DE102019132911A1

DE102019132911A1 - Kraftfahrzeugsitz, der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbar ist

Info

Publication number: DE102019132911A1
Application number: DE102019132911.6A
Authority: DE
Inventors: Burckhard Becker
Original assignee: Fisher Dynamics Germany GmbH
Current assignee: Fisher Dynamics Germany GmbH
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbare Fahrzeugsitz hat a) ein Untergestell (20), b) einen Sitzträger (24), c) linke und eine rechte vordere Schwingenanordnungen (28), die jeweils in einem oberen Gelenkbereich (36) mit dem Sitzträger (24) und in einen unterem Gelenkbereich (38) mit dem Untergestell (20) verbunden sind, die ein Deformationselement (40) aufweisen, und die in einer in der Liegeposition stattfindenden Unfallsituation irreversibel eine Unfallposition einnehmen, in welcher das Deformationselement (40) deformiert ist und der Abstand der beiden Gelenkbereiche (36, 38) mindestens 20 % kleiner ist als in der Liegeposition, d) eine linke und eine rechte hintere Schwinge (42), die jeweils in einem unteren Gelenkpunkt mit dem Untergestell (20) verbunden sind, e) eine Rückenlehne (44), die in einem Gelenkbeschlag (46) mit dem Sitzträger (24) um eine Achse einstellbar verbunden ist und f) einen Sicherheitsgurt (48) mit Gurtstraffer. In der Liegeposition ist die Rückenlehne um 20 - 45° aus einer Gebrauchsposition nach hinten in eine feste Winkelposition verstellt. Die oberen Gelenkbereiche (36) der vorderen Schwingenanordnungen (28) haben einen Abstand vom Untergestell (20) haben, der mindestens 2 % oder 1 cm größer ist als in der Normalposition. In einer Unfallsituation ausgehend von der Liegeposition ist der Gurtstraffer aktiviert, sind die beiden vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils in ihrer Unfallposition, und ist die Einheit aus Sitzträger (24) und Rückenlehne (44) um mindestens 10°, vorzugsweise 15° um eine parallel zur y- Achse und durch die unteren Gelenkpunkte verlaufende Schwenkachse nach vorn verschwenkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeugsitz, der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbar ist. Sie bezieht sich insbesondere auf einen Kraftfahrzeugsitz für einen PKW, vorzugsweise für einen autonom fahrenden PKW. Vorzugsweise ist der Kraftfahrzeugsitz ein Gurtintegralsitz. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Frontsitz, beispielsweise Fahrersitz oder Beifahrersitz.
Es besteht der Wunsch nach einem Liege- und/oder Schlafsitz in einem Kraftfahrzeug, z.B. beim autonomen Fahren. Um ausreichend bequem Ruhen bzw. Schlafen zu können, sollte die Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes ca. 30-40° nach hinten aus der normalen Konstruktionslage verstellbar sein. Die normale Konstruktionslage entspricht der Gebrauchsposition. Die Gebrauchsposition liegt typischerweise im Bereich von 15 - 35° und insbesondere von 22-25° nach hinten geneigt ausgehend von der z-Richtung. Weiterhin sollten in der Liegeposition der Sitzträger und damit die Kissenschale an ihrer vorderen Kante etwas nach oben angehoben werden, dies ermöglicht eine bessere Fixierung des Beckens.
Diese Körperlage ist jedoch sicherheitstechnisch problematisch. Dies gilt insbesondere für einen Frontalcrash. Weichteile und Organe eines Passagiers können mit extremer Wucht in den Bauchraum rutschen, unter anderem sind Abrisse der Aorta und Organschäden zu befürchten. Auch die Wirbelsäule wird unzulässig belastet, sie wird biomechanisch nicht zulässig gestaucht.
Bei einem Frontalcrash treten Verzögerungen bis 50g auf. Die Grenze der Belastbarkeit eines Menschen liegt bei etwa 10g. Unter einer Unfallsituation wird ein Zustand des Fahrzeugs verstanden, bei dem die eingebauten Sicherheitselemente, insbesondere Airbags, auslösen. Typischerweise liegt die Verzögerung für die Auslösung bei 3-8, insbesondere 5g.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftfahrzeugsitz anzugeben und die vorhandenen Kraftfahrzeugsitze dahingehend zu verbessern, dass sie sowohl für eine Normalposition, als auch für eine Liegeposition geeignet sind und dass bei einem in der Liegeposition auftretenden Unfall, vorzugsweise Frontalcrash, ein auf dem Kraftfahrzeugsitz ruhender Passagier möglichst wenige, vorzugsweise keine Verletzungen erleidet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Kraftfahrzeugsitz, der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbar ist und aufweist a) ein Untergestell, b) einen Sitzträger mit einem linken und einem rechten Seitenteil, c) eine linke und eine rechte vordere Schwingenanordnung, die jeweils in einem oberen Endbereich mit dem Sitzträger und in einen unterem Endbereich mit dem Untergestell verbunden sind, die ein Deformationselement aufweisen, und die in einer in der Liegeposition stattfindenden Unfallsituation irreversibel eine Unfallposition einnehmen, in welcher das Deformationselement deformiert ist und der Abstand der beiden Endbereiche mindestens 20 % kleiner ist als in der Liegeposition, d) eine linke und eine rechte hintere Schwinge, die jeweils in einem oberen Gelenkpunkt mit einem hinteren Bereich des Sitzträgers und in einem unteren Gelenkpunkt mit dem Untergestell verbunden sind, e) eine Rückenlehne, die in einem Gelenkbeschlag mit dem Sitzträger um eine Achse einstellbar verbunden ist und f) einen Sicherheitsgurt mit Gurtstraffer, wobei in der Normalposition des Kraftfahrzeugsitzes die Rückenlehne in einer Gebrauchsposition ist, in der Liegeposition die Rückenlehne um 20 - 45° aus dieser Gebrauchsposition nach hinten in eine feste Winkelposition verstellt ist und die oberen Endbereiche der vorderen Schwingenanordnungen einen Abstand vom Untergestell haben, der mindestens 2 % größer ist als in der Normalposition, und in einer Unfallsituation ausgehend von der Liegeposition der Gurtstraffer aktiviert ist, die beiden vorderen Schwingenanordnungen jeweils in ihrer Unfallposition sind, und die Einheit aus Sitzträger und Rückenlehne um mindestens 10°, vorzugsweise 15° um eine parallel zur y- Achse und durch die unteren Gelenkpunkte verlaufende Schwenkachse so verschwenkt ist, dass die Rückenlehne nun höher als in der Liegeposition ist.
In bekannter Weise ist dieser Kraftfahrzeugsitz über die vorderen Schwingenanordnungen und die hinteren Schwingen mit dem Untergestell verbunden. Das Untergestell wird typischerweise durch eine Anordnung von zwei parallelen Schienenführungen gebildet, dann sind die Schwingenanordnungen und die Schwingen jeweils mit Sitzschienen gelenkverbunden. Aufgrund der Schwingenanordnungen und der Schwingen wird ein einstellbares Vielgelenk gebildet und lässt sich der Sitzträger in x- und in z-Richtung verstellen. Zusätzlich lässt sich die am Sitzträger befestigte Rückenlehne durch den Gelenksbeschlag um die Achse verstellen. Der Verstellwinkel ist dabei so ausreichend groß, dass die Rückenlehne in die Liegeposition geschwenkt werden kann.
In der Liegeposition haben sowohl die Schwingenanordnungen als auch die Schwingen eine fest vorgegebene Position, anders als in der Normalposition ist der Sitzträger nicht verstellbar. Die Rückenlehne steht in der Liegeposition deutlich flacher als in der Normalposition. Schließlich ist in der Liegeposition die Vorderkante des Sitzträgers angehoben gegenüber der maximal hohen Position, die sie innerhalb ihres Verstellbereichs in der Normalposition einnehmen kann. Dies wird durch das Merkmal, dass die oberen Endbereiche der vorderen Schwingenanordnungen einen Abstand vom Untergestell haben, der mindestens 2%, vorzugsweise mindestens 5 % größer ist als in der Normalposition, ausgedrückt. Alternativ kann dieses Merkmal so formuliert werden, dass die oberen Endbereiche der vorderen Schwingenanordnungen einen Abstand vom Untergestell haben, der mindestens 1 cm höher ist als in der Normalposition. In einer weiteren Alternative kann dieses Merkmal so formuliert werden, dass der Sitzträger einen Winkel mit dem Untergestell einschließt, der mindestens 3° größer ist als in der Normalposition. Durch das Anheben der Sitzvorderkante in der Liegeposition wird ein Passagier besser fixiert, insbesondere sein Becken wird besser fixiert als in der Normalposition.
Die Liegeposition ist nur in einer definierten Lage möglich. Dies gilt sowohl für den Sitzträger, als auch für die Rückenlehne.
Aufgrund des Deformationselementes können die beiden vorderen Schwingenanordnungen jeweils in einer Unfallsituation einknicken. Dies bedeutet, dass der Abstand ihrer beiden Endbereiche deutlich verkürzt wird. Durch das Einknicken der vorderen Schwingenanordnungen kommt es zu einer Drehung der Einheit aus Sitzträger und Rückenlehne um mindestens 10° um eine parallel zur y-Achse und durch die unteren Gelenkpunkte der hinteren Schwingen verlaufende Schwenkachse. Dabei wird der Sitz wieder mehr in Richtung zur Normalposition geschwenkt, ohne diese zu erreichen. Die Energie für das plastische Verformen der Deformationselemente wird geliefert durch die Trägheitskraft, mit der die getragene Anordnung, worunter der Sitzträger mit seinem Zubehör, wie beispielsweise Polster, die Rückenlehne insgesamt und ein Passagier bzw. Dummy auf dem Sitz verstanden wird, sich bei einem Frontalcrash weiter in x-Richtung nach vorn bewegt und dies um eine gewisse Wegstrecke. Alternativ kann man die getragene Anordnung so definieren, dass sie alles oberhalb der vorderen Schwingenanordnungen und der hinteren Schwingen umfasst.
Während eines Unfalls kommt es somit zu einer Bewegung der getragenen Anordnung sowohl in x-Richtung als auch zu einem Ansteigen der getragenen Anordnung, beschrieben durch eine Drehung um die y-Achse. Der Gelenksbeschlag der Rückenlehne ist in der Liegeposition und damit auch in der von dieser ausgehenden Unfallposition stets gesperrt. Es ist nur eine Winkeleinstellung möglich.
In bevorzugten Ausführungen ist der Abstand der beiden Endbereiche der vorderen Schwingenanordnungen in der Unfallposition um mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 50 % kleiner ist als in der Liegeposition. Je kleiner der Abstand ist, umso steiler ist das Anstellen der getragenen Anordnung und damit umso besser die Absicherung eines Passagiers.
Die vorderen Schwingenanordnungen können eine Sperre aufweisen, die parallel zum Deformationselement angeordnet ist, normalerweise gesperrt ist und in einer Unfallsituation entsperrt ist. Unter „parallel zum Deformationselement angeordnet“ wird dabei verstanden, dass durch die Sperre das Deformationselement so überbrückt oder abgestützt wird, dass es bei intakter Sperre nicht deformiert wird. Es kann erst dann deformieren, wenn die Sperre aufgehoben ist. Dadurch wird beispielsweise vermieden, dass bei kleineren Unfällen, solchen unterhalb von beispielsweise 5g, schon eine geringe Deformation des Deformationselementes auftreten kann. Während einer Unfallsituation ist es erforderlich, die Sperre aufzuheben, damit die Deformation stattfinden kann. Die Sperre kann beispielsweise durch einen Aktuator oder ein anderes Antriebselement aufgehoben werden. Der Aktuator kann eine Treibladung aufweisen, die in einer Unfallsituation gezündet wird und dann die Sperre freigibt. Der Aktuator kann auch rein mechanisch ausgelegt sein, beispielsweise kann ein Bowdenzug zwischen der Sperre und dem Sitzträger oder einem anderen Referenzpunkt angeordnet sein, dabei macht man sich die Verformung des Sitzträgers oder des anderen Referenzpunktes für den Bowdenzug während einer Unfallsituation zu Nutze.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die vorderen Schwingenanordnungen ein Halteelement aufweisen, das nach einer unfallbedingten Verkleinerung des Abstands der beiden Endbereiche den so erreichten Abstand sichert und verhindert, dass sich die beiden Bereiche wieder voneinander entfernen können. Während des Ablaufs eines Frontalcrashs kommt es nach einer ursprünglichen Verzögerung zu einer geringen Beschleunigung. Diese kann dazu führen, dass es zu einer Gegenbewegung kommt, das Einknicken also wieder zumindest teilweise aufgehoben wird. Um dies zu verhindern, ist das Halteelement vorgesehen. Man spricht von einem „Rebound“, der durch das Halteelement verhindert wird.
Vorzugsweise sind die vorderen Schwingenanordnungen entweder jeweils einstückig und ist das Deformationselement vorzugsweise als Material-verdünnung ausgebildet ist, oder sind die vorderen Schwingenanordnungen jeweils zweiteilig und weisen einen mittleren Gelenkpunkt auf. Dies schließt eine andersartige Ausbildung der vorderen Schwingenanordnungen nicht aus. Eine Materialverdünnung lässt sich so berechnen, dass die auftretenden Kräfte in der gewünschten Weise abgefangen werden. Dabei ist vorteilhaft, wenn das Deformationselement einerseits durch ein zerstörbares Material, das an einer Teilschwinge angeordnet ist, und andererseits durch eine mit diesem in Kontakt befindliche Schneidkante gebildet ist. Hierbei kann das Maß der Energieaufnahme während der Unfallsituation und insbesondere der zeitliche Verlauf der Energieabsorption gut berechnet und in die Realität umgesetzt werden. Vorzugsweise ist das Deformationselement um den Gelenkpunkt angeordnet ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nicht einschränkend zu verstehen sind und unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Folgenden näher beschrieben werden. In dieser Zeichnung zeigen:

1 eine prinzipielle Seitenansicht eines Kraftfahrzeugsitzes in der Liegeposition mit darauf befindlichem Dummy,
2 die Seitenansicht wie in 1, jedoch nun zusätzlich und gestrichelt dargestellt, die gewünschte Lage in einer Unfallposition,
3 die Seitenansicht wie zuvor, gezeigt ist nun die Lage des Dummies in der Unfallposition,
4 eine prinzipielle Seitenansicht eines vorderen Bereichs eines Sitzträgers mit einer vorderen Schwingenanordnung in der Liegeposition, passend zu 1 und 2,
5 eine Seitenansicht wie 4, jedoch befindet sich die vordere Schwingenanordnung nun in der Unfallposition, passend zu 3,
6 eine Seitenansicht ähnlich 4, jedoch nun für ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer einteiligen vorderen Schwingenanordnung.

Für die Beschreibung wird ein rechtshändiges, orthogonales x-y-z Koordinatensystem verwendet. Die positive x-Achse verläuft in der normalen Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs nach vorn. Die y-Achse befindet sich in der Ebene einer Straße. Die z-Achse geht rechtwinklig und lotrecht nach oben. Nach vorn bedeutet in Richtung der positiven x-Achse, nach hinten in Richtung der negativen x-Achse und nach oben bedeutet in Richtung der positiven z-Achse.
Der Fahrzeugsitz ist zwischen einer aus dem Stand der Technik bekannten Normalposition, die für den normalen Fahrbetrieb geeignet ist, und einer Liegeposition einstellbar, nur letztere ist in den 1 bis 3 dargestellt. Er hat ein Untergestell 20, das nach dem Stand der Technik mit einer Bodengruppe eines hier nicht dargestellten Kraftfahrzeugs verbunden ist, die Verbindung erfolgt über Befestigungsmittel 22. Der Fahrzeugsitz hat einen Sitzträger 24, welcher ein in den Figuren sichtbares linkes Seitenteil 26 und ein damit starr verbundenes, rechtes Seitenteil aufweist. Der Sitzträger 24 ist nach dem Stand der Technik ausgebildet.
Der Sitzträger 24 ist, ebenfalls nach dem Stand der Technik, in seinem vorderen Bereich mit einer linken vorderen Schwingenanordnung 28, die in den Figuren sichtbar ist, und einer rechten Schwingenanordnung mit dem Untergestell 20 verbunden. In den 1 bis 5 sind die Schwingenanordnungen 28 jeweils zweiteilig, sie haben eine obere Teilschwinge 30, eine untere Teilschwinge 32 und einen diesen gemeinsamen mittleren Gelenkpunkt 34. Die Schwingenanordnungen 28 haben jeweils einen oberen Endbereich 36 bzw. Gelenkpunkt, wo sie mit dem Sitzträger 24 verbunden sind, und einen unteren Endbereich 38 bzw. Gelenkpunkt, wo sie mit dem Untergestell 20 verbunden sind. Schließlich weist jede vordere Schwingenanordnung 28 ein Deformationselement 42 auf, das noch näher beschrieben wird. Im hinteren Bereich ist der Sitzträger 24 in bekannter Weise über hintere Schwingen 42 mit dem Untergestell 20 verbunden.
Der Fahrzeugsitz hat eine Rückenlehne 44, auch sie ist nach dem Stand der Technik ausgebildet und nach dem Stand der Technik über einen Gelenkbeschlag 46 mit dem Sitzträger 24 winkelverstellbar verbunden. Die Einstellung erfolgt um eine Achse, die parallel zur y-Achse ist. Die Winkelverstellung erfolgt zumindest über einen Winkelbereich, der wie folgt definiert ist: In der Normalposition befindet sich die Rückenlehne 44 etwa 22-25° gesehen von der z-Achse nach hinten geneigt. Von dieser Normalposition aus kann die Rückenlehne 44 um 25-50°, vorzugsweise um 38° weiter nach hinten geneigt werden, dann befindet sich die Rückenlehne in der Stellung für die Liegeposition. Für die Liegeposition ist nur eine feste Winkelstellung der Rückenlehne 44 vorgesehen.
In der Liegeposition befindet sich die vordere Kante des Sitzträgers 24 in einer zumindest 1 cm höheren Position als innerhalb des Verstellbereichs, der in der Normalposition zulässig ist. Anders ausgedrückt wird ausgehend von der Normalposition der Sitzträger 24 so geschwenkt, dass seine Vorderkante höher ist als in der Normalposition. Gegenüber der Normalposition ist der Winkel, den der Sitzträger 24 mit dem Untergestell 20 einschließt, um mindestens 1°, vorzugsweise mindestens 3° vergrößert.
Der Kraftfahrzeugsitz weist einen Sicherheitsgurt 48 auf, ihm ist ein Gurtstraffer zugeordnet, diese sind nach dem bekannten Stand der Technik ausgebildet. Der Kraftfahrzeugsitz ist ein Gurtintegralsitz. Dargestellt ist lediglich ein Beckengurt, er ist am Untergestell 20 festgelegt.
Wie die 1 - 4 zeigen, hat in der Liegeposition der mittlere Gelenkpunkt 34 einen Abstand von der Verbindungslinie der beiden Endbereiche 36, 38. Anders ausgedrückt befinden sich die beiden Teilschwingen 30, 32 gesehen vom mittleren Gelenkpunkt 36 in einer Winkelstellung, die um zumindest 3°, vorzugsweise mindestens 8° kleiner ist als die gestreckte Position der Teilschwingen 30, 32.
Auf dem Kraftfahrzeugsitz befindet sich ein Dummy 50. Er steht für einen Passagier. Alle Teile, die sich in den 1 bis 3 oberhalb der vorderen Schwingenanordnungen 28 und der hinteren Schwingen 42 befinden, werden als „die getragene Anordnung“ bezeichnet. Die getragene Anordnung hat einen Massenmittelpunkt 52. An diesem Massenmittelpunkt 52 greifen bei einem Unfall die Trägheitskräfte an, bei einem Frontalaufprall bewegt sich der Massenmittelpunkt 52 anfangs im Wesentlichen parallel zur x-Achse nach vorn. Diese Verschiebung ist in 2 dargestellt. Sie führt unter anderem zu einer Belastung der beiden vorderen Schwingenanordnungen 28. Dadurch werden diese verformt, wie im Folgenden anhand eines Vergleichs der 4 und 5 erläutert wird. Dabei zeigt 4 die vorderen Schwingenanordnungen 28 in der Position wie in den 1 und 2, aber nun wesentlich detailgenauer als in den 1 und 2. 5 zeigt die gleiche Position wie 3, aber nun mit besseren Details als in 3 dargestellt.
Zwischen der oberen Teilschwinge 30 und der unteren Teilschwinge 32 sind einerseits das Deformationselement 40 und andererseits eine Sperre 54 angeordnet. Die Sperre 54 ist so angeordnet, dass sie verhindert, dass das Deformationselement 40 aktiv werden bzw. belastet werden kann. Anders ausgedrückt ist die Sperre 54 parallel bzw. im gleichen Kraftflussweg wie das Deformationselement 40 angeordnet. Die Sperre 54 weist einen Sperrarm 56 auf, der im konkreten Fall an der oberen Teilschwinge 34 schwenkbar gelagert ist. Er hat einen Sperrzahn. Dieser ist in 4 in Eingriff mit einer Sperrausnehmung 60 der unteren Teilschwinge 32. Der Sperrarm 56 ist durch eine Feder 60 in den Sperrzustand vorbelastet. Der Sperrarm 56 ist mit einem Antriebselement 61 verbunden, das ihn bei einer Unfallsituation in die Freigabestellung zieht, in der er sich in 5 befindet. Das Antriebselement 61 kann ein pyrotechnischer Aktuator sein, wie er im Kraftfahrzeugbereich Einsatz findet. Es kann sich auch um einen Bowdenzug oder ein einfaches Zugelement handeln, wobei ein Ende, wie dargestellt, am Sperrarm 56 angeordnet ist und das andere Ende (nicht dargestellt) am Sitzträger 24 angeordnet ist. Während des Unfalls verformt sich der Sitzträger, dadurch kommt es zu einer Spannung im Zugelement bzw. Bowdenzug. Das andere Ende kann auch anderweitig befestigt sein.
Im Ausführungsbeispiel ist die obere Teilschwinge 30 durch zwei parallele Platten gebildet, zwischen denen sich die untere Teilschwinge 32 befindet. Das Deformationselement 40 weist ein zerstörbares Material 62 auf, das in diesem Fall eine Platte aus Aluminium ist, die fest mit der oberen Teilschwinge 30 verbunden ist und zwischen den Platten angeordnet ist. An der unteren Teilschwinge ist eine Schneidkante 66 des Deformationselementes 40 ausgebildet, die in einem kleinen Flächenbereich an dem zerstörbaren Material 62 anliegt. Die Fläche beträgt beispielsweise 1 bis 3 mm2. sie verläuft im Wesentlichen radial.
Wenn die Sperre 54 freigegeben ist, und nur dann, und damit während einer Unfallsituation verformt die Schneidkante 64 bei der (durch den Unfall verursachten) Drehbewegung um den mittleren Gelenkpunkt 34 das zerstörbare Material 62, dies vorzugsweise zunehmend oder abnehmend, was durch die Form des zerstörbaren Materials 62 vorgegeben werden kann. Dadurch kommt es zu einer Anhäufung 66, wie sie in 5 dargestellt ist. Es findet eine plastische Deformation bzw. eine Bildung von Spänen statt, wie sie in der Anhäufung 66 dargestellt sind.
Durch das zunehmende Zerstören des zerstörbaren Materials 62 erfolgt das Einknicken der beiden vorderen Schwingenanordnungen mit erheblicher Energieumwandlung der kinetischen Energie in Verformungsenergie bzw. Wärme. Vorzugsweise kommt es zu einer belastungsabhängigen Energieumwandlung. Das Deformationselement 40 ist als ein Schneidelement mit zugehörigem zerstörbarem Material mit definierter Schneidkraft ausgebildet. Das Einknicken führt zu einer steileren Position der getragenen Anordnung, siehe 2.
Da während des Verlaufs eines frontalen Crashs es auch zu einer positiven Beschleunigung in x-Richtung kommt, könnte der eingeknickte Zustand der vorderen Schwingenanordnungen 28 zumindest teilweise wieder aufgehoben werden. Um dies zu vermeiden, ist in dieser Phase des Unfalls das Antriebselement 61 nicht mehr aktiv, sodass die Feder 60 wieder überhand gewinnt und den Sperrarm 56 in die Sperrstellung vorbelastet. Er kommt dadurch wieder in Anlage an die untere Teilschwinge 32. Diese hat eine Haltebucht 68, in die der Sperrzahn eingreift, siehe 5. Dadurch wird ein sogenannter „Rebound“ verhindert. Der Sperrzahn und die Haltebucht 68 bilden eine Halteeinrichtung.
Im Unterschied zu dem bisher besprochenen Ausführungsbeispiel ist im zweiten Ausführungsbeispiel nach 6 die vordere Schwingenanordnung 28 durch eine einstückige Schwinge gebildet. Das Deformationselement 40 ist nun als Materialverdünnung 70 ausgebildet, die sich zwischen den beiden Endbereichen 36, 38 dieser Schwinge befindet. Die Sperre ist nun durch einen Riegel gebildet, der die Materialverdünnungskraft schlüssig überbrückt. Im Falle einer Unfallsituation wird er durch das Antriebselement 61 geschwenkt in eine Position, in der er nicht mehr im Kraftfluss liegt. Damit kann erst dann die Verformung ablaufen.
Die beiden Schwingenanordnungen 28 sind vorzugsweise baugleich bzw. spiegelbildlich symmetrisch. Die beiden Endbereiche 36, 38 sind vorzugsweise als Mittelpunkt von Gelenkverbindungen definiert, wie dies zum Beispiel in 4 gezeigt ist. Das Deformationselement 40 ist zum mittleren Gelenkpunkt 34 durch einen konkaven Bogen begrenzt, der im Wesentlichen einen Mittelpunkt hat, welcher im Zentrum des mittleren Gelenkpunktes 34 liegt. Zwischen diesem Bogen und dem benachbarten Teilstück der unteren Teilschwinge 34 befindet sich ein Freiraum, siehe 4. Dieser ist nach einer Unfallsituation im Wesentlichen aufgezehrt, siehe 5. Die hintere Schwinge 42 kann auch anders ausgebildet sein, sie kann noch entfallen. Sie kann mehrteilig ausgeführt sein.
Der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbare Fahrzeugsitz hat a) ein Untergestell 20, b) einen Sitzträger 24, c) linke und eine rechte vordere Schwingenanordnungen 28, die jeweils in einem oberen Gelenkbereich 36 mit dem Sitzträger 24 und in einen unterem Gelenkbereich 38 mit dem Untergestell 20 verbunden sind, die ein Deformationselement 40 aufweisen, und die in einer in der Liegeposition stattfindenden Unfallsituation irreversibel eine Unfallposition einnehmen, in welcher das Deformationselement 40 deformiert ist und der Abstand der beiden Gelenkbereiche 36, 38 mindestens 20 % kleiner ist als in der Liegeposition, d) eine linke und eine rechte hintere Schwinge 42, die jeweils in einem unteren Gelenkpunkt mit dem Untergestell 20 verbunden sind, e) eine Rückenlehne 44, die in einem Gelenkbeschlag 46 mit dem Sitzträger 24 um eine Achse einstellbar verbunden ist und f) einen Sicherheitsgurt 48 mit Gurtstraffer. In der Liegeposition ist die Rückenlehne um 20 - 45° aus einer Gebrauchsposition nach hinten in eine feste Winkelposition verstellt. Die oberen Gelenkbereiche 36 der vorderen Schwingenanordnungen 28 haben einen Abstand vom Untergestell 20 haben, der mindestens 2 % oder 1 cm größer ist als in der Normalposition. In einer Unfallsituation ausgehend von der Liegeposition ist der Gurtstraffer aktiviert, sind die beiden vorderen Schwingenanordnungen 28 jeweils in ihrer Unfallposition, und ist die Einheit aus Sitzträger 24 und Rückenlehne 44 um mindestens 10°, vorzugsweise 15° um eine parallel zur y- Achse und durch die unteren Gelenkpunkte verlaufende Schwenkachse nach vorn verschwenkt.
Begriffe wie im Wesentlichen, vorzugsweise und dergleichen sowie möglicherweise als ungenau zu verstehende Angaben sind so zu verstehen, dass eine Abweichung um plusminus 5 %, vorzugsweise plusminus 2 % und insbesondere plus minus ein Prozent vom Normalwert möglich ist. Die Anmelderin behält sich vor, beliebige Merkmale und auch Untermerkmale aus den Ansprüchen und/oder beliebige Merkmale und auch Teilmerkmale aus einem Satz der Beschreibung in beliebiger Art mit anderen Merkmalen, Untermerkmalen oder Teilmerkmalen zu kombinieren, dies auch außerhalb der Merkmale unabhängiger Ansprüche. Die Anmelderin behält sich weiterhin vor, beliebige Merkmale und auch Teilmerkmale zu streichen.
In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Gleiche Teile sind nicht in allen Figuren jeweils mit einem Bezugszeichen versehen.
Bezugszeichenliste

20: Untergestell
22: Befestigungsmittel
24: Sitzträger
26: Seitenteil
28: Schwingenanordnung
30: obere Teilschwinge
32: unterer Teilschwinge
34: mittlerer Gelenkpunkt
36: oberer Endbereich, oberer Gelenkbereich
38: unterer Endbereich, unterer Gelenkbereich
40: Deformationselement
42: hintere Schwinge
44: Rückenlehne
46: Gelenkbeschlag
48: Sicherheitsgurt
50: Dummy
52: Massenmittelpunkt
54: Sperre
56: Sperrarm
58: Sperrausnehmung
60: Feder
61: Antriebselement
62: zerstörbares Material
64: Schneidkante
66: Anhäufung
68: Haltebucht
70: Materialverdünnung

Claims

Kraftfahrzeugsitz, der zwischen einer Normalposition und einer Liegeposition einstellbar ist und aufweist - ein Untergestell (20), - einen Sitzträger (24) mit einem linken und einem rechten Seiten teil (26), - eine linke und eine rechte vordere Schwingenanordnung (28), die jeweils in einem oberen Endbereich (36) mit dem Sitzträger (24) und in einen unterem Endbereich (38) mit dem Untergestell (20) verbunden sind, die ein Deformationselement (40) aufweisen, und die in einer in der Liegeposition stattfindenden Unfallsituation irreversibel eine Unfallposition einnehmen, in welcher das Deformationselement (40) deformiert ist und der Abstand der beiden Endbereiche (36, 38) mindestens 20 % kleiner ist als in der Liegeposition, - eine linke und eine rechte hintere Schwinge (42), die jeweils in einem oberen Gelenkpunkt mit einem hinteren Bereich des Sitzträgers und in einem unteren Gelenkpunkt mit dem Untergestell (20) verbunden sind, - eine Rückenlehne (44), die in einem Gelenkbeschlag (46) mit dem Sitzträger (24) um eine Achse einstellbar verbunden ist und - einen Sicherheitsgurt (48) mit Gurtstraffer, wobei in der Normalposition des Kraftfahrzeugsitzes die Rückenlehne (44) in einer Gebrauchsposition ist, in der Liegeposition die Rückenlehne um 20 - 45° aus dieser Gebrauchsposition nach hinten in eine feste Winkelposition verstellt ist und die oberen Endbereiche (36) der vorderen Schwingenanordnungen (28) einen Abstand vom Untergestell (20) haben, der mindestens 5 % größer ist als in der Normalposition, und in einer Unfallsituation ausgehend von der Liegeposition der Gurtstraffer aktiviert ist, die beiden vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils in ihrer Unfallposition sind, und die Einheit aus Sitzträger (24) und Rückenlehne (44) um mindestens 10°, vorzugsweise 15° um eine parallel zur y- Achse und durch die unteren Gelenkpunkte verlaufende Schwenkachse so verschwenkt ist, dass die Rückenlehne (44) nun höher als in der Liegeposition ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der beiden Endbereiche (36, 38) der vorderen Schwingenanordnungen (28) in der Unfallposition um 30 %, vorzugsweise 50 % kleiner ist als in der Liegeposition.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Schwingenanordnungen (28) eine Sperre (54) aufweisen, die parallel zum Deformationselement (40) angeordnet ist, normalerweise gesperrt ist und in einer Unfallsituation entsperrt ist.
Fahrzeugsitz nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperre (54) ein Antriebselement (61) zugeordnet ist, das in einer Unfallsituation ausgelöst ist und die Sperre (54) freigibt.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Schwingenanordnungen (28) eine Halteeinrichtung aufweisen, die nach einer unfallbedingten Verkleinerung des Abstands der beiden Endbereiche (36, 38) den so erreichten Abstand sichert und verhindert, dass sich die beiden Endbereiche (36, 38) wieder voneinander entfernen können.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Liegeposition des Kraftfahrzeugsitzes die vorderen Schwingenanordnungen (28) einen fest vorgegebenen Abstand ihrer Endbereiche (36, 38) haben.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Schwingenanordnungen (28) entweder jeweils einstückig sind und das Deformationselement (40) insbesondere als Materialverdünnung (70) ausgebildet ist, oder dass die vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils zweiteilig sind und einen mittleren Gelenkpunkt (34) aufweisen, wobei vorzugsweise das Deformationselement (40) um den Gelenkpunkt (34) angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, bei dem die vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils einstückig sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre (54) ein Riegel ist, der das Deformationselement (40) überbrückt und während einer Unfallsituation entriegelt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, bei dem die vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils zweiteilig sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (40) durch ein zerstörbares Material (62), das an einer Teilschwinge (z.B. 32) angeordnet ist und eine mit diesem in Kontakt befindliche Schneidkante (64) gebildet ist.
Fahrzeugsitz nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zerstörbare Material (62) eine Platte aus Aluminium ist, und dass vorzugsweise die Schneidkante (64) aus Stahl gefertigt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, bei dem die vorderen Schwingenanordnungen (28) jeweils zweiteilig sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Liegeposition die beiden Teilschwingen (30, 32) in einem Winkel, dessen Scheitelpunkt im mittleren Gelenkpunkt (34) liegt, zueinanderstehen, der um mindestens 3° von 180° abweicht.