Zustand, wie ein Rastgesperre, das im gelösten Zustand zum Einstellen der Sitzhöhe und/oder Sitzneigung ein Verlieren der Spannmutter und ein selbsttätiges Verstellen des optimalen Abstands zwischen den Spannteilen der Schnellspannvorrichtung verhindert.
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Vorzugsweise sind zwischen den Sperrelementen und den Haltewinkeln Blenden angeordnet, wobei die Blenden mit den Sperrelementen verbunden oder einstückig an den Sperrelementen ausgebildet sind.
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Die Anordnung von Blenden zwischen dem Sperrelement und den Haltewinkeln führt zu einem optimalen Design und verhindert, dass Gegenstände und insbesondere Körperteile in die Langlöcher bzw. Kulissen beim Einstellen der Sitzhöhe oder Sitzneigung gelangen können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dessen Abwandlungsmöglichkeiten sollen nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren beschrieben werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines auf einem Schienenlängsführungssystem angeordneten Schalensitzes mit einer Schnellspannvorrichtung zur Einstellung der Sitzneigung;
- 2 eine perspektivische Darstellung eines Tragbauteils und einer Schnellspannvorrichtung zur Einstellung der Sitzhöhe oder Sitzneigung eines Kraftfahrzeugsitzes;
- 3 einen Längsschnitt durch die Schnellspannvorrichtung gemäß 2;
- 4 einen Längsschnitt durch ein spannhebelseitiges Spannteil entsprechend der Schnittlinie A - A gemäß 2 im Spannzustand;
- 5 einen Längsschnitt durch das spannhebelseitige Spannteil im teilgelösten Zustand;
- 6 eine perspektivische Darstellung des spannhebelseitigen Spannteils im gelösten bzw. geöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung;
- 7 eine perspektivische Ansicht der Innenseite des spannhebelseitigen Spannteils;
- 8 eine perspektivische Ansicht der Außenseite des spannhebelseitigen Spannteils;
- 9 einen Längsschnitt durch ein spannmutterseitiges Spannteil und
- 10 eine perspektivische Ansicht auf die Außenseite des spannmutterseitigen Spannteils.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen als Schalensitz ausgebildeten Kraftfahrzeugsitz mit einteiligem Sitz- und Lehnenteil, einem Schienenlängsführungssystem 2 zum Einstellen der Position des Schalensitzes 1 in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs, d.h. in Richtung der X-Achse des in 1 eingetragenen Kraftfahrzeug-Koordinatensystems, sowie eine Vorrichtung zur Sitzneigungsverstellung 10, mit der die Vorderkante des Kraftfahrzeugsitzes 1 angehoben oder abgesenkt werden kann, um die Auflage der Oberschenkel eines Fahrzeuginsassen individuell einzustellen.
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Der in 1 dargestellte Schalensitz 1 ist über die im Bereich der Vorderkante des Schalensitzes 1 angeordnete Vorrichtung zur Sitzneigungsverstellung 10 sowie über einen Hebelarm 23 im Bereich der Hinterkante des Schalensitzes 1 mit einer Oberschiene 22 verbunden, die längsverschiebbar in einer mit dem Kraftfahrzeugboden verbundenen Unterschiene 21 des Schienenlängsführungssystems 2 gelagert ist.
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Im Bereich der Vorderkante des Fahrzeugsitzes 1 ist ein Tragbauteil 3 angeordnet und mit der Oberschiene 22 des Schienenverstellsystems 2 verbunden, das gemäß 2 aus einer im Wesentlichen parallel zur Vorderkante des Schalensitzes 1 verlaufenden Traverse 30 und an den Enden senkrecht von der Traverse 30 abgewinkelten Haltewinkeln 31, 32 besteht, die an den Seitenteilen des Sitzteils des Schalensitzes 1 anliegen und eine Langlochöffnung aufweisen, in die mit dem Schalensitz 1 verbundene Spannteile 5, 6 einer nachstehend anhand der 2 bis 10 erläuterten Schnellspannvorrichtung zur Sitzneigungsverstellung des Schalensitzes 1 eingreifen. Das eine Spannteil 5 weist einen Spannhebel 7, der zwischen einer in 1 dargestellten Schließ- oder Spannstellung und einer um 90 ° hierzu ausgerichteten Öffnungsstellung zum Einstellen der Höhe der Vorderkante des Schalensitzes 1 gegenüber dem Schienenlängsführungssystem 2 und damit zur Sitzneigungseinstellung des Schalensitzes 1 verschwenkbar ist, und das andere Spannteil 6 eine Spannmutter auf, die über einen in den 3 bis 6 und 9 dargestellten Spannstab 4 mit dem Spannhebel 7 verbunden ist.
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Aufgrund der Anlenkung des Schalensitzes 1 an den einander gegenüberliegenden und eine Schwenkachse ausbildenden Hebelarmen 23 kann bei geöffnetem Spannhebel 7 durch Verlagerung des auf dem Schalensitz 1 befindlichen Fahrzeuginsassen die Vorderkante des Schalensitzes 1 bei entsprechender Druckausübung gegen die Rückenlehne des Schalensitzes 1 angehoben bzw. durch eine Verlagerung des Gewichts des Fahrzeuginsassen zur Vorderkante der Sitzfläche des Schalensitzes 1 abgesenkt werden. Nach Einstellung der vom Fahrzeuginsassen gewünschten Sitzneigung wird der Spannhebel 7 in die in 1 dargestellte Schließstellung zurück geschwenkt und damit das Spannteil 5 mit dem Tragbauteil 3 zum Feststellen der eingestellten Sitzneigung verspannt.
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2 zeigt in perspektivischer Darstellung das Tragbauteil 3 mit der Traverse 30 und endseitig abgewinkelten Haltewinkeln 31, 32, das spannhebelseitige Spannteil 5, das spannmutterseitige Spannteil 6 und ein die Spannteile 31, 32 miteinander verbindendes Rohr 9, das den die Spannmutter 8 mit dem Spannhebel 7 verbindenden Spannstab umgibt. In den spannhebelseitigen Haltewinkel 31 und den spannmutterseitigen Haltewinkel 32 sind Sperrstücke 33, 34 mit einer im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Schienenlängsführungssystems 2 ausgerichteten Kulisse angeordnet, durch die der Spannstab 4 gemäß den 3 bis 6 und 9 gesteckt und mit Endgewinden mit der Spannmutter 8 sowie dem Spannhebel 7 verschraubt ist. An den einander zugewandten Innenseiten weisen die Haltewinkel 31, 32 Führungsschienen 37 auf, deren Funktion später erläutert wird.
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Eine an der Außenseite des spannhebelseitigen Spannteils 5 zwischen einem Sperrelement 51 und dem Haltewinkel 31 angeordnete Blende 58 deckt das Sperrstück 33 sowie die im Sperrstück 33 ausgebildete Kulisse ab und verhindert das Eindringen eines Fremdkörpers oder Körperteils in den zwischen dem Ende der Kulisse und dem Sperrelement 51 ausgebildeten Spalt. Eine gleichartige Blende kann am spannmutterseitigen Spannteil 6 angeordnet werden.
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3 zeigt die Schnellspannvorrichtung zur lösbaren Halterung des Schalensitzes 1 gemäß 1 in einem Längsschnitt entlang der Fahrzeugquerachse oder Y-Achse des zur Orientierung in 3 eingetragenen Kraftfahrzeug-Koordinatensystems.
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Die Schnellspannvorrichtung besteht aus dem Spannstab 4, der durch die Kulissen der Sperrstücke 33, 34 in den beiden endseitig der Traverse 30 des Tragbauteils 3 abgewinkelten Haltewinkeln 31, 32 gesteckt ist und dessen Endgewinde 41, 42 mit dem Spannhebel 7 einerseits und der Spannmutter 8 andererseits verschraubt sind. Der Spannhebel 7 befindet sich in dem in 3 dargestellten Verspannungszustand in seiner Schließstellung, in der der Hebelarm etwa senkrecht von der Zeichenebene absteht. Der Spannhebel 7 wirkt mit einem den nachfolgend erläuterten 4 bis 6 zu entnehmenden Exzenter 71 auf das spannhebelseitige Spannteil 5, während die Spannmutter 8 das spannmutterseitige Spannteil 6 fixiert.
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Wie dem Längsschnitt gemäß 3 zu entnehmen ist, sind die Spannteile 5, 6 etwa spiegelsymmetrisch aufgebaut und weisen jeweils
- - ein Sperrelement 51, 61,
- - eine Federaufnahme 53, 63,
- - einen über Anbindungsbolzen 11 mit dem Schalensitz 1 gemäß 1 verbundenen Adapter 54, 64 sowie
- - ein Federelement 55, 65 auf,
die mit zylindrischen Bohrungen bzw. Innendurchmessern auf den Spannstab 4 aufgesteckt sind.
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Die Sperrelemente 51, 61 weisen zueinandergerichtete Sperr- oder Reibflächen 52, 62 auf, die im Verspannungszustand mit Sperr- oder Reibflächen 35, 36 der Sperrstücke 33, 34 in den Haltewinkeln 31, 32 verspannt sind. Die Sperr- oder Reibflächenpaarungen 52, 35 bzw. 62, 36 sind beispielsweise mit Verzahnungen, insbesondere mit Feinverzahnungen versehen, woraus eine quasi stufenlose, zumindest aber sehr feinstufige Verstellung resultiert. Es können aber auch Sperr- oder Reibflächenpaarungen vorgesehen werden, die eine komplett stufenlose Verstellung ermöglichen, die aber mit einem hohen Reibkoeffizienten eine sichere Verspannung der Sperrelemente 51, 61 mit den Sperrstücken 33, 34 in den Haltewinkeln 31, 32 unter Zugrundelegung einer vorgegebenen Spannkraft gewährleisten.
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Die anhand der 5 und 9 näher erläuterten Federaufnahmen 53, 63 weisen einen Flanschabschnitt, der an den Adaptern 54, 64 anliegt, sowie einen den Spannstab 4 umfassenden ersten Zylinderabschnitt und einen den Spannhebel 7 bzw. der Spannmutter 8 zugewandten zweiten Zylinderabschnitt auf, der vom Spannstab 4 beabstandet ist, so dass zwischen der Innenfläche des zweiten Zylinderabschnitts und der Außenfläche des Spannstabes 4 ein Raum zur Aufnahme der Federelemente 55, 65 ausgebildet wird. Zwischen den Flanschabschnitten der Federaufnahmen 53, 63 verläuft ein auf den Spannstab 4 aufgestecktes Rohr 9, das zusammen mit den Federaufnahmen 53, 63 und den Adaptern 54, 64 eine Einheit bildet, indem das Rohr 9, die Federaufnahmen 53, 63 und Adapter 54, 64 starr miteinander verbunden sind. Da die Adapter 54, 64 auf ein Teil der Federaufnahmen 53, 63 aufgesteckt sind, bestimmen die Längen des Rohres 9 und der Federaufnahmen 53, 63 den in 3 eingetragenen, gleich bleibenden Abstand li zwischen den Haltewinkeln 31, 32 bzw. Sperrstücken 33, 34 im verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung, während la das Außenmaß zwischen den Sperrelementen 51, 52 und den Sperrstücken 33, 34 la im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung bei geöffnetem Spannhebel 7 zum Einstellen der Sitzneigung des Schalensitzes 1 angibt, während die in den Langlochöffnungen der Haltewinkel 31, 32 eingesetzten Sperrstücke 33, 34 über den Umgriff einen festen Abstand während der Neigungsverstellung einhalten.
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Der spiegelsymmetrische Aufbau der Spannteile 5, 6, die starr miteinander verbundene Einheit aus dem Rohr 9, den Federaufnahmen 53, 63 und den Adaptern 54, 64 sowie die Kopplung der beiden Spannteile 5, 6 mittels der beiden Federelemente 55, 65, die die gleichen Federkonstanten aufweisen und übereinstimmend vorgespannt sind, gewährleistet, dass beim Lösen der Verspannung der Schnellspannvorrichtung die Sperr- oder Reibflächen 52, 62 der Sperrelemente 51, 61 die Gegenreibflächen 35, 36 der Sperrstücke 33, 34 auf beiden Seiten des Schalensitzes 1 gleichzeitig verlassen, wobei die Federelemente 55, 65 im geöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung die beidseitigen Sperrelemente 51, 61 im gleichen Abstand zu den Sperrstücken 33, 34 halten und damit eine Fesselung der Sperrelemente 51, 61 bzw. eine Ausmittelung der Abstände la zu li im verspannten und entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung bewirken.
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In den 4 bis 8 ist das spannhebelseitige Spannteil 5 und in den 9 und 10 das spannmutterseitige Spannteil 6 zur Darstellung und nachfolgenden Beschreibung von Einzelheiten der Spannteile 5, 6 sowie des Spannhebels 7 und der Spannmutter 8 isoliert dargestellt.
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Die 4 und 5 zeigen in einem Schnitt entlang der Linie A - A gemäß 2 das spannhebelseitige Spannteil 5 im Spannzustand bei in Schließstellung befindlichem Spannhebel 7 (4), das spannhebelseitige Spannteil 5 im teilweise entspannten Zustand bei in teilgeöffneter Stellung befindlichem Spannhebel 7 (5), während 6 in einer isometrischen Darstellung des spannhebelseitigen Spannteils 5 das spannhebelseitige Spannteil 5 im entspannten Zustand bei vollständig geöffnetem Spannhebel 7 zeigt.
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Der Spannhebel 7 weist einen Exzenter 71 auf, d. h. eine Fläche mit kontinuierlich zunehmendem bzw. abnehmendem Abstand von der Schwenkachse S des Spannhebels 7 in Bezug auf den Haltewinkel 31 bzw. das in den Haltewinkel 31 eingesetzte Sperrstück 33. Zum leichten Verschwenken des Spannhebels 7 ist dem Exzenter 71 ein Exzenter-Gleitelement 511 des Sperrelements 51 zugeordnet, das dieselbe Krümmung wie der Exzenter 71 aufweist. Das Sperrelement 51 enthält eine dem Sperrstück 33 zugewandte Sperr- oder Reibfläche 52, die in dem in 4 dargestellten verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung kraftschlüssig an der Sperr- oder Reibfläche 35 des Sperrstücks 31 anliegt, in der der Exzenter 71 des Spannhebels 7 den größten Abstand von der Schwenkachse 70, um die der Spannhebel 7 verschwenkbar ist, einnimmt.
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Das Sperrelement 51 liegt mit einer verlängerten Führungsfläche eines Führungszylinders 510 am Spannstab 4 an, dessen Länge l1 derart bemessen ist, dass eine Bewegung des Sperrelements 51 um die Hochachse bzw. Z-Achse des Kraftfahrzeugkoordinatensystems bei einer Betätigung des Sperrelements 51 verhindert wird, um beim Verstellen, d. h. beim Öffnen des Spannhebels 7 zur Herstellung des entspannten Zustands der Schnellspannvorrichtung zur Sitzneigungseinstellung einen Kontakt der Sperr- oder Reibflächen 52 bzw. 35 des Sperrelements 51 und des Sperrstücks 33 zu vermeiden.
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Auf der entgegen gesetzten Seite des Sperrstücks 33 bzw. des Haltewinkels 31 ist die Federaufnahme 53 angeordnet, die mit dem Flanschabschnitt 530 einerseits an dem Sperrstück 33 und andererseits an dem Adapter 54 anliegt, der über einen Anbindungsbolzen mit der einen Seite des Schalensitzes 1 gemäß 1 verbunden ist. Ein erster Zylinderabschnitt 531 der Federaufnahme 53 ist bündig auf den Spannstab 4 aufgesteckt und bildet eine radiale Anlage für das Rohr 9, dessen Innendurchmesser um das Maß des ersten Zylinderabschnitts 531 der Federaufnahme 53 vom Spannstab 4 beabstandet ist. Ein zweiter Zylinderabschnitt 532 der Federaufnahme 53 ist vom Spannstab 4 radial beabstandet und liegt bündig an der Kulisse des Sperrstücks 33 an. Zwischen der Innenfläche des zweiten Zylinderabschnitts 532 und der Oberfläche des Spannstabes 4 ist das Federelement 55 angeordnet, bei dem es sich vorzugsweise um eine Druckfeder handelt, die in dem in 4 dargestellten Verspannungszustand komprimiert und in dem in 5 dargestellten teilentspannten Zustand teilweise entspannt ist. In dem in 6 dargestellten geöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung liegt das aus Gründen einer besseren Darstellung der anderen Bauteile des spannhebelseitigen Spannteils 5 weggelassene Federelement nur mit Vorspannung am Sperrelement 51 und der Federaufnahme 53 an. Anstelle einer Druckfeder kann selbstverständlich auch ein Elastomer oder ein gleichartiges dauerelastisches Element als Federelement 55 eingesetzt werden.
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Das Federelement 55 bewirkt im entspannten Zustand in der Schnellspannvorrichtung bei geöffnetem Spannhebel 7 eine Stabilisierung des Sperrelements 51 in Richtung der Längsachse bzw. X-Achse des Kraftfahrzeug-Koordinatensystems infolge seiner großen Federkraft.
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Das Rohr 9, die Federaufnahme 53 und der Adapter 54 sind zur Bildung einer Einheit fest miteinander verbunden. Da die Adapter 54, 64 auf ein Teil der Federaufnahmen 53, 63 aufgesteckt sind, bestimmen die Längen des Rohres 9 und der Federaufnahmen 53, 63 und definieren somit zusammen mit derselben Einheit des spannmutterseitigen Spannteils 6 den gleich bleibenden Abstand li zwischen den in die Haltewinkel 31, 32 eingesetzten Sperrstücken 33, 34. im verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung. In dem in 4 dargestellten verriegelten bzw. gespannten Zustand der Schnellspannvorrichtung wird ein geringes Spiel der Bauteile über eine enge Abstimmung der Durchmesser des Zugstabes 4 und der Durchmesser in dem Sperrelement 51 und der Federaufnahme 53 des spannhebelseitigen Spannteils 5 bzw. in dem Sperrelement 61 und der Federaufnahme 63 des spannmutterseitigen Spannteils 6 erzielt.
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Eine an der dem spannmutterseitigen Spannteil 6 zugewandten Innenfläche des Haltewinkels 31 angeordnete Führungsschiene 33 weist einen abgewinkelten Führungsabschnitt auf, zwischen dem und der Innenfläche des Haltewinkels 31 mit dem Adapter 54 verbundene erste und dritte Gleitelemente 56, 58 angeordnet sind. Auf der in Bezug auf den Spannstab 4 gegenüberliegenden Seite ist ein zweites Gleitelement 58 mit dem Adapter 54 verbunden und liegt an der Innenfläche des Haltewinkels 31 an. Die Gleitelemente 56 bis 58 dienen einer leichtgängigen Verstellung zum Einstellen der Sitzneigung bei geöffnetem Spannhebel 7.
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Eine mit dem Sperrelement 51 verbundene Blende 59 deckt das Sperrstück 33, die Kulisse des Sperrstücks 33 und an das Sperrstück 33 angrenzende Bereiche des Haltewinkels 31 ab und verhindert, dass Gegenstände oder Körperteile in den Verstellbereich des Spannteils 5 gelangen.
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Im verriegelten bzw. verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung liegt die Sperr- oder Reibfläche 52 des Sperrelements 51 kraft- und/oder formschlüssig an der Sperr- oder Reibfläche 35 des Sperrstücks 33 an, wobei im Falle einer als Verzahnung ausgebildeten Sperr- oder Reibfläche 52, 35 ein spielfreier Verzahnungseingriff durch das Rohr 9 gewährleistet ist, an dessen Enden sich die Federaufnahmen 53 des spannhebelseitigen Spannteils 5 bzw. 63 des spannmutterseitigen Spannteils 6 abstützen. Die Abmessungen des Zugstabs 4 und des Rohrs 9 sind dabei so gewählt, dass Crashkräfte nicht zu einer Längung bzw. Stauchung oder Knickung des Zugstabs 4 und Rohrs 9 führen, so dass die Sperr- oder Reibflächen 52, 35 und insbesondere die als Verzahnungen ausgebildeten Sperr- oder Reibflächen 52, 35 nicht außer Eingriff geraten. Unter Ausnutzung der Elastizitäten des Rohrs 9 und des Zugstabes 4 in Verbindung mit einer geringen Steigung des Exzenters 71 des Spannhebels 7 ist eine Verriegelung bzw. Verspannung mit geringer Vorspannung in Verspannungs- oder Verriegelungsrichtung möglich.
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Der in 6 in einer perspektivischen Ansicht dargestellte geöffnete oder entriegelte Zustand des spannhebelseitigen Spannteils 5 zeigt die voneinander entfernten Sperr- oder Reibflächen 52 des Sperrelements 51 bzw. 35 des Sperrstücks 33 und verdeutlicht die Führungslänge l1 der Führungsfläche 510 des Sperrelements 51.
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Die 7 und 8 zeigen in perspektivischen Ansichten aus verschiedenen Blickrichtungen das spannhebelseitige Spannteil 5 am Haltewinkel 31, in dessen Langlochöffnung 30 das Sperrstück 33 mit seiner als Feinverzahnung ausgebildeten Sperr- oder Reibfläche 35 und seiner Kulisse eingesetzt ist. In beiden Darstellungen befindet sich der Spannhebel 7 in der Schließstellung, in der das Spannteil 5 mit dem Sperrstück 33 und dementsprechend mit dem Haltewinkel 31 des Tragbauteils 3 verspannt ist.
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Die Anbindung des Schalensitzes 1 gemäß 1 erfolgt über den Anbindungsbolzen 55, der durch eine Bohrung eines abgewinkelten Flansches des Adapters 54 gesteckt ist. Der Adapter 54 ist über die ersten Gleitelemente 56, 57 am Haltewinkel 31 und an der Führungsschiene 37 und das zweite Gleitelement 58 am Haltewinkel 31 gleitend abgestützt.
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9 zeigt einen Längsschnitt durch das spannmutterseitige Spannteil 6 im verriegelten bzw. verspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung mit dem Spannstab 4, dessen spannmutterseitiges Endgewinde 42 mit der Spannmutter 8 verschraubt ist. Das zwischen der Spannmutter 8 und dem Sperrstück 34 angeordnete Sperrelement 61 liegt mit seiner Sperr- oder Reibfläche 62 an der Sperr- oder Reibfläche 36 des Sperrstücks 34 an, wobei beide Sperr- oder Reibflächen als Verzahnung und insbesondere als Feinverzahnung ausgebildet sind, um eine quasi stufenlose Verstellung zu ermöglichen. Eine Verdrehsicherung 610 am Sperrelement 61 greift in die Kulisse des Sperrstücks 34 ein und bewirkt, dass das Sperrelement 51 beim Verdrehen der Spannmutter 8 zur Einstellung des optimalen Abstands zwischen den Spannteilen 5, 6 nicht mitgedreht wird.
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Analog zur Federaufnahme 51 des spannhebelseitigen Spannteils 5 weist die Federaufnahme 63 des spannmutterseitigen Spannteils 6 einen einerseits an dem Sperrstück 34 und andererseits an dem Adapter 64 anliegenden Flanschabschnitt 630, einen ersten Zylinderabschnitt 631, der bündig auf den Spannstab 4 aufgesteckt ist und eine radiale Anlage für das Rohr 9 bildet, dessen Innendurchmesser um das Maß des ersten Zylinderabschnitts 631 der Federaufnahme 63 vom Spannstab 4 beabstandet ist, und einen zweiten Zylinderabschnitt 632 auf, dessen hohlzylindrische Innenfläche radial vom Spannstab 4 beabstandet ist und dessen zylinderförmige Außenfläche bündig an der Kulisse des Sperrstücks 34 anliegt. Zwischen der Innenfläche des zweiten Zylinderabschnitts 632 und der Oberfläche des Spannstabes 4 ist das Federelement 65 angeordnet, bei dem es sich ebenfalls vorzugsweise um eine Druckfeder handelt, die im Verspannungszustand der Schnellspannvorrichtung komprimiert, im teilgeöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung teilweise entspannt und im geöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung mit Vorspannung am Sperrelement 61 und der Federaufnahme 63 anliegt.
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Zur Einstellung des idealen Abstands la gemäß 3 weist die Spannmutter 8 zylindrische Aussparungen 81 auf, in die halbkugelförmige Vorsprünge 611 des Sperrelements 61 eingreifen. Im entspannten bzw. geöffneten Zustand der Schnellspannvorrichtung wirkt diese Kombination von zylindrischen Aussparungen 81 und halbkugelförmigen Vorsprüngen 611 zusammen mit den Druckfedern 55, 65 wie ein Rastgesperre, das selbst in geöffnetem Zustand einen Schutz gegen Verlieren der Spannmutter 8 und ein selbsttätiges Verstellen des idealen Abstands la verhindert.
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10 zeigt in einer perspektivischen Ansicht auf die Außenseite des spannmutterseitigen Spannteils 6 das Sperrelement 61 und die Spannmutter 8, die mit dem spannmutterseitigen Endgewinde 42 des Spannstabes 4 verschraubt ist und in diesem Ausführungsbeispiel acht zylindrische Aussparungen 81 aufweist, die mit den halbkugelförmigen Vorsprüngen 611 des Sperrelements 61 zusammenwirken.
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10 zeigt weiterhin einen Teil des abgewinkelten Flanschs des Adapters 64 mit der darin vorgesehenen Bohrung zur Aufnahme eines Anbindungsbolzens für die Aufnahme des Schalensitzes 1 gemäß 1 sowie das zum gegenüberliegenden spannhebelseitigen Spannteil 5 führende Rohr 9, das im Abstand des ersten Zylinderabschnitts 631 der Federaufnahme 63 um den Spannstab 4 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugsitz (Schalensitz)
- 2
- Schienenverstellsystem
- 3
- Tragbauteil
- 4
- Spannstab
- 5
- Spannhebelseitiges Spannteil
- 6
- Spannmutterseitiges Spannteil
- 7
- Spannhebel
- 8
- Spannmutter
- 9
- Verbindungsrohr
- 10
- Vorrichtung zur Sitzneigungsverstellung
- 11
- Anbindungsbolzen
- 21
- Unterschiene
- 22
- Oberschiene
- 23
- Anlenkflansch
- 30
- Traverse
- 31, 32
- Haltewinkel
- 33, 34
- Sperrstücke
- 35, 36
- Reib- oder Sperrfläche
- 37, 38
- Führungsschienen
- 41
- Spannhebelseitiges Endgewinde
- 42
- Spannmutterseitiges Endgewinde
- 51
- Sperrelement
- 52
- Reib- oder Sperrfläche
- 53
- Federaufnahme
- 54
- Adapter
- 55
- Federelement
- 56 - 58
- Gleitelemente
- 59
- Blende
- 61
- Sperrelement
- 62
- Reib- oder Sperrfläche
- 63
- Federaufnahme
- 64
- Adapter
- 65
- Federelement
- 70
- Schwenkachse
- 71
- Exzenter
- 81
- Zylindrische Aussparung
- 510
- Führungsabschnitt des Sperrelements
- 511
- Exzenter-Gleitelement
- 530
- Flanschabschnitt
- 531
- Erster Zylinderabschnitt
- 532
- Zweiter Zylinderabschnitt
- 610
- Verdrehsicherung
- 611
- Halbkugelförmiger Vorsprung
- 630
- Flanschabschnitt
- 631
- Erster Zylinderabschnitt
- 632
- Zweiter Zylinderabschnitt