DE102005055975A1

DE102005055975A1 - Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102005055975A1
Application number: DE200510055975
Authority: DE
Inventors: Harald Wolf
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2005-11-22
Publication date: 2007-07-19
Also published as: WO2007059875A2; WO2007059875A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzkissen (1), das an einer Kraftfahrzeugstruktur befestigt ist und ein hinteres Abstützelement (3) und ein vorderes, verlagerbares Abstützelement (2) aufweist, über dessen Verlagerung die Sitzkissenneigung einstellbar ist. Zumindest ein Abstützelement (2, 3) ist über eine Führung (9, 19) geführt und in einer Ruhestellung mit einer Verriegelungseinrichtung (4, 14) verriegelt, wobei die Verriegelungseinrichtung (4, 14) mit einer Steuereinheit gekoppelt ist und bei Vorliegen entsprechender Sensordaten bei einem Unfall oder bei einem bevorstehenden Unfall das Abstützelement (2, 3) entriegelt und zur Sitzneigungsverstellung entlang der Führung (9, 19) freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzkissen, das an einer Kraftfahrzeugstruktur befestigt ist und ein hinteres Abstützelement und ein vorderes, verlagerbares Abstützelement aufweist, über dessen Verlagerung die Sitzkissenneigung einstellbar ist. Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz sowohl in Gestalt eines Einzelsitzes für einen Fahrer und einen Beifahrer als auch eine Rücksitzbank.

Aus der DE 198 60 300 A1 ist eine Sitzverstelleinrichtung für Kraftfahrzeugsitze bekannt, die ein erstes und ein zweites Hebelelement aufweist, die jeweils mit einem karosserieseitigen und einem sitzseitigen Gestellgelenk verbunden sind, die jeweils mit einer Einstellvorrichtung für die Höhe des sitzseitigen Gestells gekoppelt sind und von denen einer dem vorderen Sitzende und der andere dem hinteren Sitzende zugeordnet ist. Ein Ende des ersten Hebelelementes ist in Sitzlängsrichtung bewegbar. Um eine einfache Einstellung der Sitzhöhe und der Sitzneigung zu ermöglichen, wobei durch die veränderte Sitzneigung die Gefahr verringert wird, dass ein Sitznutzer unter dem Sicherheitsgurt hindurchrutscht, ist das erste Hebelelement sowohl mit dem karosserieseitigen als auch mit dem sitzseitigen Gestell frei verschwenkbar angelenkt. Mit dieser Sitzverstelleinrichtung kann die grundsätzliche Sitzneigung eingestellt werden. Eine große Sitzneigung verhindert das Durchrutschen unter dem Sitzgurt, das sogenannte "Submarining", ist für lange Fahrten jedoch unbequem.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kraftfahrzeugsitz bereitzustellen, der einerseits ein ausreichendes Maß an Bequemlichkeit und andererseits eine erhöhte Sicherheit gegen das „Submarining" bietet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Kraftfahrzeugsitz mit den Merkma-len des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzkissen, das an eine Kraftfahrzeugstruktur befestigt ist und ein hinteres Abstützelement und ein vorderes verlagerbares Abstützelement aufweist, über dessen Verlagerung die Sitzkissenneigung einstellbar ist, sieht vor, dass zumindest ein Abstützelement über eine Führung geführt und in einer Ruhestellung mit einer Verriegelungseinrichtung verriegelt ist. Bei Überschreiten einer auf den Kraftfahrzeugsitz, den Insassen oder das Kraftfahrzeug ausgeübten oder bevorstehenden Belastung wird die Verriegelungseinrichtung entriegelt und gibt das Abstützelement zur Sitzneigungsverstellung entlang der Führung frei. Dabei wird der vordere Teil des Sitzkissens relativ zu dem hinteren Teil angehoben. Durch das Anheben des vorderen Endes des Sitzkissens werden die auf dem Sitzkissen ruhenden Oberschenkel in einen steileren Winkel bewegt, wodurch das Becken des Sitznutzers in das Sitzpolster hineintaucht, statt auf diesem entlang zu rutschen. Dadurch wird ein Teil der Bewegungsenergie in das Sitzkissen eingeleitet, was zu einer Energieabsorbierung und einer verringerten Brusteindrückung bei einem Eintauchen in den Schultergurt führt. Insgesamt wird die Anbindung des Sitznutzers an den Sitz verbessert, indem der Schubbewegung des Beckens auf dem Sitzkissen geradlinig entgegengewirkt wird, so dass ein Wegrutschen des Beckens gebremst oder im Idealfall unterbunden wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung mit einer Steuereinheit gekoppelt ist und bei Vorliegen entsprechender Sensordaten bei einem Unfall oder einem bevorstehenden Unfall das Abstützelement aktiv entriegelt und zur Sitzneigungsverstellung entlang der Führung freigibt. Dadurch können bereits im Vorfeld eines Unfalles auf der Grundlage von Sensordaten über einen bevorstehenden Unfall Verstellungen in der Sitzkisseneinstellung vorgenommen werden, die ein Submarining vermeiden oder zumindest vermindern.

Alternativ zu der aktiven Entriegelung kann die Verriegelungseinrichtung eine vorbestimmte Bruchfestigkeit aufweisen und bei Überschreiten der Bruchlast versagen. Diese passive Lösung hat den Vorteil eines einfachen und preiswerten Aufbaues. Die Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise als Bruchstift oder Halteeinrichtung mit einer Sollbruchstelle ausgebildet sein, die bei Überlast versagt und eine Sitzneigungsverstellung dergestalt bewirkt, dass das Sitzkissenvorderteil relativ zu dem hinteren Sitzkissenteil angehoben wird, beispielsweise durch Absenken des hinteren Teiles oder Freigeben eines Kraftspeichers zur Verlagerung des vorderen Endes entlang der Führung.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sitz oder zumindest ein Abstützelement mit einer Kraftspeichereinrichtung gekoppelt und über die Verriegelungseinrichtung entgegen der Kraftrichtung der Kraftspeichereinrichtung verriegelt ist. Die Kraftspeichereinrichtung kann dabei auf das Abstützelement in Richtung einer Sitzneigungszunahme vorgespannt sein, was bei einer Entriegelung des Abstützelementes dazu führt, dass die Sitzneigung selbstständig erhöht wird. Dadurch ist es möglich, entweder die Sitzneigungsverstellbewegung, die durch eine Verzögerung des Fahrzeuges bei einem Unfall bewirkt wird, zu unterstützen oder aber diese Sitzneigungsverstellungsbewegung überhaupt durchzuführen, beispielsweise vor einem Unfall bei Vorliegen entsprechender Sensordaten. Das Abstützelement wird dann zusammen mit dem Sitzkissen so verlagert, dass das vordere Ende des Sitzkissens angehoben wird, um ein Submarining zu verhindern. Alternativ zu einer die Sitzneigungsbewegung unterstützenden Bewegung ist es vorgesehen, dass die Kraftspeichereinrichtung entgegen einer Verlagerung der Abstützelemente oder des Sitzkissens gerichtet ist. Dadurch kann kinetische Energie aufgenommen und umgewandelt werden, wodurch Beschleunigungsspitzen für den Insassen vermieden werden.

Insbesondere wenn das Abstützelement in einer Bahnführung verschieblich gelagert ist, kann eine Sitzneigungsverstellung dadurch erreicht werden, dass die Bahnführung als eine Rampe ausgebildet ist, wodurch eine Änderung der Vertikalposition des vorderen Sitzendes bewirkt wird. Da neben einer Vertikalkomponente auch eine Bewegungskomponente in Fahrtrichtung bei einer Bahnführung auftritt, können die Kraftspeichereinrichtungen die kinetische Energie, die nach vorne gerichtet ist, dämpfen, während ein Teil der kinetischen Energie dazu benutzt wird, das vordere Sitzende anzuheben und die Sitzneigung zu vergrößern.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Abstützelement, insbesondre das vordere Abstützelement, als ein schwenkbarer Hebel ausgebildet sein, der an einer Bahnführung oder in einer Rampenführung gelagert ist. Alternativ zu einem schwenkbaren Hebel kann das Abstützelement als eine starre, an dem Sitzkissen gekoppelte Stütze ausgebildet sein, die in der Bahnführung angeordnet ist.

Ebenfalls ist es vorgesehen, dass das Abstützelement als ein Gelenkhebel ausgebildet ist, der in der Ruhestellung zusammengeklappt ist und bei Entriegelung der Abstützelemente entweder durch eine Federkraft oder durch die kinetische Energie beim Verzögern des Fahrzeuges aufgrund eines Unfalles entfaltet wird und so die Sitzneigung vergrößert. Eine Kraftspeichereinrichtung kann auch zusammen mit der Nutzung der Verzögerungsenergie eingesetzt werden, um das vordere Sitzende anzuheben. Die Kraftspeichereinrichtungen können als Feder, Druckbehälter oder ein pyrotechnischer Treibsatz ausgebildet sein, wobei dem Sitzkissen oder der Abstützeinheit zur Abbremsung der Sitzneigungsbewegung bzw. der Horizontalbewegung bei einer Verzögerung eine Dämpfereinheit ergänzend zugeordnet sein kann.

Zur leichteren Bewegbarkeit und zur schnellen Neigungsverstellung ist es vorgesehen, dass zumindest eine Abstützeinheit rollend an der Kraftfahrzeugstruktur oder an einer Führungsschiene abgestützt ist.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente. Es zeigen:
1 – eine Teilansicht eines Kraftfahrzeugsitzes mit schematischer Darstellung der Sitzkissenneigungsverstellung;
2 – eine Ausgestaltung der Erfindung mit einem Gelenkhebel als vorderes Abstützelement; sowie
3 – eine Ausführungsform mit einer Bahnführung.
In den 1a und 1b sind ein Sitzkissen 1 mit einem vorderen Abstützelement 2 gezeigt, das in einer Führung 9 geführt ist. In der 1a ist das Sitzkissen 1 in einer normalen Ruhestellung gezeigt, bei der die Sitzkissenneigung den Bequemlichkeitsansprüchen des nicht dargestellten Sitznutzers entspricht. Das vordere Abstützelement 2, beispielsweise ein Teil eines Sitzgestells, ist entgegen einer vorgespannten Druckfeder 5 über eine Verriegelungseinrichtung 4 mittels eines Verriegelungsstiftes 14 in der Führung 9 festgelegt. Eine Sitzneigungseinstellung des Sitzkissens 1 zur Anpassung an die Körperabmessungen des Sitznutzers kann durch Anheben oder Absenken der Führung 9 oder eines Anlenkpunktes des Abstützelementes 2 an dem Sitzkissen 1 erfolgen. Wird nun ein Unfall oder ein drohender Unfall durch Verzögerungssensoren oder sogenannte „Pre-Crash-Sensoren" ermittelt, werden entsprechende Steuerungssignale von einer Steuereinheit an die Verriegelungseinrichtung 4 übermittelt, die den Verriegelungsstift 14 aus dem formschlüssigen Eingriff mit dem Abstützelement 2 bringt.
Nach der Entriegelung entspannt sich die Feder 5, wie in der 1b dargestellt ist, und verlagert das Abstützelement 2 zusammen mit dem vorderen Ende des Sitzkissens 1 in vertikaler Richtung nach oben. Dadurch vergrößert sich die Sitzkissenneigung und verbessert das Eintauchen des Beckens in das Sitzkissen 1. Dadurch wird eine verbesserte mechanische Kopplung des Sitznutzers an das Sitzkissen ohne ein Airbagmodul oder Gurtstraffereinrichtungen ermöglicht, was eine zuverlässige und kostengünstige Verbesserung der passiven Sicherheit eines Kraftfahrzeuges ermöglicht. Das vordere Abstützelement gemäß der 1 kann drehbar an dem Sitzkissen 1 gelagert sein, so dass die reine Vertikalbewegung optimal auf das Sitzkissen 1 übertragen werden kann. Die Ausgestaltung gemäß 1 hat den Vorteil, dass keine horizontale Sitzbewegung, also eine Bewegung in Fahrtrichtung, erfolgt, so dass die Knie nicht in Richtung der Vorbauten, wie Lenkrad oder Instrumententafel, verlagert werden. Die Kontaktmöglichkeit mit den Vorbauten wird verringert aufgrund der reinen Vertikalbewegung.
In den 2 und 2a ist eine Variante des Kraftfahrzeugsitzes mit einem vorderen Abstützelement 2 und einem hinteren Abstützelement 3 gezeigt. Während das hintere Abstützelement 3 starr an dem Sitzkissen 1 befestigt ist, ist das vordere Abstützelement 2 als ein Gelenkhebel ausgebildet, der aus zwei Hebelelementen besteht, die über drei Gelenkpunkte 6, 6', 6'' miteinander verbunden und an einer Kraftfahrzeugstruktur und dem Sitzkissen 1 befestigt sind. Die Verriegelungseinrichtung 4 mit dem Verriegelungsstift 14 ist in der dargestellten Ausführungsform an dem hinteren Abstützelement 3 angeordnet und verriegelt dort den Sitz gegen eine Horizontalverschiebung. Das hintere Abstützelement 3 kann über eine Rolle 13 oder eine Gleitführung in einer Schiene 9 gelagert sein. Der Gelenkhebel 2 wird über eine vorgespannte Druckfeder 5 mit einer Druckkraft beaufschlagt, die den unteren Hebel nach oben drückt. Aufgrund der zugstarren Ausbildung der Hebel des Gelenkhebels 2 und der Anordnung in einer Totlage kann in der Ruhestellung, wie sie in der 2a dargestellt ist, keine Sitzkissenneigungsverstellung erfolgen. Wird aufgrund von Sensordaten von einer Steuereinheit die Verriegelungseinrichtung 4 entriegelt, beispielsweise im Falle eines bevorstehenden Unfalls, bewegt sich das hintere Abstützelement 3 auf der Führung 9 horizontal nach vorn, während aufgrund der sich entspannenden Druckfeder 5 die Hebel des Gelenkhebels 2 auseinandergefaltet werden und das vordere Ende des Sitzkissens 1 nach oben verlagern. Zur Begrenzung der Verschwenkbewegung und damit auch der Vertikalbewegung ist ein Anschlag 7 dem Gelenkhebel 2 zugeordnet. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei einer Rücksitzbank vorteilhaft, bei der das hintere Abstützelement 3 starr und das vordere Abstützelement 2 ein Gelenk ist, das sich nach oben stellen kann. Durch die kinetische Energie wird bei einem Frontalaufprall zusammen mit der Federkraft der Feder 5 das Sitzkissen 1 der Sitzbank angehoben. Ein Entlanggleiten des Beckens auf dem Sitzkissen 1 wird erschwert oder vermieden, wodurch sich insgesamt die Belastung auf den Brustbereich des Sitznutzers verringert.
Eine dritte Variante der Erfindung ist in den 3a und 3b gezeigt, bei der sowohl das vordere als auch das hintere Abstützelement 2, 3 starr an dem Sitzkissen 1 befestigt sind. An den kraftfahrzeugstrukturseitigen Enden der Abstützelemente 2, 3 sind Rollen 12, 13 angeordnet, die in einer Führung 9, 19 geführt sind. Der hintere Teil 9 der Führung ist im Wesentlichen horizontal ausgebildet, während der vordere Teil 19 der Führung als eine rampenartige Bahnkurve ausgebildet ist. Sowohl die vordere als auch die hintere Rolle 12, 13 sind mit Verriegelungsseinrichtungen 4 formschlüssig verriegelt und werden in der ursprünglichen Position gehalten. Den Rollen 12, 13 oder den Abstützelementen 2, 3 sind Kraftspeicherelemente in Gestalt von Federn 10 zugeordnet. Dem hinteren Abstützelement 3 ist eine Zugfeder und dem vorderen Abstützelement 2 ist eine Druckfeder zugeordnet.
Bei einem Unfall wird die Kraftfahrzeugstruktur abrupt abgebremst, während sich der Fahrzeuginsasse aufgrund der Trägheit weiter bewegt. Diese Energie wird auf das Sitzkissen 1 übertragen und bewegt nach Entriegeln der formschlüssigen Verriegelung durch die Verriegelungseinrichtungen 4 das Sitzkissen 1 nach vorne. Durch die rampenartige Ausbildung des vorderen Teils 19 der Bahnführung wird das vordere Ende des Sitzkissens 1 angehoben und die Sitzneigung vergrößert. Über die Federn 10 wird die kinetische Energie des Sitznutzers und des Sitzes absorbiert und umgewandelt, wodurch die Kräfte auf den Sitznutzer reduziert werden.
Neben einer aktiven Entriegelung durch eine Verriegelungseinrichtung ist es möglich, dass die Verriegelungseinrichtung 4, 14 als ein Sperrstift oder eine Sperreinheit mit einer Sollbruchstelle ausgebildet ist, die bei Auftreten festgelegter Kräfte versagen und automatisch die Abstützelemente 2, 3 freigeben, um eine Sitzneigungsverstellung zu bewirken.

Claims

Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzkissen, das an einer Kraftfahrzeugstruktur befestigt ist und ein hinteres Abstützelement und ein vorderes verlagerbares Abstützelement aufweist, über dessen Verlagerung die Sitzkissenneigung einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das dass zumindest ein Abstützelement (2, 3) über eine Führung (9, 19) geführt und in einer Ruhestellung mit einer Verriegelungseinrichtung (4, 14) verriegelt ist, die bei Überschreiten einer ausgeübten oder bevorstehenden Belastung entriegelt und das Abstützelement (2, 3) zur Sitzneigungsverstellung entlang der Führung (9, 19) freigibt.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (4, 14) mit einer Steuereinheit gekoppelt ist und bei Vorliegen entsprechender Sensordaten bei einem Unfall oder einem bevorstehenden Unfall das Abstützelement (2, 3) aktiv entriegelt.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (4, 14) eine vorbestimmte Bruchfestigkeit aufweist, bei Überschreiten der Bruchlast versagt und das Abstützelement (4, 14) freigibt.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzkissen (1) oder zumindest ein Abstützelement (2, 3) mit einer Kraftspeichereinrichtung (5, 10) gekoppelt und über die Verriegelungseinrichtung (4, 14) entgegen der Kraftrichtung der Kraftspeichereinrichtung (5, 10) verriegelt ist.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeichereinrichtung (5) auf das Abstützelement (2, 3) in Richtung einer Sitzneigungszunahme vorgespannt ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (2, 3) in einer Bahnführung (9, 19) verschieblich gelagert ist.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnführung (19) als Rampe ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (2) als ein schwenkbarer Hebel oder eine starr an das Sitzkissen (1) gekoppelte Stütze (2, 3) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (2) als ein Gelenkhebel ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeichereinrichtung (5, 10) als eine Feder, ein Druckbehälter oder ein pyrotechnischer Treibsatz ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützeinheit (2, 3) eine Kraftspeichereinrichtung (10) oder eine Dämpfereinheit zugeordnet ist, die die Sitzneigungsbewegung bremst.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Abstützeinheit (2, 3) rollend an der Kraftfahrzeugstruktur oder an einer Führungsschiene (9) abgestützt ist.