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Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Eine
der häufigsten
Verletzungen im täglichen
Straßenverkehr
sind Nackenverletzungen eines Fahrzeuginsassen infolge eines sogenannten
Peitschenschlages seines Kopfes. Derartige Verletzungen treten bei
Heckaufprällen
bzw. Heck-Crashs schon bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten auf, weil
die Nackenwirbelsäule
des Sitzinsassen dabei enormen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Um
dies zu vermeiden bzw. zu vermindern, sind Kraftfahrzeugsitze mit
sogenannten Heck-Crash-aktiven Kopfstützen entwickelt worden. Bei
diesen Sitzen wird die bei einem Heck-Crash auf das Rückenteil des
Kraftfahrzeugsitzes wirkende Trägheitskraft
des Körpers
des Sitzinsassen durch entsprechende Mechanismen derartig auf die
Kopfstütze übertragen, daß diese
sich nach vorn zum Kopf des Sitzinsassen hin zu bewegt. Dadurch
wird dem sogenannten Peitschenschlag seines Kopfes entgegengewirkt.
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Die
FR 2 765 533 A1 zeigt
einen derartigen Fahrzeugsitz. Der äußere, fahrzeugseitig befestigbare
Lehnenaußenrahmen
weist zwei nach oben ragende Seitenholme auf, innerhalb von denen
ein Innenrahmen verschwenkbar angebracht ist. An dem Innenrahmen
sind das Rückenteil
zur Anlage an Becken und Rücken
des Sitzinsassen sowie über
Haltestangen die Kopfstütze
befestigt. Die Verbindung zwischen dem Lehnenaußenrahmen und dem Innenrahmen
erfolgt über
jeweils zwei untere und obere Verbindungseinrichtungen, die durch
Kulissenführungen
gebildet werden. Im Falle eines Heck-Auffahrunfalls, bei dem der Sitzinsasse
mit seinem Beckenteil gegen Prallmittel in einem unteren Bereich
des Innenrahmens drückt,
werden das Rückenteil
und die Kopfstütze
von der Normalstellung nach vorn und oben in eine Crashstellung
verschwenkt.
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Nachdem
bei dem Heck-Crash der Innenrahmen mit Rückenteil und Kopfstütze durch
das Gesäß des Sitzinsassen
in die Crashstellung verstellt worden ist, kann jedoch aufgrund
der verbleibenden Peitschenbewegung des Sitzinsassen zunächst sein
Rücken
gegen den oberen Bereich des Rückenteils
drücken,
wodurch eine teilweise Rückstellung
des Rückenteils
mit Innenrahmen aus der Crashstellung bewirkt werden kann. Dies
kann zur Folge haben, daß der
sich nachfolgend nach hinten bewegende Kopf erst auf die Kopfstütze trifft,
wenn diese mit dem Rückenteil
bereits wieder von der Crashstellung weg etwas nach hinten und unten
bewegt worden ist. Hierdurch können
in dem besonders gefährdeten Kopf- und Nackenbereich
die eingangs beschriebenen Vorteile des verschwenkbaren Innenrahmens wieder
teilweise verloren gehen.
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Die
DE 100 22 441 A1 zeigt
einen Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne,
die einen Lehnenrahmen, eine Kopfstütze und eine bei Heckcrash
aktivierbare Einrichtung zur Kopfabstützung des Sitz benutzers aufweist.
Die Einrichtung zur Kopfabstützung
weist eine um eine quer verlaufende Schwenkachse schwenkbare Halterung
mit einem Aufprallglied auf. Zwischen in der Schwenkachse verlaufenden Schwenkgliedern
und dem Lehnenrahmen kann eine Arretiereinrichtung vorgesehen sein,
die die bei Heckcrash vorgeschwenkte Kopfstütze in der Vorschwenkposition
gegen Rückdrehung
formschlüssig und/oder
kraftschlüssig
blockiert und sichert.
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Die
EP 1 084 901 A2 zeigt
eine Rückenlehne mit
Lehnenaußenrahmen
und einem an diesem über obere
und untere gelenkige Verbindungseinrichtungen verbundenen Innenrahmen,
der mit einer Kopfstütze
bei einem Heckaufprall nach vorne schwenkbar ist. Die oberen Verbindungsglieder
sind hierbei als Schlitz-Zapfen-Führungen
ausgebildet, wobei ein Zapfen des Innenrahmens in einem Schlitz
des Lehnenaußenrahmens
bei einem Heckaufprall nach oben geführt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz zu schaffen,
der zum einen relativ kostengünstig
herstellbar ist und dennoch eine hohe Sicherheit mit einem hohen
Schutz des Kopf- und Nackenbereichs des Sitzinsassen gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Die Unteransprüche
beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Erfindungsgemäß wird somit
der Innenrahmen mit Rückenteil
im Falle eines Heck-Crashs in bekannter Weise zunächst von
der Normalstellung in die Crashstellung verschwenkt. Um die oben
beschriebene nachteilige Rückstellung
des Innenrahmens bei Auftreffen des Oberkörpers des Sitzinsassen auf
den oberen Bereich des Rückenteils
zu vermeiden, ist hierbei in zumindest einer Verbindungseinrichtung
eine Klemmeinrichtung vorgesehen, die eine Rückstellung bei hohen Geschwindigkeiten
blockiert. Hierdurch können
auf überraschend
einfache Weise die oben beschriebenen Nachteile zumindest teilweise
vermieden werden.
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Nach
dem Crash kann der Innenrahmen anschließend wieder von der eingeklemmten
Crashstellung in die Normalstellung verstellt werden. Hierzu kann
der Innenrahmen zum Lösen
der Verklemmung nach hinten – in
Richtung auf die Crashstellung – eingedrückt und
anschließend
langsam in die Normalstellung zurückgeführt werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Klemmeinrichtung in einer als Kulissenführung ausgebildeten unteren gelenkigen
Verbindungseinrichtung vorgesehen. Um die auftretenden Kräfte gleichmäßig aufzunehmen, ist
hierbei vorzugsweise an beiden Seitenholmen des Lehnenaußenrahmens
jeweils eine erfindungsgemäße Klemmeinrichtung
vorgesehen. Jede Klemmeinrichtung kann insbesondere durch ein in
einer Kulisse des Lehnenaußenrahmens
geführtes
Klemmelement gebildet werden, das einen Teil des Innenrahmens, zum
Beispiel einen in seitlicher Richtung vorstehenden Stift, aufnimmt
und bei einer schnellen Rückstellung
in die Normalstellung, d.h. Vorwärtsbewegung, aufspreizt
und hierdurch in der Kulisse festklemmt. Eine langsame Vorwärtsbewegung
zur Rückführung des
Innenrahmens mit Rückenteil
und Kopfstütze wird
hingegen zugelassen. Das Klemmelement kann zum Beispiel halb offen
bzw. U-förmig
mit nach vorn ragender Öffnung
und sich nach vorn hin verbreiternden Schenkeln ausgebildet sein,
die den Stift des Innenrahmens vorteilhafterweise verliersicher
aufnehmen.
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Die
obere Verbindungseinrichtung kann ebenfalls als Kulissenführung oder
als eine andere mechanische, gelenkige Verbindungseinrichtung, zum
Beispiel mit einem Schwenkhebelmechanismus ausgebildet sein.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen
an einer Ausführungsform erläutert. Es
zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines
oberen Bereiches eines Fahrzeugsitzes gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung in der Normalstellung;
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2 eine der 1 entsprechende Seitenansicht in der
Crashstellung nach einem Heck-Crash;
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3 die Einzelheit A aus 1;
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4 die Einzelheit B aus 2;
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5 einen Ausschnitt entsprechend 3, 4 in der Klemmstellung mit verklemmter
Klemmeinrichtung.
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Gemäß 1 weist ein Fahrzeugsitz 1 einen Lehnenaußenrahmen
mit zwei Seitenholmen 2 auf, von denen in dieser Seitenansicht
lediglich einer sichtbar ist. Der Seitenholm 2 ist hierbei
in Befestigungsstellen 3 an einem Sitz-Unterteil 4 des
Fahrzeugsitzes 1 befestigt.
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Über unten
weiter beschriebene gelenkige Verbindungseinrichtungen ist ein Innenrahmen 7 mit sich
im wesentlichen vertikal erstreckenden bzw. etwas nach hinten geneigten,
seitlich zueinander beabstandeten Seitenteilen 6 vorgesehen,
die über
einen Querholm 8 an ihrem oberen Ende miteinander verbunden
sind. Eine weitere Verbindung der Seitenteile 6 kann in
einem unteren Bereich zur Versteifung des Innenrahmens 7 ausgebildet
sein, was in dieser Seitenansicht nicht weiter gezeigt wird. An
dem Innenrahmen 7 ist ein Rückenteil 11 mit geeigneter
anatomischer Außenkontur
befestigt. Weiterhin sind nach oben ragende Haltestangen 9 an
dem Innenrahmen 7 befestigt, zum Beispiel am Querholm 8 angeschweißt. Die
Haltestangen 9 nehmen hierbei eine höhenverstellbare Kopfstütze 10 auf.
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Als
obere Verbindungseinrichtung ist ein Schwenkhebel 12 in
einem ersten Schwenkpunkt 14 am Seitenholm 2 und
in einem zweiten Schwenkpunkt 13 an dem Seitenteil 6 angelenkt.
Die unteren Verbindungseinrichtungen werden detaillierter mit Bezug
zu den 3 bis 5 beschrieben.
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Gemäß 3 ist in dem Seitenholm 2 des Lehnenaußenrahmens
eine Kulisse 5 zum Beispiel als bogenförmiges Langloch mit einem vorderen
Anschlag 22 und einem hinteren Anschlag 23 vorgesehen.
In der Kulisse 5 ist ein U-förmiges Klemmelement 19 mit
zwei nach vorn ragenden und sich nach vorn hin verbreiternden Bügeln 20 und
einer dazwischen ausgebildeten Öffnung 21 gleitend
geführt. Hierbei
liegen die Außenflächen der
Bügel 20 – mit etwas
Spiel oder auch mit einer leichten Verspannung – an den Innenflächen der
Kulisse 5 an, wodurch eine sichere Führung gewährleistet wird. In dem Klemmelement 19 ist
ein sich in seitlicher Richtung erstreckender Stift 18 vorgesehen,
der mit seiner zylindrischen Außenfläche an einer
geeigneten Gegenfläche
der Innenseite des Klemmelementes 19 anliegt. Aufgrund
der sich nach vorn hin verbreiternden Schenkel 20 und der
hierdurch bewirkten Verjüngung
der Öffnung 21 wird
eine verliersichere Aufnahme des Stiftes 18 in dem Klemmelement 19 gewährleistet.
Der Stift 18 ist an einem stangenförmigen Ende 16 des
Seitenteils 6 vorgesehen, so daß eine Kulissenführung des
Seitenteils 6 in dem Seitenholm 2 des Lehnenaußenrahmens
gewährleistet
wird. In der Normalstellung der 3 liegt
das Klemmelement 19 mit seinen Enden 20 am ersten
Anschlag 22 an.
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Im
Falle eines Heck-Crashs werden aufgrund der Schwenkbewegung des
Innenrahmens 7 in dem Lehnenaußenrahmen die Seitenteile 6 gegenüber den
Seitenholmen 2 von der in 3 gezeigten Normalstellung
in die in 4 gezeigte
Crashstellung geführt,
indem der Stift 18 das Klemmelement 19 gleitend
in der Kulisse 5 bis zu dem hinteren Anschlag 23 führt, der
eine zur Aufnahme der zylindrischen Außenfläche des Klemmelements 19 geeignete
Innenfläche
aufweist. Von dieser Crashstellung aus ist bei langsamer Rückführung des
Stiftes 18 wiederum eine gleitende Führung des Klemmelements 19 entlang
der Kulisse 5 zu dem vorderen Anschlag 22 möglich. Bei
einer schnelleren Bewegung, wie sie zum Beispiel bei Auftreffen
des Oberkörpers des
Sitzinsassen auf einen oberen Bereich 17 des Rückenteils 11 auftritt,
wird jedoch der Stift 18 in dem Klemmelement 19 nach
vorne geführt,
ohne dieses mitzunehmen. Der Stift 18 gelangt somit in
die sich verjüngende Öffnung 21 und
zwischen die sich verbreiternden Schenkeln 20 des Klemmelementes 19 und
spreizt diese somit auseinander. Da die Schenkel 20 mit
ihren Außenflächen in
der Kulisse 5 anliegen, drücken sie gegen die Innenseite
der Kulisse 5, wodurch eine Verklemmung in der Kulisse 5 erreicht wird.
Hierbei hat der Stift 18 lediglich eine kleine Strecke
innerhalb der Kulisse 5 zurückgelegt, so dass das stangenförmige Ende 16 des
Seitenteils 6 im wesentlichen in seiner hinteren Position und somit
die Kopfstütze
10 im wesentlichen in ihrer vorderen Position verbleibt.
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Die
relevante Grenzgeschwindigkeit, unterhalb der ein gleitendes Rückführen und
oberhalb von der die Klemmstellung erreicht wird, wird durch die Reibung
der Schenkel 20 an den Innenflächen der Kulisse 5,
die massebedingte Trägheit
des Klemmelementes 19 und seine geometrische Ausbildung, insbesondere
der sich verbreiternden Schenkel 20, bestimmt.
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Von
der in 5 gezeigten Klemmstellung kann
eine Rückstellung
erfolgen, indem durch eine schnelle Bewegung – zum Beispiel durch einen
kurzen, kräftigen
Stoß mit
der Hand gegen den Prallbereich 15 des Rückenteils 11 – der Stift 18 zwischen den
Schenkeln 20 gelöst
und wieder gegen die Vorderseite des Klemmelements 19 in
die in 4 gezeigte Stellung
gedrückt
wird. Anschließend
kann durch hinreichend langsames Zurückführen das Rückenteils 11 mit Innenrahmen 7 wieder
in die in 3 gezeig te
Normalstellung geführt
werden. Hierfür
können
in den Figuren nicht gezeigte Rückstellfedern,
zum Beispiel Zugfedern zwischen Innenrahmen 7 und den Seitenholmen 2 des
Lehnenaußenrahmens,
vorgesehen sein, die das Rückenteil 11 in die
Normalstellung führen
und in dieser halten. Das Klemmelement 19 ist hierbei derartig
ausgelegt, dass diese selbsttätige
Rückführbewegung
nicht zu einer Verklemmung führt.