DE29723564U1 - Mehrstiftarretiervorrichtung einer Längsverstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes - Google Patents

Description

Anmelder: C. Rob. Hammerstein GmbH & Co. KG Merscheiderstraße 167, 42699 Solingen

Bezeichnung: Mehrstiftarretiervorrichtung einer Längsverstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arretiereinrichtung einer Längsverstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes, mit einerseits einer Rastenleiste, die periodisch angeordnete Rastöffnungen und Raststege aufweist und einer Bodenschiene der Längsverstellvorrichtung zugeordnet ist sowie andererseits einer Sperreinheit, die einer Sitzschiene der Längsverstellvorrichtung zugeordnet ist und mindestens drei, unabhängig voneinander in die Rastöffnungen einrastbare und gemeinsam ausrastbare Sperrzähne aufweist, welche aufgrund ihrer Abmessungen bei einem Eingriff in eine Rastöffnung jeweils nur mit einem Raststeg in Kontakt kommen können, so dass eine Blockierung zwischen Rastenleiste und Sperreinheit den Eingriff von mindestens zwei Rastzähnen erfordert.

Eine derartige Arretiereinrichtung, die auch als Mehrstiftarretiervorrichtung bezeichnet wird, ist aus der EP 498 932 Bl 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.

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 Sperr-

zähnen 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.

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.

Ausgehend von der Arretiereinrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die geometrischen Verhältnisse und die verwendeten Materialien so ausgewählt sind, dass bei einer unfallbedingten Belastung der Arretiereinrichtung ein in der Richtung der Belastung sperrender Sperrzahn so verformt wird und die Sperreinheit sich dadurch soweit gegenüber der Rastenleiste verschieben kann, dass mindestens ein weiterer Sperrzahn unterstützend eingreift.

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

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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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

FIG. 1: eine Seitenansicht als Teilschnittbild einer Mehrstiftarretiervorrichtung der hier in Rede stehender Art, gezeigt ist der Zustand der normalen Blockierung durch zwei Sperrzähne,

FIG. 2: eine Darstellung entsprechend Figur 1, jedoch nunmehr bei unfallbedingter Belastung, die zu einer Verschiebung zwischen Sperreinheit und Rastenleiste geführt hat,

FIG. 3: eine Darstellung ähnlich Figur 1 einer geänderten Mehrstiftarretiervorrichtung,

FIG. 4: eine Darstellung der Mehrstiftarretiervorrichtung gemäß Figur 3 bei unfallbedingter Belastung und nach Relativbewegung zwischen Sperreinheit und Rastenleiste und

FIG. 5: eine Darstellung entsprechend Figur 1 eines Ausschnittes einer Arretiereinrichtung.

Im folgenden wird zunächst das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 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.

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 Figuren 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.

Bodenschiene 26 und Sitzschiene 30 sind in einer Verschieberichtung 42 der Langsverstellvorrichtung 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. Figur 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.

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

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abwechseln.

Figur 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 Figur 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 Figur 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 Blokkierkräfte und unterstützt damit die Wirkung des ersten, schon plastisch deformierten Sperrzahns.

Die Blockierkräfte werden in der Situation gemäß Figur 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 Figur 1, lediglich von einem Raststeg. Damit werden die Blockierkräfte nun günstiger übertragen und es kommt auch bei hohen Beschleunigungskräften zu einem sicheren Halt.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 wird die Blockierung im Normalzustand, also gemäß Figur 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 Blokkierung wirkungslos. Der dritte Sperrzahn liegt auf einem Raststeg auf und ist ebenfalls für die Blockierung wirkungslos.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 sind die Sperrzähne als flache Blechzuschnitte ausgeführt, es sind keine Schrägflächen für die Arretierung wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.

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 Figur 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.

Figur 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 Figur 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..

Weiterhin zeigt Figur 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.

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.

Claims (10)

1. Arretiereinrichtung einer Langsverstellvorrichtung eines Kraftfahrzeugsitzes, mit einerseits einer Rastenleiste (20), die periodisch angeordnete Rastöffnungen (22) und Raststege (24) aufweist und einer Bodenschiene (26) der Langsverstellvorrichtung zugeordnet ist sowie andererseits einer Sperreinheit (28), die einer Sitzschiene (30) der Langsverstellvorrichtung zugeordnet ist und mindestens drei, unabhängig voneinander in die Rastöffnungen (22) einrastbare und gemeinsam ausrastbare Sperrzähne (32) aufweist, welche aufgrund ihrer Abmessungen bei einem Eingriff in eine Rastöffnung jeweils nur mit einem Raststeg (24) in Kontakt kommen können, so dass eine Blockierung zwischen Rastenleiste (20) und Sperreinheit (28) den Eingriff von mindestens zwei Rastzähnen erfordert, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrischen Verhältnisse und die verwendeten Materialien so ausgewählt sind, dass bei einer unfallbedingten Belastung der Arretiereinrichtung ein in der Richtung der Belastung sperrender Sperrzahn so verformt wird und die Sperreinheit (28) sich dadurch soweit gegenüber der Rastenleiste (20) verschieben kann, dass mindestens ein weiterer Sperrzahn unterstützend eingreift.

2. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Rastenleiste (20) und Sperreinheit (28) so ausreichend groß gewählt ist, dass ein Sperrzahn zwischen beiden unter der unfallbedingten Belastung ausreichend verformt werden kann.

3. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Sperrzähnen (32) und/oder an den Flanken der Raststege (24) Mittel vorgesehen sind, die ein Gleiten so weit wie möglich erschweren, insbesondere, dass eine Mikroverzahnung ausgebildet ist.

4. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrzähne (32) als Stifte oder flache Blechabschnitte ausgeführt sind.

5. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weitere Sperrzahn in Anlage an einen Raststeg (24) kommt.

6. Arretiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weitere Sperrzahn in Anlage an einen anderen Raststeg (24) als der in Richtung der Belastung sperrende Sperrzahn kommt.

7. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weitere Sperrzahn in Kontakt mit dem in der Richtung der Belastung sperrenden Sperrzahn kommt.

8. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Raststege (24) und die Sperrzähne (32) in den Bereichen, in denen sie miteinander in Kontakt kommen, keine scharfen Kanten aufweisen.

9. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrzähne (32) einen Abstand größer Null voneinander aufweisen.

10. Arretiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verschieberichtung (42) gemessene Weite einer Rastöffnung (22) größer ist als die Weite eines Sperrzahns (32).