DE10145746A1

DE10145746A1 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE10145746A1
Application number: DE10145746A
Authority: DE
Original assignee: Eduard Hartmann & Co KG GmbH
Current assignee: Hartmann-Exact 73614 Schorndorf De GmbH
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: DE10145746B4

Abstract

Ein Fahrzeugsitz umfaßt in an und für sich bekannter Weise ein eine Sitzfläche aufweisendes Sitzunterteil (1), gegenüber welchem eine Lehne (7) verschwenkbar und in unterschiedlichen Schwenkpositionen fixierbar ist. Die Lehne (7) umfaßt ein Lehnenpolster (8) und eine dieses aufnehmende Lehnenwanne (8). Eine Sensoreinrichtung (13), welche ein für die Schwenkposition der Lehne (7) repräsentatives Signal abgibt, ist vollständig innerhalb der Lehne (7) angeordnet und arbeitet einerseits mit der Lehnenwanne (8) und andererseits mit einer Welle (16) zusammen, welche sich zumindest teilweise durch die Lehne (7) hindurch erstreckt. Bei der Verschwenkung der Lehne (7) findet eine Relativverdrehung zwischen der Lehne (7) und der Welle (16) statt, welche von der Sensoreinrichtung (13) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit

a) einem eine Sitzfläche aufweisenden Sitzunterteil;
b) einer gegenüber dem Sitzunterteil verschwenkbaren und in unterschiedlichen Schwenkpositionen fixierbaren Lehne, die ein Lehnenpolster und eine dieses aufnehmende Lehnenwanne umfaßt;
c) einer Welle, die sich zumindest teilweise durch die Lehne hindurch erstreckt, wobei bei der Verschwenkung der Lehne eine Relativverdrehung zwischen der Lehne und der Welle erfolgt;
d) einer Sensoreinrichtung, welche ein für die Schwenkposition der Lehne repräsentatives Signal abgibt.

Zur richtigen Auslösung eines Airbags, beispielsweise zur Wahl der Auslösestärke, ist es erforderlich, den Abstand einer auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Person zur Instrumententafel oder zum Lenkrad zu ermitteln. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Längsposition des Sitzes im Auto zu erfassen, wie dies beispielsweise in der US 6 053 529 A beschrieben ist. Allerdings ist der über die Sitzlängsposition sensierbare Abstand zwischen der Person und dem Lenkrad oder der Instrumententafel nicht ausreichend genau, da der Oberkörper und der Kopf der auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person je nach Lehnenneigung näher oder weiter vom Lenkrad oder der Instrumententafel entfernt sein kann. Gerade Oberkörper und Kopf der Person sollen aber durch den Airbag geschützt werden. Daher kann erst die Sensierung der Lehnenneigung im Zusammenspiel mit der Erfassung der Längsposition des Sitzes ausreichend genaue Ergebnisse liefern. Dabei genügt es, bestimmte Schwenkpositionsfelder der Lehne zu erkennen. Im einfachsten Fall braucht nur der vorderste Bereich der Lehne sensiert zu werden, der beispielsweise vom vorderen Winkelanschlag der Lehne 5° zurückreicht.

Fahrzeugsitze der eingangs genannten Art sind bisher nur in der Form mit motorisch angetriebener Lehne bekannt. Hier wird die Schwenkposition der Lehne indirekt durch eine Sensoreinrichtung erfaßt, die von dem Antriebsmotor der Lehne betätigt wird. Beispielsweise wird ein Drehpotentiometer eingesetzt, das vom Antriebsmotor über ein Reduktionsgetriebe verdreht wird. Die Widerstandsveränderung ist ein direktes Signal für die Schwenkposition der Lehne. Statt Drehpotentiometern werden teilweise auch Hall-Sonden verwendet, die von Magneten, die mit der Achse des Antriebsmotors mitdrehen, beaufschlagt werden. Alle derartigen bekannten Lösungsansätze haben den Nachteil, daß sie nur in Zusammenhang mit elektrischen Antriebsmotoren für die Lehnenverstellung funktionieren.

In der DE 40 34 529 A ist eine elektronische Schaltung beschrieben, bei welcher u. a. auch ein die Lehnenneigung repräsentierendes Signal verarbeitet wird. In dieser Druckschrift finden sich jedoch keine näheren Informationen darüber, wie die entsprechende Sensoreinrichtung ausgebildet und wo sie angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Schwenkposition der Lehne auch bei nur von Hand verschwenkbarer Lehne elektrisch detektierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) die Sensoreinrichtung innerhalb der Lehne angeordnet ist, einerseits mit der Lehnenwanne und andererseits mit der Welle zusammenarbeitet und so die Relativverdrehung zwischen Lehne und Welle ermittelt.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß sich die bei praktisch allen bekannten Arten von Fahrzeugsitzen vorhandene, sich zumindest teilweise durch die Lehne erstreckende Welle dafür eignet, ein erstes Referenzelement zu bilden, dem gegenüber die Verschwenkung der Lehnenwanne gemessen werden kann und an dem eine vollständig innerhalb der Lehne untergebrachte Sensoreinrichtung ansetzen kann. Innerhalb der Lehne steht regelmäßig ausreichend Platz für eine derartige Sensoreinrichtung zur Verfügung, so daß ggf. auch eine Nachrüstung denkbar ist.

Grundsätzlich lassen sich bei dem Verschwenkmechanismus, welcher für die Verschwenkbarkeit der Lehne gegenüber dem Sitzunterteil sorgt, zwei unterschiedliche Bauarten unterscheiden. Beide weisen eine Welle, die allerdings unterschiedlichen Zwecken dient, auf, die sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignet:
So ist bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung die Welle eine von Hand verdrehbare Verstellwelle, welche mit mindestens einem an der Seite des Fahrzeugsitzes angeordneten Verstellgetriebe zusammenwirkt und sich bei einer Verdrehung der Lehne mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit dreht als die Lehne. Aufgrund der unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten, welche die Lehne und die in dieser verlaufende Welle erfahren, ergibt sich eine Relativverdrehung zwischen Lehne und Welle, die von der Sensoreinrichtung zur Bestimmung der Schwenkposition genutzt werden kann.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Welle eine von Hand verdrehbare Entriegelungswelle, die mit einer Rasteinrichtung zusammenwirkt und sich zwischen zwei Winkelstellungen verdrehen läßt, von denen die eine der Verriegelungsstellung der Rasteinrichtung und die andere der Entriegelungsstellung der Rasteinrichtung entspricht. Sowohl in der Verriegelungsstellung, die der normalen Ruheposition der Lehne entspricht, als auch in der Entriegelungsstellung steht diese Welle still. Die in der Lehne untergebrachte Sensoreinrichtung erfaßt also bei dieser Ausführungsform der Erfindung direkt die Verschwenkung der Lehne gegenüber der stillstehenden Welle.

Wie bereits erwähnt, kann die Entriegelungswelle zwei unterschiedliche Winkelpositionen einnehmen, so daß auch die Sensoreinrichtung entsprechend diesen beiden unterschiedlichen Winkelstellungen zwei unterschiedliche Schwenkpositionen der Lehne ermitteln kann, von denen allerdings nur die eine, die der Ruhestellung entspricht, die gewünschte Information trägt. Dies ist weiter nicht schädlich, da die (falsche) in der Entriegelungsstellung gemessene Information über die Schwenkposition der Lehne für die Praxis unbedeutend ist.

Wünscht man gleichwohl, immer ein eindeutiges, richtiges Signal für die Schwenkposition der Lehne zu erhalten, so wird diejenige Ausführungsform der Erfindung eingesetzt, bei welcher eine Auswertelektronik vorgesehen ist, welcher die Ausgangssignale der Sensoreinrichtung zugeführt werden und welche ein von der Sensoreinrichtung empfangenes Signal ignoriert, wenn innerhalb einer Wartezeit ein zweites Signal empfangen wird. Hier wird also ausgenützt, daß nur die normale, verriegelte Ruheposition der Lehne eine Stellung ist, bei welcher sich das von der Sensoreinrichtung gelieferte Signal über längere Zeit hinweg nicht ändert, während die Vorgänge, die zu einer Verdrehung der Entriegelungswelle beim Ver- oder Entriegeln der Lehne verbunden sind, kurz aufeinanderfolgende Signale liefern.

Die Wartezeit kann beispielsweise etwa 2 Sekunden betragen.

Zweckmäßig ist, wenn die Sensoreinrichtung ein Gehäuse umfaßt, welches auf der Welle drehbar gelagert und an einer außerhalb der Achse der Welle liegenden Stelle mit der Lehnenwanne verbunden ist. Die Winkelstellung des Gehäuses gegenüber der Welle korreliert also direkt mit der Schwenkposition der Lehne.

Die Relativverdrehung zwischen Lehne und Welle kann vor der Erzeugung des elektrischen Sensorsignals in eine Linearbewegung umgesetzt werden. Dies geschieht bei derjenigen Ausführungsform der Erfindung, bei der im Gehäuse eine Schnecke vorgesehen ist, die drehschlüssig auf der Welle sitzt und mit einem linear beweglichen Schieber zusammenwirkt, der eine zu den Schneckengängen komplementäre Ausnehmung aufweist und mindestens ein Teil eines aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen zusammengesetzten Sensors trägt, wobei der andere Teil des Sensors am Gehäuse befestigt ist.

Im Gehäuse kann alternativ ein erstes, drehschlüssig auf der Welle sitzendes Zahnrad vorgesehen sein, welches mit einem zweiten Zahnrad kämmt, das drehschlüssig auf der Welle eines mit dem Gehäuse verbundenen Drehpotentiometers sitzt. Diese Sensoreinrichtung liefert analoge Signale für die exakte Schwenkposition der Lehne.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, welche ebenfalls direkt die Relativverdrehung zwischen Lehne und Welle aufnimmt, ist im Gehäuse ein drehschlüssig auf der Welle sitzendes Halteteil vorgesehen, welches mindestens ein Teil eines aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen zusammengesetzten Sensors trägt, wobei der andere Teil des Sensors am Gehäuse befestigt ist. Die Sensorteile sind dabei so ausgebildet und in einem solchen Muster angeordnet, daß ihre Relativposition zueinander ein Maß für die Schwenkposition der Lehne gegenüber dem Sitzunterteil ist.

Mindestens eines der beiden Teile des Sensors kann ein Magnet und mindestens ein relativ zu diesem bewegliches zweites Teil des Sensors eine Hall-Sonde sein. Die Ermittlung der geometrischen Zuordnung der zueinander beweglichen Sensorteile erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel berührungslos.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß mindestens eines der beiden Teile des Sensors eine Nockenbahn mit Abschnitten unterschiedlicher Höhe und mindestens ein relativ zu diesem bewegliches Teil des Sensors ein über einen Betätigungsstößel mit der Nockenbahn zusammenwirkender mechanischer Schalter ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist gegenüber äußeren Störeinflüssen, insbesondere magnetischen oder elektromagnetischen Störungen, relativ unempfindlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigen
Fig. 1 schematisch einen Fahrzeugsitz mit über seitliche Getriebe verstellbarer Lehne;
Fig. 2 einen Blick von vorne in die Lehnenwanne des Fahrzeugsitzes von Fig. 1 bei herausgenommenem Lehnenpolster;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Sensoreinrichtung, die zur Bestimmung der Lehnenneigung bei dem Fahrzeugsitz der Fig. 1 und 2 eingesetzt wird;
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie A-A von Fig. 3;
Fig. 5 die Ansicht eines Fahrzeugsitzes, bei dem die Verstellung der Lehnenneigung nach Entriegeln einer Rasteinrichtung durch direkten Druck auf die Lehne erfolgt;
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Sensoreinrichtung, wie sie bei dem Fahrzeugsitz von Fig. 5 verwendet wird;
Fig. 7 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung zur Verwendung in dem Fahrzeugsitz der Fig. 5;
Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie C-C von Fig. 7;
Fig. 9 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung zur Verwendung in dem Fahrzeugsitz der Fig. 5;
Fig. 10 einen Schnitt gemäß Linie B-B von Fig. 9.
Der in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugsitz umfaßt ein Sitzunterteil 1, das über parallele Lenker 2 mit einem Schienensystem 3 verbunden sind, welches auf dem Fahrzeugboden 4 befestigt ist. Mit Hilfe der Lenker 2 läßt sich die Höhe des Fahrzeugsitzes über dem Fahrzeugboden 4 und mit Hilfe des Schienensystems 3 die Position des Fahrzeugsitzes in Sinne des Doppelpfeiles 5, also in Fahrtrichtung, verstellen, wie dies an und für sich bekannt ist. Zwischen den beiden Seitenteilen 1' des Sitzunterteils 1 befindet sich das die Sitzfläche bildende Sitzpolster 6.
Die an den Seitenteilen 1' des Fahrzeugsitzes verschwenkbar angebrachte Lehne 7 umfaßt eine Lehnenwanne 8 aus starrem Material, in welcher das Lehnenpolster 9 befestigt ist. Bei der Verschwenkung der Lehne 7 im Sinne des Doppelpfeils 10 und durch Verschiebung des Fahrzeugsitzes entlang des Schienensystems 3 im Sinne des Doppelpfeils 5 verändert sich der Abstand zwischen der Person, die in dem Fahrzeug sitzt, und einem Airbag, der beispielsweise in dem Lenkrad 11 des Fahrzeugs untergebracht sein kann, im Sinne des Doppelpfeils 12. Der Anteil der Abstandsveränderung, der auf die Längsverschiebung des Fahrzeugsitzes zurückgeht, wird durch eine bekannte, hier nicht näher erläuterte Sensorik im Bereich des Schienensystems 3 erfaßt. Im vorliegenden Zusammenhang interessiert ausschließlich die Veränderung des Abstands, die auf eine Veränderung der Neigung der Lehne 7 im Sinne des Doppelpfeils 10 zurückgeht.
Zur Bestimmung der Neigung der Lehne 7 ist in dieser selbst eine Sensoreinrichtung 13 untergebracht, die in Fig. 2 erkennbar ist. Die Fig. 2 zeigt den unteren Bereich der Lehnenwanne 8 von vorne, also von der Benutzerseite her, bei abgenommenem Lehnenpolster 9. Beidseits der seitlichen Wangen der Lehnenwanne 8 sind Verstellgetriebe 14, 15 angeordnet, die über eine Verstellwelle 16 miteinander verbunden sind. Wie insbesondere der Fig. 4 zu entnehmen ist, besitzt die Verstellwelle 16 ein unrundes Querschnittsprofil, so daß sich Teile, die auf die Verstellwelle 16 formschlüssig aufgeschoben sind, mit dieser verdrehen. Die genaue Bauweise der Verstellgetriebe 14, 15 ist hier nicht von Interesse. Im allgemeinen werden hier Taumelgetriebe eingesetzt, die in ihrem Inneren exzentrisch umlaufende Zahnräder aufweisen. Entscheidend ist, daß die Verstellwelle 16 einige wenige Umdrehungen benötigt, um die Lehne 7 über deren gesamten Verstellbereich zu verstellen.
Am in Fig. 2 linken Ende der Verstellwelle 16 ist ein Handrad 17 festgelegt. Mit Hilfe dieses Handrads 17 kann der Benutzer die beiden Verstellgetriebe 14, 15 betätigen und somit eine Verschwenkung der Lehne 7 gegenüber den Seitenteilen 1 des Fahrzeugsitzes bewirken.
In welcher Weise diese Verschwenkung der Lehne 7 von der Sensoreinrichtung 13 detektiert wird, wird nunmehr anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben. Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch die Sensoreinrichtung 13 sowie diejenigen Lehnenkomponenten, mit denen die Sensoreinrichtung 13 zusammenwirkt. Sie umfaßt ein Gehäuse 18, das verdrehbar auf der Verstellwelle 16 gelagert ist, deren Drehbewegung also nicht mitmacht. Eine seitlich an das Gehäuse 18 angesetzte Nase 19, die in eine Bohrung 20 der Lehnenwanne 8 hineinragt, sorgt vielmehr dafür, daß das Gehäuse 18 der Sensoreinrichtung 13 der Verschwenkung der Lehne 7 folgt. Da sich, wie erwähnt, die Verstellwelle 16 bei der Verschwenkung der Lehne 7 mehrfach dreht, ergibt sich bei der Verdrehung des Gehäuses 18 eine Winkeldifferenz zu der Verdrehung der Verstellwelle 16, die als eindeutiges Maß für den Grad der Verschwenkung der Lehne 7 genutzt werden kann.
Hierzu ist im Innenraum des Gehäuses 18 auf die Verstellwelle 16 eine Schnecke 21 aufgeschoben, deren Innenbohrung 22 komplementär zum Querschnittsprofil der Verstellwelle 16 ist, so daß sich also die Schnecke 21 gemeinsam mit der Verstellwelle 16 verdreht.
Eine Verdrehung der Schnecke 21 bewirkt eine Linearverschiebung eines Schiebers 23, der auf dem oberen Bereich der Schnecke 21 "reitet", seitlich von den Gehäusewänden geführt ist und an seiner Unterseite eine zu den Schneckengängen der Schnecke 21 komplementäre Ausnehmung besitzt, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. An seiner Oberseite weist der Schieber 23 zwei parallel zueinander, in Richtung der Bewegung des Schiebers 23 verlaufende Nockenbahnen 24, 25 auf, die in weiter unten erläuterter Weise als Teil des eigentlichen Sensors dienen. Die in Fig. 3 weiter vorne, also dem Betrachter zugewandte Nockenbahn 24 besitzt einen tiefer liegenden Abschnitt 24a, der von dem in Fig. 3 rechten Ende des Schiebers 23 verhältnismäßig weit bis zum linken Ende des Schiebers 23 reicht und über eine Übergangsschräge in einen höher liegenden Abschnitt 24b übergeht. Die in Fig. 3 weiter hinten, also vom Benutzer abgewandte Nockenbahn 25 weist einen tiefer liegenden Abschnitt 25a auf, der weniger weit in Fig. 3 nach links reicht und ebenfalls über eine Übergangsschräge mit einem höher liegenden Abschnitt 25b verbunden ist.
Die Nockenbahnen 24, 25 arbeiten mit zwei Mikroschaltern 60, 61 zusammen, die an der Oberseite des Gehäuses 18 befestigt sind. Die Betätigungsstößel 27, 28 der Mikroschalter 60, 61 wirken jeweils mit einer der beiden Nockenbahnen 24, 25 zusammen, wie dies in Fig. 4 besser erkennbar ist.
Die Funktion der beschriebenen Sensoreinrichtung 13 ist wie folgt:
Wünscht der Benutzer des Fahrzeugs die Neigung der Lehne 7 zu verändern, so verdreht er in entsprechendem Ausmaß das Handrad 17. Die Lehne 7 bewegt sich dementsprechend durch die Wirkung der Verstellgetriebe 14, 15. Da, wie erwähnt, der Winkel, um den sich die Lehne 7 bei der Verdrehung des Handrads 17 und damit der Verstellwelle 16 verstellt, kleiner als der Drehwinkel der Verstellwelle 16 ist, ergibt sich im Inneren der Sensoreinrichtung 13 eine Verdrehung der Schnecke 13, die durch Vermittlung der Schneckengänge auf den Schieber 23 übertragen wird. Die Längsposition des Schiebers 23 innerhalb des Gehäuses 18 der Sensoreinrichtung 13 ist also repräsentativ für den Winkel, den die Lehne 7 mit den Seitenteilen 1 des Fahrzeugsitzes einschließt.
Mit Hilfe der dargestellten beiden Nockenbahnen 24, 25 und der beiden über die Betätigungsstößel 27, 28 arbeitenden Mikroschalter 60, 61 lassen sich drei Verstellbereich der Lehne 7 detektieren: In dem ersten dieser Verstellbereiche befindet sich der Schieber 23 weit links in dem Gehäuse 18. Die Betätigungsstößel 27, 28 fallen beide in die tiefer liegenden Bereiche 24a, 24b der Nockenbahnen 24, 25 ein, so daß die zugehörigen Mikroschalter 60, 61 nicht geschaltet sind. Bewegt sich nun der Schieber 23 in Fig. 3 nach rechts, so läuft zunächst der Betätigungsstößel 28 des hinteren Mikroschalters 61 über die Übergangsschräge auf den höher liegenden Abschnitt 25b der Nockenbahn 25 auf. Es liegt nunmehr ein Verstellbereich der Lehne 7 vor, in dem der mit der Nockenbahn 25 zusammenwirkende Mikroschalter 61 geschaltet, der mit der Nockenbahn 24 zusammenwirkende Mikroschalter 60 dagegen noch nicht geschaltet ist. Bewegt sich der Schieber 23 weiter nach rechts, so läuft nunmehr auch der Betätigungsstößel 27 des in Fig. 3 näher dem Betrachter zugewandten Mikroschalters 60 über die Übergangsschräge auf den höher liegenden Abschnitt 24b der Nockenbahn 24 auf, wodurch nunmehr auch der dem Betätigungsstößel 27 zugeordnete Mikroschalter 61 betätigt wird.
Grundsätzlich lassen sich bei einer Veränderung der Details der Nockenbahngeometrie mit zwei Nockenbahnen und zwei zugeordneten Mikroschaltern vier Verstellbereiche der Lehne 7 detektieren, bei Verwendung von nur einem Mikroschalter und nur einer Nockenbahn zwei Verstellbereiche, bei Verwendung von drei Mikroschaltern und drei Nockenbahnen acht Verstellbereiche usw.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Fahrzeugsitz erfolgt die Verschwenkung der Lehne 7 im Sinne des Doppelpfeils 10 nicht mit Hilfe zweier Verstellgetriebe sondern mit einer Rasteinrichtung, die in Fig. 5 insgesamt das Bezugszeichen 30 trägt. Diese Rasteinrichtung 30 umfaßt ein eine Umfangszahnung tragendes Verrastungsrad 31, das fest mit dem Seitenteil 1' des Fahrzeugsitzes verbunden ist. In einer seitlichen Ausnehmung 32 der Lehnenwanne 8 ist ein Rastschieber 34 verschiebbar geführt, der von einer Druckfeder 33 nach außen gedrückt wird. Der Rastschieber 34 rastet normalerweise in die Umfangszahnung des Verrastungsrads 31 ein, so daß die Neigung der Lehne 7 gegenüber dem Seitenteil 1 feststeht.
Eine entsprechende Rasteinrichtung 30 findet sich auch auf der gegenüberliegenden, in Fig. 5 nicht dargestellten Seite des Fahrzeugsitzes.
Die Rasteinrichtungen 30 können, um die Lehne 7verschwenken zu können, mit Hilfe einer Löseeinrichtung 35 entriegelt werden. Die Löseeinrichtung 35 umfaßt eine sich quer durch die gesamte Lehne 7 hindurch erstreckende Entriegelungswelle 16, welche das selbe Querschnittprofil wie die Verstellwelle 16 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 4 besitzt. In beiden Endbereichen der Entriegelungswelle 16 sitzt auf dieser zwischen der Außenfläche der Lehnenwanne 8 und der inneren Stirnfläche des Verrastungsrads 31 jeweils, formschlüssig aufgeschoben, ein Exzenterrad 36. Am den Enden der Entriegelungswelle 16 ist jeweils ein Hebel 35 aufgesetzt, mit dem die Entriegelungswelle 16 verschwenkt werden kann. Bei dieser Verdrehung der Entriegelungswelle 16 werden die beiden Exzenterräder 36 so verdreht, daß sie die Rastschieber 34 nach oben schieben. Diese kommen dabei von den Verrastungsrädern 31 frei, so daß sich nunmehr die Lehne 7 von Hand verschwenken läßt. Normalerweise steht die Lehne 7 derart unter der Wirkung einer Feder, daß die nach vorne gerichtete Verschwenkung der Lehne 7 unter der Einwirkung der Feder, die nach hinten gerichtete Verschwenkung der Lehne 7 dagegen durch die Kraft des Benutzers gegen die Wirkung der Feder erfolgt.
Einzelheiten sowohl der Rasteinrichtung 30 als auch der Löseeinrichtung 35 sind im vorliegenden Zusammenhang uninteressant. Wichtig ist, daß die Entriegelungswelle 16 bei der Entriegelung der Rasteinrichtung 30 eine Verdrehung um einen bestimmten Winkel, z. B. um 30°, durchführt und sich danach wieder zurückdreht, wenn der Benutzer die Kraft von dem Hebel 37 nimmt und die Rastschieber 34 wieder in die Umfangsverzahnungen der Verrastungsräder 31 einfallen.
Anders als bei der Verstellwelle 16 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 4 stellt somit die Winkelstellung der Entriegelungswelle 16 kein Maß für die Verschwenkung der Lehne 7 dar. Dies bedeutet, daß die Sensoreinrichtung 113, die weiter unten genauer beschrieben ist, nur in der Raststellung der Entriegelungswelle 16 die richtige Neigung der Lehne 7 anzeigt. In der entrasteten Stellung der Entriegelungswelle 16 zeigt diese Sensoreinrichtung 113 einen falschen Wert an, was jedoch nicht stört. Für die Ansteuerung eines Airbags ist die Neigung der Lehne 7 nur dann von Bedeutung, wenn die Lehne 7 tatsächlich verrastet ist. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß ein Unfall und eine Airbagzündung genau in dem Moment erfolgen, wenn die Lehne 7 vom Benutzer entrastet ist. Außerdem macht die Sensierung der Lehnenneigung bei entrasteter Lehne 7 keinen Sinn, da in diesem Fall die Position des Benutzers bei einem Unfall völlig undefiniert wäre - die Lehne 7 würde je nach Aufprallrichtung sofort nach hinten oder vorne ausweichen.
Die Sensoreinrichtung 113, die in Fig. 6 dargestellt ist, weist gewisse Ählichkeiten mit der Sensoreinrichtung 13 der Fig. 2 bis 4 auf; entsprechende Teile sind daher mit dem selben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
So besitzt auch die Sensoreinrichtung 113 ein Gehäuse 118, das mit einer seitlich angesetzten Nase 119 in eine Bohrung 20 der Lehnenwanne 8 eingreift. Das Gehäuse 118 ist auf der Entriegelungswelle 16 drehbar gelagert, macht also deren Drehbewegung nicht mit.
Im Inneren des Gehäuses 118 befindet sich ein erstes Zahnrad 140, welches drehschlüssig auf die Entriegelungswelle 16 aufgeschoben ist, in der Verrastungsposition der Entriegelungswelle 16 also stillsteht. Dieses erste Zahnrad 140 kämmt mit einem zweiten Zahnrad 141, welches auf der Achse 142 eines Drehpotentiometers 143 drehschlüssig befestigt ist.
Die Sensoreinrichtung 113 der Fig. 6 arbeitet wie folgt:
In der Ausgangsposition der Lehne 7, also vor deren Verschwenkung, befindet sich das Gehäuse 118 der Sensoreinrichtung 113 in einer bestimmten Winkelposition relativ zur Entriegelungswelle 16. Nach Durchführung einer Verschwenkung der Lehne 7 um einen bestimmten Winkel hat sich auch die Position des Gehäuses 118 gegenüber der Entriegelungswelle 16 um eben diesen Winkel verändert, wobei die während der Entrastung und erneuten Einrastung der Rasteinrichtung 30 ablaufenden, vorübergehenden Vorgänge außer Betracht gelassen werden können. Aufgrund dieser Winkelverdrehung des Gehäuses 118 hat das auf der Achse 142 des Potentiometers 143 sitzende Zahnrad 141 eine vom Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 140, 141 abhängige Winkelverdrehung erfahren, so daß der Widerstandswert des Potentiometers 143 entsprechend verändert wurde. Dieser Widerstandswert stellt unmittelbar ein Maß für den Winkel dar, welchen die Lehne 7 gegenüber den Seitenteilen 1 des Sitzes einnimmt. Die Sensoreinrichtung 113 arbeitet somit analog, kann also im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 nicht nur bestimmte Verstellbereiche sondern auch kleinste Winkelverstellungen der Lehne 7 gegenüber den Seitenteilen 1' des Fahrzeugsitzes detektieren.
In den Fig. 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung 213 dargestellt, welches anstelle des Ausführungsbeispiels der Fig. 6 in dem Fahrzeugsitz der Fig. 5, der mit einer Verrastung der Lehne 7 arbeitet, eingesetzt werden kann. Da auch die Ausführungsbeispiele der Fig. 6 und 7 eine verhältnismäßig große Ähnlichkeit aufweisen, sind diejenigen Komponenten der Verstelleinrichtung 213 der Fig. 7, die solchen der Verstelleinrichtung 113 der Fig. 6 entsprechen, mit den selben Bezugszeichen, erneut jedoch um 100 erhöht, gekennzeichnet.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 stimmt mit demjenigen der Fig. 6 insofern überein, als auch bei diesem ein auf der Entriegelungswelle 16 drehbar gelagertes Gehäuse 218 vorgesehen ist, welches mit einer seitlichen Nase 219 in die Öffnung 20 der Lehnenwanne 8 eingreift. Die gesamte Rasteinrichtung 30 sowie die Löseeinrichtung 35 sind in Fig. 7 gegenüber Fig. 6 völlig unverändert.
Unterschiedlich ist jedoch die Sensorik, die im Innenraum des Gehäuses 218 untergebracht ist. Das erste Zahnrad 140 des Ausführungsbeispiels von Fig. 6 ist durch ein Halteteil 240 ersetzt, das ebenfalls formschlüssig mit der Entriegelungswelle 16 verbunden ist, in der Verrastungsstellung der Entriegelungswelle 16 also stillsteht. In die in Fig. 7 linke Seitenfläche des Halteteils 240 sind in einem bestimmten Muster auf zwei Bahnen mit unterschiedlichem Radius gegenüber der Achse der Entriegelungswelle 16 kreisringsegmentförmige Magnete 250, 251, 252, eingelassen. Die auf der radial äußeren Bahn liegenden Magnete 250, 251 wirken mit einer ersten am Gehäuse 218 befestigten Hall-Sonde 253 zusammen. Der auf der Bahn mit kleinerem Radius liegende Magnet 252 dagegen wirkt mit einer zweiten Hall-Sonde 254 zusammen, die ebenfalls am Gehäuse 218 befestigt ist.
Die Sensoreinrichtung 213 der Fig. 7 und 8 funktioniert wie folgt:
Wird die Lehne 7 zwischen einer ersten Raststellung und einer zweiten Raststellung verschwenkt, so hat das Gehäuse 218 gegenüber der Entriegelungswelle 12 seine Winkelstellung um den Verschwenkungswinkel der Lehne 7 verändert. Dadurch stehen sich die Magnete 250, 251, 252 und die Hall-Sonden 253, 254 in einer anderen Konfiguration gegenüber. Insgesamt kann die Sensoreinrichtung 213 bei einer Verdrehung des Gehäuses 218 in Fig. 8 im Uhrzeigersinn folgende Verschwenkungsbereiche der Lehne 7 detektieren: Im ersten Sensorbereich spricht die obere Hall-Sonde 253 auf den Magneten 250 an, während die untere Hall-Sonde 254 kein Signal liefert. In einem angrenzenden Winkelbereich sind beide Hall-Sonden 253, 254 desaktiviert, während in einem erneut anschließenden Winkelbereich nur die in Fig. 7 unten liegende Hall- Sonde 254 mit dem Magneten 252 wechselwirkt und demzufolge ein Signal abgibt. Im letzten Verschwenkbereich des Gehäuses 218 dagegen sprechen beide Hall-Sonden 253, 254, auf einen benachbarten Magneten 251, 252 an und geben dem entsprechend ein Signal ab. Durch Unterscheidung der von den beiden Hall-Sonden 253, 254 abgegebenen Signale lassen sich also insgesamt vier unterschiedliche Verstellbereiche des Gehäuses 218 gegenüber der Entriegelungswelle 16 detektieren.
Das in den Fig. 9 und 10 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der Sensoreinrichtung 313 ist demjenigen der Fig. 7 und 8 sehr verwandt. Entsprechende Teile sind daher mit dem selben Bezugszeichen, erneut um 100 erhöht, gekennzeichnet.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 sind auf der linken Stirnseite des Halteteils 340 statt der Magnete 250, 251, 252 der Fig. 7 und 8 in entsprechenden Radien zwei kreisringsegmentförmige Nockenbahnen 350, 352, angeordnet. Die auf dem größeren Radius liegende Nockenbahn 350 besitzt, wie insbesondere der Fig. 10 zu entnehmen ist, einen erhöhten Bereich 350b, an den sich im Uhrzeigersinn ein niedrigerer Bereich 350a anschließt. Die auf dem kleineren Radius liegende Nockenbahn 352 dagegen weist in demjenigen Winkelbereich, welcher dem Nockenbahnabschnitt 350b entspricht, einen vertieften Nockenbahnabschnitt 352a auf, an den sich im Uhrzeigersinn ein erhöhter Nockenbahnabschnitt 352b anschließt. Die Nockenbahn 350 wirkt mit dem Betätigungsstößel 328 eines ersten Mikroschalters 360 und die Nockenbahn 352 mit dem Betätigungsstößel 327 eines zweiten Mikroschalters 361 zusammen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ausgestaltung der Nockenbahnen 350, 352 so, daß entweder der obere Mikroschalter 360 oder der untere Mikroschalter 361 betätigt wird. Es lassen sich also nur zwei Verstellbereiche detektieren. Bei entsprechender Abwandlung der Nockenbahnen 350, 352 ließen sich jedoch maximal vier Verstellbereiche der Lehne 7 unterscheiden, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 auch der Fall ist.
Wie oben bereits erwähnt, zeigen die Sensoreinrichtungen 113, 213 und 313 der Fig. 6 bis 9 den richtigen Winkel der Lehne 7 gegenüber den Seitenteilen 1' des Fahrzeugsitzes nur in der verrasteten Stellung der Lehne 7 an. Wie ebenfalls oben schon erläutert, ist die Fehlanzeige, welche die Sensoreinrichtungen 113, 213, 313 bei entrasteter Lehne 7 abgeben, jedoch praktisch unerheblich. Wünscht man gleichwohl, eine solche Fehlanzeige zu unterdrücken, so kann dies mit Hilfe der Auswertelektronik geschehen, welche den Airbag ansteuert. Hierzu verfolgt diese Auswertelektronik einfach den zeitlichen Ablauf der Signale, die von den Sensoreinrichtungen 113, 213, 313 abgegeben werden. Bevor die Auswertelektronik ein derartiges Ausgangssignal tatsächlich verwertet, wird eine bestimmte Wartezeit, z. B. zwei Sekunden eingelegt. Erst wenn diese Wartezeit verstrichen ist, akzeptiert die Auswertelektronik das von der Sensoreinrichtung 113, 213, 313 abgegebene Schaltsignal und wertet dieses zur Bestimmung der Neigung der Lehne 7 aus.
Im konkreten Beispiel für die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung 313 entsprechend den Fig. 9 und 10 kann dies so aussehen: Der Benutzer entrastet die Lehne 7 durch Betätigung des Hebels 37, wodurch die Entriegelungswelle 16 verdreht wird. Da sich die Relativposition der Nockenbahnen 350, 352 gegenüber den Mikroschaltern 360, 361 dabei verändert, gibt die Sensoreinrichtung 313 ein Signal ab. Dieses Schaltsignal wird von der Auswertelektronik zunächst noch ignoriert. Da der Benutzer unmittelbar nach der Entriegelung die Lehne 7, beispielsweise mit seinem Rücken, verschwenkt, folgen innerhalb der Wartezeit nacheinander weitere Schaltsignale, die von der Auswertelektronik ebenfalls ignoriert werden. Nach jedem neuen Schaltsignal startet die Auswertelektronik die Wartezeit neu. Hat der Benutzer die richtige Position der Lehne 7 gefunden, verrastet er durch Loslassen des Hebels 37 die Lehne 7 wieder. Erneut verdrehen sich die Entriegelungswelle 16 und das Halteteil 340, was wiederum zur Auslösung von Schaltsignalen der Sensoreinrichtung 313 führt. Auch diese Schaltsignale werden zunächst ignoriert, bis die Wartezeit verstrichen ist. Da nunmehr jedoch innerhalb der Wartezeit kein weiteres Schaltsignal von der Sensoreinrichtung 313 mehr folgt, akzeptiert die Auswertelektronik die ihr übermittelte Schaltposition der Mikroschalter 360, 361 und wertet diese im Blick auf die Neigung der Lehne 7 gegenüber den Seitenteilen 1' des Fahrzeugsitzes aus.

Claims

1. Fahrzeugsitz mit

a) einem eine Sitzfläche aufweisendem Sitzunterteil;

b) einer gegenüber dem Sitzunterteil verschwenkbaren und in unterschiedlichen Schwenkpositionen fixierbaren Lehne, die ein Lehnenpolster und eine dieses aufnehmende Lehnenwanne umfaßt;

c) einer Welle, die sich zumindest teilweise durch die Lehne hindurch erstreckt, wobei bei der Verschwenkung der Lehne eine Relativverdrehung zwischen der Lehne und der Welle erfolgt;

d) einer Sensoreinrichtung, welche ein für die Schwenkposition der Lehne repräsentatives Signal abgibt;

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Sensoreinrichtung (13; 113; 213; 313) innerhalb der Lehne (7) angeordnet ist, einerseits mit der Lehnenwanne (8) und andererseits mit der Welle (16) zusammenarbeitet und so die Relativverdrehung zwischen der Lehne (7) und der Welle (16) ermittelt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (16) eine von Hand verdrehbare Verstellwelle ist, welche mit mindestens einem an der Seite des Fahrzeugsitzes angeordneten Verstellgetriebe (14, 15) zusammenwirkt und sich bei einer Verschwenkung der Lehne (7) mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit dreht als die Lehne (7).

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (16) eine von Hand verstellbare Entriegelungswelle ist, die mit einer Rasteinrichtung (30) zusammenwirkt und sich zwischen zwei Winkelstellungen verdrehen läßt, von denen die eine der Verriegelungsstellung der Rasteinrichtung (30) und die andere der Entriegelungsstellung der Rasteinrichtung (30) entspricht.

4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswertelektronik vorgesehen ist, welcher die Ausgangssignale der Sensoreinrichtung (113; 213; 313) zugeführt werden und welche ein von der Sensoreinrichtung (113; 213; 313) empfangenes Signal ignoriert, wenn innerhalb einer Wartezeit ein zweites Signal empfangen wird.

5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartezeit etwa 2 Sekunden beträgt.

6. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (13; 113; 213; 313) ein Gehäuse (18; 118; 218; 318) umfaßt, welches auf der Welle (16) drehbar gelagert und an einer außerhalb der Achse der Welle (16) liegenden Stelle (19; 119; 219; 319) mit der Lehnenwanne (8) verbunden ist.

7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (18) der Sensoreinrichtung (13) eine Schnecke (21) vorgesehen ist, die drehschlüssig auf der Welle (16) sitzt und mit einem linear beweglichen Schieber (23) zusammenwirkt, der eine zu den Schneckengängen komplementäre Ausnehmung aufweist und mindestens ein Teil (24, 25) eines aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen (24, 25, 60, 61) zusammengesetzten Sensors trägt, wobei der andere Teil (60, 61) des Sensors am Gehäuse (18) befestigt ist.

8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (118) ein erstes, drehschlüssig auf der Welle (16) sitzendes Zahnrad (140) vorgesehen ist, welches mit einem zweiten Zahnrad (151) kämmt, das drehschlüssig auf der Welle (142) eines mit dem Gehäuse (118) verbundenen Drehpotentiometers (143) sitzt.

9. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (218; 318) ein drehschlüssig auf der Welle (16) sitzendes Halteteil (240; 340) vorgesehen ist, welches mindestens ein Teil (250, 251, 252; 350, 352) eines aus mindestens zwei relativ zueinander beweglichen Teilen (250, 251, 252, 253, 254; 350, 352, 360, 361) zusammengesetzten Sensors trägt, wobei das andere Teil (253, 254; 360, 361) des Sensors am Gehäuse (218; 318) befestigt ist.

10. Fahrzeugsitz nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines (250, 251, 252) der beiden Teile (250, 251, 252, 253, 254) des Sensors ein Magnet und mindestens ein relativ zu diesem bewegliches zweites Teil (253, 254) des Sensors eine Hall-Sonde ist.

11. Fahrzeugsitz nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines (350, 352) der beiden Teile (350, 352, 360) des Sensors eine Nockenbahn (350, 352) mit Abschnitten (350a, 350b, 352a, 352b) unterschiedlicher Höhe und mindestens ein relativ zu diesem bewegliches Teil (360, 361) des Sensors ein über einen Betätigungsstößel (327, 328) mit der Nockenbahn (350, 352) zusammenwirkender mechanischer Schalter (360, 361) ist.