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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
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Im
Rahmen der Problematik der Entriegelung von verfahrbaren Sitzen
in und entgegen der Fahrtrichtung, die insbesondere bei Integralgurtsystemen
von Bedeutung sind, sind verschiedene Systeme bekannt, bei denen
eine Relativbewegung des Sitzes gegenüber einer karosseriefesten
Schiene nur unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise angelegtem
Gurtsystem oder nur unter bestimmten Rastschritten, erlaubt ist.
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Ferner
sind an Kraftfahrzeugsitzen sogenannte Taumelbeschläge für die Lehnenverstellung bekannt.
Die Taumelbeschläge
haben gegenüber den
preiswerteren Rastbeschlägen
den Vorteil, dass bei einer Verstellung keine vollständige Freigabe
der Rückenlehne
auftritt. Die Problematik der vollständigen Freigabe der Rückenlehne
stellt sich bei den Rastbeschlägen
insbesondere im Crashfall bei entriegelter Lehne, da die Rastbeschläge gegenüber dem
Taumelbeschlägen
bei entriegelter Lehne eben nicht stabil sind, also gegebenenfalls
eine crashbedingte Relativbewegung des lehnenseitigen Beschlages
gegenüber
dem sitzteilseitigen Beschlag ausführen.
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Für die Insassensicherheit
besteht somit die Aufgabe ein bereits vorher durch den Insassen
entriegeltes System des Fahrzeugsitzes gegenüber einer Sitzschiene und des
lehnenseitigen Beschlages gegenüber
einem sitzteilseitigen Beschlag eines Rastbeschlages je nach Abhängigkeit
der Geschwindigkeit des Fahrzeugsitzes gegenüber einer Karosserie und je
nach Abhängigkeit
der Geschwindigkeit des lehnenseitigen Beschlages gegenüber dem
sitzteilseitigen Beschlag so auszubilden, dass gegebenenfalls im
Crashfall selbsttätig
eine Sicherung des Fahrzeugsitzes gegen Verschieben gegenüber der Sitzschiene
und eine Sicherung des lehnenseitigen Beschlages gegen Klappen der
Rückenlehne
gegenüber
dem sitzteilseitigen Beschlag erfolgt.
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Die
Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1 dadurch gelöst,
dass an eine im Entriegelungszustand crashbedingte Lageveränderung
einer ersten Komponente – einem
Fahrzeugsitz (zweite Ausführungsvariante)
und/oder eines lehnenseitigen Beschlages einer Rückenlehne (erste Ausführungsvariante) – gegenüber einer
zweiten Komponente – einer Sitzschiene
(zweite Ausführungsvariante)
und/oder einem sitzteilseitigen Beschlag (erste Ausführungsvariante) – gleichzeitig
eine. Bewegung eines hinsichtlich seiner möglichen Geschwindigkeit gedämpften Elementes
gekoppelt ist, wobei die Überschreitung
einer vorgebbaren Geschwindigkeit des gedämpften Elementes die Aktivierung
eines Blockierungssystems bewirkt, wodurch eine nahezu verzögerungsfreie
Verriegelung der zwei zueinander beweglichen Komponenten, dem Fahrzeugsitz
gegenüber
der Sitzschiene (zweite Ausführungsvariante) und/oder
dem lehnenseitigen Beschlag gegenüber dem sitzteilseitigen Beschlag
(erste Ausführungsvariante),
unabhängig
vom eigentlichen Ver- und Entriegelungssystem der Komponenten erreichbar
ist.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in der ersten Ausführungsvariante
ist das erste Blockierungssystem am lehnenseitigen Beschlag angeordnet
ist, welches im Wesentlichen ein, mit einem Zahnkranz des lehnenseitigen
Beschlages im Eingriff stehendes Freilauf-/Sperrzahnrad als gedämpftes Element
aufweist, welches in einem verlagerbaren Schlitten drehbar angeordnet
ist, der in Schlittenführungsnuten
eines Schlittenführungselementes
beweglich gelagert ist, wobei das Freilauf-/Sperrzahnrad mit einem
Rotationsdämpfer
derart verbunden ist, dass das Freilauf-/Sperrzahnrad bei Überschreitung
der vorgegebenen Geschwindigkeit, insbesondere der Rotationsgeschwindigkeit,
sperrt und der Schlitten durch die weitere Auslenkbewegung des lehnenseitigen
Beschlages verlagert wird, und das Freilauf-/Sperrzahnrad unter gleichzeitiger Blockierung
des lehnenseitigen Beschlages auf ein erstes Blockierungselement,
vorzugsweise einen Anschlag, aufläuft.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in der zweiten Ausführungsvariante
ist das zweites Blockierungssystem an der Sitzschiene angeordnet, welches
im Wesentlichen ein, mit der Sitzschienenzahnflanke der Sitzschiene
im Eingriff stehendes Freilauf-/Sperrzahnrad als gedämpftes Element
aufweist, welches in einem verlagerbaren Schleppschlitten drehbar
angeordnet ist, der in einer Schleppschlittenführung beweglich gelagert ist,
wobei das Freilauf-/Sperrzahnrad
mit einem Rotationsdämpfer derart
verbunden ist, dass das Freilauf-/Sperrzahnrad bei Überschreitung
der vorgegebenen Geschwindigkeit, insbesondere Rotationsgeschwindigkeit
den Schleppschlitten sperrt, und dadurch der Schleppschlitten durch die
weitere Auslenkbewegung des Fahrzeugsitzes unter gleichzeitiger
Blockierung des Fahrzeugsitzes über
ein Schleppglied ein erstes Blockierungselement vorzugsweise ein
Sperr- und Keilelement
(einen Klemmbacken) ansteuert, welches an einer Anlagefläche der
Sitzschiene zur Anlage kommt.
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Für beide
Ausführungsvarianten
sind crashbedingte Lageveränderungen
denkbar, bei denen auf das Kraftfahrzeug eine Kraft von hinten einwirkt (Heckcrash),
wobei sich die Rückenlehne
und somit der lehenseitige Beschlag einer entriegelten Rückenlehne
gegenüber
dem sitzteilseitigen Beschlag (erste Ausführungsvariante) oder der entriegelte
Fahrzeugsitz gegenüber
einer Sitzschiene (zweite Ausführungsvariante)
crashbedingt nach hinten bewegend wirkt.
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Umgekehrt
wirkt bei einem Frontcrash die Kraft entgegen der Fahrtrichtung
und der entriegelte lehnenseitige Beschlag der Rückenlehne wirkt sich gegenüber dem
sitzteilseitigen Beschlag (erste Ausführungsvariante) oder der entriegelte
Fahrzeugsitz gegenüber
der Sitzschiene (zweite Ausführungsvariante)
crashbedingt impulsartig nach vorne bewegen.
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Erfindungsgemäß sind beide
Ausführungsvarianten
in der Lage sowohl den Heckcrash als auch den Frontcrash aufzufangen,
indem das Blockierungssystem noch vor dem eigentlichen Ver- und Entriegelungssystem
der Komponenten eine Verriegelung des zum Zeitpunkt des Crashs unverriegelten Systems
gewährleistet.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der
zugehörigen
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1A einen Rastbeschlag, in dem ein Blockierungssystem
angeordnet ist, welches im entriegelten Zustand im Crashfall eine
Verriegelung des lehnenseitigen Beschlages gegenüber dem sitzteilseitigen Beschlag
sichert;
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1B eine
perspektivische Ansicht schräg von
hinten auf den lehnenseitigen Beschlag (ohne sitzteilseitiges Rastelement)
mit einem ersten Blockierungssystem;
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1C eine
perspektivische Ansicht schräg von
vorne auf den lehnenseitigen Beschlag (ohne sitzteilseitiges Rastelement)
mit dem ersten Blockierungssystem;
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1D eine
Seitenansicht auf den lehnenseitigen Beschlag (ohne sitzteilseitiges
Rastelement) mit dem ersten Blockierungssystem in nicht blockierten
Zustand;
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1E eine
Seitenansicht auf den lehnenseitigen Rastbeschlag (ohne sitzteilseitiges
Rastelement) mit dem ersten Blockierungssystem in blockierten Zustand;
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2A eine
schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes gegenüber einer Sitzschiene, mit
einem zweiten Blockierungssystem, welches in entriegeltem Zustand
im Crashfall eine Verriegelung des Fahrzeugsitzes gegenüber der
Sitzschiene sichert, im nicht blockierten Zustand;
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2B eine
schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes gegenüber der Sitzschiene in einer analogen
Ansicht zu 2A, aber im blockierten Zustand
und
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2C die
zweite Blockierungseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht
schräg
von vorn, gemeinsam mit der Ver- und Entriegelungseinheit des Fahrzeugsitzes
gegenüber
der Sitzschiene.
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Die 1A bis 1E zeigen
die erste Ausführungsvariante,
nämlich
einen Rastbeschlag mit integriertem Rotationsdämpfer. 1A zeigt
zunächst den
Rastbeschlag 100, der aus einem lehnenseitigen Beschlag 102 und
einem sitzteilseitigen Beschlag 104 aufgebaut ist. Im sitzteilseitigen
Beschlag 104 ist ein sitzteilseitiges Rastelement 105 angeordnet,
welches in einen Zahnkranz 106 des lehnenseitigen Beschlages 102 eingreifen
kann. Das sitzteilseitige Rastelement 105 ist weder in
der 1A, noch in den folgenden Figuren
dargestellt. Befindet sich das sitzteilseitige Rastelement 105 im
Eingriff des Zahnkranzes 106, ist die Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil
(nicht dargestellt) verriegelt. Der lehnenseitige Beschlag 102 ist
auf einer Rastbeschlagschwenkachse 126 schwenkbar, wozu
vorher eine Entriegelung des Rastbeschlages 100 erfolgen
muss.
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Am
lehnenseitigen Beschlag 102 ist ein erstes Blockierungssystem
angeordnet, welches crashbedingt eine Verriegelung des lehnenseitigen
Beschlages 102 unabhängig
vom nicht dargestellten sitzteilseitigen Rastelement 105 ermöglicht.
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In
den perspektivischen Ansichten, 1B und 1C,
und den Schnittdarstellungen, 1D und 1E,
ist das erste Blockierungssystem mit seinen Komponenten dargestellt.
Vorzugsweise am sitzteilseitigen Beschlag 104 befestigt,
ist ein Schlittenführungselement 108 angeordnet,
indem ein Schlitten 110 mittels Schlittenlagerbolzen 112 in
dafür angeordneten
Schlittenführungsnuten 114 verlagerbar
ist. Im Schlitten 110 ist auf einer Welle ein Freilauf-/Sperrzahnrad 118 angeordnet,
wobei auf der Welle, vorzugsweise ebenfalls in der Schlittenführungsnut 114 geführt, ein
Rotationsdämpfer 116 für das Freilauf-/Sperrzahnrad 118 angeordnet
ist. Der Rotationsdämpfer 116 ist
vorzugsweise ein Silikonelement, das es erlaubt, die mögliche Rotationsgeschwindigkeit
des Freilauf-/Sperrzahnrades 118 zu beeinflussen. Eine
mittlere Lage des Schlittens 110 im Schlittenführungselement 108 wird
durch ein Federelement 128 bewerkstelligt, welches einendseitig im
Schlittenführungselement 108 eingehängt ist
und mit seinem anderen Ende in dem unteren Schlittenlagerbolzen 112 eingehängt ist.
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Die
mit gleichen Bezugszeichen versehenen Komponenten sind in den 1D und 1E ebenfalls
dargestellt, wobei das Schlittenführungselement 108 transparent
dargestellt worden ist, um die weitere Funktion näher zu erläutern. Bei
einer normalen Lehnenverstellung, also einer langsamen Drehung des
lehnenseitigen Beschlages 102 um die Rastbeschlagschwenkachse 126 wird
also im entriegelten Zustand des Rastbeschlages 100 das
Freilauf-/Sperrzahnrad 118 im Schlitten 110 frei
mitlaufen.
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Erst
bei Überschreiten
einer vorgebbaren Rotationsgeschwindigkeit v des Freilauf-/Sperrzahnrades 118 blockiert
das in diesem Fall als Sperrzahnrad 118 fungierende Element
im lehnenseitigen Beschlag 102.
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Bei
einem Frontcrash, also einer Krafteinwirkung auf ein Kraftfahrzeug
von vorn, wird eine Auslenkbewegung des lehnenseitigen Beschlages 102, in
den 1D, 1E gezeigt, die Folge sein.
Dabei zeigt die 1D die Ausgangsposition vor
einem Frontcrash und die 1E die
Blockierungsposition nach einem Frontcrash, bei dem durch Blockierung des
Sperrzahnrades 118 der Schlitten 110 entgegen der
Federkraft des Federelementes 128 in der Auslenkbewegung 123 ausgelenkt
wird. Durch den Rotationsdämpfer 116 ist
sichergestellt, dass bei einer abrupten crashbedingten Auslenkung
des lehnenseitigen Beschlages 102 das Sperrzahnrad 118 nicht mehr
folgen kann und somit die Auslenkbewegung 123 auslöst, bei
der die Zahnung des Sperrzahnrades 118 an ein erstes Blockierungselement 120 einen Anschlag
im Schlittenführungselement 108 anschlägt. Durch
diese Lösung
ist eine Blockierung des lehnenseitigen Beschlages sichergestellt.
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Im
umgekehrten Fall bei einem Heckcrash wirkt die Kraft auf ein Fahrzeug
von hinten und der lehnenseitige Beschlag 102 wird sich
entsprechend entgegen der Darstellung der 1D, 1E in
Uhrzeigerichtung bewegen, wodurch die gleiche Funktion des Schlittens 110 im
Schlittenführungselement 108 hervorgerufen
wird und eine Verlagerung des Schlittens 110 gegen die
Federkraft des Federelementes 128 erfolgt und eine Blockierung
am ersten Blockierungselement 120' einem im Schlittenführungselement 108 angeordneten
Anschlag 120' erfolgt.
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Somit
sind beide möglichen
Crashvarianten mit dem Rastbeschlag 100 gegen zu große Verstellwege
der Rückenlehne
im Crashfall sicherbar.
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Die
zweite Ausführungsvariante
ist in den 2A bis 2C dargestellt.
Die Lösung
basiert auf dem gleichen Erfindungsgedanken, wobei hier ein entriegelter
Fahrzeugsitz im entriegelten Zustand gegenüber einer Sitzschiene 204 durch
ein zweites Blockierungssystem gesichert werden soll.
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Die 2A, 2B, 2C zeigen
eine Verriegelungseinheit 200 an dem verschiebbaren Fahrzeugsitz 202.
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Zunächst zeigt 2C als
einzige Darstellung ein sitzseitiges Rastelement, welches durch
einen am Fahrzeugsitz 202 angeordneten Rasthebel aus der
Sitzschiene 204 ausklinkbar ist, so dass der Fahrzeugsitz 202 entriegelt
ist. Der Fahrzeugsitz ist schematisiert dargestellt und ist gegenüber der
Sitzschiene 204 in beide Richtungen 224 verlagerbar. Die
Sitzschiene weist eine in Richtung eines Schleppschlittens 210 und
eines zweiten Blockierungselementes (Klemmbacken) gerichtete Sitzschienenzahnflanke 206 auf.
Schleppschlitten 210 und zweites Blockierungselement 220 sind
in einer Schleppschlittenführung 208 geführt, wobei
in den 2A, 2B und 2C die
vordere Abschlusswand der Schleppschlittenführung 208 zur Draufsicht auf
den Schleppschlitten 210 und den Klemmbacken 220 nicht
dargestellt worden ist.
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Im
Schleppschlitten 210 ist wiederum ein Freilauf-/Sperrzahnrad 218 angeordnet,
welches jeweils mit mindestens einem Zahn mit der Sitzschiene 204 im
Eingriff steht. Das Freilauf-/Sperrzahnrad ist wiederum mit seiner
Welle in einem Rotationsdämpfer 216,
vorzugsweise einem Silikonelement, angeordnet, welches im Schleppschlitten 210 gelagert
ist.
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Gemäß der ersten
Ausführungsvariante
ermöglicht
das Silikonelement eine vorgebbare Einstellung der möglichen
Rotationsgeschwindigkeit des Freilauf-/Sperrzahnrades 218 im
Schleppschlitten 210.
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Für die möglichen
Auslenkbewegungen des Fahrzeugsitzes 202 im Heckcrash beziehungsweise im
Frontcrash stehen wiederum entsprechende Funktionen des Blockierungssystems
zur Verfügung.
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Anhand
der 2A, 2B, 2C wird zunächst beschrieben,
wie eine entgegen der Fahrtrichtung wirkende Kraft bei einem Frontcrash
wirkt. Die in die Blattebene hineinverlaufende Schwenkachse des
Klemmbackens 220 wird bei einem Frontcrash in eine Auslenkbewegung
nach links gedrängt,
da der Klemmbacken 220 auf seiner Achse mit dem Fahrzeugsitz 202 verbunden
ist, der sich im Frontcrash zunächst
in Fahrtrichtung bewegt.
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Eine
solche abrupte Lageveränderung
des Fahrzeugsitzes 202 kann jedoch das Freilauf-/Sperrzahnrad 218 aufgrund
des auf der Welle angeordneten Rotationsdämpfers 216 nicht mitmachen,
da die Rotationsgeschwindigkeit, die zur Bewegung des Zahnes in
der Sitzschiene 204 benötigt
wird, nicht realisierbar ist. Der Schleppschlitten 210 wird
somit in der Sitzschiene 204 blockiert, wodurch sich der Klemmbacken 220,
gehalten vom Schleppglied 230, vom Schleppschlitten 210 entfernt
und dabei eine Auslenkbewegung 220 entgegen der Uhrzeigerrichtung
vollführt.
Durch die Kontur des Klemmbackens 220 wird ein Spannpunkt 232 an
einer Anlagefläche 234 der
Sitzschiene 204 gebildet und der Fahrzeugsitz 202 ist
gegenüber
der Sitzschiene 204 blockiert.
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Bei
einem Heckcrash stellt folgende Funktion die Blockierung des Fahrzeugsitzes 202 gegenüber der
Sitzschiene 204 sicher. Gemäß 2A liegt der
Klemmbacken 220 in Ausgangsposition am Schleppschlitten 210 an.
Bei einem Heckcrash wirkt eine Kraft auf das Fahrzeug von hinten,
wobei der Fahrzeugsitz 202 entsprechend von links nach
recht gemäß der Auslenkbewegung 224 hervorgerufen wird.
Der Klemmbacken 220 befindet sich jedoch am Schleppschlitten 210 in
Anlage, der durch das rotationsgedämpfte Freilauf-/Sperrzahnrad 218,
welches mit seinem mindestens einen Zahn in der Sitzschiene 204 eingreift,
aufgrund der vorgebbaren Rotationsgeschwindigkeit des Silikonelementes 216 nicht
mitmacht.
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Eine
Auslenkung 220 des Zahnrades 218 im Schleppschlitten 210,
wie in 2A gezeigt, ist nicht möglich, so
dass der Klemmbacken 220, auf dessen in die Blattebene
hineinführende
Achse sich eine Verbindung zum Fahrzeugsitz 202 befindet,
in der Sitzschienenzahnflanke der Sitzschiene 204 blockiert
ist.
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Durch
diese Lösung
ist sowohl bei einem Heckcrash, als auch bei einem Frontcrash der
Fahrzeugsitz 202 im entriegelten Zustand gegenüber der Sitzschiene 204 umgehend
blockierbar, wodurch größere Verschiebebewegungen
des Fahrzeugsitzes 202 entlang der Fahrzeugsitzverschiebeachse 226 unabhängig vom
Ver- und Entriegelungssystem des Fahrzeugsitzes 202 vermieden
werden.
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- 100
- Rastbeschlag
- 102
- lehnenseitiger
Beschlag
- 104
- sitzteilseitiger
Beschlag
- 105
- sitzteilseitiges
Rastelement
- 106
- Zahnkranz
des lehnenseitigen Beschlages 102
- 108
- Schlittenführungselement
- 110
- Schlitten
- 112
- Schlitten
Lagerbolzen
- 114
- Schlittenführungsnut
- 116
- Rotationsdämpfer (Silikonelement)
- 118
- Freilauf-/Sperrzahnrad
- 120
- erstes
Blockierungselement (rechter Anschlag)
- 120'
- erstes
Blockierungselement (linker Anschlag)
- 122
- Auslenkbewegung
des Zahnrades 118 im Schlitten 110
- 123
- Auslenkbewegung
Schlitten 110
- 124
- Auslenkbewegung
lehnenseitiger Beschlag 102
- 126
- Rastbeschlagschwenkachse
- 128
- Federelement
- 200
- Verriegelungseinheit
verschiebbarer Fahrzeugsitz
- 202
- Fahrzeugsitz
- 204
- Sitzschiene
- 205
- fahrzeugsitzseitiges
Rastelement
- 206
- Sitzschienenzahnflanke
- 208
- Schleppschlittenführung
- 210
- Schleppschlitten
- 216
- Rotationsdämpfer (Silikonelement)
- 218
- Freilauf-/Sperrzahnrad
- 220
- zweites
Blockierungselement (Sperr- und Keilelement – Klemmbacken)
- 222
- Auslenkbewegung
des Zahnrades 218 im Schleppschlitten 210
- 223
- Auslenkbewegung
des Schleppschlittens 210
- 224
- Auslenkbewegung
Fahrzeugsitz 202
- 225
- Auslenkbewegung
des zweiten Blockierungselementes 220
- 226
- Fahrzeugsitzverschiebeachse
- 230
- Schleppglied
- 232
- Spannpunkt
- 234
- Anlagefläche
- v
- Geschwindigkeit/Rotationsgeschwindigkeit