DE2152437A1

DE2152437A1 - Sicherheitsrueckenlehne fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2152437A1
Application number: DE19712152437
Authority: DE
Inventors: Wilfried Roos
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1973-04-26
Also published as: DE2152437B2

Description

Sicherheitsrückenlehne für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsrückenlehne für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer Kopfstütze, die zur Umsetzung von Aufprallenergie des Kopfes geeignet ist.
Sicherheitsrückenlelinen der vorbezeichneten Art sollen dazu dienen, einen Menschen in einem Kraftfahrzeug bei einem Auffahrunfall weitestgehend gegenIlalswirbel- unlKopfverletzungen zu schützen. Forschungsuntersuchungen über die Verletzungsmechanik der halswirbelsäule haben ergeben, daß Fahrzeuginsassen schon bei sehr geringer Aufprallgeschwindigkeit eine gbfährlichc Extension der Ilalswirbelsäule erleiden. Bei einem Frontalzusammenstoß wird der Kopf erst nach vorn geschleudert, wobei die halswirbel eine noch nicht kritische Belastung erfahren, aber bei dem Aufprall auf Lenkrad oder Armaturentafel wird der Kopf weit zurückgeschleudert und die halswirbel übermäßig bis zum Bruch belastet. Beim Auffahren eines nachfolgenden Fahrzeuges ist der Effekt bei dem Insassen des vorderen Fahrzeuges entsprechend mit dem Unterschied, daß in dicsem Fall der Kopf sofort nach hinten geschleudert wird. Durch Umsetzung von Aufprallenergie in der Kopfstütze können Verletzungsgefahren verringert werden.
Bekannt sind Kopfstützen, die in sich verformbar sind, indem sk z. B. als Tragelement ein verformbares Stahlblech besitzen, das in Schaumstoff eingebettet ist und das sich bei Aufprall des Kopfes verformen kann. Die kinetische Aufprallenergie wird also in Forwänderungsarbeit umgewandelt, ein Vorgang, der weitgehend unkontrollierbar abläuft und sich als schwierig vorherbestimmbar erweist. Außerdem sind die Kopfstützen nach erfolgter Verformung nicht weiterverwendbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Rückenlehne der eingangs genannten Art eine kontrollierte Absorption der Aufprallenergie längs eines ausreichenden Bremsweges zu ermöglichen. Dieses Ziel wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung dadurch erreicht, daß die Kopfstütze an der Rückenlehne nach hinten bewegbar geführt ist und daß eine Dämpfervorrichtung vorgesehen ist, die einerseits an der Kopfstütze,sandererseits an der Rdckenlehne angreift. Durch Versuche vermag man die Dämpfervorrichtung so auszulegen, daß ein optimaler Schutz des Fahrzeuginsassen gewährleistet ist.' Die Kopfstütze kann nach dem Aufprall wieder in ihre Ausgangslage zurückbewegt werden und ist somit vorteilhaft weiterverwendbar.
Qie Kopfstütze kann beispielswsise durch in Nuten eingreifende Zapfen gegenüber der Rückenlehne geführt sein. Nach einem bevorzugten Mcrkmal der Erfindung ist jedoch die Kopfstütze gelenkig mit der Rückenlehne verbunden, wobei als gelenkige Verbindung zwischen Kopfstütze und Rückenlehne eine - vorzugsweise verstellbar ausgebildete - an der Rückenlehne befestigte Gelenklasche dient. Diese Lösung zeichnet sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit bei zugleich niedrigen IIerstellungskosten aus.
Es ist denkbar, die Kopfstütze nach dem Unfall von Hand wieder in ihre Ausgangsposition zurückzuführen. Erfindungsgemäß wird indessen bevorzugt, daß der Dämpfervorrichtung eine Feder parallelgeschaltet ist, welche zur Rückführung der Kopfstütze in ihre Ausgangslage dient. Um eine ruckartige Rückführung der Kopfstütze zu vermeiden, ist es zweckmäßig, wenn die Dämpfervorrichtung in beiden Bewegungsrichtungen wirkend ausgebildet ist.
Als DämpServorrichtung kann beispielsweise ein bekannter Flüssigkeits- oder Reibungsdämpfer dienen, dem eine separate Druckfeder parallelgeschaltet ist. Eine besonders elegante und daher erfindungsgemäß bevorzugte Lösung zeichnet sich indessen dadurch aus, daß als Dämpfervorrichtung an sich bekannte beiderseitig gedämpfte Gasfedern vorgesehen sind.
Es empfiehlt sich, die Gasfeder an der Rückenlehne anzulenken und ihre Kolbenstange an der Kopfstütze, etwa in der Mitte derselben, angreifen zu lassen.
Untersuchungen haben weiterhin ergeben, daß durch das Nachgeben der Kopfstütze der Halswirbel, ähnlich wie die Kopfstütze an ihrem Anlenkpunkt, an einer Stelle abgeknickt wird, also mit einem sehr kleinen Biegeradius. Um diesem Nachteil abzuhelfen, sieht die Erfindung in vorteilhafter Weiterbildung ihres Grundgedankens vor, daß die Kopfstütze vertikal bis unmittelbar an das obere Ende der Rückenlehne reicht und in mindestens zwei Teile unterteilt ist, zwischen denen Gelenkverbindungen bestehen und Dämpfervorrichtungen angeordnet sind und daß daS oder die zwischen der eigentlichen Kopfstütze und der Rückenlehne liegenden Teile als Halswirbelstütze dienen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Gelenkverbindungen und Dämpfervorrichtungen zwischen den einzelnen Teilen der Kopf- bzw. Halswirbelstütte der Gelenkverbindung und Dämpfervorrichtung zwischen Kopfstütze und Rückenlehne entsprechen.
Die vorgeschlagene Ausbildung der Kopf- bzw. Nackenstütze bewirkt, daß der Biegeradius der lAirbelsaule durch das gedämpfte Nachgeben der lialswirbelstütze und Kopfstütze vergrößert wird.
Im allgemeinen wird es genügen, wenn Kopf- und halswirbelstütze insgesamt aus zwei Teilen bestehen. In idealer Weise könnte die Rückenlehne natürlich in noch mehr Glieder aufgeteilt werden, die je für sich entsprechend nachgeben.
Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung und der nachsteh'enden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße Sicherheitsrückenlehne mit angelenkter und gedampfter ungeteilter Kopfstütze in Seitenansicht und Fig. 2 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsrückenlehne mit schwenkbarer und gedämpfter Kopf- und Halswirbelstütze ebenfalls in Seitenansicht.
Nach Fig. 1 ist der Sitz eines Personenkraftfahrzeuges mit 10 und ein darauf sitzender Fahrzcuginsasse, dessen Schädel 11 und Jlals 12 skelettiert dargestellt sind, mit 15 bezeichnet. Durch ein Scharnier 14 ist die mit 15 bezifferte Rückenlehne am Sitz 10 angelenkt. Der übliche Verstell- und Feststellmechanismus der Rückenlehne ist hier im einzelnen nicht gezeigt, da er mit der Erfindung nicht in unmittelbarem Zusammenhang steht. Der Fahrzeuginsasse 13 wird durch ein Sicherheitsgurtsystem, von dem der Beckengurt angedeutet und mit 16 bezeichnet ist, in seiner Sitzposition gehalten.
Der Kopf 11 des Fahrzeuginsassen 13 ruht an einer Kopfstütze 17, die mittels einer Gelenklasche 18 an der Rückenlehne 15 angelenkt ist, so daß sie nach rückwärts geschwenkt werden kann. Der Gelenkpunkt ist mit 19 bezeichnet. Die Gelenklasche 18 kann verstellbar ausgebildet sein. In der Mitte der Kopfstütze 17 ist der Zylinder einer an sich bekannten beiderseitig gedämpften Gasfeder 20 angelenkt, deren Kolbenstange 21 an der Rückenlehne 15 gelenkig angreift (Gelenkpunkt 22) Selbstverständlich ist es zweckmäßig1 beidseitig der Kopfstütze 17 bzw. Rückenlehne 15 je eine Gelenklasche 18 und eine gedämpfte Gasfeder 20 vorzusehen.
Trifft nun der Kopf 11 infolge eines Auffahrunfalls des Fahrzeuges auf die Kopfstütze 17 auf, so vermag diese um den Gelenkpunkt 19 nach hinten zu schwenken, wobei durch die Dämpfungswirkung der Gasfeder 20 die Aufprallenergie längs des Schwenkweges aufgezehrt und somit die Möglichkeit einer Halswirbelverletzung des Fahrzeuginsassen 13 erheblich verringert wird. Nach vollständiger Absorption der Aufprallenergie wird die Kopfstütze 17 infolge der Federwirkung der Gasfeder 20 langsam wieder in ihre aus Fig. 1 ersichtliche Normalz auge zurückgeführt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die der Ausffihrungsform nach Fig. 1 gleichenden Teile entsprechend beziffert und bedürfen keiner näheren Erläuterung mehr. Der Unterschied zu Fig. 1 besteht hier darin, daß die Kopfstütze 17 nicht direkt an der Rückenlehne 15a angelenkt ist, sondern an einer Halswirbelstütze 23. Dabei ist die mit 24 bezeichnete Gelenklasche an der Ijaiswirbelstütze 23 befestigt, und das Gelenk 25 befindet sich im Bereich der Kopfstütze 17, so daß deren Schwenkradius wesentlich kleiner Äusfällt als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Halswirbelstütze 23 ist ihrerseits an der Rückenlehne 15a in ähnlicher Weise angelenkt wie die Kopfstütze 17 an der Halswirbelstütze 23. Zu diesem Zweck ist eine an der Rückenlehne 15a befestigte Gelenklasche 26 mit Gelenkpunkt 27 i Bereich der Halswirbelstütze 23 sowie eine bei der seitig gedämpfte Gasfeder 28 vorgesehen, deren Kolbenstange 29 an der Halswirbel stütze 23 gelenkig angreift (Gelenkpunkte 30, 31). Selbstverständlich können entsprechend der Aueführungsform nach Fig. 1 die Gelenklaschen 24, 26 verstellbar ausgebildet und - ebenso wie die Gasfedern 20, 28 -jeweils beidseitig der Rückenlehne 15a angeoranet sein.
Durch die zweiteilige nachgiebige und gedämpfte Kopf- und Halswirbelstütze 17, 23 wird - wie aus der in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Position ersichtlich, die der Lage des Fahrzeuginsassen 13 kurz nach dem Auffahrunfall entspricht, -eine erhebliche Vergrößerung des Biegeradius' für die Halswirbelsäule erreicht. Verletzungen durch Knickung der Halswirbel werden dadurch weitestgehend vermieden.

Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitsrückenlehne für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einer Kopfstütze, die zur Umwandlung von Aufprallenergie des Kopfes geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (17) an der Rückenlehne (15, 15a) nach hinten bewegbar geführt ist und daß eine Dämpfungsvorrichtung (20, 21, 28, 29) vorgesehen ist, die einerseits an der Kopfstütze, anderseits an der Rückenlehne angreift.

2. Sicherheitsrückenlehne nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (17) gelenkig mit der Rückenlehne (15, 15a) verbunden ist.

3. Sicherheitsrückenlehne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gelenkige Verbindung zwischen Kopfstütze (17) und Rückenlehne (is) eine -vorzugsweise verstellbar ausgebildete - an der Rückenlehne befestigte Gelenklasche (18) dient (Fig. 1).

4. Sicherheitsrückenlehne nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfervorrichtung eine Feder parallelgeschaltet ist, welche zur Rückführung der Kopfstütze (17) in ihre Ausgangslagc dient.

5. Sicherheitsrückenlelme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfervorrichtung (20, 21, .28, 29) in beiden Bewegungsrichtungen wirkend ausgebildet ist.

6. Sicherheitsrückenlehne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfervorrichtung an sich bekannte beiderseitig gedämpfte Gasfedern (20, 28) vorgesehen sind.

7. Sicherheitsrückenlehne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder (28) an der Rückenlehne (15a) angelenkt ist und ihre Kolbenstange (29) an der Kopfstütze oder einem mit dieser verbundenen Teil (23), etwa in der Fritte desselben, angreift.

8. Sicherlieitsrückenlehne nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze vertikal bis unmittelbar an das obere Ende der Rückenlehne (15a) rcicht und in mindestens zwei Teile (17, 23) unterteilt ist, zwischen denen Gelenkverbindungen (25, 27) bestehen und Dämpfervorrichtungen (20, 28) angeordnet sind und daß das oder die zwischen der eigentlichen Kopfstütze (17) und der Rückenlehne (usa) liegenden rreile (23) als Ilalswirbelstütze dienen (Fig. 2).

9. Sicherheitsrückenlehne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindungen (25, 27) und Dämpfervorrichtungen (20, 28) zwischen den einzelnen Teilen (17, 23) der Kopf- bzw. Halswirbelstütze der Gelenkverbindung (18, 19) und Dämpfervorrichtung (20, 21) zwischen Kopfstütze (17) und Rückenlehne (15) entsprechen.

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