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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für ein Fahrzeug, der eine Crash-Verriegelungseinrichtung aufweist.
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Fahrzeugsitze mit höheren Komfort-Eigenschaften weisen im Allgemeinen ein höhenverstellbares Sitzteil auf, an dem zusätzlich z.B. eine Rückenlehne und weitere Elemente angebracht sind. Als Sitzhöhenverstelleinrichtung können z.B. vordere und hintere Schwingen vorgesehen sein, die eine Verstellung des Sitzteils gegenüber einer unteren Anbindung ermöglichen. Die untere Anbindung kann insbesondere eine Schiene zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes sein, so dass für den Benutzer eine Verstellung in Längsrichtung und Höhenrichtung möglich ist.
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Bei Fahrzeugsitzen mit Höhenverstellung wirken in einem Crash-Fall, insbesondere bei einem Frontal-Crash, erhebliche Kräfte und Momente auf das Sitzteil und den am Sitzteil angebundenen Benutzer ein, die das Sitzteil mit dem Benutzer im Allgemeinen nach vorne und oben beschleunigen. Eine in der Höhenverstelleinrichtung vorgesehene reguläre Verriegelung ist oftmals nicht ausreichend, um die erheblichen Kräfte und Momente aufzufangen. Daher sind Crash-Verriegelungseinrichtungen bekannt, die eine zusätzliche Crash-Verriegelung des höhenverstellbaren Sitzteils gegenüber einer unteren Anbindung ermöglichen.
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Die
WO 93/01950 A1 zeigt einen Fahrzeug-Sicherheitssitz mit einem Sitzteil und einer zwischen dem Sitzteil und dem Fahrzeug vorgesehen Struktur, die bei einer Fahrzeug-Abbremsung das Sitzteil festhält und einer Trajektorie folgt, wodurch Schäden gering gehalten werden sollen
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Die
WO 97/08012 A1 zeigt ein Sicherheitssystem für einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil, das in einer Vor- und Rückwärts-Richtung frei bewegbar ist, wobei erste Haltemittel zum Spannen eines flexiblen Gliedes an dem Sitz angebracht sind, zum Halten des Sitzens während eines Notfalls.
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Die
CA 2369760 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Halten eines Sitzes an einem Fahrzeug, die einen Retraktor mit einer Spuleneinrichtung, eine Verriegelungseinrichtung und eine Vorspanneinrichtung aufweist, wobei weiterhin ein Sensierungs-Mechanismus mit dem Retraktor verbunden ist, um eine Betätigungs-Bedingung des Fahrzeugs zu detektieren und gegebenenfalls ein Signal zur Betätigung auszugeben, wobei ein Gewebeglied mit einem ersten Anker-Ende und einem ersten Spulen-Ende vorgesehen ist, um an der Spuleneinrichtung verstellbar aufgenommen zu werden.
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Derartige Vorrichtungen ermöglichen somit bereits eine zusätzliche Absicherung des Fahrzeugsitzes gegenüber insbesondere den bei einem Auffahr-Unfall bzw. Frontalcrash auftretenden Kräften und Momenten.
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Es zeigt sich jedoch, dass derartige Einrichtungen oftmals die auftretenden Kräfte und Momente nur teilweise und relativ spät aufnehmen können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugsitz zu schaffen, der eine sichere und schnelle Crash-Verriegelung mit relativ geringem Aufwand ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Weiterhin ist ein Fahrzeug mit dem Fahrzeugsitz vorgesehen.
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Erfindungsgemäß ist somit zwischen der Schiene und dem Sitzteil ein flexibles Zugmittel vorgesehen, das durch einen Wickelkörper aufgewickelt wird, sodass es in den verschiedenen Höhen-Positionen des Sitzteils gegenüber der Schiene jeweils straff gespannt werden kann. Der Wickelkörper ist vorteilhafterweise - direkt oder indirekt - am Sitzteil vorgesehen. Er kann insbesondere an einem Querrohr des Sitzteils vorgesehen sein, das vorteilhafterweise ein Strukturteil des Sitzteils ausbildet und geeignet ist, hohe Kräfte und Momente direkt abzufangen. Das Querrohr kann auch zur Anbindung einer oder zweier Schwingen der Höhenverstellung dienen und somit die Kräfte zwischen dem Sitzteil und der Höhenverstellung direkt aufnehmen.
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Das Sperrmittel kann insbesondere als schwenkbare Sperrklinke ausgebildet und zwischen einer vorzugsweise inaktiven Grundstellung und einer vorzugsweise betätigten Verriegelungsstellung zum Eingriff in ein Rastmittel verstellbar sein. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist das Rastmittel an dem Wickelkörper ausgebildet, z.B. als Wickelkörper- Verzahnung, so dass bei der Crash- Verriegelung der Wickelkörper und das aufgewickelte Zugmittel in ihrer Stellung durch das Sperrmittel fixiert werden. Somit dreht die Wickelkörper- Verzahnung mit dem Wickelkörper bei der regulären Höhenverstellung mit und kann bei Crash-Verriegelung in jeder Höhenposition direkt in einem geeigneten Verzahnungsbereich mit dem Sperrmittel, z. B. der Sperrklinke, verrasten.
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Vorteilhafterweise ist das Sperrmittel an der Höhenverstellvorrichtung, z.B. einer Schwinge zwischen Sitzteil und Schiene, angebracht. Hierdurch erfolgt bei der Verrastung eine Fixierung der Höhenverstelleinrichtung in der eingestellten Höhenposition.
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Das Sperrmittel kann somit zum einen den Wickelkörper blockieren und somit ein Abwickeln des Zugmittels durch die Crash-Kräfte verhindern und zum anderen die Höhenposition des Sitzteils verriegeln bzw. fixieren. Vorteilhafterweise ist das Sperrmittel als schwenkbare Sperrklinke mit einer Verzahnung ausgebildet.
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Zur Verstellung des Sperrmittels ist ein Aktuator vorgesehen, der vorzugsweise durch ein Aktivierungssignal betätigt wird. Der Aktuator ist vorzugsweise fremdkraftbetätigt; d.h. es erfolgt eine Verstellung des Sperrmittels nicht oder nicht alleine wie bei herkömmlichen Systemen durch die bei Crash-Situationen auftretende Trägheitskraft, sondern durch eine zusätzliche Kraft bzw. zusätzliche Energie; hierzu kann der Aktuator insbesondere elektrisch, piezoelektrisch, pyrotechnisch oder durch eine vorgespannte mechanische Federeinrichtung betätigt sein.
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Das Aktivierungssignal wird insbesondere als Pre-Crashsignal bereits bei Erkennen einer Unfallgefahr bzw. eines bevorstehenden Unfalls ausgegeben. Hierzu können geeignete Unfallerkennungs-Detektionsmittel oder Sensoren im Fahrzeug vorgesehen sein, die z.B. auch für andere Einrichtungen im Fahrzeug eingesetzt werden, z. B. pyrotechnische Gurtstraffer oder zur Aktivierung weiterer Sicherheitseinrichtungen des Fahrzeugs, wie z. B. Bremsen usw. Hierbei kann ein kleiner Verstellweg der Sperrklinke ausreichend sein, so dass eine schnelle Verstellung auch mit kleinen Aktuatoren möglich ist. Somit erfolgt eine Crash-Verriegelung bereits vor dem Crash, wodurch insbesondere auch crash-induzierte Verformungen verhindert werden können.
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Alternativ zu einer Aktivierung des Aktuators durch ein Aktivierungssignal kann gemäß einer weiteren Ausführungsform in unbetätigtem Zustand bzw. Grundzustand die Verriegelungsstellung eingelegt sein und vorzugsweise bei einer Höhenverstellung oder kurz vor einer Höhenverstellung entriegelt werden; nach der Höhenverstellung erfolgt dann vorzugsweise wiederum eine z.B. selbsttätige Verriegelung. Somit ist eine hohe Sicherheit gewährleistet, insbesondere vor starken Belastungen bzw. Unfällen, die nur schwer zu sensieren sind. Bei dieser Ausführungsform kann vorzugsweise die Pre-Crash-Sensorik entfallen.
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Das Zugmittel kann in den verschiedenen Höhenpositionen jeweils straff gespannt werden, in dem es an dem Wickelkörper auf- und abgewickelt wird, wobei der Wickelkörper hierzu vorteilhafterweise durch eine Spiralfeder federvorgespannt ist. Somit ermöglicht das Zugmittel im Crashfall eine feste Anbindung und direkte Krafteinleitung zwischen dem Sitzteil und der Schiene, ohne vorher gespannt zu werden. Das Zugmittel kann insbesondere ein Kabel, oder auch eine Kette oder Gurt bzw. Band sein. Es kann insbesondere direkt an der Schiene angebunden sein, z. B. auch mit gelenkiger Anbindung, um ein seiner unteren Anbindung der Schwenkbewegung des Sitzteils bei der Höhenverstellung zu folgen. An seinem oberen Ende ist das Zugmittel an dem Wickelkörper aufgewickelt.
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Die obere Anbindung bzw. der Aufwickelpunkt des Zugmittels kann insbesondere nah an dem Eingriff der Sperrklinke ausgebildet sein, um direkte Kraftübertragung zwischen diesen Bereichen zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird somit mit relativ geringem Aufwand eine schnelle und sichere Verstellung ermöglicht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Ausschnitt aus einem Fahrzeugsitz in seiner untersten Höhenposition in unverriegelter Stellung;
- 2 den Fahrzeugsitz aus 1 in der verriegelten Stellung;
- 3 den Fahrzeugsitz aus 1 in einer oberen Höhenposition, in unverriegelter Stellung;
- 4 den Fahrzeugsitz aus 3 in verriegelter Stellung.
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Von einem Fahrzeugsitz 1 ist in 1 der hintere Bereich gezeigt, mit einem Sitzteil (Sitzrahmen) 2, einer Schieneneinrichtung 3 zur Längsverstellung und einer hinteren Schwinge 4, die zwischen einem unterem Gelenk 5 und einem als oberes Gelenk dienenden Querrohr 6 angelenkt ist. Die Schieneneinrichtung 3 weist eine fahrzeugseitig angebrachte Unterschiene 3a und eine in oder auf der Unterschiene längsverstellbar aufgenommene Oberschiene 3b auf. Die hintere Schwinge 4 ist mit ihrem unteren Gelenk 5 entsprechend an der Oberschiene 3b direkt oder wie gezeigt an einem an der Oberschiene 3b befestigten Aufnahmeadapter 7 angelenkt. Das Querrohr 6 erstreckt sich als Strukturelement in Querrichtung des Sitzteils 2; entsprechend sind hier im Allgemeinen zwei hintere Schwingen 4 nebeneinander an dem Querrohr 6 angelenkt und jeweils in einem unteren Gelenk 5 an einer der beiden Oberschienen 3b angelenkt. Der Fahrzeugsitz 1 weist entsprechend im nicht gezeigten vorderen Bereich vordere Schwingen auf, so dass das Sitzteil 2 gegenüber der Oberschiene 3b durch die beiden Schwingen höhenverstellbar ist.
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Die Höhenverstellung des Sitzteils 2 gegenüber der Oberschiene 3b erfolgt über z.B. Federvorspannung oder eine z.B. elektrische, mechanische oder auf andere Verstelleinrichtung. In einem Crash-Fall, insbesondere Frontal-Crash bzw. Auffahr-Unfall, können erhebliche Kräfte und Momente auf den Sitzinsassen mitsamt Sitzteil 2 einwirken, die das Sitzteil nach oben und vorne (d.h. in den Figuren nach rechts) beschleunigen und somit auf die Höhenverstelleinrichtung einwirken. Um in einem Crash-Fall die Belastungen auf die Schwinge 4 abzufangen und eine Crash-Verstellung des Sitzteils 2 nach vorne und oben zu verhindern, ist eine Crash-Verriegelungseinrichtung 10 vorgesehen. Die Crash-Verriegelungseinrichtung 10 weist als flexibles Zugmittel ein Zugkabel 12 auf, das in einer unteren Zugmittel-Anbindung 14 an der Oberschiene 3b gelenkig angebracht ist und an seinem anderen, d.h. oberen Ende auf einem an dem Querrohr 6 vorgesehenen Wickelkörper 16 aufgewickelt wird. Der Wickelkörper 16 weist eine in den Figuren angedeutete Wickelfeder, z.B. Spiralfeder 17 auf. Bei der Höhenverstellung des Sitzteils 2 wird das Zugkabel 12 an seinem oberen Ende entsprechend auf dem Wickelkörper 16 auf- und abgewickelt, wobei der Wickelkörper 16 durch die Wickelfeder 17 jeweils straff gespannt bleibt. In seiner unteren Anbindung 14 schwenkt das Zugkabel 12 bei der Höhenverstellung etwas mit.
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Auf dem Wickelkörper 16 ist eine Wickelkörper-Verzahnung 18 ausgebildet, die somit mit dem Wickelkörper 16 bei dem Auf- uns Abwickeln des Zugkabels 12 mitdreht. Weiterhin ist als Teil der Crash- Verriegelungseinrichtung 10 eine Sperrklinke 20 mit ihrem Sperrklinken-Gelenk 21 an der hinteren Schwinge 4 angelenkt, wobei die Sperrklinke 20 an ihrem oberen bzw. hinteren Ende eine Klinken-Verzahnung 22 aufweist, die zum Eingriff in die Wickelkörper-Verzahnung 18 dient. Weiterhin weist die Crash- Verriegelungseinrichtung 10 einen hier angedeuteten und nicht detaillierter gezeigten Aktuator 23 auf, der fremdkraftbetätigt ist, z.B. elektrisch, piezoelektrisch, pyrotechnisch oder z.B. auch mit mechanischer Federvorspannung, und zur Verstellung der Sperrklinke 20 dient. Somit wird die Sperrklinke 20 bei Aktivierung des Aktuators 23 von der in 1 gezeigten offenen, unbetätigten Grundstellung in die in 2 gezeigte Verriegelungs-Stellung verstellt, d.h. nach hinten geschwenkt, so dass die Klinken-Verzahnung 22 in die Wickelkörper-Verzahnung 18 eingreift.
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Der Aktuator 23 wird durch ein Aktivierungs-Signal aktiviert, das vorteilhafterweise durch eine Precrash-Sensorik ausgelöst wird. Somit kann bei Feststellen eines bevorstehenden oder bereits teilweise eingeleiteten Unfalls, noch bevor relevante Trägheitskräfte auf das Sitzteil 2 einwirken, der Aktuator 23 aktiviert werden und hierdurch die Sperrklinke 20 nach hinten in die Stellung der 2 schwenken, so dass die Sperrklinken- Verzahnung 22 in die Wickelkörper-Verzahnung 18 eingreift, um die nachfolgend auftretenden Kräfte und Momente abzufangen. Diese Kräfte und Momente werden direkt von dem Querrohr 6, das ein wesentliches Strukturteil des Sitzteils 2 darstellt, über den bereits starr verrasteten Wickelkörper 16 und das Zugkabel 12 in die untere Zugkabel-Anbindung 14 und somit in die Oberschiene 3b und somit in die Schieneneinrichtung 3 eingeleitet. Hierbei ist, wie aus den Figuren ersichtlich ist, der Zahneingriff zwischen den Verzahnungen 22 und 18 auch nahe an der Aufwickelstelle des Zugkabels 12 auf dem Wickelkörper 16 angeordnet, so dass die Kräfte hier direkt weitergeleitet werden können.
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3 zeigt eine obere Höhenposition des Sitzteils 2, in der somit das Zugkabel 12 weiter abgewickelt und der Wickelkörper 16 gegenüber 1 gedreht ist; hierbei ist das Zugkabel 12 jedoch weiterhin durch die Wickelfeder 17 stramm gespannt. Auch hier wird gemäß 4 bei Aktivierung des Aktuators 23 die Sperrklinge 20 nach hinten verstellt und greift mit ihrer Klinken-Verzahnung 22 in die Wickelkörper-Verzahnung 18 des Wickelkörpers 16 ein, im Allgemeinen in einen gegenüber 2 versetzten Verzahnungsbereich der Wickelkörper-Verzahnung 18. Somit wird in jeder Höhenposition eine starre Verrieglung zur sicheren Aufnahme der nachfolgend bei dem Crash einwirkenden Kräfte und Momente ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist die Sperrklinke 20 durch eine - schwache - Federeinrichtung in ihre in 1 und 3 gezeigte Grundstellung vorgespannt und wird durch den Aktuator 23 somit gegen diese Federverspannung in die Eingriffsstellung verstellt. Somit kann nachfolgend bei Wegfall des Aktivierungssignals entsprechend die Sperrklinke 10 wieder freigegeben werden und in ihre Grundstellung zurückverstellen.
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Die Wickelkörper-Verzahnung 18 ist vorteilhafterweise unsymmetrisch ausgebildet, da sie nur in einer Drehrichtung belastet wird, d.h. in den Figuren im Uhrzeigersinn. Somit ist die Wickelkörper-Verzahnung 18 für einen sicheren Eingriff in der entsprechende Klinken-Verzahnung 22 vorgesehen, d.h. mit Ausrichtung der Zähne in Richtung zur Sperrklinke 10, damit ein fester Eingriff der Verzahnungen 18, 22 erreicht wird und vorteilhafterweise die Zähne gleichmäßig belastet werden.
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Die Sperrklinke 20, die hintere Schwinge 4 und das Querrohr 6 bilden in dem in 2 und 4 gezeigten Eingriffsfall jeweils ein stabiles Dreieck, dass somit die auftretenden Kräfte und Momente sicher abfangen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Sitzteil
- 3
- Schieneneinrichtung
- 3a
- Unterschiene
- 3b
- Oberschiene
- 4
- hintere Schwinge
- 5
- unteres Gelenk der hinteren Schwinge 4
- 6
- Querrohr
- 7
- Aufnahmeadapter an der Oberschiene 3b
- 10
- Crash-Verriegelungseinrichtung
- 12
- flexibles Zugmittel, insbesondere Zugkabel
- 14
- untere Zugmittel-Anbindung an der Schiene 3
- 16
- Wickelkörper
- 17
- Wickelfeder, z. B. Spiralfeder
- 18
- Wickelkörper-Verzahnung, Rastmittel
- 20
- Sperrklinke
- 21
- Sperrklinken-Gelenk der Sperrklinke 20 an der hinteren Schwinge 4
- 22
- Klinken-Verzahnung
- 23
- Aktuator zum Schwenken der Sperrklinke 20
- S1
- Aktivierungssignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9301950 A1 [0004]
- WO 9708012 A1 [0005]
- CA 2369760 A1 [0006]
