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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz-Unterbau für einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens.
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STAND DER TECHNIK
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Fahrzeugsitze verfügen über einen an einem Fahrzeugboden abgestützten oder gehaltenen Fahrzeugsitz-Unterbau, der
- - einen Sitzpolsterrahmen ausbildet oder hält und/oder
- - ein Scharnier zwischen dem Sitzpolsterrahmen und einer Rückenlehne ausbildet oder hält und/oder
- - die Rückenlehne ausbildet oder hält und/oder
- - Komponenten des Fahrzeugsitzes wie Stellmotoren, Belüftungsaggregate, Heizeinrichtungen hält und aufnimmt.
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Der Fahrzeugsitz-Unterbau ermöglicht des Weiteren eine Verschiebung des Fahrzeugsitzes, um eine Anpassung der Position des Fahrzeugsitzes in Längsrichtung des Fahrzeugs nach Wunsch des Benutzers und dessen Größe zu ermöglichen. Des Weiteren verfügt ein Fahrzeugsitz-Unterbau über eine Höhenverstelleinrichtung, über welche eine Verstellung der Höhe des Sitzpolsters zwecks Anpassung an unterschiedliche Größen des Benutzers möglich ist. Hierbei kann die Höhenverstelleinrichtung manuell oder elektromotorisch betätigt sein. Für die Betätigung der Höhenverstelleinrichtung muss der Motor oder der Benutzer beträchtliche Kräfte aufbringen, die je nach Kinematik der Höhenverstelleinrichtung und des Fahrzeugsitz-Unterbaus mit zunehmender Höhe des Sitzrahmenteils größer werden können. Erfolgt eine Vergrößerung der Höhe durch die Höhenverstelleinrichtung, wenn der Benutzer auf dem Fahrzeugsitz sitzt, muss die Höhenverstelleinrichtung große Kräfte aufbringen, um gemeinsam mit dem Sitzrahmenteil auch den Benutzer anzuheben.
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Es ist bekannt, dass eine Unterstützungsfeder in dem Fahrzeugsitz-Unterbau Einsatz findet, die das Sitzrahmenteil mittelbar in Richtung einer Vergrößerung der Höhe des Sitzrahmenteils beaufschlagt, womit das erforderliche Antriebsmoment eines Stellmotors zur Vergrößerung der Höhe des Sitzrahmenteils oder eine manuell von dem Benutzer aufzubringende Kraft zur Erhöhung der Höhe des Sitzrahmenteils verringert werden kann. Üblicherweise ist eine derartige Unterstützungsfeder als Torsionsfeder ausgebildet und in das Innere eines Querrohrs des Fahrzeugsitz-Unterbaus integriert. Ein als Schenkel der Torsionsfeder ausgebildeter Federfußpunkt der Unterstützungsfeder beaufschlagt dann eine Schwinge in Richtung einer Vergrößerung der Höhe des Sitzrahmenteils. Der für die Torsionsfeder erforderliche Bauraum führt aber zu unerwünschten Einschränkungen, wenn in das Querrohr eine Spanneinrichtung für einen Sicherheitsgurt integriert werden soll, kleine Gesamtbauabmessungen erzielt werden sollen und der Bauraum im Fußraum oder unterhalb des Fahrzeugsitzes begrenzt ist. Andererseits ergibt sich die Anforderung eines großen Betriebsbereichs der Torsionsfeder, wenn der Fahrzeugsitz sowohl mit einer Höhenverstelleinrichtung als auch einer Funktion zum Klappen des Sitzes ausgestattet ist.
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Darüber hinaus sind nicht gattungsgemäße Federungen bekannt, mittels welchen eine Sitzschale des Fahrzeugssitzes federnd abgestützt werden kann, um auf das Fahrzeug wegen Unebenheiten ausgeübte Stöße von dem auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Benutzer abzufedern:
- DE 195 32 259 A1 offenbart einen höhenverstellbaren Fahrzeugsitz, bei dem an einer Oberschiene eine vordere und hintere Schwinge angelenkt sind. In dem der Oberschiene abgewandten Endbereich ist an den beiden Schwingen ein als Koppelstange ausgebildetes Strukturelement angelenkt, dessen Höhe zur Höhenverstellung durch Verschwenkung der Schwingen veränderbar ist. Eine Sitzschale ist über eine Feder an der Koppelstange abgestützt. Die Feder ist dabei als Blattfeder aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff ausgebildet. Die wirksame Länge der Blattfeder und damit die Steifigkeit derselben kann verändert werden, um eine komfortable Abstützung unabhängig von dem Gewicht des Benutzers des Fahrzeugsitzes zu ermöglichen. Möglich ist dabei, dass die Veränderung der wirksamen Länge der Blattfeder kinematisch gekoppelt ist an die Höheneinstellung oder die Längseinstellung des Fahrzeugsitzes, so dass unter der Annahme, dass ein größerer Benutzer des Fahrzeugsitzes auch ein größeres Gewicht hat, eine indirekte Anpassung der Steifigkeit der Blattfeder an das Gewicht des Benutzers erfolgt. Möglich ist aber auch, dass das Gewicht des Benutzers des Fahrzeugsitzes über eine Messvorrichtung erfasst wird und eine elektromotorische Verstellung der wirksamen Länge der Blattfeder erfolgt.
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EP 1 195 289 B1 schlägt vor, ein oberes, als Oberplatte ausgebildetes Strukturelement des Fahrzeugsitzes über eine Federung elastisch gegenüber einem unteren, als Unterplatte ausgebildeten Strukturelement des Fahrzeugsitzes abzustützen. Für die elastische Abstützung findet eine Feder Einsatz, die aus zwei gekrümmten Blattfedern besteht. Die beiden gekrümmten Blattfedern bilden in grober Näherung eine Ellipse, wobei die Kontur jeder Blattfeder der Hälfte der Ellipse bei Teilung entlang der längeren Achse der Ellipse entspricht und die beiden Blattfedern in ihren beiden Endbereichen über Schwenkbolzen miteinander gekoppelt sind. Im Bereich der kürzeren Achse der Ellipse ist die obere Blattfeder mit der Unterseite der Oberplatte verschraubt. Die untere Blattfeder stützt sich im Bereich der kürzeren Achse der Ellipse an der Oberseite der Unterplatte ab. Um eine Verstellung der Federkonstanten der Federung zu gewährleisten, werden die Randbedingungen der Einspannung der oberen Blattfeder an der Oberplatte dadurch verändert, dass zusätzlich zu der Verschraubung der oberen Blattfeder mit der Oberplatte die obere Blattfeder beabstandet in Längsrichtung der Blattfeder auf beiden Seiten der Verschraubung durch Schieber abgestützt ist. Über eine Einstelleinrichtung können die Schieber in Längsrichtung der Blattfeder aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, womit einerseits eine Veränderung der Einspannlänge und damit der Veränderung der Federkonstante der oberen Blattfeder möglich ist und andererseits auch eine Durchbiegung des Bereichs zwischen den beiden Schiebern verändert werden kann. Über die Einstelleinrichtung kann die Federkonstante der Federung an das Gewicht des Benutzers des Fahrzeugsitzes angepasst werden.
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Auch
US 10,017,082 B2 ,
FR 3 058 953 B1 und
FR 3 076 500 A1 offenbaren die gefederte Abstützung eines Sitzaufbaus, um Stöße oder Vibrationen zu absorbieren, die auf einen Piloten oder Fahrer übertragen werden können, beispielsweise im Bereich von Lastkraftwagen, Booten oder Militärfahrzeugen.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz-Unterbau mit einer alternativen Ausgestaltung und/oder Integration der Unterstützungsfeder vorzuschlagen.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Schutzansprüchen zu entnehmen.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung schlägt einen Fahrzeugsitz-Unterbau vor, der zwei Strukturelemente, nämlich eine Oberschiene und ein Sitzrahmenteil aufweist. Die Oberschiene ist dabei in Längsrichtung verstellbar an einer Unterschiene geführt, womit eine Längsverstellung des Fahrzeugsitzes ermöglicht wird. Hingegen dient das Sitzrahmenteil der Bildung des Sitzrahmens, an dem dann das Sitzpolster, die eingangs genannten Komponenten, das Scharnier zwischen Sitzrahmen und Rückenlehnenrahmen und die Rückenlehne gehalten sein können. Die Oberschiene und das Sitzrahmenteil sind (vorzugsweise in ihren Endbereichen) über eine vordere Schwinge und eine hintere Schwinge miteinander verbunden, womit eine Viergelenkkette gebildet ist.
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Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz-Unterbau verfügt des Weiteren über eine Höhenverstelleinrichtung. Über die Höhenverstelleinrichtung kann eine Verschwenkung der Schwingen und eine Veränderung der Höhe des Sitzrahmenteils über der Oberschiene herbeigeführt werden und somit auch eine Veränderung der Höhe des Sitzpolsters herbeigeführt werden. Die Höhenverstelleinrichtung kann dabei manuell oder über einen elektrischen Stellmotor betätigt werden, wozu beliebige Getriebeelemente zur Übersetzung der Kräfte und der Bewegungen Einsatz finden können. Des Weiteren ist über die Höhenverstelleinrichtung die Höhe des Sitzrahmenteils über der Oberschiene sicherbar. Dies kann beispielsweise über eine Verrastung oder eine Verriegelung oder die dauerhafte Erzeugung einer hinreichenden Haltekraft durch einen Stellmotor erfolgen.
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In dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz-Unterbau beaufschlagt die Unterstützungsfeder die Viergelenkkette in Richtung einer Vergrößerung der Höhe des Sitzrahmenteils über der Querschiene. Erfindungsgemäß weist die Unterstützungsfeder eine Feder auf, die mit einem Federabstützpunkt an der Oberschiene abgestützt ist und mit dem anderen Federabstützpunkt an dem Sitzrahmenteil abgestützt ist. Erfindungsgemäß wirkt damit die Feder nicht auf die Schwinge ein, sondern diese wirkt unmittelbar zwischen Oberschiene und Sitzrahmenteil.
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Für die Ausgestaltung der Feder gibt es vielfältige Möglichkeiten, wobei vorzugsweise die Feder nicht als Torsionsfeder ausgebildet ist. Die Feder kann beispielsweise als Elastomerkörper-Feder ausgebildet sein, als Spiral-Druckfeder u. ä. Die Feder ist in Höhenrichtung verformbar und erzeugt je nach Verformung in Höhenrichtung eine Unterstützungs- und/oder Rückstellkraft.
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Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung ist die Feder als Blattfeder ausgebildet. Bei einer Blattfeder handelt es sich um ein „Standard-Bauelement“, welches zu geringen Kosten bereitgestellt werden kann und mittels bekannter Verfahren dimensioniert werden kann hinsichtlich der Federkennlinie, der Auslenkungen und der erforderlichen Kräfte. Die Anpassung der Federkennlinie der Feder ist auf einfache Weise durch Wahl des Materials und dessen Steifigkeit, des Querschnitts und des Querschnittsverlaufs und der Länge der Blattfeder vorgebbar. Möglich ist auch, dass die Blattfeder mehrere übereinander geschichtete Blattfederelemente aufweist, die unterschiedliche Längen haben können und/oder unterschiedliche Querschnitte oder Querschnittsverläufe oder Materialien mit unterschiedlichen Steifigkeiten.
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Im Rahmen der Erfindung kann eine beliebige Befestigung der Blattfeder an dem Sitzrahmenteil und/oder der Oberschiene erfolgen. Möglich ist beispielsweise, dass ein Endbereich der Blattfeder an dem Sitzrahmenteil [oder für eine alternative Ausgestaltung an der Oberschiene] befestigt ist, während der andere Endbereich lose an der Oberschiene anliegt oder an der Oberschiene befestigt ist [bzw. für die alternative Ausgestaltung lose an dem Sitzrahmenteil anliegt oder an dem Sitzrahmenteil befestigt ist]. Ist die Blattfeder in einem Endbereich lose abgestützt, kann hier eine Gleitbewegung erfolgen, um beispielsweise auch eine Längsverschiebung des Sitzrahmenteils gegenüber der Oberschiene während einer Verstellung der Höhe zu ermöglichen. In diesem Fall wird die Blattfeder vorrangig auf Biegung durch die Kontaktkraft beaufschlagt, die im Endbereich der Blattfeder von dem Strukturelement aufgebracht wird. Sind hingegen beide Endbereiche oder Federabstützpunkte der Blattfeder an dem zugeordneten Strukturelement befestigt, ergibt sich eine komplexe Biegebeanspruchung der Blattfeder.
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Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung ist die Blattfeder zwischen den Endbereichen (insbesondere mittig in Längsrichtung der Blattfeder oder im Bereich von 30 % bis 70 % oder 40 % bis 60 % der Längserstreckung der Blattfeder) an einem ersten Strukturelement (also für eine erste Alternative an dem Sitzrahmenteil und für eine zweite Alternative an der Oberschiene) befestigt, was im einfachsten Fall durch Verschrauben mit dem Strukturelement erfolgen kann. Hingegen ist die Blattfeder in beiden Endbereichen an dem anderen Strukturelement (also für die erste Alternative an der Oberschiene und für die zweite Alternative an dem Sitzrahmenteil) abgestützt, was durch lose Anlage oder vorgespannte Anpressung erfolgen kann oder mittels einer Anlenkung oder einer Befestigung. In diesem Fall kann eine Blattfeder in den beiden Blattfederteilen auf beiden Seiten der mittigen Befestigung an dem ersten Strukturelement zwei Unterstützungskräfte erzeugen, die als Kräftepaar zwischen der Oberschiene und dem Sitzrahmenteil wirken, was unter Umständen für die Kraftübertragung und Kraftentfaltung für das Abstützen des Sitzrahmenteils und die Höhenverstellung vorteilhaft ist. Andererseits wird dann die Unterstützungskraft aufgeteilt auf die beiden Blattfederteile, die dann unter Umständen lediglich jeweils einen Teil der Unterstützungskraft aufbringen müssen.
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Im Rahmen der Erfindung kann die Feder über den gesamten Verstellbereich der Höhenverstelleinrichtung wirken, wobei in der höchsten Stellung die Unterstützungskraft gerade Null sein kann oder sich in der höchsten Stellung infolge einer Vorspannung der Feder bereits eine von Null verschiedene Unterstützungskraft ergibt. Die Unterstützungskraft vergrößert sich dann entsprechend der Federkennlinie der Feder mit einer Verringerung der Höhe des Sitzrahmenteils über der Oberschiene.
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Für einen anderen Vorschlag der Erfindung ist die Feder in einem ersten Höhenbereich beabstandet von einem der Strukturelemente angeordnet, so dass die Feder keine Unterstützungskraft erzeugt. Im Übergang von dem ersten Höhenbereich zu einem zweiten Höhenbereich mit Höhen, die kleiner sind als die Höhen des ersten Höhenbereichs, kommt die Feder dann zur Anlage an das Strukturelement. Schließlich wird die Feder in dem zweiten Höhenbereich mit einer Verringerung der Höhe zunehmend beaufschlagt, womit sich dann auch eine sich vergrößernde Unterstützungskraft ergibt, wenn von einer Höhe innerhalb des zweiten Höhenbereichs eine Vergrößerung der Höhe gewünscht ist.
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Um eine ungleichmäßige Beanspruchung der Feder infolge der wirksamen Kontaktbedingungen eines Federabstützpunktes mit einem Strukturelement zu vermeiden und/oder unerwünschte Gleitgeräusche zu vermeiden, kann für einen Vorschlag der Erfindung die Feder im Kontaktbereich mit mindestens einem Strukturelement ein Gleitelement oder eine Gleitbeschichtung aufweisen. Um lediglich einige die Erfindung nicht beschränkende Beispiele zu nennen, kann das Gleitelement als Gleitlager ausgebildet sein. Insbesondere für den Fall, dass die Feder in dem Kontaktbereich lose an dem Strukturelement anliegt, können/kann die Feder und/oder das Strukturelement in dem Kontaktbereich eine Gleitbeschichtung, beispielsweise aus einem gut gleitenden Kunststoff, aufweisen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann eine Feder der zuvor erläuterten Art vorhanden sein oder es können mehrere derartige Federn vorhanden sein oder die erläuterte Feder kann kumulativen Einsatz finden mit weiteren, anderweitig ausgebildeten Unterstützungsfedern. Vorzugsweise weist in dem Fahrzeugsitz-Unterbau ein Querrohr des Fahrzeugsitz-Unterbaus keine Torsionsfeder auf. In diesem Fall kann im Bereich des Querrohrs (innerhalb desselben oder außerhalb desselben) eine Sicherheitsgurt-Spanneinrichtung angeordnet sein.
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Vorzugsweise sind in dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz-Unterbau auf beiden lateralen Seiten zwei Viergelenkketten angeordnet. In den Viergelenkketten ist dann jeweils eine Feder zwischen einer Oberschiene und einem Sitzrahmenteil der Viergelenkkette angeordnet. Es erfolgt somit eine symmetrische Abstützung des mit den beiden Sitzrahmenteilen gebildeten Sitzrahmens an den Oberschienen und damit dem Fahrzeugboden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.
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Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts- nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Gebrauchsmusters gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Schutzansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Schutzansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Schutzansprüche des eingetragenen Gebrauchsmusters gilt.
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Die in den Schutzansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
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Die in den Schutzansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Schutzansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Schutzansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt einen Fahrzeugsitz-Unterbau in einem stark schematisierten mechanischen Ersatzschaltbild.
- 2 bis 5 zeigen eine erste Ausgestaltung eines Fahrzeugsitz-Unterbaus, wobei 2 den Fahrzeugsitz-Unterbau in der größten Höhe zeigt, 3 den Fahrzeugsitz-Unterbau in einer mittleren Höhe zeigt, 4 den Fahrzeugsitz-Unterbau in einer niedrigsten Höhe zeigt und 5 einen Schnitt V-V durch den Fahrzeugsitz-Unterbau gemäß 4 zeigt.
- 6 bis 8 zeigen eine zweite Ausgestaltung des Fahrzeugsitz-Unterbaus, wobei 6 den Fahrzeugsitz-Unterbau in der größten Höhe zeigt, 7 den Fahrzeugsitz-Unterbau in einer mittleren Höhe zeigt und 8 den Fahrzeugsitz-Unterbau in der niedrigsten Höhe zeigt.
- 9 zeigt eine als Blattfeder ausgebildete Feder, die als Unterstützungsfeder eingesetzt werden kann.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt stark schematisiert einen Fahrzeugsitz-Unterbau 1 eines Fahrzeugsitzes. An dem Fahrzeugsitz-Unterbau 1 sind ein Sitzpolster, Komponenten und Aggregate des Fahrzeugsitzes, ein Schwenklager zwischen Sitzrahmen und Rückenlehnenrahmen und/oder die Rückenlehne gehalten.
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Der Fahrzeugsitz-Unterbau 1 verfügt über eine Oberschiene 2, die in Längsrichtung des Fahrzeugs gegenüber einer Unterschiene 35, die an dem Fahrzeugboden befestigt ist, verschieblich ist. Diese Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes kann elektromotorisch oder manuell in an sich bekannter Weise herbeigeführt werden.
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Des Weiteren verfügt der Fahrzeugsitz-Unterbau 1 über ein Sitzrahmenteil 3, welches hinsichtlich der Höhe verstellbare Bauelemente des Kraftfahrzeugsitzes und insbesondere ein Sitzpolster trägt. Eine vordere Schwinge 4 ist in einem Endbereich in einem Schwenklager 5 an der Oberschiene 2 angelenkt, während der andere Endbereich der vorderen Schwinge 4 in einem Schwenklager 6 an dem Sitzrahmenteil 3 angelenkt ist. Entsprechend ist eine hintere Schwinge 7 in ihren Endbereichen über Schwenklager 8, 9 an der Oberschiene 2 bzw. dem Sitzrahmenteil 3 angelenkt. Die Oberschiene 2, das Sitzrahmenteil 3 und die Schwingen 4, 7 bilden infolge der Verbindung mittels der Schwenklager 5, 6, 8, 9 eine Viergelenkkette 10.
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Über eine Höhenverstelleinrichtung 11 kann eine Verschwenkung der Schwingen 4, 7 erfolgen. Entsprechend der Kinematik der Viergelenkkette 10 korrelieren Verschwenkungen 13, 14 der Schwingen 4, 7 mit einer Höhenveränderung 15 der Höhe 12 des Sitzrahmenteils 3 über der Oberschiene 2.
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Die Höhenverstelleinrichtung 11 ist in 1 lediglich schematisch dargestellt. Diese kann entsprechend 1 ein Schwenkmoment auf eine der Schwingen 4, 7 aufbringen. Möglich ist aber auch, dass die Höhenverstelleinrichtung 11 auf das Sitzrahmenteil 3 einwirkt. Neben der Erzeugung der Verschwenkungen 13, 14 und der dadurch hervorgerufenen Höhenveränderung 15 dient die Höhenverstelleinrichtung 11 der Beibehaltung und Sicherung einer einmal durch Betätigung der Höhenverstelleinrichtung 11 herbeigeführten Höhe 12. In 1 ist die Höhenverstelleinrichtung 11 schematisch als singuläre Baueinheit dargestellt. Es ist aber auch möglich, dass die Höhenverstelleinrichtung 11 mehrere, unter Umständen verteilt angeordnete und an unterschiedlichen Stellen der Viergelenkkette 10 angreifenden Baugruppen aufweist. Beispielsweise kann eine Sicherung einer einmal herbeigeführten Höhe durch eine Baugruppe erfolgen, die unabhängig von dem Stellmotor ausgebildet ist und auch beabstandet von dieser angeordnet sein kann.
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Erfindungsgemäß wirkt zwischen der Oberschiene 2 und dem Sitzrahmenteil 3 eine Unterstützungsfeder 16, die eine Feder 17 aufweist. Für das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Feder 17 eine Blattfeder 18.
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Die Blattfeder 18 ist gekrümmt, wobei die Krümmung der Blattfeder 18 mit einer Verringerung der Höhe 12 unter Erhöhung der Vorspannung der Blattfeder 18 größer wird. Die Blattfeder 18 verfügt über hier gleich große und gleich ausgebildete Blattfederteile 19, 20. In der Mitte der Blattfeder 18, also im Übergangsbereich zwischen den Blattfederteilen 19, 20, liegt die Blattfeder 18 an der Unterseite des Sitzrahmenteils 3 an, wobei über die Kontaktfläche die von der Blattfeder 18 bereitgestellte Unterstützungskraft übertragen wird. Der außenliegende Endbereich des Blattfederteils 19 ist über ein Loslager 21 an der Oberschiene 2 abgestützt. Das Loslager 21 ermöglicht einen Verschiebe-Freiheitsgrad dieses Endbereichs gegenüber der Oberschiene 2 in Längsrichtung, aber überträgt eine Abstützkraft in Höhenrichtung. Der außenliegende Endbereich des Blattfederteils 20 ist über ein Festlager 22 an der Oberschiene 2 angelenkt. Das Festlager 22 ermöglicht eine Verschwenkung der Blattfeder 18 gegenüber der Oberschiene 2 um eine Schwenkachse, die vertikal zur Erstreckungsebene der Viergelenkkette 10 und vertikal zur Zeichenebene gemäß 1 orientiert ist, aber stellt keinen Verschiebe-Freiheitsgrad in dieser Ebene bereit. Verschwenkungen 13, 14 und eine Höhenveränderung 15 zur Verringerung der Höhe 12 führen dazu, dass die Blattfeder 18 an der Kontaktstelle mit dem Sitzrahmenteil 3 heruntergedrückt wird, womit die Spannung in der Blattfeder 18 und die hierdurch erzeugte Unterstützungskraft erhöht wird, die Krümmung der Blattfeder 18 verringert wird und eine Verschiebung 23 des Loslagers 21 und damit des Endbereichs des Blattfederteils 19 erfolgt. Die in der derart gespannten Blattfeder 18 gespeicherte Energie kann genutzt werden, um bei einer Vergrößerung der Höhe 12 durch die Höhenverstelleinrichtung 11 die Stellbewegung zu unterstützen.
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Die Blattfederteile 19, 20 verfügen jeweils über Federabstützpunkte 24, 25, die in den Figuren durch den ergänzenden Buchstaben a, b voneinander unterschieden sind und bei denen es sich um Federfußpunkte handeln kann. Hierbei ist ein Federabstützpunkt keine geometrischer Punkt, sondern eine Bereich oder eine Fläche, über den oder die die Abstützung der Feder erfolgt.
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Der Federabstützpunkt 24a des Blattfederteils 19 ist über das Loslager 21 an der Oberschiene 2 abgestützt, während der Federabstützpunkt 25a des Blattfederteils 19 über den Kontaktbereich 26 an dem Sitzrahmenteil 3 abgestützt ist. Entsprechend ist der Federabstützpunkt 24b des Blattfederteils 20 über das Festlager 22 an der Oberschiene 2 abgestützt, während der andere Federabstützpunkt 25b des Blattfederteils 20 über den Kontaktbereich 26 an dem Sitzrahmenteil 3 abgestützt ist.
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2 bis 5 zeigen den Fahrzeugsitz-Unterbau 1 gemäß 1 in konstruktiver Ausgestaltung. Für eine große Höhe 12 des Fahrzeugsitz-Unterbaus 1 gemäß 2 bildet die Blattfeder 18 keinen Kontaktbereich 26 mit der Oberschiene 2 aus. Die Blattfeder 18 verfügt infolge des Abstands der Oberschiene 2 über keine Vorspannung und die in 2 dargestellte Ausgangskontur.
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Anstelle des Festlagers 22 ist in diesem Fall als Verschraubung oder Verschweißung oder anderweitige feste Verbindung der Blattfeder 18 mit der Oberschiene 2 vorgesehen. In diesem Fall ist somit der Federabstützpunkt 24b des Blattfederteils 20 nicht über das Festlager 22 an der Oberschiene 2 angelenkt, sondern vielmehr über eine feste Einspannung 33 mit der Oberschiene 2 verbunden. Hingegen ist der Federabstützpunkt 24a des Blattfederteils 19 über ein Loslager 21 an der Oberschiene 2 abgestützt, wobei dieses Loslager als beliebige Linearführung, als Gleitschuh u. ä. ausgebildet sein kann. Abweichend zu 1 kann hier aber auch ein Moment von dem Loslager 21 aufgenommen werden.
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In einer mittleren Höhe 12, die in 3 dargestellt ist, kommt das Sitzrahmenteil 3 in dem Kontaktbereich 26 zur Anlage an die Blattfeder 18. Für die Ermöglichung einer Gleitbewegung in dem Kontaktbereich 26 ist in dem Kontaktbereich 26 an dem Sitzrahmenteil 3 und/oder der Blattfeder 18 ein Gleitelement 27 oder eine Gleitbeschichtung 28, insbesondere aus Kunststoff, vorgesehen.
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Mit Verringerung der Höhe 12 (vgl. 4) erfolgt in einem Teilverstellweg die zunehmende Beaufschlagung der Blattfeder 18 mit einer Verringerung der Krümmung derselben und einer Erhöhung der von der Blattfeder 18 in dem Kontaktbereich 26 auf das Sitzrahmenteil 3 ausgeübten Unterstützungskraft.
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In dem Schnitt V-V, der in 5 dargestellt ist, ist zu erkennen, dass die Blattfeder 18 zur Bildung des Loslagers 21 im Bereich des Federabstützpunkts 25a einen Schlitz oder ein Langloch 29 aufweist. In dem Schlitz oder Langloch 29 ist ein von der Oberschiene 2 gehaltener Führungsbolzen 30 geführt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Führungsbolzen 30 von einer Tragstrebe 31 der Oberschiene 2 gehalten, die wiederum fest an einem Grundkörper 32 der Oberschiene 2 gehalten ist. Zwischen dem Führungsbolzen 30 und dem Schlitz oder Langloch 29 kann eine Gleitbeschichtung oder ein Gleitlager Einsatz finden, um die Kräfte und Geräusche für die erforderliche Relativbewegung zur Ausbildung des Loslagers 21 gering zu halten.
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Für das in 6 bis 8 dargestellte Ausführungsbeispiel ist die Blattfeder 18 mittig über eine Verschraubung 34 an dem Sitzrahmenteil 3 befestigt. Die freien Endbereiche der Blattfeder 18, die die Federabstützpunkte 24a, 24b der Blattfederteile 19, 20 bilden, sind hier mit einer Gleitbeschichtung 28a, 28b versehen, insbesondere einer Beschichtung oder Ummantelung aus Kunststoff. Möglich ist auch, dass in dem Kontaktbereich dieser Endbereiche mit der Oberschiene 2 auch die Oberschiene 2 ein Gleitelement oder eine Gleitbeschichtung aufweist.
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Für die in 6 dargestellte größte Höhe 12 sind die Federabstützpunkte 24a, 24b beabstandet von der Oberschiene 2 angeordnet. In der mittleren Höhe 12 gemäß 7 legen sich die Federabstützpunkte 24a, 24b an die Oberseite der Oberschiene 2 an, womit dann zwei Kontaktbereiche 26a, 26b gebildet sind. Mit einer weiteren Verringerung der Höhe 12 (vgl. 8) wird dann in einem Teilverstellweg die Blattfeder 18 zunehmend beaufschlagt, was eine Verringerung der Krümmung derselben zur Folge hat mit einer sich erhöhenden Unterstützungskraft. Mit dieser zunehmenden Beaufschlagung vergrößert sich der Abstand der Federabstützpunkte 24a, 24b voneinander. Die Federabstützpunkte 24a, 24b führen dann eine Gleitbewegung gegenüber der Oberschiene 2 in den Kontaktbereichen 26a, 26b aus.
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9 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäß einsetzbaren Blattfeder 18, die mit durchgezogenen Linien in der nicht elastisch beaufschlagten Ausgangsform dargestellt ist (vgl. 2, 6) und strichpunktiert in der maximal beaufschlagten Form dargestellt ist (4, 8). Die Blattfeder 18 verfügt über geradlinige, plattenförmige Endbereiche 36, 37, die die Federabstützpunkte 24a, 24b bilden und im Bereich welcher eine Abstützung der Blattfeder 18 an der Oberschiene 2 erfolgt. Zwischen den Endbereichen 36, 37 verfügt die Blattfeder 18 über eine Wölbung 38 mit beliebiger Krümmung. Vorzugsweise ist die Wölbung 38 teilelliptisch oder kreisbogenförmig ausgebildet. Vorzugsweise erfolgt eine Auslegung der Blattfeder 38 derart, dass diese während der Verstellung der Höhe einen maximalen Hub 39 durchläuft. Der Hub 39 kann beispielsweise im Bereich von 15 mm bis 40 mm, insbesondere 20 mm bis 30 mm liegen. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel anzugeben, kann der Abstand 40 der Endbereiche 36, 37 (und damit die Längserstreckung der Wölbung 38 bei Projektion auf die Oberschiene 2) im Bereich von 150 mm bis 300 mm, insbesondere 170 mm bis 250 mm oder 180 mm bis 230 mm liegen. Die Blattfeder 18 kann dabei einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Blattfeder 18 rechteckig. Die Höhe des Querschnitts der Blattfeder kann dabei im Bereich von 3 mm bis 8 mm, insbesondere 4 mm bis 6 mm liegen, während für diese möglichen Höhen die Breite des Querschnitts der Blattfeder 10 mm bis 30 mm, insbesondere 15 mm bis 25 mm betragen kann. Für diese möglichen Auslegungen der Blattfeder kann die Steifigkeit der Blattfeder beispielsweise 100 kN/m bis 150 kN/m, insbesondere 110 kN/m bis 130 kN/m betragen, wobei diese Steifigkeit das Verhältnis bezeichnet aus der Kraft, die auf den höchsten Punkt der Wölbung 38 wirken muss, um den maximalen Hub 39 herbeizuführen, und dem maximalen Hub 39.
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Hinsichtlich weiterer Gestaltungsmerkmale der Blattfeder 18 wird auf die in 9 dargestellten Geometrien, nämlich Abmessungen, Krümmungen und relativen Verhältnisse der Abmessungen verwiesen. In 9 ist mit strichpunktierter Linie die maximale Auslenkung der Blattfeder 18 in der niedrigsten Höhe 12 dargestellt.
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Neben der Gewährleistung der erläuterten Unterstützungsfunktion kann die Blattfeder 18 auch dazu dienen, die Trag- und Verstellstruktur des Fahrzeugsitz-Unterbaus 1 vorzuspannen. Verfügt die Trag- und Verstellstruktur beispielsweise über ein Spiel im Bereich von Lagern, Verbindungsstellen oder Zahnrädern, kann die Beaufschlagung durch die Blattfeder 18 das Spiel beseitigen, womit sich auch eine Geräuschreduktion ergeben kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz-Unterbau
- 2
- Oberschiene
- 3
- Sitzrahmenteil
- 4
- vordere Schwinge
- 5
- Schwenklager
- 6
- Schwenklager
- 7
- hintere Schwinge
- 8
- Schwenklager
- 9
- Schwenklager
- 10
- Viergelenkkette
- 11
- Höhenverstelleinrichtung
- 12
- Höhe
- 13
- Verschwenkung
- 14
- Verschwenkung
- 15
- Höhenveränderung
- 16
- Unterstützungsfeder
- 17
- Feder
- 18
- Blattfeder
- 19
- Blattfederteil
- 20
- Blattfederteil
- 21
- Loslager
- 22
- Festlager
- 23
- Verschiebung
- 24
- Federabstützpunkt
- 25
- Federabstützpunkt
- 26
- Kontaktbereich
- 27
- Gleitelement
- 28
- Gleitbeschichtung
- 29
- Schlitz, Langloch
- 30
- Führungsbolzen
- 31
- Tragstrebe
- 32
- Grundkörper
- 33
- feste Einspannung
- 34
- Verschraubung
- 35
- Unterschiene
- 36
- Endbereich
- 37
- Endbereich
- 38
- Wölbung
- 39
- Hub
- 40
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19532259 A1 [0005]
- EP 1195289 B1 [0006]
- US 10017082 B2 [0007]
- FR 3058953 B1 [0007]
- FR 3076500 A1 [0007]