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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Der
Einsatz von crashaktiven Kopfstützen
in Kraftfahrzeugen ist schon seit längerer Zeit bekannt. Diese
bewegen sich bei einem Heckcrash auf den Kopf eines Sitzinsassen
zu, um einer Überdehnung der
Halswirbelsäule
durch den sogenannten Peitschenschlag entgegenzuwirken.
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Dabei
sind grundsätzlich
zwei Systeme zu unterscheiden. Bei dem einen System ist in der Rückenlehne
ein Prallmittel, zum Beispiel in Form einer Platte oder Matte angeordnet,
das im normalen Fahrbetrieb durch eine starke Feder in seinem Ruhezustand
gehalten wird. Das Prallmittel ist durch einen Übertragungsmechanismus mit
der Kopfstütze
verbunden. Bei einem Heckcrash wird es durch die Trägheitskraft
des Körpers
eines Sitzinsassen mit großer Kraft
nach hinten verlagert, wodurch sich die Kopfstütze aus ihrer Gebrauchsposition
in eine nach vorn und meistens auch nach oben verlagerte Sicherheitsposition
bewegt. Dabei wird der gesamte Verlagerungsweg der Kopfstütze durch
die Bewegung des Prallmittels erzeugt. Beispiele für derartige,
crashaktive Kopfstützen
sind in
DE 10
2004 006 873 B3 ,
EP 0
627 340 B1 und
DE
101 13 091 A1 zu finden.
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Bei
dem anderen System steht die Kopfstütze bzw. eine diese haltende
Verlagerungseinrichtung unter der Vorspannung mindestens einer starken Druckfeder,
die dazu vorgesehen ist, die Kopfstütze bei einem Heckcrash aus
ihrer Gebrauchsposition in die Sicherheitsposition zu verlagern.
Im normalen Fahrbetrieb ist die mindestens eine Druckfeder arretiert,
so dass die Kopfstütze
eine stabile Gebrauchsposition einnimmt. Bei einem Heckcrash wird
diese Arretierung gelöst,
so dass die mindestens eine Druckfeder ihre Kraft entfalten kann
und die Kopfstütze
in ihre Sicherheitsposition katapultiert.
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Zur
Aufhebung der Arretierung sind aus dem Stand der Technik verschiedene
Lösungen
bekannt. So kann das Signal eines im Fahrzeug eingebauten Crash-Sensors
einen Aktuator aktivieren, zum Beispiel eine pyrotechnische Ladung
oder einen Elektromagneten, der dann die Entriegelung der Arretierung übernimmt.
Andererseits ist es auch bekannt, die bei einem Heckcrash auf den
Körper
eines Sitzinsassen wirkenden Trägheitskräfte zum
Lösen der
Arretierung zu nutzen. Dazu werden zum Beispiel die aus dem vorhergehend
erläuterten
System bekannten Prallmittel verwendet.
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Die
vorliegende Erfindung ist dem zuletzt erläuterten System zuzuordnen.
Ein Beispiel für
einen gattungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz
ist in der
DE 102 46
475 A1 zu finden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen weiteren gattungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz zur
Verfügung
zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kraftfahrzeugsitz
gelöst,
der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung werden also
die ohnehin erforderlichen Kulissenbolzen für die Arretierung der Gebrauchsposition
der Kopfstütze
herangezogen, die in ihrer Arretierstellung hinter einer in der
Kulisse vorgesehenen Nase gesperrt sind, so dass sie sich nicht
frei in der Kulisse bewegen können.
Zur Lösung
der Arretierung wird im Crashfall von dem verschwenkenden Prallmittel
ein Initialschub auf den mindestens einen Kulis senbolzen übertragen,
so dass dieser über
die Nase in der Kulisse hinweggleitet und dann durch die Kraft der Druckfeder
bis zum oberen Ende der Kulisse getrieben wird, wodurch sich die
Kopfstütze
entsprechend aus ihrer Gebrauchsposition in ihre Sicherheitsposition
nach vorn und oben verlagert. Eine bei gattungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzen
erforderliche zusätzliche
Verriegelungseinrichtung sowie Übertragungsmittel
von dem Prallmittel zur Verriegelungseinrichtung kommen bei der
vorliegenden Erfindung zum Wegfall.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In
der dazugehörigen
Zeichnung zeigt:
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1 einen
perspektivischen Blick von schräg
vorn auf die Tragstruktur einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes
mit in Gebrauchsposition befindlicher crashaktiver Kopfstütze,
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2 eine
Seitenansicht der Kopfstütze
in ihrer Gebrauchsposition mit den Funktionsteilen zu ihrer Aktivierung,
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3 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 2 im Halbschnitt,
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4 einen
Ausschnitt gemäß 3 in
einer demgegenüber
um 90° gedrehten
Ebene und im Vollschnitt,
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5 eine
Darstellung gemäß 1 beim Beginn
des Auslösens
der Kopfstütze,
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6 eine
dem Zustand nach 5 entsprechende Darstellung
gemäß 2,
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7 eine
Darstellung gemäß 1 bei
in ihrer Sicherheitsposition befindlicher crashaktiver Kopfstütze, und
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8 eine
dem Zustand nach 7 entsprechende Darstellung
gemäß 2.
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Der
in der Zeichnung gezeigte Rückenlehnenrahmen
weist zwei als Blechformteile ausgebildete Seitenschalen 1 auf,
an die einstückig über einen Querträger 3 miteinander
verbundene Seitenarme 2 eines U-förmigen Rohrträgers 4 angeschweißt sind. In
die Seitenschalen 1 ist eine Federmatte 5 eingehängt, die
der Unterstützung
einer nicht dargestellten Polsterung dient. Am oberen Querträger 3 des
Rückenlehnenrahmens
ist eine Verlagerungseinrichtung 6 vorgesehen, in der eine
Kopfstütze 7 über zwei
parallel zueinander angeordnete Haltestangen 8 höhenverstellbar
geführt
ist. Der Aufbau der Verlagerungseinrichtung 6 wird nachstehend
erläutert.
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Die
Verlagerungseinrichtung 6 weist zwei parallel zueinander
ausgerichtete, hohlzylindrische Federkammern 9 auf, die
durch zwei Verbindungsstege 10 gegeneinander ausgesteift
sind. Jede Federkammer 9 ist zwischen zwei an den Querträger 3 angeschweißte Kulissenbleche 11 und 12 in
Sitz-Längsrichtung
schwenkbeweglich gelagert. Dazu ragen am oberen Ende der Federkammern 9 Gelenkbolzen 13 seitlich
ab, die in entsprechenden Bohrungen der Kulissenbleche 11 und 12 geführt sind.
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In
jeder Federkammer 9 sitzt konzentrisch und axial in dieser
verschiebbar ein Kopfstützenträger 14.
Im Bereich des unteren Endes des Kopfstützenträgers 14 ragen zwei
Kulissenbolzen 15 seitlich ab, die jeweils ein sich axial
in der Wandung der Federkammer 9 erstreckendes Langloch 16 und
eine in den Kulissenblechen 12 bzw. 11 vorgesehene
Kulisse 17 durchragen. Die Kulissen 17 sind in
jedem Kulissenblech 11, 12 identisch ausge führt. Betrachtet man
die beiden Endpunkte der Kulissen 17, so haben diese, abgesehen
von ihrem kurvigen Verlauf, im Ergebnis einen Verlauf nach schräg hinten
und oben. In den Endbereichen der Kulissen 17 ist jeweils
eine Nase 18 bzw. 19 ausgebildet.
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Am
unteren Ende des Kopfstützenträgers 14 liegt
ein Ende einer Druckfeder 20 an, deren anderes Ende sich
am Boden 9.1 der Federkammer 9 abstützt. Der
Kopfstützenträger 14 steht
damit unter der Vorspannung der Druckfeder 20, d.h. ohne
weitere Vorkehrungen würde
der Kopfstützenträger 14 unter der
Wirkung der Druckfeder 20 teleskopisch aus der Federkammer 9 nach
oben geschossen werden. Die Kulissenbolzen 15 sind daher
bei in Gebrauchsstellung befindlicher Kopfstütze 7 gegen eine Bewegung bzw.
Verlagerung in den Kulissen 17 arretiert. Dazu ist die
untere Nase 18 vorgesehen. Wie aus der Darstellung gemäß den 2 und 3 hervorgeht,
liegen die Kulissenbolzen 15 in dieser Situation hinter der
Nase 18 der Kulissen 17 und werden durch die Druckfeder 20 in
dieser Position gehalten.
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In
dem Kopfstützenträger 14 sitzt
konzentrisch eine Kopfstützentülle 21,
die eine Nase 21.1 aufweist, mit der sie in einer Aussparung 14.1 des Kopfstützenträgers 14 verclipst
ist. Des weiteren liegt ein Bund 21.2 der Kopfstützentülle 21 von
oben auf dem oberen Ende des Kopfstützenträgers 14 auf, so dass
die Kopfstützentülle 21 axial
im Kopfstützenträger 14 festgelegt
ist. Die Kopfstützentülle 21 nimmt eine
Tragstange 8 der Kopfstütze 7 auf.
Zur Höhenverstellung
der Kopfstütze 7 sind
in der Haltestange 8 drei Raststufen 22 vorgesehen,
die mit einem in einem Kopf 21.3 der Kopfstützentülle 21 quer
verschiebbaren Druckknopf 23 zusammenwirken. Die Verrastung
der Kopfstütze 7 wird
durch Eindrücken des
Druckknopfes 23 gelöst
und nach dessen Loslassen wieder hergestellt. Die Unterseite 21.4 des
Kopfes 21.3 liegt bei mit einer Polsterung komplettierter Rückenlehne
auf der Lehnen-Oberseite
auf.
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In
der Rückenlehne
ist hinter der Federmatte 5 ein U-förmiger Prallbügel 24 angeordnet,
der am oberen Ende seiner beiden Arme 24.1 drehgelenkig jeweils
an eine der Federkammern 9 angeschlagen ist. Dazu ragt
vom unteren Ende jeder Federkammer 9 ein Gelenkbolzen 25 seitlich
nach außen
ab, der eine entsprechende Bohrung in den Armen 24.1 des Prallbügels 24 durchsetzt.
Der Prallbügel 24 ist über die
Gelenkbolzen 25 hinaus nach oben verlängert und besitzt an diesen
Enden jeweils eine schräge
Anlagefläche 24.2,
die bei in Gebrauchsstellung befindlicher Kopfstütze 7 an einer eben
so schrägen
Anlagefläche 12.1 der
Kulissenbleche 12 anliegt (2). Um Klappergeräusche im
normalen Fahrberieb zu vermeiden, kann der Prallbügel 24 mit
seinen Anlageflächen 24.2 leicht
auf die Anlageflächen 12.1 der Kulissenbleche 12 vorgespannt
sein.
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Die
Druckkraft der beiden Druckfedern 20 ist so gewählt, dass
die Kulissenbolzen 15 im normalen Fahrbetrieb sicher hinter
den Nasen 18 der Kulissen 17 gehalten werden.
Die Kopfstütze 7 ist
damit im normalen Fahrbetrieb, abgesehen von ihrer Höhenverstellbarkeit,
gewissermaßen
starr am Querträger 3 des
Rohrrahmens 4 gelagert. Im Falle eines Heckcrashs prallt
der Oberkörper
eines Sitzinsassen mit großer
Kraft auf den Prallbügel 24,
so dass dieser im Gegen-Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch üben seine
Anlageflächen 24.2 Druck
auf die Anlageflächen 12.1 der
Kulissenbleche 12 aus. Da die Kulissenbleche 12 starr
mit dem Querträger 3 verbunden sind,
sind ihre Anlageflächen 12.1 ortsfest.
Durch das Verschwenken des Prallbügels 24 werden daher
die Federkammern 9 um die Gelenkbolzen 13 ebenfalls in
Gegen-Uhrzeigerrichtung verschwenkt, wodurch die Kulissenbolzen 15 gegen
die Nasen 18 gedrückt werden.
Aufgrund der großen,
auf den Prallbügel 24 wirkenden
Aufprallkräfte
sind die dabei auf die Kulissenbolzen 15 wirkenden Druckkräfte so groß, dass sie
die Druckfedern 20 etwas zusammendrücken und dadurch von den Nasen 18 freikommen.
Der Prallbügel 24 verleiht
den Federkammern 9 und damit den Kulissenbolzen 15 gewissermaßen einen
Initialschub, der die Arretierung der Kopfstütze 7 in ihrer Gebrauchsposition
löst. Nach
dem Überwinden
der Nasen 18 durch die Kulissenbolzen 15 können sich die
Druckfedern 20 frei entspannen, so dass die Kopfstützenträger 14 in
den Kulissen 17 und axial geführt in den Federkammern 9 nach
oben geschossen werden. Aufgrund des Verlaufs der Kulissen 17 und ihrer
Anordnung relativ zu den Gelenkbolzen 13 der Federkammern 9 wird
die Kopfstütze 7 durch
diese Bewegung der Verlagerungseinrichtung 6 nach vorn und
oben in die Sicherheitsposition verlagert, wie aus den 7 und 8 hervorgeht.
In dieser Sicherheitsposition der Kopfstütze 7 liegen die Kulissenbolzen 15 am
oberen Ende der Kulissen 17 und hinter den Nasen 19 unter
der Vorspannung der Druckfedern 20 an. Die Nasen 19 verhindern,
dass die Kopfstütze 7 bei
einem Kopfaufprall nach unten ausweichen kann, d.h., die Sicherheitsposition
der Kopfstütze 7 ist
ebenfalls arretiert.
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Die Überführung der
Kopfstütze 7 aus
ihrer Gebrauchsposition in ihre Sicherheitsposition erfolgt, abgesehen
von dem Initialschub, völlig
unabhängig von
den auf den Prallbügel 24 wirkenden
Kräften.
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Nach
dem Auslösen
der Kopfstütze 7 im Crashfall
kann diese zerstörungsfrei
in ihre Gebrauchsposition zurückgeführt werden,
indem die Kopfstützenträger 14 über die
Kopfstütze 7 mit
den Kulissenbolzen 15 in den Kulissen 17 gegen
die Kraft der Druckfedern 20 in den Federkammern 9 nach
unten gedrückt
werden.