DE10054826C2 - Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einer sich im Falle eines Heck-Crashes nach vorn verlagern­ den Kopfstütze.

Eine der häufigsten Verletzungen im täglichen Straßenverkehr sind Nackenverletzungen eines Fahrzeuginsassen infolge eines so­ genannten Peitschenschlages seines Kopfes. Derartige Verletzun­ gen treten bei Heck-Crashs schon bei relativ niedrigen Geschwin­ digkeiten auf, weil die Nackenwirbelsäule eines Insassen dabei enormen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Um diese Verletzungen zu vermeiden bzw. zu vermindern, sind Kraftfahrzeugsitze mit soge­ nannten crashaktiven, genauer gesagt heck-crashaktiven, Kopf­ stützen entwickelt worden. Bei diesen Sitzen wird die bei einem Heck-Crash auf die Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes wirkende Trägheitskraft des Körpers eines Sitzinsassen durch entsprechen­ de Übertragungsmechanismen derart auf die Kopfstütze übertragen, daß diese sich nach vorn zum Kopf des Sitzinsassen hin zu be­ wegt. Dadurch wird dem sogenannten Peitschenschlag des Kopfes des Sitzinsassen entgegengewirkt.

In der WO 98/09838 A1 ist ein Kraftfahrzeugsitz beschrieben, an dessen Rückenlehne eine Kopfstütze in üblicher Weise durch zwei Stangen gehaltert ist, wobei diese Stangen zu einem Hilfsrahmen gehören, an dessen unterem Ende eine Prallplatte befestigt ist.

An diesem unteren Ende ist der Hilfsrahmen beidseitig durch Len­ ker an den Seitenholmen des Rückenlehnen-Rahmens geführt, wäh­ rend die Stangen der Kopfstütze in schwenkbar an einem Querholm des Rückenlehnen-Rahmens befestigten Hülsen axial gleitbeweglich gelagert sind. Wird die Prallplatte aufgrund eines Heck-Crashs durch den Torso eines Sitzinsassen mit Wucht nach hinten ge­ drückt, schwenkt der gesamte Hilfsrahmen in seinem unteren Be­ reich nach hinten und oben, wodurch sich die Stangen unter gleichzeitiger Vorverlagerung der Kopfstütze nach oben durch die Hülsen schieben. Durch diesen Mechanismus wird die Kopfstütze bei einem Heck-Crash nach vorn und oben verlagert.

Eine dieser eben beschriebenen sehr ähnliche Konstruktion ist in der EP 0 627 340 B1 offenbart.

Die DE 197 43 339 A1 offenbart einen Kraftfahrzeugsitz, des­ sen Rückenlehnen-Rahmen aus einem unteren Paar beabstandeter Seitenholme und einem oberen Abschnitt mit einem Querholm be­ steht, an dem die Kopfstütze befestigt ist. Starr mit dem Quer­ holm verbunden ist eine Prallplatte, die zwischen den unteren Seitenholmen des Rückenlehnen-Rahmens angeordnet ist. Drehgelen­ ke verbinden den oberen Abschnitt des Rückenlehnen-Rahmens mit den unteren Seitenholmen, wodurch eine Drehachse definiert ist, um die die Kopfstütze bei einem Heck-Crash nach vorn und die Prallplatte entsprechend nach hinten schwenkt. Federmittel hal­ ten die Prallplatte und damit auch die Kopfstütze während des normalen Fahrbetriebs in Gebrauchsposition.

Neben den oben stehend beschriebenen Kraftfahrzeugsitzen mit einer Prallplatte in der Rückenlehne sind Kraftfahrzeugsitze be­ kannt, bei denen die gesamte Rückenlehne bei einem Heck-Crash rückverlagerbar ist. Beispiele dafür sind in der DE 198 28 696 A1 und DE 198 31 218 A1 zu finden.

In der DE 198 26 696 A1 ist die Kopfstütze über eine Stange an der Rückenlehne gehaltert. Die Stange läuft axial verschieb­ bar in einem lehnenfesten Führungsrohr, welches seinerseits schwenkbar am Rückenlehnen-Rahmen befestigt ist. Das Führungs­ rohr ist über einen Bowdenzug mit einem sitzteilfesten Schiebe­ stück verbunden. Dieses Schiebestück sitzt in einem lehnenrah­ menfesten Schlitz, in dem es form- und/oder reibschlüssig ge­ führt ist.

Bei einem Heck-Crash drückt der Rücken eines Sitzinsassen mit großer Kraft gegen die Rückenlehne, wodurch sich der Form- und/oder Reibschluß zwischen Schiebestück und Schlitz löst und sich die Rückenlehne in ihrem unteren Bereich nach hinten verla­ gert. Diese Verlagerungsbewegung überträgt der Bowdenzug auf das Führungsrohr, welches die Kopfstütze nach vorn auf den Kopf des Sitzinsassen zu schwenkt.

Eine ähnliche Lösung ist in der DE 198 31 218 A1 beschrie­ ben. Auch hier ist im unteren Bereich der Rückenlehne ein leh­ nenrahmenfester Führungsschlitz vorgesehen, in dem ein sitzteil­ fester Zapfen angeordnet ist. An diesem Zapfen ist ein Zugseil befestigt, welches in der Rückenlehne nach oben geführt, dort an einem lehnenfesten Umlenkteil nach unten umgelenkt und mit dem unteren Ende des Kopfstützen-Gestänges verbunden ist. Bei einem Heck-Crash verlagert sich die Rückenlehne aufgrund der einwir­ kenden Trägheitskraft des Körpers eines Sitzinsassen, bedingt durch den Kurvenverlauf des Führungsschlitzes, in ihrem unteren Bereich nach hinten und oben. Durch diese Verlagerung vergrößert sich der Abstand zwischen dem Zapfen und dem lehnenfesten Umlen­ kelement. Im gleichen Maße verkürzt sich der Abstand zwischen dem Umlenkelement und dem Anbindungspunkt des Zugseils am Kopf­ stützen-Gestänge, d. h. dieses, und damit die Kopfstütze, wird nach oben geschoben. Da das Kopfstützen-Gestänge in der be­ schriebenen Ausführungsform nach vorn gebogen ist, wird die Kopfstütze gleichzeitig relativ zur Rückenlehne nach vorn verla­ gert.

In der DE 199 41 712 C1 ist schließlich ein Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze beschrieben, deren vorderer Abschnitt über ein hilfskraftangetriebenes Schubglied nach vorn verlagerbar ist. Das Schubglied erstreckt sich aus der Rückenlehne, in der auch sein Antrieb angeordnet ist, nach oben und wird durch eine im Bereich eines hinteren Kopfstützenabschnitts angeordnete Um­ lenkeinrichtung nach vorn umgelenkt, so daß seine Schubbewegung eine Vorverlagerung des vorderen Kopfstützenabschnitts bewirkt. Das Schubglied besteht zumindest im Bereich der Umlenkeinrich­ tung aus kettenartig zusammengefügten Gliedern, die durch einen zentral durch sie verlaufenden, zumindest abschnittsweise ela­ stischen Zug, z. B. einen Gummizug, miteinander verbunden sind. Dieser Zug hält die Glieder des Schubgliedes mit einer Vorspan­ nung zusammen, so daß eine Schubkraft übertragen werden kann. Die Umlenkeinrichtung hat die Form eines Kettenrades, dessen Zähne die einzelnen Glieder des Schubglieds gegen die Federkraft des Zuges voneinander beabstanden, so daß das Schubglied umge­ lenkt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen weiteren Kraftfahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, dessen Kopfstütze sich bei einem Heck-Crash nach vorn verlagert.

Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Rü­ ckenlehne mit Kopfstütze, Prallplatte und einem als Schwenkmechanismus ausgebildeten Kopfstützenträger in der Gebrauchsposition;

Fig. 2 den oberen Bereich der Rückenlehne gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 bei in Crash- Position befindlicher Kopfstütze;

Fig. 4 den oberen Bereich der Rückenlehne gemäß Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 2 mit einem Ar­ retiermittel für den Kopfstützenträger;

Fig. 6 die Anordnung von Fig. 5 im Verriegelungs­ zustand nach einem Heck-Crash;

Fig. 7 ein Gelenkelement in perspektivischer Dar­ stellung;

Fig. 8 das Gelenkelement von Fig. 7 mit gestri­ chelt dargestellten, unsichtbaren Konturen und

Fig. 9 mehrere Gelenkelemente im zusammengefügten Zustand.

Fig. 1 zeigt die Rückenlehne 1 eines ansonsten nicht dargestellten Kraftfahrzeugsitzes mit einer Kopfstütze 2, die mit dem Lehnenrahmen 3 durch einen Kopfstützenträger 4 verbunden ist. Dieser Kopfstützenträger 4 ist aus Gelenkele­ menten 22 zusammengesetzt, von denen die mittleren Gelenk­ elemente 22.1 in den Fig. 7 bis 9 näher dargestellt sind. Diese Gelenkelemente 22.1 besitzen auf ihrer Oberseite einen sich nicht über die gesamte Länge erstreckenden zylindri­ schen Ansatz 36, dem auf der Unterseite der Gelenkelemente 22.1 eine entsprechende Ausnehmung 37 entspricht. Die Ge­ lenkelemente 22.1 können auf diese Weise ineinandergreifend aufeinandergelegt werden, wobei durch Durchgangsbohrungen 34, 33 in den Ansätzen 36 bzw. in Wangen 38, die die Ausneh­ mungen 37 auf der Unterseite der Gelenkelemente 22.1 seit­ lich begrenzen, Drehachsen 21 zwischen den Gelenkelementen 22.1 gebildet sind, die durch in die Durchgangsbohrungen 34, 33 eingesteckte, nicht dargestellte Lagerstifte komplettiert werden. Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Auflageflä­ chen 39 der Gelenkelemente 22.1 so gestaltet sind, daß der Kopfstützenträger 4 in seiner Gebrauchsposition die Form ei­ ner geraden Stange besitzt. Lediglich die vor dem Ansatz 36 ausgebildete Fläche 40 ist im Vergleich zu der vor der Aus­ nehmung 37 liegenden Fläche 39 nach vorn unten geneigt. Da­ durch ist zwischen den Gelenkelementen 22.1 in ihrem vorde­ ren Bereich im montierten Zustand ein keilförmiger Spalt 35 gebildet, der eine Nickbewegung der Gelenkelemente 22.1 um ihre Drehachsen 21 nach vorn gestattet. Da eine derartige Nickbewegung im normalen Gebrauch nicht erwünscht ist, sind in die Spalten 35 federnde Gummipfropfen 24 eingelegt, die die Spalten 35 im Normalbetrieb auseinanderdrücken, so daß sich die bereits erwähnte, gerade Ausrichtung des Kopfstüt­ zenträgers 4 ergibt. Zur Fixierung der Gummipfropfen 24 sind in den einander zugewandten Flächen 39, 40 der Gelenkelemen­ te 22.1 zylindrische Ausnehmungen 32 vorgesehen, in die die Gummipfropfen 24 eingelegt werden. Wie insbesondere aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht, ist zwischen diesen Ausnehmungen 32, also im Bereich der Spalte 35, eine die Gelenkelemente 22.1 von oben nach unten durchsetzende Durchgangsbohrung 25 vorgesehen, deren Bedeutung weiter unten noch erläutert wird.

Das untere Gelenkelement 22.2 unterscheidet sich von den eben erläuterten mittleren Gelenkelementen 22.1 dadurch, daß es auf seiner Unterseite mit einem Bund 8 und einem An­ satz 5 ausgestattet ist. Dieser Ansatz 5 ist in eine ent­ sprechende Ausnehmung des Lehnenrahmens 3 eingesteckt, wobei der Bund 8 als Anschlag auf dem Lehnenrahmen 3 aufliegt. Durch diese Anordnung ist der Kopfstützenträger 4 im Lehnen­ rahmen 3 geführt und relativ zu diesem in vertikaler Rich­ tung verlagerbar.

Das oberste Gelenkelement 22.3 besitzt als Abschlußele­ ment im Unterschied zu den Gelenkelementen 22.1 auf seiner Oberseite keinen zylindrischen Ansatz 36, sondern trägt hier eine Kopfstützenstange 26, so daß die Kopfstütze 2 zum Bei­ spiel durch einen nicht dargestellten Rastmechanismus höhen­ verstellbar ist, was in den Fig. 1, 2 und 5 durch die ge­ strichelt eingezeichnete Position der Kopfstütze 2 angedeu­ tet ist.

Die oben bereits erwähnten Durchgangsbohrungen 25 durch die Gelenkelemente 22.1, 22.2 und 22.3 sind bei fertig mon­ tiertem Kopfstützenträger 4 von einem Zugseil 6 durchsetzt, dessen eines Ende auf der Oberseite des Gelenkelements 22.3 mittels einer am Zugseil 6 ausgebildeten Verdickung 41 fest­ gelegt ist. An dem anderen Ende des Zugseils 6 ist ein Tel­ ler 42 befestigt, auf den sich eine das Zugseil 6 konzen­ trisch umgebende Druckfeder 7 mit einem ihrer Enden ab­ stützt. Das andere Ende der Druckfeder 7 stützt sich an der Stirnwand 43 eines lehnenfesten Zylinders 44 ab, durch die das Zugseil 6 hindurchgeführt ist. Die Druckfeder 7 spannt das Zugseil 6, so daß der Kopfstützenträger 4 mit dem Bund 8 klapperfrei am Lehnenrahmen 3 festgelegt ist.

An den Bund 8 greift ein Zugseil 19 an, welches von seinem Befestigungspunkt 45 zunächst nach oben, dort an ei­ ner Umlenkrolle 20 nach unten umgelenkt und zu einer Prall­ platte 10 geführt ist. Auf dem Weg dorthin läuft das Zugseil 19 durch eine Curry-Klemme 29. Die Prallplatte 10 ist an ei­ nem lehnenrahmenfesten Untergestell 9 gelagert. Dazu sind zwei Lenkerpaare 11, 12 vorgesehen, von denen aufgrund der Seitenansichten in den Fig. 1 und 3 nur ein Paar zu sehen ist. Das auf der anderen Seite der Prallplatte 10 vorgesehe­ ne Lenkerpaar 11, 12 ist baugleich mit dem dargestellten. Das trifft auch auf die Anbindung der Lenker 11, 12 an die Prallplatte 10 bzw. an das Untergestell 9 zu. Prallplatten­ seitig besteht diese Anbindung aus einem Gelenkpunkt 13, der gleichzeitig jeweils eines der Enden der Lenker 11, 12 mit­ einander verbindet. Das andere Ende des Lenkers 12 ist in einem festen Gelenkpunkt 14 drehgelenkig an das Untergestell 9 angeschlagen. Dazu ragt von diesem eine Haltelasche 15 nach vorn ab. Für die Lagerung des anderen Endes des Lenkers 11 ist an dem Untergestell 9 ein Halteblech 16 mit einem Langloch 17 vorgesehen. In diesem Langloch 17 ist ein mit dem Lenker 11 verbundener Bolzen 18 geführt. An einem dieser Bolzen 18 ist das Zugseil 19 befestigt.

Bei einem Heck-Crash wird der Rückenbereich eines Sitz­ insassen mit starker Kraft an die Rückenlehne 1, und damit gegen die Prallplatte 10 gedrückt. Diese wird dadurch nach rückwärts zum Untergestell 9 hin verlagert, wobei die Bolzen 18 in den Langlöchern 17 nach unten gleiten. Aufgrund dieser Gleitbewegung übt das Zugseil 19 Zug auf den Kopfstützenträ­ ger 4 aus, wobei der Zugweg dem Verschiebeweg der Bolzen 18 in den Langlöchern 17 entspricht. Diese im Auslösefall der Prallplatte 10 vorliegende Situation ist in den Fig. 3, 4 und 6 dargestellt. Aus diesen Darstellungen geht hervor, daß der Ansatz 6 des unteren Gelenkelementes 22.2 um diesen Weg aus der Ausnehmung des Lehnenrahmens 3 ausgefahren ist, d. h. der Kopfstützenträger 4 ist um diese Wegstrecke insgesamt angehoben worden.

Anstelle der beschriebenen Prallplatte 10 kann natür­ lich auch jede andere, geeignete Auslöseeinrichtung, z. B. eine pyrotechnisch wirkende, sensorgesteuerte Einrichtung Anwendung finden.

Auf das Zugseil 6 wird aufgrund dieser Aufwärtsbewegung des Kopfstützenträgers 4 ebenfalls Zug ausgeübt, wobei da­ durch zunächst der Federweg der Druckfeder 7 herausgezogen wird, d. h. diese wird zunehmend härter und bildet letztendlich für das Zugseil 7 einen festen Anschlag. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Kopfstützenträgers 4 bzw. der Kopfstüt­ ze 2 erfolgt nun keine Kompensation dieser Bewegung durch die Druckfeder 7 mehr. Aus der daraus resultierenden Zug­ kraft im Zugseil 6 werden die Gummipfropfen 24 zusammenge­ drückt, d. h. die Spalte 35 schließen sich, so daß der Kopf­ stützenträger 4 am Ende dieses Vorgangs die aus den Fig. 3, 4 und 6 ersichtliche nach vorn gekrümmte Position einnimmt, in der die Kopfstütze 2 nach oben und auf den Kopf eines Sitzinsassen zu verlagert ist.

Damit diese Position auch nach der Entlastung der Prallplatte 10 beibehalten wird, ist die in den Fig. 1 und 3 dargestellte und oben schon erwähnte Curry-Klemme 29 vorge­ sehen. Diese läßt das Zugseil 19 zwar nach oben hindurch­ gleiten, verhindert aber eine Retourbewegung des Zugseils 19, da sich seine Backen bei einer derartigen Bewegung des Zugseils 19 relativ zueinander querstellen und das Zugseil 19 zwischen sich einklemmen.

Alternativ zur Curry-Klemme 29 kann ein in den Fig. 5 und 6 dargestellter Verriegelungshebel 31 eingesetzt werden. Dieser ist drehgelenkig an den Ansatz 5 des unteren Gelenk­ elements 22.2 gelagert und durch eine Feder 30 vorgespannt. Bei in Gebrauchsposition befindlicher Kopfstütze 2 (Fig. 5) liegt der Verriegelungshebel 31 an der Innenwandung der im Lehnenrahmen 3 vorhandenen Ausnehmung an. Wird der Kopfstüt­ zenträger 4 nun angehoben, kommt der Verriegelungshebel 31 von dieser Anlage frei, und die Feder 30 drückt ihn in die aus Fig. 6 ersichtliche Position, in der er oben auf dem Lehnenrahmen anliegt und somit verhindert, daß der Kopfstützenträger 4 wieder in die Ausnehmung des Lehnenrahmens 3 einfahren kann.

Claims (6)

1. Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einer mit dieser verbundenen Kopfstütze, wobei die Kopfstütze mittels eines Schwenkmechanismus an der Rückenlehne gelagert ist, der durch ein Übertragungsmittel mit einer in der Rückenlehne angeordneten, im Falle eines Heckcrashes auslösenden Ein­ richtung verbunden ist, welches eine Verlagerung dieser Ein­ richtung auf den Schwenkmechanismus überträgt, der die Kopf­ stütze dadurch zum Kopf eines Sitzinsassen hin nach vorn und oben verlagert, wobei
der Kopfstützenträger (4) als Kette aus von miteinander über jeweils quer zur Sitzrichtung ausgerichtete Dreh­ achsen (21) verbundenen Gelenkelementen (22) ausgebil­ det ist;
zwischen den Gelenkelementen (22) in ihrem in Sitzrich­ tung gesehen vorderen Bereich keilförmige Spalte (35) bestehen, die eine Nickbewegung der Gelenkelemente (22) relativ zueinander nach vorn ermöglichen;
in den keilförmigen Spalten (35) Federelemente (24) an­ geordnet sind, die die Gelenkelemente (22) in eine qua­ si starre Gebrauchslage drücken;
die Gelenkelemente (22) im Bereich der keilförmigen Spalte (35) von einem straff gespannten Zugseil (6) durchsetzt sind, dessen eines Ende am obersten Gelenke­ lement (22.3) und dessen anderes Ende am Lehnenrahmen (3) festgelegt ist.

2. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsmittel ein Zugseil (19) ist, welches im Bereich des Lehnenkopfes umgelenkt und am untersten Ge­ lenkelement (22.2) befestigt ist.

3. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kopfstützenträger (4) durchset­ zende Zugseil (5) durch ein Federmittel (7) gespannt ist, welches an einem lehnenfesten Anschlag (43) anliegt.

4. Kraftfahrzeugsitz nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopfstützenträger (4) in sei­ ner Crash-Position arretierbar ist.

5. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung durch eine mit dem von der Einrichtung (10) kommenden Zugseil (9) zusammenwirkende Curry-Klemme (29) erfolgt.

6. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung durch einen federbelasteten Riegel (31) erfolgt, der bei Höhenverlagerung des Kopfstützenträgers (4) freikommt und diesen in seiner erhöhten Position am Lehmen­ rahmen (3) festlegt.