DE10008972A1 - Verschiebungsvorrichtung für Kraftfahrzeugsitze - Google Patents
Verschiebungsvorrichtung für KraftfahrzeugsitzeInfo
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Abstract
Eine Rückführungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz umfaßt ein Tragteil 1, das mit einem Kraftfahrzeugsitz 2 verbindbar ist, ein mit dem Fahrzeugboden 4 eines Kraftfahrzeugs verbindbaren Bodenteil 3, wobei Tragteil 1 und Bodenteil 3 relativ zueinander verschiebbar geführt sind, und zwischen Tragteil 1 und Bodenteil 3 wirkenden ersten 5, 6, 15 und zweiten Arretierungseinrichtungen 5, 8 zur Arretierung des Tragteils 1 relativ zum Bodenteil 3 an einer ersten bzw. zweiten Arretierungsposition. Zwischen Tragteil 1 und Bodenteil 3 wirken Rückstelleinrichtungen 7, 13, 14, deren Rückstellkraft so bemessen ist, daß sie bei gelösten ersten Arretierungseinrichtungen 5, 6, 15 eine Verschiebung des Tragteils 1 einschließlich eines Gewichts, welches dem eines üblichen Fahrzeugsitzes 2 zuzüglich des Gewichts einer Person entspricht, von der ersten in die zweite Arretierungsposition bewirken. Die Erfindung umfaßt ferner einen Personensitz 2 für ein Kraftfahrzeug, der mit einem Tragteil 1 einer entsprechenden Rückführungsvorrichtung verbunden ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Personensitz 2, der mit dem Tragteil 1 einer entsprechenden Rückführungsvorrichtung verbunden ist, deren Bodenteil 3 mit dem Fahrzeugboden 4 verbunden ist, so daß die erste Arretierungsposition der gewöhnlichen Betriebsposition des Sitzes 2 entspricht und die zweite Arretierungsposition hinter der ersten Arretierungsposition, bezogen auf die Fahrzeuglächsachse, liegt.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rückführungsvorrichtung für einen
Kraftfahrzeugsitz mit einem Tragteil, das mit einem Kraft
fahrzeugsitz verbindbar ist, einem mit dem Fahrzeugboden ei
nes Kraftfahrzeugs verbindbaren Bodenteil, wobei Tragteil und
Bodenteil relativ zueinander verschiebbar geführt sind, und
zwischen Tragteil und Bodenteil wirkenden Arretierungs
einrichtungen zur Arretierung des Tragteils relativ zum Bo
denteil unterschiedlichen Arretierungspositionen.
Derartige Sitzverschiebungsvorrichtungen gehören zur Serien
ausstattung von Personenkraftwagen, wobei durch manuelle oder
elektrisch angetriebene Verschiebung des Personensitzes eine
Anpassung der räumlichen Gegebenheiten insbesondere an die
Körperlänge des Benutzers ermöglicht wird.
Bei einem Frontalaufprall eines Fahrzeugs wirken enorme Be
schleunigungen auf die Insassen, so daß ein erhebliches Ver
letzungsrisiko durch die Gewalteinwirkung der vor dem Sitz
angeordneten Fahrzeugteile, beispielsweise Lenkrad oder Ver
kleidungsteile, selbst dann gegeben ist, wenn die Person mit
einem Anschnallgurt auf dem Sitz zurückgehalten wird. Ein
Fortschritt wurde durch die Einführung von Airbags erzielt,
welche sich beim Feststellen eines Frontalaufpralls selbsttä
tig in dem Raum zwischen dem Oberkörper der Person und den
davor befindlichen Fahrzeugteilen entfalten und die Wucht und
Härte des Aufpralls mindern. Allerdings bleiben erhebliche
Verletzungsrisiken nach wie vor bestehen. Dies gilt insbeson
dere dann, wenn infolge des Aufpralls der vordere Fahrzeug
teil so stark zusammengedrückt wird, daß die vor einem Insas
sen angeordneten Fahrzeugteile in dessen Bereich gelangen, so
daß eine Gewalteinwirkung auch nicht mit Hilfe eines Airbags
verhindert werden kann. Besonders kritisch ist in dieser Hin
sicht insbesondere der Bein- und Fußraum, da der Airbag übli
cherweise auf den Oberkörper des Insassen gerichtet ist und
die unteren Extremitäten gegenüber dem Rumpf bei üblicher
Sitzhaltung weit vorgelagert angeordnet sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das
Verletzungsrisiko von Kraftfahrzeuginsassen im Falle eines
Frontalaufpralls weiter zu vermindern. Der Begriff Frontal
aufprall ist dabei im weitesten Sinne zu verstehen und bedeu
tet jede plötzliche Gewalteinwirkung auf das Fahrzeug von au
ßen, welche an der Vorderseite des Autos ansetzt und eine zur
Fahrzeuglängsachse parallele, zum Fahrzeug hingewandte Kraft
komponente aufweist. Umfaßt sind insbesondere auch seitlich
aus der Mitte versetzte Krafteinwirkungen.
Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß zwischen Tragteil und Bo
denteil wirkende Rückstelleinrichtungen vorgesehen sind, de
ren Rückstellkraft so bemessen ist, daß sie bei gelösten er
sten Arretierungseinrichtungen eine Verschiebung des Trag
teils einschließlich eines Gewichts, welches dem eines übli
chen Fahrzeugsitzes zuzüglich des Gewichts einer Person ent
spricht, von der ersten in die zweite Arretierungsposition
bewirken.
Zunächst seien einige zum Verständnis der Erfindung wesentli
che Begriffe und Merkmale erläutert.
Das Tragteil der Rückführungsvorrichtung steht im montierten
Zustand mit dem Kraftfahrzeugsitz in fester Verbindung; es
ist jedoch nicht gefordert, daß das Tragteil selbst unmittel
bar am Sitz befestigbar sein muß. Beispielsweise können zwi
schen Tragteil und Sitz weitere übliche Verstelleinrichtungen
beispielsweise für die Position und Neigung des Sitzes ange
ordnet sein. Gleiches gilt für die Verbindung des Bodenteils
der Rückführungsvorrichtung mit dem Fahrzeugboden. Im mon
tierten Zustand entspricht die erste Arretierungsposition
der gewöhnlichen Betriebsposition. Der Sitz wird also im ge
wöhnlichen Betrieb mit Hilfe der ersten Arretierungseinrich
tungen grundsätzlich an der ersten Arretierungsposition fest
gehalten. Die erste Arretierungsposition ist dabei in der Re
gel nicht gegenüber dem Fahrzeug festgelegt, sondern wird mit
den oben genannten Verschiebeeinrichtungen des Standes der
Technik je nach Benutzer verschieden eingestellt.
Die Verschiebbarkeit von Tragteil und Bodenteil relativ zu
einander betrifft eine bestimmte Richtung, im montierten Zu
stand üblicherweise die Fahrzeuglängsachse, während Tragteil
und Bodenteil in Richtungen quer zu dieser Richtung z. B.
formschlüssig gehalten werden. Beispielsweise können Tragteil
und Bodenteil durch Paare von ineinandergeführten Führungs
schienen gebildet werden. Die beiden Arretierungspositionen
befinden sich an in der Richtung freier Verschiebbarkeit un
terschiedlichen Stellen; der Abstand zwischen den beiden Ar
retierungspositionen entspricht dem Abstand, um welchen das
Tragteil und mit ihm, im montierten Zustand, der Sitz zurück
zuführen sind. Für die erste und die zweite Arretierungsposition
können separate Arretierungseinrichtungen verwendet wer
den. Gegebenenfalls können auch Teile der Arretierungsein
richtungen für beide Arretierungspositionen übereinstimmen.
Beispielsweise können am Tragteil zwei Rastöffnungen angeord
net sein, in die ein am Bodenteil befestigter Rasthaken ein
rastet; der Rasthaken ist dann Teil sowohl der ersten als
auch der zweiten Arretierungseinrichtungen.
Bei den Rückstelleinrichtungen kann es sich beispielsweise um
Spanneinrichtungen handeln, welche in der ersten Arretie
rungsposition vorgespannt sind. Es kann sich beispielsweise
auch um pneumatische Einrichtungen handeln, bei dem das Ar
beitsgas in der ersten Arretierungsposition unter entspre
chendem Druck steht.
Durch die Anordnung der Rückstelleinrichtungen zwischen Trag
teil und Bodenteil wird erreicht, daß bei gelösten ersten Ar
retierungseinrichtungen eine Rückstellkraft auf das Tragteil
in Richtung zur zweiten Arretierungsposition hin wirkt. Er
findungsgemäß ist die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtun
gen so bemessen, daß diese die Verschiebung des Tragteils von
der ersten in die zweite Arretierungsposition einschließlich
des Gewichts, welches einem üblichen Fahrzeugsitz und einer
Person entspricht, bewirken. Dabei sind insbesondere die Rei
bungskräfte zu überwinden, welche zwischen Tragteil und Bo
denteil sowie zwischen den Füßen des Benutzers und dem Fahr
zeugboden, sowie die Haltekräfte der Hände des Benutzers am
Lenkrad zu überwinden. Dem Fachmann ist geläufig, wie die ge
nannte Rückstellkraft zu bemessen ist, damit die genannten
Reibungs- und Haltekräfte mit hinreichender Sicherheit über
wunden werden können. Falls beispielsweise zylindrische
Schraubendruckfedern Verwendung finden, kann der Windungsdurchmesser,
der Drahtdurchmesser, das Federmaterial, die
Windungszahl etc. entsprechend angepaßt werden.
Die Wirkung der Erfindung wird im folgenden anhand einer in
einem Kraftfahrzeug montierten Rückführungsvorrichtung be
schrieben. Der Schutz umfaßt jedoch ebenfalls die Rückfüh
rungsvorrichtung als solche, welcher beispielsweise als Nach
rüstsatz für bestehende Kraftfahrzeugsitze eigenständige Be
deutung zukommt, sowie die Kombination einer Rückführungsvor
richtung mit einem Kraftfahrzeugsitz.
Die Erfindung bewirkt, daß im Zusammenhang mit einem Frontal
aufprall des Fahrzeugs und damit verbundener Lösung der er
sten Arretierungseinrichtungen das Tragteil einschließlich
des daran befestigten Sitzes und der daran geschnallten Per
son um einen Abstand nach hinten verschoben wird, der dem Ab
stand der beiden Arretierungspositionen entspricht. Die Ver
schiebung "nach hinten", bezogen auf die Fahrzeuglängsachse,
wird dabei durch das Merkmal bewirkt, daß im montierten Zu
stand die zweite Arretierungsposition hinter der ersten, be
zogen auf die Fahrzeuglängsachse, liegt. Diese Anordnung
trägt der Tatsache Rechnung, daß bei einem Frontalaufprall
die an den Fahrzeuginsassen angreifenden Kräfte nach vorne
wirken und die Insassen demnach nach vorne schleudern, wo
durch die Gefahr des Aufpralls von Körperteilen auf vor der
Person angeordnete Fahrzeugteile hervorgerufen wird. Mit Hil
fe der Erfindung wird die Person um eine entsprechende Länge
von den vor ihr befindlichen Fahrzeugteilen entfernt, was die
Verletzungsgefahr im Zusammenhang mit einem Frontalaufprall
erheblich mindert. Bereits eine Rückstellung um 5 oder 10 cm
kann eine erhebliche Reduzierung des Verletzungsrisikos be
deuten, wenn man bedenkt, daß der Abstand der Knie eines Benutzers
von den davor befindlichen Verkleidungsteilen im Nor
malbetrieb häufig weniger als 10 cm beträgt.
Zweckmäßigerweise ist die Führung von Trag- und Bodenteil zu
einander beispielsweise mit Hilfe von Kugellagern reibungsarm
ausgeführt, damit die notwendige Rückstellkraft entsprechend
geringer ist und die Rückstelleinrichtungen entsprechend we
niger kräftig ausgeführt sein müssen.
Es kann einerseits zweckmäßig sein, daß die Lösung der ersten
Arretierungseinrichtungen mit einer gewissen Zeitverzögerung
erfolgt, so daß die Rückführung nach dem Abfangen der ersten
Aufprallwucht erfolgt, also wenn das Fahrzeug im wesentlichen
zum Stillstand gekommen ist oder jedenfalls seine Geschwin
digkeit erheblich reduziert ist. In diesem Fall wird durch
die Sitzrückführung einerseits das Verletzungsrisiko der
nachfolgenden (Auffahr-)Unfälle gemindert, andererseits wird
die Zugänglichkeit des Benutzers bei nachfolgenden Rettungs
maßnahmen verbessert. Im geschilderten Fall ist die Kombina
tion der erfinderischen Rückführungsvorrichtung mit einem
Airbag besonders vorteilhaft, wobei dieser dazu dient, die
erste Aufprallwucht abzufangen, wonach die erfinderische
Sitzrückführung zur Vermeidung von Folgeverletzungen erfolgt.
Der verbesserten Zugänglichkeit des Benutzers bei nachfolgen
den Rettungsmaßnahmen dient ein weiterer Aspekt der Erfin
dung, nach dem die Lösung der ersten Arretierungseinrichtun
gen die automatische Lösung des Gurtschlosses des dem rückge
führten Sitz zugeordneten Anschnallgurts mit einer Zeitverzö
gerung von mehr als 10 s, vorzugsweise mehr als 30 s steuert.
Falls nach einem Unfall ein Fahrzeuginsasse seinen Anschnall
gurt nicht selbständig lösen kann, geschieht dies nach einer
gewissen Zeitspanne selbsttätig. Die Verzögerungsspanne ist
einerseits so bemessen, daß der Anschnallgurt seine Schutz
funktion nicht bei gegebenenfalls nachfolgenden Folgeunfällen
einbüßt, wobei zu berücksichtigen ist, daß diese in der Regel
kurze Zeit nach dem ersten Aufprall folgen. Andererseits kann
eine Zeitverzögerung um beispielsweise 30 s kaum schaden, da
eine solche Zeitspanne ohnehin mindestens anzusetzen ist, be
vor ein Retter das Fahrzeug erreichen kann. Das beschriebene
Merkmal ist gegebenenfalls eigenständig schutzwürdig.
Zur Aufrechterhaltung der Schutzfunktion des entsprechenden
Anschnallgurts ist es vorteilhaft, wenn dieser jederzeit
straff an der Person anliegt. Der Anschnallgurt kann dabei so
ausgeführt sein, daß ein automatisches Nachstraffen des Gur
tes jedenfalls innerhalb der zur Sitzrückführung erforderli
chen Zeiträume erfolgt. Es kann auch zweckmäßig sein, daß ei
ne Auslösung der Sitzrückführung gegebenenfalls zwingend an
die Auslösung eines entsprechenden Airbags gekoppelt ist, da
in diesem Fall die Bedeutung des Anschnallgurts zum Schutz
der angeschnallten Person sekundär und gegebenenfalls ver
zichtbar ist.
Besondere Vorzüge sind mit einer Lösung der ersten Arretie
rungseinrichtungen und einer Rückführung des Sitzes von der
ersten in die zweite Arretierungsposition bereits vor dem
Auftreten der höchsten Beschleunigungen verbunden. Die zwei
ten Arretierungseinrichtungen sind zweckmäßigerweise
selbstarretierend ausgeführt, so daß der Sitz zu dem Zeit
punkt, an dem die größten Beschleunigungen wirken, bereits
fest in der zweiten Arretierungsposition gehalten wird. Auf
diese Weise wird der erfindungsgemäß erzeugte Freiraum zwi
schen der Person und den vor ihr liegenden Fahrzeugteilen bereits
zum Zeitpunkt des größten Verletzungsrisikos bereitge
stellt.
Im geschilderten Fall müssen die Rückstellelemente über eine
ausreichend große Rückstellkraft verfügen. Bei einem Frontal
aufprall mit einer Geschwindigkeit von 64 km/h wird eine
Knautschlänge von 1 m in einer Zeitspanne von weniger als 50 ms
durchlaufen. Unter Berücksichtigung üblicher Knautschzonen
von Kraftfahrzeugen und bei Geschwindigkeiten bis 130 km/h
ist die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtungen daher so zu
bemessen, daß eine Verschiebung der geschilderten Art inner
halb einer Zeitspanne von vorzugsweise 10-20 ms oder höchstens
50 ms erfolgen kann.
Die dazu erforderlichen Beschleunigungen erfordern bei der
Verwendung von Federn eine außerordentlich hohe Federsteifig
keit. Größere Beschleunigungskräfte lassen sich unter Ausnut
zung von Explosionskräften erzeugen. Denkbar ist beispiels
weise die Entzündung eines gekapselten Treibsatzes, dessen
Treibkraft ausreichend hoch bemessen ist, um die geschilderte
Rückführung zu bewirken. Dabei werden außerordentlich hohe
Drücke innerhalb von Zeiträumen wesentlich unter 1 ms aufge
baut. Ferner werden die benötigten Drücke nur nötigenfalls
aufgebaut, so daß auf Einrichtungen zur ständigen Aufrechter
haltung eines entsprechenden sehr hohen Druckes verzichtet
werden kann. Die erfindungsgemäßen Rückstelleinrichtungen um
fassen also nicht nur solche Ausführungen, bei denen die
Rückstellkraft beispielsweise durch Vorspannung von Spannele
menten erzeugt wird und daher ständig aufrechterhalten werden
muß, sondern ebenfalls Ausführungen wie die zuvor beschriebe
ne, bei denen die Rückstellkraft nur im Zusammenhang mit ei
nem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs erzeugt wird. In diesem
Fall ist zweckmäßigerweise eine Aktivierungssteuerung
vorgesehen, welche etwa parallel zur Lösung der ersten Arre
tierungseinrichtungen die Aktivierung der Rückstelleinrich
tungen zur Erzeugung der Rückstellkraft bewirkt. Die Formu
lierung "Auslösung der ersten Arretierungseinrichtungen" im
folgenden umfaßt in diesem Fall ebenfalls die Aktivierung der
Rückstelleinrichtungen.
Bei einer Sitzrückführung innerhalb der genannten kürzesten
Zeiträume ist sicherzustellen, daß der Benutzer mit dem Sitz
zurückgeführt wird und nicht aufgrund seiner Trägheit an sei
ner ursprünglichen Position verbleibt. Zu diesem Zweck kann
es zweckmäßig sein, den Anschnallgurt so zu befestigen, daß
er bei der Sitzrückführung ebenfalls mit zurückgeführt wird,
zumindest soweit dies zur Ausübung seiner Haltefunktion not
wendig ist. Der Anschnallgurt kann insbesondere am Sitz
selbst befestigt sein. Dabei kann es sich um einen Dreipunkt
gurt, aber auch um einen aus dem Sportwagenbereich bekannten
Schultergurt handeln. Es kann auch ein Schulter- oder Becken
gurt zusätzlich zum üblichen Dreipunktgurt vorgesehen sein.
Bei der Verwendung eines üblichen längenverstellbaren
(Dreipunkt-)Gurts kann es zweckmäßig sein, die Gurtarretie
rung, die üblicherweise automatisch durch ruckartigen Zug be
wirkt wird, an die Auslösung der ersten Arretierungseinrich
tungen zu koppeln, damit es jedenfalls sichergestellt ist,
daß der Anschnallgurt die Rückführung des Benutzers mit dem
Sitz bewirkt.
Zweckmäßigerweise weist das Kraftfahrzeug einen Aufprallsen
sor zur Feststellung eines sich ereignenden oder nahe bevor
stehenden Frontalaufpralls auf. Ähnliche Aufprallsensoren
werden z. B. im Zusammenhang mit Airbags verwendet. Das vom
Aufprallsensor erzeugte Aufprallsignal dient zur Steuerung
der automatischen Lösung der ersten Arretierungseinrichtun
gen. Die Erfindung fordert dabei nicht, daß bei Feststellung
eines Frontalaufpralls generell automatisch die ersten Arre
tierungseinrichtungen gelöst würden. Vielmehr kann eine
Steuerung zur Lösung der ersten Arretierungseinrichtungen so
ausgeführt sein, daß sie die Auslösung nur unter gewissen Be
dingungen, beispielsweise in Abhängigkeit der aktuellen Fahr
zeuggeschwindigkeit, vornimmt. Beispielsweise kann die Auslö
sung erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise
20, 30 oder 40 km/h erfolgen, da bei geringeren Geschwindig
keiten der Sicherheitsgurt gegebenenfalls in Kombination mit
einem Airbag ausreichend Schutz bietet. Es kann auch sinnvoll
sein, die Auslösung nur unterhalb einer bestimmten Maximalge
schwindigkeit, beispielsweise 170, 150 oder 130 km/h vorzuse
hen. Falls die Geschwindigkeit beispielsweise so groß ist,
daß es nicht gewährleistet ist, daß der Sitz vor dem Auftre
ten der höchsten Beschleunigungskräfte die zweite Arretie
rungsposition erreicht, kann die Auslösung der Sitzrückfüh
rung gegebenenfalls unterbleiben.
Denkbar ist weiterhin die Verwendung verbesserter Aufprall
sensoren beispielsweise unter Ausnutzung von Radar, welche
einen bevorstehenden Frontalaufprall bereits vor der ersten
Berührung des Fahrzeugs mit dem Aufprallhindernis feststellen
können, wodurch die zur Sitzrückführung zur Verfügung stehen
de Zeitspanne entsprechend vergrößert würde.
Das vom Aufprallsensor erzeugte Signal wird vorzugsweise
elektrisch an die Steuerung zur Lösung der ersten Arretie
rungseinrichtungen und gegebenenfalls die Aktivierungssteue
rung für die Rückstelleinrichtungen übertragen. Die ersten
Arretierungseinrichtungen können so gestaltet sein, daß ihre
Lösung im wesentlichen ohne Zeitverzögerung erfolgen kann.
Als Beispiel sei eine elektromagnetisch betriebene Arretie
rungseinrichtung genannt. Auch pneumatisch betriebene erste
Arretierungseinrichtungen sind denkbar; die Kraftübertragung
erfolgt dabei bekanntermaßen sehr schnell. Gegebenenfalls
kann der durch Zündung eines Treibsatzes entstehende Druck
teilweise zur Steuerung der pneumatischen Elemente verwendet
werden.
Vorteilhafterweise sind die Rückstelleinrichtungen und/oder
der Abstand der beiden Arretierungspositionen voneinander an
die Eigenschaften des jeweiligen Fahrzeugs angepaßt, in dem
die Rückführungsvorrichtung anzuordnen ist. Beispielsweise
kann in verhältnismäßig kürzeren Automobilen der Rückstell
weg, d. h. der Abstand zwischen beiden Arretierungspositionen
geringer sein als in größeren Fahrzeugen. Weiterhin ist vor
zugsweise die Bauhöhe der Rückführungseinrichtung gering zu
halten, wodurch insbesondere die Nachrüstbarkeit bestehender
Fahrzeuge ermöglicht wird, ohne das die Sitzhöhe unter Be
rücksichtigung der Fahrzeughöhe wesentlich erhöht würde. Wei
tere Fahrzeugeigenschaften, die im Zusammenhang mit der Aus
führung der Rückführungseinrichtungen von Bedeutung sein kön
nen, sind die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, das Sitzge
wicht und die vordere Knautschlänge.
Die Auslösung der Sitzrückführung kann unterbleiben, wenn
sich auf einem hinter dem rückzuführenden Sitz angeordneten
Sitz eine Person befindet, die durch die Sitzrückführung ge
fährdet würde. Es kann auch vorkommen, daß der zur Rückfüh
rung des Sitzes erforderliche Raum beladen ist und daher
nicht zur Sitzrückführung zur Verfügung steht. In beiden Fällen
können vorteilhafterweise Sperrsensoren vorgesehen sein,
welche die Steuerungseinrichtung zum Lösen der ersten Arre
tierungseinrichtungen gegebenenfalls sperren.
Die räumliche und/oder zeitliche Entfaltung eines gegebenen
falls vorgesehenen Airbags ist meist kritisch auf die räumli
chen Verhältnisse abgestimmt. Für die vorteilhafte Kombinati
on eines Airbags mit einer erfindungsgemäßen Sitzrückfüh
rungsvorrichtung ist es demnach zweckmäßig, die Steuerung des
Airbags davon abhängig zu machen, ob eine Sitzrückführung er
folgt ist. Bei Vorliegen eines entsprechenden Signals würde
die Entfaltung des Airbags insbesondere in Abhängigkeit der
räumlichen Verhältnisse erfolgen, die durch die Stellung des
Sitzes in der zweiten Arretierungsposition gegeben sind. Da
die Stärke der Rückstellkraft der Rückstelleinrichtungen den
zeitlichen Ablauf der Sitzrückführung beeinflussen, kann auch
der zeitliche Verlauf der Airbagentfaltung zweckmäßigerweise
darauf abgestimmt sein. Es kann z. B. zeitlich zunächst die
Sitzrückführung und anschließend mehr oder weniger unabhängig
davon die Airbagentfaltung erfolgen.
Falls die Sitzrückführung um einen Abstand erfolgt, der so
groß ist, daß dadurch das Erreichen des Lenkrads sowie der
Fußpedale zur Steuerung des Kraftfahrzeugs verhindert werden
kann, kann es vorteilhaft sein, eine automatische Steuerung
der Bremsen und/oder der Lenkung vorzusehen. Im einfachsten
Fall handelt es sich dabei um die automatische Auslösung ei
ner Vollbremsung und/oder die Arretierung des Lenkrads, damit
unkontrollierbare Fahrzeugbewegungen im Anschluß an den Auf
prall verhindert werden bzw. das Fahrzeug jedenfalls zum
Stillstand kommt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand vorteilhafter Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Kraftfahrzeug mit Sitztragteil in der ersten Arre
tierungsposition;
Fig. 2 Kraftfahrzeug mit Sitztragteil in der zweiten Arre
tierungsposition;
Fig. 3 Querschnitt durch ineinander geführte Sitztrag- und
Bodenteile;
Fig. 4 schematische Draufsicht auf eine Rückführungsvor
richtung in der ersten Arretierungsposition;
Fig. 5 schematische Draufsicht auf die Rückführungsvorrich
tung aus Fig. 4 in der zweiten Arretierungsposition;
Fig. 6 schematische Draufsicht auf eine Rückführungsvor
richtung mit Treibsatz in der ersten Arretierungspo
sition;
Fig. 7 schematische Draufsicht auf die Rückführungsvorrich
tung aus Fig. 6 in der zweiten Arretierungsposition.
Die Sitzrückführungsvorrichtung besteht aus einem Tragteil 1,
das mittelbar oder unmittelbar mit einem Personensitz 2 eines
Kraftfahrzeugs verbunden ist, und einem Bodenteil 3, daß mit
dem Fahrzeugboden 4 verbunden ist. Das Tragteil 1 ist paral
lel zur Fahrzeuglängsachse vom Bödenteil 3 verschiebbar geführt
gehalten. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5
werden Tragteil und Bodenteil von zwei ineinander geführten
Metallschienen gebildet. Durch die gestrichelte Linie ist an
gedeutet, daß es sich vorliegend um zwei Paare von entspre
chenden Schienen handelt; dies ist jedoch nicht wesentlich
für den Erfolg der Erfindung. In Fig. 3 ist die Tragschiene 1
senkrecht zur Papierebene, welche parallel zur Fahrzeuglängs
achse angeordnet ist, in der Bodenschiene 3 verschiebbar,
während sie in der Papierebene formschlüssig gehalten ist.
In der in den Fig. 1 und 4 gezeigten ersten Arretierungsposi
tion befindet sich der Sitz 2 in der üblichen Betriebspositi
on. Nicht gezeigt sind die bekannten Verschiebeeinrichtungen
des Standes der Technik, mit Hilfe denen sich diese Betrieb
sposition an die Körpermasse des Benutzers anpassen läßt.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Rückführungsvorrichtung
nicht ober- oder unterhalb der übliche Verschiebeeinrichtun
gen angeordnet, sondern seitlich beispielsweise nach innen
versetzt, so daß die Sitzhöhe unverändert bleibt. Dies ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn eine erfindungsgemäße
Rückführungsvorrichtung als Nachrüstsatz in bestehende Kraft
fahrzeuge eingebaut wird. Im Beispiel der Fig. 3 wäre bei ei
ner seitlich versetzten Anordnung das Tragteil 1 nicht wie
gezeigt oben mit dem Sitz 2 verbunden, sondern beispielsweise
mit einer seitlich angrenzenden Führungsschiene einer übli
chen Sitzverschiebeeinrichtung.
Das Tragteil 1 wird in der ersten Arretierungsposition mit
Hilfe von ersten Arretierungseinrichtungen festgehalten. Die
se werden im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 durch einen Rast
haken 5 gebildet, der in eine erste Rastöffnung 6 arretierend
einrastet. Zwischen Tragteil 1 und Bodenteil 3 wirkt eine
Rückstelleinrichtung, die im Ausführungsbeispiel der Fig.
4 und 5 von einer Spannfeder 7 gebildet wird. Die Feder 7 ist
in der ersten Arretierungsposition vorgespannt und übt daher
einen permanenten Druck auf das Tragteil 1 aus. Die damit
verbundene Rückstellkraft ist parallel zur Führungsrichtung
des Tragteils 1 relativ zum Bodenteil 3 gerichtet. Bei gelö
sten ersten Arretierungseinrichtungen, d. h. falls im Beispiel
der Fig. 4 der Rasthaken 5 sich in der durch die gestrichelte
Linie angedeuteten geöffneten Stellung befindet, bewirkt die
Rückstellfeder 7 eine Verschiebung des Tragteils 1 relativ
zum Bodenteil 3 in Richtung zu der in den Fig. 2 und 5 ge
zeigten zweiten Arretierungsposition. Die durch die Rück
stellfeder 7 bewirkte Verschiebung wird durch das Einrasten
des Rasthakens 5 in die zweite Rastöffnung 8 beendet. Der
Rasthaken 5 bildet mit der Rastöffnung 8 die zweiten Arretie
rungseinrichtungen. Die Arretierung des Rasthakens 5 in der
Rastöffnung 8 erfolgt selbsttätig; zu diesem Zweck kann der
Rasthaken beispielsweise mit Hilfe einer Feder mit einer zum
Tragteil 1 hinwirkenden Kraft beaufschlagt sein. Nach dem Lö
sen des Rasthakens aus der ersten Rastöffnung 6 läuft dann
das Hakenende an der Außenseite des Tragteils 1 entlang, bis
er in die zweite Rastöffnung 8 selbstarretierend eingreift.
Um die Arretierungseinrichtungen zu entlasten, ist weiterhin
ein gegebenenfalls gedämpftes Anschlagelement 9 vorgesehen,
an dem das Tragteil beim Erreichen der zweiten Arretierungs
position anschlägt.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Aufprall des Kraft
fahrzeugs auf ein Hindernis kann in bekannter Weise mit Hilfe
eines Sensors 10 bereits unmittelbar nach der ersten Berüh
rung festgestellt werden. Der Sensor 10 ist durch eine Si
gnalleitung mit der Steuerung 11 verbunden, welche die Lösung
des Rasthakens 5 von der geschlossenen in die geöffnete Stel
lung steuert. Die Lösung des Rasthakens kann mit einer gewis
sen Zeitverzögerung geschehen. Die Steuerung 11 kann weitere
Eingänge aufweisen, beispielsweise zum Empfang von Signalen
von nicht gezeigten Sperrsensoren zur Feststellung, ob ein
hinter dem rückzuführenden angeordneter Sitz von eine Person
besetzt und/oder ob der zur Rückführung erforderliche Raum
zur Verfügung steht. Ein weiteres Beispiel ist ein Eingang
zum Empfang eines zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen
Signals, sowie ein Eingang zum Empfang eines Signals von der
Airbagsteuerung. Die Lösung des Rasthakens 5 aus der ersten
Rastöffnung 6 kann auf diese Weise von unterschiedlichen äu
ßeren Bedingungen abhängen, die der Steuerung 11 über Signal
leitungen zugeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform steuert die Steuerung 11
die Lösung der ersten Arretierungseinrichtungen 5, 6 ohne
Zeitverzögerung unmittelbar nach Erhalt des vom Sensor 10 er
zeugten Aufprallsignals, gegebenenfalls in Abhängigkeit wei
terer äußerer Bedingungen. Die von der Rückstellfeder 7 er
zeugte Rückstellkraft bewirkt im Anschluß daran eine Ver
schiebung des Tragteils 1 relativ zum Bodenteil 3 bis zur
zweiten Arretierungsposition, welche durch Anschlag des Trag
teils 1 am Anschlag 9 und Selbstarretierung des Rasthakens 5
in der Rastöffnung 8 gekennzeichnet ist. Um diese Rückführung
unter gewöhnliche Betriebsbedingungen jedenfalls zu bewirken,
erzeugt die Feder 7 in der ersten Arretierungsposition eine
ausreichend große Rückstellkraft, um die zwischen Tragteil
und Bodenteil auftretenden Reibungskräfte, die vom Gewicht
des Fahrers und dem Sitz abhängen, sowie die zwischen Fahrer
und Fahrzeugboden sowie Haltekräfte des Fahrers am Lenkrad
mit einem gewissen Sicherheitsspielraum zu überwinden. Ferner
ist die Federsteifigkeit der Rückstellfeder 7 und der Feder
weg sowie weitere relevante Federparameter so bemessen, daß
die Rückführung des Tragteils einschließlich Sitz und daran
festgeschnallter Person bei üblichen Fahrzeuggeschwindigkei
ten und Knautschzonen vollständig erfolgt, bevor die größten
Beschleunigungen bei einem Frontalaufprall wirken. In dem in
Fig. 2 dargestellten Augenblick ist der Sitz bereits voll
ständig zurückgeführt und befindet sich sicher arretiert in
der zweiten Arretierungsposition; die zur Verfügung stehende
Knautschlänge ist noch nicht vollständig überwunden, so daß
der Moment der größten auf den Fahrer wirkenden Beschleuni
gungskräfte noch bevorsteht. Im Vergleich zu Fig. 1 (Sitz in
der ersten Arretierungsposition) wird deutlich, daß ein er
heblicher Freiraum zwischen dem Fahrer und den vor ihm be
findlichen Fahrzeugteilen entstanden ist, wodurch das Verlet
zungsrisiko durch Hineindrücken dieser Fahrzeugteile in die
Fahrgastzelle bzw. das Aufschlagen von Körperteilen auf Fahr
zeugteile durch die nach vorne wirkenden Kräfte erheblich re
duziert ist. Besonders deutlich wird dies beispielsweise beim
Abstand der Knie des Fahrers von den davor befindlichen Ver
kleidungsteilen 12.
Nicht gezeigt in den Figuren ist der gegebenenfalls vorgese
hene Airbag, dessen räumliche und zeitliche Entfaltung vor
zugsweise dahingehend angepaßt ist, ob sich der Sitz in der
ersten oder zweiten Arretierungsposition befindet. Ebenfalls
nicht dargestellt ist der Anschnallgurt, der vorzugsweise am
Sitz 2 befestigt ist, so daß er mit dem Sitz zurückgeführt
wird und die Rückführung der festgeschnallten Person bewirkt.
Mit einer Zeitverzögerung von beispielsweise 60 s gegenüber
dem Aufprallsignal des Sensors 10 erfolgt die automatische
Lösung des Gurtschlosses des dem Sitz 2 zugeordneten An
schnallgurts, um die Zugänglichkeit zum Fahrer von außen bei
Rettungsmaßnahmen zu verbessern.
Eine weitere Ausführungsform der Rückführungsvorrichtungen
ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Hier wird die Rückstell
kraft nicht mit Hilfe von Federkräften, sondern mit Hilfe von
Explosivkräften erzeugt. Das Bodenteil 3 ist hier zylinder
förmig, während ein Teil des Tragteils 1 als Kolben im Zylin
der 3 läuft. In der in Fig. 6 gezeigten ersten Arretierungs
position spart der Kolben einen Zündraum im Zylinder 3 aus,
indem ein Treibsatz 13 mit einem Zünder 14 angeordnet ist. Im
Betriebszustand ist das Tragteil 1 über eine Materialbrücke
15 mit dem Bodenteil 3 verbunden. Es stellt auf diese Weise
ein Sollbruchstelle dar. Diese ersten Arretierungseinrichtun
gen können aber auch wie in Fig. 4 gezeigt als Rasthaken, der
in eine Rastöffnung einhakt, oder in einer sonstigen, dem
Fachmann geläufigen Weise ausgeführt sein. Das vom Aufprall
sensor 10 erzeugte Signal steuert eine Aktivierungssteuerung
16 zur Zündung des Zünders 14, infolge dessen der Treibsatz
13 beinahe ohne Zeitverzögerung der ersten Berührung des
Fahrzeugs mit dem Aufprallhindernis oder sogar bereits davor
detoniert. Der Explosionsdruck führt zu einem Reißen der Ma
terialbrücken 15 und bewirkt die Verschiebung des Tragteils 1
in die zweite Arretierungsposition, die wiederum durch An
schläge 9 und Rasteinrichtungen 5, 8 definiert ist. Die
Sprengkraft des Treibsatzes 13 ist einerseits ausreichend
hoch bemessen, um eine Sitzrückführung bis hin zu Fahrzeugge
schwindigkeiten von 130 km/h noch vor dem Auftreten der größ
ten Beschleunigungskräfte auf den Fahrer zu bewirken. Zweck
mäßigerweise können Einrichtungen vorgesehen sein, welche ei
nen Druckabbau in der Zündkammer im Anschluß an die Sitzrückführung
ermöglichen. Im gezeigten Fall bildet die Steuerung
16 zur Aktivierung der Rückstelleinrichtungen durch Zündung
des Zünders 14 gleichzeitig die Steuerung zur Lösung der er
sten Arretierungseinrichtungen 15, welche automatisch infolge
des sich aufbauenden Explosionsdrucks erfolgt. Auf eine sepa
rate Steuerung zur Lösung der ersten Arretierungseinrichtun
gen kann daher verzichtet werden.
Claims (13)
1. Rückführungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugsitz mit
einem Tragteil, das mit einem Kraftfahrzeugsitz verbind
bar ist, einem mit dem Fahrzeugboden eines Kraftfahr
zeugs verbindbaren Bodenteil, wobei Tragteil und Boden
teil relativ zueinander verschiebbar geführt sind, und
zwischen Tragteil und Bodenteil wirkenden ersten (5, 6,
15) und zweiten Arretierungseinrichtungen (5, 8) zur Ar
retierung des Tragteils relativ zum Bodenteil an einer
ersten bzw. einer zweiten Arretierungsposition, gekenn
zeichnet durch zwischen Tragteil (1) und Bodenteil (3)
wirkenden Rückstelleinrichtungen (7, 13, 14), deren
Rückstellkraft so bemessen ist, daß sie bei gelösten er
sten Arretierungseinrichtungen (5, 6, 15) eine Verschie
bung des Tragteils (1) einschließlich eines Gewichts,
welches dem eines üblichen Fahrzeugsitzes (2) zuzüglich
des Gewichts einer Person entspricht, von der ersten in
die zweite Arretierungsposition bewirken.
2. Rückführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führung von Tragteil (1) und Bodenteil
(3) relativ zueinander reibungsarm ausgeführt ist.
3. Rückführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Rückstellein
richtungen (7, 13, 14) so bemessen ist, daß diese eine
Verschiebung der geschilderten Art innerhalb einer Zeit
spanne von 50 ms, vorzugsweise 30 ms, weiter vorzugsweise
10 ms bewirken.
4. Rückführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Rückstellein
richtungen (7, 13, 14) so bemessen ist, daß sie eine
Rückführung der geschilderten Art innerhalb einer Zeit
spanne bewirken, die in der Größenordnung der
Knautschzeiten üblicher Kraftfahrzeuge bei einem Fron
talaufprall mit 50 km/h, vorzugsweise 80 km/h, weiter
vorzugsweise 130 km/h liegt.
5. Personensitz für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeich
net, daß er mit dem Tragteil (1) einer nach einem der
Ansprüche 1 bis 4 ausgeführten Rückführungsvorrichtung
verbunden ist.
6. Kraftfahrzeug, das einen Personensitz aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sitz (2) mit dem Tragteil (1)
einer nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführten
Rückführungsvorrichtung verbunden ist, deren Bodenteil
(3) mit dem Fahrzeugboden (4) verbunden ist, so daß die
erste Arretierungsposition der gewöhnlichen Betriebspo
sition des Sitzes (2) entspricht und die zweite Arretie
rungsposition hinter der ersten Arretierungsposition,
bezogen auf die Fahrzeuglängsachse liegt.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine
Gurtvorrichtung, welche die Rückführung des Benutzers
mit dem rückzuführenden Sitz bewirkt.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lösung der ersten Arretierungseinrichtungen
(5, 6, 15) die automatische Lösung des Gurt
schlosses dem rückzuführenden Sitz (2) zugeordneten An
schnallgurts mit einer Zeitverzögerung von mehr als 10 s,
vorzugsweise mehr als 30 s steuert.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft der Rückstellein
richtungen (7, 13, 14) und/oder der Abstand (d) zwischen
den Arretierungspositionen an die Fahrzeugeigenschaften,
insbesondere die räumlichen Verhältnisse angepaßt sind.
10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, das ei
nen Aufprallsensor (10) zur Feststellung eines Frontal
aufpralls aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das vom
Aufprallsensor (10) erzeugte Aufprallsignal die automa
tische Lösung der ersten Arretierungseinrichtungen (5,
6, 15) steuert.
11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekenn
zeichnet durch Sperrsensoren zur Feststellung, ob ein
hinter dem rückzuführenden Sitz (2) angeordneter Sitz
von einer Person besetzt ist und/oder ob der zur Rück
führung des Sitzes (2) erforderliche Raum zur Verfügung
steht, und gegebenenfalls Sperrung der Lösung der ersten
Arretierungseinrichtungen (5, 6, 15).
12. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 11, das ei
nen dem Personensitz (2) zugeordneten Airbag aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche und/oder zeit
liche Steuerung des Airbags in Abhängigkeit davon er
folgt, ob eine Lösung der ersten Arretierungseinrichtun
gen (5, 6, 15) erfolgt, und/oder in Abhängigkeit der
Rückstellkraft der Rückstelleinrichtungen (7, 13, 14)
und/oder des Abstands (d) zwischen den Arretierungsposi
tionen.
13. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 12, das ei
nen dem Personensitz zugeordneter Airbag aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuerung der ersten Arre
tierungseinrichtungen (5, 6, 15) in der Weise von der
Auslösung des Airbags abhängt, daß die Lösung der ersten
Arretierungseinrichtungen unterbleibt, wenn keine Auslö
sung des Airbags vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000108972 DE10008972A1 (de) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Verschiebungsvorrichtung für Kraftfahrzeugsitze |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000108972 DE10008972A1 (de) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Verschiebungsvorrichtung für Kraftfahrzeugsitze |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10008972A1 true DE10008972A1 (de) | 2001-09-06 |
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ID=7632444
Family Applications (1)
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