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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Sitz-Führungsschiene
für einen
Kraftfahrzeugsitz und genauer eine flexible Stützanordnung zum Stützen bzw.
Tragen einer Führungsschraube
in der Sitz-Führungsschiene.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Kraftfahrzeuge
enthalten Sitzanordnungen zum Tragen von Insassen über einem
inneren Boden des Fahrzeuges. Die Sitzanordnung umfasst üblicherweise
ein im allgemeinen horizontales Sitzpolster und eine im allgemeinen
aufrechte Sitzlehne, die mit dem Sitzpolster so gekoppelt ist, dass
sie relativ zu dem Sitzpolster zwischen mehreren geneigten Positionen
wahlweise verstellbar ist. Außerdem
enthält
die Sitzanordnung üblicherweise
eine Führungsschienenanordnung,
die zwischen dem Sitzpolster und dem Boden des Fahrzeugs gekoppelt
ist, um eine geradlinige Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung des
Sitzpolsters entlang des Bodens des Fahrzeuges zu ermöglichen.
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Die
Führungsschienenanordnung
umfasst üblicherweise
eine untere Führungsschiene,
die an dem Boden des Fahrzeuges fest befestigt ist, und eine obere
Führungsschiene,
die mit der unteren Führungsschiene
verschiebbar gekoppelt und an einem Bodenabschnitt des Sitzpolsters
fest befestigt ist. Es ist auf dem Gebiet der Sitzgelegenheiten
bekannt, eine angetriebene Führungsschienenanordnung
mit einem Führungs schraubenmechanismus bereitzustellen,
der durch einen Elektromotor angetrieben wird, um die obere Führungsschiene
relativ zu der unteren Führungsschiene
zu bewegen. Bekanntlich sind jedoch herkömmliche angetriebene Führungsschienenanordnungen
wegen der im allgemeinen seitlichen oder vertikalen Belastung oder Vorlast
der oberen Führungsschiene
relativ zu der unteren Führungsschiene
für eine
Bindung, Geräusch
oder einen anderen fehlerhaften Betrieb des Führungsschraubenmechanismus
anfällig.
Eine derartige Belastung oder Vorlast kann durch Änderungen
in den Abmessungen im Fahrzeugboden, durch eine Verschiebung des
Gewichts des Insassen auf der Sitzanordnung oder durch andere Fahrzeugbeschleunigungen
oder Straßenstöße, die
zu gewöhnlichen
Fahrbedingungen gehören,
verursacht werden.
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Das
Dokument
FR 2 796 013
A1 offenbart einen Fahrzeugvordersitz, der an einem Fahrzeugboden
unter Verwendung zweier paralleler längs ausgerichteter Längsschienen
befestigt ist. Die Längsschienen
umfassen einen feststehenden Abschnitt, der an dem Fahrzeug befestigt
ist, und einen beweglichen Abschnitt, der ein Sitzteil stützt, das
entlang des feststehenden Abschnitts gleitet. Ein Einstellmechanismus
hat eine Endlosschraube, die in einer Mutter angebracht ist, die
in einer Halterung untergebracht ist. Zwischen der Mutter und der
Halterung sind quer verlaufende Zapfen angeordnet, deren Zusammenquetschen
durch untere und obere Laschen begrenzt wird, die ohne Spiel in
Gehäuse
in dem Halterungsboden und in ein Schraubenhalteelement passen.
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Das
Dokument
US 5 456 439
B1 offenbart eine elektrisch angetriebene Sitzverstellung,
die eine drehbare Antriebswelle mit einem ersten und einem zweiten
axialen Ende und einen dazwischenliegenden gebogenen Abschnitt umfasst,
der das erste und das zweite axiale Ende miteinander verbindet.
Das erste und das zweite axiale Ende sind jeweils axial mit einer
Antriebsmotor-Getriebeanordnung
und mit einer angetriebenen Führungsschraube
verbunden. Ein horizontaler Antriebsblock, der mit der Führungsschraube
in Gewindeeingriff steht, ist drehbar und vertikal verschiebbar
in einer Öffnung
in einer unteren Führungsschiene
zur Selbstausrichtung des Antriebsblocks relativ zu der Führungsschraube
angebracht. Ein Gehäuse
nimmt die axiale Verbindung zwischen einem Ende der Antriebswelle
und der Führungsschraube
drehbar auf. Die Antriebsmutter ist drehbar und verschiebbar in
einer Halterung angebracht, die an einer oberen Führungsschiene
zur Selbstausrichtung der Antriebswelle mit der Führungsschraube
angebracht ist. Ein Antriebsblock gelangt mit der Führungsschraube
in Eingriff und ist zur Drehung und Verschiebung in einem Gelenk
angebracht. Die obere und die untere Führungsschiene haben einen Führungsabschnitt
und einen Anschlagabschnitt, die durch einen sich selbst zusammenpressenden
Vorgang unter einer Kraftbelastung zusammenfallen, um einer Trennung
der oberen und der unteren Führungsschiene
Widerstand zu leisten.
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Folglich
bleibt es wünschenswert,
eine angetriebene Sitz-Führungsschienenanordnung
mit einem Führungsschraubenmechanismus
oder mit einer Antriebseinheit zu schaffen, die für eine gleichmäßige und
leise Verstellung der oberen Führungsschiene
relativ zu der unteren Führungsschiene
unter seitlichen oder vertikalen Belastungs- oder Vorlastzuständen sorgt,
wie sie unter normalen Fahrbedingungen auftreten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird eine Führungsschienenanordnung
zur wahlweisen Vorwärts-
und Rückwärtsverstellung
einer Sitzanordnung entlang eines Bodens eines Kraftfahrzeugs geschaffen.
Die Führungsschienenanordnung
umfasst eine untere Führungsschiene,
die an dem Boden des Fahrzeuges fest befestigt ist, und eine obere
Führungsschiene,
die mit der unteren Führungsschiene verschiebbar
gekoppelt und fest an der Sitzanordnung befestigt ist. Eine Welle
wird von der oberen Führungsschiene
drehbar gestützt
bzw. getragen und sie hat ein auf ihr ausgebildetes Schraubengewinde.
Eine Mutter gelangt mit dem Schraubengewinde an der Welle in Gewindeeingriff.
Ein Käfig
ist an der unteren Führungsschiene
fest befestigt und hat ein Fach zum Tragen der Mutter darin, um
eine relative Rotationsbewegung der Welle relativ zu der Mutter
zu erlauben, um so in Reaktion eine gleitende Verschiebung der oberen
Führungsschiene
relativ zu der unteren Führungsschiene
zu bewirken. Das Fach lässt
einen vorher bestimmten Betrag an Bewegung der Mutter innerhalb
des Faches zu, um so eine Bindung zwischen der starren Welle und
der Mutter auf Grund einer Belastung der oberen Führungsschiene relativ
zu der unteren Führungsschiene
zu verhindern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen klarer hervor, wenn diese anhand
der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung besser verstanden
wird, wobei:
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1 eine
Seitenansicht einer Sitzanordnung ist, die eine angetriebene Sitz-Führungsschienenanordnung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst,
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2 eine
perspektivische Ansicht der angetriebenen Sitz-Führungsschienenanordnung ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Antriebsanordnung der angetriebenen
Sitz-Führungsschienenanordnung
ist,
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4 eine
seitliche Querschnittsansicht der Antriebsanordnung ist;
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5 eine
Draufsicht auf die Antriebsanordnung ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Isolators in der Antriebsanordnung
ist;
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7 eine
Seitenansicht der Antriebsanordnung ist;
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8 eine
Querschnittsansicht einer Mutter in der Antriebsanordnung ist; und
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9 eine
Teilansicht einer Führung
in der Antriebsanordnung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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In
den Figuren wird in 1 eine Sitzanordnung zum Tragen
eines Insassen über
einem Boden in einem Kraftfahrzeug allgemein mit 10 bezeichnet. Die
Sitzanordnung 10 enthält
ein Sitzpolster 12. Eine Führungsschienenanordnung 20 erstreckt
sich zwischen dem Sitzpolster 12 und dem Boden des Fahrzeugs,
um eine wahlweise Vorwärts-
und Rückwärtsverstellung
des Sitzpolsters 12 in dem Fahrzeug zu ermöglichen.
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In
den 2, 3 und 8 enthält die Führungsschienenanordnung 20 eine
untere Führungsschiene 22,
die an dem Boden des Fahrzeuges mit Bolzen 23 fest befestigt
ist. Eine obere Führungsschiene 24 ist
an dem Boden des Sitzpolsters 12 fest befestigt und ist
mit der unteren Führungsschiene 22 für eine gleitende
Vorwärts- oder Rückwärtsverstellung
des Sitzpolsters 12 relativ zu dem Boden des Fahrzeuges
verschiebbar gekoppelt. Wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird,
ist eine Antriebsanordnung 30 zwischen der unteren Führungsschiene 22 und
der oberen Führungsschiene 24 für einen
Vorwärts- oder Rückwärtsantrieb
der oberen Führungsschiene 24 relativ
zu der unteren Führungsschiene 22 in
Reaktion auf eine Rotationseingabe gekoppelt.
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Die
Antriebsanordnung 30 enthält eine starre Welle 32 mit
einem ersten Ende 34 und einem zweiten Ende 36,
die durch die obere Führungsschiene 24 für eine Drehung
der starren Welle 32 um eine Längsachse der starren Welle 32 drehbar
unterstützt werden.
Die starre Welle 32 enthält ein im allgemeinen durchgängiges Schraubengewinde 38,
das zwischen dem ersten Ende 34 und dem zweiten Ende 36 der
starren Welle 32 ausgebildet ist. Die Antriebsanordnung 30 enthält mindestens
eine Mutter 40. Jede Mutter 40 enthält eine
Schraubengewindebohrung 41 für einen Eingriff mit dem Schraubengewinde 38 der starren
Welle 32 während
einer Drehung der starren Welle 32 relativ zu der jeweiligen
Mutter 40. Der Eingriff der Schraubengewinde 38 und
der Gewindebohrung 41 setzt ein rotatorisches Drehmoment,
das auf die starre Welle 32 aufgebracht wird, in eine Axiallast um,
die auf die starre Welle 32 aufgebracht wird. Jede Mutter 40 ist
an der unteren Führungsschiene 22 durch
einen Käfig 42 befestigt.
Der Käfig 42 verhindert
eine Drehung der jeweiligen Mutter 40 um die Längsachse
der starren Welle 32 und befestigt die jeweilige Mutter 40 axial
an der unteren Führungsschiene,
so dass die Axiallast, die aus der Drehung der starren Welle 32 relativ
zu der jeweiligen Mutter 40 resultiert, eine axiale Verschiebung
der starren Welle 32 und der oberen Führungsschiene 24 relativ zu
der unteren Führungsschiene 22 bewirkt.
Die Drehrichtung der starren Welle 32 legt die vorwärts oder
rückwärts gerichtete
Axiallast auf die starre Welle 32 und folglich die Vorwärts- oder
Rückwärtsverschiebung
der oberen Führungsschiene 24 relativ
zu der unteren Führungsschiene 22 fest.
Wie es in den Figuren gezeigt ist, ist vorzugsweise eine Vielzahl von
Muttern 40 enthalten, um die Tragfähigkeit der Antriebsanordnung 30 zu
erhöhen.
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In
den 4 und 5 erstreckt sich ein Käfig 42 zwischen
einer Oberseite 44 und einer Unterseite 46 und
zwischen einem ersten und einem zweiten Ende 48, 50.
(Nicht gezeigte) Bolzen erstrecken sich durch die untere Führungsschiene 22 und
die Bodenfläche 46 des
Käfigs 42,
um den Käfig 42 an der
unteren Führungsschiene 22 fest
zu befestigen. Eine Öffnung 52 ist
in der Oberseite 44 ausgebildet, die einen Behälter 54 in
dem Käfig 42 definiert.
Mehrere Wände 56 unterteilen
den Behälter 54 in
Fächer 58.
Jedes Fach 58 stützt
eine darin steckende Mutter 40. Eine Bohrung 60 erstreckt
sich durch das erste und das zweite Ende 48, 50 und
die Wände 56 des Käfigs 42,
um zu ermöglichen,
dass die starre Welle 32 dort hindurch verläuft. Ein
elastischer Isolator 62, der in 6 gezeigt
ist, ist so angepasst, dass er zwischen dem Käfig 42 und den Muttern 40 angeordnet ist,
um Vibrationen und Geräusche
zu minimieren. Vorzugsweise wird der elastische Isolator 62 aus
einem elastomeren Material gegossen. Beim Zusammenbau werden die
Muttern 40 in den entsprechenden Fächern 58 getragen,
derart, dass die Gewindebohrungen 41 im allgemeinen auf
die Bohrung 60 in dem Käfig 42 ausgerichtet
ist. Die starre Welle 32 erstreckt sich durch die Bohrung 60 des
Käfigs 42 und bleibt
ununterbrochen mit den Gewindebohrungen 41 der Muttern 40 in
Gewindeeingriff. Die Muttern 40 bleiben innerhalb des Faches 58 beweglich,
um eine Bewegung wegen des Abstands zwischen der unteren Führungsschiene 22 und
der oberen Führungsschiene 24 aufzunehmen,
um so dazu beizutragen, eine Bindung zwischen der starren Welle 32 und
den Muttern 40 wegen einer derartigen Bewegung zu verhindern.
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In
den 7 und 8 enthält jede Mutter 40 gegenüberliegende
seitliche Flanken 64 mit einem tragbügelartigen oder hervorstehenden
Höcker 66,
um eine Winkelbewegung der Mutter 40 relativ zum Käfig 42 und
der starren Welle 32 um eine (nicht gezeigte) Achse zu
ermöglichen,
die im allgemeinen senkrecht zu der Längsachse der starren Welle 32 steht,
um eine Bewegung wegen des Abstands zwischen der unteren Führungsschiene 22 und
der oberen Führungsschiene 24 aufzunehmen
und dazu beizutragen, eine Bindung zwischen der starren Welle 32 und
den Muttern 40 wegen einer derartigen Bewegung zu verhindern.
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In
den 3, 4, 5, 7 und 9 umfasst
die Antriebsanordnung 30 außerdem eine flexible Welle 70,
die sich zwischen einem ersten Ende 72, das mit dem ersten
Ende 34 der starren Welle 32 gekoppelt ist, und
einem zweiten Ende 76 erstreckt, das mit einem Getriebe 74 zum
Umsetzen der Rotationseingabe in eine Drehbewegung der flexiblen
Welle 70 gekoppelt ist. Die ersten Enden 34, 72 der
starren Welle 32 und der flexiblen Welle 70 befinden
sich in einem verkeilten Eingriff oder sind in einem Drehsinn verkeilt,
derart, dass sich die starre Welle 32 zusammen mit der
flexiblen Welle 70 dreht. Vorzugsweise wird die Rotationseingabe
durch einen Elektromotor 80 bereitgestellt, wie es dem
Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Alternativ kann
ein Handrad mit dem Getriebe 74 gekoppelt sein, um eine
manuelle Rotationseingabe durch den Insassen der Sitzanordnung 10 zu
ermöglichen.
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Die
ersten Ende 34, 72 der starren Welle 32 und
der flexiblen Welle 70 werden durch ein Gehäuse oder
eine Führung 90 axial
zusammengehalten, die an der oberen Führungsschiene 24 fest
befestigt ist. Die Führung 90 enthält eine
Führungsbohrung 92, die
sich zwischen dem ersten Führungsende 91 und dem
zweiten Führungsende 93 erstreckt,
um jeweils die ersten Enden 34, 72 der starren
Welle 32 und der flexiblen Welle 70 dort hindurch
aufzunehmen. Ein Wulst 95, 96 ist jeweils am ersten
Ende 72 sowohl der starren Welle 32 als auch der
flexiblen Welle 70 befestigt, um dazu beizutragen, die
ersten Enden 34, 72 durch die Führungsbohrung 92 und
in einen verkeilten Eingriff zu führen. Die Wülste 95, 96 tragen
außerdem
dazu bei, dass die ersten Enden 34, 72 während einer
Drehung der starren Welle 32 und der flexiblen Welle 70 ausgerichtet
bleiben.
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Die
Führung 90 umfasst
außerdem
eine Anschlagwand 97, die in einem Abschnitt der Führungsbohrung 92 zwischen
dem ersten Führungsende 91 und
dem zweiten Führungsende 93 ausgebildet
ist. Das erste Ende 34 der starren Welle 32 erstreckt
sich durch die Führungsbohrung 92 in
dem ersten Führungsende 91 und
steht über
der Anschlagwand 97 in einen mittleren Abschnitt der Führungsbohrung 92 vor.
Da es sich in dem mittleren Abschnitt der Führungsbohrung 92 befindet,
bietet sich das erste Ende 34 der starren Welle 32 für einen
verkeilten Eingriff mit dem ersten Ende 72 der flexiblen
Welle an. Ein Haltestift 98 erstreckt sich durch die starre
Welle 32 zwischen der Anschlagwand 97 und dem ersten Ende 34 der
starren Welle 32, um das erste Ende 34 der starren
Welle 32 in der Führungsbohrung 92 zu halten.
Eine Tellerfeder 100 ist an der starren Welle 32 zwischen
der Anschlagwand 97 und dem Haltestift 98 angebracht,
um eine axiale Vorlast zwischen den Gewindebohrungen 41 der
Muttern 40 und dem Schraubengewinde 38 der starren
Welle 32 bereitzustellen.
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Im
Betrieb betätigt
der Insasse der Sitzanordnung 10 einen (nicht gezeigten)
Schalter, wie er einem Fachmann auf dem Gebiet üblicherweise bekannt ist, um
den Elektromotor 80 mit Energie zu versorgen. Der Elektromotor 80 stellt
die Rotationseingabe für
das Getriebe 74 bereit, um eine Drehbewegung der flexiblen
Welle 70 zu bewirken. Die starre Welle 32 dreht
sich mit der flexiblen Welle 70, wobei die ersten Enden 34, 72 der
starren Welle 32 und der flexiblen Welle 70 in
einem verkeilten Eingriff sind. Das Schraubengewinde 38 der
starren Welle 32 gelangt mit den Gewindebohrungen 41 der
Muttern 40 in Gewindeeingriff, um eine axiale Verschiebung
der starren Welle 32 relativ zu den Muttern 40 und
dadurch eine Gleitbewegung der oberen Führungsschiene 24 relativ
zu der unteren Führungsschiene 22 zu
bewirken. Die Richtung der Gleitbewegung der oberen Führungsschiene 24 relativ
zu der unteren Führungsschiene 22 hängt von
der Drehrichtung der starren Welle 32 relativ zu den Muttern 40 ab.
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Ein
vorbestimmter Betrag an freier Bewegung der Muttern 40 in
den entsprechenden Fächern 58,
der sich in Kombination mit der Öffnung 52 in
der Oberseite 44 des Käfigs 42 ergibt,
die hervorstehenden Höcker 66 an
den seitlichen Flanken 64 der Muttern 40 und der
elastische Isolator 62 erlauben eine gegenüber der
Achse verschobene Bewegung zwischen der unteren Führungsschiene 22 und
der oberen Führungsschiene 24,
ohne eine Bindung oder Verhin derung eines Gewindeeingriffs zwischen
der starren Welle 32 und den Muttern 40.
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Die
Erfindung wurde auf eine veranschaulichende Weise beschrieben, und
selbstverständlich sollen
die verwendeten Begriffe als Beschreibung und nicht als Einschränkung verstanden
werden.
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Viele Änderungen
und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung sind hinsichtlich der
vorhergehenden Lehre möglich.
Es ist folglich selbstverständlich,
dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die Erfindung auch anders
ausgeführt werden
kann, als sie speziell beschrieben wurde.