DE10159847A1

DE10159847A1 - Aktive Rückenlehne für Kraftfahrzeugsitze als Unfallsicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE10159847A1
Application number: DE10159847A
Authority: DE
Inventors: Enrico Hilbert
Original assignee: Individual
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2021-12-05
Also published as: DE10159847B4

Abstract

Bei den bisherigen Sicherheitsstandards liegt das Hauptaugenmerk auf das Abfangen der Insassen in Fahrtrichtung, wobei die Verletzungen speziell der Halswirbelsäule meist beim Zurückfallen des Insassen entstehen. DOLLAR A Das Hauptziel ist es, die Fahrzeuginsassen nach einem Aufprall des Fahrzeuges möglichst schonend in Ruhelage zu bringen und damit Verletzungen vor allem der Halswirbelsäule herabzusetzen oder auszuschließen, somit die nach einem Aufprall wirkende Umkehrbewegung auf die Fahrzeuginsassen aufzuhalten und/oder abzufedern. DOLLAR A Die Bewegungsenergie für das Kippen der Rückenlehne liefert eine Antriebs- und Dämpfungseinheit (8), die ihre entwicklende Energie durch die nach außen geführte Kolbenstange (9a) über den Hebelarm (1) auf die Zahnkranzscheibe (2), die mit dem Dreh- und Angelpunkt (4) fest verbunden ist, überträgt und die Rückenlehne nach vorn bewegt, wobei ein bestimmter Druckpunkt für die Schonung des Fahrgastes nicht überschritten wird. Nachfolgend wird die einsetzende Umkehrbewegung des Fahrgastes durch die am Fahrgast anliegende Rückenlehne abgebremst und die überschüssige Energie über die selben Bauteile an die Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) herangeführt, wo diese dann absorbiert wird. Durch eine Anordnung der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) direkt in der Rückenlehne wird die Möglichkeit geboten, die Kopfstützen in den Bewegungsablauf mit einzubeziehen. Dieses System ist darauf ausgelegt, mit bekannten Rückhaltesystemen zusammenzuwirken. DOLLAR A Das ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis Automatisch durch im Fahrzeug bestehende Sensoren auszulösen ist. Durch diese Vorrichtung werden die Rückenlehnen der Fahrzeugsitze mit den Insassen nach vorn bewegt, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die darauffolgende Umkehrbewegung aufzunehmen und abzufedern.
Bei den bisherigen Sicherheitsstandards liegt das Hauptaugenmerk auf das Abfangen der Insassen in Fahrtrichtung, wobei die Verletzungen speziell der Halswirbelsäule meist beim zurückfallen der Insassen entsteht.
Bei bestehenden Sicherheitssystemen wird darauf Wert gelegt, daß die bei einem Aufprall bestehende kinetische Energie des Fahrgasts möglichst schnell absorbiert wird. Dies geschieht bei bestehenden Sicherheitsgurtsystemen durch das abrupte einsetzen des Rückhaltemechanismusses. Auch bei Gurtstraffungssystemen wird der Fahrgast in einer Zwangsstellung gehalten und ihm wenig Möglichkeit geboten, seine kinetische Energie möglichst schonend an das Rückhaltesystem abzugeben. Der dabei kürzere Absorbierungsweg im Fahrzeugsitz muß nun zusätzlich vom Fahrgast selbst getragen werden. Dies bedeutet eine höhere Verletzungsgefahr der Insassen zu den Kontaktstellen zum Sicherheitssystem und eine höhere körperliche Belastung des Fahrgasts.
Die Sicherheitsgurte könnten bei einer Kombinierung mit in der Erfindung beschriebenen Funktionsweise eine geringe angemessene Elastizität für eine schonendere Ableitung der kinetischen Energie aufweisen ohne das der Fahrgast den Kontakt zu beiden Sicherheitssystemen verliert. Der dabei länger gewordene Absorbierungsweg stellt bei der Umkehrbewegung keinen Nachteil dar, da der Insasse ständigen Kontakt zur Rückenlehne besitzt und diese beim zurückfallen eine schonende Ableitung der anliegenden Energien gewährleistet.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Fahrzeuginsassen nach einem Aufprall des Fahrzeuges möglichst schonend in Ruhelage zu bringen und damit Verletzungen vorallem der Halswirbelsäule herabzusetzen oder auszuschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher die nach einem Aufprall wirkende Umkehrbewegung auf die Fahrzeuginsassen aufzuhalten und/oder abzufedern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die vorhandenen Kipppunkte der Rückenlehne erhalten bleiben, aber die Arretierungsmechanik der Rückenlehne zur Sitzfläche durch zusätzliche Mechanismen und Bauteile modifiziert werden. Der zusätzliche Mechanismus ermöglicht es, das die Arretierungspunkte zwischen Lehne und Sitzfläche bei einem Aufprall des Fahrzeuges frei gegeben werden. Die Steuerung der Freigabe des Arretierungsmechanismuses erfolgt durch die im Fahrzeug befindliche Sensoren, wobei hier der Sensor für die Auslösung des Lenkradairbags genutzt werden kann. Auch ein Sensor im Auslösebereich des Sicherheitsgurtes wäre denkbar oder einer zur Fahrgasterkennung, um ein Auslösen der Sicherheitsvorrichtung auf nicht benutzten Fahrzeugplätzen zu vermeiden.
Die Rückenlehne ist nun frei beweglich und wird durch ein zusätzliches Bauteil nach vorn bewegt. Dieses Bauteil ist so auszulegen, daß die Rückenlehne im gleichen Verhältnis, wie dies der Fahrgast erlaubt, mit ihm zusammen nach vorn bewegt werden kann. Es ist weiterhin darauf zu achten, daß durch dieses Bauteil kein zusätzlicher Druck über die Rückenlehne auf den Fahrgast übertragen werden kann, als unbedingt Notwendig. Im weiterem ist die Mechanik so ausgeführt, daß durch das zurücksetzen der Rückenlehne durch die Umkehrbewegung des Fahrgastes einmal erreichte Rückstellung der Lehne erhalten bleibt und ein Gegendruck ausgeschlossen ist.
Die notwendige Energie, um die Rückenlehne nach einem Unfall nach vorn zu bewegen, könnten vorgespannte Federelemente liefern. Beispielsweise durch eine vorhandene schneckenförmige Blattfeder, die in manchen Fahrzeugen für das komfortablere zur Seite kippen der Rückenlehne, um leichter in den hinteren Teil des Autos zu gelangen, vorhanden sind. Bei dieser Doppelnutzung ist natürlich darauf zu achten, daß bei der automatischen Auslösung durch einen Unfall, auf den Fahrgast keine sich negativ auswirkende Kräfte durch das bei einer Feder abrupte freiwerdende Kraftpotenzial wirken. Beim zurücksetzen der Rückenlehne durch das Gewicht des Fahrgasts ist es erforderlich, daß die Lehne durch eine Rasterung davon abgehalten wird, einen erneuten Gegendruck in Fahrtrichtung auszuüben.
Eine weitere Halswirbelsäulen unterstützende Wirkung nach einem Unfall bietet die sich nach vorn neigende Kopfstütze. Die sich nach vorn neigende Kopfstütze die mit der automatischen Rückenlehnenverstellung einhergeht, soll die Körperhaltung nach einem Aufprall zusätzlich optimieren und speziell auch den Kopfbereich eine möglichst gute Abfederung zu ermöglichen. Eine Kopfstütze hat im Normalfall einen gewissen Abstand zum Kopfbereich um im Fahrbetrieb des Fahrzeuges nicht störend zu sein. Dessen Abstand gilt es bei einem Aufprall des Fahrzeuges herabzusetzen, um dem zurückfallendem Fahrzeuginsasse eine dem Körper angemessene Haltung beizubehalten.
Wenn auf eine Mechanik zur Verstellung der Kopfstütze verzichtet werden soll, gibt es die Möglichkeit den Abstand zwischen Kopf und Kopfstütze durch einen in die Kopfstütze integrierten Airbag zu überbrücken. Der Vorzug einer solch ausgerüsteten Kopfstütze käme auch bei einem Heckaufprall voll zur Geltung. Ein zweiter nach hinten weisender Airbag in den vorderen Kopfstützen könnte auch für die hinteren Insassen von Vorteil sein.
Unter Verzichtung der mechanischen Teile in der Rückenlehne, könnte in dieser ebenfalls eine Art Airbag oder Luftkissen zur Anwendung kommen.
Die Erfindung soll nachstehend mittels Ausführungsbeispiel in prinzipiell zwei Ausführungsvarianten näher beschrieben werden.
Dabei zeigen
Fig. 1 die Bauteilanordnung der Unfallsicherheitsvorrichtung, wobei der technische Standart bei einer manuellen Sitzlehnenverstellung die über einen Handbetätigungshebel und dessen dazugehörigen Verstellscheibe mit Außenverzahnung als Grundlage dient, nachfolgend darauf aufbauend die neu integrierten Bauteile offenbart sind, die es ermöglichen, die automatische Auslösung und Neigung der Rückenlehne über eine zusätzliche Verstellscheibe (Zahnkranzscheibe) mit Hebelarm zu bewegen, desweiteren ist die Antriebs- und Dämpfungseinheit offenbart, infolge sind zwei Vergrößerungen des Endbereiches der Kolbenstange und Schubstange mit dazugehörigen Bauteilanordnungen zu sehen,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung von Fig. 1 in Schnittlinie "A" des Verstell- und Bewegungsmechanismusses die nach vorn gekippt und 90° verdreht ist, nachfolgend durch eine gestrichelte Linie sichtbar gemachte vorteilhaftere Position des Hebelarms (1), der in Fig. 1 auf Grund einer besseren zeichnerischen Darstellung zurückgesetzt dargestellt wurde,
Fig. 3 einen kombinierten Verstell- und Klappmechanismus der zum größten Teil dem Stand der Technik (außer Besonderheiten der Bauteils (30)) entspricht und zur Veranschaulichung von Fig. 4 dient,
Fig. 4 die Anordnung der Antriebs- und Dämpfungseinheit die in die Rückenlehne integriert ist und deren zwei Varianten von Entsicherungsmechanismen die in dieser Zeichnung durch angedeutete Bruchlinien getrennt voneinander zu betrachten sind, einschließlich der Entsicherungsmechanik über den Haltebolzen für die Entriegelung der Rückenlehne,
Fig. 5 zwei Varianten der Bauteilanordnungen für das Neigen, Anheben und Dämpfen der Kopfstütze, in einer Kopfstütze dargestellt und zwei um 90° verdrehte Schnittdarstellungen der jeweiligen Variante.
Die zunächst beschriebene Lösung bezieht sich auf einen Klapp- und/oder Verstellmechanismus bei dem beide Entriegelungsvarianten der Rückenlehne den gleichen Dreh- und Angelpunkt besitzen.
Ein großer Teil der Bauteile und deren Anordnung entspricht dem Stand der Technik und bleibt im wesentlichen auch so erhalten. Diese zum Stand der Technik gehörenden Bauteile werden durch Bauteilerweiterungen auf die neuen der technischen Lösungen entsprechenden hinzukommenden Bauteile angepaßt, um der zusätzlichen Funktions- und Wirkungsweise Rechnung zu tragen. Der bestehende Arretierungsmechanismus erhält zusätzlich eine Zahnkranzscheibe mit Hebelarm (1) der im Dreh- und Angelpunkt (4) der Rückenlehne drehbar gelagert ist. Dieser Hebelarm (1), der im oberen Bereich eine aufgesetzte Zahnkranzscheibe mit Außenverz. (1a) erhält, besitzt am weitergeführtem sich verjüngendem Endbereich seines Hebels eine Durchführung (1b). Der Hebelarm (1) könnte durch seine konstruktive Ausbildung, zur Zahnkranzscheibe (2) die der Rückenlehne und zur Zahnkranzscheibe (3) die dem Verbindungsprofil (7) von Rückenlehne und Sitzfläche zugeordnet ist, unabhängig und frei verdreht werden. Die Zahnkranzscheibe (3) und das Verbindungsprofil (7) stellt in sich ein geschlossenes Bauteil dar. Die Bauteile (1, 2, u. 3) sind gegeneinander verstellbar und werden durch Ver- und Entriegelklötze (5) u. (6) zueinander Fixiert. Der Klotz (5) dem seine Funktionsweise dem Stand der Technik entspricht, ist als neue Funktions- und Ausführungsvariante die Eigenschaft verliehen wurden, Hebelarm (1) und Zahnkranzscheibe (2) zu Fixieren. Hierzu ist der Klotz (5) so auszulegen, daß er seine Standardbreite überschreitet und ihm dadurch die neue Aufgabe übertragen wird, eine sichere Verbindung zwischen Zahnkranzscheibe (2) und Hebelarm (1) über dessen Außenverzahnung (1a) bereitzustellen ohne Zahnkranzscheibe (3) zu berühren. Der Klotz (6) ist so ausgelegt, daß er den Hebelarm (1) und die Zahnkranzscheibe (3) miteinander verbindet ohne Zahnkranzscheibe (2) in ihrer Funktionsweise zu behindern.
Aufgabe von Klotz (6) ist es, in Normalstellung ein selbständiges verdrehen des Hebelarms (1) weder zur Zahnkranzscheibe (3) noch zu einem anderen Bauteil zu verhindern. Durch diese Bauteileigenschaften zueinander bilden diese eine Einheit, wodurch die Rückenlehne fest Arretiert ist.
Um die Rückenlehne bei einem Aufprall Entriegeln und Betätigen zu können, ist eine Antriebs- und Dämpfungseinheit (8), die hier vorzugsweise unter der Sitzfläche angeordnet ist, notwendig. Der Aufbau der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) erinnert an eine von beiden Seiten verschlossene Hülse die durch einen Kolben (9) in zwei Kammern (B) u. (C) unterteilt wird. Am Kolben (9) ist eine Kolbenstange (9a) angebracht, die mittig durch den Hülsendeckel (8b) geführt wird und an der Durchführung (1b) mündet. Als Abschluß erhält die Kolbenstange (9a) einen quer zu ihr angebrachten Lagerzapfen (9b) der in der Durchführung (1b) drehbar lagert.
Als weitere Ausführung ist dem Kolben (9) ein Kolbenboden (10) zugeordnet, an dessen Mittelpunkt in Richtung Kolben (9) eine Schubstange (10a) befestigt ist. In der gesamten Bauteileinheit (9, 9a u. 9b) ist eine Bohrung (11) angelegt, durch die die Schubstange (10a) führt und verschiebbar lagert. Das Gegenende der Schubstange (10a), führt durch den Lagerzapfen (9b) und an dessen darüber hinaus gehendem Endbereich ist der Ausrückhebel (15) des Klotzes (6) angebracht. Dieser Ausrückhebel (15) ist, ca. in seiner Mitte, schwenkbar am Hebelarm (1) befestigt und wird durch eine Feder (16) in Arretierstellung gehalten. Der Kolben (9) besitzt mindestens eine Bohrung (12) die auch Deckungsgleich im Kolbenboden (10) angelegt wurde, in der ein Überdruckventil (13) mit Dichtung zur Bohrung (12) angeordnet ist. Die Stabilisierung der Lage des Kolbens (9) und des Kolbenbodens (10) zueinander, im Bezug auf die Erhaltung der Deckungsgleichheit zwischen dem Überdruckventil (13) und der Bohrung (12), wird beim Kolben (9) über den Lagerzapfen (9b) und beim Kolbenboden (10) über den an dessen Endpunkt angeschlossenen Ausrückhebel (15) erreicht. Durch die gleiche Schwenkachsenausrichtung der Anschlußstellen des Lagerzapfens (9b) und des Ausrückhebels (15) am Hebelarm (1) ist ein Verdrehen der Bauteile zueinander unmöglich.
In Kammer (B) ist eine Feder (14) integriert, welche in Normalstellung keine Aufgabe zugeordnet ist, deren Zweck später erwähnt wird. Die Feder (14) kann sich je nach Ausführungsvariante auch zwischen Hülsendeckel (8b) und Hebelarm (1) befinden.
Das Gehäuse der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) ist durch die Lagerpunkte (17) schwenkbar gelagert, weil beim auslösen der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) der Hebelarm (1) bewegt wird und dieser somit eine Kreisbewegung erfährt. Um nach dem auslösen der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) ein zurücksetzen der Arretierungsmechanik der Zahnkränze (1a) u. (3) und somit ein beschädigen der Vorrichtung zu verhindern, besitzen die Bauteile (9b) u. (10a) im Bereich der Durchführung (1b) eine Arretierungsmechanik. Zu diesem Zweck sind an der Schubstange (10a) mindestens zwei Blattfedern (18) angebracht, die in Normalstellung in der im Endbereich vergrößerten Bohrung (11) des Lagerzapfens (9b) mündend lagern. Der Lagerzapfen (9b) besitzt für jede Blattfeder (18) einen Zapfen (19), um nach deren Auslösung eine Arretierung zu gewährleisten.
Um in Kammer (B) der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) nötigen Arbeitsdruck einleiten zu können, besitzt der Hülsendeckel (8a) eine Einlaßöffnung (20), an der eine Gaspatrone oder ähnliches, für die Druckerzeugung in Kammer (B), angeschlossen ist. In Normalstellung herrscht in Kammer (C) vorzugsweise ein Vakuum, um den nötigen Arbeitsweg des Kolben (9) und Kolbenboden (10) ohne Beeinträchtigung bereitzustellen. Nach dem Auslöse- und Arbeitsvorgang der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) sind die Kammern (B u. C) aufgeladen. Um nun der Rückenlehne und der Teile im Innern der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) eine Rückstellung in Ausgangsposition zu ermöglichen, sind in den Hülsendeckeln (8a u. 8b) Neutralisationsöffnungen (21) integriert die durch z. Bsp. durch Schrauben verschlossen sein können und leicht zu öffnen sind.
Auf Erwähnung der in der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) notwendigen Dichtflächen wurde aus Gründen des zum Standes der Technik gehörende Verständnis verzichtet.
Nun folgt eine Beschreibung der Funktionsweise von Fig. 1.
Werden nach einem Aufprall die zuständigen Sensoren aktiviert, so lösen diese beispielsweise eine Druckluft- oder Gaspatrone, die an die Einlaßöffnung (20) mit integriertem Ventil angeschlossen ist, aus. Nun strömt das Gas in die Kammer (B) durch dessen Druckaufbau der Kolbenboden (10) in Richtung Kolben (9) bewegt wird. Zwischen Kolbenboden (10) und Kolben (9) ist ein Zwischenraum, wodurch dem Kolbenboden (10) ein Arbeitswegvorsprung gegenüber Kolben (9) eingeräumt wird. Dieser Vorsprung ist notwendig, um die Schubstange (10a) durch die Kolbenstange (9a) zu drücken, wo diese ihre Aufgabe, der Entriegelung des Klotzes (6) mit Ausrückhebel (15), wahrzunehmen hat. Ist der Kolbenboden (10) am Kolben (9) angekommen, wurde die Schubstange (10a) soweit durch den Lagerzapfen (9b) gedrückt, daß der Klotz (6) vollkommen über dessen Ausrückhebel (15), der am Ende der Schubstange (10a) befestigt ist, Entriegelt wurde. Bei gleicher Stellung wird die Schubstange (10a) gegenüber der Kolbenstange (9a) Arretiert, um die Entriegelung des Klotzes (6) sicher beizubehalten. Die Arretierung der Schubstange (10a) erfolgt über die Blattfedern (18) die bei der Endstellung der Schubstange (10a) aus der am Ende erweiterten Bohrung (11) geglitten sind, sich dabei aufstellen und an den Zapfen (19) anliegen.
Da jetzt der Kontakt zwischen Kolbenboden (10) und Kolben (9) hergestellt ist, wird durch den weiteren Druckaufbau in Kammer (B) auch der Kolben (9) mit Kolbenstange (9a) in Bewegung versetzt. Die Kolbenstange (9a) schiebt sich somit durch den Hülsendeckel (8b) und überträgt ihre Bewegungsenergie über den Lagerzapfen (9b) auf den Hebelarm (1). Der Hebelarm (1) erfährt nun eine Kreisbewegung die er durch seine Außenverzahnung (1a) über den Klotz (5) auf den Zahnkranz (2) der Rückenlehne überträgt. Die Rückenlehne wird nun nach vorn bewegt, bis diese auf einen bestimmten festzulegenden Widerstand trifft, wobei die Wegstrecke Bauteilabhängig ist. Trifft die Rückenlehne innerhalb ihres Bewegungsradius auf diesen festgelegten Widerstand, also liegt am Rücken des Fahrgates an, reagiert das in den Kolbenboden (10) integrierte Überdruckventil (13). Die Funktionsweise des Überdruckventils (13) ist so aufgebaut, daß bei erreichen eines festgelegten Höchstdruckes dieses öffnet und der überschüssige Druck über das Überdruckventil (13) durch die deckungsgleiche Bohrung (12) des Kolbens (9) in die Kammer (C) überströmt. Durch das geöffnete Überdruckventil (13) wird ein Druckanstieg in Kammer (C) erzielt, was zusätzlich die nach vorn gehende Bewegung der Rückenlehne abfängt.
Nun setzt die nach einem Aufprall wirkende Umkehrbewegung ein. Der Fahrzeug- Insasse ist nun bestrebt nach hinten zu fallen, wodurch der Rückenlehne die Aufgabe zuteil wird, diese Energie möglichst schonend abzuleiten.
Die Umkehrbewegung, deren Impuls jetzt von der Rückenlehne kommend ist, übertragen die gleichen Bauteile wie bei der Vorwärtsbewegung.
Die Einlaßöffnung (20) in Kammer (B) ist nun geschlossen und der Druck hat ein bestimmtes Maß erreicht. Nun wird, durch die Rückenlehne über den Hebelarm (1), der Kolben (9) in Richtung Hülsendeckel (8b) gedrückt, wobei dem Kolben (9) durch den in Kammer (B) herrschenden Druck entgegengehalten wird. Durch den daraus resultierenden weiteren Druckanstieg öffnet sich das Überdruckventil (13) und der Drucküberschuß strömt in die größer werdende Kammer (C). Durch den gleichbleibenden Druck in Kammer (B) wird eine lineare Rückstellung und Energieaufnahme erreicht. In Kammer (B) befindet sich eine Feder (14) die auch zwischen Hebelarm (1) und Hülsendeckel (8b) angeordnet sein kann. Diese Feder (14) hat die Aufgabe, im Dämpfungsmodus ein durchschlagen des Kolbenbodens (10) im Endbereich zu verhindern. Ein zurückstellen in Ausgangsposition (Normalstellung) zwischen Kolben (9) und Kolbenboden (10) wird auch durch den in Kammer (B) herrschenden Druck verhindert, wobei trotzdem nicht auf die zusätzliche Sicherung durch die Blattfeder (18) verzichtet werden soll. Ein zurücksetzen der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) in Ausgangsposition wird durch die Neutralisationsöffnung (21), die sich in beiden Hülsendeckel (8a u. 8b) befinden, erreicht. Auch die Blattfedern (18) können ohne größeren Aufwand wieder in Normalstellung gebracht werden.
Eine andere Variante der Rückenlehnenverstellung ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser offenbarten Variante sind zwei gebräuchliche dem Stand der Technik entsprechenden Entriegelungsmechanismen der Rückenlehne kombiniert. Zum einen, wo die Einstellung der Rückenlehne über eine Zahnkranzscheibe mit ihr zugeordneten Ver- und Entriegelungshebel erfolgt. Zum anderen, wo die Rückenlehne über ein Verbindungsprofil nach vorn gekippt werden kann und durch einen Klappriegel mit zugeordneten Haltebolzen Arretiert wird.
Um bei dieser konstruktiven Ausführung ein zusammenwirken mit einer Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) zu verwirklichen, wurde hier das Klapphebel- Halteboizenprinzip modifiziert.
Die Besonderheit gegenüber der zuerst beschriebenen technischen Möglichkeit von Fig. 1 liegt darin, daß die Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) in die Rückenlehne, wie Fig. 4 offenbart, integriert wurde. Diese Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) ist auf der zur Sitzfläche weisenden Seite durch ein am Hülsendeckel (8a) ausgebildeten Bolzen (22) schwenkbar gelagert. Die hier vorgeschlagene Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) besitzt eine etwas andere Ausgestaltung wie in Fig. 1, ist aber prinzipiell gleich und wurde nur gewählt, um eine andere Möglichkeit darzustellen.
Bei dieser gezeigten Variante wird auf einen Kolbenboden (10) verzichtet und die Aufgabe der Bereitstellung des Arbeitswegvorsprungs für die Entriegelung der Rückenlehne übernimmt die geteilte Kolbenstange mit den Abschnitten (9c u. 9d). der untere Teil der Kolbenstange (9c) ist im stets außenbleibendem Abschnitt als zylindrische Ausgestaltung (24) weitergeführt und endet mit dieser. In dieser Ausgestaltung (24) wird die Kolbenstange (9d) geführt, wobei das in die Ausgestaltung (24) ragende Ende der Kolbenstange (9d) in Normalstellung nicht bis zum Boden dieser Ausgestaltung (24) reicht. Die Kolbenstange (9d) ist am oberen Endpunkt ebenfalls schwenkbar an einer Strebe (23) befestigt. Die Ausgestaltung (24) besitzt außen ein oder zwei Halteprofile (25) für die Aufnahme des Entriegelungsmechanismusses und im Bodenbereich eine Bohrung (26) für den Luftausgleich der in sich verschiebbaren Kolbenstange (9c u. 9d).
Für die Entriegelung der Rückenlehne sind in Fig. 4 zwei Lösungsvorschläge offenbart. Einmal die Entriegelung über den Klappriegel (27) vorzunehmen, deren Seilzug (28) über Umlenkrollen (29) bis zum Halteprofil (25) geführt wird. Als Anmerkung hierzu, könnte der Seilzug (28) bis zu einem Handbetätigungshebel für Mitnutzung des Klappmechanismuses im Alltagsbereich geführt sein, ohne negative Auswirkungen auf die Funktionsweise der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) zu haben. Lediglich der Seilzug (28) läuft durch das Halteprofil (25) und weist einen Stopper (28a) auf.
Zum anderen Male über den Haltebolzen (30), dem durch seine mechanische Ausgestaltung bei Druckeinwirkung durch Klappriegel (27) weiterführend über seine in Position zu bringende Abschrägung (30b) die Eigenschaft verliehen wird, sich in die Sitzfläche drücken zu lassen. Um das ausweichen des Haltebolzen (30) zu bewerkstelligen, ist in der Sitzfläche eine drehbare Welle (31) waagerecht angeordnet, deren beider Enden unrunde Stifte (32) aufweisen. Auf diesen unrunden Stiften (32) sitzen die Haltebolzen (30), wo hierfür die passenden unrunden Mündungen (30a) geschaffen wurden. Die Haltebolzen (30) sitzen nicht vollständig auf den Stiften (32), wobei zwischen der Welle (31) und dem Haltebolzen (30) eine über die Stifte (32) geschobene Feder (33) angeordnet ist. Der Haltebolzen (30) besitzt an dem zum Klappriegel (27) zeigenden Endung eine Abschrägung (30b) die in Normalstellung nicht in Kontakt mit Klappriegel (27) tritt. Um die Der Haltebolzen (30) in Auslösestellung zu bringen, ist es notwendig die Welle (31) in Drehung zu versetzen. Für die Drehung der Welle (31) ist auf dieser eine Außenverzahnung (31a) erforderlich. An dieser Außenverzahnung (31a) liegt ein Gestänge (34) mit Gegenverzahnung (34a) an. Das Gestänge (34) ist am Halteprofil (25) befestigt und wird durch eine Schälle (35) in der Rückenlehne in Position gehalten. Das Gestänge (34) mit Gegenverzahnung (34a) ist so auszuführen, daß nach dem die Welle (31) in Drehung versetzt wurde kein Kontakt zwischen der Außenverzahnung (31a) und Gegenverzahnung (34a) mehr besteht. Auf Erwähnung von Lagerbuchsen für die Bauteile (30) u. (31) wurde verzichtet.
Durch die Eingliederung der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) in die Rückenlehne ist die Möglichkeit gegeben, die Kopfstützen mit in den Bewegungsablauf der sogenannten aktiven Rückenlehne mit einzubeziehen. Durch die Einbindung der Kopfstützen werden diese bei der Auslösung der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) gleichzeitig nach oben und vorn gedrückt und bewirken dadurch eine bessere Stabilisierung der Halswirbelsäule.
Den notwendigen Aufbau zur Einbindung der Kopfstützen zeigt Fig. 4 und Fig. 5. Die Holme (36) ragen in Normalstellung weit in die Kopfstützen hinein und sind nach vorn gebogen. Die Verstellung der Kopfstützen erfolgt einmal durch ein oder zwei Stahlseile (37), welche in der Sitzfläche verankert sind und durch die Rückenlehne bis in die Holme (36) fortführend angeordnet werden. Das Stahlseil (37) verläßt im inneren der Kopfstütze den Holm (36) über eine Öffnung (36a), führt am oberen Ende des Holmes (36) über eine Gleitnase (36b) wieder in den Holm (36) und ist an der Strebe (38) befestigt. Die Strebe (38) hat eine feste Verbindung zur Kopfstütze und ragt in die Holme (36) hinein. Um die Strebe (38) frei beweglich in den Holmen (36) zu führen und gleiten zu lassen, sind die Holme (36) im inneren der Kopfstützen teilweise als Gleitschiene (36c) ausgeführt. Die Bewegung der Strebe (38) erfolgt durch das Stahlseil (37) dadurch, indem sich durch das klappen der Rückenlehne über ein Verbindungsprofil (7) der Weg von der Sitzfläche zur Kopfstütze verlängert und sich durch die gleichbleibende Länge und Umlenkung des Stahlseils (37) die Strebe (38) nach oben bewegt. Kippt man die Rückenlehne im Alltagsbereich von Hand nach vom und nutzt dabei den Klappmechanismus des Verbindungsprofils (7), löst man dadurch auch die Kopfstützenbewegung mit aus. Will man dies vermeiden, so ist die Mechanik zur Handentriegelung über einen Klappriegel (27) bereitzustellen und zu nutzen. Eine zweite Möglichkeit die Kopfstütze zu verstellen ist in Fig. 5 und teilweise in Fig. 4 dargestellt. Hier wird die Verschiebung der Kopfstütze über ein Gestänge (39) ausgelöst. Das Gestänge (39) hat einen losen Kontakt zum Bodenbereich der Ausgestaltung (24) und findet dort seinen Ursprungsort. Von diesem Ursprungsort ist das Gestänge (39) gleitfähig durch die Mittelachse der Kolbenstange (9d) geführt und gabelt sich danach in zwei Strängen auf Hach dieser Gabelung führt das Gestänge (39) in die Holme (36) bis an die Strebe (38) heran, wobei die Strebe (38) keine feste Verbindung mit dem Gestänge (39) aufweist und in Normalstellung nur ein leichter Kontakt zwischen beiden Bauteilen besteht. Vorteilhafterweise kann zwischen dem Gestänge (39) und der Strebe (38) eine Feder (40) angeordnet werden, die mit dem Gestänge (39) fest verbunden ist. Die Feder (40) ermöglicht ein zusätzliches Dämpfungsbereich. Zur unteren Fixierung der Strebe (38) besitzt die Gleitschiene (36c) einen unteren Anschlag (36d). Wird die Rückenlehne von Hand über ein Verbindungsprofil (7) nach vorn geklappt, bewegt sich das Gestänge (39) in Bezug auf die Holme (36) nach unten, wobei die Strebe (38) durch den Anschlag (36d) daran gehindert wird. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung erfolgt die Auslösung der Kopfstütze bei aktiv werden der Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) vor Neigung der Rückenlehne. Dies wird durch die Anbindung des Gestenges (39) an der Ausgestaltung (24) erreicht, die einen Arbeitswegvorsprung zu ihrer Eigenschaft zählt. In der Phase, bis es zu einer Bewegung der Rückenlehne kommt, wird das Gestänge (39) weiter in die Holme (36) gedrückt, wo dies zum anheben der Strebe (38) führt. Soll bei der konstruktiven Planung die Variante der Rückenlehnenverstellung per Hand über ein Verbindungsprofil (7) der Vorzug gegeben werden, ist darauf zu achten, daß die Länge der Ausgestaltung (24) in der die Kolbenstange (9d) geführt wird dies auch zuläßt.
Das Problem der manuellen Höheneinstellung der Kopfstützen könnte über die Strebe (38) gelöst werden.

Claims

1. Unfallsicherheitsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne von Fahrzeugsitzen bei einem Aufprall des Fahrzeuges kontrolliert nach vorn bewegt wird und im Anschluß die beim zurückschleudernden Fahrzeuginsasse freigesetzte Energie abfedern, aufnehmen und absorbieren kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne ohne Einflußnahme der Fahrzeuginsassen über ihren Dreh- und Angelpunkt (4) oder dem Verbindungsprofil (7) durch eine Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) nach vorn geklappt und nach hinten erfahrende Bewegung abgefedert werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dessen der zum Stand der Technik gehörende Arretierungsmechanismus, benannt als Zahnkranzscheibe (2), mit einer Außenverzahnung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Zahnkranzscheibe (2) axial eine Zahnkranzscheibe (3) die eine feste Verbindung mit dem Verbindungsprofil (7) eingeht und ein Hebelarm (1) der im oberen Teil als Zahnkranz mit Außenverzahnung (1a) ausgebildet ist, gelagert wird, wobei der Hebelarm (1) im unteren Bereich eine Durchführung (1b) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, deren zum Stand der Technik gehörenden Ver- und Entriegelklötz (5) dadurch gekennzeichnet ist, daß dieser Ver- und Entriegelklötz (5) breiter aufgeführt ist und ihm somit eine Verkopplung der Zahnkranzscheibe (2) und des Hebelarms (1) ermöglicht wird, desweiteren zusätzlich ein Ver- und Entriegelklötz (6) der den Hebelarm (1) und die Zahnkranzscheibe (3) Überbrückt und durch deren ineinander greifenden Verzahnungen in Position zu halten hat, zugeordnet ist, weiterhin der Ver- und Entriegelklötz (6) durch einen mit ihm fest Verbundenen Ausrückhebel (15), der am Hebelarm (1) schwenkbar lagert, bewegt werden kann, wobei der Ver- und Entriegelklötz (6) mit Ausrückhebel (15) durch eine Feder (16) in Arretierstellung gehalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) eine hülsenförmige Bauweise aufweist, die von beiden Seiten durch die Hülsendeckel (8a) u. (8b) verschlossen wird, weiterhin durch einen Kolben (9) in zwei Kammern (B) u. (C) unterteilt ist, wobei die Kolbenstange (9a) des Kolbens (9) an ihrem Ende als Lagerzapfen (9b) mit Zapfen (19) erweitert wurde, darauffolgend der Lagerzapfen (9b) in der Durchführung (1b) drehbar lagernd endet, desweiteren durch die gesamte Bauteileinheit (9, 9a u. 9b) eine Bohrung (11) angelegt wurde, die im Endbereich ihren Querschnitt für die Aufnahme der Blattfedern (18) vergrößert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß dem Kolben (9) ein Kolbenboden (10) mit Schubstange (10a) zugeordnet ist, wobei sich im Kolben (9) eine Bohrung (12) und deckungsgleich im Kolbenboden (10) ein Überdruckventil (13) befindet, desweiteren die Schubstange (10a) in der Bohrung (11) verschiebbar lagert, wobei am darüber hinaus gehendem Endbereich Blattfedern (18) und am Endpunkt der Ausrückhebel (15) angeordnet werden, weiterhin ist in Kammer (B) eine Feder (14) integriert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsendeckel (8a) eine Einlaßöffnung (20) mit Ventil und beide Hülsendeckel (8a) u. (8b) Neutralisationsöffnungen (21) aufweisen, wobei an der Einlaßöffnung (20) ein druckerzeugendes Element angeschlossen ist, welches durch die im Fahrzeug befindlichen Sensoren für die Aufprallwahrnehmung anzusteuern ist, desweiteren die Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) durch die Lagerpunkte (17) schwenkbar in Position gehalten wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsendeckel (8a), der in die Rückenlehne integrierten Antriebs- und Dämpfungseinheit (8), einen Bolzen (22) aufweist, somit dieser schwenkbar mit der Sitzfläche verankert werden kann, wobei die Kolbenstange in zwei Abschnitte (9c u. 9d) unterteilt wurde, zu diesem Zweck die Kolbenstange (9c) eine zylindrische Ausgestaltung (24) erhält, in der die Kolbenstange (9b), deren oberes Ende schwenkbar an einer Strebe (23) befestigt ist, hineinragt, desweiteren die Ausgestaltung (24) im Bodenbereich eine Bohrung (26) und im Außenbereich Halteprofile (25) besitzt, darauffolgend am Halteprofil (25) ein Seilzug (28) entweder durchführend mit Stopper (28a) oder da endend befestigt ist, und weiterführend über Umlenkrollen (29) durch die Rückenlehne bis zum Klappriegel (27) gelangt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, u. 5, bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebolzen (30) über eine Welle (31) mit Außenverzahnung (31a) und deren unrunden Stifte (32), die in den unrunden Mündungen (30a) hineinragen, in Drehung zu versetzen ist, wobei der Drehimpuls im weiteren Verlauf über ein Gestänge (34), welches an seinem oberen Ende am Halteprofil (25) befestigt ist, durch eine Schelle (35) in Position gehalten wird und im unteren Endbereich durch die Gegenverzahnung (34a) in die Außenverzahnung (31a) eingreift, übertragen wird, nachfolgend sich der Haltebolzen (30) über seine Abschrägung (30b) durch den Klappriegel (27) in die Sitzfläche drücken läßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 7, 8, 9, u. nach Teilen von 5 u. 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Kopfstützen über Stahlseile (37), die in der Sitzfläche verankert werden erfolgt, wobei diese fortführend im inneren der Rückenlehne in die Holme (36) gelangen, anschließend im inneren der Kopfstütze die Holme (36) durch eine Öffnung (36a) wieder verlassen, darauffolgend am oberen Ende des gleichen Holmes (36) über eine Gleitnase (36b) in dessen inneres umgelenkt werden und eine feste Verbindung mit der Strebe (38) eingehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 7, 8, 9, u. nach Teilen von 5 u. 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Kopfstützen über ein Gestänge (39) erreicht wird, dabei das Gestänge (39) vom Bodenbereich der Ausgestaltung (24) durch die Mittelachse der Kolbenstange (9d) führt und nachfolgend durch die Holme (36) bis an die Strebe (38) herangeführt wurde, wobei zwischen Holm (36) und Strebe (38), bei denen kein fester Kontakt besteht, eine Feder (40), die mit dem Gestänge (39) verbunden wird, angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Dämpfungseinheit (8) Bestanteil des Fahrzeugsitzes ist, wobei diese unter der Sitzfläche oder in der Rückenlehne angeordnet sein kann.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückenlehne, zu dessen Insasse hin, eine Art Airbag oder Luftkissen zur Anwendung kommt und darauf bezugnehmend, ebenfalls in deren Kopfstütze ein weiterer Airbag integriert ist.