DE19921821A1

DE19921821A1 - Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE19921821A1
Application number: DE19921821A
Authority: DE
Inventors: Juergen Maier; Volker Schaefer
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-23

Abstract

Bei einem Fahrzeugsitz, insbesondere einem Kraftfahrzeug, weist die Rückenlehne (3) ein Lehnenunterteil und ein relativ dazu schwenkbares Lehnenoberteil (4) auf, wobei das Lehnenoberteil (4) eine Kopfstütze (32) trägt und im Crashfall nach hinten schwenkt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Aus der DE 197 26 800 A 1 ist ein Fahrzeugsitz dieser Art bekannt, bei dem das Lehnenoberteil mittels zweier Gelenkbeschläge am Lehnenunterteil angebracht ist und in seiner Neigung einstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugsitz der eingangs ge nannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahr zeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Kopfstütze bei Fahrzeugsitzen dient in erster Linie dazu, den Kopf beim Heck crash und beim Zurückfallen beim Frontalcrash zu schützen. Die Kopfstütze wird in der Praxis vom Sitzbenutzer oftmals zu niedrig eingestellt. Darüber hinaus sind manche Sitze auch nicht auf optimale Sicherheitsbedingungen ausgelegt. Diese Umstände führen dazu, daß der Kopf relativ weit über die Kopfstütze hinausragt. Da der Kopf des Sitzbenutzers in der Regel nicht an der Kopfstütze anliegt, wird er bei einem Heckcrash relativ zum Fahrzeug nach hinten geschleudert. Der Oberkörper des Sitzbenutzers taucht in der Regel vor dem Kopf in die Rückenlehne des Fahr zeugsitzes ein. Bei den heutigen Fahrzeugsitzen, bei denen die Rückenlehne relativ steif ist, führt dies dazu, daß der Oberkörper wesentlich schneller und härter abge bremst wird als der Kopf und damit eine Relativbewegung zwischen Kopfwirbel und Brustwirbel auftritt. Durch diese Relativbewegung zwischen Kopfwirbel und Brustwirbel entsteht ein sehr hoher Druck im Nervenkanal, der zu dem sogenannten Schleudertrauma führt. Die gleichen Folgen haben eine zu niedrig eingestellte Kopfstütze oder ein Fahrzeugsitz ohne korrekt abgestimmte Steifigkeit. Der steile Druckanstieg im Nervenkanal entsteht durch eine Kombination aus Zug- und Scher bewegung (S-Schlag) innerhalb von ca. 100 ms nach dem Aufprall.

Dadurch, daß das Lehnenoberteil im Crashfall unter Mitnahme der Kopfstütze nach hinten schwenkt, wird die Relativbewegung zwischen Kopfwirbel und Brustwirbel minimiert und das Auftreten des Schleudertraumas beim Heckcrash verhindert. Der Oberkörper wird erst aufgefangen, wenn die Halswirbelsäule mit der Rückenwirbel säule fluchtet. Dies verhindert den S-Schlag, der in erster Linie für das HWS- Syndrom verantwortlich ist, welches bei Autos ohne Kopfstützen und Autoscootern nicht auftritt. Die sogenannten Misuse-Schäden werden so klein wie möglich gehal ten. Verletzungen, die durch einen Zusammenstoß des Oberkörpers und eines im Crashfall eventuell gezielt nach vorne bewegten Sitzbauteils mit hoher Relativge schwindigkeit oder durch ein Vorschleudern des beispielsweise in einer Ruhepositi on befindlichen Sitzbenutzers durch ein sich nach vorne bewegendes Sitzbauteil entstehen, werden vermieden. Die Erfindung kann bei allen Arten von Fahrzeugsit zen eingesetzt werden, beispielsweise auch bei Kraftfahrzeug-Rücksitzbänken oder bei Fluggastsitzen.

Beim Normalgebrauch ist das Lehnenoberteil vorzugsweise in seiner Neigung rela tiv zum Lehnenunterteil einstellbar und damit zur Erhöhung des Sitzkomforts an die individuellen Wünsche des Sitzbenutzers anpaßbar. Bei einer konstruktiv einfachen Ausführung ist das Lehnenoberteil über wenigstens einen Gelenkbeschlag am Leh nenunterteil angebracht. Hierfür kommen beispielsweise bekannte Rastbeschläge oder Getriebebeschläge in Frage. Vorzugsweise weist der verwendete Gelenkbe schlag eine Freischwenkfunktion auf, die im Crashfall ausgelöst wird. Durch die Energie des Sitzbenutzers und/oder durch eine Federbelastung kann beispielsweise dann das Lehnenoberteil nach hinten schwenken. Die Schwenkbewegung des Leh nenoberteils wird vorzugsweise durch einen Anschlag begrenzt. Ein Dämpfungse lement kann Bewegungsenergie des Sitzbenutzers aufnehmen und dadurch Bela stungsspitzen vermeiden. Die Auslösung der Schwenkbewegung des Lehnenober teils im Crashfall kann je nach Trägheit der Teile durch einen Sensor oder mecha nisch erfolgen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht der Vorderseite der Struktur der Rückenlehne des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels, bei der die End stellung im Crashfall mit durchbrochener Linie angedeutet ist.

Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist eine in waagrechter Richtung geteilte Rückenlehne 3 auf, von der in den Fig. 1 und 2 nur die Struktur ohne Polsterung dargestellt ist. Ein Lehnenoberteil 4 ist über zwei Gelenkbeschläge 5, von denen einer auf der linken Seite und einer spiegelbildlich dazu auf der rechten Seite der Sitzstruktur 1 angeordnet ist, an einem Lehnenunterteil 7 angelenkt. Das Leh nenoberteil 4 nimmt ungefähr ein Drittel der Länge der Rückenlehne 3 ein. Jeder Gelenkbeschlag 5 weist ein Beschlagoberteil 10 und ein Beschlagunterteil 11 auf, wobei das Beschlagoberteil 10 mit dem Lehnenoberteil 4 und das Beschlagunterteil 11 mit dem Lehnenunterteil 7 verbunden ist. Das Beschlagoberteil 10 ist um eine Achse 13 relativ zum Beschlagunterteil 11 verdrehbar. Die Achsen 13 beider Ge lenkbeschläge 5 fluchten miteinander.

Durch synchrones Verdrehen der Beschlagoberteile 10 relativ zu den jeweiligen Be schlagunterteilen 11 läßt sich das Lehnenoberteil 4 in seiner Neigung relativ zum Lehnenunterteil 7 einstellen und an den Sitzbenutzer individuell anpassen. Hierfür ist auf jeder Seite der Rückenlehne 3 ein Elektromotor 15 am Lehnenunterteil 11 auf der Innenseite angeordnet und an die Achse 13 angeschlossen. Die beiden vorgese henen Elektromotoren 15 sind durch eine entsprechende, nicht dargestellte Schal tung aufeinander abgestimmt. Statt der Elektromotoren 15 kann für eine Handbetä tigung ein Handrad sowie eine Übertragungsstange zwischen den Achsen 13 vorge sehen sein.

Die verwendeten Gelenkbeschläge 5 sind auf bekannte Weise mit einer Frei schwenkfunktion ausgestattet. Ferner ist bei jedem Gelenkbeschlag 5 auf der vom Elektromotor 15 abgewandten Außenseite eine Spiralfeder 18 angeordnet, die um einen Zapfen 20 des Gelenkbeschlags 5 gewickelt ist und mit ihrem inneren Ende an diesem Zapfen 20 befestigt ist, während ihr äußeres Ende am Lehnenoberteil 4 an gebracht ist.

Die Freischwenkfunktion des Gelenkbeschlags 5 wird durch Zug an einem Bolzen 22 ausgelöst, der vom Beschlagoberteil 10 seitlich nach innen absteht und in einer nach oben verlaufenden Kulisse 24 geführt ist. Am Bolzen 22 ist ein Zugseil 26 an gebracht, welches in eine oberhalb des Beschlagoberteils 10 am Lehnenoberteil 4 angebrachte Betätigungsvorrichtung 28 geführt ist. Diese weist beispielsweise eine gespannte Druckfeder auf, an der das Zugseil 26 eingehängt ist und die durch eine elektromagnetisch lösbare Sperre in diesem gespannten Zustand gehalten wird.

Im Falle eines Heckcrashs wird durch einen nicht dargestellten Beschleunigungs sensor oder durch die Airbagsteuereinheit auf jeder Seite der Rückenlehne 3 die Betätigungsvorrichtung 28 gleichzeitig ausgelöst. Die Betätigungsvorrichtung 28 zieht über das Zugseil 26 am Bolzen 22, welcher sich innerhalb der Kulisse 24 nach oben bewegt und die Freischwenkfunktion des Gelenkbeschlags 5 auslöst. Durch die Trägheit des Lehnenoberteils 4, unterstützt durch die Kraft der Spiralfeder 18, wird das Lehnenoberteil 4 nach hinten geschwenkt auf eine Endstellung zu, in der Lehnenoberteil 4 und Lehnenunterteil 7 näherungsweise miteinander fluchten. Die Schwenkbewegung des Lehnenoberteils 4 wird vorzugsweise durch ein Dämpfung selement 30, das zwischen dem Lehnenoberteil 4 und dem Lehnenunterteil 7 vorge sehen ist, gedämpft.

Die Endstellung ist erreicht, wenn das Lehnenoberteil 4 in Anlage an einen am Leh nenunterteil 7 vorgesehenen Anschlag 31 kommt. Der Anschlag 31 kann in abge wandelten Ausführungsformen so ausgebildet sein, daß in der Endstellung das Leh nenoberteil 4 in einem Winkelbereich von beispielsweise bis zu ±10° relativ zum Lehnenunterteil 7 steht, also relativ zur der Stellung, in der Lehnenoberteil 4 und Lehnenunterteil 7 miteinander fluchten. Durch das Zurückschwenken des Leh nenoberteils 4 bewegt sich auch eine am oberen Ende des Lehnenoberteils 4 befe stigte Kopfstütze 32 nach hinten. Vorzugsweise fährt die Kopfstütze 32 gleichzeitig in eine durchschnittliche Idealposition, um hinreichend Schutz vor den Folgen einer falsch eingestellten Höhe der Kopfstütze 32 zu bieten.

Währenddessen dringt der untere Teil des Oberkörpers des Sitzbenutzers in die Rückenlehne 3 ein und wird abgebremst. Danach dreht sich der Oberkörper weiter um eine Achse, die im Bereich der Achsen 13 der Gelenkbeschläge 5 liegt. Der Oberkörper, der nun zu Beginn der Berührung mit der Rückenlehne 3 keine Gegen kraft erfährt, da das Lehnenoberteil 4 entsperrt ist, kann sich nun zusammen mit dem Kopf nach hinten bewegen. Dies verringert den sogenannten Peitscheneffekt am Kopf. Der gesamte Oberkörper kommt vorzugsweise gleichzeitig zum Anliegen, wodurch die für den Sitzbenutzer gefährlichen Belastungsspitzen vermieden wer den. Dabei kann das Dämpfungselement 30 Energie dissipieren. Die Rückenlehne 3 kann mit einem dämpfenden Anschlag versehen sein, der ab einer Neigung von etwa 10° von der Senkrechten aus nach hinten die Bewegungsenergie der gesamten Rüc kenlehne 3 und des anliegenden Sitzbenutzers umwandelt.

Bezugszeichenliste

1

Fahrzeugsitz

3

Rückenlehne

4

Lehnenoberteil

5

Gelenkbeschlag

7

Lehnenunterteil

10

Beschlagoberteil

11

Beschlagunterteil

13

Achsen

15

Elektromotor

18

Spiralfeder

20

Zapfen

22

Bolzen

24

Kulisse

26

Zugseil

28

Betätigungsvorrichtung

30

Dämpfungselement

31

Anschlag

32

Kopfstütze

Claims

1. Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit einer Rückenlehne (3), bei der ein Lehnenoberteil (4) relativ zu einem Lehnenunterteil (7) schwenkbar ist, wobei das Lehnenoberteil (4) eine Kopfstütze (32) trägt, dadurch gekenn zeichnet, daß das Lehnenoberteil (4) im Crashfall nach hinten schwenkt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Normalge brauch das Lehnenoberteil (4) in seiner Neigung relativ zum Lehnenunterteil (7) einstellbar ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leh nenoberteil (4) über wenigstens einen Gelenkbeschlag (5) am Lehnenunterteil (7) angebracht ist.

4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkbe schlag (5) eine Freischwenkfunktion aufweist, die im Crashfall ausgelöst wird.

5. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehnenoberteil (4) gegenüber dem Lehnenunterteil (7) federbelastet ist.

6. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungselement (30) die Schwenkbewegung des Lehnenoberteils (4) dämpft.

7. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (31) die Schwenkbewegung des Lehnenoberteils (4) begrenzt.

8. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Schwenkbewegung des Lehnenoberteils (4) im Crashfall durch einen Sensor erfolgt.

9. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endstellung der Schwenkbewegung das Lehnenoberteil (4) in einem Winkel zwischen -10° und +10° zum Lehnenunterteil (7) steht.

10. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endstellung der Schwenkbewegung das Lehnenoberteil (4) mit dem Lehnenunterteil (7) fluchtet.