DE19802527A1 - System zum Verschwenken eines Sitzes als passive Rückhaltekomponente in einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Verschwenken eines Sitzes in einem Fahrzeug als passive Rückhaltekomponente für den Fall des Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis.

Seit einiger Zeit wird vor allem im Fahrzeugbau ein besonderes Augenmerk auf sogenannte passive Rückhaltekomponenten gelegt. Hierzu gehören beispielsweise Airbags, wie Frontal- und Seitenairbags, dynamische Knieschutzeinrichtungen, wie eine dämpfend wirkende Knieaufprallplatte oder höhenverstellbare Kopfstützen mit integriertem Seitenairbag. Bei allen diesen Systemen verharrt der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz in grundsätzlich derselben Position, sofern er nicht unfallbedingt unkontrolliert seine Position verändert. Bedenkt man, daß der Fahrzeuginsasse, sei es auf dem Fahrersitz oder auf dem Beifahrersitz oder auf der Hinterbank, insbesondere bei einem Seitenaufprall eines Hindernisses diesem sehr nahe positioniert ist, ist es erklärlich, weswegen bei einem solchen Aufprall oftmals schwerste bis tödliche Verletzungen die Folgen eines derartigen Unfalls sind. Versteifungen im Rahmen eines sogenannten Seitenaufprallschutzes sind zwar mittlerweile weit verbreitet im Kfz-Bau. Sie bewirken auch eine Minderung des Verletzungsrisikos, ändern jedoch an der Position der Insassen nichts.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative zu den bislang bekannten Systemen vorzuschlagen und insbesondere die Fahrzeuginsassen im Falle eines Aufpralls vom Ort des Geschehens, d. h. vom Ort der Intrusion eines Hindernisses wegzuverlagern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach ist vorgesehen, daß die Aufgabe gelöst wird durch ein System zum Verschwenken eines Sitzes in einem Kraftfahrzeug aus seiner Ruheposition, und zwar im Falle eines detektierten Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis bzw. umgekehrt, bei dem ein auf ein Auslösesignal hin betätigter Aktuator den Sitz um eine Befestigungsschiene als Schwenkachse am Fahrzeugboden in das Innere des Fahrzeuges schwenkt.

Das Auslösesignal kann erzeugt werden durch die üblichen Sensoren, wie sie beim Einsatz von Airbags Verwendung finden. Wird ein solches Auslösesignal generiert, so wird der Fahrzeugsitz um eine vorgegebene Schwenkachse innerhalb kürzester Zeit, d. h. etwa 5 bis 30 ms, durch den Aktuator so geschwenkt, daß der Sitz und damit der darauf sitzende Fahrzeuginsasse in das Innere des Fahrzeuges verschwenkt wird und damit fortbewegt wird vom Ort der Intrusion. Hierdurch wird das Verletzungsrisiko für den Fahrzeuginsassen deutlich reduziert.

Wenn der Sitz beispielsweise um die weiter im Inneren des Innenraumes des Fahrzeugs liegende Längsachse verschwenkt werden soll, greift der Aktuator vorzugsweise im Bereich der weiter außen liegenden Längsschiene des Sitzes an diesem an und hebt den Sitz auf dieser Seite um beispielsweise 10 cm nach oben an, was automatisch zu einer Verschwenkung um die andere, weiter innenliegende Längsschiene des Sitzes führt.

Möglich ist die Verwendung des Systems auch bei einem Sitz, der im Bereich der Vorderkante angehoben wird, was zu einer Verschwenkung oder Rotation des Sitzes im Bereich der Sitzlehne führt. Diese Ausführungsform ist insbesondere zur Reduzierung einer Verletzungsgefahr bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs geeignet, wohingegen die vorher erwähnte Ausführungsform eher für einen Seitenaufprall ausgelegt ist.

Gemäß einer Realisierung ist vorgesehen, daß der erwähnte Aktuator eine am Sitz gegenüber der Schwenkachse angreifende vorgespannte Federvorrichtung ist. Die Vorspannung muß so gewählt sein, daß der Fahrzeugsitz zusammen mit der darauf sitzenden Person innerhalb von 5 bis 30 ms aus dem Bereich einer Intrusion verschwenkt wird. Es wird mit Vorspannungen im Bereich bis zu 100 kN gerechnet, die aufgebracht werden müssen. Dies stellt selbstverständlich eine außerordentliche Belastung des Fahrzeugunterbodens dar. Daher wird gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, daß diese Federvorspannung in Ruheposition des System kompensiert wird durch eine zweite Federvorrichtung mit einer entgegengerichteten Vorspannung. Hierdurch ist das System in Ruheposition nach außen hin spannungsfrei, so daß der Sitz als fertige Montageeinheit vom Sitzhersteller beim Automobilhersteller ausgeliefert werden kann. Aus Sicherungsgründen müssen die vorgespannten Federn freilich mit einer geeigneten stabilen Klammer in Position gehalten werden, um jegliches Verletzungsrisiko bei den Montagearbeiten des Sitzes auszuschließen.

Die Federvorrichtung wird nach Montage des Sitzes in ihrem vorgespannten Zustand durch wenigstens eine aktivierbare Sprengschraube mit einem in ihrem Inneren angeordneten pyrotechnischen Treibsatz ausgelöst. Die wenigstens eine Sprengschraube verankert die Federvorrichtung mit dem Fahrzeugboden. Sprengschrauben dieser Art sind per se bekannt. Bei ihnen führen elektrische Leitungsdrähte in ihr Inneres, welches mit dem pyrotechnischen Treibsatz gefüllt ist. Gelangt das Auslösesignal nun an die elektrischen Drähte und an den Glühdraht im Bereich des Treibsatzes, so wird dieser gezündet und zerreißt die Sprengschraube, wodurch sich die Feder schlagartig entspannt, da die Verbindung mit dem Fahrzeugboden aufgehoben wurde.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Federvorrichtung aus einer starken Blattfeder besteht. Alternativ hierzu kann die Vorrichtung auch aus wenigstens einer starken Spiralfeder bestehen.

Bei einer Blattfeder ist die Hubhöhe bei der Auslösung des Systems durch die Federkrümmung einstellbar. Die Sitzbeschleunigung hingegen wird durch die Federkonstante oder Federrate vorgegeben.

Vorzugsweise ist auch nach Auslösung des Systems, d. h. also wenn der Sitz in der verschwenkten Lage ist, eine mechanische Verbindung zwischen dem Fahrzeugboden und der Sitzschiene des Sitzes vorhanden. Hierdurch wird einerseits die Endposition der Verschwenkbewegung vorgegeben. Zum anderen bietet die Möglichkeit der mechanischen Verbindung eine ausreichende Sitzfixierung für einen weiteren Impuls auf das verunglückte Fahrzeug, für den sogenannten "second impact".

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß der Zeichnungsfiguren näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes im Ruhezustand des Systems,

Fig. 2 das System nach Auslösung, und

Fig. 3 eine Teilansicht des Systems aus Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht auf einen Fahrersitz eines Fahrzeugs von der Fahrertür her gesehen. Der Sitz 2 mit seiner Rückenlehne 7 ruht auf der außen gelegenen Sitzschiene 8, die über die vorgespannte Blattfeder 5 (Fig. 2) als Aktuator 3 mit dem Fahrzeugboden 1 verbunden ist. Dies geschieht beispielsweise durch Anbindung der Blattfeder 5 an einen Flachstahl 9 von ausreichender Festigkeit. Die Blattfeder 5 wird in ihrer vorgespannten Lage gehalten durch eine Sprengschraube 6, welche die Federvorrichtung 5 im Ruhezustand des Systems (Fig. 1) mit dem Fahrzeugboden 1 verspannt.

Die rechte Befestigungsschiene des Sitzes (nicht dargestellt) ist als Scharnier ausgebildet, welches gleichwohl eine Längsverstellung des Sitzes 2 zuläßt.

Die Sprengschraube 6 ist mit elektrischen Leitern 10 versehen, welche ein Auslösesignal von einer Sensorelektronik führen. Nach Generierung des Auslösesignals wird der pyrotechnische Treibsatz innerhalb der Sprengschraube 6 gezündet, welche daraufhin zerreißt. Dieser Zustand ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Aufgrund des Zerreißens der Sprengschraube 6 existiert für die vorgespannte Blattfeder 5 kein Niederhalter mehr, so daß diese sich schlagartig, innerhalb von ca. 10 ms, entspannt und einen Federweg von etwa 10 cm bei der Entspannung zurücklegt. Hierdurch wird die Sitzschiene 8 ebenfalls schlagartig angehoben, was schließlich zu einem Anheben der linken Kante des Sitzes 2 führt, so daß dieser zur Rotation oder zu einem Schwenken in der zweiten, als Scharnier ausgebildeten Befestigungsschiene gebracht wird.

Die Rotationsbewegung des Sitzes 2 wird begrenzt durch eine mechanische Anbindung bei 11. Diese mechanische Anbindung 11 verleiht dem System auch eine solche Stabilität, daß einem weiteren Impuls auf das Fahrzeug widerstanden werden kann bei einem sogenannten "second impact".

Die Endlage des Systems ist schematisch aus Fig. 3 ersichtlich. Hier ist die entspannte Blattfeder 5 erkennbar nach dem Zerreißen der Sprengschraube 6. Sehr deutlich erkennbar aus Fig. 3 ist die Tatsache, daß nach Anheben der linken äußeren Sitzschiene 8 um beispielsweise 10 cm der auf dem Sitz 2 sitzende Insasse in einem erheblichen Maße hin zur Mitte des Fahrzeuginneren und damit fort von dem Intrusionsort bei einem Seitenaufprall verlagert wird.

Claims (10)

1. System zum Verschwenken eines Sitzes (2) in einem Kraftfahrzeug aus seiner Ruheposition im Falle eines detektierten Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis, bei dem ein auf ein Auslösesignal hin betätigter Aktuator (3) den Sitz (2) um eine Befestigungsschiene als Schwenkachse am Fahrzeugboden (1) in das Innere des Fahrzeuges schwenkt.

2. System nach Anspruch 1, bei dem der Aktuator eine am Sitz (2) gegenüber der Schwenkachse angreifende, vorgespannte Federvorrichtung (5) ist.

3. System nach Anspruch 2, bei dem die Federvorrichtung (5) im vorgespannten Zustand durch wenigstens eine durch das Auslösesignal aktivierbare Sprengschraube (6) mit einem in ihrem Inneren angeordneten pyrotechnischen Treibsatz gehalten wird.

4. System nach Anspruch 3, bei dem die Sprengschraube (6) die Federvorrichtung (5) im Ruhezustand des Sitzes (2) mit dem Fahrzeugboden (1) verspannt.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Sitz (2) um die im Fahrzeug innenliegende Längsschiene des Sitzes (2) verschwenkbar ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Sitz (2) um eine im Bereich der Sitzlehne (7) angebrachte Schwenkachse nach hinten schwenkbar ist.

7. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Federvorrichtung (5) aus einer Blattfeder besteht.

8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Federvorrichtung (5) aus wenigstens einer Spiralfeder besteht.

9. System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem die Federvorspannung der Federvorrichtung (5) in Ruheposition kompensiert wird durch eine zweite Federvorrichtung mit einer entgegengerichteten Vorspannung, derart, daß der Sitz (2) nach außen hin eine spannungsfreie Montageeinheit bildet.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine mechanische Verbindung zwischen dem Fahrzeugboden (1) und der Sitzschiene (8) des Sitzes (2) nach Auslösung des Systems fortbesteht.