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Die
Erfindung bezieht sich auf eine umklappbare Rückenlehne mit einer außerhalb
der Umklappachse angeordneten Vorrichtung zur Lehnenneigungsverstellung,
die sich durch eine ergonomische Anordnung des Betätigungselements
auszeichnet.
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Aus
DE 40 12 860 C2 ist
eine Freischwenkeinrichtung für
eine Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes bekannt, die eine mit der Sitzstruktur verbundene Klappachse
sowie eine dazu parallel und im Abstand verlaufende Achse für einen
schwenkbaren Sperrhebel aufweist, der über eine Lösevorrichtung betätigbar ist.
Darüber
hinaus besitzt die Rückenlehne
eine zur Klappachse beabstandete Verstellachse zur Einstellung der
Lehnenneigung. Mit dieser Verstellachse ist ein sogenannter Taumelantrieb
verbunden, der mit einem Handrad betätigt wird. Jedoch ist das Handrad aus
ergonomischer Sicht nur schlecht betätigbar, da seine Zugänglichkeit
in dem schmalen Spalt zwischen Rückenlehne
und Fahrzeugkarosserie nur eingeschränkt möglich ist.
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Eine
Neigungsverstelleinrichtung für
die Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes mit einem Schrittschaltwerk als Antriebsvorrichtung
beschreibt die
DE 297
10 192 U1 . Unter anderem wird vorgeschlagen, das mit einem
Betätigungshebel
ausgestattete Schrittschaltwerk am Seitenteil des Fahrzeugsitzes in
einer für
die Betätigung
gut zugänglichen
Position anzuordnen. Somit befindet sich die Antriebswelle des Schrittschaltwerks
in einem erheblichen Abstand zur Schwenkachse der Rückenlehne.
Zur Übertragung
der Antriebskraft sind die beiden Achsen über ein flexibles Transmissionselement,
z.B. eine Kette oder einen Zahnriemen, verbunden. Bei dieser Konstruktion
ist es jedoch nicht möglich,
die Rückenlehne zusätzlich umklappar
gemäß dem Konstruktionsprinzip
demäß der in
DE 40 12 860 C2 beschriebenen technischen
Lösung
zu gestalten, da sich der Abstand zwischen der Antriebs- und der
Abtriebswelle beim Umklappen der Rückenlehne ändert.
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Aus
der
DE 35 24 815 A1 ist
auch ein Fahrzeugsitz mit umklappbarer Rückenlehne bekannt Dieser weist
ebenfalls eine derartige Vorrichtung zur Neigungsverstellung der
Sitzlehne auf. Zusätzlich dazu
kann die Lehne umgeklappt werden. Die Schwenkachse zur Einstellung
der Neigung ist dabei gleichzeitig die Umklappachse der Lehne.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit einer,
wie aus der
DE 35 24
815 A1 bekannten, umklappbaren und in ihrer Neigung einstellbaren
Rückenlehne
zu schaffen, der unabhängig
von der Lage der Schwenkachse der Rückenlehne bei der Neigungsverstellung
umklappbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
geben Vorzugsvarianten der Erfindung an.
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Demnach
wird mindestens eine Seite der Schlaufe des Transmissionselements
durch wenigstens ein Führungselement
im Bereich der Umklappachse geführt.
Diese Führung
unterteilt die Schlaufe des Transmissionselementes in einen ortsfesten
und einen mit der Rückenlehne
klappbaren Bereich. Die Abtriebswelle zur Einstellung der Lehnenneigung
ist dabei von der für
das Umklappen der Rückenlehne vorgesehenen
Umklappachse beabstandet und die Antriebswelle der manuellen Verstellvorichtung
ist auf der bezüglich
der Umklappachse gegenüberliegenden
Seite angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die notwendige
Länge der
umlaufenden Schlaufe des flexiblen Transmissionselements in jeder
Lehnenstellung, also auch umgeklappt, etwa gleich lang ist. Je nach
Wahl des Führungsprinzips (kreuzend
oder parallel) und der Bauart des Transmissionselements (z.B. grobgliedrige
Kette oder feinverzahnter Zahnriemen) kann zusätzlich eine Spannvorrichtung sinnvoll
sein, die das Transmissionselement stets straff hält, indem
sich ändernde
Anforderungen an die Länge
des Transmissionselements automatisch ausgeglichen werden.
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Nach
einer ersten Erfindungsvariante wird ein Führungsprinzip mit sich kreuzenden
Seiten des Transmissionselements vorgeschlagen, dessen Kreuzungsachse
möglichst
genau in der Umklappachse der Rückenlehne
liegen sollte. Idealerweise werden beidseitig der Kreuzungsachse
Führungselemente
angeordnet, zwischen denen die sich kreuzenden Seiten des Transmissionselements
geführt sind.
Diese Führungselemente
können
drehfest mit der Umklappachse verbunden sein, so daß sie beim Umklappen
der Rückenlehne
mitschwenken und ihre Relativposition zur Abtriebswelle unverändert beibt. Es
ist aber auch möglich,
die Führungselemente
auf der Umklappachse frei drehbar zu lagern; in diesem Fall richten
sich die Führungselemente
entsprechend dem Kräftegleichgewicht
zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle selbsttätig aus.
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Nach
einer zweiten Erfindungsvariante ist vorgesehen, daß die beiden
gegenläufigen
Seiten des Transmissionselements nebeneinander geführt werden
und in der Nähe
der Umklappachse einen möglichst
geringen Abstand aufeisen sollen; dieser ist vorzugsweise nicht
größer als
das Doppelte des möglichen
kleinsten Umlenkradius des Transmissionselements. Das Maß des möglichen
kleinsten Umlenkradius hängt
hauptsächlich
vom Material und der Bauart des Transmissionselements ab. Eine grobgliedrige,
aus starren Gliedern bestehende Kette erfordert natürlich einen
vergleichsweise größeren Umlenkradius
als ein flacher Zahnriemen aus Kunststoff.
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Bei
Führung
nur einer Seite des Transmissionselements kann als Führung eine
Verlängerung des
als Führungsbolzen
dienenden Lagerbolzens der Umklappachse in Verbindung mit einem
daran befestigten und parallel dazu verlaufenden zweiten Führungsbolzen
dienen, wobei eine Seite der Schlaufe des Transmissionselements
zwischen den Führungsbolzen
geführt
ist. Wenn bei umgeklappter Rückenlehne
die Antriebs- und Abtriebswelle sowie die Umklappachse in etwa auf
einer Linie liegen, kann die Abstützung der anderen Seite des
Transmissionselements vom der äußeren Seite
eines Führungsbolzens übernommen
werden. Anderenfalls ist auch für diese
Seite ein zusätzlicher
Fixierbolzen notwendig.
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Für den Fall,
daß der
Verbindungsarm drehfest mit einem Führungsbolzen verbunden ist,
führt der
andere Führungsbolzen
beim Umklappen der Rückenlehne
eine synchrone Schwenkbewegung um den ersten Führungsbolzen aus. Anderenfalls
sollte die Führung
neben einem zentralen, in der Klappachse angeordneten Führungselement
ein Paar Führungsbolzen
besitzen, die in unmittelbarer Nähe
des Führungselements
vorgesehen sind. Somit werden beide Seiten des Transmissionselements
zwischen Führungsbolzen
gehalten, wobei die gegenläufigen Seiten
des Transmissionselements jeweils zwischen einem Führungsbolzen
und dem zentralen Führungselement
geführt
sind.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
ist eine drehfeste oder drehgelagerte Verbindung des Führungselements
mit zentralen Führungselement
der Umklappachse möglich.
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Sofern
die Sitzkonstruktion einen Deformationsbereich aufweist, der im
Falle eines Heckcrashs eine nach hinten gerichtete Verlagerung der
Rückenlehne
zum Zwecke des Abbaus von Kräften
ermöglichen
soll, kann die Führung
oder ein das Führungselement
tragendes Element mit einer Sollbruchstelle versehen werden, so
daß das
Transmissionselement einem vorgesehenen Deformationsweg nicht entgegenwirkt.
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Als
Antrieb eignen sich besonders die antriebseitigen Getriebeelemente
eines Schrittschaltwerks, das mittels eines Betätigungshebels bedient wird.
Damit die Crashkräfte
nicht vom Schrittschaltwerk aufgenommen werden müssen, sollte die in der Verstellwelle
liegende Abtriebswelle mit einem selbsthemmenden Getriebe, insbesondere
einem Taumelgetriebe, verbunden sein.
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Nach
einer Vorzugsvariante der Erfindung lassen sich die Antriebselemente
des Schrittschaltwerks außer
Eingriff befinden, insbesondere mittels des für die Rückenlehne vorgesehenen Verriegelungsmechanismus,
wenn dieser zum Zwecke der Umklappung der Rückenlehne entriegelt ist. Beispielsweise
kann der Entriegelungshebel des Verriegelungsmechanismus mit den
Antriebselementen des Schrittschaltwerks gekoppelt sein.
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Als
Transmissionselement eignen sich vor allem Varianten mit Formschluß, wie zum
Beispiel eine Kette, ein Zahnriemen oder ein mit Perforationen versehener
Gurt. Grundsätzlich
ist aber auch ein Seil oder dergleichen einsetzbar. Von besonderer Eignung
sind Kugelketten, weil sie Vorteile des Formschlusses und der richtungsunabhängigen Flexibilität eines
Seils in sich vereinigen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 Seitenansicht
des Antriebs- und Schenkbereichs eines Fahrzeugsitzes mit einer
umklappbaren sowie mittels eines Schrittschaltwerks und eines flexiblen
Transmissionselements neigungsverstellbaren Rückenlehne;
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2 vergrößerte Darstellung
der Verstelleinrichtung gemäß 1;
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3 Explosivdarstellung
eines Teils der Verstelleinrichtung gemäß 1;
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4 schematische
Darstellung der Führung
des flexiblen Transmissionselements in drei verschiedenen Positionen
der klappbaren Rückenlehne unter
Verwendung von zwei sitzseitenteilfesten Führungselementen und einem lehnenfesten
Führungselement;
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5 schematische
Darstellung der Führung
des flexiblen Transmissionselements in drei verschiedenen Positionen
der klappbaren Rückenlehne unter
Verwendung von einem zwei Führungsbolzen aufweisenden,
um die Umklappachse schwenkenden Führungselement;
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6 perspektivische
darstellung des Führungselements
von 5.
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7 schmatische
Darstellung eines Transmissionselements mit ungekreuzten Seiten
der geschlossenen Schlaufe, das von einem in der Umklappachse drehbar
gelagerten Führungselement
geführt ist;
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8 schematische
Darstellung eines Transmissionselements mit sich kreuzenden Seiten der
geschlossenen Schlaufe, das von einem in der Umklappachse drehbar
gelagerten Führungselement geführt ist;
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9 Führungselement
zur schwenkbaren Lagerung in der Umklappachse der Rückenlehne.
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In 1 ist
ein Ausschnitt einer schematisierten Seitenansicht eines Kraftfahrzeugsitzes
dargestellt, der eine in ihrem Neigungswinkel manuell einstellbare
sowie um die Achse 12 umklappbare Rückenlehne 1 aufweist.
Zur manuellen Lehnenverstellung sind Antriebselemente eines Schrittschaltwerkes 200 mit
einem Antriebshebel 23 zum Einleiten der Betätigungskraft
und ein Transmissionselement 3 zum Übertragen des Verstellkraft
auf die Abtriebswelle 11 des Lehnengetriebes vorgesehen.
Der Ort der Umklappachse 12 ist hier nur angedeutet, da
der zugehörige
Lagerbolzen (siehe auch 2 und 3) durch
das Führungselement 4 verdeckt
wird. An der Rückenlehne 1 ist
ein Stützarm 10 angeformt,
der über
den in der Lageröffnung 120 abgestützten Lagerbolzen 12 am
Sitzseitenteil 2 angelenkt ist. Somit führt die Abtriebswelle 11 beim
Klappen der Rückenlehne 1 nach
vorn eine konzentrische Schwenkbewegung um die Umklappachse 12 aus.
Dabei verändert sich
der Abstand zwischen der Antriebswelle 20 und der Abtriebswelle 11 erheblich.
Bei dem dargestellten Konstruktionskonzept führt das Vorklappen der Rückenlehne
zu einer Vergrößerung des
Abstandes zwischen den Wellen 11 und 20. Die Anordnung
der Führung
an der Umklappachse 12 verhindert so das Entstehen einer
Lose des Transmissionselementes 3.
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Eine
solche Lose des Transmissionselements 3 wird weitestgehend
dadurch vermieden, daß ein
Führungselement 4 verwendet
wird, welches das Transmissionselement 3 zwischen der Antriebswelle 20 und
der Abtriebswelle 11 möglichst
nahe an der Umklappachse 12 entlang führt. Die Lose muß in jedem
Falle so klein gehalten werden, daß das Transmissionselement 3 nicht
außer
Eingriff mit den Getriebeelementen 11 des Abtriebs 100 oder
den Antriebselementen des Schrittschaltwerkes 200 gerät. Hilfsweise
kann zusätzlich
eine Spannvorrichtung zum Einsatz kommen, die mittels eines vorgespannten
Federelements gegen das Transmissionselement drückt und somit straff hält.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
der
1 bis
4 besteht der manuelle Antrieb
aus den antriebseitigen Getriebeelementen eines Schrittschaltwerks
200,
wie es beispielsweise den Druckschriften
DE 195 27 912 A1 ,
DE 196 53 722 A1 ,
DE 197 20 860 A1 ,
DE 197 25 899 A1 und
DE 198 55 285 A1 beschrieben
ist, wobei das letzte Getriebelement des Schrittschaltwerks kraftübertragend
mit dem Transmissionselement in Verbindung steht. In der aufrechten
Gebrauchsposition des Sitzes wird das Transmissionselement
3,
z.B. eine Kette, mit seinen beiden Seiten
31,
32 von
den Führungsbolzen
41a,
42a in Richtung
der Abtriebswelle
11, auf der das Abtriebsritzel
110 lagert,
umgelenkt. Die geometrische Achse
12 der Umklappachse verläuft zwischen
den Achsen
41,
42 der Führungsbolzen
41a,
42a,
so daß die
zwischen den Führungsbolzen
41a,
42a geführte Seite
32 der
Schlaufe des Transmissionselements
3 von der Umklappachse
12 praktisch
nicht beabstandet ist. Die andere Seite
32 des Transmissionselements
3 wird
an der Außenseite
des Führungbolzens
41a herumgeführt.
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Das
Führungselement 4 besteht
aus einem Befestigungsarm 40b, der über die Befestigungsstelle 22 mit
dem Gehäuse 21 beziehungsweise
dem Sitzseitenteil 2 verbunden ist und die Führungsbolzen 41a, 42a auf
den Achsen 41, 42 trägt. Ein Verbindungsarm 40a verbindet
die gegenüberliegenden Seiten
der Führungsbolzen 41a, 42a,
was zu einer erhöhten
mechanischen Stabilität
führt.
Auf der Außenseite
des Bereichs 31 des Transmissionselements 3 ist
ein Führungszapfen 11a angeordnet,
der auf einer mit dem Stützarm 10 fest
verbundenen Grundplatte 10a derart angeordnet ist, daß beim Vorklappen
der Rückenlehne 1 der
Führungszapfen 11a die
Seite 31 des Transmissionselements 3 in Richtung
der Verbindungsachse der Welle 20 und der Achse 41 drückt und
dadurch die beim Umklappen der Rückenlehne 1 an
der Seite 31 entstehende Lose kompensiert.
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4 zeigt
den beschriebenen Ablauf in drei Phasen, wobei die relative Lage
der Abtriebswelle 11 der Gebrauchsposition der Rückenlehne 1,
wie sie in 1 dargestellt ist, entspricht.
In dieser Position übt der
Führungszapfen 11a noch
keinen Druck auf das Transmissionselement 3 aus. Bei vollständig umgeklappter
Rückenlehne 1 mit
der relativen Lage der Abtriebswelle 11'' duckt
der Führungszapfen
die Seite 31 des Transmissionselements 3 weit
in Richtung der gegenläufigen
Seite 32. Beim Zurückklappen
der Rückenlehne 1 wird
der damit verbundene Führungszapfen 11a im
gleichen Maße
zurückgeschwenkt, wobei
die abtriebseitigen Bereiche des Transmissionselements 3 um
die bezüglich
des Sitzseitenteils 2 ortsfesten Führungsbolzen 41, 42 herumgelegt
werden.
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5 zeigt
in Analogie zu dem voranbeschriebenen Ausführungsbeispiel drei Phasen
einer Lehnenumklappung mit einem Führungselement 4, das
mit seiner Achse 41 schwenkbar in der Umklappaches 12 lagert
und perspektivisch in 6 dargestellt ist. Demnach ist
ein zweiter Führungsbolzen 42a vorgesehen,
der in der Achse 42 von den Verbindungsarmen 40a, 40b gehalten
wird. Zwischen den Führungsbolzen 41, 42 wird
die eine Seite 32 des Transmissionselements 3 geführt, während sich
die andere Seite 31 auf der Außenseite des des Führungsbolzens
abstützen
kann.
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In
der Gebrauchsposition der Rückenlehne 1 mit
der relativen Position der Abtriebswelle 11 befindet sich
die Achse 42 des Führungselements 4 in
einer solchen Position, daß die
Umschlingung der Führungsbolzen 41a, 42a durch
das Transmissionselement 3 größer ist als bei der umgekleppten
Rückenlehne.
Beim Umklappen der Rückenlehne 1 verringern
sich die Umschlingungswinkel an den Führungsbolzen 41a, 42a,
so daß eine
Lose entsteht, die jedoch so ausreichend gering ist, daß die Funktionalität der Antriebselemente
des Schrittschaltwerkes 200 in der Gebrauchsposition der
Rückenlehne 1 nicht
gefährdet
ist.
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Sollte
die Lose dennoch ein solches Maß erreichen,
daß beispielsweise
die Formschlußelemente
(z.B. Zähne
eines Zahnriemens) des Transmissionselements mit den Formschlußelementen
der Antriebselemente des Schrittschaltwerkes 200 oder Abtriebs 100 nicht
im Eingriff bleiben, so kann auf eine einfache Spannvorrichtung
zurückgegriffen
werden, die die entstehende Lose permanent ausgleicht.
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Ein
Beispiel hierfür
zeigt die schematische Darstellung von 7, dessen
Spannvorrichtung 5 aus einer gegen die Seite 32 des
Transmissionselements 3 federelastisch vorgespannten Rolle 51 besteht.
Die Rolle 51 lagert an einem schwenkbar am Sitzseitenteil 2 angelenkten
Hebelarm 53. In der Schwenkachse 52 ist eine Drehfeder 54 angeordnet, deren
eines Federende 54a sich am Sitzseitenteil 2 und
das andere Federende 54b sich in Spannrichtung am Hebelarm 53 abstützt. Zur
Umlenkung des Transmissionselements 3 wurde für dieses
Ausführungsbeispiel
ein aus zwei Führungsbolzen 41a, 42a bestehendes
Führungselement
gewählt,
das die Führungsbolzen 41a, 42a über eine
gemeinsame (nicht dargestellte Basis) verbindet und über einen Drehzapfen
oder dergleichen mit der Umklappachse 12 frei schwenkbar
in Verbindung steht.
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8 zeigt
eine Erfindungsvariante mit sich kreuzenden Seiten 31, 32 des
Transmissionselements 3, wobei sich die Kreuzungsachse
weitestgehend mit der Umklappachse 12 deckt und die beide Seiten 31, 32 des
Transmissionselements 3 zwischen zwei frei schwenkbaren,
in der Umklappachse 12 gelagerten Führungsbolzen 41a, 42a geführt sind. Als
Transmissionselement 3 hierfür eignet sich insbesondere
eine Kugelkette, weil diese keine bevorzugte Umlenkrichtung aufweist.
Im Kreuzungsbereich der Seiten 31, 32 ist ein
(nicht dargestelltes) Distanzelement vorzusehen, das ein Ineinandergreifen
der Formschlußelemente
des Transmissionselements 3 verhindert. Da durch die Kreuzung
der Seiten 31, 32 eine Umkehr der Antriebsrichtung
erfolgt ist es aus Gründen
der Ergonomie von Vorteil, im Abtrieb 100 bzw. dem entsprechenden
Getriebe oder in den Antriebselementen des Schrittschaltwerkes 200 eine Drehrichtungsumkehr
vorzusehen, so daß die
Betätigungsrichtung
des Antriebshebels 23 mit der Richtung der Stellbewegung
der Rückenlehne 1 übereinstimmt.
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9 zeigt
eine weitere Variante eines Führungselements,
das über
einen Verbindungszapfen 410 frei schwenkbar in der Umklappachse 12 der
Rückenlehne 1 lagern
soll. Es besteht im wesentlichen aus einem mittleren, der Umklappachse 12 zugeordneten
Führungsbolzen 400 und
dazu beidseitig beabstandete, parallel verlaufende Führungsbolzen 41''a und 42''a,
die über
zwei Verbindungsarme 40''a, 40''b am zentralen Führungsbolzen 400 festgelegt sind.
Bei dieser Konstruktionsvariante werden beide Seiten 31, 32 des
Transmissionselements 3 in jeder Position der Rückenlehne
definiert geführt;
ein Abheben einer Seite des Transmissionselements 3 von der äußeren Seite
des betreffenden Führungsbolzens
ist nicht möglich
(vergleiche 2).
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- 1
- Rückenlehne
- 10
- Stützarm
- 10a
- Grundplatte
- 10aa
- Befestigungsöffnungen
- 11
- Abtriebswelle
der Lehnenneigungsverstellung
- 11'
- Abtriebswelle
der Lehnenneigungsverstellung
- 11''
- Abtriebwelle
der Lehnenneigungsverstellung
- 11a
- Führungszapfen
- 11''a
- Führungszapfen
- 12
- Umklappachse,
Lagerbolzen
- 100
- Abtrieb
- 110
- Abtriebsritzel
- 120
- Lageröffnung
- 2
- Sitzseitenteil
- 20
- Antriebswelle
- 21
- Lagerdeckel,
Gehäuse
- 22
- Befestigungsstelle
- 23
- Antriebshebel
- 200
- Antriebselemente
des Schrittschaltwerks
- 3
- flexibles
Transmissionselement
- 31
- Seite
der Schlaufe des Transmissionselements
- 32
- Seite
der Schlaufe des Transmissionselements
- 4
- Führungselement
- 40a
- Verbindungsarm
- 40''a
- Verbindungsarm
- 40''b
- Verbindungsarm
- 40b
- Befestigungsarm
- 41
- Führungsaches
- 41a
- Führungsbolzen
- 41'a
- Führungsbolzen
- 41''a
- Führungsbolzen
- 42
- Führungsachse
- 42'
- Führungsbolzen
- 42''
- Führungsbolzen
- 42'''
- Führungsbolzen
- 42a
- Führungsbolzen
- 42'a
- Führungsbolzen
- 42''a
- Führungsbolzen
- 400
- Führungsbolzen
- 410
- Verbindungszapfen
- 5
- Spannvorrichtung
- 50
- Drehachse
- 51
- Rolle
- 52
- Schwenkachse
- 53
- Hebelarm
- 54
- Drehfeder
- 54a
- Federende
- 54b
- Federende