DE20216343U1

DE20216343U1 - Crashverriegelvorrichtung für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE20216343U1
Application number: DE20216343U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2012-10-24

Abstract

Crashverriegelvorrichtung für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Höhenverstellvorrichtung, einer Längsverstellvorrichtung oder einer Lehnenverstellvorrichtung, wobei der Fahrzeugsitz ein Untergestell mit einem Seitenteil (2) aufweist, an dem ein Gurtstraffersystem (16) angebracht ist, das eine Straffvorrichtung (24) mit einem Energiereservoir zum Straffen eines Sicherheitsgurtes in einer Crashsituation umfasst, wobei die Verriegelvorrichtung ein primäres (4) und ein sekundäres (10) Verriegelelement aufweist, die miteinander in einer Crashsituation in Eingriff gehen, um eine Verstellung des Fahrzeugsitzes zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches pyrotechnisches Energiespeicherelement (6) vorgesehen ist, das durch einen Crash auslösbar ist, und dadurch die darin bereitgestellte Energie auf das primäre Verriegelelement (4) einwirkt und somit das primäre (4) und sekundäre (10) Verriegelelement in Eingriff bringt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Crashverriegelvorrichtung für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, insbesondere eine Höhenverstellvorrichtung, eine Längsverstellvorrichtung oder eine Lehnenverstellvorrichtung, nach dem Oberbegriff von Schutzanspruch 1.
Bei Fahrzeugsitzen mit einer oder mehreren Verstellvorrichtung stellt sich das Problem, dass im Fall eines Unfalls der Fahrzeugsitz ruckartig seine Lage ändern kann und aufgrund der ungewollten Verlagerung ein erhöhtes Verletzungsrisiko für eine darauf sitzende Person besteht.
Im Stand der Technik finden sich deshalb mehrere Möglichkeiten, eine Verriegelung insbesondere der Höhenverstellvorrichtung zu erreichen... Besonders interessant sind dabei Verriegelvorrichtungen, die eine Synergie zwischen der Verriegelungsvorrichtung und einem oder mehreren der vielfältigen Rückhaltesystemen ausnützen.
Ein Beispiel dafür ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 41 827 beschrieben. Das darin offenbarte Gurtstraffersystem wird gleichzeitig dazu benutzt, einen Sicherheitsgurt zu straffen und eine Verriegelung der Höhenverstellvorrichtung zu erreichen, indem ein primäres Verriegelelement, mit einem Teil der Höhenverstellvorrichtung in Eingriff gebracht wird. Dazu ist das Gurtstraffersystem so ausgebildet, dass das Gurtschloss mittels eines Seils an einem pyrotechnisch betriebenen Zylinder-Kolben-System befestigt ist, das bei einem Unfall eine pyrotechnische Ladung zündet. Dadurch wird der Kolben in dem Zylinder bewegt und die freie Länge des Seils verkürzt. Als Folge davon wird das Gurtschloss so bewegt, dass der Sicherheitsgurt an dem Fahrer festgezogen wird. Das Seil ist dabei um eine drehbare Achse geführt, die gleichzeitig der Befestigung des Gurtstraffersystems dient. Aufgrund dieser Anordnung bewirkt der Zug an dem Seil gleichfalls eine Drehbewegung des Gurtstraffersystems. Diese Drehbewegung wird nun dazu ausgenützt, dass das primäre Verriegelelement in Eingriff mit der Höhenverstellvorrichtung geht.
Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch, dass die von dem pyrotechnischen Element gelieferte Energie, nicht nur für eine Straffung und Verriegelung verwendet wird, sonder größtenteils in eine Drehbewegung umgesetzt wird. Da eine Abstimmung der Energieaufteilung auf beide Systeme sehr schwierig ist, stellt dies ein Risiko dar: Ein zu großer Energieverlust kann sowohl zu einem Versagen des Gurtstraffersystems als auch zu einem Versagen der Verriegelung der Höhenverstellvorrichtung führen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass zwar das Gurtstraffen funktioniert, aber der Drehmechanismus aufgrund falscher Montage (Schrauben zu fest angezogen) nicht ausgelöst werden kann, was eine Nichtverriegelung nach sich zieht.
Aus diesem Grund wurde von der Anmelderin in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung mit dem Titel "Crashverriegelvorrichtung für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes" vorgeschlagen, dass an dem primären Verriegelelement zusätzlich eine Feder angeordnet ist, die in der Normalposition – also der nichtverriegelten Position – des primären Verriegelelements gespannt ist, wodurch eine Energie bereitgestellt wird, um das primäre Verriegelelement in Eingriff mit dem sekundären Verriegelelement zu bringen. Um diese Energie freizusetzen, ist weiterhin ein Auslöser vorgesehen, der an seinem einen Ende das primäre Verriegelelement in seiner Normalposition fixiert und an seinem anderen Ende eine Verbindung zu dem Seil des Gurtstraffersystems aufweist. Wird nun aufgrund eines Crashs der Gurt gestrafft und damit das Seil bewegt, ermöglicht die Gestaltung des Auslösers, dass er von dem Seil mitbewegt wird und dadurch die Blockierung des primären Verriegelelements aufhebt, welches dann aufgrund der Federvorspannung in Eingriff mit dem sekundären Verriegelelement geht.
Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch, dass die Kraft, mit der die Feder das primäre Verriegelelement mit dem sekundären Verriegelelement in Eingriff bringt, nur dann ausreicht, um eine Verstellung des Sitzes zu verhindern, wenn zusätzlich eine Kniehebelverstärkung und/oder eine feine Sägezahnverzahnung (für minimale Höhenverstellungen) am primären und sekundären Verriegelelement vorhanden ist. Die Sägeverzahnung ist dabei meist so ausgerichtet, dass mit ihr die Höhenverstellung bei einem Frontcrash zuverlässig verhindert wird. Bei einem Heckcrash wird eine Höhenverstellung jedoch in Kauf genommen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine Verstellung zuverlässig verhindert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verriegelvorrichtung mit dem Kennzeichen des Schutzanspruchs 1.
Der große Vorteil liegt darin, dass ein pyrotechnisches Element vorgesehen ist, das das primäre Verriegelelement in Eingriff mit dem sekundären Verriegelelement bringt. Mittels des pyrotechnischen Elements kann über eine – im Vergleich zu einem Crash – lange Zeit eine Kraft auf das primäre Verriegelelement übertragen und aufrechterhalten werden, um unerwünschte Sitzverlagerungen sehr zuverlässig zu verhindern. Lange Zeit bedeutet in diesem Zusammenhang: Kraftaufrechterhaltung vorzugsweise über die Gesamtzeit des Crashs. Insbesondere kann aufgrund der langen Krafteinwirkung eine symmetrische Verzahnung des primären und sekundären Verriegelelement verwendet werden, wodurch eine Höhenverstellung sowohl bei einem Heckals auch bei einem Frontcrash verhindert werden kann.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Crashsensor auf, der eine Zündung des pyrotechnischen Elements bewirkt. Vorteilhaft ist daran, dass der gleiche Crashsensor auch für die Zündung des an dem Gurtstraffersystem angeordneten pyrotechnischen Zündsatzes verwendet werden kann. Dieser Sensor ist in den meisten Fahrzeugen bereits vorhanden, wodurch nur eine zusätzliche elektrische Leitung gelegt werden muss.
Weiterhin ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der zwischen dem Gurtstraffersystem und dem pyrotechnischen Element ein mechanischer Auslöser zur Verfügung steht. Eine Zündung kann dabei mittels Zug oder Druck, der über die Bewegung des Zylinderkolbensystems der Straffvorrichtung übertragen wird, erfolgen.
Insbesondere die Ausbildung des Auslösers als Reißleine für den Zündsatz des pyrotechnischen Elements stellt eine besonders einfache und kostengünstige Realisierung dar.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das pyrotechnische Element über einen Koppelbereich mit dem primären Verriegelelement verbunden. Dies kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel dadurch erreicht werden, dass das pyrotechnische Element ebenfalls als Zylinderkolbensystem ausgebildet ist, wobei der Zylinder an seinem von dem Zündsatz entfernten Ende eine Klemmvorrichtung, insbesondere eine Nut, aufweist, in die das primäre Verriegelelement eingeklemmt werden kann.
Von besonderem Vorteil ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem das primäre Verriegelelement in seiner Normalposition mittels eines Fixierelements gehalten wird. Dabei sind mehrere Ausführungsformen des Fixierelements realisierbar; als Beispiel sei hier nur ein Scherstift genannt.
Scherstift und Klemmvorrichtung haben den Vorteil, dass bei den normalen Bewegungen des Fahrzeugs das primäre Verriegelelement nicht in Eingriff mit dem sekundären Verriegelelement geht, wobei bei der Klemmvorrichtung zusätzlich von Vorteil ist, dass kein weiteres Element wie beispielsweise ein Scherstift angebracht werden muss.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es stellen dar:
1: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Explosionsdarstellung in einer ersten räumlichen Ansicht; und
2: das Ausführungsbeispiel von 1 in Explosionsdarstellung in einer zweiten räumlichen Ansicht.
Die räumlichen Ansichten werden durch in den Figuren eingezeichnete Koordinatensysteme verdeutlicht.
Im folgenden bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben Figurenelemente.
Die 1 zeigt ein Fahrzeugseitenteil 2 mit einem daran um eine Drehachse 3 schwenkbar befestigten primären Verriegelelement 4, an dem ein pyrotechnisches Element 6 angeordnet ist. An dem primären Verriegelelement 4 ist ein Sicherungselement 8 vorgesehen, das mit Bolzen 7, 11 an dem Seitenteil 2 befestigt ist. Der Bolzen 11 dient gleichzeitig als Auflage für ein als gewölbtes Zahnsegment ausgebildetes sekundäres Verriegelelement 10, während der Bolzen 7 auch als Drehachse des primären Verriegelelements ausgebildet ist. Dadurch verhindert das Sicherungselement 8, dass bei einem Eingriff primäres 4 und sekundäres 10 Verriegelelement auseinandergedrückt werden. Da das Sicherungselement 8 wie eine Klammer wirkt, werden von ihm auch die Kräfte des hier auftretenden Kniehebeleffekts aufgenommen.
Weiterhin sind zwei Hälften eines Befestigungsblocks 12 dargestellt, die jeweils in der Mitte der einander zugewandten Flächen eine Aussparung 14 aufweisen, die so ausgebildet ist, dass das pyrotechnische Element 6 zwischen den beiden Blockhälften eingepasst werden kann. Der Befestigungsblock 12 dient ferner dazu, dass an ihm ein Gurtstraffersystem 16 befestigt werden kann. Dazu sind in dem Befestigungsblock 12 Aufnahmebohrungen 18 vorgesehen, in die ein an dem Gurtstraffersystem 16 angeordneter Bolzen 20 eingepasst werden kann. Des weiteren weist das Gurtstraffersystem 16 eine Befestigungsschraube 22 auf, die sowohl das Gurtstraffersystem 16 an dem Befestigungsblock 12 anbringt, als auch die beiden Blockhälften 12 miteinander verbindet und damit eine Verbindung zwischen dem Gurtstraffersystem 16 und dem Seitenteil 2 herstellt.
Außerdem zeigt 1, dass das Gurtstraffersystem 16 aus einer zylinderkolbenartigen, pyrotechnischen Straffvorrichtung 24 und einem Gurtschloss 26 besteht, die über ein Seil 28 miteinander verbunden sind. Das Seil 28 ist dabei mittels einer Befestigungshülle 30 mit dem Gurtschloss verbunden. Das Gurtschloss 26 weist außerdem zwei Positionen A, B auf. In Position A befindet sich das Gurtschloss normalerweise, während es in Position B mittels der Straffvorrichtung 24 gestrafft ist.
Weiterhin ist zu sehen, dass das pyrotechnische Element 6 einen Bolzen 32 aufweist, der mit dem primären Verriegelelement 4 gekoppelt ist. Die Kopplung kann dabei über eine in dem Bolzen 32 vorhandene Nut, in die das primäre Verriegelelement 4 eingeklemmt werden kann, dargestellt sein. Ebenfalls ist jedoch denkbar, dass der Bolzen 32 und das primäre Verriegelelement 4 je eine Nut aufweisen, die ineinander eingreifen.
Wird der Zünder 36 des pyrotechnischen Elements ausgelöst und ist das pyrotechnische Element 6 als Zylinderkolbensystem ausgebildet, so verschiebt der Kolben den Bolzen 32, so dass das primäre Verriegelelement 4 eine Drehbewegung in Pfeilrichtung ausführt, wodurch ein Eingriff zwischen primärem Verriegelelement 4 und sekundärem Verriegelelement 10 erreicht wird.
Der Auslösemechanismus ist hier nicht dargestellt. Es kann jedoch vorstellbar sein, dass eine weitere zugfeste Verbindung zwischen dem Zünder 36 und dem Seil 28 besteht, wodurch bei Bewegung des Seils 28 aufgrund der Aktivierung der pyrotechnischen Straffvorrichtung 24 der Zünder 36 mittels Zug ausgelöst wird. Natürlich können auch andere mechanische Wirkverbindungen zum Zünden, wie beispielsweise Hebelelemente, zum Einsatz kommen.
2 zeigt ebenfalls eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Verriegelvorrichtung. Hier ist die Ansicht jedoch so gewählt, dass man deutlich eine Anordnungsmöglichkeit für einen Scherstift erkennen kann. Dafür ist an dem Seitenteil 2 eine Aufnahme 38 vorgesehen, in die ein Scherstift (hier nicht dargestellt) eingepasst werden kann. Dieser Scherstift sichert das primäre Verriegelelement 4 in seiner Normalposition, so dass ein zufälliges in Eingriff gehen von primä rem 4 und sekundärem 10 Verriegelelement verhindert wird. Im Fall eines Crashs jedoch wird das primäre Verriegelelement aufgrund des pyrotechnischen Elements mit einer so großen Kraft beaufschlagt, dass es den Scherstift abschert und das sekundäre Verriegelelement 10 verriegelt.

Bezugszeichenliste

2: Fahrzeugseitenteil
38: Aufnahme für Scherstift
4: primäres Verriegelelement
3: Drehachse
6: pyrotechnisches Element
32: Bolzen
36: Zünder
8: Auflagevorrichtung
7, 11: mit Bolzen
10: sekundäres Verriegelele
: ment
12: Befestigungsblock
14: Aussparung
18: Aufnahmen
16: Gurtstraffersystem
24: Straffvorrichtung
26: Gurtschloss
28: Position A normal
30: Position B gestrafft
: Seil
: Befestigungshülse
20: Bolzen
22: Befestigungsschraube

Claims

Crashverriegelvorrichtung für eine Verstellvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Höhenverstellvorrichtung, einer Längsverstellvorrichtung oder einer Lehnenverstellvorrichtung, wobei der Fahrzeugsitz ein Untergestell mit einem Seitenteil (2) aufweist, an dem ein Gurtstraffersystem (16) angebracht ist, das eine Straffvorrichtung (24) mit einem Energiereservoir zum Straffen eines Sicherheitsgurtes in einer Crashsituation umfasst, wobei die Verriegelvorrichtung ein primäres (4) und ein sekundäres (10) Verriegelelement aufweist, die miteinander in einer Crashsituation in Eingriff gehen, um eine Verstellung des Fahrzeugsitzes zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches pyrotechnisches Energiespeicherelement (6) vorgesehen ist, das durch einen Crash auslösbar ist, und dadurch die darin bereitgestellte Energie auf das primäre Verriegelelement (4) einwirkt und somit das primäre (4) und sekundäre (10) Verriegelelement in Eingriff bringt.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrotechnische Element (6) mit einem Crashsensor in Verbindung steht, so dass das pyrotechnische Element (6) bei einem Crash auslösbar ist.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrotechnische Element (6) derart ausgebildet ist, dass es seine Kraftwirkung auf das primäre Verriegelelement für eine vorgebbare Zeit mit einer definierten Mindestkraft aufrechterhält.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrotechnische Element (6) als Zylinder-Kolben-System ausgebildet ist, wobei bei Zündung der pyrotechnischen Ladung der Kolben mittels eines durch die Zündung entstandenen Fluiddrucks bewegt wird, und die Abströmgeschwindigkeit des Fluids aus dem pyrotechnischen Element so bemessen ist, dass der Druck mindestens 1/10 s lang aufrecht erhalten wird.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrotechnische Element (6) ziehend oder schiebend wirkt.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Auslöser bereitgestellt ist, der eine Wirkverbindung zwischen der Straffvorrichtung (24) und dem pyrotechnischen Element (6) bildet, so dass eine Aktivierung des Gurtstraffersystems (16) zu einer Aktivierung des pyrotechnischen Elements (6) führt.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin das Gurtstraffersystem (16) ein Gurtschloss (26) zum Verschließen des Sicherheitsgurtes, und Mittel zum Befestigen des Gurtstraffersystems (16) an dem Seitenteil (2) aufweist, wobei zwischen der Straffvorrichtung (24) und dem Gurtschloss (26) ein zugfestes Element (28), insbesondere ein Seil, angeordnet ist, das an seinem einen Ende mit dem Gurtschloss (26) und an seinem anderen Ende mit der Straffvorrichtung (24) verbunden ist, so dass die Straffvorrichtung (24) in einer Crashsituation das Gurtschloss (26) derart bewegt, dass der Sicherheitsgurt in seiner Länge verkürzt wird.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser eine weitere zugfeste Verbindung ist, deren eines Ende mit dem ersten zugfesten Element (28) verbunden ist und deren zweites Ende an dem pyrotechnischen Element (6) angebracht ist, so dass die Zugkraft des ersten zugfesten Elements(28) auf die zweite zugfeste Verbindung übertragen wird und dadurch das pyrotechnische Element (6) ausgelöst wird.
Verriegelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das pyrotechnische Element (6) auf Druck aktivierbar ist.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem pyrotechnischen Element (6) ein Koppelbereich vorgesehen ist, an dem eine Wirkverbindung zwischen dem pyrotechnischen Element (6) und dem primären Verriegelelement (4) hergestellt ist.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung darüber hergestellt ist, dass das primäre Verriegelelement (4) in eine in einen Bolzen (32) eingefräste Nut eingeklemmt ist, wobei der Bolzen (32) an dem pyrotechnisches Element (6) angebracht ist.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre Verriegelungselement (4) schwenkbar zwischen einer nichtverriegelte Normalposition und eine Verriegelposition, in der es mit dem sekundären Verriegelungselement (10) formschlüssig in Eingriff steht, gelagerter ist.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem primären Verriegelelement (4) ein Fixierelement angebracht ist, das das primäre Verriegelelement in seiner Normalposition fixiert.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement als Scherstift ausgebildet ist, der sich bei Aktivierung des pyrotechnischen Elements (6) von dem primären Verriegelelement (4) ablöst und eine Bewegung des primären Verriegelelements (4) in seine Wirkposition zulässt.
Verriegelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das primäre (4) und das sekundäre (10) Verriegelelement für das formschlüssige in Eingriff gehen eine Verzahnung aufweisen.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung so ausgebildet ist, dass bei einem Eingriff des primären (4) in das sekundäre (10) Verriegelelement eine Höhenverstellung bei einem Front- und/oder Heckcrash verhinderbar ist.
Verriegelvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung symmetrisch ausgebildet ist.
Verstellbarer Fahrzeugsitz mit einer oder mehreren Verstellvorrichtungen und einem Crashverriegelelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Verriegelung der Verstellvorrichtung in einer Crashsituation.