DE19951967A1 - Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne - Google Patents

Abstract

An der Rückenlehne (3) des Fahrzeugsitzes (1) ist eine Kopfstütze (5) höhenverschiebbar vorgesehen. Dabei ist an einem ersten Seitenholm (3') ein erster Drahtseilabschnitt (10') befestigt, der auf eine Aufnahmespule (22) einer am zweiten Seitenholm (3'') befestigten Fliehkraftkupplung (12) aufgewickelt ist. Diese hat ferner ein Schaltrad (21) und eine längsverlagerbare Schraubenspindel (16), an der ein drucksteifes Drahtseil (14') eines zur Kopfstütze (5) führenden Bowdenzugs (14) vorgesehen ist. Bei einem Fahrzeugcrash wird vom Fahrzeuginsassen der erste Drahtseilabschnitt (10') beaufschlagt und dadurch die Aufnahmespule (22) der Fliehkraftkupplung (12) in Rotation versetzt, so dass über die Sperrklinken (23) das Schaltrad (21) rotiert und dadurch die drehfest vorgesehene Schraubenspindel (16) ausgeschoben wird. Hierdurch wird auch das drucksteife Drahtseil (14') des Bowdenzugs (14) ausgeschoben und dadurch die Kopfstütze (5) in Wirkstellung (a) verlagert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten und aus der DE 197 38 201 A1 her­ vorgehenden Art.

Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Fahrzeugsitz ist am oberen Rand seiner Rückenlehne eine Gelenkeinrichtung vorgesehen, über die die Kopfstütze in eine Ruhelage und in eine Wirklage verlagerbar ist, wobei sich in dieser die Kopfstütze nahe am Kopf des Fahrzeuginsassen befindet. Hierdurch wird bei einem Fahr­ zeugcrash das Verletzungsrisiko des Fahrzeuginsassen vermindert. Zur Betätigung der Gelenkeinrichtung dient eine am untenliegenden Rand der Rückenlehne vor­ gesehene Blattfeder, die beim Fahrzeugcrash vom Fahrzeuginsassen beaufschlagt und dadurch ausgelenkt wird, so dass schließlich die Kopfstütze verschwenkt wird. Eine solche Einrichtung ist jedoch nicht nur schwer, sondern diese beansprucht auch einen verhältnismäßig großen Einbauraum, wodurch der Komfort vermindert wird. Darüber hinaus ist auch die Abstimmung sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Fahrzeugsitz der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 genannten Art derart auszubilden, dass bei einer speziellen Beauf­ schlagung der in der Rückenlehne vorgesehenen Einrichtung über diese das Sicherheitselement betätigt wird.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dargelegten Merkmale vor­ gesehen.

Die an der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes vorgesehene, erfindungsgemäße Ein­ richtung besteht vorteilhafterweise aus wenigen, kostengünstig herstellbaren Ein­ zelteilen mit geringem Gewicht, die lediglich in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet sind. Dabei kann die Einrichtung auch unkompliziert in unterschiedlichen Sitzsystemen vorgesehen werden. Erforderliche Wartungs- und Reparaturarbeiten können vorteilhafterweise im Bereich der Rückenlehne durchgeführt werden, so dass nicht der ganze Fahrzeugsitz zerlegt werden muß. Ein erheblicher Vorteil besteht auch darin, dass die Einrichtung weitgehend unabhängig vom Gewicht und von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen betätigbar ist. Dabei wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung bei einem Fahrzeugcrash die Einfede­ rungsgeschwindigkeit oder die Einfederungsbeschleunigung des Fahrzeuginsassen in die Rückenlehne im Bereich von MiNisekunden ermittelt und das jeweilige Sicher­ heitselement wie Kopfstütze, Airbag, Knieaufprallelement, oder Sicherheitslenksäule in Wirkstellung gebracht.

Bei einer durch die erfindungsgemäße Einrichtung ermittelten, definierten Größe der Einfederungsgeschwindigkeit des Fahrzeuginsassen in den Fahrzeugsitz durch eine Fliehkraftkupplung, einen Hubzylinder oder dergleichen, wird in einfacher Weise ein Bowdenzug betätigt, der seinerseits das Sicherheitselement wie Kopfstütze oder dergleichen verlagert. Dabei erstreckt sich zwischen den beiden Seitenholmen des Rückenlehnenrahmens ein an einem Seitenholm befestigter Drahtseilabschnitt des Bowdenzugs, wobei das Drahtseil eine am gegenüberliegenden Seitenholm vorge­ sehene Einrichtung wie Fliehkraftkupplung, Hubzylinder oder dergleichen betätigt und durch eine erzeugte Translation des Drahtseils oder des Kabels des Bowden­ zugs die Kopfstütze oder dergleichen in Wirkstellung gebracht wird. Anstelle des Bowdenzugs kann die Signalübertragung auch elektrisch erfolgen (Merkmale der Patentansprüche 2 und 3).

Eine aus einer Fliehkraftkupplung bestehende Einrichtung hat eine an einem zwei­ ten Seitenholm drehbar gelagerte Aufnahmespule, auf die ein Seil oder dergleichen, aufgewickelt ist. Dabei umgibt die Aufnahmespule koaxial ein Schaltrad mit einer Außenverzahnung, in die mehrere schwenkbar gelagerte Sperrklinken bei wirksam werdender Fliehkraft eingreifen, während in das Schaltrad eine axial schraubbare Schraubenspindel eingeschraubt ist. Diese wird durch eine Rotation des Schalt­ rades längs verlagert, so dass schließlich das Drahtseil des Bowdenzugs längs ver­ lagert und dadurch das Sicherheitselement in Wirkstellung gebracht wird. Damit die Schraubenspindel rasch um eine entsprechend große Wegstrecke längs verlagert wird, hat sie ein mehrgängiges Gewinde oder auch ein Steilgewinde. Die Sperrklinke ist im Mittelbereich ihrer Längserstreckung schwenkbar gelagert und an einem Endabschnitt mit einem Gegengewicht versehen, während am gegenüberliegenden Endbereich der Sperrklinke eine Zugfeder angreift, durch die die Sperrklinke in Ruhelage gehalten wird. Eine derartige Ausbildung der Fliehkraftkupplung besteht vorteilhafterweise aus sehr wenigen und dabei kostengünstig herstellbaren Einzel­ teilen. Ferner ist die Fliehkraftkupplung auch kaum störanfällig im Betriebseinsatz (Merkmale der Patentansprüche 4 bis 6).

Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 7 ist am ersten Seitenholm des Fahr­ zeugsitzes ein aus einem Hubzylinder (Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder) beste­ hender Dämpfer vorgesehen, wobei in der Schubstange eine Rastnut vorgesehen ist, in die eine Arretierkugel federbelastet einrastet, während am freien Endabschnitt der Schubstange das Drahtseil des Bowdenzugs befestigt ist. Ein Hubzylinder ist sehr kostengünstig vorzusehen und hat darüber hinaus ein sehr geringes Gewicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Fahrzeugsitz in perspektivischer Darstellung mit der erfindungs­ gemäßen Einrichtung,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelansicht der in Fig. 1 dargestellten Fliehkraftkupp­ lung,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2

Fig. 5 eine als Hubzylinder dienende Einrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugsitz 1 besteht im wesentlichen aus einem Sitzteil 2 und einer an diesem angelenkten Rückenlehne 3. Diese weist einen ersten Sei­ tenholm 3' und einen zweiten Seitenholm 3" auf, welche über ein obenliegendes Rahmenquerteil 3''' miteinander verbunden sind. An diesem ist über zwei Tragstan­ gen 4 eine Kopfstütze 5 höhenverstellbar vorgesehen. Hierzu steht vom Rahmen­ querteil 3''' ein Aufnahmeteil 6 nach unten ab, an dem ein seinerseits die Tragstan­ gen 4 tragender Schieber 7 höhenverschiebbar vorgesehen ist.

Wie in Fig. 1 ferner ersichtlich, ist an der Rückenlehne 3 ein Drahtseil 10 vorgese­ hen, wobei sich ein erster, mit einer Textilmatte 10''' oder dergleichen versehener Drahtseilabschnitt 10' zwischen dem ersten und zweiten Seitenholm 3' und 3" er­ streckt, wobei am zweiten Seitenholm 3" eine in den Fig. 2 bis 4 in Einzelansicht dargestellte Fliehkraftkupplung 12 oder ein in Fig. 5 dargestellter Hubzylinder 13 vorgesehen ist. Sowohl über diesen als auch über die Fliehkraftkupplung 12 wird bei einem Fahrzeugcrash die Einfederungsgeschwindigkeit des Fahrzeuginsassen in die Rückenlehne 3 des Fahrzeugsitzes 1 ermittelt und ab einem bestimmten Schwellwert der Einfederungsgeschwindigkeit über einen Bowdenzug 14 die Kopf­ stütze 5 in die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellte Wirkstellung a ge­ bracht, wie im folgenden näher erläutert wird. Dabei liegt die Schwellwerterkennung im Bereich von Millisekunden. Zur Ermittlung der Einfederungsbeschleunigung des Fahrzeuginsassen in die Rückenlehne 3 ab einer definierten Beschleunigungsgröße kann beispielsweise der in der DE 39 28 141 offenbarte Reibungsdämpfer dienen, wobei auch dieser mit dem Bowdenzug 14 in Verbindung steht.

Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Fliehkraftkupplung 12 ist mit ihrem Gehäuse 15 am zweiten Seitenholm 3" befestigt. Dabei weist das Gehäuse 15 zwei axial abste­ hende, rohrförmige Fortsätze 15' auf, in denen sich eine Schraubenspindel 16 befin­ det, das ein mehrgängiges Gewinde 17 hat. Ferner ist die Schraubenspindel 16 mit einem zentrischen Innenvierkant 18 versehen, in den ein vom rohrförmigen Fortsatz 15' des Gehäuses 15 abstehender Vierkantfortsatz mit Radialspiel 19 eingreift, so dass die Schraubenspindel 16 drehfest, jedoch axial verlagerbar aufgenommen ist. Auf die Schraubenspindel 16 ist ein eine Außenverzahnung 20 aufweisendes Schalterrad 21 aufgeschraubt, auf dem eine Aufnahmespule 22 drehbar gelagert ist. Auf dieser ist das am ersten Seitenholm 3' befestigte Drahtseil 10' aufgewickelt (Fig. 2).

Wie in Fig. 3 ersichtlich, sind an der Aufnahmespule 22 stirnseitig vier, in gleich gro­ ßem Winkelabstand voneinander Sperrklinken 23 auf einem Schwenkzapfen 24 schwenkbar gelagert, wobei am rückwärtigen Endabschnitt der Sperrklinken 23 je­ weils ein Gegengewicht 23' vorgesehen ist. Der gegenüberliegende Endabschnitt der Sperrklinken 23 greift dagegen in deren Wirklage in einen Zahn der Außenver­ zahnung 20 des Schaltrads 21 verrastend ein. Ferner greift am freien Endabschnitt der Sperrklinken 23 jeweils eine Zugfeder 25 an, durch welche die Sperrklinken 23 in Ruhelage, also außer Eingriff gehalten werden. Schließlich ist am obenliegenden Endbereich der Schraubenspindel 16 das drucksteife Drahtseil 14' des Bowdenzugs 14 angebracht, wobei - wie für Fig. 1 zeigt - vom Bowdenzug 14 jeweils ein druck­ steifes Drahtseil 14' und eine dieses umgebende Hülle zum Schieber 7 der Kopf­ stütze 5 führt.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 5 ist am zweiten Seitenholm 3" der Rückenlehne 3 ein aus einem Hubzylinder 13 bestehender Dämpfer vorgesehen, wobei der Hubzylinder 13 aus einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder besteht. Dabei steht der um eine Umlenkrolle 11 geführte zweite Drahtseilabschnitt 10" mit der Kolbenstange 13' des Hubzylinders 13 in Verbindung, wobei dessen Außen­ mantel längsverschiebbar am zweiten Seitenholm 3" vorgesehen ist. Vom Hubzylin­ der 13 steht eine Schubstange 26 nach oben ab, an der das drucksteife Drahtseil 14' des Bowdenzugs 14 angebracht ist. Von diesem führt jeweils ein drucksteifes Drahtseil 14' zum Schieber 7 der Kopfstütze 5. Ferner ist an der Schubstange 26 eine einstellbar ausgebildete Arretierkugel 27 vorgesehen, die federbelastet in eine Rastnut 26' der Schubstange 26 einrastet.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung in Bezug auf die Fliehkraft­ kupplung 12 und den Hubzylinder 13 ist folgende:

• a) Fliehkraftkupplung 12
  Bei einem starken Fahrzeugcrash beaufschlagt der Fahrzeuginsasse die Textilmatte 10''' des ersten Drahtseilabschnitts 10', wodurch dieser von der Aufnahmespule 22 abgewickelt und diese hierdurch in Rotation versetzt wird. Hierdurch werden die Gegengewichte 23' der Sperrklinken 23 gegen die Wirkung der Zugfedern 25 radial nach außen verlagert, so dass der gegen­ überliegende Endbereich der Sperrklinken 23 jeweils in einen Rastzahn der Außenverzahnung 20 des Schaltrads 21 verrastend eingreift und dieses da­ durch in Rotation versetzt. Da das Schaltrad 21 über ein entsprechendes In­ nengewinde auf das Außengewinde 17 der Schraubenspindel 16 aufge­ schraubt ist, wird diese - da sie drehfest im Gehäuse 15 vorgesehen ist - in Pfeilrichtung b ausgeschoben und dadurch das druckfeste Drahtseil 14' des Bowdenzugs 14 ebenfalls in Pfeilrichtung b verlagert, so dass schließlich die Kopfstütze 5 in die Wirkstellung a verlagert wird. Die rohrförmigen Tragstan­ gen 4 umgeben dabei jeweils eine an der Kopfstütze 5 befestigte Schub­ stange 29, (Fig. 1), deren freies Ende dabei vom drucksteifen Drahtseil 14' des Bowdenzugs 14 beaufschlagt und dadurch eine nicht dargestellte Sicherheitseinrichtung entriegelt wird. Schließlich werden die Sperrklinken 23 durch die Wirkung der Zugfeder 25 in ihre Ruhelage zurückgeschwenkt, so dass bei gegen Pfeilrichtung b eingeschobenem drucksteifen Drahtseil 14' der erste Drahtseilabschnitt 10' auf die Aufnahmespule 22 aufgewickelt wer­ den kann.
• b) Hubzylinder 13
  Hierbei wird bei Beaufschlagung der Textilmatte 10''' des ersten Drahtseilab­ schnitts 10' in Folge eines Fahrzeugcrashs über den um die Umlenkrolle 11 geführten zweiten Drahtseilabschnitt 10" die Kolbenstange 13' des Hubzylin­ ders 13 durch das in diesem vorhandene Medium in Pfeilrichtung c verlagert, wodurch die Arretierkugel 27 gegen die Wirkung der Druckfeder außer Ein­ griff gebracht und dadurch die Schubstange 26 und somit das drucksteife Drahtseil 14' des Bowdenzugs 14 in Pfeilrichtung c verlagert wird. Über eine nicht dargestellte z. B. waagebalkenartige Hebelumlenkeinrichtung werden auch hierbei die in jeweils einer Tragstange 4 vorhandene Schubstange 29 von den drucksteifen Drahtseilen 14' des Bowdenzugs 14 beaufschlagt und damit die Kopfstütze 5 wie unter a) erläutert in die Wirkstellung a verlagert.

Claims (7)

1. Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne, in der sich eine Einrichtung befindet, durch die bei einem Fahrzeugcrash ein Sicherheitselement wie Kopfstütze oder dergleichen verlagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einrichtung (Fliehkraftkupplung 12, Hubzylinder 13, Beaufschlagungsaufnehmer) die Einfederungsgeschwindig­ keit oder die Einfederungsbeschleunigung oder der Einfederungsweg des Fahrzeuginsassen in die Rückenlehne (3) des Fahrzeugsitzes (1) ermittelt und ab einem bestimmten Schwellwert das Sicherheitselement (Kopfstütze 5) in Wirkstellung (a) gebracht wird.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ermittelten, definierten Größe der Einfederungsgeschwindigkeit über die Einrichtung (Fliehkraftkupplung 12, Hubzylinder 13) ein Bowdenzug (14) betätigt wird, der seinerseits das Si­ cherheitselement (Kopfstütze 5) verlagert.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den beiden Seitenholmen (3' und 3") der Rückenlehne (3) ein am ersten Seitenholm (3') festgelegter Drahtseilabschnitt (10') des Drahtseils (10) erstreckt, das an einer am zwei­ ten Seitenholm (3") vorgesehenen Umlenkrolle (11) umgelenkt wird, wobei an dem sich an die Umlenkrolle anschließenden, zweiten Drahtseilabschnitt (10") die Einrichtung (Hubzylinder 13) vorgesehen ist.

4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einer Fliehkraftkupplung (12) besteht, welche im wesentlichen folgende Teile aufweist:

• - eine am zweiten Seitenholm (3") drehbar gelagerte Aufnahmespule (22), auf die ein Drahtseil (10') oder dergleichen aufgewickelt ist, wo­ bei
• - die Aufnahmespule (22) koaxial ein Schaltrad (21) mit einer aus einer Vielzahl von Schaltzähnen bestehenden Außenverzahnung (20) um­ gibt, in die mindestens eine an der Aufnahmespule schwenkbar gela­ gerte Sperrklinke (23) bei wirksam werdender Fliehkraft verrastend eingreift, während
• - in das Schaltrad (21) eine axial verschraubbare Schraubenspindel (16) eingeschraubt ist, die bei Rotation des Schaltrades längs verla­ gert wird und dabei das drucksteife Drahtseil (14') des Bowdenzugs (14) längs verlagert.

5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenspindel (16) ein mehrgängiges Gewinde (17) oder ein Steilgewinde aufweist.

6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (23) im Mittelbereich ihrer Längserstreckung um einen Schwenkzapfen (24) schwenkbar gelagert ist und an einem Endabschnitt ein Gegengewicht (23') trägt, während am ge­ genüberliegenden Endbereich der Sperrklinke eine Zugfeder (25) angreift, durch deren Wirkung die Sperrklinke außer Eingriff gehalten wird.

7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Seitenholm (3") der Rückenlehne (3) ein aus einem Hubzylinder (13) bestehender Dämpfer vorgesehen ist, wobei die Schubstange (26) des Hubzylinders eine Rastnut (26') aufweist, in die eine einstellbar vorgesehene Arretierkugel (27) federbelastet einrastet, während am freien Endabschnitt der Schubstange das drucksteife Drahtseil (14') des Bowdenzugs (14) festgelegt ist.