DE102016100461A1

DE102016100461A1 - Trägheitsverriegelungssystem für einen sitzmechanismus

Info

Publication number: DE102016100461A1
Application number: DE102016100461.8A
Authority: DE
Inventors: Richard Li; Joseph Michael Kish
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: BR102016001222A2; RU2693562C2; MX2016000756A; CN105799565A; MX368923B; US20160207487A1; DE102016100461B4; CN105799565B; RU2016101334A; RU2016101334A3; US9376078B1; TR201517008A2

Abstract

Ein Trägheitsverriegelungssystem für einen Sitz eines Fahrzeugs beinhaltet ein Basiselement, das an einer Sitzstruktur fixiert ist, und eine doppel-D-förmige Welle, die mit einer Nocke rotiert, um das Einstellen der Rückenlehne zu gestatten. Ein bewegbarer Trägheitsverriegelungsbügel weist eine Öffnung mit einem kreisförmigen Abschnitt und einem Schlitzabschnitt auf. Die doppel-D-förmige Welle ist in der Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels angeordnet und beinhaltet ebene, sich gegenüberliegende Flächen, die eine Rotation der doppel-D-förmigen Welle relativ zu dem Trägheitsverriegelungsbügel verhindern, wenn die doppel-D-förmige Welle in dem Schlitzabschnitt der Öffnung angeordnet ist. Beschleunigung bewirkt, dass der Trägheitsverriegelungsbügel nach vorne gleitet, so dass die doppel-D-förmige Welle in dem länglichen Schlitzabschnitt angeordnet ist, um eine Rotation der doppel-D-förmigen Welle zu verhindern und eine Entriegelung des Rückenlehnenmechanismus zu verhindern.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Trägheitsverriegelungsanordnung für einen Rückenlehnenmechanismus. Insbesondere beziehen sich beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung auf ein Trägheitsverriegelungssystem zum Verhindern, dass eine Rückenlehne als Ergebnis einer Kollision aus ihrer Arbeitsposition entriegelt wird.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Fahrzeugsitzanordnungen umfassen in der Regel eine Rückenlehne zum Abstützen des Rückens eines Passagiers in einer aufrechten Sitzposition und verschiedenen zurückgelehnten Positionen. Ähnlich wie andere Teile einer Fahrzeugsitzanordnung sind Rückenlehnen im Allgemeinen dazu konzipiert, einen Passagier bei einer Beschleunigung, einem Richtungswechsel und einer Kollision des Fahrzeugs in der aufrechten Sitzposition abzustützen. Bekannte Mechanismen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Gemäß einem Aspekt der offenbarten beispielhaften Ausführungsformen wird ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Rückenlehne eines Rückenlehnenmechanismus bereitgestellt. Das Trägheitsverriegelungssystem beinhaltet ein Basiselement, das ausgelegt ist, mit einem Rückenlehnenmechanismus verbunden zu sein, und eine doppel-D-förmigen Welle die ausgelegt ist, an dem Rückenlehnenmechanismus angebracht zu sein. Ein Trägheitsverriegelungsbügel mit einer kreisförmigen Öffnung ist an dem Rückenlehnenmechanismus angebracht, wobei die doppel-D-förmige Welle durch die kreisförmige Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels ragt. Ein erster länglicher Schlitz erstreckt sich von einer Seite der kreisförmigen Öffnung und ein zweiter länglicher Schlitz ist in dem Trägheitsverriegelungsbügel bereitgestellt. Der zweite längliche Schlitz grenzt an die kreisförmige Öffnung und den ersten länglichen Schlitz an, und ein Stift ist mit dem Basiselement verbunden und ragt aus dem zweiten länglichen Schlitz hervor. Eine Feder ist mit dem Trägheitsverriegelungsbügel an einer Stelle nahe einer Kante des Trägheitsverriegelungsbügels verbunden, wobei sich der erste längliche Schlitz zwischen der Feder und dem zweiten länglichen Schlitz befindet; und wobei als Ergebnis einer frontalen Fahrzeugkollision der Trägheitsverriegelungsbügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung gleitet und die doppel-D-förmige Welle in dem ersten länglichen Schlitz verriegelt wird, um zu verhindern, dass der Sitzmechanismus die Rückenlehne als Ergebnis einer Fahrzeugkollision entriegelt.
Eine andere beispielhafte Ausführungsform stellt einen Rückenlehnenmechanismus mit einem Trägheitsverriegelungssystem bereit, das verhindert, dass eine Fahrzeugrückenlehne während einer Kollision aus einer Arbeitsposition entriegelt wird. Das Trägheitsverriegelungssystem des Rückenlehnenmechanismus beinhaltet ein Basiselement, das ausgelegt ist, mit dem Rückenlehnenmechanismus verbunden zu werden, und eine doppel-D-förmige Welle, die ausgelegt ist, an dem Rückenlehnenmechanismus angebracht zu werden. Ein Trägheitsverriegelungsbügel mit einer kreisförmigen Öffnung wird bereitgestellt, wobei die doppel-D-förmige Welle durch die kreisförmige Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels ragt. Ein erster länglicher Schlitz erstreckt sich von einer Seite der kreisförmigen Öffnung und ein zweiter länglicher Schlitz ist ebenfalls in dem Trägheitsverriegelungsbügel bereitgestellt, wobei der zweite längliche Schlitz an die kreisförmige Öffnung angrenzt. Ein Stift ist mit dem Basiselement verbunden und ragt aus dem zweiten länglichen Schlitz heraus; eine Feder ist mit dem Trägheitsverriegelungsbügel an einer Kante des Trägheitsverriegelungsbügels verbunden, wobei sich der erste längliche Schlitz zwischen der Feder und dem zweiten länglichen Schlitz befindet, wobei als Ergebnis einer frontalen Kollision der Trägheitsverriegelungsbügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung gleitet und die doppel-D-förmige Welle in dem ersten länglichen Schlitz verriegelt wird, um zu verhindern, dass der Rückenlehnenmechanismus die Rückenlehne des Fahrzeugs aus ihrer Arbeitsposition entriegelt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der beispielhaften Ausführungsformen wird ein Trägheitsverriegelungssystem bereitgestellt. Das Trägheitsverriegelungssystem beinhaltet ein Basiselement und eine doppel-D-förmige Welle, die ausgelegt ist, an dem Basiselement angebracht zu werden. Ein Trägheitsverriegelungsbügel mit einer kreisförmigen Öffnung wird bereitgestellt, wobei die doppel-D-förmige Welle durch die kreisförmige Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels ragt. Ein erster länglicher Schlitz erstreckt sich von einer Seite der kreisförmigen Öffnung und ein zweiter länglicher Schlitz ist in dem Trägheitsverriegelungsbügel bereitgestellt, so dass der zweite längliche Schlitz an den ersten länglichen Schlitz und die kreisförmige Öffnung angrenzt. Ein Stift ist mit dem Basiselement verbunden und ragt aus dem zweiten länglichen Schlitz heraus und eine Feder ist mit dem Trägheitsverriegelungsbügel nahe einer Kante des Trägheitsverriegelungsbügels verbunden, so dass sich der erste längliche Schlitz zwischen der Feder und dem zweiten länglichen Schlitz befindet, wobei bei einer frontalen Kollision der Trägheitsverriegelungsbügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung gleitet und die doppel-D-förmige Welle in dem ersten länglichen Schlitz verriegelt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen ist:
1 eine Seitenansicht einer Fahrzeugsitzanordnung mit einem Trägheitsverriegelungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung einer beispielhaften Ausführungsform, wenn sich das System in normalem Betrieb befindet;
3 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der 2, wenn das System eine Beschleunigung erfährt;
4 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
5 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung gemäß noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
6 ein Diagramm, das die Zeitdauer darstellt, die nötig ist, bis ein Trägheitsverriegelungsbügel verriegelt wird, basierend auf Fahrzeugimpuls und Bewegung eines Trägheitsverriegelungsbügels;
7 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der 4, wenn sich das System im normalen Gebrauch befindet;
8 ein Trägheitsverriegelungssystem für eine Fahrzeugsitzanordnung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der 7, wenn das System eine Beschleunigung erfährt; und
9 eine perspektivische Ansicht des Trägheitsverriegelungssystems der 8.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung sollen sich die Ausdrücke „obere/r/s“, „untere/r/s“, „rechte/r/s“, „linke/r/s“, „hintere/r/s“, „vordere/r/s“, „vertikale/r/s“, „horizontale/r/s“ und daraus abgeleitete Begriffe auf die Offenbarung, wie sie in 1 ausgerichtet ist, beziehen. Es versteht sich jedoch, dass die Offenbarung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, einfach um beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hier offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.
In diesem Dokument werden Verhältniswörter, wie beispielsweise erste/r/s und zweite/r/s, oben und unten und dergleichen ausschließlich zur Unterscheidung eines Objekts oder einer Aktion von einem anderen Objekt oder einer Aktion verwendet, ohne dass notwendigerweise tatsächlich ein derartiges Verhältnis oder eine derartige Reihenfolge zwischen derartigen Objekten und Aktionen erforderlich oder impliziert ist. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“ und irgendeine Variation davon sind als nicht ausschließend zu verstehen, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Einrichtung, die aufgeführte Elemente umfassen, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder die für derartige Prozesse, Verfahren, Gegenstände oder Einrichtungen inhärent sind. Ein Element, dem „umfasst ... ein/e/en“ folgt, schließt ohne weitere Einschränkungen nicht das Vorhandensein von zusätzlichen, identischen Elementen in dem Prozess, dem Verfahren, dem Gegenstand oder der Einrichtung, der, das bzw. die das Element umfasst, aus. Weiterhin werden die Begriffe „Aufprall“ und „Kollision“ manchmal austauschbar verwendet.
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem Rückenlehnenmechanismus und einem Trägheitsverriegelungssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 1 stellt ein Trägheitsverriegelungssystem 100, einen Rückenlehnenmechanismus 200, einen Fahrzeugsitz 300 sowie eine Rückenlehne 400 dar. Der Rückenlehnenmechanismus 200 gestattet das Einstellen der Winkelposition der Fahrzeugrückenlehne 400 relativ zum Sitz 300 durch einen Fahrzeuginsassen. Der Rückenlehnenmechanismus 200 kann durch einen Benutzer durch Drehen einer Welle 195 (2) entriegelt werden, um das Einstellen der Winkelposition der Rückenlehne 400 zu erlauben. Wenn der Rückenlehnenmechanismus 200 eingerastet ist, wird die Fahrzeugrückenlehne 400 dadurch in einer ausgewählten Winkelposition gehalten. Wie weiter unten im Detail beschrieben, ist das Trägheitsverriegelungssystem bzw. der Mechanismus 100 dazu ausgelegt, die Rückenlehne 400 während einer frontalen oder Heckkollision in einer ausgewählten Position zu halten.
2 stellt den Betrieb des Trägheitsverriegelungssystems 100 dar, wenn es keine signifikante Beschleunigung nach vorne oder hinten erfährt. Ein Basiselement 196 ist starr an der Sitzstruktur 196A gesichert (1). Wenn der Rückenlehnenmechanismus zur Einstellung der Winkelposition der Rückenlehne 400 entriegelt wird, rotiert die Rückenlehnenstruktur 400A relativ zum Basiselement 196 um eine allgemein horizontale Achse, die durch eine auf der Sitzstruktur 196A positionierte Welle 195 definiert ist. Der Rückenlehnenmechanismus 200 beinhaltet eine Nocke (nicht gezeigt), die mit der Welle 195 verbunden ist, und ein Entriegelungshebel (nicht gezeigt) ist mit der Welle 195 verbunden. Die Rotation des Entriegelungshebels bewirkt, dass die Nocke rotiert und ein Paar Klinkenelemente (nicht gezeigt) des Rückenlehnenmechanismus 200 entriegelt, um die Winkeleinstellung der Position der Rückenlehne 400 zu erlauben. Eine Rotation der Welle 195 entriegelt somit den Rückenlehnenmechanismus 200. Es versteht sich, dass der Rückenlehnenmechanismus 200 verschiedene Arten bekannter Rückenlehnenmechanismen mit einer rotierenden Entriegelungswelle 195 umfassen kann.
Das Trägheitsverriegelungssystem 100 beinhaltet einen Trägheitsverriegelungsbügel 170, der bewegbar mit dem Basiselement 196 für eine Längsbewegung, wie durch Pfeil „A“ gezeigt, verbunden ist. Das Trägheitsverriegelungssystem 100 beinhaltet weiterhin einen Federbügel 110, der an dem Basiselement 196 oder der Sitzstruktur 196A fixiert ist. Der Federbügel 110 beinhaltet ein Loch 120, das ein Ende 130 einer Feder 140 aufnimmt. Ein anderes Ende 160 der Feder 140, das sich an einem dem Federende 130 entgegengesetzten Ende der Feder 140 befindet, ist innerhalb eines Lochs 150 des Trägheitsverriegelungsbügels 170 angebracht, um dadurch den Trägheitsverriegelungsbügel in eine nach hinten gerichtete Richtung vorzuspannen. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der Trägheitsverriegelungsbügel 170 allgemein als ein Rechteck dargestellt, dies ist jedoch nur beispielhaft, und der Bügel kann in vielen anderen Formen ausgelegt sein, wie dies von einem Fachmann verstanden werden würde. Wie dargestellt, beinhaltet eine schlüssellochförmige Öffnung 190A im Trägheitsverriegelungsbügel 170 einen kreisförmigen Öffnungsabschnitt 190 und einen ersten länglichen Schlitzabschnitt 180 mit voneinander beabstandeten linearen Kanten 180A und 180B. Die kreisförmige Öffnung 190 kann sich in einem mittleren Bereich des Trägheitsverriegelungsbügels 170 befinden. Die Welle 195 verfügt über eine nicht kreisförmige Querschnittsform und beinhaltet an gegenüberliegenden Seiten davon ebene Flächen 195A und 195B, so dass die Welle 195 im Querschnitt „Doppel-D“-förmig ist. Wie unten im Detail beschrieben, rotiert die Welle 195 frei relativ zu dem Trägheitsverriegelungsbügel 170, wenn die Welle 195 in der kreisförmigen Öffnung 190 angeordnet ist, um ein Entriegeln des Rückenlehnenmechanismus 200 zu erlauben, während jedoch die linearen Kanten 180A und 180B des Schlitzabschnitts 180 die ebenen Flächen 195A und 195B der Welle 195 in Eingriff nehmen und eine Rotation der Welle 195 verhindern, wenn die Welle 195 in dem Schlitzabschnitt 180 der Öffnung 190A angeordnet ist, um so ein Entriegeln des Rückenlehnenmechanismus 200 zu verhindern.
Wie in 2 gezeigt, richtet die Feder 140 den Trägheitsverriegelungsbügel 170 in die in 2 gezeigte Ruheposition aus, wenn der Bügel 170 keiner signifikanten Beschleunigung ausgesetzt ist. Während eines normalen Betriebs kann die doppel-D-förmige Welle 195 während einer Einstellung der Rückenlehne 400 durch den Rückenlehnenmechanismus 200 in der kreisförmigen Öffnung 190 des Trägheitsverriegelungsbügels 170 rotieren. Angrenzend an die kreisförmige Öffnung 190 und den ersten länglichen Schlitz 180 ist ein zweiter länglicher Schlitz 191. Ein Stift 192 ragt von der Basis 196 nach außen in den zweiten länglichen Schlitz 191. Der Stift 192 ist an dem Basiselement 196 gesichert. Zusätzlich ist das Basiselement 196 mit einem ersten Verbindungselement 210 und einem zweiten Verbindungselement 220 an dem Rückenlehnenmechanismus 200 befestigt.
3 zeigt eine verriegelte Position des Trägheitsverriegelungsbügels 170 der 2. Wenn der Trägheitsverriegelungsbügel 170 einer signifikanten Beschleunigung ausgesetzt ist, ist der Trägheitsverriegelungsbügel 170 in der verriegelten Position der 3 angeordnet. In dieser beispielhaften Ausführungsform bewegt sich der Trägheitsverriegelungsbügel 170 als Reaktion auf einen Frontalaufprall in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung aus der Ruheposition der 2 in die verriegelte Position der 3. Wie in 3 gezeigt, gleitet die doppel-D-förmige Welle 195 in den ersten länglichen Schlitz 180 aufgrund einer Vorwärtsbewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170. Die Feder 140 ist gedehnt, während sich der Trägheitsverriegelungsbügel 170 in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung bewegt, so dass die Feder 140 den Trägheitsverriegelungsbügel 170 aus der verriegelten Position in die Ruheposition beaufschlagt. Wie unten im Detail beschrieben, können die Steifigkeit der Feder 140, die Vorlastspannung der Feder 140 und die Masse des Trägheitsverriegelungsbügels 170 ausgewählt werden, um eine für eine bestimmte Anwendung erforderliche dynamische Reaktion bzw. Verhaltensweise bereitzustellen.
Wenn sich der Trägheitsverriegelungsbügel 170 in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung bewegt, bewegt sich der zweite längliche Schlitz 191 ebenfalls nach vorne und der Stift 192 wird in eine Stellung nahe der oder an der linken Seite des zweiten länglichen Schlitzes 191 verschoben. Da sich die doppel-D-förmige Welle 195 nun in dem ersten länglichen Schlitz 180 befindet, ist die doppel-D-förmige Welle 195 rotatorisch verriegelt und kann nicht relativ zur Trägheitsverriegelungsbügel 170 rotieren. Der Stift 192 verhindert eine Rotation des Trägheitsverriegelungsbügels 170 relativ zu dem Basiselement 196 derart, dass die doppel-D-förmige Welle 195 nicht rotieren kann, wenn sich der Trägheitsverriegelungsbügel 170 in der Position von 3 befindet. Wenn eine Trägheitskraft in einer Art aufgebracht wird, die dazu tendiert die doppel-D-förmige Welle 195 zu rotieren, wird das Rotieren der doppel-D-förmigen Welle 195 und somit eine Bewegung der Rückenlehne 400 verhindert. Wie in 3 gezeigt und unten unter Bezugnahme auf 6 im Detail beschrieben, kann der Trägheitsverriegelungsmechanismus 100 dazu ausgelegt sein, dass der erste längliche Schlitz 180 des Trägheitsverriegelungsbügels 170 eine Rotation der doppel-D-förmigen Welle 195 etwa 27 ms nach der Zeit des Aufpralls (d. h. der Zeit, in welcher der Trägheitsverriegelungsbügel 170 erstmalig Trägheitskräften ausgesetzt ist) aufgrund einer Bewegung des Trägheitsverriegelungsteils 170 von etwa 10 mm in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung verriegelt, wenn er einer Beschleunigung von 13 g ausgesetzt ist.
4 stellt eine andere beispielhafte Ausführungsform mit einem Trägheitsverriegelungsbügel 170A dar, der einen dritten länglichen Schlitz 191A aufweist. Der Schlitz 191A weist eine im Wesentlichen selbe Größe und Form auf wie der zweite längliche Schlitz 191, wobei sich der Schlitz 191A jedoch an einer dem zweiten länglichen Schlitz 191 gegenüberliegenden Seite des Trägheitsverriegelungsbügels 170A befindet. Der dritte längliche Schlitz 191A befindet sich zwischen dem Loch 150, welches die Feder 140 hält, und dem ersten länglichen Schlitz 180. Die Stifte 193A weisen eine andere Struktur als die Stifte 192 der 2 und 3 in einer Art auf, dass die Stifte 193 bzw. 193A größere Kopfabschnitte 194 bzw. 194A als der Stift 192 aufweisen. In der beispielhaften Ausführungsform von 4 stellen der zusätzliche längliche Schlitz 191A und der Stift 193A dem Trägheitsverriegelungsbügel 170 verbesserte Stabilität bereit.
5 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein Trägheitsverriegelungsbügel 170B dazu ausgelegt, eine Bewegung der Rückenlehne 400 aus ihrer Arbeitsposition zu verhindern, wenn der Trägheitsverriegelungsbügel 170B einer Beschleunigung sowohl nach vorne als auch nach hinten ausgesetzt ist. Beschleunigungen nach vorne und hinten können ein Ergebnis von Fahrzeugfront- und Fahrzeugheckaufprallen sein. In 5 beinhaltet eine Öffnung 190B einen kreisförmigen mittleren Abschnitt 190, einen ersten Schlitzabschnitt 180 und einen zweiten Schlitzabschnitt 180C, der sich von der kreisförmigen Öffnung 190 in einer dem ersten länglichen Schlitz 180 entgegengesetzten Richtung erstreckt. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann sich der Bügel 170B sowohl in eine im Fahrzeug nach vorn gerichtete Richtung als auch in im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung bewegen, abhängig davon, ob die Fahrzeugkollision eine Frontal- oder Heckkollision ist. Die Bewegung des Bügels 170B in eine erste Richtung (z. B. nach vorne) bewirkt, dass die doppel-D-förmige Welle 195 in dem ersten Schlitzabschnitt 180 angeordnet wird, und eine Bewegung des Bügels 170B in eine zweite Richtung (beispielsweise nach hinten) bewirkt, dass die doppel-D-förmige Welle 195 in dem zweiten Schlitzabschnitt 180C angeordnet wird. Eine Feder 140A ist angrenzend an den Schlitz 191 mit dem Trägheitsverriegelungsbügel 170B verbunden. Die Feder 140A kann im Wesentlichen dieselbe wie Feder 140 der 2–4 sein, und ein Ende 130A der Feder 140A kann mit einem fixierten Bügel (nicht gezeigt) verbunden sein, der ähnlich dem Bügel 110 (2) ist, um dadurch die Feder 140A mit dem Basiselement 196 oder der Sitzstruktur 196A zu verbinden. Die Federn 140 und 140A sind dazu ausgelegt, Kräfte zu generieren, die in entgegengesetzten Richtungen auf den Bügel 170B wirken. Die Federn 140 und 140A können derart vorbelastet (gedehnt) sein, dass der Bügel 170B in Richtung der Position der 5 ausgerichtet wird, wobei die doppel-D-förmige Welle 195 in einem kreisförmigen mittleren Abschnitt 190 der Öffnung 190B angeordnet ist. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann sich der Bügel 170B daher entweder in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung als Reaktion auf einen Frontalaufprall bewegen, so dass die doppel-D-förmige Welle 195 verriegelt ist und eine Rotation durch den ersten länglichen Schlitzabschnitt 180 verhindert wird. Der Bügel 170B kann sich ebenfalls in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung als Reaktion auf eine Heckkollision derart bewegen, dass die doppel-D-förmige Welle 195 durch den zweiten länglichen Schlitzabschnitt 180C verriegelt ist.
6 zeigt ein Diagramm bezogen auf die erforderliche Zeit, die benötigt wird, um einen Trägheitsverriegelungsbügel 170 zu verriegeln. Wie in dem Diagramm der 6 gezeigt, stellt die linke vertikale Achse des Diagramms den Fahrzeugimpuls in g dar. Die rechte vertikale Achse des Diagramms stellt die Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170 in mm dar. Die horizontale Achse im unteren Bereich des Diagramms stellt die Zeit im ms dar. Zwei gekrümmte Linien, bezeichnet mit (1) bzw. (2), sind im Diagramm gezeigt. Die vertikale Linie in der Mitte des Diagramms stellt den Zeitpunkt der Verriegelung des Trägheitsverriegelungsbügels 170 dar. Wie durch Linie (1) gezeigt, beträgt der Fahrzeugimpuls bei 27 ms 13 g, wenn das Fahrzeug während einer Kollision langsamer wird. Wie durch Linie (2) im Diagramm gezeigt, welche die Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170 bei 27 ms darstellt, ist zu diesem Zeitpunkt der Trägheitsverriegelungsbügel 170 verriegelt. Dies findet bei einer Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170 von 10 mm statt. Daher ist die Bewegung von 10 mm des Trägheitsverriegelungsbügels 170 bei 27 ms und 13 g ausreichend, um den Trägheitsverriegelungsbügel 170 aus der Position der 2 in die Position der 3 zu bewegen, was ausreichend ist, um den Trägheitsverriegelungsbügel 170 zu verriegeln, damit eine Bewegung der Fahrzeugrückenlehne aus ihrer Betriebsposition verhindert wird. 6 stellt eine Reaktion einer möglichen Konfiguration eines Trägheitsverriegelungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der Trägheitsverriegelungsmechanismus der vorliegenden Erfindung kann dazu ausgelegt sein, für eine bestimmte Anwendung wie erforderlich zu reagieren. Beispielsweise können die Masse der Bügel 170, 170A und/oder 170B und/oder die Steifigkeit der Federn 140 und/oder 140A erhöht oder verringert werden, um die Reaktion des Trägheitsverriegelungsmechanismus zu verändern. Das Trägheitsverriegelungssystem 100 ist typischerweise dazu ausgelegt, dass sich ein Bügel in Bereichen von etwa 5–100 mm in 5–45 ms verschiebt, wobei die g-Kräfte typischerweise etwa 5–20 g betragen.
7 stellt ein Trägheitsverriegelungssystem 100 dar, das einen Trägheitsverriegelungsbügel 170A beinhaltet, der im Wesentlichen identisch mit dem Bügel 170A der 4 ist, jedoch Stifte 192A und 192B beinhaltet, die im Wesentlichen mit dem Stift 192 der 2 und 3 identisch sind. In dieser beispielhaften Ausführungsform mit einem zusätzlichen länglichen Schlitz 191A und einem zusätzlichen Stift 192A wird dem Trägheitsverriegelungsbügel 170A eine erhöhte Stabilität bereitgestellt. Insbesondere tragen die Stifte 192A und 192B den Bügel 170A gleitbar auf gegenüberliegenden Seiten der doppel-D-förmigen Welle 195 derart, dass die doppel-D-förmige Welle 195 nicht mit den Kanten der Öffnung 190 in Eingriff sein und den Bügel 170A tragen muss, wenn sich der Bügel 170A in der in 7 gezeigten Position befindet. 7 stellt eine normale Betriebsbedingung dar, in der die doppel-D-förmige Welle 195 in der kreisförmigen Öffnung 190 rotieren kann.
8 stellt den Betrieb des Trägheitsverriegelungsbügels 170A der 7 dar, wenn der Bügel 170A eine Beschleunigung erfährt. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Feder 140 gedehnt, der Trägheitsverriegelungsbügel 170A hat sich nach rechts in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung bewegt und die Stifte 192A und 192B sind aufgrund der Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170A in der Nähe der linken Seite der länglichen Schlitze 191 und 191A positioniert. In dieser beispielhaften Ausführungsform führt die Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels 170A nach rechts dazu, dass die doppel-D-förmige Welle 195 in dem ersten länglichen Schlitz 180 positioniert ist. Die ebenen Flächen 195A und 195B der doppel-D-förmigen Welle 195 greifen in die Kanten 180A und 180B des Schlitzes 180 ein, um so eine Rotation der doppel-D-förmigen Welle 195 relativ zum Bügel 170A zu verhindern, wobei die Stifte 192A bzw. 192B in die Schlitze 191A bzw. 191 eingreifen, um eine Rotation des Bügels 170A zu verhindern. Die Stifte 192A und 192B sind am Basiselement 196 fixiert. Da die doppel-D-förmige Welle 195 an der Rückenlehne 400 fixiert ist, kann die Rückenlehne 400 nicht rotieren, wenn sich der Bügel 170A in der Position von 8 befindet.
9 ist eine perspektivische Ansicht des Trägheitsverriegelungssystems 100 von 7 während des normalen Betriebs. Wie bereits in Verbindung mit 7 beschrieben, stellen der zusätzliche Schlitz 191A und der zusätzliche Stift 192A dem Trägheitsverriegelungssystem 100 zusätzliche Stabilität bereit. Der Lehnenmechanismus 200 kann eine Torsionsfeder beinhalten, welche die Rückenlehne 400 in eine aufrechte Position oder eine Position nach vorne ausrichtet. Der Bügel 110 kann eine Erweiterung des Basiselements 196 umfassen, so dass der Bügel 110 und das Basiselement 196 eine integrale, einstückige Konstruktion aufweisen. Das Basiselement 196, die Sitzstruktur 196A, die Lehnenstruktur 400A, der Bügel 170 und die Welle 196 können Stahl oder ein anderes geeignetes Material umfassen.
Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass die Konstruktion der beschriebenen Offenbarung und anderer Komponenten nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist. Andere Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Offenbarung können aus den verschiedensten Materialien gebildet werden, es sei denn, es wird hier Gegenteiliges beschrieben.
Für Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ (in all seinen Formen, koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) allgemein die direkte oder indirekte Miteinanderverbindung von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Solch eine Verbindung kann stationärer Art oder beweglicher Art sein. Solch eine Verbindung kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und irgendwelchen zusätzlichen Zwischengliedern erreicht werden, die integral als ein einziger einstückiger Körper miteinander oder mit den beiden Komponenten ausgebildet sind. Solch eine Verbindung kann dauerhafter Art oder entfernbarer oder lösbarer Art sein, wenn nicht anders angegeben.
Es ist auch wichtig anzumerken, dass die Konstruktion und die Anordnung der Elemente der Offenbarung, wie sie aus den Ausführungsbeispielen hervorgehen, nur beispielhaft sind. In der vorliegenden Offenbarung wurden zwar nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Neuerungen ausführlich beschrieben, aber Fachleute, die diese Offenbarung lesen, sind sich ohne Weiteres der Tatsache bewusst, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Bezug auf Größe, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des dargelegten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als integral ausgebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder Elemente, die nach der Darstellung aus mehreren Teilen bestehen, können integral ausgebildet sein, die Funktion der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig verschieden sein, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder anderer Elemente des Systems können verschieden sein, die Art oder Anzahl von zwischen den Elementen bereitgestellten Einstellpositionen kann verschieden sein. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus einem beliebigen einer großen Vielzahl von Materialien, die für ausreichende Stärke oder Haltbarkeit sorgen, und in beliebigen einer großen Vielzahl von Farben, Strukturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikationen im Schutzbereich der vorliegenden Innovationen enthalten sein. Andere Substituierungen, Modifizierungen, Änderungen und Auslassungen können an der Ausgestaltung, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken der vorliegenden Innovationen zu verlassen.
Es versteht sich, dass jegliche beschriebenen Prozesse oder Schritte innerhalb beschriebener Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Die beispielhaften hier offenbarten Strukturen und Prozesse dienen der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es versteht sich, dass an den oben genannten Strukturen und Verfahren Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und weiterhin versteht sich, dass solche Konzepte durch die Ansprüche abgedeckt sein sollen.

Claims

Trägheitsverriegelungssystem für einen Rückenlehnenmechanismus einer Fahrzeugrückenlehne, wobei das Trägheitsverriegelungssystem umfasst: ein Basiselement, das dazu ausgelegt ist, mit dem Rückenlehnenmechanismus verbunden zu sein; eine doppel-D-förmige Welle, die dazu ausgelegt ist, an dem Rückenlehnenmechanismus angebracht zu sein; einen Trägheitsverriegelungsbügel, der zwischen einer Ruheposition und einer verriegelten Position bewegbar ist und eine kreisförmige Öffnung aufweist, wobei die doppel-D-förmige Welle in der kreisförmigen Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels angeordnet ist; einen ersten länglichen Schlitz, der sich von einer Seite der kreisförmigen Öffnung erstreckt; einen zweiten länglichen Schlitz in dem Trägheitsverriegelungsbügel, wobei der zweite längliche Schlitz an die kreisförmige Öffnung und den ersten länglichen Schlitz angrenzt; einen Stift, der mit dem Basiselement verbunden ist und aus dem zweiten länglichen Schlitz herausragt; und eine Feder, die mit dem Trägheitsverriegelungsbügel an einer Stelle nahe einer Kante des Trägheitsverriegelungsbügels verbunden ist, wobei sich der zweite längliche Schlitz zwischen der Feder und dem ersten länglichen Schlitz befindet, und wobei als Ergebnis einer frontalen Fahrzeugkollision der Trägheitsverriegelungsbügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung gleitet und die doppel-D-förmige Welle in dem ersten länglichen Schlitz verriegelt wird, um zu verhindern, dass der Sitzmechanismus die Rückenlehne als Ergebnis einer frontalen Fahrzeugkollision entriegelt.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 1, wobei: sich der Stift in dem zweiten länglichen Schlitz verschiebt, wenn sich der Trägheitsverriegelungsbügel während einer Fahrzeugkollision in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung verschiebt, um dazu beizutragen den Trägheitsverriegelungsbügel zu stabilisieren.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 1, wobei: die Feder dazu ausgelegt ist, sich als Reaktion auf die Bewegung des Trägheitsverriegelungsbügels in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung während einer Fahrzeugkollision zu dehnen.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen dritten länglichen Schlitz zwischen dem ersten länglichen Schlitz und einem Ende des Trägheitsverriegelungsbügels, wo sich die Feder befindet; und einen zweiten Stift, der aus dem dritten länglichen Schlitz herausragt, wobei der zweite Stift an dem Basiselement angebracht ist.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 4, weiterhin umfassend: einen vierten länglichen Schlitz, der sich aus der kreisförmigen Öffnung in dem Trägheitsverriegelungsbügel erstreckt, wobei sich der vierte längliche Schlitz in einer Richtung erstreckt, die dem ersten länglichen Schlitz entgegengesetzt ist.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: eine zweite Feder, die an dem Trägheitsverriegelungsbügel an einer der ersten Feder gegenüberliegenden Stelle angebracht ist, wobei ein gegenüberliegendes Ende der zweiten Feder dazu ausgelegt ist, an einem Bügel angebracht zu sein, der mit dem Basiselement verbunden ist, wobei sich der Trägheitsverriegelungsbügel als Reaktion auf eine Heckkollision in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung verschiebt, so dass die doppel-D-förmige Welle in dem vierten länglichen Schlitz verriegelt ist, und wobei sich der zweite Stift an eine andere Stelle in dem dritten länglichen Schlitz verschiebt, wenn der Trägheitsverriegelungsbügel während einer Kollision in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung bewegt wird, und wobei der zweite Stift und der dritte längliche Schlitz dazu beitragen den Trägheitsverriegelungsbügel während der Kollision zu stabilisieren.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Trägheitsverriegelungssystem dazu ausgelegt ist, sich während einer Kollision etwa 5–100 mm zu bewegen, um die doppel-D-förmige Welle in dem ersten länglichen Schlitz innerhalb von etwa 5–45 ms und bei etwa 5–20 g zu verriegeln.
Rückenlehnenmechanismus mit einem Trägheitsverriegelungssystem zum Verhindern, dass eine Fahrzeugrückenlehne während einer Kollision aus der Arbeitsposition entriegelt wird, wobei das Trägheitsverriegelungssystem des Rückenlehnenmechanismus umfasst: ein Basiselement, das dazu ausgelegt ist, mit dem Rückenlehnenmechanismus verbunden zu sein; eine Welle, die dazu ausgelegt ist, an dem Rückenlehnenmechanismus angebracht zu werden, wobei eine Rotation der Welle den Rückenlehnenmechanismus entriegelt, um eine Einstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne zu erlauben; einen Trägheitsverriegelungsbügel, der ausgelegt ist, sich aus einer Ruheposition in eine verriegelte Position zu bewegen, wobei der Trägheitsverriegelungsbügel eine Öffnung aufweist, die einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt definiert, wobei die Welle in dem ersten Abschnitt der Öffnung angeordnet ist, wenn sich der Bügel in der verriegelten Position befindet, und wobei die Welle in dem zweiten Abschnitt der Öffnung des Trägheitsverriegelungsbügels angeordnet ist, wenn sich der Trägheitsverriegelungsbügel in seiner Ruheposition befindet; eine Feder, die mit dem Trägheitsverriegelungsbügel verbunden ist und den Trägheitsverriegelungsbügel in Richtung der Ruheposition ausrichtet; und wobei als Ergebnis einer frontalen Kollision der Trägheitsverriegelungsbügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung aus seiner Ruheposition in seine verriegelte Position gleitet, so dass die Welle in dem ersten Abschnitt der Öffnung angeordnet ist und verhindert, dass der Rückenlehnenmechanismus die Rückenlehne entriegelt, indem eine Rotation der Welle verhindert wird.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 8, wobei die Welle im Querschnitt eine Doppel-D-Form mit sich gegenüberliegenden ebenen Flächen aufweist, und wobei der erste Abschnitt der Öffnung einen ersten länglichen Schlitz umfasst und der zweite Abschnitt der Öffnung eine kreisförmige Öffnung umfasst.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 9, weiterhin umfassend: einen zweiten länglichen Schlitz in dem Trägheitsverriegelungsbügel, wobei der zweite längliche Schlitz an die kreisförmige Öffnung angrenzt; und einen Stift, der mit dem Basiselement verbunden ist und aus dem zweiten länglichen Schlitz herausragt.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 10, weiterhin umfassend: einen dritten länglichen Schlitz zwischen dem ersten länglichen Schlitz und der Feder; und einen zweiten Stift, der aus dem dritten länglichen Schlitz herausragt, wobei der zweite Stift an dem Basiselement angebracht ist.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 11, weiterhin umfassend: einen vierten länglichen Schlitz, der sich von der kreisförmigen Öffnung in dem Trägheitsverriegelungsbügel erstreckt, wobei sich der vierte längliche Schlitz in einer Richtung erstreckt, die dem ersten länglichen Schlitz entgegengesetzt ist.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 12, weiterhin umfassend: eine zweite Feder, die an dem Trägheitsverriegelungsbügel an einer der ersten Feder gegenüberliegenden Stelle angebracht ist, wobei ein gegenüberliegendes Ende der zweiten Feder dazu ausgelegt ist, an einem Bügel angebracht zu sein, der mit dem Basiselement verbunden ist, wobei sich die doppel-D-förmige Welle als Reaktion auf eine Heckkollision in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung verschiebt und in dem vierten länglichen Schlitz verriegelt wird, und wobei sich der zweite Stift an eine andere Stelle in dem dritten länglichen Schlitz verschiebt, wenn sich der Trägheitsverriegelungsbügel als Reaktion auf eine Kollision in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung bewegt.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 9, wobei das Trägheitsverriegelungssystem während einer Kollision dazu ausgelegt ist, die doppel-D-förmige Welle zu verriegeln, wenn sich die Welle um etwa 5–100 mm innerhalb von etwa 5–45 ms und bei etwa 5–20 g verschiebt.
Trägheitsverriegelung um die Entriegelung einer Rückenlehne zu verhindern, umfassend: eine Basis und eine daran angebrachte doppel-D-förmige Welle; einen bewegbaren Bügel mit einer kreisförmigen Öffnung, mit der darin angeordneten Welle, und mit einem ersten Schlitz, der sich von der kreisförmigen Öffnung erstreckt; einen zweiten Schlitz in dem Bügel; einen in dem zweiten Schlitz angeordneten Stift; eine mit dem Bügel verbundene Feder; und wobei der Bügel nach vorne gleitet und die doppel-D-förmige Welle rotatorisch verriegelt.
Trägheitsverriegelung nach Anspruch 15, wobei: die Feder dazu ausgelegt ist, sich als Reaktion auf ein Gleiten des bewegbaren Bügels in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung während einer frontalen Kollision zu dehnen.
Trägheitsverriegelung nach Anspruch 15, weiterhin umfassend: einen dritten Schlitz zwischen dem ersten Schlitz und der Feder; und einen zweiten Stift, der aus dem dritten Schlitz herausragt und darin beweglich ist, wobei der zweite Stift an der Basis angebracht ist.
Trägheitsverriegelung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend: einen vierten Schlitz, der sich von der kreisförmigen Öffnung des bewegbaren Bügels erstreckt, wobei sich der vierte Schlitz in einer Richtung erstreckt, die dem ersten Schlitz entgegengesetzt ist.
Trägheitsverriegelung nach Anspruch 18, weiterhin umfassend: eine zweite Feder, die an dem bewegbaren Bügel an einer der ersten Feder gegenüberliegenden Stelle angebracht ist, wobei ein gegenüberliegendes Ende der zweiten Feder dazu ausgelegt ist, an einem Bügel angebracht zu sein, der mit dem Basiselement verbunden ist, wobei sich der Trägheitsverriegelungsbügel als Reaktion auf eine Heckkollision in eine im Fahrzeug nach hinten gerichtete Richtung verschiebt, so dass die doppel-D-förmige Welle in dem vierten Schlitz verriegelt ist, und wobei der zweite Stift seine Position in dem dritten Schlitz ändert, wenn sich der bewegbare Bügel in eine im Fahrzeug nach vorne gerichtete Richtung bewegt, und wobei der zweite Stift dazu beiträgt, die doppel-D-förmige Welle in dem bewegbaren Bügel während einer Kollision zu stabilisieren.
Trägheitsverriegelungssystem nach Anspruch 15, wobei: während einer Kollision die Trägheitsverriegelung ausgelegt ist, die doppel-D-förmige Welle zu verriegeln, wenn sich die doppel-D-förmige Welle um 10 mm bei 27 ms und 13 g bewegt.