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Die
Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Verankerung eines
Auto-Kindersitzes
an im Fahrzeug unbeweglich festgelegten Verankerungselementen, insbesondere
Verankerungsbügeln,
mittels diese um-, durch- und/oder hintergreifenden und dabei einrastenden
Einhakelementen, wobei die Einhakelemente sich am peripheren Ende
je einer Rastmechanik befinden, die um wenigstens eine quer zur Fahrtrichtung
verlaufende Schwenkachse beweglich ist.
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Ursprünglich wurden
Kindersitze an den fahrzeugeigenen Gurten verankert. Obwohl dies grundsätzlich möglich ist,
bleibt es dabei dem Anwender überlassen,
für eine
straffe Spannung des Fahrzeuggurtes Sorge zu tragen. Macht der Anwender
hierbei einen Fehler, so kann sich der Kindersitz trotz Angurtens
evtl. in weiten Grenzen bewegen und bietet dann bei einem Unfall
nur ein geringes Maß an Sicherheit.
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Zur
Vermeidung derartiger Unwägbarkeiten werden
in vielen Fahrzeugen neuerdings sogenannte ISOFIX-Bügel eingebaut,
welche der sicheren Verankerung von Kindersitzen im Fahrzeug dienen
sollen. Hierbei handelt es sich um massive Bügel aus Metall, insbesondere
von etwa U-förmiger
Gestalt, die mit ihren freien Enden am Fahrzeug verankert sind,
vorzugsweise an der Fahrzeugkarosserie oder an dem Chassis eines
Fahrzeugsitzes, und zwar derart, dass sie in dem Bereich zwischen
der Rückenlehne
und der Sitzfläche
eines fahrzeugeigenen Sitzes zugänglich
sind. Zumeist gibt es zwei derartige ISOFIX-Verankerungsbügel pro Sitz im Fond eines
Fahrzeugs.
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Ein
dafür ausgerüsteter Kindersitz
verfügt über eine
entsprechende Anzahl von Elementen zum Einhaken an dem meist quer
zur Fahrtrichtung verlaufenden Mittelsteg dieser ISOFIX-Bügel. Diese sog.
ISOFIX-Adapter weisen einen Schlitz auf, worin ein ISOFIX-Bügel eingelegt
werden kann, sowie das eigentliche Einhakelement, welches die verbleibende Schlitzöffnung nach
Einlegen des ISOFIX-Bügels verschließt und dabei
den ISOFIX-Bügel
hintergreift, so dass dieser mehr oder weniger vollständig umschlossen
ist. Durch eine integrierte Feder wird der einmal derart verriegelte
ISOFIX-Adapter in geschlossenem Zustand gehalten, bis er manuell
wieder geöffnet
wird.
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Zumeist
ist das die Schlitzöffnung
aufweisende Teil mit dem Kindersitz starr verbunden. Dies hat jedoch
den Nachteil, dass der einmal verankerte Kindersitz nur noch eine
einzige Bewegung ausführen kann,
nämlich
ein Verschwenken um die als Drehachse wirkenden, miteinander fluchtenden
Mittelstege der ISOFIX-Bügel.
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Je
nach Fahrzeugtyp ist jedoch die Geometrie der Fahrzeugsitze unterschiedlich
wie auch die Relativposition der ISOFIX-Bügel gegenüber den Fahrzeugsitzen. Daher
gelingt es einem Kindersitz nicht in jedem Fahrzeug, eine aufrechte
Position einzunehmen, welche dem Kind ein ermüdungsfreies Sitzen ermöglicht.
Sind die ISOFIX-Bügel
zu hoch, die Sitzflächen
der Fahrzeugsitze sehr weich und/oder verlaufen sie nach vorne sehr
flach, so neigt sich der Kindersitz nach vorne, und auch ein darin
sitzendes Kind ist gezwungen, diese Position einzunehmen, welche
die Lendenwirbelsäule
sehr stark belastet. Sind die ISOFIX-Bügel
zu niedrig, die Sitzflächen der
Fahrzeugsitze sehr hart und/oder verlaufen sie nach vorne sehr steil
ansteigend, so neigt sich der Kindersitz nach hinten, und das Kind
ist gezwungen, ständig
an die Decke zu blicken; will es eine aufrechte Position einnehmen,
muß es
den Oberkörper
nach vorne neigen, was wiederum schädlich für die Lendenwirbelsäule ist.
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Daher
gab es bereits Überlegungen,
die ISOFIX-Adapter um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse
schwenkbar an dem Kindersitz anzulenken, damit es – neben
den ohnehin als Schwenkachse dienenden Mittelstegen der fahrzeugeigenen
ISOFIX-Bügel – eine zweite,
dazu exzentrische Schwenkachse gibt. Dabei wirkt der Bereich der
ISOFIX-Adapter zwischen diesen beiden Schwenkachsen als gegenüber dem
Fahrzeug, aber auch gegenüber
dem Kindersitz verstellbarer Hebel, der es – nach Art einer Gelenkstange – beiden
Gelenkpunkten erlaubt, sich auf einer Kreisbahn um den jeweils anderen
Gelenkpunkt zu bewegen, um dadurch bspw. Höhenunterschiede zwischen ISOFIX-Bügel und
Fahrzeugsitz auszugleichen. Obzwar damit eine Relativverstellung
möglich
ist, ergibt sich der Nachteil, dass derartige Kindersitze nur äußerst schwierig an
einem ISOFIX-Bügel
eines Fahrzeugs zu verankern sind, weil die ISOFIX-Adapter durch
beständiges,
unkontrolliertes Herumschwenken freiwillig niemals die zum Einrasten
geeignete Position einnehmen. Ein langwieriges Hantieren ist die
Folge, mit der Gefahr, dass der Verankerungsvorgang – bspw.
mangels Geduld – vorzeitig
abgebrochen wird, bspw. bei nur einem einzigen eingerasteten ISOFIX-Adapter.
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Aus
diesen Nachteilen resultiert das die Erfindung initiierende Problem,
eine gattungsgemäße Vorrichtung
zur Verankerung eines Auto-Kindersitzes an im Fahrzeug unbeweglich
festgelegten Verankerungselementen derart auszugestalten, dass sich
einerseits der Kindersitz in vollständig verankertem Zustand an
unterschiedliche Geometrien eines Fahrzeugsitzes anpassen kann,
während
andererseits der Verankerungsvorgang möglichst bequem durchführbar sein
soll.
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Die
Lösung
dieses Problems gelingt durch eine Einrichtung zum Arretieren der
verschwenkbaren Rastmechanismen gegenüber der betreffenden Schwenkachse.
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Dadurch
gibt es für
die ISOFIX-Adapter in Form je eines Einhakelementes samt dessen
Rastmechanismus stets zwei verschiedene Zustände: Je nach Arretierungszustand
kann der ISOFIX-Adapter sich um seine Schwenkachse drehen (Arretierung gelöst) oder
nicht (Arretierung aktiv). Während
der frei schwenkbare Zustand dem eingebauten Kindersitz einen größtmöglichen
Freiheitsgrad der Bewegung gibt, so dass er sich den örtlichen
Gegebenheiten optimal anpassen kann, erleichtert der arretierte Zustand
den Einbau des Kindersitzes in ein Fahrzeug, insbesondere dessen
Verankerung an den dortigen ISOFIX-Bügeln, wobei der gesamte Kindersitz samt
ISOFIX-Adapter in sich starr ist und leicht in die zum Einrasten
der Einhakelemente an den ISOFIX-Bügeln optimale Position dirigiert
werden kann.
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Zwar
könnte
das Umschalten der Arretierungseinrichtung auch manuell bewirkt
werden; die Erfindung sieht jedoch vor, dass wenigstens eine Arretierungseinrichtung
mit wenigstens einer Rastmechanik gekoppelt ist, derart, dass der
Zustand der Rastmechanik Einfluß auf
den Zustand der Arretierungseinrichtung hat. Da der Schaltzustand
der Rastmechanik ein Indiz dafür
ist, ob der Kindersitz gerade in einem Fahrzeug eingebaut ist oder
nicht, kann die Arretierungseinrichtung, die nur in eingebautem
Zustand ein Verschwenken der Verankerungsadapter zulassen sollte,
entsprechend eingestellt werden.
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Insbesondere
sollte die Arretierungseinrichtung erst beim Einrasten wenigstens
eines Einhakelements an einem Verankerungselement gelöst werden,
so dass sich das an einem Verankerungselement eingerastete Einhakelement
um die betreffende Schwenkachse frei bewegen kann. Denn erst wenn ein
Einhakelement eingerastet ist, darf davon ausgegangen werden, dass
der Kindersitz eingebaut ist. Nun kann die zusätzliche Gelenkstelle an der Schwenkachse
freigegeben werden, damit der Kindersitz sich optimal auf den Fahrzeugsitz
einstellen kann und eine aufrechte Position einnimmt. Ist dagegen
kein Einhakelement eingerastet, so ist der Kindersitz sicher nicht
in einem Fahrzeug verankert, und um eben diesen Verankerungsvorgang
zu erleichtern, sollte die Arretierungseinrichtung ein Verschwenken
der Verankerungsadapter nicht tolerieren und dieselben stattdessen
in einer Position festhalten, wo sie leicht an die Verankerungsbügel des Fahrzeugs
herangeführt
werden können.
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In
Weiterverfolgung dieses Erfindungsgedankens sieht die Erfindung
vor, dass die Arretierungseinrichtung die verschwenkbaren Rastmechanismen
in einer einzigen, vorgegebenen Position stillsetzt. Damit überläßt es die
Erfindung nicht dem Zufall, in welcher Position die schwenkbaren
Verankerungsadapter stillgesetzt werden, sondern sie sieht hierfür eine ausgewählte Position
vor, in welcher die Adapter sich besonders leicht einhaken lassen.
Diese Position kann bspw. vergleichsweise stark herabgeschwenkt
sein, da der Kindersitz dann auch bei Fahrzeugen mit sehr niedrig
angeordneten Verankerungsbügeln
leicht festgelegt werden kann, während dies
bei relativ weit oben angeordneten Verankerungsbügeln ohnehin kein Problem darstellt.
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Grundsätzlich kann
die Arretierung auf jedem erdenklichen Weg bewerkstelligt werden,
bspw. durch Festklemmen, mittels in die Schwenkbahn bewegbarer Anschlagelemente,
mittels einer oder mehrerer, auf die Schenkachse einwirkender Bremsen, durch
Reib- und/oder Formschluß,
etc. Besonders bewährt
hat sich jedoch eine Anordnung, wobei eine Arretierungseinrichtung
wenigstens zwei im Arretierungszustand formschlüssig ineinandergreifende Arretierungsteile
aufweist, die beim Übergang
in den verschenkbaren Zustand voneinander gelöst werden können.
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Um
die zu arretierende Schwenkbewegung zuverlässig blockieren zu können, sollte
die zulässige
Löse-Bewegung
eine deutlich andere Richtung haben als die erstere. Eine optimale
Entkopplung dieser unterschiedlichen Bewegungen ergibt sich, wenn wenigstens
eines der ineinandergreifenden Arreteriungsteile in einer zu der
Schwenkkurve etwa lotrechten oder zumindest erheblich schiefen Richtung
bewegbar ist, um den Formschluß aufzuheben.
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Dabei
hat es sich als günstig
erwiesen, dass wenigstens eines der ineinandergreifenden Arretierungsteile
in einer zu der Schwenkachse etwa parallelen Richtung bewegbar ist.
Diese Bewegung ist in allen Punkten der ebenen Schwenkbewegung lotrecht
zu einer von der Schwenkachse lotrecht durchsetzten Bewegungsebene.
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Damit
sich die im Arretierungszustand formschlüssig ineinandergreifenden Arretierungsteile nicht
ungewollt voneinander lösen
können,
kann wenigstens ein Federelement vorgesehen sein, um eines der Arretierungsteile,
vorzugsweise das parallel zu der Schwenkachse bewegbare Arretierungsteil, gegen
das andere Arretierungsteil zu pressen, insbesondere in Richtung
der Schwenkachse. Obzwar stattdessen auch eine (manuelle) Verriegelung
denkbar wäre,
liefert ein Federelement stets eine die beiden Teile aneinander
pressende Kraft und erfordert dazu keine zusätzliche, manuelle Betätigung,
so dass Bedienungsfehler ausgeschlossen werden können.
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Der
Formschluß kann
bspw. dadurch ausgebildet werden, dass an wenigstens einem Arretierungsteil
eine Vertiefung vorgesehen ist, in welche das andere Arretierungsteil
eingreifen kann. Die Vertiefung kann dabei die Form einer Einkerbung,
eines Schlitzes, einer Nut, einer Bohrung, etc. haben.
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Wenn – wie die
Erfindung weiterhin vorsieht – wenigstens
eines der ineinandergreifenden Arretierungsteile in einer Richtung
bewegbar ist, die sowohl zu der Schwenkachse als auch zu der Schwenkkurve etwa
lotrecht verläuft,
vorzugsweise etwa radial zu der Schwenkachse, so lassen sich die
ineinandergreifenden Arretierungsteile ggf. mit schrägen Anlaufflächen versehen,
so dass bspw. ein durch eine Feder vorgespanntes Arretierungselement
stets bestrebt ist, in eine nahegelegene Vertiefung des anderen
Arretierungselements einzurasten, aber durch eine Verschiebung des
letzteren ggf. gezwungen wird, aus einer zuvor eingenommenen Vertiefung
zurückzuweichen,
um die Arretierung freizugeben. Dabei bildet die durch eine Feder
erzwungene Einrastung eine Hemmung gegen ein ungewolltes Lösen des
Arretierungszustandes, solange nicht das jeweils andere, vorzugsweise
die Vertiefung aufweisende Arretierungsteil durch eine stärkere Kraft – bspw.
von der Einrastmechanik herrührend – trotz
der Hemmung verschoben wird.
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Dabei
kann eines der Arretierungsteile als Schubstange ausgebildet sein,
die sich bis in den Bereich des Einhakelements erstreckt und von
diesem bei dessen Einrastbewegung verschoben wird. Mittels einer
oder mehreren Federn kann diese Schubstange in einer definierten
Richtung vorgespannt sein. Vorzugsweise nimmt sie je nach Rastzustand des
Einhakelements unterschiedliche Verschiebepositionen ein, insbesondere
etwa in Fahrtrichtung. Wenn sich die Verankerungs-Adapter etwa auf
Höhe der
Schwenkachse befinden bzw. etwa radial von dieser wegstreben, folgt
auch die oben beschriebene Schubstange etwa einem radialen Verlauf
bezogen auf die Schwenkachse. Ein solcher radialer Verlauf ist aber
im Idealfall sowohl lotrecht gegenüber der kreisförmigen Schwenkbahn
der Roationsbewegung als auch gegenüber der Axialrichtung der Schwenkachse.
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Die
Erfindung sieht weiterhin vor, dass zwei oder mehrere Einhak- und
Einrastmechanismen bzw. Verankerungsadapter durch wenigstens ein
koaxial oder parallel zur Schwenkachse verlaufendes, stab- oder
rohrförmiges
Element zur Ausführung
einer gemeinsamen Schwenkbewegung miteinander verbunden sind. Eine
solche Kopplung bietet verschiedene Vorteile: Einerseits wird dadurch der
Verankerungsvorgang erleichtert, weil beim optimalen Ausrichten eines
Adapters stets auch der/die andere(n) perfekt ausgerichtet ist/sind.
Andererseits werden durch eine derartige Kopplung schädliche Spannungszustände wie
bspw. Verkantungen, Verbiegungen od. dgl. weitestgehend vermieden,
welche durch eine unsymmetrische Ausrichtung und/oder Einstellung
der Verankerungsvorrichtung hervorgerufen werden könnten.
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Ein
stab- oder rohrförmiges
Verbindungselement eignet sich zur Lagerung in zwei voneinander beabstandeten
Schwenklagern und dient solchenfalls direkt als Schwenkachse.
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Außerdem kann
ein solches, gemeinsames Verbindungselement mit ein oder mehreren
Anschlagelementen zusammenwirken, welche dadurch die Schwenkbewegung
sämtlicher
damit verbundenen Verankerungsadapter zu begrenzen.
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Diesem
Zweck dient ein entsprechend ausgebildeter Bereich des stab- oder
rohrförmigen
Verbindungselements, und/oder ein von diesem vorzugsweise etwa radial
auskragender Fortsatz, dessen Schwenkbahn von einem oder mehreren
Anschlagelementen begrenzt wird.
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Mehrere
derartige Schwenklager können
untereinander zu einem in sich starren Rahmen verbunden sein, so
dass sich insgesamt eine äußerst kompakte
Baugruppe ergibt.
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Ferner
empfiehlt die Erfindung, dass wenigstens eine Schwenklagerung gegenüber dem
Korpus des Kindersitzes etwa in Fahrtrichtung geführt verschiebbar
ist, insbesondere durch gemeinsames, geführtes Verschieben eines mehrere
oder alle Schwenklagerungen miteinander verbindenden Rahmens. Dadurch
läßt sich
der Kindersitz an Fahrzeugsitze mit unterschiedlichen Geometrien
anpassen, indem der Abstand zwischen der Schwenkachse und dem Kindersitz
verändert
wird. Damit wird auch der Abstand des Kindersitzes zu den fahrzeugseitigen Verankerungsbügeln beeinflusst.
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Wenigstens
einem Anschlagelement obliegt es, die geführte, vorzugsweise lineare
Verschiebebewegung wenigstens einer Schwenklagerung oder mehrerer,
zu einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundener Schwenklagerungen
samt der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente zu
begrenzen, insbesondere auf eine maximale Ausfahrposition gegenüber dem
Kindersitz, so dass sich diese Teile nicht ungewollt voneinander
lösen können.
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Die
Erfindung empfiehlt die Verwendung wenigstens eines Federelementes,
welches solchermaßen
vorgespannt ist, um wenigstens eine Schwenklagerung oder mehrere,
zu einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundene Schwenklagerungen samt
der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente derart zu
verschieben, dass die Rastmechanismen möglichst weit aus dem Kindersitz
ausfahren, vorzugsweise bis eine weitere Bewegung durch ein Anschlagelement
od. dgl. verhindert wird. Da die Verankerungsadapter in der maximal ausgefahrenen
Position am stärksten
exponiert sind, eignet sich diese Position am besten zur Fixierung des
Kindersitzes in einem Fahrzeug. Wird diese Position selbsttätig eingenommen,
findet der Anwender daher optimale Bedingungen für den Einbau des Kindersitzes
vor.
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Andererseits
ist diese maximal ausgefahrene Position im eingebauten Zustand des
Kindersitzes zumeist nicht vorteilhaft, weil für eine möglichst starre, kippfreie Verbindung
zwischen Fahrzeug- und Kindersitz ein inniger, möglichst großflächiger Kontakt zwischen den
beiden Rückenlehnen
wichtig ist. Dieser Kontakt stellt sich bei maximal ausgefahrenen Verankerungsadaptern
oftmals nicht ein, vielmehr verbleibt an dieser Stelle häufig ein
Spalt. Die Erfindung sieht daher eine Verriegelungseinrichtung vor, um
die Bewegung wenigstens einer Schwenklagerung oder mehrerer, zu
einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundener Schwenklagerungen samt
der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente auf definierte
Weise zu hemmen. Vorzugsweise hat diese Verriegelungseinrichtung verschiedene
(Schalt-) Zustände,
wobei in einem Schaltzustand das maximale Ausfahren der Verankerungsadapter
gegenüber
dem Kindersitz möglich
ist, in einem anderen Schaltzustand dagegen eine solche Bewegung
gehemmt wird.
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Zu
diesem Zweck kann die Verriegelungseinrichtung mit einem vorzugsweise
manuell betätigbaren
(Schalt-) Element gekoppelt sein, um ihren Einfluß auf die
Kopplung zwischen wenigstens einer Schwenklagerung oder mehrerer,
zu einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundener Schwenklagerungen
samt der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente einerseits
und dem Korpus des Kindersitzes andererseits zu bestimmen. Eine
solche Betätigung
ist normalerweise nur beim Ein- und/oder Ausbau des Kindersitzes
in ein Fahrzeug erforderlich.
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Vorzugsweise
ist die Verriegelungseinrichtung derart aufgebaut, dass sie in einem
Schaltzustand des vorzugsweise manuell betätigbaren (Schalt-) Elementes
keinen Einfluß auf
die Kopplung zwischen wenigstens einer Schwenklagerung oder mehrerer,
zu einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundener Schwenklagerungen
samt der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente einerseits
und dem Korpus des Kindersitzes hat, in einem anderen Schaltzustand
dagegen einen die Relativbewegung zwischen diesen Baugruppen des
Kindersitzes hemmenden Einfluß.
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Wird – bspw.
während
des Ein- oder Ausbaus des Kindersitzes – der Einfluß der Verriegelungseinrichtung
auf die Kopplung zwischen Verankerungselementen einerseits und Kindersitz
andererseits unterbrochen, so drücken
integrierte Federelemente die Verankerungselemente nach außen bis
in eine von einem Anschlagelement vorgegebene Endposition. Dieser
Schaltzustand bildet eine Art Ausnahme gegenüber dem normalen Betriebsfall
des eingebauten Kindersitzes, wobei diese Verschiebebewegung gehemmt
sein soll. Daher sollte die Verriegelungseinrichtung ein Federelement
aufweisen, um in von äußeren Kräften freiem
Zustand selbsttätig
einen hemmenden Zustand einzunehmen oder anzustreben.
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Diese
Hemmung kann nur gelöst
werden, indem ein bewegliches Teil der Verriegelungseinrichtung
entgegen der Kraft der Verriegelungsfeder außer Eingriff mit der Verankerungs-Baugruppe,
bestehend aus wenigstens einer Schwenklagerung oder mehreren, zu
einem gemeinsamen Rahmen miteinander verbundenen Schwenklagerungen
samt der daran gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente, gebracht
wird. Um diese Kraft aufbringen zu können, ist die Verriegelungseinrichtung,
insbesondere ein bewegliches Teil derselben, mit einem Betätigungselement
gekoppelt, welches manuell betätigbar
ist. Die Kopplung kann bspw. über
einen Bowdenzug od. dgl. bewerkstelligt sein. Vorzgusweise befindet
sich dieses Betätigungselement
zum Lösen
der Hemmung der Verriegelungseinrichtung an der Vorderseite des
Kindersitzes, insbesondere im unteren Bereich der Sitzvorderseite,
wo es einerseits gut zugänglich
ist, andererseits von einem den Kindersitz benutzenden Kind nicht
erreicht werden kann.
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Die
Verriegelungseinrichtung sollte in hemmendem Schaltzustand das (geführte) Einschieben wenigstens
einer Schwenklagerung oder mehrerer, zu einem gemeinsamen Rahmen
miteinander verbundener Schwenklagerungen samt der daran gelagerten
Rastmechanismen und Einhakelemente in den Kindersitz, insbesondere
entgegen der Fahrtrichtung, zulassen, so dass während des Einjustieren des
Kindersitzes die Verriegelungseinrichtung nicht permanent manuell
gelöst
werden muß.
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Andererseits
sollte die Verriegelungseinrichtung in hemmendem Schaltzustand das
(geführte) Ausfahren
wenigstens einer Schwenklagerung oder mehrerer, zu einem gemeinsamen
Rahmen miteinander verbundener Schwenklagerungen samt der daran
gelagerten Rastmechanismen und Einhakelemente aus dem Kindersitz,
insbesondere in der Fahrtrichtung, nicht oder nur bis zu der jeweils
nächsten
mehrerer vorgegebener, insbesondere äquidistanter Verschiebepositionen
zulassen und dort einrasten. Somit kann die gewünschte bzw. optimale Relativposition
zwischen Verankerungs-Baugruppe einerseits und Kindersitz andererseits – vorzugsweise
gerastert – eingestellt
und fixiert werden, indem ein selbsttätiges Ausfahren der Verankerungs-Baugruppe über die
betreffende Einrastposition hinaus gehemmt, d.h. verhindert wird.
Die umgekehrte Bewegungsrichtung ist zwar prinzipiell nicht gehemmt, tritt
aber in der Praxis im eingebauten Zustand nicht auf, weil der innige
Kontakt zwischen den Lehnen von Fahrzeug- und Kindersitz ein weiteres
Zusammenschieben von Verankerungs-Baugruppe und Kindersitz nicht zuläßt.
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Die
Erfindung zeichnet sich weiterhin aus durch ein Element, das mit
der Verriegelungseinrichtung einerseits und dem Kindersitz andererseits
gekoppelt ist, um trotz hemmendem Schaltzustand der Verriegelungseinrichtung
bei einer starken Verzögerung
des Fahrzeugs eine begrenzte Relativbewegung des Kindersitzes gegenüber der
am Fahrzeug verankerten Baugruppe zu ermöglichen und dabei dauerhaft
oder vorübergehend
Energie zu absorbieren. Dieses Element erlaubt es dem Kindersitz,
sich bei einem Unfall gegenüber
dem Fahrzeugchassis in begrenztem Umfang zu bewegen, insbesondere
mit der Sitzfläche
nach vorne und/oder unten auszuweichen. Dadurch wird eine unerwünschte Nickbewegung
des Kindersitzes vermieden, bei welcher der Kindersitz nur in seinem
oberen Bereich ausweichen würde,
weil die Verankerung auf Höhe
der Sitzfläche ohne
einen solchen Freiheitsgrad der Bewegung relativ starr wäre. Durch
die solchermaßen
reduzierte Nickbewegung wird der Brustkorb des in dem Sitz aufgenommenen
Kindes nicht von der Lehne des Kindersitzes übermäßig nach vorne gedrückt, der evtl.
zum Angurten des Kindes verwendete, fahrzeugeigene Schultergurt
muß nicht
den gesamten Schwung von Kind und Kindersitz auffangen, sondern
nur den Schwung des Oberkörpers
des Kindes selbst, wodurch Verletzungen des Kindes weitestgehend
ausgeschlossen werden.
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Als
Energieabsorber-Element eignen sich insbesondere ein oder mehrere
elastisch verformbare Elemente, insbesondere Druckfedern, Tellerfedern und/oder
sonstige Federelemente. Diese nehmen die überschüssige Bewegungsenergie im Moment
eines Unfalls vorübergehend
auf und geben sie anschließend – während sich
die Situation kräftemäßig bereits
entspannt hat – wieder
ab. Ein solche Energieabsorber-Federelement kann aus Hartgummi,
Polyurethan od. dgl. bestehen. Seine Federkonstante sollte größer sein
als die Federkonstante der die Schiebestellung wenigstens einer
Schwenklagerung oder mehrerer, zu einem gemeinsamen Rahmen miteinander
verbundener Schwenklagerungen samt der daran gelagerten Rastmechanismen
und Einhakelemente beeinflussenden insbesondere deren Ausfahrbewegung
bewirkenden Federelemente.
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Andererseits
können
als Energieabsorber-Elemente auch plastisch, d.h. bleibend verformbare
Elemente verwendet werden, welche bei einem Unfall zerstört werden
und durch ihre Verformung die absorbierte Energie aufnehmen, aber
nicht mehr abgeben.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
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1 einen
Kindersitz in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Abdeckung
der Sitzfläche entfernt
ist, um einen Einblick in die erfindungsgemäße Verankerungsvorrichtung
zu ermöglichen;
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2 eine
Draufsicht auf die Sitzflächen-Einheit
des Kindersitzes aus 1, ebenfalls bei entfernter
Abdeckung;
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3 ein
Detail der Verankerungsvorrichtung aus den 1 und 2 aus
einer anderen Perspektive;
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4 die
erfindungsgemäße Verankerungsvorrichtung,
aus der Sitzflächen-Einheit ausgebaut, in
einer perspektivischen Ansicht von seitlich oben gesehen;
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5 den
verschwenkbaren Teil der Verankerungsvorrichtung aus 4 in
arretiertem Zustand, wobei jedoch das sichtbare Einhakelement in offenem
Zustand wiedergegeben ist;
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6 die
vordere Baugruppe des verschwenkbaren Teils der Verankerungsvorrichtung aus 5 nach
Demontage einer Gehäuseplatte, wobei
das Einhakelement in geschlossenem Zustand dargestellt ist;
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7 die
Baugruppe aus 5 bei gelöster Arretierung sowie in herabgeschwenktem
Zustand; sowie
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8 eine
der 7 entsprechende Darstellung der Baugruppe aus 5 bei
gelöster
Arretierung sowie in maximal nach oben geschwenktem Zustand.
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Der
Kindersitz 1 aus 1 ist mit
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur
Verankerung an dafür
vorgesehenen Fixierungsbügeln
eines Fahrzeugs ausgerüstet.
Dies Verankerungsvorrichtung 2 ist am bzw. innerhalb der
Sitzflächen-Baugruppe 3 angeordnet,
während
die Rückenlehne 4,
Kopfstütze 5,
sowie seitliche Rumpf- und Armlehnen 6, 7 gegenüber bisherigen
Kindersitzen keine grundlegende, konstruktive Änderung erfahren haben.
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Um
den Aufbau der Verankerungsvorrichtung 2 besser erkennen
zu können,
wurde in 1 neben Bezug und Polsterung
des Kindersitzes 1 auch das Oberteil der Sitzflächen-Baugruppe 3 weggelassen.
Man erkennt das schalenförmige
Bodenteil 8 der Sitzflächen-Baugruppe 3.
Man erkennt, dass die Verankerungsvorrichtung 2 den gesamten
Raum innerhalb der Sitzflächen-Baugruppe 3 beansprucht.
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Die
aus der Sitzflächen-Baugruppe 3 herausgelöste Verankerungsvorrichtung 2 als
solche ist in 4 zu sehen.
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Die
Sitzflächen-Baugruppe 3 ist
an ihrer Rückseite – etwa im
Bereich der Anlenkung der Rückenlehne 4 – geöffnet, insbesondere
nach Art eines Faches, so dass sich der in 4 rechts
dargestellte Bereich der Verankerungsvorrichtung 2 vollständig in die
Sitzflächen-Baugruppe 3 hineinschieben
läßt und nur
der in 4 links wiedergegebene Bereich an der Rückseite
der Sitzflächen-Baugruppe 3 nach
außen
ragt, wie dies die 1 und 2 erkennen
lassen.
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Dabei
ist die Verankerungsvorrichtung 2 innerhalb des Kindersitzes 1 nicht
unabänderlich
festgelegt, sondern parallel sowie antiparallel zur Fahrtrichtung
verschiebbar. Dies wird durch verschiedene Führungselemente in der Sitzflächen-Baugruppe 3 sichergestellt,
bspw. durch an das Bodenteil 8 angeformte Fahnen 9.
Eine weitere Führung
erfährt
die Verankerungsvorrichtung 2 durch Führungsstangen 10,
welche an dem Bodenteil 8 der Sitzflächen-Baugruppe 3 verankert
sind und sich parallel zur Fahrtrichtung erstrecken. Diese Führungsstangen 10 sind im
vorderen Bereich der Sitzflächen-Baugruppe 3 verankert
und erstrecken sich von dort aus in Richtung zur Rückenlehne 4 des
Kindersitzes 1. Sie werden im Bereich ihrer Verankerung 11 von
hartelastischen, vorzugsweise zylindrischen Elementen 12 umgeben,
welche als elastische Anschlagelemente für die Verankerungsvorrichtung 2 dienen.
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Über die
Führungsstangen 10 ist
je eine wendelförmige
Druckfeder 13 gesteckt und erfährt dadurch eine beständige Orientierung
parallel zur Fahrtrichtung.
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Diese
Druckfedern 13 wiederum werden von je einem Hohlprofil 14 umgeben,
welches im vorliegenden Beispiel einen viereckigen, etwa quadratischen
Querschnitt hat. Diese Hohlprofile 14 sind an ihren rückwärtigen,
d.h. der Vorderkante 15 des Kindersitzes 1 abgewandten
Enden 16 stirnseitig verschlossen, so dass die Druckfedern 13 dort
ein Widerlager finden und dank ihrer Vorspannung in der Lage sind,
die Hohlprofile 14 entgegen der Fahrt- bzw. Sitzrichtung
nach hinten aus der Sitzflächen-Baugruppe 3 herauszudrücken, wobei
sie sich an dem jeweiligen Anschlagelement 12 abstützen können.
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Die
beiden – einseitig
verschlossenen – Hohlprofile 14 sind
parallel zueinander ausgerichtet, und zwar derart, dass ihre einander
zugewandten Längsseiten 17 parallel
zueinander sind. Im Bereich ihrer rückwärtigen Enden 16 sind
die beiden Hohlprofile 14 durch einen Quersteg 18 verbunden,
der mit den beiden Längsseiten 17 verschweißt ist.
Auch der Quersteg 18 besteht aus einem Hohlprofil mit viereckigem,
etwa quadratischen Querschnitt.
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An
den Enden 16 der beiden Hohlprofile 14 ist je
eine zu der betreffenden Längsseite 17 parallele Lasche 19 angesetzt,
insbesondere angeschweißt. Die
beiden Laschen 19 verfügen über je ein
Auge 20. Diese beiden Augen 20 fluchten miteinander
und werden gemeinsam von einer Schwenkachse 21 mit kreisförmigem Außenquerschnitt
durchsetzt.
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Diese
Schwenkachse 21 verfügt
etwa in ihrer Mitte über
einen an der Mantelfläche
angesetzte, bspw. angeschweißten
Fortsatz 22. Dieser befindet sich genau zwischen zwei Vorsprüngen 23 an
der rückwärtigen Seite
des Mittelstegs 18, welche etwa die Gestalt der Backen
eines Gabelschlüssels
haben. Diese backenförmigen
Vorsprünge 23 dienen als
Anschlagelemente, um die Schwenkbewegung des dazwischen liegenden
Fortsatzes 22 und damit der gesamten Schwenkachse 21 zu
begrenzen, und zwar auf einen zulässigen Schwenkwinkel von etwa 40° bis 60°.
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Die
Schwenkachse 21 weist außerdem seitlich außerhalb
der beiden Laschen 19 je eine Verdickung 24 auf,
deren Außendurchmesser
größer ist als
der Durchmesser der Augen 20 in den Laschen 19,
so dass eine Verschiebung der Schwenkachse 21 in ihrer
Längsrichtung
gegenüber
den Laschen 19 und damit gegenüber der gesamten, rahmenförmigen Baugruppe 25,
bestehend aus den Hohlprofilen 14 samt Quersteg 18 und
Laschen 19, nicht möglich ist.
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Außerhalb
der beiden Verdickungen 24 trägt die Drehachse 21 je
einen Verankerungsadapter 26, mit dem sie drehfest und
starr verbunden ist.
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Jeder
der beiden Verankerungsadapter 26 hat eine langgestreckte
Gestalt mit einem Chassis, bestehend aus zwei zueinander parallelen,
länglichen
sowie etwa deckungsgleichen Metallplatten 27, welche durch
mehrere, etwa gleich lange Querstifte 28 miteinander verbunden
sind, so dass sie einen konstanten Abstand von etwa 8 bis 15 mm
einhalten. Diese Platten 27 sind so orientiert, dass sie
von der Schwenkachse 21 lotrecht durchsetzt werden. Die Befestigung
an der Schwenkachse 21 erfolgt bspw. über eine in letztere eingeschraubte
Schraube oder über
eine Schweißverbindung.
Während
sich diese Befestigung in der Nähe
einer Stirnseite 29 eines Verankerungsadapters 26 befindet,
ist die jeweils gegenüberliegende
Stirnseite 30 mit je einem Schlitz 31 versehen,
zum Einlegen des quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Mittelstegs
eines an der Karosserie eines Fahrzeugs angeschweißten Metallbügels. Alle Metallplatten 27 beider
Verankerungsadapter 26 sind etwa deckungsgleich zueinander
sowie derart gegenüber
der Schwenkachse 21 ausgerichtet, dass sich alle Einlegeschlitze 31 in
einer gemeinsamen Flucht befinden.
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Im
Bereich der Einlegeschlitze 31 jedes Verankerungsadapters 26 ist
jeweils ein Einhakelement 32, um eine zu den Querstiften 28 parallele
Achse 33 schwenkbar gelagert. Dieses Einhakelement 32 hat die
Gestalt einer Platte mit einem Schlitz 34 in ihrem Umfang,
der in der Lage ist, den Mittelsteg eines an der Karosserie eines
Fahrzeugs angeschweißten Metallbügels zu
umgreifen. Der peripher zu diesem Schlitz 34 liegende Umfangsbereich
hat die Gestalt einer Hakennase 35. Ist diese Hakennase 35 aus dem
Bereich der Einlegeschlitze 31 herausbewegt, wie in 5 dargestellt,
ist der Verankerungsadapter 26 offen bzw. vom Fahrzeug
gelöst.
In einer anderen, in 6 wiedergegebenen Endstellung
ist die Hakennase 35 dagegen in den Bereich der Einlegeschlitze 31 eingeschwenkt.
Zusammen mit diesen wird daher ein fahrzeugseitiger Verankerungsbügel vollständig umgriffen – der Verankerungsadapter 26 ist
geschlossen bzw. an einem Bügel
des Fahrzeugs verankert. Im einzelnen nicht wiedergegebene Federn
sichern stabilisieren die jeweils eingenommene Verschwenkendstellung
eines Einhakelements 32, so dass dieses an einem Fahrzeugbügel regelrecht einrasten
kann.
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Von
der Unter- bzw. Rückseite
des Einhakelements 32 erstreckt sich eine Schubstange 36 zwischen
den Metallplatten 27 etwa parallel zu deren Längsachse
bis zu der gegenüberliegenden
Stirnseite 29 des betreffenden Verankerungsadapters 26. Diese
Schubstange 36 ist bspw. über einen seitlichen Ansatz
in einem Langloch einer Metallplatte 27 und/oder in einem
quer verlaufenden Steg 37 in seiner Längsrichtung verschiebbar geführt. Eine
diesen konzentrisch umgebende Druckfeder 38 stütz sich
an eben diesem, mit einer oder beiden Metallplatten 27 verbundenen
Steg 37 ab und drückt
die Schubstange über
einen auskragenden Fortsatz derselben in Richtung zu dem Einhakelement 32.
Ist dasselbe entriegelt, wie in 5 dargestellt,
nimmt die Schubstange 36 unter dem Einfluß der Druckfeder 38 eine
weiter nach vorne, d.h. in Richtung zu der Stirnseite 30 mit den
Einlegeschlitzen 31 hin verschobene Position ein als in
dem verriegelten Zustand gemäß 6,
wo die Schubstange von einem (anderen) Umfangsbereich des Einhakelements 32 gegen
die Kraft der Druckfeder 38 zu der gegenüber liegenden
Stirnseite 29 hin verschoben wird. Da sich die Schubstange 36 – wie auch
die Schwenkachse 21 – etwa
Höhe der Mittelachse
der Verankerungsadapter 26 befinden, verläuft diese
Verschiebebewegung etwa radial bezüglich der Schwenkachse 21.
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Allerdings
endet die Schubstange 36 nicht vor der Schwenkachse 21,
sondern läuft
außen
an dem jeweiligen, stirnseitigen Ende der Schwenkachse 21 vorbei,
etwa nach Art eines doppelarmigen Hebels. Jenseits der Schwenkachse 21 ist
an der Schubstange 36 jedes Verankerungsadapters 26 eine
Platte 39 angeordnet, insbesondere angeschweißt. Die
beiden Platten 39 sind parallel zueinander sowie derart
angeordnet, dass sie von einer gedachten Verlängerung der Schwenkachse 21 lotrecht
zu ihrer Grundebene durchsetzt würden.
Jede dieser beiden Platten 39 verfügt über ein Loch 40.
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An
den einander abgewandten Außen-
bzw. Längsseiten 41 der
beiden Hohlprofile 14 ist je ein Körper 42 in Form eines
kurzen, zu der Schwenkachse 21 parallelen Achsstummels
angeordnet, insbesondere angeschweißt. In der freien Stirnseite 43 ist je
eine federelastisch nach außen
gedrückte
Kugel 44 aufgenommen.
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Befindet
sich ein Einhakelement 32 gemäß 5 in einem
gelösten
Zustand, so liegt die Verbindungslinie zwischen den beiden Kugeln 44 bei
einer bestimmten Schwenkstellung der über die Schwenkachse 21 starr
miteinander gekoppelten Verankerungsadapter 26 genau in
einer gemeinsamen Fluchtlinie mit der Verbindungslinie zwischen
den beiden Löchern 40 – die Kugeln 44 rasten
in die Löcher 40 ein
und arretieren damit die Verankerungsadapter 26 in dieser
Schwenkstellung, wie in den 1 bis 6 wiedergegeben.
Nun läßt sich
der Kindersitz 1 leicht in einem Fahrzeug einbauen, weil die
Verankerungsadapter 26 nicht ungewollt nach oben oder unten
wegschwenken können.
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Rasten
jedoch während
des Einbaus die Einhakelemente 32 an einem fahrzeugseitigen
Verankerungsbügel
ein, so verschieben sie die betreffende Schubstange 36 und
damit auch die damit starr verbundene Platte 39 in radialer
Richtung, bezogen auf die Schwenkachse 21. Dabei verlassen
die Löcher 40 die
gemeinsame Flucht mit den Kugeln 44. Letztere werden am
Rand der Löcher 40 in
die Stirnseite 43 der stummelförmigen Körper 42 hineingedrückt – die Verrastung
ist gelöst,
die Verankerungsadapter 26 können mitsamt der Schwenkachse 26 so
weit verschwenken, wie dies die mit dem Fortsatz 22 zusammenwirkenden
Angschlagelemente 23 zulassen, also von einer maximal herabgeschwenkten
Grenzposition gemäß 7 bis
in eine maximal hochgeschwenkte Grenzposition gemäß 8.
Er zulässige Schwenkwinkel
kann gegenüber
der Arretierungspostition nach 5 bspw.
etwa 15° nach
unten und/oder etwa 40° nach
oben betragen.
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Da
in diesem Zustand die Löcher 40 einen anderen
radialen Abstand von der Schwenkachse 21 haben als die
Kugeln 44, können
sie nicht einrasten, solange nicht die Schubstange 36 – bspw.
durch manuelle Betätigung
der damit verbundenen Griffe 45 wieder nach vorne geschoben
wird, wobei allerdings gleichzeitig das betreffende Einhakelement 32 in
seine Löseposition
verschwenkt wird.
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In
den 2 bis 4 ist ferner eine Verriegelungseinrichtung 46 zu
sehen, welche in der Lage ist, eine Verschiebung der Schwenklager-Baugruppe 25 gegenüber dem
Korpus des Kindersitzes 1 zu hemmen.
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Zu
diesem Zweck ist etwa in der Mitte des Querstegs 18 an
dessen der Schwenkachse 21 abgewandten Längsseite 47 eine
zu den Hohlprofilen 14 parallele Stange 48 angesetzt.
Diese hat die Gestalt eines langgestreckten Blechs mit einem aufrecht stehenden
Querschnitt, also einer vertikal verlaufenden Grundebene. Diese
Stange 48 verfügt über eine Reihe
von Löchern 49,
in die ein Querstift 50 einrasten kann.
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Dieser
Querstift 50 ist in einer Halterung 51 quer zur
Fahrtrichtung versschiebbar geführt
und wird durch eine Druckfeder 52 in Richtung zu der Lochstange 48 gedrückt, so
dass er bei einer geeigneten Verschiebestellung der Lochstange 48 sowie der
damit verbundenen Schwenklagerbaugruppe 25 in das betreffende
Loch 49 einrastet und dadurch die betreffende Verschiebeposition
arretiert.
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Wenn
die Verankerungsbaugruppen 26 bspw. aus dem Kindersitz 1 ausgefahren
werden sollen, muß der
Querstift 50 der Verriegelungseinrichtung 46 entgegen der
Kraft der Druckfeder 52 wieder aus dem betreffenden Loch 49 herausgezogen
werden. Zu diesem Zweck ist der Querstift 50 über einen Bowdenzug 53 mit
einem Betätigungsknopf 54 an
der Vorderseite 15 der Sitzflächen-Baugruppe 3 gekoppelt.
Durch Zug an dem Betätigungsknopf 54 wird
der Querstift 50 aus dem betreffenden Loch 49 der
Lochstange 48 herausgezogen und dadurch ein Ausfahren der
Lagerungsbaugruppe 25 – insbesondere
unter dem Einfluß der
Druckfedern 13 – ermöglicht.
Diese Ausfahrbewegung wird spätestens
dann gestoppt, wenn ein Anschlagelement 55 am freien Ende
der Lochstange 48 an einem geeigneten Pendant in Form eines
Stoppelements 56 der Sitzflächen-Baugruppe 3 anschlägt.
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Demgegenüber wird
die Einschubbewegung der Schwenklagerbaugruppe 25 in den
Kindersitz 1 auch in verriegeltem Zustand der Verriegelungbaugruppe 46 nicht
gehemmt, weil die der Druckfeder 52 zugewandten Ränder der
Löcher 49 in
ihren rückwärtigen,
der Querstrebe 18 zugewandten Abschnitten schräg stehende
Anlaufflächen
aufweisen, welche in der Lage sind, den Querstift 50 entgegen
der Druckfeder 52 aus dem Bereich der Lochstange 48 herauszudrücken.
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Obwohl
eine solche Gestaltung an den vorne liegenden Abschnitten der Lochränder nicht
vorgesehen ist, um ein selbsttätiges
Ausfahren der Schwenklagerbaugruppe 25 ohne Ziehen des
Betätigungsknopfs 54 zu
verhindern, ist es doch wichtig, dass der Kindersitz 1 bei
einem Auffahrunfall auch mit seiner Sitzflächen-Einheit 3 in
begrenztem Umfang nach vorne ausweichen kann. Zu diesem Zweck ist
die Halterung 51 für
den Querstift 50 nicht starr mit der Sitzflächen-Baugruppe 3 des
Kindersitzes 1 verbunden, sondern an dieser mittels einer
vorzugsweise schwalbenschanzförmigen
Führung 57 in
Fahrtrichtung verschiebbar geführt,
welche eine entsprechende Verschiebebewegung ermöglicht.
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Um
eine Relativverschiebung im normalen Betriebszustand zu vermeiden,
befindet sich an der Halterung 51 ferner eine etwa vertikale,
quer zur Fahrtrichtung verlaufende Fläche 58. An bzw. – in Fahrtrichtung
gesehen – hinter
dieser Fläche 58 liegt ein
auf Druck belastbares Federelement 59 an. Dessen gegenüberliegende
Stirnseite stützt
sich ihrerseits an einem massiven, nach oben ragenden Fortsatz 60 der
Sitzflächen-Baugruppe 3 ab.
Will nun der Kindersitz 1 unter dem Einfluß einer
starken Verzögerung
gegenüber
dem Fahrzeug nach vorne ausweichen, so kann sich vorübergehend
das auf Druck belastbare Federelement 59 elastisch stauchen
und dabei einerseits die gewünschte
Ausweichbewegung zulassen, andererseits – bedingt durch seine relativ große Federkonstante – hohe Gegenkräfte erzeugen.
Aufgrund dieser hohen Federkonstante ist dieses Federelement 59 unter
normalen Betriebsbedingungen wie ein starrer Block zu betrachten,
der eine Relativbewegung zwischen Halterung 51 und Kindersitz 1 nicht
zuläßt.