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Die
Erfindung betrifft eine Verriegelungsanordnung für einen Fahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Derartige
Verriegelungsanordnungen für Fahrzeugsitze
dienen dazu, die Rückenlehne
bzw. ein lehnenfestes Bauteil gegenüber einem sitzseitigen Bauteil,
z. B. dem Sitzrahmen bzw. Sitzteil, in einer aufrechten Gebrauchslage
zu verriegeln und somit allenfalls eine Verstellung innerhalb eines
Komfort-Schwenkbereichs zuzulassen, und nach Entriegelung ein Vorklappen
der Rückenlehne
in eine Funktionsstellung zu ermöglichen.
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Zur
Verriegelung der Rückenlehne
ist im Allgemeinen ein Formschluss zwischen der Rückenlehne
bzw. einem lehnenfestem Bauteil und einer schwenkbaren Klinke vorgesehen,
wobei die Klinke durch einen vom Benutzer direkt oder indirekt betätigbaren
Spannnocken vorgespannt ist.
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Die
DE 198 15 542 C1 zeigt
eine Verriegelungsanordnung der eingangs genannten Art. Hierzu ist
ein Neigungsverstellbeschlag für
die Rückenlehne vorgesehen,
der einen ersten Beschlagteil und einen zweiten Beschlagteil aufweist,
die schwenkbar aneinander angelenkt sind. Jeweils ein Beschlagteil
wird am Sitz und das andere an der Rückenlehne angebracht, wobei
das zweite Beschlagteil eine Rastverzahnung aufweist, in die ein
in einem ersten Beschlagteil schwenkbar gelagerter Verriegelungshebel in
unterschiedlichen Schwenkpositionen fixierbar ist. Hierbei kann
der Benutzer über
einen Elektromagneten einen schwenkbar am ersten Beschlagteil angelenkten
Blockierhebel verstellen, der den am ersten Beschlagteil angelenkten
Verriegelungs hebel in dessen Verriegelungsstellung blockiert, so
dass eine Entriegelung ermöglicht
wird.
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Der
Blockierhebel weist hierbei eine erste Betätigungsfläche zum Verspannen des Verriegelungshebels
in der Verriegelungsstellung und eine Bucht zur Entriegelung des
Verriegelungshebels auf, wobei die entriegelte Rückenlehne nachfolgend in eine
Funktionsstellung vorklappbar ist. Hierbei ist die erste Betätigungsfläche in einem
vorderen Bereich des Blockierhebels und die Bucht in einem mittleren Bereich
des Blockierhebels ausgebildet.
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Die
DE 100 35 258 B4 und
DE 101 24 618 B4 zeigen
weitere Verriegelungsanordnungen mit einem länglichen Spannelement, das
mit seiner Stirnseite eine Verspannung der Klinke bewirkt. Es wird
zur Freigabe der Klinke entsprechend weggeschwenkt und sichert die
Klinke wiederum beim Einschwenken in die Verriegelungsstellung.
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Die
Spannelemente bzw. Spannnocken weisen hierzu im Allgemeinen eine
ansteigende Kurve auf, die beim Schwenken des Spannockens auf der Klinke
gleitet und eine spielfreie und somit klapperfreie Verriegelung
zwischen der Rückenlehne
und dem Sitzrahmen bzw. Sitzteil bewirkt.
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Es
zeigt sich jedoch, dass derartige Verriegelungsanordnungen in Crash-Fällen nicht
unproblematisch sind. Bei einem Fahrzeug-Crash treten erhebliche
Belastungen und Verformungen der Bauteile auf, bei denen der Spannnocken
mit der ansteigenden Kurve unkontrolliert wegspringen kann, selbst wenn
die Steigung nahe der Selbsthemmung ausgelegt ist. Somit kann es
zu einer unzulässigen
Entriegelung der Rückenlehne
kommen, die bei dem Crash fatale Folgen haben kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verriegelungsanordnung
für einen
Fahrzeugsitz zu schaffen, die auch in Crash-Fällen eine sichere Verriegelung
der Rückenlehne
gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Verriegelungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Die
Unteransprüche
beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Erfindungsgemäß ist somit
am Nocken zusätzlich
zu der Spannkurve für
die Verriegelungsstellung und einer Bucht für die Freigabestellung bzw. Entriegelungsstellung
eine Crash-Kurve vorgesehen, auf die die Klinke im Crash-Fall gelangen
kann und dort ohne Steigung bzw. Spannwirkung aufgenommen wird.
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Die
Crash-Kurve ist hierbei vorteilhafterweise von der Spannkurve durch
die Bucht getrennt, d. h. die Bucht ist zwischen Steuerkurve und
Crash-Kurve ausgebildet. Dem liegt die erfindungsgemäße Überlegung
zu Grunde, dass in einem Crash-Fall die Klinke gegen die Steuerkurve
drückt
und diese aufgrund deren Steigung wegdrückt, wobei der Nocken während des
Abgleitens der Klinke auf der abfallenden Spannkurve fortlaufend
beschleunigt wird, d. h. ein Drehmoment erfährt, das ihn über die
angrenzende Bucht hinaus beschleunigt. Der sich mit hoher Winkelgeschwindigkeit
drehende Nocken kann erfindungsgemäß durch die sich an die Bucht
anschließende
Crash-Kurve aufgenommen werden, wodurch eine weitere Schwenk bewegung
der Klinke und eine hieraus resultierende Entriegelung der Rückenlehne verhindert
werden kann.
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Hierzu
weist die Crash-Kurve vorteilhafterweise einen kleineren Radius
gegenüber
der Schwenkachse des Nockens auf als die Steuerkurve, d.h. der Radius
der Crash-Kurve ist kleiner als der Radius der Steuerkurve am Anfang
der Steigung, d. h. angrenzend an die Bucht. Somit kann ein Einhaken
bzw. Verriegeln der Klinke in der Bucht während des Crashs verhindert
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausbildung erfährt
der Nocken in der Crash-Stellung
eine Federvorspannung, die der in der Verriegelungsstellung und
Entriegelungsstellung vorgesehenen Federvorspannung entgegengesetzt
ist. Somit wird zum einen die Vorspannung der Steuerkurve in ihre
ansteigende Richtung sicher gestellt und zum anderen in der Crash-Stellung
ein Zurückschwenken
des Nockens aus der Crash-Stellung in die Bucht verhindert.
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Vorteilhafterweise
ist weiterhin auch der Formschluss zwischen der Rückenlehne
und der Klinke ohne Selbsthemmung vorgesehen. Somit kann erfindungsgemäß eine Federvorspannung
der Klinke entfallen, da die Klinke bei Freigabe durch den Nocken
im Allgemeinen durch ihr Eigengewicht nach unten fällt und – falls
sie haken sollte – durch
die nach vorne klappende Rückenlehne
weggedrückt
wird.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen
an einer Ausführungsform näher erläutert. Es
zeigen:
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1 die
Rückenlehne
und die Ver- und Entriegelungseinrichtung in Seitenansicht bei verriegelter
Gebrauchslage der Rückenlehne;
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2 die
nachfolgende Entriegelung der Rückenlehne
in der Gebrauchslage;
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3 die
vorgeklappte, verriegelte Cargo-Position der Rückenlehne;
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4 die
Stellung der Rückenlehne
nach einem Crash.
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Von
einem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 1 sind
in den Figuren eine in einer Lehnenschwenkachse A an einem nicht
gezeigten Sitzrahmen angelenkte Rückenlehne 2, eine
in einer Schwenkachse B angelenkte Klinke 3, ein in einer Schwenkachse
C angelenkter Nocken 4 und ein als erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung
dienender, in der Schwenkachse C angelenkter Handhebel 5 gezeigt.
Von der Rückenlehne 2 ist
in den Figuren ein unterer Rahmenteil, der z. B. als unterer Flansch dient,
dargestellt. Die Schwenkachsen A, B und C sind jeweils sitzfest
bzw. sitzrahmenfest aufgenommen und ändern daher bei der Verstellung
des Fahrzeugsitzes ihre relative Lage zueinander nicht.
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Die
Gebrauchslage der Rückenlehne 2 bzw. ihr
Komfort-Verstellbereich ist nach hinten durch einen chassisfesten
Anschlag 6 begrenzt, so dass sie nach ihrer Entriegelung
lediglich nach vorne in Fahrtrichtung F vorgeklappt werden kann.
An ihrer Unterseite weist die Rückenlehne 2 eine
Lehnennase 7 mit einer vorderen Schräge 7.1 und einer hinteren
Schräge 7.2 zur
Verriegelung in der Klinke 3 in ihrer Gebrauchslage auf.
In ihrem vorderen unteren Bereich weist die Rückenlehne 2 weiterhin
eine Vertiefung 8, z. B. als Einkerbung 8, zur
Verriegelung in der vorgeklappten Cargo-Position auf.
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Die
sitzfeste Schwenkachse B ist am vorderen Ende der Klinke 3 ausgebildet,
so dass die Klinke 3 durch ihr Eigengewicht nach unten
gezogen wird. Auf ihrer Oberseite weist die Klinke 3 eine
Einbuchtung 9 mit zu der Lehnennase 7 komplementärer Form
auf, d. h. einer vorderen Schräge 9.1 und
einer hinteren Schräge 9.2.
An ihrer Unterseite weist die Klinke 3 eine Verriegelungsnase 10 auf,
die auf dem Nocken 4 gleitet. Der Nocken 4 weist
hierzu auf seiner Oberseite eine vordere Spannkurve 4.1 mit
nach vorne hin gegenüber
ansteigendem Radius R2, eine sich nach hinten anschließende Bucht 4.2 sowie
eine hintere Crash-Kurve 4.3 mit konstantem Radius R1 auf.
Der Nocken 4 wird durch eine Zugfeder 11 vorgespannt,
wobei diese in der Gebrauchslage der 1 sowie
der Cargo-Position der 3 unterhalb der Schwenkachse
C angreift und den Nocken 4 somit in den Figuren im Uhrzeigersinn
vorspannt. In der verriegelten Gebrauchslage der 1 spannt
der Nocken 4 mit seiner ansteigenden vorderen Spannkurve 4.1 somit
die Klinke 3 über
deren Verriegelungsnase 10 nach oben gegen die Rückenlehne 2, so
dass eine spielfreie Verriegelung gewährleistet ist.
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Der
Handhebel 5 wird durch einen sitzfesten Anschlag 14 in
beide Richtungen begrenzt; in der unbetätigten Stellung der 1 liegt
er entsprechend mit einem unteren Bereich am Anschlag 14 an.
In der unbetätigten
Stellung der 1 ist zunächst noch Luft zwischen dem
Handhebel 5 und einem Bolzen 4.4 des Nockens 4.
Der Benutzer schwenkt den Handhebel 5 von 1 ausgehend
nach oben, d.h. im Gegenuhrzeigersinn, wobei der Handhebel 5 nach einem
kurzen Freiweg den Bolzen 4.4 mitnimmt. Der Bolzen 4.4 dient
ergänzend
auch zur Anbindung der Zugfeder 11.
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Zum
Vorklappen der Rückenlehne 2 betätigt der
Benutzer zunächst
gemäß 2 den
Handhebel 5, der den Bolzen 4.4 des Nockens 4 mitnimmt,
so dass der Nocken 4 gegen seine Federvorspannung im Gegenuhrzeigersinn
geschwenkt wird. Die Verriegelungsnase 10 der Klinke 3 gleitet
zunächst
auf der vorderen Spannkurve 4.1 und fällt anschließend unter
ihrem Eigengewicht mit ihrer Verriegelungsnase 10 in die
Bucht 4.2 des Nockens 4, so dass die Lehnenase 7 freigegeben
wird und somit die – z.
B. federvorgespannte – Rückenlehne 2 vorklappen
kann. Erfindungsgemäß sind die Schrägen 7.2 und 7.1 der Lehnennase 7 an
den Schrägen 9.2, 9.1 der
Einbuchtung 9 der Klinke 3 nicht selbsthemmend
aufgenommen, so dass die von dem Nocken 4 freigegebene Klinke 3 – falls
sie nicht unter ihrem Eigengewicht nach unten fallen sollte, sondern
zunächst
hakt – durch
die nach hinten drückende
Schräge 7.2 der Lehnennase 7 nach
unten weggedrückt
wird, d. h. die Schrägen 7.2 und 9.2 gleiten
aufeinander ab. Hierzu sind die Schrägen 7.2, 9.2 in 1 hinreichend
flach bzw. nicht zu steil ausgebildet.
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Auch
die – in 3 eingezeichnete – vordere Flanke 4.21 und
die hintere Flanke 4.22 der Bucht 4.2 des Nockens 4 sind
gegenüber
der Verriegelungsnase 10 der Klinke 3 nicht selbsthemmend
ausgebildet. Wenn somit in 2 anschließend der
Handhebel 5 losgelassen wird und zusammen mit dem Nocken 4 aufgrund
der Zugfeder 11 im Uhrzeigersinn zurückschwenkt, wird die Verriegelungsnase 10 an
ihrer vorderen Flanke 10.1 durch die vordere Flanke 4.21 der
Bucht 4.2 nach oben weggedrückt, so dass die Verriegelungsnase 10 wieder
auf die vordere Spannkurve 4.1 des Nockens 4 gelangt
und aufgrund deren nach vorne bzw. im Gegenuhrzeigersinn hin zunehmendem
Radius nach oben geschwenkt wird.
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Gemäß 3 schwenkt
der Nocken 4 somit wiederum etwa in seine Ausgangsstellung – d.h. etwa entsprechend 1 – zurück und spannt
hierbei die Klinke 3 nach oben vor. Die Klinke 3 gelangt
mit ihrer an ihrem hinteren oberen Ende vorgesehenen Arretiernase 16 in
die zu dieser komplementär
ausgebildete Vertiefung 8 der Rückenlehne 2 und arretiert diese
somit in ihrer im Wesentlichen horizontalen Cargo-Position. Somit
ist die Klinke 3 auch in der Cargo-Position durch die Spannkurve 4.1 des
Nockens 4 nach oben vorgespannt und bewirkt eine spielfreie,
sichere Arretierung. Grundsätzlich
können die
Schwenkstellungen des Nockens 4 in der Gebrauchslage der 1 und
der Cargo-Position der 3 auch voneinander unterschiedlich
sein, solange die Klinke 3 in beiden Stellungen nach oben
gespannt wird.
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Die
Spannkurve 4.1 des Nockens 4 steigt von der Bucht 4.2 bzw.
deren vorderen Flanke 4.21 ausgehend nach vorne um z. B.
circa 5 Grad, wodurch eine hinreichende Spannwirkung für die beiden Stellungen
der 1, 3 erreicht wird. An ihrem hinteren
Ende, d. h. beim Übergang
zu der vorderen Flanke 4.21 der Bucht 4.2, weist
die Spannkurve 4.1 einen Radius R2 auf, der größer ist
als der konstante Radius R1 der hinteren Crash-Kurve 4.3.
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Die
Crash-Kurve 4.3 wird hierbei lediglich in einem Crash-Fall
relevant, der nachfolgend mit Bezug zu 1 und 4 beschrieben
wird. Im Crash-Fall kann in der Gebrauchslage der 1 von der
Rückenlehne 2 und
dem aufgenommenen Benutzer auf die Klinke 3 ein hohes,
die Klinke 3 nach unten drückendes Drehmoment ausgeübt werden,
das die Verriegelungsnase 10 auf die Spannkurve 4.1 drückt. Aufgrund
der Steigung der Spannkurve 4.1 wird der Nocken 4 von
der nach unten drückenden Verriegelungsnase 10 nach
vorne bzw. im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt. Die abgleitende Verriegelungsnase 10 beschleunigt
den Nocken 4 auf der Spannkurve 4.1 bis zu deren
hinteren Ende, d. h. dem Übergang
zur Bucht 4.2 hin, woraufhin der Nocken 4 aufgrund
seiner Trägheit
gegen seine Federvorspannung weiter nach vorne dreht bzw. „fliegt". Die Zugfeder 11 wird
zwar durch den im Gegenuhrzeigersinn nach vorne schwenkenden Nocken 4 zunächst stärker gespannt,
der effektive Hebelarm des die Zugfeder 11 aufnehmenden
Bolzens 4.4 gegenüber
der Schwenkachse C nimmt bei dieser Schwenkbewegung jedoch ab.
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Wie
ein Vergleich der Schwenkstellungen des Nockens 4 in den 2 und 4 zeigt,
passiert bei der weiteren Schwenkbewegung des Nockens 4 nach
vorne die Zugfeder 11 die Schwenkachse C des Nockens 4.
Der Nocken 4 wird somit nachfolgend durch die Zugfeder 11 im
Gegenuhrzeigersinn gegen den sitzfesten Anschlag 14 gezogen.
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Der
Nocken 4 fliegt somit bei einem Crash derartig nach vorne,
dass die Verriegelungsnase 10 der Klinke 3 von
der vorderen Spannkurve 4.1 auf die hintere Crash-Kurve 4.3 gelangt.
Hierbei erfolgt auch keine Arretierung der Verriegelungsnase 10 in
der Bucht 4.2, da der Radius R1 der hinteren Crash-Kurve 4.3 kleiner
als der (minimale) Radius R2 der Spannkurve 4.1 an deren
hinterem Punkt ist und die Verriegelungsnase 10 – falls
sie etwas in die Bucht 4.2 hineingelangen sollte – in dieser
nicht selbsthemmend aufgenommen wird, sondern durch den nach vorne
schwenkenden Nocken 4 wieder herausgestoßen wird.
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In
der Crash-Stellung der 4 liegt die Verriegelungsnase 10 ohne
Spannwirkung auf der steigungsfreien Crash-Kurve 4.3 auf.
Somit ist grundsätzlich
ein geringes Spiel zwischen der Lehnennase 7 der Rückenlehne 2 und
der Einbuchtung 9 der Klinke 3 gegeben. Hierbei
wird die Lehnennase 7 praktisch jedoch entweder mit ihrer
vorderen Schräge 7.1 oder
ihrer hinteren Schräge 7.2 an
der entsprechenden Schräge 9.1 bzw. 9.2 der
Klinke 3 anliegen und die Klinke 3 auf den Nocken 4 drücken.
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Nach
dem Crash wird die Rückenlehne 2 somit
in der gezeigten Crash-Stellung
der 4 bei weiteren Beschleunigungen crashsicher aufgenommen.
Der Nocken 4 ist nachfolgend manuell in die Stellung der 1 zurückzuschwenken.