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Dokumentenidentifikation DE10028119B4 22.11.2007
Titel Neigungsverstellvorrichtung für Fahrzeugsitze
Anmelder Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Kondo, Yuichi, Toyota, Aichi, JP;
Yoshida, Tadasu, Kariya, Aichi, JP;
Yamada, Yukifumi, Toyota, Aichi, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Anmeldedatum 07.06.2000
DE-Aktenzeichen 10028119
Offenlegungstag 25.01.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse B60N 2/235(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Eine Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug weist einen unteren Arm (1), der sich fest an einem Sitzkissenelement (A) anordnen lässt, einen oberen Arm (2), der mit dem unteren Arm (1) drehbar angeordnet ist und sich an einem Sitzlehnenelement (B) befestigen lässt, und einen Sperrmechanismus (3) zum Sperren oder Arretieren des oberen Arms (2) relativ zu dem unteren Arm (1) auf, wobei der Sperrmechanismus (3) einen drehbaren Nocken (32) aufweist. Die Feder (5) ist zwischen dem unteren Arm (1) und dem Nocken (32) zum Aufbringen der Vorspannkraft auf den Nocken (32) angeordnet, wobei die Feder (5) so angeordnet ist, dass sie sich um die Drehachse des Nockens (32) windet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sitzvorrichtung, insbesondere eine Sitzverstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Einstellen des Sitzlehnenwinkels zum Sitzkissen.

Die ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. HO9(1997)-183327 offenbart einen Neigungsverstellmechanismus mit einem unteren an dem Sitzkissenelement befestigten Arm, einem oberen Arm, der drehbar mit dem unteren Arm eingreift und an dem Sitzlehnenelement befestigt ist, einem Sperrmechanismus, der einen Nocken aufweist und die Drehung des oberen und unteren Arms einschränkt, und zwischen dem Nocken und dem unteren Arm angeordnete Spiralfedern zum Betätigen des Sperrmechanismus zum Beschränken der Drehung des oberen Arms bezüglich des unteren Arms. Die in dem Verstellmechanismus nach dem Stand der Technik gezeigten Spiralfedern sind so angeordnet, dass sie sich an von der Verstellvorrichtungsdrehachse verschiedenen Achsen winden.

Eine Spiralfeder ist durch Aufwinden von Stahldraht an einem zylindrischen Werkzeug ausgebildet. Bei gegenwärtigen Vorrichtungen wird er auf die folgende Weise eingebaut und verwendet. Das innere Ende des Stahldrahtes wird an einer Welle befestigt, wobei die Wellendrehsachse mit der Drehachse des zylindrischen Werkzeuges übereinstimmt. Das äußere Ende wird dann an ein Objekt eingehakt, das auf einer Bahn mit konstantem Abstand von der Wellendrehachse umläuft. Dann wird proportional zu dem Drehwinkel des Objekts eine sanft ansteigende oder sinkende Federkraft erhalten. Die Drehachse der Bahn wird dynamisches Zentrum der Spiralfeder genannt. Wenn sich das Objekt jedoch nicht auf der Bahndrehachse bewegt, die mit dem dynamischen Zentrum der Feder übereinstimmt, d.h. wenn das Objekt sich dem dynamischen Zentrum nähert oder es verlässt, wird jedoch die Feder in ihrer radialen Richtung verzerrt, wobei die auf das Objekt aufgebrachte Federkraft unregelmäßig variiert und auf übermäßig hohe Werte ansteigt.

Der oben wiedergegebene Stand der Technik zeigt eine Verstellvorrichtung, die drei Spiralfedern einsetzt. Die dynamischen Zentren der jeweiligen Spiralfedern sind von der Verstellvorrichtungsdrehachse entfernt angeordnet. Die inneren Enden der Spiralfedern sind an an dem unteren Arm ausgebildeten Vorsprüngen befestigt, während die äußeren Enden der Spiralfedern an einem Nocken eingehängt sind, der sich an der Verstellvorrichtungsdrehachse dreht. Daher nähern sich die äußeren Enden der Spiralfedern näher an ihre dynamischen Zentren an oder entfernen sich weiter von ihren dynamischen Zentren, wenn sich der Nocken dreht, wobei große Kräfte in radiale Richtung durch jede Spiralfeder auf den Nocken aufgebracht werden. Diese radialen Kräfte in drei Richtungen heben sich jedoch gegenseitig auf und verhindern so ein Ansteigen der Reibungskraft an dem Nockenlager mit der Welle. Dieser Aufbau benötigt jedoch drei Spiralfedern und macht die Verstellvorrichtung sehr kompliziert und kostenintensiv.

In der gattungsbildenden Druckschrift EP 0 024 976 A1 ist eine Sitzverstellvorrichtung nach dem Stand der Technik offenbart, bei der ein unterer Arm an einem Sitzkissenelement, ein oberer Arm drehbar hierzu und ein Sperrmechanismus zum Sperren des oberen Arms relativ zu dem unteren Arm vorgesehen sind. Der Sperrmechanismus nach diesem Stand der Technik weist einen drehbaren Nocken und eine um die Drehachse des Nockens gewundene Feder auf.

Ferner ist in der Druckschrift FR 2 767 756 A1 eine Sitzverstellvorrichtung für ein Fahrzeug offenbart, die eine kreisförmige Basisplatte, eine Ringplatte, einen Nocken und eine Schraubenfeder aufweist, die um die Drehachse des Nockens gewunden angeordnet ist. Eine Öffnung des Nockens greift dabei mit dem Ende der Schraubenfeder ein. Die Schraubenfeder ist außerhalb eines Raums zwischen der kreisförmigen Basisplatte und der Ringplatte angeordnet.

Außerdem offenbart die Druckschrift DE 198 13 517 A1 eine Sitzverstellvorrichtung für ein Fahrzeug mit zwei Gehäusehälften, einem Exzenter und Federn. Die Federn sind um den Abschnitt außerhalb der Drehachse des Exzenters gewunden angeordnet.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Sitzverstellvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche die vorhergenannten Nachteile überwindet.

Die Aufgabe wird durch eine Sitzverstellvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Um die Aufgabe zu lösen, ist eine Sitzverstellvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die folgendes aufweist: einen unteren Arm, der dafür vorgesehen ist, fest an einem Sitzkissenelement angeordnet zu werden, einem oberen Arm, der drehbar an dem unteren Arm angeordnet und dafür vorgesehen ist, an einem Sitzlehnenelement befestigt zu werden, einem Sperrmechanismus zum Sperren bzw. Arretieren des oberen Arms bezüglich des unteren Arms, wobei der Sperrmechanismus einen drehbaren Nocken und eine zwischen dem unteren Arm und dem Nocken angeordnete Feder zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf den Nocken aufweist, wobei die Feder so angeordnet ist, dass sie sich um die Drehachse des Nockens windet.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist die Sitzverstellvorrichtung für ein Fahrzeug den unteren Arm auf, der mit einem den Sperrmechanismus enthaltenden ersten konvexen Abschnitt und einem die Feder enthaltenden zweiten konvexen Abschnitt versehen ist, wobei beide konvexe Abschnitte durch stellenweises Eindrücken entlang der Drehachse des Nockens in einer Reihe ausgebildet sind.

Diese Erfindung schlägt die Verstellvorrichtung vor, die eine einzelne Feder hat zum Betätigen des Nockens von seinem Sperrmechanismus ohne dass eine übermäßige Kraft in radiale Richtung auf den Nocken aufgebracht wird und einen sehr einfachen Aufbau verwirklicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht der Sitzverstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine Seitenansicht der Sitzverstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

3 eine Explosionsansicht der Sitzverstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

4 eine Zeichnung zum Zeigen eines unteren Arms, eines Nockens und einer Spiralfeder der Sitzverstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

5 eine Vorderansicht des oberen Arms der Verstellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie in 1 gezeigt ist, hat die Sitzverstellvorrichtung 10 einen unteren Arm 1 und einen oberen Arm 2. Der untere Arm 1 ist an einem Sitzkissenelement A durch Eingreifen von vorstehenden Abschnitten 15 an dem unteren Arm 1 mit (nicht gezeigten) Löchern an dem Sitzkissenelement A und durch Verschweißen eines Halters 6 an einem Teil "a" mit dem Sitzkissenelement A befestigt. Der Halter 6 hält den unteren Arm 1 fest. Der obere Arm 2 ist an einem Sitzlehnenelement B durch Eingreifen von vorstehenden Abschnitten 24 an dem oberen Arm 2 mit (nicht gezeigten) Löchern an dem Sitzlehnenelement B und durch Verschweißen von an dem oberen Arm 2 befestigten Stiften 22 mit dem Sitzlehnenelement B an einem Teil "b" befestigt.

Wie in 1 gezeigt ist, hält der an dem unteren Arm 1 befestigte Halter 6 den oberen Arm 2 drehbar.

Wie in 1 und 3 gezeigt ist, ist ein konvexer Abschnitt 11 an dem unteren Arm 1 durch stellenweises Eindrücken ausgeformt. Der konvexe Abschnitt 11 öffnet sich zu der dem oberen Arm 2 zugewandten Seite, wobei die Mitte des inneren Umfangs 11a mit der Verstellvorrichtungsdrehachse C (3) übereinstimmt. Der obere Arm 2 ist innerhalb des konvexen Abschnittes 11 des unteren Arms derart angeordnet, dass der äußere Umfang 21 des oberen Arms 2 an dem inneren Umfang 11a des konvexen Abschnittes 11 des unteren Arms gleitet. Der Gleiteingriff zwischen dem unteren Arm 1 und dem oberen Arm 2 wirkt als Lagerungseingriff für die Drehung der beiden Arme 1, 2.

Ein konvexer Abschnitt 25 ist an dem oberen Arm 2 ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 25 öffnet sich zu der dem unteren Arm 1 zugewandten Seite und weist einen Innenverzahnungsabschnitt 25a an seinem inneren Umfang auf, der seine Mitte auf der Verstellvorrichtungsdrehachse C hat (siehe 5).

Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Sperrmechanismus 3 zwischen dem unteren Arm 1 und dem oberen Arm 2 angeordnet. Der Sperrmechanismus 3 weist Sperrklinken 33, einen Nocken 32 und eine Sperrklinkenplatte 31 auf. Die drei Sperrklinken werden in Führungsvertiefungen 12 des oberen Arms 2 gehalten. Die Führungsvertiefungen sind an der Bodenfläche des konvexen Abschnittes 11 ausgebildet und so angeordnet, dass sie sich an Linien radialer Richtung von der Verstellvorrichtungsdrehachse C erstrecken. Drei Führungsvertiefungen sind mit gleichen Winkelabständen verteilt, wobei drei Sperrklinken 33 in radialer Richtung des unteren Arms 1 und des oberen Arms 2 geführt sind. Die Sperrklinken 33 haben jeweils eine Außenverzahnung 33a, die mit der Innenverzahnung 25a des oberen Arms 2 eingreifen kann. Ein vorstehender Abschnitt 33b ist an jeder Sperrklinke 33 ausgebildet. Der Nocken 32 ist innerhalb des konvexen Abschnittes 25 des oberen Arms 2 angeordnet, wobei seine Drehachse ebenfalls auf der Verstellvorrichtungsdrehachse C angeordnet ist. Drei Nockenflächen 32d sind an dem Nocken 32 ausgebildet. Die Nockenflächen 32d berühren die Sperrklinkenrückflächen 33c, die an den entgegengesetzten Seiten der Außenverzahnungen 33a von jeder Sperrklinke 33 angeordnet sind. Eine Sperrklinkenplatte 31 ist fest an einer Seite des Nockens 32 durch Eingreifen von drei Löchern 31a in der Sperrklinkenplatte 31 mit drei vorstehenden Abschnitten 32b an dem Nocken montiert, um sie zusammen zu bewegen. Drei Nockenöffnungen 31c sind an der Sperrklinkenplatte 31 ausgebildet. Drei vorstehende Abschnitte 33b an den Sperrklinken 33 sind durch die Nockenöffnungen eingesetzt.

Ein Gelenkstift 4 ist an und entlang der Verstellvorrichtungsdrehachse C angeordnet, wobei der Gelenkstift 4 durch die Löcher 13, 32a, 31b, 23 des unteren Arms 1, des Nockens 32, der Sperrklinkenplatte 31 und des oberen Arms 2 verläuft. An dem Mittenteil des Gelenkstiftes 4 sind mehrere feine längsgerichtete Vertiefungen 41 (sog. Keilwellennuten) entlang seiner Achse ausgebildet. Der Nocken 32 hat ein Durchgangsloch 32a an und entlang der Verstellvorrichtungsdrehachse C, wobei das Loch 32a (nicht gezeigte) Keilwellennuten an seinem inneren Umfang hat, die mit den Keilwellennuten 41 des Gelenkstiftes 4 eingreifen können. An einem Endabschnitt des Gelenkstiftes sind weitere Keilwellennuten 43 ausgebildet, um den Gelenkstift 4 mit einem Betätigungshebel 7 in Eingriff zu bringen, der die (nicht gezeigten) inneren Keilnuten hat und dort durch die Verschraubung 9 befestigt ist.

Der untere Arm 1 hat einen weiteren versenkten kreisförmigen konvexen Abschnitt 16 von der Bodenfläche des konvexen Abschnittes 11 um die Verstellvorrichtungsdrehmitte C herum. Eine Vertiefung 14 ist so ausgebildet, dass sie sich radial in die nach außen gerichtete Richtung an der Bodenfläche des konvexen Abschnittes 11 erstreckt, wobei die Vertiefung 14 eine Öffnung 32f an dem inneren Umfang 16a des konvexen Abschnittes 16 hat. An dem Nabenwulst 32e des Nockens 32 ist eine weitere Vertiefung 32c ausgebildet, die eine Öffnung 32f (4) an dem äußeren Umfang des Nabenwulstes 32e hat, um sich radial in nach innen gerichtete Richtung des Nabenwulstes 32e zu erstrecken. Die beiden Öffnungen 14a und 32f befinden sich in dem Raum des konvexen Abschnittes 16.

Die Spiralfeder 5 ist in dem konvexen Abschnitt 16 angeordnet, wobei ihr dynamisches Zentrum D (3) mit der Drehachse C übereinstimmt. Der innere Endabschnitt 52 der Spiralfeder 5 ist in der Vertiefung 32f eingehängt. Der äußere Endabschnitt 51 der Spiralfeder 5 ist in der Vertiefung 14a eingehängt, und wenn der Nocken 32 sich in Uhrzeigerrichtung in 4 dreht, wird die Spiralfeder 5 aufgewunden. Während der Drehung des Nockens 32 wird der äußere Endabschnitt 51 auf einer Bahn konstanten Abstands von dem dynamischen Zentrum D der Spiralfeder 5 gehalten.

Der Halter 6 wird unter Biegen an der Sitzverstellvorrichtung 10 bei dem letzten Zusammenbauschritt der Sitzverstellvorrichtung 10 befestigt, um den unteren Arm 1 und den oberen Arm 2 so zu halten, dass sie zueinander drehbar sind.

Nachstehend wird der Betrieb der Verstellvorrichtung erklärt. Im Sperrzustand der Verstellvorrichtung 10 greift der Nocken 32 an der Rückseite 33c der Sperrklinke 33 ein, wobei alle Sperrklinken 33 gedrückt werden und die Außenverzahnungen 33a der Sperrklinken 33 mit der Innenverzahnung 25a des oberen Arms 2 eingreifen. Als Ergebnis ist die Drehung des unteren Arms an dem oberen Arm beschränkt.

Wenn der Betätigungshebel 7 betätigt wird, drehen sich der Gelenkstift 4 und der Nocken 32 einstückig in Uhrzeigerrichtung gemäß 4 gegen die Kraft der Spiralfeder 5. Dabei wird der Eingriff zwischen den Nockenflächen 32d und den Rückseitenflächen 33c der Sperrklinken freigegeben, wobei dann alle Sperrklinken 33 dazu gebracht werden, in den Führungsvertiefungen 12 durch den Eingriff der Nockenöffnungen 31c der Sperrklinkenplatte 31 und den Vorsprüngen 33b der Sperrklinken 33 wegzugleiten. Der Kämmeingriff der Außenverzahnungen 33a von allen Sperrklinken 33 und der Innenverzahnung 25 wird aufgehoben, wodurch dann der Sitzkissenrahmen A relativ zu dem Sitzlehnenrahmen B verstellt werden kann.

Wenn der Betätigungshebel 7 entlastet wird, wird der Gelenkstift 4 umgekehrt zu der oben erwähnten Richtung durch die Spiralfeder 5 gedreht. Dann werden durch den Nockeneingriff zwischen der Nockenöffnung 31c der Sperrklinkenplatte 31 und den Vorsprüngen 33b der Sperrklinken 33 alle Sperrklinken dazu gebracht, radial nach außen aus der Verstellvorrichtungsdrehachse C zu gleiten, wobei der Nocken erneut mit den Rückseitenflächen 33c der Sperrklinken 33 eingreift und die Sperrklinken 33 drückt. Als ein Ergebnis greifen die Außenverzahnungen von allen Sperrklinken 33 erneut mit der Innenverzahnung 25a an dem oberen Arm 2 ein, wobei dann der Winkel des Sitzkissenrahmens A relativ zu dem Sitzlehnenrahmen B gehalten wird.

Während des Betriebsvorgangs von dem Betätigungshebel 7 wird der innere Endabschnitt 52 der Spiralfeder 5, der an die Vertiefung 32f an dem Nabenwulst 32e des Nockens 3 eingehängt ist, bei einem konstanten Abstand von dem dynamischen Zentrum D der Spiralfeder 5 gehalten. Auf diese Weise wird der Nocken 3 keiner übermäßigen Kraft in radialer Richtung für ein Ansteigen der Drehreibung ausgesetzt.

Die Sitzverstellvorrichtung 10 für ein Fahrzeug weist den unteren Arm 1, der sich fest an dem Sitzkissenelement A anordnen lässt, den oberen Arm 2, der mit dem unteren Arm 1 drehbar angeordnet ist und sich an dem Sitzlehnenelement B befestigen lässt, und den Sperrmechanismus 3 zum Sperren oder Arretieren des oberen Arms 2 relativ zu dem unteren Arm 1 auf, wobei der Sperrmechanismus 3 den drehbaren Nocken 32 aufweist. Die Feder 5 ist zwischen dem unteren Arm 1 und dem Nocken 32 zum Aufbringen der Vorspannkraft auf den Nocken 32 angeordnet, wobei die Feder 5 so angeordnet ist, dass sie sich um die Drehachse des Nockens 32 windet.


Anspruch[de]
Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug mit:

einem unteren Arm (1), der dafür vorgesehen ist, fest an einem Sitzkissenelement (A) angeordnet zu werden,

einem oberen Arm (2), der drehbar mit Bezug auf den unteren Arm (1) angeordnet und dafür vorgesehen ist, an einem Sitzlehnenelement (B) befestigt zu werden,

einem Sperrmechanismus (3) für ein Sperren des oberen Arms (2) relativ zu dem unteren Arm (1), wobei der Sperrmechanismus (3) einen drehbaren Nocken (32) und eine um die Drehachse des Nockens (32) gewundene Feder (5) hat,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Feder (5) in einem Raum zwischen dem unteren Arm (1) und dem oberen Arm (2) untergebracht ist, so dass sie zwischen dem unteren Arm (1) und dem Nocken (32) angeordnet ist, wobei ein Abschnitt (52) der Feder (5) in einer Vertiefung (32f) in dem Nocken (32) zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf den Nocken (32) positioniert ist.
Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Arm (1) mit einem den Sperrmechanismus (3) enthaltenden ersten konvexen Abschnitt (11) und einem die Feder (5) enthaltenden zweiten konvexen Abschnitt (16) versehen ist, und beide konvexe Abschnitte (11, 16) durch stellenweises Eindrücken entlang der Drehachse des Nockens (32) in Reihe ausgebildet sind. Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite konvexe Abschnitt (16) eine weitere Einsenkung ist, die kreisförmig von der Bodenfläche des ersten konvexen Abschnitts um die Drehmitte der Verstellvorrichtung ist. Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug gemäß einem von Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (32) einen Nabenabschnitt (32e) hat, wobei die Feder (5) um den Nabenabschnitt (32e) gewunden ist. Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (32f) an dem äußeren Umfang des Nabenabschnitts (32e) liegt und so ausgebildet ist, dass sie sich zur radial nach innen weisenden Richtung des Nabenabschnitts (32e) erstreckt. Sitzverstellvorrichtung (10) für ein Fahrzeug gemäß einem von Anspruch 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) ein inneres Ende (52), das mit einem Abschnitt des Nockens (32) eingreift, und ein äußeres Ende (51) aufweist, das mit dem unterem Arm eingreift.






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