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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Arretiereinrichtung einer Längsverstellvorrichtung
eines Kraftfahrzeugsitzes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Arretiereinrichtung, die auch als Mehrstiftarretiervorrichtung
bezeichnet wird, ist aus der
EP
408 932 B1 vorbekannt. In den gezeigten Ausführungsbeispielen
dieser Schrift hat die Arretiereinrichtung jeweils mehrere Sperrzähne, es
sind mindestens drei vorgesehen. Die Sperrzähne haben an ihren Eingriffsbereichen
Abschrägungen,
die in einem spitzen Winkel zur Einrastrichtung verlaufen. Dadurch
und durch die spezielle Anordnung der Rastzähne gegenüber der Rastenleiste wird erreicht, dass
die Arretiereinrichtung in beliebiger Relativposition von Rastenleiste
und Sperreinheit blockiert, wenn die Sperreinheit freigegeben wird.
Entsprechende Mehrstiftarretiervorrichtungen zeigen auch die
DE 44 00 232 A1 ,
DE 42 42 895 C1 und
die
DE 43 37 293 C1 .
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In
einer Blockierstellung ist ein Sperrzahn in Anlage an einen Raststeg
und sperrt in der entsprechenden Verschieberichtung der Längsverstellvorrichtung. Üblicherweise
ist ein zweiter Sperrzahn in Anlage an einer Flanke eines Raststeges,
die in Gegenrichtung zum Kontakt des erstgenannten Sperrzahns liegt.
Typischerweise ist somit von den mindestens drei Sperrzähnen lediglich
einer für
den Halt der Arretiereinrichtung in einer der beiden Verstellrichtungen
der Längsverstellvorrichtung
zuständig. Auf
diesen Sperrzahn und auf den entsprechenden Raststeg, an dem er
anliegt, wirken bei einer unfallbedingten Belastung die gesamten
Arretierungskräfte.
Die übrigen
Sperrzähne,
also die mindestens zwei weiteren Sperrzähne, kommen in diesem Fall
nicht zur Wirkung. Demgemäss
muss jeder einzelne Sperrzahn und muss jeder einzelne Raststeg der Rastenleiste
so ausgebildet sein, dass die bei unfallbedingten Belastungen maximal
auftretenden Kräfte nicht
zu einem Verlust der Blockierung führen können. Dies erfordert hinsichtlich
der Konstruktion, insbesondere hinsichtlich der eingesetzten Materialien und
der geometrischen Abmessung der einzelnen Teile, besondere Vorkehrungen.
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Hier
setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht,
die Arretiereinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
dass bei einer unfallbedingten Belastung der Arretiereinrichtung
der sperrende, beanspruchte Sperrzahn auf Dauer durch mindestens
einen weiteren Sperrzahn unterstützt
wird und dadurch mit geringerem Aufwand ausgeführt werden kann als für den Fall nach
dem Stand der Technik, wo er allein die vollständige Belastung aushalten muss.
Hierbei soll gleich angemerkt werden, dass es nicht allein auf den Sperrzahn
selbst ankommt, vielmehr auch die Art seiner Führung in einem Führungsteil
der Sperreinheit, die Art der Ausbildung des Sperrzahns und die
Ausbildung des Raststeges. Dies zusammen bestimmt die Nachgiebigkeit
bzw. Festigkeit der Arretiereinheit in einem Belastungsfall.
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Ausgehend
von der Arretiereinrichtung der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe gelöst durch
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäss ist also
das Zusammenwirken eines in einer Verschieberichtung sperrenden Sperrzahns
mit den entsprechenden Bereichen der Rastenleiste, insbesondere
der Flanke des Raststeges, an dem der betrachtete Sperrzahn anliegt,
dergestalt ausgeführt,
dass bei einer unfallbedingten Belastung bewußt eine Relativbewegung zwischen Sperreinheit
und Rastenleiste auftritt. Diese Relativbewegung ermöglicht es
nun, dass ein weiterer Sperrzahn zum Eingriff kommen kann. Dieser
weitere Sperrzahn hat entweder schon in eine Rastöffnung eingegriffen
oder greift erst während
der Relativbewegung in eine Rastöffnung
ein. Er kommt aufgrund der beschriebenen Relativbewegung in Anlage
an einen Raststeg. Dabei handelt es sich bevorzugt um einen anderen
Raststeg als denjenigen, an dem der bisher betrachtete, die Kräfte ausschließlich tragende
Sperrzahn anliegt. Durch Eingriff des zweiten Sperrzahns, also Anlage
des zweiten Sperrzahns an einer gleichgerichteten Flanke eines Raststeges,
verteilen sich die Arretierkräfte
nunmehr auf zwei Sperrzähne.
Es muß also
nicht jeder einzelne Sperrzahn auf die volle Belastung ausgelegt
sein.
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Die
Erfindung ermöglicht
es somit, Sperreinheit und möglicherweise
auch Rastenleiste mit weniger Aufwand, insbesondere damit auch weniger
Gewicht auszubilden. Insbesondere die Sperreinheit kann dadurch
auch kleiner bauen.
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Bei
der Konstruktion der erfindungsgemäßen Arretiereinrichtung muß sichergestellt
sein, dass die Normalfunktion der Arretiereinrichtung nicht beeinflußt wird.
Bei normalen Belastungen, die unterhalb von unfallbedingten Belastungen
liegen, soll eine Relativbewegung zwischen Sperreinheit und Rastenleiste
möglichst
unterbleiben, jedenfalls aber nur im elastischen Bereich zugelassen
sein. Rein geometrisch ändert
sich im Normalzustand nichts gegenüber der vorbekannten Arretiereinrichtung.
Nach wie vor ist ein Sperrzahn für
den Halt in einer Verschiebungsrichtung zuständig und vorzugsweise ein anderer Sperrzahn
erfüllt
die gleiche Aufgabe in Gegenrichtung hierzu. Die Erfindung kommt
erst ins Spiel, wenn unfallbedingte Belastungen auftreten. Unterhalb
einer Belastung, die den Schwellenwert einer unfallbedingten Belastung
nicht übersteigt,
ist die Blockierung der beiden Schienen der Längsverstellvorrichtung durch
maximal zwei Zähne
gewährleistet.
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Erfindungsgemäß ist also
die Arretiereinrichtung so ausgelegt, dass der eine, zunächst und
damit vor Beginn einer unfallbedingten Belastung haltende Sperrzahn
im Zusammenhang mit dem Rest der Sperreinheit und der Rastenleiste
so ausgelegt ist, dass er eine unfallbedingte Belastung auf jeden
Fall solange alleine aushalten kann, bis der mindestens eine, weitere Rastzahn
in Eingriff kommen und auch seinen Beitrag zum Halt liefern kann.
Diesen Forderungen kann durch entsprechende Ausbildung der Arretiereinrichtung
konstruktiv gut Rechnung getragen werden. Vorzugsweise findet oberhalb
eines Schwellenwertes einer Belastung eine plastische Deformation
von Teilen der Arretiereinrichtung, insbesondere des einen Sperrzahns,
statt. Der Schwellenwert der Belastung wird im Normalbetrieb nicht
erreicht, er wird aber bei unfallbedingten Belastungen überschritten.
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In
einer bevorzugten Ausführung
ist der Abstand zwischen Rastenleiste und Sperreinheit so ausreichend
groß,
dass ein Sperrzahn zwischen beiden plastisch verformt werden kann.
Die Konstruktion ist dabei so gewählt, dass ein Abreißen, Abscheren
oder dergleichen des Sperrzahns nicht auftritt, vielmehr eine kontrollierte
plastische Deformation. Dies ist beispielsweise bei stiftförmigen Sperrzähnen dadurch
gegeben, dass diese sich gewollt und bewußt verformen können. Ähnlich kann
man bei flachen Sperrzähnen
vorgehen, bei denen man bewußt einen
Bereich, in dem eine Verbiegung stattfinden soll, vorsieht.
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Überraschend
hat sich bei praktischen Versuchen gezeigt, dass scharfe Kanten,
insbesondere scharfe Kanten an den Raststegen, vermieden werden
müssen.
An ihnen findet nämlich
ein Einreißen und
Abscheren bzw. Abschneiden eines Sperrzahns statt. Vermeidet man
derartige Schneidkanten, kann man eine plastische Deformation gezielt
ansteuern und auch ausnutzen.
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Als
besonders günstig
hat es sich erwiesen, wenn der mindestens eine, weitere Sperrzahn
in Anlage an einen anderen Raststeg kommt als der in der Richtung
der Belastung bereits sperrende Sperrzahn. Die Blockierkräfte werden
dann nicht nur auf einen Raststeg übertragen, sondern fallen an
zwei unterschiedlichen Raststegen an. Dies hat entsprechende Vorteile
für die
Rastenleiste, sie kann dünner und
die Raststege können
kürzer
ausgebildet sein.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie
der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen,
die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung
zeigen:
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1:
eine Seitenansicht als Teilschnittbild einer Mehrstiftarretiervorrichtung
der hier in Rede stehender Art, gezeigt ist der Zustand der normalen Blockierung
durch zwei Sperrzähne,
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2:
eine Darstellung entsprechend 1, jedoch
nunmehr bei unfallbedingter Belastung, die zu einer Verschiebung
zwischen Sperreinheit und Rastenleiste geführt hat,
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3:
eine Darstellung ähnlich 1 einer geänderten
Mehrstiftarretiervorrichtung,
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4:
eine Darstellung der Mehrstiftarretiervorrichtung gemäß 3 bei
unfallbedingter Belastung und nach Relativbewegung zwischen Sperreinheit
und Rastenleiste und
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5:
eine Darstellung entsprechend 1 eines
Ausschnittes einer Arretiereinrichtung.
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Im
folgenden wird zunächst
das Ausführungsbeispiel
nach den 1 und 2 besprochen,
die meisten Bemerkungen gelten aber auch für die weiteren Ausführungsbeispiele.
Die Ausführungsbeispiele
beziehen sich sowohl auf Arretiereinrichtungen, bei denen nach Freigabe
der Sperreinheit unmittelbar ein Blockieren stattfindet als auch
auf Arretiereinrichtungen, bei denen nach Freigabe der Sperreinheit
zunächst
zwar mindestens ein Sperrzahn soweit eingreift, dass eine Sicherheitsarretierung
erreicht wird, aber für
eine Blockierung noch eine Relativbewegung zwischen Rastenleiste
und Arretiereinrichtung notwendig ist.
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Die
Arretiereinrichtung einer Längsverstellvorrichtung
eines Kraftfahrzeugsitzes hat in bekannter Weise eine Rastenleiste 20,
die in einem periodischen Abstand angeordnete Rastöffnungen 22 und Raststege 24 hat.
Diese Rastenleiste 20 ist mit einer Bodenschiene 26 der
Längsverstellvorrichtung
verbunden. Die Arretiereinrichtung weist weiterhin eine Sperreinheit 28 auf,
die mit einer Sitzschiene der Längsverstellvorrichtung
verbunden ist. Sie hat in den Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 sowie 3 und 4 jeweils
vier unabhängig
voneinander in Rastöffnungen 22 einrastbare
und gemeinsam ausrastbare Sperrzähne 32.
Sie sind im ersten Ausführungsbeispiel
als Bolzen ausgeführt, die
an ihrem unteren, freien Endbe reich kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Diese
vier Sperrzähne
sind in einer Aufnahme 34 so geführt, dass sie nur in ihrer Längsrichtung
bewegt werden können.
Jeder Sperrzahn 32 ist durch eine Feder 36 in
Eingriffsrichtung (in den Figuren nach unten hin) elastisch vorbelastet. Weiterhin
ist eine Ausrastvorrichtung 40 vorgesehen, die ähnlich einer
Gabel ausgebildet ist und die einzelnen Sperrzähne 32 unterhalb eines
oberen Bundes so umgreift, dass sie alle gemeinsam nach oben weggehoben
werden können,
siehe Pfeil. Dadurch sind die Sperrzähne 32 gemeinsam ausrastbar.
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Bodenschiene 26 und
Sitzschiene 30 sind in einer Verschieberichtung 42 der
Längsverstellvorrichtung
gegeneinander frei verschiebbar, wenn die Sperreinheit 28 außer Funktion
ist, also alle Sperrzähne 32 mit
Hilfe der Ausrastvorrichtung soweit nach oben gezogen sind, dass
sie frei sind von der Rastenleiste 20. Wird die Ausrastvorrichtung 40 in
einer beliebigen Relativposition von Bodenschiene 26 und
Sitzschiene 30 freigegeben, so kommt es zu einem Eingreifen
von mindestens einem der Sperrzähne 32. 1 zeigt
einen typischen Zustand. Die vier Sperrzähne 32 werden im folgenden
von links nach rechts durchnumeriert. Der erste Sperrzahn liegt
mit seiner rechten, schrägen
Flanke an einer Rastenleiste 20 an, er sperrt dadurch eine
Bewegung der Rastenleiste 20 nach links in Verschieberichtung 42.
Der zweite Sperrzahn 32 liegt mit seiner linken Schrägflanke
an dem rechten Rand desselben Raststegs 24 an, er sperrt
dadurch in Gegenrichtung. Der dritte Sperrzahn 32 ist außer Eingriff,
er liegt oben auf einem Raststeg 24 auf. Der vierte Rastzahn
schließlich hat
in eine Rastöffnung 22 eingegriffen,
ohne dass er in Kontakt mit einem Raststeg 24 ist. Er trägt zur Blockierung
nicht bei.
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Die
Sperrzähne 32 haben
also in Verschieberichtung 42 solche Abmessungen, dass
sie jeweils nur mit einem Raststeg in Kontakt kommen können, niemals
aber mit zwei Raststegen. Anders ausgedrückt ist die Abmessung der Sperrzähne 32 in
Verschieberichtung 42 kleiner als die in entsprechender Richtung
gemessene Weite einer Rastöffnung 22.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen
sind alle Rastöffnungen 22 und
alle Raststege 24 jeweils von gleicher Breite. Dies ist
nicht zwangsläufig
notwendig, es sind auch Rastenleisten 20 nach der Erfindung
möglich,
bei denen die Periode von Rastöffnungen
und Raststegen sich über
eine größere Anzahl
von Rastöffnungen
bzw. Raststegen erstreckt, beispielsweise die Rastöffnungen 22 zwar
alle gleiche Weite haben, aber Raststege mit kleiner und großer Weite
sich periodisch abwechseln.
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1 zeigt
den Normalzustand, wie er bei Belastungen unterhalb einer unfallbedingten
Belastung auftritt. Die Erfindung beschäftigt sich mit unfallbedingten
Belastungen. Bei unfallbedingten Belastungen treten hohe Kräfte in Verschieberichtung 42 auf.
Für das
Verständnis
von 2 wird vorausgesetzt, dass die Rastenleiste 20 des
ersten Ausführungsbeispiels
nach links in Verschieberichtung 42 unfallbedingt beschleunigt
wird. Die gesamte Blockierkraft übernimmt
ausschließlich
der erste Sperrzahn 32. Er ist nun erfindungsgemäß so ausgebildet, dass
er sich plastisch verformen kann, dadurch kann sich die Rastenleiste 20 gegenüber der
Ausgangsposition nach 1 nach links bewegen, dies unter
der Wirkung der unfallbedingten Beschleunigungskraft. Diese Bewegung
geht nun soweit, bis der vierte Sperrzahn 32 in Anlage
an den ihm rechts benachbarten Raststeg 24 kommt. Ist dies
geschehen, übernimmt
auch der vierte Sperrzahn 32 Blockierkräfte und unterstützt damit
die Wirkung des ersten, schon plastisch deformierten Sperrzahns.
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Die
Blockierkräfte
werden in der Situation gemäß 2 nun
von zwei Sperrzähnen 32 übernommen,
nämlich
dem ersten und dem vierten Sperrzahn. Sie werden darüber hinaus
von zwei Raststegen 24 übernommen
und nicht, wie im Ausgangsbild nach 1, lediglich
von einem Raststeg. Damit werden die Blockierkräfte nun günstiger übertragen und es kommt auch
bei hohen Beschleunigungskräften zu
einem sicheren Halt.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach den 3 und 4 wird die
Blockierung im Normalzustand, also gemäß 3, dadurch
erreicht, dass der erste Sperrzahn 32 mit seiner linken
Flanke am rechten Rand des unmittelbar benachbarten Raststeges 24 anliegt, er
sperrt also die Rastenleiste 20 in eine Bewegungsrichtung
nach rechts. Die Blockierung in Gegenrichtung übernimmt der vierte Sperrzahn.
Der zweite Sperrzahn hat in dieselbe Rastöffnung 22 eingegriffen
wie der erste Sperrzahn, er ist jedoch für die Blockierung wirkungslos.
Der dritte Sperrzahn liegt auf einem Raststeg auf und ist ebenfalls
für die
Blockierung wirkungslos.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach den 3 und 4 sind die
Sperrzähne
als flache Blechzuschnitte ausgeführt, es sind keine Schrägflächen für die Arretierung
wie im ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet.
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Wieder
soll angenommen werden, dass eine Beschleunigungskraft wirkt, die
nun so gerichtet ist, dass sie die Rastenleiste 20 nach
rechts bewegen will, bei angenommen festgehaltener Sperreinheit 28 bzw.
Sitzschiene 30. Diese unfallbedingte Beschleunigungskraft
bewirkt eine Verformung des ersten Sperrzahns 32 und zugleich
eine Verformung des unteren Bereichs der Führung dieses Sperrzahns in
der Aufnahme 34. Mit fortschreitender Bewegung der Rastenleiste 20 nach
rechts kommt der zweite Rastzahn immer näher dem ersten Rastzahn und
erreicht diesen schließlich,
wie in 4 festgehalten ist. In diesem Zustand unterstützt der
zweite Sperrzahn den ersten Sperrzahn. Je näher die Sperrzähne 32 nebeneinander
angeordnet sind, um so eher tritt diese unterstützende Wirkung ein.
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5 schließlich zeigt
einige Einzelheiten der Arretiereinrichtung. Damit sich auch der
Führungsbereich
jedes Sperrzahns 32 in der Aufnahme 34 plastisch
deformieren kann, sind vor und hinter dem Führungskanal Ausnehmung 44,
z.B. Sackbohrungen, Einschnitte, vorgesehen. Sie ermöglichen die
unter Bezug auf 4 erläuterte Verformung der Aufnahme 34.
Anstelle derartiger Ausnehmungen können aber auch andere Maßnahmen
vorgesehen sein, beispielsweise eine deutlich weichere Ausbildung
der Aufnahme in ihrem unteren Bereich, beispielsweise mit einem
Kunststoffeinsatz in einer ansonsten aus Stahl oder einem anderen
harten Material gefertigten Aufnahme, eine im unteren Bereich elastische
Ausbildung des Führungskanals
usw..
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Weiterhin
zeigt 5, dass die Flanken der Raststege 24,
mit denen die Sperrzähne 32 in
Berührung
kommen, keine scharfen Kanten haben, sondern abgerundet sind. Dadurch
wird vermieden, das bei einer unfallbedingten Belastung der jeweils
nur eine in der entsprechenden Richtung sperrende Sperrzahn durchgeschert
bzw. abgeschnitten werden kann.
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Als
besonders bevorzugt hat sich eine rauhe Ausbildung der miteinander
in Kontakt kommenden Flächen
der Sperrzähne 32 bzw.
Raststege 24 erwiesen. Dadurch wird ein Gleiten des Sperrzahns 32 gegenüber der
Flanke des Raststegs 24 erschwert, wenn die unfallbedingte
Relativbewegung stattfindet. Das Aufrauhen kann durch beliebige
Maßnahmen, beispielsweise
Mikrorillen, kleine Rippen oder dergleichen erfolgen.