DE202009010888U1

DE202009010888U1 - Befestigungsmittel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE202009010888U1
Application number: DE202009010888U
Authority: DE
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2019-08-13

Abstract

Befestigungsmittel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, das ein Gewinde (12a) mit einem Gewindezahnquerschnitt (12b) und einer Gewindesteigung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezahnquerschnitt (12b) konstant ist und die Gewindesteigung sich in axialer Richtung des Befestigungsmittels (12) ändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Bei einem Fahrzeugsitz, der auf beiden Fahrzeugsitzseiten je einen Beschlag aufweist, und dessen Beschläge mittels eines in Sitzquerrichtung verlaufenden, als Stange ausgebildeten Übertragungselementes in Wirkverbindung miteinander stehen, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, Beschläge und Übertragungselement zueinander in Sitzquerrichtung zu sichern. So sind als Befestigungsmittel in der DE 100 21 404 A1 und in der DE 10 2006 030 239 B3 Sicherungsscheiben beschrieben, welche fest auf dem Übertragungselement sitzen und an dem jeweils zugeordneten Beschlag anliegen. In der DE 103 35 869 A1 wird eine Feder vorgeschlagen, welche um das Übertragungselement geschlungen ist und den gleichen Zweck erfüllt.
Es sind ferner Schrauben und Muttern als Befestigungsmittel bekannt. Aufgrund ihrer konstanten Gewindesteigung besteht die Gefahr, dass sie durch Vibrationsbelastungen und/oder zyklische Belastungen gelöst werden. Ohne Zusatzmaßnahmen ist die Verbindungssicherheit von der Reibpaarung Befestigungsmittel zu Gegenelement abhängig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Alternative zum Befestigungsmittel der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungsmittel mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die sich in axialer Richtung verändernde Gewindesteigung gräbt sich das Gewinde des Befestigungsmittels nicht nur normal zur Oberfläche des Gewindegangs in das Material, sondern verdrängt dieses in Einschraubrichtung (axialer Richtung), so dass eine formschlüssige Sicherung gegen das Herausschrauben entsteht. Die Gewindesteigung kann sich über die gesamte Länge des Befestigungsmittels oder nur über einen Teil dieser Länge verändern. In dem in axialer Richtung voreilenden Abschnitt, d. h. an der Spitze oder am Einlauf, kann das Gewinde bezüglich Verlauf und Form Abweichungen aufweisen. Im Falle einer Schraube als Befestigungsmittel ist das Gewinde auf einem Kern vorgesehen, im Falle einer Mutter auf der Innenwand einer Bohrung.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine Seitenansicht des Befestigungsmittels,
2 eine schematische Explosionsdarstellung von Beschlägen und Übertragungselement, und
3 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes.
Ein Fahrzeugsitz 1, der für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, weist ein Sitzteil 3 und eine Lehne 4 auf. Die Anordnung des Fahrzeugsitzes 1 innerhalb des Kraftfahrzeuges und dessen gewöhnliche Fahrtrichtung definieren die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben. Die Sitzquerrichtung verläuft dabei zwischen den beiden Fahrzeugsitzseiten. Die Lehne 4 ist auf beiden Fahrzeugsitzseiten mittels je eines Beschlags 5 am Sitzteil 3 angebracht und relativ zu diesem in ihrer Neigung einstellbar. Die beiden Beschläge 5 stehen mittels eines als Stange ausgebildeten Übertragungselements 6 miteinander in Wirkverbindung.
Vorliegend ist jeder der beiden Beschläge 5 als ein Getriebebeschlag ausgebildet, bei dem zwei Beschlagteile mittels eines selbsthemmenden Excenterumlaufgetriebes miteinander in Getriebeverbindung stehen. Details dieses selbsthemmenden Excenterumlaufgetriebes sind in der DE 44 36 101 A1 beschrieben, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt ausdrücklich einbezogen wird. Außer der dort gezeigten Normalform mit angeformten Adaptionslaschen und Halteklammern können die Beschläge 5 auch eine Scheibenform mit Umklammerungsring aufweisen, wie sie in der DE 101 05 282 A1 beschrieben ist, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt ausdrücklich einbezogen wird.
Durch Drehung des als Welle dienenden, profilierten Übertragungselements 6 werden die Beschläge 5 angetrieben. Dadurch verdrehen sich die beiden Beschlagteile relativ zueinander mit einer der Drehung überlagerten Taumelbewegung. Mit dem Verdrehen der Beschlagteile ändert sich die Neigung der Lehne 4 relativ zum Sitzteil 3.
Die Beschläge 5 können alternativ als Getriebebeschläge mit je zwei relativ zueinander versdrehbaren Hohlrädern als Beschlagteilen und einem zentralen Ritzel zur Bildung eines Planetengetriebes ausgebildet sein. Auch in diesem Fall treibt die Übertragungsstange 6 die Beschläge 5 an. Alternativ können die Beschläge 5 als Rastbeschläge ausgebildet sein, wie sie in der WO 00/44582 A1 beschrieben sind, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt ausdrücklich einbezogen wird. Das Übertragungselement 6 dient dann der Entriegelung der Beschläge 5. Auch hier ist die zuvor genannte Scheibenform möglich.
Wenn das Sitzteil 3 oder die umgebende Fahrzeugstruktur eine geringe Umgebungsfestigkeit für die Beschläge 5 aufweisen, ist es sinnvoll, die beiden Beschläge 5 zusätzlich in Sitzquerrichtung zu fixieren, vorliegend unter Verwendung des Übertragungselements 6. D. h., die Beschläge 5 werden jeweils in einer in Sitzquerrichtung wirksamen Weise am Übertragungselement 6 fixiert. Hierzu kann eine – geometrisch geeignet gestaltete – Scheibe 11 verwendet werden, welche mittels eines Befestigungsmittels 12 am Übertragungselement 6 befestigt wird und an jedem Beschlag 5 an der jeweils vom anderen Beschlag 5 abgewandten Seite anliegt. Dabei kann das Befestigungsmittel 12 radial oder stirnseitig am Übertragungselement 6 angeordnet sein.
Im Ausführungsbeispiel ist das Befestigungsmittel 12 als Schraube ausgebildet, dessen Gewinde 12a sich um die axiale Richtung windet. Der in axialer Richtung (beim Einschrauben) voreilende Abschnitt des Befestigungsmittels 12 ist als Spitze ausgebildet. Das Befestigungsmittel 12 weist ein Kern 12c auf, der an der Spitze konisch zulaufen und ansonsten zylindrisch ausgebildet sein kann. Das Gewinde 12a weist einen konstanten Gewindezahnquerschnitt 12b und eine sich in axialer Richtung, also über die Länge des Befestigungsmittels 12, (kontinuierlich) verändernde Gewindesteigung auf. Das Gewinde 12a wird das selbstfurchend in die Scheibe 11 und/oder in das Übertragungselement 6 als Gegenelement geschraubt. Wie in 1 zu sehen ist, erhebt sich das Gewinde 12a des Befestigungsmittels 12 über den Kern 12c, wobei bei gleichbleibendem Gewindezahnquerschnitt die Abstände p1, p2, .... zwischen den Windungen (d. h. die Teilung) – und damit die Gewindesteigung – ständig wachsen oder geringer werden. Mathematisch gesehen hat, wenn die Gewindesteigung als 1. Ableitung des Gewindes 12a betrachtet wird, die ”2. Ableitung” des Gewindes keinen Nulldurchgang.
Das Gegenelement, vorliegend das Übertragungselement 6, besteht aus einem verformbaren Material (z. B. duktiler Stahl, Aluminium, Kunststoff etc.). Das Gegenelement wird mit einer Bohrung mit definiertem Durchmesser und genügender Tiefe (d. h. tiefer als das die Länge des eindringenden Abschnitts des Befestigungsmittels 12 oder ein Durchgangsloch) versehen. Der zu furchende Bereich des Gegenelementes ist vorzugsweise in Vorschubrichtung des Befestigungsmittels 12 wenigstens so lang wie der Kerndurchmesser (d. h. der Durchmesser des Kerns 12c) des Befestigungsmittels 12, kann aber in Sonderfällen auch kürzer ausgeführt werden. Der Bohrungsdurchmesser im Gegenelement ist – je nach Materialfestigkeit und Materialbeschaffenheit – vorzugsweise geringfügig größer als der Kerndurchmesser des Befestigungsmittels 12. In Sonderfällen sind auch Bohrungsdurchmesser möglich, die geringfügig kleiner oder gleich dem Kerndurchmesser des Befestigungsmittels 12 sind.
Das Befestigungsmittel 12 mit dem selbstfurchenden Gewinde 12a und sich verändernder Gewindesteigung wird unter ausreichend axialem Druck und überlagerter Drehbewegung so in die Bohrung des Gegenelements geschraubt, dass sich das Gewinde 12a – mit dem Abschnitt an der Spitze des Befestigungsmittels 12 beginnend – in das Material des Gegenelementes gräbt. Aufgrund der Form des Gewindezahnquerschnitts 12b wird das Material hauptsächlich normal zur Oberfläche des Gewindegangs verdrängt. Durch die sich verändernde Gewindesteigung wird nun der bereits ausgeformte erhabene Gewindegang im Material des Gegenelements durch die nachfolgenden Abschnitte des Gewindes 12a des Befestigungs mittels 12 kontinuierlich in vornehmlich axialer Richtung (Einschraubrichtung) verformt, so dass die voreilenden Abschnitte des Gewindes 12a bereits beim Einschrauben formschlüssig gegen ein entgegengesetztes Herausdrehen des Befestigungsmittels 12 gesperrt werden.
Das Gewinde 12a kann an der Spitze des Befestigungsmittels 12 die minimale oder die maximale Gewindesteigung aufweisen. Die maximale Gewindesteigung an der Spitze unterstützt den anfänglichen Einschraubvorgang, braucht aber nicht zwangsläufig für alle Einlaufgeometrien der Bohrungswand (z. B. Senkung) günstig sein. Ebenso ist es denkbar, dass eine Schraube mit sich verändernder Gewindesteigung auch in Materialien (z. B. Holz oder Kunststoff) ohne Vorbohrung eingesetzt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Festigkeit und damit der Formstabilität des Befestigungsmittels 12 größer als die Festigkeit und Formstabilität des Materials des Gegenelements, in welches das Befestigungsmittel 12 eingebracht wird. Der stützende, umgeformte Materialquerschnitt des Gegenelementes zwischen den Gewindegängen des Befestigungsmittels 12 soll nicht die stoffliche Verbindung zum umgebenden Material verlieren, d. h. weder durch den Einschraubvorgang in axialer Vorschubrichtung des Befestigungsmittels 12 noch in tangentialer Richtung zum Umfang des Befestigungsmittels 12 oder einer resultierenden Richtung aus den am betrachteten Anbindungsbereich lokal und global wirkenden Kräften und Dehnungen abgeschert wird. Die Verbindungsfestigkeit und Verbindungssicherheit der Schraubverbindung hängt bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht mehr von einer Oberflächenreibung zwischen Befestigungsmittel 12 und Sicherungsmittel ab, sondern von den Volumen-Eigenschaften der verwendeten Materialtypen und Materialqualitäten.
Das Befestigungsmittel 12 kann auch eine Mutter sein (in der Art eines Schneideisens), die sich selbstfurchend in das Material eines bolzenartigen Gegenelementes eingräbt.
Das Befestigungselement 12 kann ein Linksgewinde oder ein Rechtsgewinde aufweisen. Das Befestigungselement 12 kann außer der voreilenden Abschnitt (Spitze oder Einlauf) und dem Abschnitt mit sich in axialer Richtung ändernder Gewindesteigung auch einen Abschnitt mit konstanter Gewindesteigung aufweisen, beispielsweise zwischen dem voreilenden Abschnitt und dem Abschnitt mit sich in axialer Richtung ändernder Gewindesteigung.

1: Fahrzeugsitz
3: Sitzteil
4: Lehne
5: Beschlag
6: Übertragungsstange
11: Scheibe
12: Befestigungsmittel
12a: Gewinde
12b: Gewindezahnquerschnitt
12c: Kern
p1: Abstände

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10021404 A1 [0002]
- DE 102006030239 B3 [0002]
- DE 10335869 A1 [0002]
- DE 4436101 A1 [0011]
- DE 10105282 A1 [0011]
- WO 00/44582 A1 [0013]

Claims

Befestigungsmittel, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, das ein Gewinde (12a) mit einem Gewindezahnquerschnitt (12b) und einer Gewindesteigung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezahnquerschnitt (12b) konstant ist und die Gewindesteigung sich in axialer Richtung des Befestigungsmittels (12) ändert.
Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung sich in axialer Richtung kontinuierlich über die Länge des Befestigungsmittels (12) ändert.
Befestigungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindesteigung über die Länge des Befestigungsmittels (12) ständig wächst oder ständig geringer wird.
Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (12) in dem in axialer Richtung voreilenden Abschnitt eine minimale oder maximale Gewindesteigung aufweist.
Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Befestigungsmittel (12) selbstfurchend in das Material eines Gegenelementes (6, 11) eingräbt.
Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (12) als Schraube ausgebildet ist mit einem Kern (12c), auf dem das Gewinde (12a) vorgesehen ist.
Befestigungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (12c) bis auf den in axialer Richtung voreilenden Abschnitt zylindrisch ist.
Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (12) als Mutter ausgebildet ist.
Einstellvorrichtung, umfassend ein Befestigungsmittel (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (12) einen Beschlag (5) auf einer Fahrzeugsitzseite eines Fahrzeugsitzes (1) an einem Übertragungselement (6) in Sitzquerrichtung fixiert, wobei der Beschlag (5) und ein weiterer Beschlag (5) auf der anderen Fahrzeugsitzseite mittels des Übertragungselements (6) miteinander in Wirkverbindung stehen.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lehne des Fahrzeugsitzes (1) mittels der beiden Beschläge (5) an einem Sitzteil (3) angebracht und neigungseinstellbar ist.
Einstellvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (11) mittels des Befestigungsmittels (12) an dem Übertragungselement (6) befestigt ist.
Fahrzeugsitz mit einem Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder mit einer Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11.