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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich, allgemein, auf eine Fahrzeug-Sitzeinrichtung,
und im besonderen auf eine Fahrzeug-Sitzeinrichtung mit einem aktiven
Kopfstützen-System.
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2. Beschreibung des zugehörigen Standes
der Technik
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Konventionelle
Ausbildungen von Fahrzeugsitzen eines Typs, wie er allgemein in
dem hier relevanten Stand der Technik vorzufinden ist, umfassen typischerweise
eine Sitzlehneneinrichtung, eine untere Sitz-Einrichtung, einen
Neigungsmechanismus, manuelle oder motorbetriebene Einstellmechanismen
zum Einstellen einer Mehrzahl Positionen entweder der Sitzlehnen-Einrichtung
oder der unteren Sitz-Einrichtungen, wie auch mehrere Sicherheitsmerkmale
einschließlich
Insassen-Rückhaltevorrichtung
wie Sicherheitsgurte. Die Sitzlehnen-Einrichtung inkludiert auch
eine Kopfauflage, oder eine Kopfstütze, die typischerweise an
der Oberseite oder am oberen Ende der Sitzlehne montiert ist.
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In
dem Kontext von Fahrzeugsitz-Ausbildungen existiert ein fortwährendes
Bestreben, die Sicherheit eines Fahrzeuginsassen in dem Fall einer Kollision
am hinteren Fahrzeugende zu verbessern. Spezifischer gibt es das
fortwährende
Bestreben, einen Sicherheitsmechanismus vorzusehen, der die Wahrscheinlichkeit
einer Verletzung im Bereich des Nackens des Insassen reduziert.
Im Falle einer Kollision am hinteren Fahrzeugende wird der Insasse
gegen den Sitz gezwungen und kann er dabei einen großen Energiepuls
erfahren. Unter solchen Umständen
gibt es häufig
eine Trennung zwischen dem Bereich des Kopfes und des Nackens des
Insassen und der Kopfstütze.
Abhängig
von der Kraft bei der Kollision am hinteren Fahrzeugende kann diese
Trennung rasch und gewaltsam abgeschlossen werden durch eine Bewegung
des oberen Torsos, des Nackens und des Kopfes des Insassen zur Sitzlehne, und
mit ei nem Vorfall, der allgemein als "Peitscheneffekt" bekannt ist. Deshalb hat es fortwährende Bemühungen gegeben,
im Kontext mit der Fahrzeugsitz-Sicherheit dieses Problem anzugehen.
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In
der Vergangenheit war die Kopfstütze
eine relativ statische Vorrichtung, die typischerweise aufwärts und
abwärts
bewegbar oder geringfügig
kippbar war, jedoch üblicherweise
in Verbindung mit Einstellungen, die in Bezug auf den Komfort irgendeines Insassen
in dem Sitz während
normaler Fahrkonditionen ausgeführt
wurden. Jedoch sind in dem diesbezüglichen Stand der Technik auch
dynamische oder aktive Kopfstützen-Mechanismen
vorgeschlagen worden, um die Probleme zu vermindern, mit denen während einer
Kollision am hinteren Fahrzeugende zu rechnen ist.
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Beispielsweise
offenbart
US 5 938 279
A , ausgegeben für
Schubring et al., und an den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen,
eine aktive Fahrzeug-Kopfstützen-Einrichtung
zum Reduzieren des Ausmaßes
der Trennung zwischen dem Insassen und der Kopfstütze in dem
Fall einer Kollision am hinteren Fahrzeugende. Die Kopfstützen-Einrichtung umfasst
eine Aufprall- oder Zielplatte, die durch den Rahmen der Sitzlehne
in dem allgemeinen Bereich abgestützt wird, der mit dem Bereich
des Brustkorbs oder der Schultern des Insassen korrespondiert. Die Aufprallplatte
ist schwenkbar an einer Lenkeranordnung montiert, die mit der Kopfstütze verbunden
ist. Im Falle einer Kollision am hinteren Fahrzeugende betätigt die
Kraft des Insassen an der Aufprall-Platte die Lenkerverbindung,
um zu bewirken, dass sich die Kopfstütze zu dem Kopf des Insassen
hinbewegt und dadurch das Ausmaß der
Trennung zwischen dem Insassen und der Kopfstütze reduziert.
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Obwohl
die aktiven Kopfstützen-Systeme dieses
aus dem Stand der Technik bekannten Typs eine Verbesserung gegenüber den
zuvor bekannten statischen Kopfstützen waren, verbleibt ein Bedarf
im Stand der Technik nach Systemen, welche die im Falle einer Kollision
am hinteren Fahrzeugende durch die auf die Sitzlehne wirkende Kraft
generierte Energie besser absorbieren und aufzehren, speziell in
Bereichen des Beckens und der Wirbelsäule, welche Bereiche allgemein
weiter von der Kopfstütze
entfernt liegen. Zusätzlich
zu aktiven Kopfstützen-Systemen
können
Fahrzeugsitz-Einrichtungen
Stützglieder
für die
Wirbelsäule
umfassen, die in dem allgemeinen Be reich positioniert sind, der
mit dem Wirbelsäulenbereich
des Insassen korrespondiert. Die Stützglieder für die Wirbelsäule (Lordosenstützen) machen
das Sitzen im Sitz komfortabler. Im Falle einer Kollision am hinteren
Fahrzeugende können
die Stützglieder
für die
Wirbelsäule
von dem Insassen Energie absorbieren, welche ansonsten durch das aktive
Kopfstützen-System
aufgenommen würde.
Als solches könnte
das aktive Kopfstützen-System zum adäquaten Bewegen
der Kopfstütze
nicht genügend Energie
von dem Insassen erhalten.
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Aus
der
DE 102 28 675
C1 geht ein Fahrzeugsitz mit einer aktiven Kopfstütze und
einer oberen und einer unteren Armatur hervor. Ausgelöst wird der
aktive Kopfstützenmechanismus
jedoch nur durch die als Lordosestütze ausgebildete untere Armatur.
Je nach der Sitzstellung des Fahrzeuginsassen, insbesondere bei
fehlendem Kontakt zwischen dem Sitz und dem Becken des Fahrzeuginsassen, kann
es vorkommen, dass die aktive Kopfstütze nicht sicher ausgelöst wird.
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Es
verbleibt deshalb ein Bedarf auf diesem Gebiet für eine Fahrzeugsitz-Einrichtung
mit einer aktiven Kopfstütze
und einem Abstützglied
für die Wirbelsäule, in
welchem sich die Kopfstütze
während einer
Kollision des hinteren Fahrzeugendes sicherer zu dem Insassen hin
bewegt.
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Die
Aufgabe, diesen Bedarf zu befriedigen, wird gelöst durch eine Fahrzeugsitz-Einrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise den Merkmalen des Anspruchs
11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Nachteile des Standes der Technik werden mit der Fahrzeugsitz-Einrichtung
der vorliegenden Erfindung überwunden,
die einen Sitzlehnenrahmen und eine obere Armatur aufweist, die
durch den Sitzlehnenrahmen beweglich abgestützt ist. Die obere Armatur umfasst
eine Kopfstütze
und einen ersten Aufprallkörper,
wobei die obere Armatur betätigbar
ist zu einer Bewegung unter Ansprechen auf eine vorbestimmte Kraft,
die auf den ersten Aufprallkörper
ausgeübt
wird, um dadurch die Kopfstütze
zu dem Insassen hin zu bewegen. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung umfasst
auch eine untere Armatur, die mit der oberen Armatur operativ verbunden
und betätigbar
ist zu einer Bewegung zu der oberen Armatur hin unter Ansprechen
auf eine vorbestimmte Kraft, die auf die untere Armatur ausgeübt wird,
und zum Einwirken auf die obere Armatur, um die Kopfstütze zu dem
Insassen hin zu bewegen.
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Gemäß eines
anderen Aspektes ist die vorliegende Erfindung auf eine Fahrzeugsitz-Einrichtung gerichtet,
die einen Sitzlehnenrahmen und eine obere Armatur aufweist, die
durch den Sitzlehnenrahmen beweglich abgestützt ist. Die obere Armatur
umfasst eine Kopfstütze
und einen ersten Aufprallkörper.
Die obere Armatur ist betätigbar
zu einer Bewegung unter Ansprechen auf eine vorbestimmte Kraft,
die auf den ersten Aufprallkörper
ausgeübt
wird, um dadurch die Kopfstütze
zu dem Insassen hin zu bewegen. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung umfasst
auch eine untere Armatur mit einem zweiten Aufprallkörper. An
dem Sitzlehnenrahmen ist zumindest eine Transferstange fixiert,
die mit dem zweiten Aufprallkörper
und der oberen Armatur operativ verbunden ist. Die Transferstange
ist betätigbar
zum Einwirken auf die obere Armatur unter Ansprechen auf eine vorbestimmte
Kraft, die auf den zweiten Aufprallkörper ausgeübt wird, um die Kopfstütze zu dem
Insassen hin zu bewegen.
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Auf
diese Weise schafft die Fahrzeugsitz-Einrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung eine aktives Kopfstützensystem,
das besser anspricht auf Kräfte,
die von dem Insassen von außen her
auf die Sitzlehne übertragen
werden. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung
transferiert Kräfte
von dem Insassen effizienter auf die Kopfstütze, derart, dass sich die
Kopfstütze
rascher zu dem Insassen hin bewegt. Als solches stützt die
Fahrzeugsitz-Einrichtung den Insassen während einer Kollision am hinteren Fahrzeugende
besser ab und macht sie Verletzungen unwahrscheinlicher. Weiterhin
nimmt das aktive Kopfstützen-System
genügend
Energie aus den Bereichen der Wirbelsäule und/oder des Beckens des Insassen
auf, um die Kopfstütze
adäquat
zu bewegen, nicht wie in diesbezüglichen
bekannten Fahrzeugsitz-Einrichtungen, bei welchen diese Energie nur
einfach absorbiert wird. Schließlich
richtet sich die Fahrzeugsitz-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
an diese spezifischen Probleme in einem System, das relativ effizient,
leicht, robust und kosteneffektiv ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Andere
Vorteile der Erfindung ergeben zum besseren Verständnis unter
Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung, sofern diese
berücksichtigt
wird in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
Seitenansicht einer Fahrzeugsitz-Einrichtung der vorliegenden Erfindung
ist, illustriert in Relation zu einem schematisch gezeigten Insassen
auf der Fahrzeugsitz-Einrichtung;
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2 eine
vordere Perspektivansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz-Einrichtung
mit einem aktiven Kopfstützensystem
ist;
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3 eine
perspektivische Seitenansicht des unteren Endes der in 2 gezeigten
Fahrzeugsitz-Einrichtung ist; und
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4 eine
vordere Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz-Einrichtung
mit einem aktiven Kopfstützensystem
ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform(en)
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Bezugnehmend
nun auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen verwendet
sind, um durchgehend durch die Figuren ähnliche Strukturen zu designieren,
ist mit 10 in 1 allgemein eine Fahrzeugsitz-Einrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung
angedeutet. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 umfasst eine
Sitzlehne, allgemein mit 12 angedeutet, und eine untere
Sitzeinrichtung, allgemein mit 14 angedeutet, welche auf
einem Sitzschienenmechanismus 16 abgestützt sind, wie dies in diesem Gebiet
allgemein bekannt ist. Die Sitzlehne 12 kann mit der unteren
Sitzeinrichtung 14 über
einen Bügel 18 an
einem Schwenkpunkt 20 schwenkbar verbunden sein, welcher
einen Teil des Sitzschienenmechanismus 16 bildet. Auf diese
Weise kann die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 angepasst werden
zum Anlehnen oder zum Einstellen auf verschiedene Weisen, wie dies
in diesem Gebiet allgemein bekannt ist. Zusätzlich zu diesen allgemeinen
Elementen kann die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 der vorliegenden
Erfindung unterschiedliche Steuer- und Rückhaltesysteme inkludieren,
wie Sicherheitsgurte, etc., die nicht gezeigt sind, jedoch auf diesem
Gebiet wohl bekannt sind. Ein Insasse, allgemein bei 24 angedeutet,
ist in Phantomlinien so gezeigt, dass er auf der Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 sitzt.
Der Insasse 24 hat einen Beckenbereich 26, der
benachbart ist sowohl zu der unteren Sitzeinrichtung 14 als
auch zum unteren Ende der Sitzlehne 12. Der Insasse 24 hat
auch einen Wirbelsäulenbereich 28,
oberhalb des Beckenbereiches 26 und einen Schulter- oder
Brustkorbbereich 30 oberhalb des Wirbelsäulenbereichs 28.
Weiterhin besitzt der Insasse 24 einen Kopf und einen Nackenbereich 32 oberhalb
des Brustkorbbereichs 30.
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Die
Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 umfasst auch ein aktives Kopfstützensystem,
das bei 34 allgemein angedeutet und operativ durch die
Sitzlehne 12 abgestützt
ist. Das akti ve Kopfstützensystem 34 umfasst
eine Kopfstütze 36 benachbart
zu den Kopf- und Nackenbereichen 32 des Insassen 24.
Die Kopfstütze 36 kann
in einer aufrechten Position positioniert sein (in 1 in
ausgezogenen Linien gezeigt), und kann in einer operativen Position
positioniert sein (in 1 in Phantomlinien gezeigt),
in welcher die Kopfstütze 36 zu
dem Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24 nach
vorne und nach oben geschwenkt ist. Im Fall einer Kollision am hinteren
Fahrzeugende können
die generierten Kräfte
bewirken, dass der Insasse 24 allgemein nach hinten gegen
die Sitzlehne 12 getrieben wird. Wie weiter unten mehr im
Detail beschrieben wird, werden die Kräfte von dem Insassen 24 auf
die Sitzlehne 12 und in das aktive Kopfstützensystem 34 transferiert,
um letztendlich die Kopfstütze 36 aus
der aufrechten Position in die operative Position zu dem Kopf- und
Nackenbereich 32 des Insassen 24 hin zu bewegen.
Diese Bewegung der Kopfstütze 36 stützt den
Kopf- und Nackenbereich 30 des Insassen 24 während der
Kollision am hinteren Fahrzeugende besser ab und reduziert so die
Wahrscheinlichkeit einer Peitscheneffekt-Verletzung.
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Bezugnehmend
auf die 2 und 3 wird eine
Ausführungsform
der Sitzlehne 12 der Fahrzeugsitz-Einrichtung detaillierter
gezeigt. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 umfasst einen
Sitzlehnenrahmen, der allgemein bei 38 angezeigt ist. Der Sitzlehnenrahmen 38 umfasst
ein Paar Seitenrahmenglieder 40, die in einer allgemein
vertikalen Orientierung angeordnet und horizontal relativ voneinander
beabstandet sind. Der Sitzlehnenrahmen 38 umfasst auch
obere und untere Querglieder 42, 44, die sich
jeweils horizontal zwischen dem Paar der Seitenrahmenglieder 40 erstrecken.
Als solches definiert der Sitzlehnenrahmen 38 eine nach
vorne gewandte Seite 46 und eine nach hinten gewandte Seite 48 der
Sitzlehne 12. Der Sitzlehnenrahmen 38 kann eine
einstückige
Ausbildung haben, in welcher die Seitenrahmenglieder 40 und
auch die oberen und unteren Querglieder 42, 44 miteinander
integral geformt sind. Alternativ kann der Sitzlehnenrahmen 38 aus
separaten Komponenten zusammengebaut sein, wie den Seitenrahmengliedern 40 und
den oberen und unteren Quergliedern 42, 44, die
dann miteinander verschweißt
oder auf andere Weise aneinander permanent festgelegt sind. Daraus,
und aus der nachfolgenden Beschreibung, erschließt es sich für den Durchschnittsfachmann
auf diesem Gebiet, dass eine Anzahlt unterschiedlicher Mittel gegeben
sind, die Komponenten des Sitzlehnenrahmens 38 operativ
miteinan der zu verbinden, und dass diese unterschiedlichen Mittel
angewandt werden können,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst das aktive Kopfstützen-System 34 allgemein
eine obere Armatur, die allgemein mit 50 angedeutet ist,
und eine untere Armatur, die allgemein mit 52 angedeutet
ist. Die obere Armatur 50 umfasst die Kopfstütze 36,
einen ersten Aufprallkörper 56,
und eine Supportstruktur, die allgemein mit 54 angezeigt
ist, wobei jede dieser Komponenten nachstehend detaillierter beschrieben wird.
Die obere Armatur 50 wird durch den Sitzlehnenrahmen 38 beweglich
abgestützt.
Die untere Armatur 52 ist mit der oberen Armatur 50 operativ
verbunden und unterhalb der oberen Armatur 50 angeordnet.
Wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, kann sich die obere
Armatur 50 unter Ansprechen auf eine vorbestimmte Kraft
bewegen, die auf den ersten Aufprallkörper 56 ausgeübt wird,
um dadurch die Kopfstütze 36 zu
dem Insassen hin zu bewegen. Zusätzlich
ist die untere Armatur 52 betätigbar, um sich zu der oberen
Armatur 52 hin zu bewegen, und zwar unter Ansprechen auf
eine vorbestimmte Kraft, die auf die untere Armatur aufgebracht wird,
um so auf die obere Armatur 50 einzuwirken, dass diese
die Kopfstütze 36 zu
dem Insassen 24 hin bewegt. Dadurch werden der Kopf- und
Nackenbereich 32 des Insassen 24 während einer
Kollision im Bereich des hinteren Fahrzeugendes besser abgestützt.
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Eine
Ausführungsform
der oberen Armatur 50 ist in 2 illustriert.
Wie oben erwähnt,
umfasst die obere Armatur 50 eine Supportstruktur 54.
Die Supportstruktur 54 umfasst einen Querstab 58,
mehrere Schenkel 60, und mehrere Zapfen 62. Der
Querstab 58 erstreckt sich relativ zu den Seitenrahmengliedern 40 in
einer allgemeinen Querrichtung, und die Schenkel 60 erstrecken
sich senkrecht von voneinander abgewandten Enden des Querstabs 58 zu der
unteren Armatur 52. Die Zapfen 62 erstrecken sich
senkrecht von dem Querstab 58 und von der unteren Armatur 50 weg.
Das obere Querglied 42 des Sitzlehnenrahmens 38 weist
mehrere Öffnungen 64 auf,
durch welche sich die Zapfen 62 erstrecken. In der gezeigten
Ausführungsform
sind die Öffnungen 64 langgestreckt
und nahe der nach vorne weisenden Seite 46 der Sitzlehne 12 angeordnet,
so dass sie eine Schwenkbewegung der Zapfen 62 nach vorne
und zu dem Insassen 24 gestatten. Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 kann
nahe den Öffnungen 64 eine Buchse
(nicht gezeigt) oder eine andere ähnliche Komponente umfassen,
welche die Schwenkbewegung der Zapfen 62 zu dem Insassen 24 erleichtert. In
einer Ausführungsform
sind der Querstab 58 und die Schenkel 60 ausgebildet
mit einem gebogenen Metallrohr und sind die Zapfen 62 durch
Schweißungen
oder andere zweckmäßige Mittel
an dem Querstab 58 fixiert. Jedoch könnte die Stützstruktur 54 auf jegliche
andere zweckmäßige Weise
ausgebildet werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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Die
Supportstruktur 54 stützt
die Kopfstütze 36.
Beispielsweise ist die Kopfstütze 36 an
einem oberen Ende jedes Zapfens 62 so montiert, dass eine Bewegung
der Supportstruktur 58 gleichzeitig die Kopfstütze 36 in
derselben Weise bewegt. Die Kopfstütze 36 kann an den
oberen Enden der Zapfen 62 starr montiert sein, oder die
Kopfstütze 36 könnte an den
Zapfen 62 auf bekannte Weise beweglich montiert sein, um
es zu ermöglichen,
dass die Kopfstütze gekippt,
angehoben und/oder abgesenkt wird, und zwar relativ zu den Zapfen 62,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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Die
Supportstruktur 54 stützt
auch den ersten Aufprallkörper 56.
In einer Ausführungsform
erstreckt sich der erste Aufprallkörper 56 quer zwischen
den Schenkeln 60 der Supportstruktur 54 und ist
er dort an den gegenüberliegenden
Enden angeschlossen. Deshalb ist der erste Aufprallkörper 56 so angeordnet,
dass er sich nahe dem Brustkorbbereich 30 des Insassen 24 befindet.
Wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, kann der Insasse 24 auf den
ersten Aufprallkörper 56 eine
Kraft aufbringen, und falls diese Kraft ein vorbestimmtes Niveau überschreitet,
dann agiert der Aufprallkörper 56 so
auf die Supportstruktur 54, dass die Kopfstütze 36 zu
dem Insassen 24 hin bewegt wird.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 auch
zumindest eine, und, vorzugsweise sogar mehrere Lenker 66,
die die obere Armatur 50 an dem Rückenlehnenrahmen 38 schwenkbar
abstützen.
In der gezeigten Ausführungsform
ist ein Lenker 66 mit jedem der Schenkel 60 der
Supportstruktur 54 schwenkbar verbunden, und ist auch jeder
Lenker 66 mit einem der Seitenrahmenglieder 40 schwenkbar
verbunden. Die Lenker 66 können auf jegliche passende
Weise mit den Schenkeln 60 und den Seitenrahmengliedern 40 verbunden
werden, wie mit Befestigungselemen ten, Lagern oder dgl. In der gezeigten
Ausführungsform
umfasst der Sitzlehnenrahmen 38 mehrere Befestigungsbügel 68,
deren jeder an der nach vorne weisenden Seite 46 eines
der Seitenrahmenglieder 40 fixiert ist, und sich senkrecht
zu der nach hinten weisenden Seite 48 der Sitzlehne 12 erstreckt.
Die Befestigungsbügel 68 sind
Mittel zum schwenkbaren Anbringen der Lenker 66 an dem
Sitzlehnenrahmen 38.
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Die
Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 umfasst weiterhin zumindest
eines, und vorzugsweise mehrere Vorspannglieder 70, wie
in 2 gezeigt. Jedes Vorspannglied 70 ist
mit einem der Lenker 66 und einem der Seitenrahmenglieder 40 des
Sitzlehnenrahmens 38 operativ verbunden. Die Vorspannglieder 70 beaufschlagen
die obere Armatur 50 in Richtung zu der aufrechten Position.
Auf diese Weise erzeugen die Vorspannglieder 70 einen Widerstand
für die
obere Armatur gegen eine Schwenkung relativ zu dem Sitzlehnenrahmen 38.
In der gezeigten Ausführungsform
ist das Vorspannglied 70 eine Spiral-Zugfeder, jedoch könnte das
Vorspannglied 70 auch jegliches andere zweckmäßige Glied
sein, wie eine Torsionsfeder, ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung
herauszufallen.
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Speziell
unter Bezug auf die 2 und 3 wird bei 52 eine
Ausführungsform
der unteren Armatur allgemein gezeigt. Die untere Armatur 52 umfasst
einen zweiten Aufprallkörper 72.
Vorzugsweise, hat der zweite Aufprallkörper 72 eine Größe, und
ist dieser so angeordnet, dass er unmittelbar Kräfte aufnehmen kann, die von
dem Insassen 24 abgegeben werden. Z. B. ist in der gezeigten
Ausführungsform
der zweite Aufprallkörper 72 allgemein eben
und nahe zu der nach vorne weisenden Seite 46 der Sitzlehne 12 angeordnet,
und erstreckt er sich nahezu innerhalb des gesamten Raums, der durch die
Seitenrahmenglieder 40 und das untere Querglied 44 und
die obere Armatur 50 definiert ist. Deshalb ist der zweite
Aufprallkörper 72 so
angeordnet, dass er sich nahe bei dem Wirbelsäulenbereich 28 und
dem Beckenbereich 26 des Insassen 24 befindet.
Jedoch könnte
der zweite Aufprallkörper 72 ebenfalls
nahe zu nur einem Bereich von dem Beckenbereich und dem Wirbelsäulenbereich 26, 28 des
Insassen 24 angeordnet sein, ohne den Schutzbereich der
Erfindung zu verlassen. Ferner ist der zweite Aufprallkörper 72,
vorzugsweise, aus einem flexiblen Material hergestellt, derart,
dass der zweite Aufprallkörper 72 während normaler
Fahrsituationen das komfortable Sitzen ermöglicht, und derart, dass der
zweite Aufprallkörper 72 während ei ner
Kollision am hinteren Fahrzeugende sofort Kräfte transferiert, die durch
den Insassen auf die Sitzlehne ausgeübt werden.
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In
einer Ausführungsform
kann die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 einen Einstellmechanismus 73 (in
Phantomlinien gezeigt) aufweisen, der bedienbar ist zum Einstellen
der Höhenlage
und/oder Krümmung
des zweiten Aufprallkörpers 72 im
Hinblick auf gesteigerten Komfort der Fahrzeugsitz-Einrichtung 10.
Für Durchschnittsfachleute
auf diesem Gebiet ist es offensichtlich, dass der zweite Aufprallkörper 72 genauso
gut nicht einstellbar sein könnte,
ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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Die
untere Armatur 52 umfasst weiterhin zumindest eine Transferstange,
die allgemein in den 2 und 3 bei 74 angedeutet
ist. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst die Transferstange 74 eine untere Querstange 76 und
zumindest eine, und vorzugsweise, sogar mehrere Anlenkstäbe 78.
Der untere Querstab 76 erstreckt sich senkrecht zwischen
den zwei Seitenrahmengliedern 40 und die Anlenkstangen 78 sind
durch Schweißen
oder mit anderen zweckmäßigen Mitteln
mit dem unteren Querstab 76 verbunden, – und erstrecken sich davon
allgemein zu der oberen Armatur 50 hin. Die Transferstange 74 ist
mit dem zweiten Aufprallkörper 72 operativ
verbunden. In einer Ausführungsform
umfasst der zweite Aufprallkörper 72 zumindest
eine, und vorzugsweise, mehrere Öffnungen 82 (2 und 3),
durch welche sich die Transferstange 74 erstreckt, um auf diese
Weise die Transferstange 74 operativ mit dem zweiten Aufprallkörper 72 zu
verbinden. Beispielsweise umfasst in der gezeigten Ausführungsform
der zweite Aufprallkörper 72 einen
oberen Flansch 80 (2), der
sich zu der nach hinten weisenden Seite 48 der Sitzlehne 12 erstreckt.
Der obere Flansch 80 weist mehrere Öffnungen 82 auf, deren
Anzahl mit der Anzahl der Anlenkstangen 78 korrespondiert.
In ähnlicher
Weise besitzt der zweite Aufprallkörper 72 einen unteren
Flansch 84 (3), welcher sich zu der nach
hinten weisenden Seite 48 der Sitzlehne 12 erstreckt,
wobei der untere Flansch 80 mehrere Öffnungen 82 enthält, deren
Anzahl mit der der Anlenkstangen 78 korrespondiert. Individuelle
Anlenkstangen 78 erstrecken sich durch individuelle der Öffnungen 82 in
dem oberen Flansch 80 und auch durch individuelle der Öffnungen 82 in
dem unteren Flansch 84. Dadurch werden vom Insassen 24 auf
den zweiten Aufprallkörper 72 ausgeübte Kräfte zu der
Transferstange 74 übertragen,
und, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, werden Kräfte von
der Transferstange 74 zu der oberen Armatur 50 übertragen,
um dadurch die Kopfstütze 36 zu
dem Insassen hin zu bewegen.
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Die
Fahrzeugsitz-Einrichtung umfasst ferner zumindest eine, vorzugsweise
sogar mehrere Rampen 86 oder geschlossene Haltebeschläge mit inneren
Rampen, wie in den 2 und 3 gezeigt. Jede
Rampe 86 ist an dem unteren Querglied 44 des Sitzlehnenrahmens 38 hinter
dem zweiten Aufprallkörper 72 montiert.
Jede Rampe 86 enthält
auch zumindest eine Nockenfläche 88 (3),
die sich allgemein in Richtung zu der oberen Armatur 50 hin
erstreckt. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst jede Rampe 86 eine erste Nockenfläche 88a,
die in Verbindung steht mit einer zweiten Nockenfläche 88b.
Die erste Nockenfläche 88a ist
näher bei
dem unteren Querglied 44 angeordnet, im Vergleich mit der
zweiten Nockenfläche 88b.
Die erste Nockenfläche 88a erstreckt
sich zu der nach vorne weisenden Seite 46 und zu der nach
hinten weisenden Seite 48 der Sitzlehne 12, und
von dem unteren Querglied 44 zu der oberen Armatur 50 hin.
Die zweite Nockenfläche 88b erstreckt
sich zu der oberen Armatur 50 hin und ist allgemein parallel
zu den Seitenrahmengliedern 40. Durchschnittsfachleute
auf diesem Gebiet erkennen ohne weiteres, dass die Rampe 86 eine
beliebige Anzahl an Nockenflächen
umfassen kann, die auf irgendeine Weise zu der oberen Armatur 50 orientiert
sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Die Enden
des unteren Querstabs 76 der Transferstange 74 sind
an den Nockenflächen 88a, 88b gleitfähig abgestützt, um
daran eine geführte
Bewegung auszuführen.
Deshalb bewegt sich der untere Querstab 76 der Transferstange 74 an
den Nockenflächen 88a, 88b zu
der oberen Armatur 50 hin unter Ansprechen auf eine vorbestimmte
Kraft, die auf den zweiten Aufprallkörper 72 ausgeübt wird. In
der in 3 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform werden die Nockenflächen 88a, 88b durch
die korrespondierende Rampe 86 umgeben, um den unteren
Querstab 76 innerhalb der Rampen 86 festzulegen.
Die Transferstange 74 kann Festhalter (nicht gezeigt) umfassen,
wie beispielsweise Unterlegscheiben, die an dem unteren Querstab 76 befestigt sind,
und die gegen die Rampen 86 anliegen, um den unteren Querstab 76 weiterhin
darin festzuhalten.
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Die
Transferstange 74 ist auch mit der oberen Armatur 50 operativ
verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Transferstange 74 mit
der Supportstruktur 54 beweglich verbunden. Beispielsweise
umfasst in der in 2 gezeigten Ausführungsform
die Supportstruktur 54 der oberen Armatur 50 zumindest
eine, und vorzugsweise mehrere Laschen 90, deren Anzahl
mit der der Anlenkstangen 78 korrespondiert. Jede Lasche
hat zumindest eine sich durch sie hindurch erstreckende Öffnung 92,
und eine der Anlenkstangen 78 erstreckt sich durch die Öffnung 92,
derart, dass sie mit der Lasche 90 beweglich verbunden
ist. Jede Anlenkstange 78 enthält eine Kröpfung 94, die operativ
zur Anlage gegen die korrespondierende Lasche 90 dient,
wenn sich die Transferstange 74 zu der oberen Armatur 50 bewegt. Die
Anlage der Kröpfung 94 gegen
die Lasche 90 bewegt die obere Armatur 50, derart,
dass diese die Kopfstütze 36 zu
dem Insassen hin bewegt, wie nachstehend detaillierter beschrieben
wird. Für Durchschnittsfachleute
auf diesem Gebiet erschließt sich
jedoch, dass die Transferstange 74 mit der oberen Armatur 50 auf
jede passende Weise operativ verbunden sein könnte, so wie mit einem Scharniergelenk
(nicht gezeigt) oder dgl. Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet
erkennen auch, dass die Transferstange 74 irgendwo anders
mit der oberen Armatur 50 verbunden sein könnte, wie
mit den Schenkeln 60 der Supportstruktur 54, ohne
den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
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In
der gezeigten Ausführungsform
ist die Transferstange 74 auch operativ mit dem ersten
Aufprallkörper 56 verbunden.
In der gezeigten Ausführungsform
umfasst der erste Aufprallkörper 56 zumindest
eine, und vorzugsweise mehrere Laschen 96 (in 2 in
Phantomlinien gezeigt), deren Anzahl mit der Anzahl der Anlenkstangen 78 korrespondiert. Jede
Lasche 96 hat zumindest eine sich durch sie hindurch erstreckende Öffnung 98,
und eine der Anlenkstangen 78 erstreckt sich durch die Öffnung 98, so
dass sie mit der Lasche 96 beweglich verbunden ist. Die
Laschen 96 verbinden ferner die Transferstange 74 operativ
mit der oberen Armatur 50 und begrenzen auch ein Ausknicken
der Anlenkstangen 78, wenn sich die Transferstange 74 zu
der oberen Armatur 50 hin bewegt und auf diese einwirkt.
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Im
Falle einer Hinterend-Kollision wird der Insasse 24 in
die Sitzlehne 12 getrieben und kann er dadurch auf den
ersten Aufprallkörper 56 eine
Kraft ausüben.
Die obere Armatur 50 schwenkt relativ zu dem Sitzlehnenrahmen 38 gegen
die Vorspannkraft der Vorspannglieder 70 und unter Ansprechen
auf die auf den ersten Aufprallkörper 56 aufgebrachte
Kraft. Diese Bewegung der oberen Armatur 50 bewegt letztendlich
die Kopfstütze 36 zu
dem Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24 hin.
Dadurch ist der Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24 während einer
Kollision am hinteren Fahrzeugende besser abgestützt und ist die Wahrscheinlichkeit
einer Verletzung geringer.
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Der
Insasse 24 kann während
einer Kollision am hinteren Fahrzeugende auch eine Kraft auf den zweiten
Aufprallkörper 72 ausüben. Konsequent
beginnen dann der zweite Aufprallkörper 72 und die damit
verbundene Transferstange 74, sich zu der nach hinten weisenden
Seite 48 der Sitzlehne 12 zu bewegen. Da sich
jedoch der untere Querstab 76 der Transferstange 74 entlang
der Nockenflächen 88a, 88b bewegt,
bewegt sich die Transferstange 74 nach oben zu der oberen
Armatur 50. Spezifischer bewegt sich der untere Querstab 76 initial
nach oben und nach rückwärts an der
ersten Nockenfläche 88a,
und falls die Kräfte
ausreichend groß sind,
bewegt sich nachfolgend der untere Querstab 76 nach oben
entlang der zweiten Nockenfläche 88b.
Die Bewegung der Transferstange 74 bewirkt, dass die Kröpfungen 94 der
Anlenkstangen 78 an den Laschen 90 anliegen und
auf die obere Armatur 50 einwirken, um dadurch die obere
Armatur 50 zu schwenken, und letztendlich die Kopfstütze 36 zu
dem Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24 bewegen.
Dadurch wird der Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24 während einer
Kollision am hinteren Fahrzeugende besser abgestützt, und ist die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens einer Verletzung geringer.
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Die
Vorspannglieder 70 stellen die obere Armatur 50 in
die aufrechte Position zurück.
Die Vorspannglieder 70 unterdrücken auch, dass sich die obere
Armatur 50 unnötig
bewegt bei niedrigeren Kraftniveaus, die von dem Insassen 24 ausgeübt werden,
beispielsweise dann, wenn sich der Insasse nur in der Fahrzeugsitz-Einrichtung 10 zurücklehnt. Vorzugsweise,
ist die Steifigkeit der Vorspannglieder 70 so eingestellt,
dass nur Kräfte
eine Betätigung
der oberen Armatur 50 bewirken, die ein vorbestimmtes Niveau überschreiten.
Das vorbestimmte Niveau der Kräfte
wird, vorzugsweise, basierend auf den Kräften ausgewählt, die in eine durchschnittliche
Kollision am hinteren Fahrzeugende involviert sind.
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Jede
Komponente der unteren Armatur 52 und des ersten Aufprallkörpers 56 kann
kooperativ agieren zum Schwenken der oberen Armatur 50,
um dadurch zu bewirken, dass sich die Kopfstütze 36 zu dem Kopf-
und Nackenbereich 32 des Insassen 24 hin bewegt
zum Zwecke einer verbesserten Abstützung des Kopf- und Nackenbereichs 32 des
Insassen 24 während
einer Hinterend-Kollision. Für
Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet ist erkennbar, dass jedoch
in bestimmten Situation der Insasse 24 eine Kraft nur auf
eine Komponente von der unteren Armatur 52 und dem ersten
Aufprallkörper 56 ausüben kann.
Deshalb ist, vorzugsweise, die obere Armatur 50 so ausgebildet,
dass sie sich auch dann bewegt, wenn der Insasse 24 eine
Kraft nur auf eine Komponente von der untere Armatur 52 und
den ersten Aufprallkörper 56 ausübt.
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Eine
andere Ausführungsform
der Fahrzeugsitz-Einrichtung ist allgemein bei 110 in 4 angedeutet,
in welcher gleiche Bezugszeichen, um 100 erhöht, zum
Designieren ähnlicher
Strukturen verwendet werden, in Bezug auf die in den 2 und 3 gezeigte
Ausführungsform.
Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 110 umfasst ein aktives Kopfstützensystem 134, das
eine obere Armatur 150 und einer untere Armatur 152 aufweist.
Die obere Armatur 150 ist substantiell ähnlich der in 2 gezeigten,
ausgenommen unten erläuteter
Unterschiede, und die untere Armatur 152 ist als eine Alternative
zu der unteren, in 2 gezeigten Armatur 52 inkludiert.
Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 110 umfasst
zumindest einen, und vorzugsweise mehrere Lenker 166, welche
die obere Armatur 150 an dem Rückenlehnenrahmen 138 schwenkbar
abstützen.
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Die
in 4 gezeigte, untere Armatur 152 umfasst
eine Transferstange 174, die an dem Sitzlehnenrahmen 38 fixiert
ist. In der gezeigten Ausführungsform
ist der untere Querstab 176 an dem unteren Querglied 144 des
Sitzlehnenrahmens 138 fixiert. Die Anlenkstangen 178 der
Transferstange 174 sind mit dem zweiten Aufprallkörper 172 operativ
auf eine Weise verbunden, die ähnlich
ist wie bei der in den 2 und 3 gezeigten
Ausführungsform.
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Die
Anlenkstangen 178 sind auch mit der oberen Armatur 150 operativ
verbunden. In einer Ausführungsform
sind die Anlenkstangen 178 durch Schweißungen oder andere zweckmäßige Mittel
an der oberen Armatur 150 fixiert. Z.B. umfassen in der gezeigten
Ausführungsform
die Anlenkstangen 178 einen unteren Abschnitt 179,
der sich von dem unteren Querstab 176 parallel zu den Seitenrahmengliedern 140 erstreckt,
und einen oberen Abschnitt 181, der sich senkrecht zu den
Seitenrahmengliedern 140 erstreckt. Das terminate Ende
des oberen Abschnitts 181 jeder Anlenkstange 178 ist
an den terminalen Enden der Schenkel 160 der Supportstruktur 154 der oberen
Armatur 150 fixiert.
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Vorzugsweise
ist die Transferstange 174 nachgiebig flexibel. Deshalb
gibt die Transferstange 174 nachgiebig nach und bewegt
sie sich ansprechend auf die während
einer Kollision am hinteren Fahrzeugende auf den zweiten Aufprallkörper 172 ausgeübte Kraft.
Wenn dies erfolgt, dann wirkt die Transferstange 174 auf
die obere Armatur 150 ein, und zwar durch Bewegen der Schenkel 160 der
Supportstruktur 154 nach oben zu dem oberen Querglied 142 und
nach rückwärts zu der
nach hinten weisenden Seite 148 der Rückenlehne 112. Konsequent
bewegt sich dann die Kopfstütze 136 zu
dem Kopf- und Nackenbereich 32 des Insassen 24.
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Die
Fahrzeugsitz-Einrichtung 110 kann zumindest ein, und vorzugsweise
mehrere Vorspannglieder 170 umfassen, die mit einem der
Lenker 166 und dem Sitzlehnenrahmen 138 operativ
verbunden sind zum Vorspannen der oberen Armatur 150 in Richtung
zu aufrechten Position. Alternativ sind die Vorspannglieder 170 gar
nicht vorgesehen, und wird hingegen die Nachgiebigkeit der Transferstange 174 verwendet,
um die oberer Armatur 150 nach hinten zur aufrechten Position
vorzuspannen.
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Zusammengefasst
stellt die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10, 110 der
vorliegenden Erfindung ein aktives Kopfstützensystem 34, 134 bereit,
das gezielter anspricht auf Kräfte,
die durch den Insassen 24 auf die Sitzlehne 12 ausgeübt werden.
Die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10, 110 transferiert
Kräfte
von dem Insassen 24 effizienter zu der Kopfstütze 36, 136,
derart, dass sich die Kopfstütze 36, 136 schneller
zu dem Insassen 24 hin bewegt. Deshalb stützt die
Fahrzeugsitz-Einrichtung 10, 110 den Insassen 24 während einer
Kollision am hinteren Fahrzeugende besser ab, und wird so die Wahrscheinlichkeit
einer Verletzung geringer. Weiterhin nimmt das aktive Kopfstützensystem
genügend
Energie von den Wirbelsäulen-
und/oder Beckenbereichen des Insassen auf, um die Kopfstütze adäquat zu
bewegen, im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Fahrzeugsitzeinrichtungen,
in welchen diese Energie einfach absorbiert wird. Schließlich richtet
sich die Fahrzeugsitz-Einrichtung 10, 110 der
vorliegenden Erfindung an diese spezifischen Probleme in einem System,
das relativ effizient, leicht, robust und kosteneffektiv ist.
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Die
Erfindung ist in illustrativer Weise beschrieben worden. Es ist
anzumerken, dass die verwendete Terminologie nur die Absicht hat,
beschreibender Natur zu sein, und nicht beschränkender Natur. Viele Modifikationen
und Variationen der Erfindung sind im Lichte der obigen Lehren möglich. Deshalb
kann, innerhalb des Schutzbereiches der anhängigen Patentansprüche, die
Erfindung auch anders praktiziert werden als spezifisch beschrieben worden
ist.