DE102018118398A1

DE102018118398A1 - Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall

Info

Publication number: DE102018118398A1
Application number: DE102018118398.4A
Authority: DE
Inventors: Sergej Kostin
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: US20210291699A1; CN112533789B; WO2020025529A1; DE102018118398B4; CN112533789A; US11807138B2

Abstract

Offenbart wird ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, mit zwei parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen 10 zur Führung und Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1, die jeweils eine ortsfest am Boden 2 einer Fahrzeugkarosserie befestigbare Unterschiene 20 und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene 15 aufweisen, mit einem Antriebsorgan 50 mit einem damit gekoppelten Antrieb 91 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, mit zumindest einem Deformationselement 24, das mit einer zugeordneten Längsverstellschiene 10 gekoppelt ist, und mit zumindest einem Befestigungselement 30 zur Befestigung des Antriebsorgans 50 an der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 15, wobei der Fahrzeugsitz 1 an den Oberschienen 15 befestigbar ist, und das Deformationselement 24 ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern.Erfindungsgemäß ist ein Aktuator 40, 93 zum Verriegeln und Entriegeln des mindestens einen Befestigungselements vorgesehen, wobei in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements 30 (Fig. 4a) das Antriebsorgan 50 durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 15 gesichert ist und das Befestigungselement 30 bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus mechanisch entriegelt wird (Fig. 4b), sodass das Antriebsorgan 50 über das Deformationselement 24 mit der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 15 gekoppelt ist.Durch Entriegeln des mindestens einen Befestigungselements kann der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen werden und einen Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz zum Abbau von Aufprallenergie ermöglicht werden. Die Distanz kann dabei durch die mechanischen Eigenschaften des Deformationselements und dessen Einbaugeometrie in einfacher Weise vorgegeben werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, und betrifft insbesondere ein Sitzschienenmodul mit Vorkehrungen zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall, insbesondere zur Fahrzeugsitzverzögerung in Bereichen außerhalb des Wirkungsbereichs von herkömmlichen Front-Insassenschutzsystemen, insbesondere Front-Airbags.
Stand der Technik
Bei der Auslegung von Fahrzeugen muss Maßnahmen zur Insassensicherheit in ausreichendem Maße Rechnung getragen werden. Bei Fahrzeugsitzen im Frontbereich von Fahrzeugen dienen hierzu in erster Linie Front-Insassenschutzsysteme, wie beispielsweise Gurtsysteme, Gurtstraffer und Front-Airbags, die Insassen in einer relativ späten Phase eines Crashs zurückhalten sollen und für zusätzlichen Schutz insbesondere für den Kopf- und Nackenbereich sorgen.
Weitere Schutzmaßnahmen stellen sog. sitzbasierte Rückhaltemittel dar, die mit einem Sitzschienenmodul gekoppelt sind und im Falle eines Crashs kontrolliert und unter Absorption von Energie einem Crashimpuls nachgeben.
Hierzu sind aus dem Stand der Technik div. Fahrzeugsitzverzögerungseinheiten bekannt. DE 102012218722 A1 offenbart eine solche Fahrzeugsitzverzögerungseinheit mit Deformationseinheiten, die an vorderen und/oder hinteren Enden eines Fahrzeugsitzes befestigt oder befestigbar sind und die mit rohrförmig und an ihren Enden konisch verjüngend ausgebildeten Deformationselementen zusammenwirken, um im Crashfall gezielt Aufprallenergie abzubauen. Der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit sind eine Sensorik und ein elektronisches Steuergerät zugeordnet. Die Sensorik umfasst Sensoren, beispielsweise Inertialsensoren, die in einer sehr frühen Crashphase Informationen sammeln, die Hinweise auf die Crashschwere geben. Auch Sensorsignale von vorausschauenden Sensoren, wie beispielsweise Radarsensoren oder Ultraschallsensoren, können ergänzend ausgewertet werden. Die Steifigkeit der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit wird dann auf der Basis des ermittelten Grades der ermittelten Crashschwere eingestellt. Hierzu dienen Ringe, die die konisch verjüngten Enden der rohrförmig ausgebildeten Deformationselemente umschließen und die axial verstellt werden. Die Aktuierung der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit erfordert somit eine geeignete Elektronik und Steuerung, was zusätzliche Vorkehrungen für den Fall eines Ausfalls der Elektronik bzw. Steuerung oder der Fahrzeugelektrik erfordert.
DE 196 13 506 A1 offenbart ein Sitzschienenpaar für längsverstellbare Fahrzeugsitze, mit wenigstens einem Energieabsorptionselement in dem Pfad, in dem die auf den Sitz wirkende Kraft in die Fahrzeugstruktur eingeleitet wird, das unter plastischer Deformation beim Überschreiten eines vorgegebenen Werts der Kraft eine Längsbewegung des Sitzes zulässt. Das Energieabsorptionselement ist an einem mit der mit der Fahrzeugstruktur zu verbindenden Unterschiene verbundenen Schlitten vorgesehen, mit dem die mit dem Sitz zu verbindende Oberschiene in unterschiedlichen Längseinstellungen verriegelt werden kann und der nach einem Lösen der Verbindung mit der Unterschiene unter Energieabsorption relativ zur Unterschiene auf dieser verschiebbar ist.
Eine weitere Anordnung der vorgenannten Art ist in WO 2006 068567 A1 offenbart, wobei die Sitzbefestigungsmittel ein erstes Element umfassen, das an dem Sitz unbeweglich befestigt werden kann, und ein zweites Element, das an dem Boden des Fahrzeugs unbeweglich befestigt werden kann, wobei das erste Element mit dem zweiten Element derart verbunden ist, dass das erste Element in Bezug auf das zweite Element in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene nach hinten verschoben werden kann. Dabei umfassen die die Sitzbefestigungsmittel ferner ein Kraftbegrenzungsmittel, das, in einem ersten Zustand eine relative Verschiebung des ersten Elements und des zweiten Elements verhindert, und in einem zweiten Zustand, der einer Kollision entspricht, die Kraftbegrenzungseinrichtung so angeordnet ist, dass bei Aufbringung einer vorbestimmten Kraft in der horizontalen Ebene durch eine Fahrzeugkomponente nach hinten auf das erste Element über den Sitzinsassen eine Verschiebung des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element bewirkt wird, wodurch das Verletzungsrisiko für den Sitzinsassen durch die Fahrzeugkomponente verringert wird.
US 6435 591 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Schleudertraumas, die Mittel aufweist, die eine kontrollierte Verschiebung des gesamten Sitzes gegen die Fahrtrichtung bei schneller Geschwindigkeitsänderung ermöglichen, wobei der Sitz mit Steuereinrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass sie dem Sitz und seinem Insassen eine im Wesentlichen gleichzeitige und im Wesentlichen lineare Bewegung gegen die Fahrtrichtung und/oder eine im Wesentlichen bogenförmige Bewegung verleihen, wobei der Sitz so angeordnet ist, dass er nach der Geschwindigkeitsänderung in einer hinteren Position bleibt.
Eine weitere Anordnung der vorgenannten Art ist in US 6227597 B1 offenbart.
Die vorgenannten Anordnungen sind ausgelegt, um innerhalb eines Wirkbereiches von Front-Insassenschutzsystemen zu wirken.
Im Zusammenhang mit neuen Innenraumkonzepten von Kraftfahrzeugen und insbesondere dem „autonomen Fahren“ ergeben sich jedoch zukünftig neuartige Sitzpositionen des Fahrers oder Beifahrers, die gegenüber den bisherigen „konventionellen Sitz-Positionen“ teilweise außerhalb des Wirkbereiches von Front-Insassenschutzsystemen liegen können, insbesondere außerhalb des Wirkbereiches von Front-Airbags. Weiterhin können in Fahrzeugen, beispielsweise von Beifahrern während des Fahrens, auch Relaxpositionen als Sitzpositionen eingenommen werden, die nicht aufrecht sind und damit ebenfalls deutlich „hinter“ denjenigen Fahrersitzpositionen liegen, in denen Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, wirkungsvoll sind.
Die vorgenannten neuartigen Sitz- und Insassenpositionen durch Fahrer und Beifahrer sind in der Regel nur dann einstellbar, wenn die hintere Fahrzeugsitzreihe nicht belegt ist oder sogar in eine „Verstaustellung“ zurückgefahren ist, was eine Verstellung der Fahrer- oder Beifahrersitze sehr weit nach hinten und über den Wirkbereich von Front-Insassenschutzsystemen hinaus ermöglicht. Damit ergibt sich wiederum ein zusätzlicher Abstands- und Bewegungsraum im Falle eines Front- oder Heckcrashs, wodurch eine Verschlechterung der Wirksamkeit von Insassenrückhaltesystemen resultiert, was nicht erwünscht ist.
Die Deutsche Patentanmeldung 10 2017 117 534.2 „Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall“ der Anmelderin, angemeldet am 2. August 2017, offenbart ein gattungsgemäßes Sitzschienenmodul, bei dem die Befestigungselemente bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zu einer Hauptfahrtrichtung über eine vorbestimmte Grenzlinie hinaus mechanisch entriegelt werden. Hierzu sind die Befestigungselemente elastisch gegen die Längsverstellschienen vorgespannt, wobei die Befestigungselemente in einem Normalzustand mit korrespondierend ausgebildeten Gegenelementen auf einer Unterseite der Längsverstellschienen in einem Eingriff stehen und bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Grenzlinie hinaus außer Eingriff mit den Gegenelementen gelangen
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vor diesem Hintergrund einfache, zuverlässige und wirkungsvolle Maßnahmen zur Insassensicherheit insbesondere für sich zukünftig ergebende neuartige Sitzpositionen von Fahrer oder Beifahrer, beispielsweise beim „autonomen Fahren“, bereitzustellen. Insbesondere soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz bereitgestellt werden, dass kostengünstig hergestellt und in ein Fahrzeug verbaut werden kann und das zuverlässige und wirkungsvolle Maßnahmen zur Insassensicherheit über einen sehr weiten Verstellungsbereich des Fahrzeugsitzes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz bereitgestellt, insbesondere für Kraftfahrzeugsitz, mit zwei parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen zur Führung und Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, die jeweils eine Unterschiene, die ortsfest am Boden einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann, und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene aufweisen, mit einem Antriebsorgan mit einem damit gekoppelten Antrieb zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, mit zumindest einem Deformationselement, das mit einer zugeordneten Längsverstellschiene gekoppelt ist, und mit zumindest einem Befestigungselement zur Befestigung des Antriebsorgans an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene, insbesondere durch Verriegelung, wobei der Fahrzeugsitz an den Oberschienen befestigbar ist und wobei das Deformationselement ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern.
Erfindungsgemäß umfasst das Sitzschienenmodul einen Aktuator zum Verriegeln und Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements, wobei in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements das Antriebsorgan durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene gesichert ist und das Befestigungselement bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus mechanisch entriegelt wird, sodass das Antriebsorgan über das Deformationselement mit der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene gekoppelt ist.
Nach Aktivierung bzw. Betätigung des Aktuators kann erfindungsgemäß durch Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen werden, um das zur Längsverstellung verwendete Antriebsorgan, beispielsweise eine Spindel eines Spindelantriebs zur Längsverstellung, von der Unterschiene oder Oberschiene zu trennen und ein Verschieben der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz, die durch Eigenschaften des Deformationselements und dessen Verbindung mit dem Sitzschienenmodul vorgegeben wird, zu ermöglichen. Im nicht aktiven Modus wird das Antriebsorgan mittels Befestigungselementen, beispielsweise Verriegelungsbolzen, gesichert. Dadurch wird ein direkter Kraftfluss zur Unterschiene erreicht. Im aktivierten Modus, beispielsweise beim Einnehmen einer Liege- bzw. Relax-Position und/oder einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes weit nach hinten (Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus, innerhalb von der Insassenschutz-Sicherheitssysteme, wie beispielsweise Front-Airbags oder Sicherheitsgurte, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind), werden die Befestigungselemente durch Aktivieren oder Betätigen des Aktuators entriegelt, beispielsweise durch Anheben bzw. Ziehen eines Verriegelungsbolzens. In diesem Zustand ist das Antriebsorgan über ein Deformationselement mit der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene gekoppelt, sodass der Kraftfluss indirekt, nämlich über das Deformationselement, in die Unterschiene oder Oberschiene eingeleitet wird. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen verringert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsorgan mit einer zugeordneten Oberschiene oder Unterschiene gekoppelt und mittels Haltewinkeln an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene befestigt. Die Haltewinkel, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, hinterer Haltewinkel kann dabei als Eingriffsstelle zum formschlüssigen Eingriff des Verriegelungsbolzens dienen. Hierzu ist der Haltewinkel bevorzugt als rechtwinklig abgewinkelter Haltewinkel oder als rechteckförmiger Klotz von ausreichender mechanischer Stabilität ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein erster Haltewinkel der Haltewinkel, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, hinterer Haltewinkel an einem ersten Ende der zugeordneten Unterschiene eine Ausnehmung auf, wobei das Befestigungselement in der verriegelten Stellung in die Ausnehmung eingreift. Dadurch kann im verriegelten Zustand des Befestigungselements eine vorteilhaft hohe Steifigkeit realisiert werden, die durch Eigenschaften und die Geometrie des Haltewinkels in vorteilhaft einfacher Weise eingestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein zweiter Haltewinkel der Haltewinkel an einem zweiten Ende der zugeordneten Unterschiene, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, vorderer Haltewinkel, starr an der zugeordneten Unterschiene befestigt. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Steifigkeit realisiert werden, die durch Eigenschaften und die Geometrie des Haltewinkels in vorteilhaft einfacher Weise eingestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin ein Sicherungselement zur Befestigung des Deformationselements an der zugeordneten Unterschiene vorgesehen, wobei das Sicherungselement bei einem Crash relativ zu der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene in deren Längsrichtung über die vorgenannte vorbestimmte Distanz bewegbar ist, um eine Längenänderung des Deformationselements (Stauchen oder Streckung des Deformationselements) zu kompensieren. Das Sicherungselement ist dabei ausreichend stabil ausgelegt, um bei einer Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über die vorgenannte vorbestimmte Distanz hinaus die Oberschiene und das Antriebsorgan dann im Wesentlichen starr mit der Unterschiene oder Oberschiene zu koppeln, beispielsweise durch Anlage an einem Rand des Haltewinkels oder einer darin ausgebildeten Ausnehmung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in einem Boden der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene ein Langloch ausgebildet, wobei das Sicherungselement das Langloch durchgreift. Das Langloch dient dabei einer präzisen Führung des Sicherungselements während der Deformation des Deformationselements und der Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene. Dabei kommt es bei einer Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über die vorgenannte vorbestimmte Distanz hinaus automatisch zu einer unmittelbaren Anlage des Sicherungselements an einem Rand des Langlochs. Zweckmäßig ist das Sicherungselement hierzu als zylindrischer Sicherungsbolzen von ausreichend hoher Stabilität ausgebildet, der in den Haltewinkel des Antriebsorgans eingeschraubt oder mit diesem fest verbunden ist und mit dem das Deformationselement unmittelbar mit dem Haltewinkel verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Längsstellung der Oberschienen relativ zu den zugeordneten Unterschienen, wobei das Befestigungselement bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung hinaus mechanisch entriegelt wird. Bis zum Erreichen dieser Längsstellung der Oberschienen können beispielsweise Front-Insassenschutzsysteme, wie Airbags oder Gurtsysteme, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sein. Eine Längsverstellung des Fahrzeugsitzes über diese vorbestimmte Längsstellung hinaus deutet das Einnehmen einer Relax-Position des Fahrzeugsitzes an, wie diese beispielsweise bei einem autonomen Fahren eingenommen werden kann. In dieser Relax-Position des Fahrzeugsitzes können Front-Insassenschutzsysteme, wie Airbags oder Gurtsysteme, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind in den Längsverstellschienen Niederdrücker aufgenommen, die mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt sind, wobei die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung hinaus den Aktuator zum Entriegeln des Befestigungselements betätigen. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache mechanische Betätigung des Aktuators gewährleitet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes mitgenommen. Hierzu können die Niederdrücker beispielsweise auf der Unterseite der Oberschienen befestigt oder ausgebildet sein und in den Innenraum, der von der Oberschiene und der Unterschiene einer jeweiligen Längsverstellschiene ausgebildet wird, hineinragen. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte Geometrie in einfacher Weise ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Niederdrücker als Abschnitte von elektrisch betätigbaren Längsverstelleinrichtungen ausgebildet, die in den Längsverstellschienen aufgenommen sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind, in Längsrichtung der Längsverstellschienen betrachtet, vordere und/oder hintere Ränder der Niederdrücker abgeschrägt ausgebildet, wodurch ein sanftes Hineingleiten des Aktuators in einen aktivierten Zustand zum Entriegeln des Befestigungselements bei Erreichen der vorbestimmten Grenzeinstellung und weiteres Verstellen über diese vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die vorbestimmte Längsstellung der Oberschienen relativ zu den zugeordneten Unterschienen, in Längsrichtung der Längsverstellschienen betrachtet, durch einen Bereich in einem Fahrzeug vorbestimmt, in dem der Fahrzeugsitz außerhalb eines Wirkbereichs eines Front-Airbags angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Einstellung von Parametern des Fahrzeugsitzes, insbesondere einem vorbestimmten Neigungswinkel einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes, wobei das Befestigungselement bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über die vorbestimmte Einstellung der Parameter des Fahrzeugsitzes hinaus mechanisch entriegelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Aktuator als Hebel ausgebildet, der an dem ersten Haltewinkel schwenkbar gelagert ist, wobei das Befestigungselement als Verriegelungsbolzen mit einem umlaufenden tellerartigen Vorsprung ausgebildet ist und wobei der Hebel einen Hebelarm mit einer Ausnehmung aufweist, die den umlaufenden tellerartigen Vorsprung des zugeordneten Verriegelungsbolzens hintergreift, um diesen bei Verstellung des Hebels durch Anheben zu entriegeln. Dadurch kann eine rein mechanische und automatisch ausgelöste Entriegelung des Befestigungselements mit einem einfachen mechanischen Aufbau realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hebel in einer Aufnahme aufgenommen ist, die in dem ersten Haltewinkel ausgebildet, wodurch die Geometrie einer Anordnung zum Verriegeln und Entriegeln des Befestigungselements noch kompakter und vorteilhaft mechanisch stabil, insbesondere steif, gestaltet werden kann. Diese kompakte Geometrie eignet sich besonders zur Anordnung innerhalb des vergleichsweise kleinen Innenraums, der zwischen der Oberschiene und der Unterschiene einer Längsverstellschiene ausgebildet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Aktuator einen Elektromotor, einen Linearaktor oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz, der mit dem mindestens einen Befestigungselement gekoppelt ist. Dadurch lässt sich eine elektromechanische Verstellung des Befestigungselements zum Entriegeln und/oder Verriegeln realisieren. Dies ermöglicht insbesondere auch eine Überwachung von sicherheitsrelevanten Einstellparametern des Fahrzeugsitzes mit Hilfe von elektronischen oder optoelektronischen Sensoren. Gerade durch eine elektromechanische Verstellung des Befestigungselements können vorteilhaft kurze Antwortzeiten zum Entriegeln und/oder Verriegeln des Befestigungselements beim Feststellen von plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, realisiert werden. Insbesondere lässt sich auch ein Entriegeln und/oder Verriegeln des Befestigungselements bei Ausgabe eines Pre-Crashsignals durch eine zentrale elektronische Steuereinheit realisieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, wobei die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um den Aktuator bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über die vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus zu aktivieren, um das mindestens eine Befestigungselement automatisch zu entriegeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin zumindest ein Sensor vorgesehen, um Einstellungen des Fahrzeugsitzes zu überwachen, wobei der Sensor mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist und die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um Ausgangssignale des Sensors auszuwerten und ein Aktivierungssignal zum Aktivieren des Aktuators auszugeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das jeweilige Deformationselement als reversibel elastisch verformbares Element ausgebildet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das jeweilige Deformationselement als irreversibel plastisch verformbares Element ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das irreversibel plastisch verformbare Element als Druck- oder Zugstab ausgebildet, der einerseits mit dem Boden der Fahrzeugkarosserie bzw. dem Boden der Unterschiene und andererseits mit dem Antriebsorgan gekoppelt ist, insbesondere mit einem Haltewinkel zum Halten des Antriebsorgans innerhalb des Innenraums der Längsverstellschiene, der zwischen der Oberschiene und der Unterschiene ausgebildet ist.
Die mechanischen Eigenschaften des Deformationselements legt erfindungsgemäß in vorteilhaft einfacher Weise die Steifigkeit der mechanischen Kopplung des Fahrzeugsitzes mit dem Boden der Fahrzeugkarosserie fest. Im Falle normaler Belastungen, etwa im normalen Fahrbetrieb oder bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, sichern dabei die Befestigungselemente den Fahrzeugsitz zuverlässig. Nur bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung (Längsstellung, Neigungswinkel der Sitzlehne etc.) hinaus werden die Befestigungselemente entriegelt. Nur bei Überschreiten eines Beschleunigungs-Schwellenwerts im Falle eines Crashs oder dergleichen wird das Deformationselement schließlich im entriegelten Zustand der Befestigungselement verformt, wodurch im Crashfall Aufprallenergie in ganz erheblichen Maße abgebaut werden kann, selbst wenn der Fahrzeugsitz zu diesem Zeitpunkt eines Crashs zunächst in einem Bereich angeordnet ist, in dem Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, noch nicht ausreichend wirkungsvoll sind.
Figurenliste
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:

1 in einer schematischen Seitenansicht ein Sitzschienenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Anordnung in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs;
2a eine erste Ausführungsform eines Sitzschienenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Explosionsansicht;
2b Einzelheiten des Sitzschienenmoduls gemäß der 2a in einer stark vergrößerten Darstellung;
3 den Zustand des Sitzschienenmoduls gemäß der 2a in einem verriegelten Zustand der Befestigungselemente;
4a und 4b in einer vergleichenden Gegenüberstellung den Zustand des Sitzschienenmoduls in einem verriegelten Zustand der Befestigungselemente gemäß der 3 und in einem Zustand nach einer mechanischen Entriegelung der Befestigungselemente durch Verschiebung des Fahrzeugsitzes nach hinten in eine Richtung entgegen einer Hauptfahrtrichtung über eine vorbestimmte Längsstellung des Fahrzeugsitzes hinaus und mit beginnender plastischer Verformung eines Deformationselements, beispielsweise in einem Crashfall, insbesondere nach einem Frontcrash; und
5a und 5b weitere Ausführungsformen mit einem Aktuator zum automatischen Entriegeln der Befestigungselemente.

In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Die 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den allgemeinen Aufbau eines Sitzschienenmoduls 100 gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Anordnung in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs. Der Boden 2 des Fahrzeugs ist hier nur schematisch dargestellt und dieser ist entsprechend den Vorgaben des Fahrzeugherstellers geeignet geformt. In der 1 und den weiteren Figuren ist die Richtung der Hauptfahrtrichtung durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet. Gemäß der 1 weist das Sitzschienenmodul 100 zwei zueinander parallel verlaufende Längsverstellschienen 10 auf, die an dem Fahrzeugboden 2 befestigt sind, wobei die Längsverstellschienen 10 jeweils eine untere Schiene 20 (nachfolgend auch als Unterschiene bezeichnet), die mit dem Fahrzeugboden 2 verbunden ist, und eine dazu längsverschieblich gelagerte obere Schiene 15 nachfolgend auch als Oberschiene bezeichnet aufweisen, an der der Fahrzeugsitz 1 mittels Verbindungshebeln 11 befestigt ist. Den Längsverstellschienen 10 ist ein Verstellantrieb 91 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 zugeordnet, wie nachfolgend näher ausgeführt.
Der 1 ist dabei zugrunde gelegt, dass in dem linken Bildteil der 1, also an dem in Fahrtrichtung 7 betrachtet vorderen Ende des Sitzschienenmoduls 100 Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind, dass jedoch bei Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 nach hinten über die Grenzlinie 8 (nachfolgend auch als vorbestimmte Längsstellung des Fahrzeugsitzes bezeichnet) hinaus, also im rechten Bildteil der 1 schließlich die Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind. Zum Verstellen des Fahrzeugsitzes 1 in den hinteren Bereich kann es dabei erforderlich sein, den hinteren Fahrzeugsitz 1 herunterzuklappen oder in eine Verstaustellung zurückzufahren, wie durch den gestrichelten Bereich mit dem Bezugszeichen 1' angedeutet, um so den Verstellweg des vorderen Fahrzeugsitzes 1 nach hinten zu verlängern. Dieser hintere Bereich kann beispielsweise durch neue Innenraumkonzepte von Kraftfahrzeugen im Zusammenhang mit dem „autonomen Fahren“ bedingt sein, in denen der Fahrzeugsitz deutlich nach hinten verschoben sein kann, oder kann auch durch das Einnehmen von Relaxpositionen als Sitzpositionen, insbesondere von einem Beifahrer, bedingt sein. In diesen Positionen ist der Fahrzeugsitz 1 nicht unbedingt aufrecht, sodass dieser dann ebenfalls deutlich „hinter“ denjenigen Fahrersitzpositionen liegen wird, in denen Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, wirkungsvoll sind.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Sitzlehne 7 während der Fahrt relativ weit in eine Relax-Position zurück geschwenkt wird, bis schließlich eine Grenzlinie 9 für die Sitzlehnen-Neigung (nachfolgend auch als vorbestimmter Grenzwinkel bezeichnet) überschritten wird und eine Sitzstellung eingenommen ist, in der Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags aber auch Sicherheitsgurtsysteme oder dergleichen, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind. Ein solches Zurückschwenken kann beispielsweise auch von einem Beifahrer in einer vorderen Position des Fahrzeugsitzes 1 gewünscht sein. Ist der Fahrzeugsitz allzu weit nach hinten zurückgeschwenkt, besteht das Risiko, dass der Fahrzeuginsasse 6 bei einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, unter einen Beckengurt eines Sicherheitsgurtsystems durchrutscht.
Um in solchen Situationen, die mit solchen plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften in einem Zusammenhang stehen, für einen ausreichenden Insassenschutz zu sorgen, weist das Sitzschienenmodul 100 weiterhin einen Aktuator 93 auf, der nach Aktivierung bzw. Betätigung den Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbricht, um das zur Längsverstellung verwendete Antriebsorgan, beispielsweise die Spindel eines Spindelantriebs zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1, von der Unterschiene 20 zu trennen, um ein Verschieben der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 zu ermöglichen. Im nicht aktiven Modus wird das Antriebsorgan mittels Befestigungselementen, beispielsweise Verriegelungsbolzen, gesichert. Dadurch wird ein direkter Kraftfluss zur Unterschiene 20 erreicht. Im aktivierten Modus, beispielsweise beim Einnehmen einer Liege- bzw. Relax-Position und/oder einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 weit nach hinten (Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus), werden die Befestigungselemente durch Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 entriegelt, beispielsweise durch Anheben bzw. Ziehen eines Verriegelungsbolzens. In diesem Zustand ist das Antriebsorgan über ein Deformationselement mit der zugeordneten Unterschiene 20 gekoppelt, sodass der Kraftfluss über das Deformationselement in die Unterschiene 20 geleitet wird. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen 6 verringert werden können. Die Strecke, über die eine solche Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements möglich ist, ist dabei durch die Eigenschaften des Deformationselements, seine Einbaugeometrie und weitere Eigenschaften des Sitzschienenmoduls 100 festgelegt, wie nachfolgend näher ausgeführt.
Der Aktuator 93 kann dabei erfindungsgemäß bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus rein mechanisch und automatisch aktiviert oder betätigt werden. Dabei kann das Überschreiten der vorbestimmten Grenzeinstellung 8, 9 des Fahrzeugsitzes rein mechanisch abgetastet werden. Beispielsweise kann ein Mitnehmer bei Erreichen und Überschreiten einer Grenzeinstellung 8, 9 einen Mechanismus betätigen, der schließlich zu einem Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 führt.
Grundsätzlich kann zum Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 auch eine zentrale Steuereinheit 90 dem Sitzschienenmodul 100 zugeordnet sein, wie in der 1 gezeigt. Weiter kann dem Fahrzeugsitz 1 ein Sensor 92 zugeordnet sein, der beispielsweise einen Neigungswinkel der Sitzlehne 3 und/oder eine Längsstellung des Fahrzeugsitzes 1 entlang den Längsverstellschienen 10 erfasst und ein entsprechendes Ausgangssignal an die zentrale Steuereinheit 90 ausgibt. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts, was eine einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus anzeigt, kann die zentrale Steuereinheit 90 dann an den Aktuator 93 ein Aktivierungssignal zum Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 ausgeben.
2a zeigt den weiteren Aufbau eines Sitzschienenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Explosionsansicht. Die Unterschiene 20 ist fest mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Im Boden 21 der Unterschiene 20 sind eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Ausnehmungen oder Durchbrüche 22, 23 vorgesehen, in die Verriegelungsbolzen zum Festlegen einer Längsstellung der Oberschiene 15 und des Fahrzeugsitzes formschlüssig eingreifen. Weiterhin ist im Boden 21 der Unterschiene 20 ein Langloch 24 ausgebildet, das von einem Crashbolzen 35 durchgriffen wird, welcher ein als Druckstab ausgebildetes Deformationselement 70 an der Unterschiene 20 sichert.
In dem zwischen der Unterschiene 20 und der daran in der Längsrichtung verschieblich gelagerten Oberschiene 15 ausgebildeten Innenraum einer Längsverstellschiene ist weiterhin ein Antriebsorgan mit einem zugeordneten Kraftübertragungsglied zur Längsverstellung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 aufgenommen und montiert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Antriebsorgan ein üblicher Spindelantrieb mit einer Spindel 50 vorgesehen, wie beispielsweise in der DE 198 61 278 B4 der Anmelderin offenbart, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich mit aufgenommen sei. Grundsätzlich können als Antriebsorgan selbstverständlich auch andere Verstelleinrichtungen verwendet werden, beispielsweise Schneckenantriebe mit einer feststehenden Zahnstange, oder auch hydraulische oder pneumatische Verstellantriebe.
Gemäß der 2a ist die Spindel 50 mittels eines vorderen Spindelhaltewinkels 51 und eines hinteren Spindelhaltewinkels 52 am Boden 21 der Unterschiene 20 befestigt. Zur Sicherung der Spindelhaltewinkel 51, 52 und der Spindel 50 an der Unterschiene 20 durchgreifen in einem Verriegelungszustand Verriegelungsbolzen 30 Durchgangslöcher an den Spindelhaltewinkeln 51, 52, um in die Ausnehmungen 22, 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 einzugreifen. Der vordere Spindelhaltewinkel 51 kann auch fest mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verschraubt sein.
Die Spindel 50 wirkt in bekannter Weise mit einem Getriebe 80 zusammen, das in einer U-förmigen Halterung 81 aufgenommen ist, die fest mit der Oberschiene 15 verbunden ist. In einer üblichen Anordnung ist ein elektrischer Verstellantrieb zwischen den beiden parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen eines Sitzschienenmoduls 100 angeordnet, um Antriebswellen anzutreiben, deren Antriebskraft über das Getriebe 80 in eine Drehbewegung einer Spindelmutter oder einer Schneckenradverzahnung übersetzt wird, um eine Längsverstellung der Oberschiene 15 mit dem Fahrzeugsitz (nicht gezeigt) relativ zu der Unterschiene 20 zu bewirken.
Gemäß der 2a ist der, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, hintere Spindelhaltewinkel 52 mittels eines als Befestigungselement wirkenden Verriegelungsbolzens 30 an der Unterschiene 20 gesichert, der in einer verriegelten Stellung in eine der Ausnehmungen 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 eingreift. Dem Verriegelungsbolzen 30 ist als Aktuator ein Betätigungshebel 40 zugeordnet, der den Verriegelungsbolzen 30 zum Entriegeln anheben kann.
Im entriegelten Zustand des Verriegelungsbolzens 30 ist die Spindel 50 (Antriebsorgan) weiterhin an dem, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, vorderen Ende über den Spindelhaltewinkel 51 fest mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verbunden, während der, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, hintere Spindelhaltewinkel 52 indirekt mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verbunden, nämlich über das Deformationselement 70, das mittels des Crashbolzens 35 an dem hinteren Spindelhaltewinkel 52 befestigt ist. Das andere Ende des Deformationselements 70 ist mit Hilfe eines weiteren Befestigungselements (nicht gezeigt) am Boden 21 der Unterschiene 20 oder in einer Längsausnehmung im Boden der Fahrzeugkarosserie befestigt.
Im Falle einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, wird im entriegelten Zustand schließlich das Deformationselement 70 reversibel elastisch oder irreversibel plastisch verformt, was zu einer Stauchung (oder auch Streckung) des Deformationselements 70 führt und dadurch eine Bewegung der Spindel 50 (Antriebsorgan) und der mit dieser verbundenen Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 ermöglicht. Dabei bleibt der Crashbolzen 35 in dem Langloch 24 im Boden 21 der Unterschiene 20 seitlich geführt. Die Distanz dieser Bewegung der Spindel 50 (Antriebsorgan) und der mit dieser verbundenen Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 ist dabei durch die Länge des Langlochs 24 begrenzt. Gelangt schließlich der Crashbolzen 35 in Anlage mit dem, in Fahrtrichtung betrachtet, hinteren Ende des Langlochs 24, sind die Spindel 50 (Antriebsorgan) und die mit dieser verbundene Oberschiene 15 wieder starr mit der Unterschiene 20 verbunden. Durch die Verformung des Deformationselements 70 kann jedoch Energie abgebaut werden, was so zu einer Verbesserung des Insassenschutzes sorgt.
Wie in der 2b in einer stark vergrößerten Ansicht dargestellt, ist der als Aktuator wirkende Betätigungshebel 40 in einer Aufnahme bzw. einem Hohlraum 58 des hinteren Spindelhaltewinkels 52 schwenkbar gelagert, wobei die Drehsachse 43 eine Lagerung 44 an dem Betätigungshebel 40 durchgreift und in Bohrungen 59 in dem Spindelhaltewinkel 52 gelagert ist. Zur mechanischen Betätigung des Betätigungshebels 40 wirkt das erste Hebelende 41 mit einem Steuernocken bzw. Mitnehmer 16 zusammen, der gemäß der 2a auf der Unterseite der Oberschiene 15 montiert ist und bei einer Längsverstellung der Oberschiene 15 mit dieser mitgenommen wird, um schließlich das erste Hebelende 41 niederzudrücken. Dies führt zum Anheben des zweiten Hebelendes 42, in dem eine Ausnehmung 45 ausgebildet ist, das aus einer Aussparung 60 und in einen Freiraum 55 am hinteren Ende des hinteren Spindelhaltewinkels 52 hinein vorsteht. Das zweite Hebelende 42 hintergreift mit der Ausnehmung 45 einen tellerartigen, umlaufenden Vorsprung 31 des Verriegelungsbolzens 30. Beim Schwenken des Betätigungshebels 40 um die Drehachse 43 wird schließlich der Verriegelungsbolzen 30 in ausreichendem Maße angehoben und dessen Eingriff in die Ausnehmungen 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 gelöst (vgl. 2a). Der Verriegelungsbolzen 30 und der Betätigungshebel 40 sind dabei mittels einer Druckfeder 46 (vgl. 2a oder 3) in eine verriegelte Stellung elastisch vorgespannt.
Die 3 bzw. 4a zeigen Einzelheiten des Sitzschienenmoduls gemäß der 2a in einem verriegelten Zustand des Crashbolzens 35. Wie in der 3 gezeigt ist ein, in der Fahrtrichtung 7 betrachtet, vorderes Ende des hinteren Spindelhaltewinkels 52 abgeschrägt ausgebildet und weiterhin in, in der Fahrtrichtung 7 betrachtet, hinteres Ende des Steuernockens bzw. Niederdrückers 16 korrespondierend dazu abgeschrägt ausgebildet. Weiterhin erstreckt sich ein abgeknickter Abschnitt des ersten Hebelendes 41 des Betätigungshebels 40 im Wesentlichen parallel zur Schräge am vorderen Ende des Steuernockens bzw. Niederdrückers 16.
Beim Verstellen der Oberschiene 15 entgegen der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung 7 nach hinten gelangt schließlich das hintere Ende des Steuernockens 16 in Anlage mit dem abgeknickten vorderen Ende des ersten Hebelendes 41 des Betätigungshebels. Diese Stellung definiert eine vorbestimmte Längsstellung des Fahrzeugsitzes, bis zu der der Verriegelungsbolzen 30 in die Ausnehmung 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 eingreift und die Spindel 50 (Antriebsorgan) und die mit dieser verbundene Oberschiene 15 starr mit der Unterschiene 20 koppelt.
Beim weiterein Verstellen der Oberschiene 15 über diese vorbestimmte Längsstellung hinaus weiter entgegen der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung 7 wird das erste Hebelende 41 durch Anlage an dem Steuernocken bzw. Niederdrücker 16 schließlich niedergedrückt, wie in der 4b gezeigt, was ein korrespondierendes Schwenken des zweiten Hebelendes 42 um die Drehachse 43 und ein Anheben des Verriegelungsbolzens 30 bewirkt. Schließlich wird der Eingriff des Verriegelungsbolzens 30 in die Ausnehmung 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 gelöst.
In dem entriegelten Zustand gemäß der 4b ist der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen und das zur Längsverstellung verwendete Antriebsorgan, nämlich bei der beschriebenen Ausführungsform die Spindel 50 eines Spindelantriebs zur Längsverstellung, nicht mehr starr und direkt mit der Unterschiene 20 verbunden, sondern am, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, hinteren Ende nur noch über das Deformationselement 70 indirekt mit der Unterschiene 20 gekoppelt. Eine Verformung des Deformationselements 70 ermöglicht eine gewisse Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20. In diesem Zustand wird der Kraftfluss über das Deformationselement 70 in die Unterschiene 20 geleitet. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements 70 bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements 70 bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen 6 verringert werden können.
Die vorstehend beschriebene Überwachung der Längsstellung der Oberschiene bzw. des Fahrzeugsitzes dient dabei nur als ein Beispiel für sicherheitsrelevante Einstellungsparameter des Fahrzeugsitzes während der Fahrt. Weitere sicherheitsrelevante Einstellungsparameter des Fahrzeugsitzes können sein: ein Neigungswinkel der Sitzlehne 3 des Fahrzeugsitzes 1 (vgl. 1), ein Neigungswinkel einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 1; ein Höhenniveau einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 1 (beispielsweise kann ein allzu weites Absenken der Sitzfläche, beispielsweise in einer Relax-Position des Fahrzeugsitzes, das Risiko des Durchrutschens des Fahrzeuginsassen durch einen Beckengurt nach sich ziehen (sog. „Submarining“)).
Diese Einstellungsparameter können im Sinne der vorliegenden Erfindung mechanisch abgetastet werden, um den Aktuator zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens mechanisch zu betätigen. Grundsätzlich können diese Einstellungsparameter jedoch auch mit Hilfe von Sensoren 82 (vgl. 1) überwacht werden, sodass eine zentrale Steuereinheit 90 bei Überschreiten einer vorbestimmten Grenzeinstellung ein Aktivierungssignal ausgibt, um einen Aktuator 93 zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens elektrisch zu aktivieren bzw. betätigen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 5a ist zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens 30 ein Elektromotor 93 mit der Drehachse 43 und dem Betätigungshebel 40 gekoppelt, um diesen bei Aktivierung um die Drehachse 43 zu schwenken.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 5b ist zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens 30 ein Aktuator 93 unmittelbar mit dem Verriegelungsbolzen 30 gekoppelt, um diesen bei Aktivierung des Aktuators 93 durch die zentrale Steuereinheit 90 anzuheben und zu entriegeln, wie vorstehend beschrieben. Der Aktuator 93 kann zu diesem Zweck als Linearaktuator ausgebildet sein, oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz umfassen, was beispielsweise von Airbags bekannt ist.
Wie man den 3 bis 5b entnehmen kann, kann nach beim Anheben des Verriegelungsbolzens 30 ein oberes Ende des Verriegelungsbolzens 30 in eine Bohrung 56 des Spindelhaltewinkels 52 hineingleiten, was eine exakt vertikale Verstellung des Verriegelungsbolzens 30 ermöglicht, und somit ein erneutes Verriegeln bei Deaktivieren des Aktuators 93 bzw. beim Zurückschwenken des Betätigungshebels 40 in zuverlässiger Weise ermöglicht.
In einem Normalzustand, also im verriegelten Zustand, ist das Sitzschienenmodul und der Fahrzeugsitz somit relativ starr mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt. Bei Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus wird jedoch durch Entriegeln von Verriegelungsbolzen eine indirekte Kopplung des Sitzschienenmoduls und des Fahrzeugsitzes mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie realisiert, wobei ein zwischengeschaltetes Deformationselement gezielt für den Abbau von Energie bei einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, sorgt.
Wenngleich vorstehend beschrieben wurde, dass die Spindel des Spindelantriebs zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes an einer Unterschiene des Schienenmoduls befestigt ist, kann diese Spindel des Spindelantriebs selbstverständlich in entsprechender Weise auch an einer Oberschiene des Schienenmoduls befestigt sein.
Wie dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein wird, können die Crashbolzen 35 in Anzahl, Material (Scherfestigkeit) und Durchmesser weiter angepasst und variiert werden, sodass bei standardisiertem Sitzschienenmodul fahrzeugabhängig sogar unterschiedliche Auslöseschwellen „eingestellt“ werden können. Zu diesem Zweck können die Crashbolzen 35 insbesondere als Scherelemente ausgebildet sein oder Scherelemente umfassen, wie beispielhaft in der DE 102014217506 A1 der Anmelderin offenbart, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich mit aufgenommen sei.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz (Sitzlehne aufrecht)
1': Fahrzeugsitz (nach Verstellung über Grenzwert-Einstellung hinaus)
2: Boden von Fahrzeugkarosserie
3: Sitzlehne
6: Fahrzeuginsasse
7: Hauptfahrtrichtung
8: Grenzlinie für Längsverstellung
9: Grenzlinie für Sitzlehnen-Neigung
10: Längsverstellschiene
11: Verbindungshebel
15: Oberschiene
16: Steuernocken an Oberschiene 15
17: Durchgangsloch
20: Unterschiene
21: Boden von Unterschiene 20
22: Ausnehmung
23: Ausnehmung
24: Langloch
30: Verriegelungsbolzen
31: Vorsprung
32: Eingriffsende von Verriegelungsbolzen 30
35: Crashbolzen
36: Teller von Crashbolzen 35
40: Betätigungshebel
41: erster Hebelarm von Betätigungshebel 40
42: zweiter Hebelarm von Betätigungshebel 40
43: Drehachse / Stift
44: Lagerung für Drehachse 43
45: Ausnehmung
46: Druckfeder
50: Spindel
51: vorderer Spindelhaltewinkel
52: hinterer Spindelhaltewinkel
53: Verbindungsabschnitt
54: Befestigungsabschnitt
55: Freiraum
56: Bohrung
57: Bohrung
58: Aufnahme
59: Durchgangsbohrung
60: Aussparung
70: Verformungselement
71: Bohrung
80: Getriebe
81: Halterung
90: zentrale Steuereinheit
91: Verstellantrieb für Längsverstellung von Fahrzeugsitz
92: Sensor
93: Aktuator
100: Sitzschienenmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012218722 A1 [0004]
DE 19613506 A1 [0005]
WO 2006068567 A1 [0006]
US 6435591 B1 [0007]
US 6227597 B1 [0008]
DE 102017117534 [0012]
DE 19861278 B4 [0048]
DE 102014217506 A1 [0066]

Claims

Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit zwei parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen (10) zur Führung und Längsverstellung des Fahrzeugsitzes (1), die jeweils eine ortsfest am Boden (2) einer Fahrzeugkarosserie befestigbare Unterschiene (20) und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene (15) aufweisen, einem Antriebsorgan (50) mit einem damit gekoppelten Antrieb (91) zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, zumindest einem Deformationselement (24), das mit einer zugeordneten Längsverstellschiene (10) gekoppelt ist, und zumindest einem Befestigungselement (30) zur Befestigung des Antriebsorgans (50) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15), wobei der Fahrzeugsitz (1) an den Oberschienen (15) befestigbar ist, und das Deformationselement (24) ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern, gekennzeichnet durch einen Aktuator (40, 93) zum Verriegeln und Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements, wobei in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements (30) (4a) das Antriebsorgan (50) durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) gesichert ist und das Befestigungselement (30) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über eine vorbestimmte Grenzeinstellung (8, 9) hinaus mechanisch entriegelt wird (4b), sodass das Antriebsorgan (50) über das Deformationselement (24) mit der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) gekoppelt ist.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 1, wobei das Antriebsorgan (50) mit einer zugeordneten Oberschiene (15) oder Oberschiene (15) gekoppelt ist und mittels Haltewinkeln (51, 52) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) befestigt ist.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 2, wobei ein erster Haltewinkel (52) der Haltewinkel (51, 52) an einem ersten Ende der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) eine Ausnehmung (56, 57) aufweist und das Befestigungselement (30) in der verriegelten Stellung in die Ausnehmung (56, 57) eingreift.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 3, wobei ein zweiter Haltewinkel (51) der Haltewinkel (51, 52) an einem zweiten Ende der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) starr an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) befestigt ist.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Sicherungselement (35) zur Befestigung des Deformationselements (24) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15), wobei das Sicherungselement (35) bei einem Crash relativ zu der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) in deren Längsrichtung (7) bewegbar ist, um eine Längenänderung des Deformationselements (24) zu kompensieren.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 5, wobei in einem Boden (21) der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) ein Langloch (24) ausgebildet ist und das Sicherungselement (35) das Langloch durchgreift.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Längsstellung (8) der Oberschienen (15) relativ zu den zugeordneten Unterschienen (20) entspricht und das Befestigungselement (30) bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes (1) entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung (7) über die vorbestimmte Längsstellung (8) hinaus mechanisch entriegelt wird.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 7, wobei in den Längsverstellschienen (10) Niederdrücker (16) aufgenommen sind, die mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt sind, wobei die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes (1) entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung (8) hinaus den Aktuator (40, 93) zum Entriegeln des Befestigungselements (30) betätigen.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 8, wobei die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes mitgenommen werden.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 8, wobei die Niederdrücker als Abschnitte von elektrisch betätigbaren Längsverstelleinrichtungen (80, 81) ausgebildet sind, die in den Längsverstellschienen (10) aufgenommen sind, oder wobei die Niederdrücker an den Oberschienen (15) befestigt oder ausgebildet sind.
Sitzschienenmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei, in Längsrichtung der Längsverstellschienen (10) betrachtet, vordere und/oder hintere Ränder der Niederdrücker (16) abgeschrägt ausgebildet sind.
Sitzschienenmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die vorbestimmte Längsstellung (8) der Oberschienen (15) relativ zu den zugeordneten Unterschienen (20), in Längsrichtung der Längsverstellschienen (10) betrachtet, durch einen Bereich in einem Fahrzeug vorbestimmt ist, in dem der Fahrzeugsitz außerhalb eines Wirkbereichs eines Front-Airbags angeordnet ist.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Einstellung von Parametern des Fahrzeugsitzes (1) entspricht, insbesondere einem vorbestimmten Neigungswinkel (9) einer Sitzlehne (3) des Fahrzeugsitzes, und wobei das Befestigungselement (30) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über die vorbestimmte Einstellung der Parameter des Fahrzeugsitzes hinaus mechanisch entriegelt werden.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 3, wobei der Aktuator (40) als Hebel (40) ausgebildet ist, der an dem ersten Haltewinkel (52) schwenkbar gelagert ist, wobei das Befestigungselement als Verriegelungsbolzen (30) mit einem umlaufenden tellerartigen Vorsprung (31) ausgebildet ist und wobei der Hebel einen Hebelarm (42) mit einer Ausnehmung (45) aufweist, die den umlaufenden tellerartigen Vorsprung (31) des zugeordneten Verriegelungsbolzens hintergreift, um diesen bei Verstellung des Hebels (40) durch Anheben zu entriegeln.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 14, wobei der Hebel (40) in einer Aufnahme (58) aufgenommen ist, die in dem ersten Haltewinkel (52) ausgebildet ist.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (93) einen Elektromotor, einen Linearaktor oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz umfasst, der mit dem zumindest einen Befestigungselement (30) gekoppelt ist.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine elektronische Steuereinheit (90), wobei die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um den Aktuator (93) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über die vorbestimmte Grenzeinstellung (8, 9) hinaus zu aktivieren, um das zumindest eine Befestigungselement (30) zu entriegeln.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 17, weiterhin umfassend zumindest einen Sensor (92), um Einstellungen des Fahrzeugsitzes (1) zu überwachen, wobei der Sensor mit der elektronischen Steuereinheit (90) verbunden ist und die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um Ausgangssignale des Sensors auszuwerten und ein Aktivierungssignal zum Aktivieren des Aktuators (93) auszugeben.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Deformationselement als reversibel elastisch verformbares Element ausgebildet ist.
Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Deformationselement (24) als irreversibel plastisch verformbares Element (70) ausgebildet ist.
Sitzschienenmodul nach Anspruch 20, wobei das irreversibel plastisch verformbare Element als Druck- oder Zugstab (70) ausgebildet ist.