DE102004021791A1

DE102004021791A1 - Sitzrückhalteeinrichtung

Info

Publication number: DE102004021791A1
Application number: DE200410021791
Authority: DE
Inventors: Marcus Weber; Hans Pohlenz; Boris Siebeck; Andreas Binder
Original assignee: Stabilus GmbH; DaimlerChrysler AG
Current assignee: Stabilus GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2024-05-04
Also published as: DE102004021791B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sitzrückhalteeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der bei einem Unfall eine Bewegung eines Sitzes relativ zu einer Sitztragstruktur verhindert wird. DOLLAR A Um eine Sitzrückhalteeinrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, ist der Sitz mit einem Kolben (6) gekoppelt, der hin und her bewegt in einem Zylinder (1) aufgenommen ist und mit einem Schließelement zusammenwirkt, das eine Arbeitsraumentlastungsöffnung (9, 10) in dem Kolben (6) verschließt, wenn, zum Beispiel im Fall eines Unfalls, starke Beschleunigungskräfte auf den Sitz wirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzrückhalteeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der bei einem Unfall eine Bewegung eines Sitzes relativ zu einer Sitztragstruktur verhindert wird.

Aus der deutschen Patentschrift DE 198 60 234 C1 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, dessen Sitzteil über eine mehrere Federn umfassende Federanordnung schwingbeweglich an einem Sitzuntergestell abgestützt ist. An dem bekannten Fahrzeugsitz ist eine Verriegelungsmechanik vorgesehen, mit der bei Bedarf die Schwingbeweglichkeit des Sitzteils gegenüber dem Sitzuntergestell weitestgehend aufgehoben werden kann. Hierzu ist jeweils eine Zahnstange an Kurbeln gelagert, die bei Bedarf, beispielsweise bei einem Unfall, mit korrespondierenden Sperrmitteln an den hinteren Aufnahmen von Sitzbügeln in Eingriff gebracht sind und somit eine Festlegung des Sitzteils am Sitzuntergestell erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sitzrückhalteeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der bei einem Unfall eine Bewegung eines Sitzes relativ zu einer Sitztragstruktur verhindert wird, zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe ist bei einer Sitzrückhalteeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der bei einem Unfall eine Bewegung eines Sitzes relativ zu einer Sitztragstruktur verhindert wird, dadurch gelöst, dass der Sitz mit einem Kolben gekoppelt ist, der hin und her bewegbar in einem Zylinder auf genommen ist und mit einem Schließelement zusammenwirkt, das eine Arbeitsraumentlastungsöffnung in dem Kolben verschließt, wenn, zum Beispiel im Fall eines Unfalls, starke Beschleunigungskräfte auf den Sitz wirken. Wenn die Arbeitsraumentlastungsöffnung offen ist, dann kann ein in dem Zylinder enthaltenes Medium durch die Arbeitsraumentlastungsöffnung strömen, so dass sich der Kolben in dem Zylinder bewegen kann. In diesem Zustand der Sitzrückhalteeinrichtung kann sich der mit dem Kolben gekoppelte Sitz relativ zu der Sitztragstruktur bewegen. Wenn eine große Beschleunigungskraft auf den Kolben wirkt, dann wird die Arbeitsraumentlastungsöffnung durch das Schließelement verschlossen. In diesem Zustand der Sitzrückhalteeinrichtung kann sich der mit dem Kolben gekoppelte Sitz nicht mehr relativ zu der Sitztragstruktur bewegen. Dadurch wird bei einem Unfall die Wirkung eines dem Sitz zugeordneten Sicherheitsgurtsystems verbessert. Der Sitz wird unter einer weitgehenden Aufhebung seiner Schwingbeweglichkeit an der Sitztragstruktur festgelegt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben an einem Ende einer Kolbenstange befestigt ist, deren anderes Ende an dem Sitz befestigbar ist. Über die Kolbenstange wird der Kolben mit dem Sitz gekoppelt. Der Zylinder und die Kolbenstange sind so angeordnet, dass die Kolbenstange bei einem Unfall auf Zug belastet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schließ element die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, die in einem von dem Kolben in dem Zylinder begrenzten Arbeitsraum auf der Kolbenstange geführt ist. Der Arbeitsraum ist vorzugsweise mit einem inkompressiblen Medium gefüllt. Das inkompressible Medium lässt eine Bewegung des Kolbens erst dann zu, wenn ein Teil des inkompressiblen Mediums durch die Arbeitsraumentlastungsöffnung in dem Kolben aus dem Arbeitsraum entweichen kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Schließelements kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders ist. Der zwischen dem Schließelement und dem Zylinder vorhandene Ringspalt ermöglicht einen definierten Durchtritt eines in dem Arbeitsraum enthaltenen Mediums, solange das Schließelement nicht die Arbeitsraumentlastungsöffnung in dem Kolben verschließt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben und dem Schließelement eine Druckfedereinrichtung angeordnet ist. Die Druckfedereinrichtung dient dazu, das Schließelement im normalen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs so von dem Kolben beabstandet zu halten, dass die mindestens eine Arbeitsraumentlastungsöffnung in dem Kolben, die den Arbeitsraum mit einem Ausgleichsraum verbindet, nicht durch das Schließelement verschlossen wird. Dadurch wird eine relativ langsame Bewegung des Kolbens, des durch die Federeinrichtung von dem Kolben beabstandeten Schließelements und des mit dem Kolben gekoppelten Sitzes ermöglicht, um zum Beispiel die Sitzhöhe zu verstellen. Wenn der Kolben und das durch die Federeinrichtung von dem Kolben beabstandete Schließelement, zum Beispiel aufgrund einer starken Beschleunigung des Sitzes, schnell bewegt werden, dann kommt das Schließelement so an dem Kolben zur Anlage, dass die Arbeitsraumentlastungsöffnung in dem Kolben verschlossen wird und das druckbeaufschlagte Medium in dem Arbeitsraum eine weitere Bewegung des Kolbens verhindert. Dadurch wird der Sitz relativ zu der Sitztragstruktur fixiert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder von einem Druckrohr gebildet wird, dessen eines Ende durch einen Boden verschlossen ist. Das verschlossene Ende des Druckrohrs ist vorzugsweise mit Hilfe eines Gelenkauges an die Sitztragstruktur des Kraftfahrzeugs angelenkt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Druckrohrs durch einen Deckel verschlossen ist, der ein zentrales Durchgangsloch aufweist, durch das die Kolbenstange geführt ist. Die Schnittstelle zwischen Deckel und Kolbenstange muss so gestaltet sein, dass das in dem Arbeitsraum enthaltene Medium nicht über diese Schnittstelle entweichen kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Sitzrückhalteeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Arbeitsraum ein Hydraulikmedium aufgenommen ist. Bei dem Hydraulikmedium handelt es sich vorzugsweise um Hydrauliköl.

Bei einem Fahrzeugsitz, der bewegbar, insbesondere höhenverstellbar, an einer Sitztragstruktur befestigt ist, ist die vorab angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass der Fahrzeugsitz durch eine vorab beschriebene Sitzrückhalteeinrichtung mit der Sitztragstruktur gekoppelt ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der beiliegenden Figur ist eine erfindungsgemäße Sitzrückhalteeinrichtung im Längsschnitt dargestellt. Die Sitzrückhalteeinrichtung umfasst einen Zylinder, der von einem Druckrohr 1 gebildet wird, das die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweist. Ein Ende des Druckrohrs 1 ist durch einen kreisscheibenförmigen Boden 2 verschlossen. An dem Boden 2 des Druckrohrs 1 ist ein Gelenkauge 3 befestigt, das dazu dient, das Druckrohr 1 an einer (nicht dargestellten) Sitztragstruktur anzulenken.
Das andere Ende des Druckrohrs 1 ist durch einen Deckel 5 verschlossen. In dem Druckrohr 1 ist ein Kolben 6, der im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisscheibe aufweist, hin und her bewegbar aufgenommen. Von dem Kolben 6 geht eine Kolbenstange 7 aus, die durch ein zentrales Durchgangsloch 8 in dem Deckel 5 hindurchgeführt ist und an deren Ende ein Gelenkauge 11 ausgebildet ist. Das Gelenkauge 11 ist im eingebauten Zustand der Sitzrückhalteeinrichtung an einem (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugsitz angelenkt.
In dem Kolben sind zwei Durchgangslöcher 9, 10 ausgespart, die auch als Arbeitsraumentlastungsöffnungen bezeichnet werden. Durch den Kolben 6 wird der Innenraum des Zylinders 1 in einen Ausgleichsraum 12 und einen Arbeitsraum 14 unterteilt. In dem zur Umgebung nach außen abgeschlossenen Innenraum des Zylinders, also sowohl in dem Ausgleichsraum 12 als auch in dem Arbeitsraum 14, ist Hydraulikmedium enthalten. Der Arbeitsraum 14 ist zur Umgebung hin geschlossen und steht nur über die Durchgangslöcher 9 und 10 mit dem Ausgleichsraum 12 in Verbindung.
In dem Arbeitsraum 14 ist an der Kolbenstange 7 eine Schließscheibe 16 hin und her bewegbar geführt. Die Schließscheibe 16 hat die Gestalt einer Kreisringscheibe mit einem zentralen Durchgangsloch 17. Der Außendurchmesser der Schließscheibe 16 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Druckrohrs 1, so dass sich zwischen dem Druckrohr 1 und der Schließscheibe 16 ein Ringspalt 20 ergibt, durch den Hydraulikmedium von einer Seite der Schließscheibe zu der anderen Seite der Schließscheibe 16 gelangen kann. Zwischen der Schließscheibe 16 und dem Kolben 6 ist eine Druckfeder 23 angeordnet. Durch die Druckfeder 23 wird die Schließscheibe 16 in einem vorbestimmten Abstand zu dem Kolben 6 gehalten. Wenn die Druckkraft der Druckfeder 23 überwunden wird, dann kann die Schließscheibe 16 an dem Kolben 6 zur Anlage kommen. Die Abmessungen der Schließscheibe 16 sind so gewählt, dass die Schließscheibe 16 die Durchgangslöcher 9 und 10 in dem Kolben 6 verschließt, wenn die Schließscheibe 16 an dem Kolben 6 zur Anlage kommt.
Wenn die Kolbenstange, wie durch einen Pfeil 25 angedeutet ist, langsam aus dem Druckrohr 1 herausgezogen wird, dann strömt das in dem Arbeitsraum 14 enthaltene Hydraulikmedium am äußeren Rand der Schließscheibe 16 vorbei durch den Ringspalt 20. Von dem Ringspalt 20 gelangt das Hydraulikmedium durch die Durchgangslöcher 9, 10 in den Ausgleichsraum 12. Der Kolben 6 kann sich also langsam in Richtung des Pfeils 25 bewegen.
Bei einem starken Zug an der Kolbenstange 7 in Richtung des Pfeils 25 entsteht bei der Umströmung der Schließscheibe 16 ein Staudruck, der dazu führt, dass die Schließscheibe 16 entgegen dem Druck der Druckfeder 23 an den Kolben 6 gedrückt wird. Dabei wird der Volumenstrom durch den Ringspalt 20 und die Durchgangslöcher 9, 10 reduziert. Wenn die Kraft an der Schließscheibe 16, die aus dem Druck des Hydraulikmediums in dem Arbeitsraum 14 resultiert, die Druckkraft der Druckfeder 23 übersteigt, dann verschließt die Schließscheibe 16 die Durchgangslöcher 9 und 10 in dem Kolben 6 vollständig und der Volumenstrom von dem Arbeitsraum 14 in den Ausgleichsraum 12 wird unterbrochen. Dies hat ein sofortiges Blockieren der Kolbenstange 7 zur Folge. Der Kolben 6 und der mit dem Kolben 6 gekoppelte Sitz können keine Bewegung mehr in Richtung des Pfeils 25 ausführen.
Die Schließscheibe 16 ist in axialer Richtung durch eine Arretierscheibe 30 fixiert, die auf der dem Boden 2 abgewandten Seite der Schließscheibe 16 an der Kolbenstange 7 in axialer Richtung fixiert ist. Die Arretierscheibe 30 verhindert, dass die Schließscheibe 16 im Betrieb der Sitzrückhalteeinrichtung in Richtung des Deckels 5 wandert.
Die erfindungsgemäße Sitzrückhalteeinrichtung, die auch als hydraulischer Stopper oder Dämpfer bezeichnet werden kann, dient dazu, bei einer impulsartigen Belastung in Zugrichtung eine starre Verbindung in der Sitzhöhenverstellung herzustellen. Beim normalen Verstellen der Sitzhöhe mit geringer Geschwindigkeit kann das Hydraulikmedium, insbesondere das Öl, in dem Zylinder 1, der auch als Dämpfer bezeichnet werden kann, durch die Durchgangslöcher 9, 10, die auch als Kolbendüsen bezeichnet werden, von dem Arbeitsraum 14 in den Ausgleichsraum 12 strömen. Der sich dabei aufbauende Staudruck reicht nicht aus, um mit der Schließscheibe 16, die auch als Platte bezeichnet wird, die Durchgangslöcher 9, 10, die auch als Überströmdüsen bezeichnet werden, zu verschließen. Zum Verschließen muss die Federkraft der Druckfeder 23 überwunden werden.
Wenn eine schlagartige Belastung auf den Dämpfer aufgebracht wird, indem zum Beispiel schnell an dem Gelenkauge 11 in Richtung des Pfeils 25 gezogen wird, dann reicht der Ringspalt 20 nicht mehr für den Volumenstrom aus und der Staudruck auf die Schließscheibe 16 wird so hoch, dass diese von den Druckfedern 23 nicht mehr auf Abstand gehalten werden kann und somit die Schließscheibe 16 die Durchgangslöcher 9, 10 verschließt. Da das Hydraulikmedium in dem Arbeitsraum 14 nicht komprimiert werden kann, wird das System starr und versteift damit die Konstruktion. Ein Bewegen des Sitzes wird verhindert.

Claims

Sitzrückhalteeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit der bei einem Unfall eine Bewegung eines Sitzes relativ zu einer Sitztragstruktur verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz mit einem Kolben (6) gekoppelt ist, der hin und her bewegbar in einem Zylinder (1) aufgenommen ist und mit einem Schließelement (16) zusammenwirkt, das eine Arbeitsraumentlastungsöffnung (9,10) in dem Kolben (6) verschließt, wenn, zum Beispiel im Fall eines Unfalls, starke Beschleunigungskräfte auf den Sitz wirken.
Sitzrückhalteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) an einem Ende einer Kolbenstange (7) befestigt ist, deren anderes Ende an dem Sitz befestigbar ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (16) die Gestalt einer Kreisringscheibe aufweist, die in einem von dem Kolben (6) in dem Zylinder (1) begrenzten Arbeitsraum (14) auf der Kolbenstange (7) geführt ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Schließelements (16) kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders (1) ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben (6) und dem Schließelement (16) eine Druckfedereinrichtung (23) angeordnet ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (1) von einem Druckrohr gebildet wird, dessen eines Ende durch einen Boden (2) verschlossen ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Druckrohrs (1) durch einen Deckel (5) verschlossen ist, der ein zentrales Durchgangsloch (8) aufweist, durch das die Kolbenstange (7) geführt ist.
Sitzrückhalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Arbeitsraum (14) ein Hydraulikmedium aufgenommen ist.
Fahrzeugsitz, der bewegbar, insbesondere höhenverstellbar, an einer Sitztragstruktur befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugsitz durch eine Sitzrückhalteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der Sitztragstruktur gekoppelt ist.