DE2456028A1

DE2456028A1 - Sitzsystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2456028A1
Application number: DE19742456028
Authority: DE
Inventors: Heinz Hermann Bullerdieck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-27
Filing date: 1974-11-27
Publication date: 1976-08-12
Also published as: IT1049881B; US4085963A; AU8700375A; SE7513273L; FR2292609A1; CH605201A5

Description

Heinz H. Bullerdieck, 3500 Kassel, Friedrich-Ebert-Straße 41

Sitzsystem für Fahrzeuge

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sitzsystem für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem am Fahrzeugboden längsverschieblich angeordneten Unterteil, einer daran Winkelverstellbar angelenkten Lehne und einer an dieser befestigten Kopfstütze sowie einem Sicherheitsgurt, der eine Verzögerungssperre aufweist.

Zur Steigerung der Sicherheit von Fahrzeuginsassen v/erden in jüngerer Zeit verstärkte Anstrengungen unternommen. In diesem Zusammenhang sind zahlreiche umfängliche Untersuchungen ausgeführt worden, um die Zustände und Bedingungen festzustellen, welche bei einem Zusammenprall auftreten. Erst vor verhältnismäßig kurzer Zeit ist statistisch ermittelt worden, daß rein frontale Zusammenstöße weitaus seltener vorkommen als solche, bei denen die Ecken des Kraftfahrzeugs zumindest mitbeteiligt

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sind; nach einer Gemeinschaftsstudie betragen die Häufigkeiten 30,9 % bzw. 69,1 %, vgl. J. Fischer, "Vom ESV zum RSV", VDI-Nachrichten 28 (1974) Nr. 34,6 und Nr. 35,4f.

Die neueren Erkenntnisse führen zu einem Umdenken, das sich in der Verwendung von Sicherheitsglas, in einer "Entschärfung" des Fahrzeug-Innenraums, in der Festigung der Fahrgastzelle, in der Schaffung von Überlebensraum sowie von Knautschzonen, Stoßfängern usw. ausdrückt. Auch die Sitze sind in diese Überlegungen einbezogen worden, so daß man von ihnen nicht nur die Erfüllung der Arbeitsplatzfunktion für den Fahrer bzw. des Komforts für den Mitfahrer, sondern auch eine genügende Stabilität, gute Federung und Schwingungsdämpfung, ausreichende Durchlüftung und Wärmehaltigkeit sowie ein Maximum an Bewegungsfreiheit verlangt. Den Sicherheitsanforderungen kommen verschiedenartige Gurte und schalenförmige Sitze entgegen. Interessant ist der Vorschlag der GB-PS 1 348 873, in den vorn erhöhten Sitzunterteil eine Streckmetallrolle einzubauen, welche sich bei einer Gewaltbremsung plastisch verformen und dadurch verhindern soll, daß eine Knieverletzung auftritt.

Damit der Fahrzeuginsasse sich bei einem Aufprall nicht weiterbewegt, wenn das Fahrzeug schon zerknautscht und zum Stillstand gekommen ist, muß er mit dem Fahrzeug von Anfang an einheitlich verbunden sein. Hierzu dient der Sicherheitsgurt, der den Insassen an der Verzögerung des Fahrzeugs während des energieabsorbierenden Knautschvorgangs teilnehmen läßt. Unweigerlich knickt aber der Kopf zunächst nach vorn, weshalb zum Abfangen der anschließenden Gegenbewegung die Nackenstütze unentbehrlich ist. Überdies kann es beim plötzlichen Abbremsen selbst aus mäßiger Geschwindigkeit vorkommen, daß der Gurt reißt oder seine Verankerung nicht mehr hält. Passive Gurtsysteme sehen vor, daß sich der Gurt beim Platznehmen selbsttätig anlegt, doch ist hierfür eine Verankerung an entsprechend verstärkter Stelle in der Tür und ein Straffungsantrieb für jeden Sitzplatz notwendig. Die Straffung und Gurtarretierung wird durch trägheits-

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gesteuerte Kühler ausgelöst bzw. betätigt.

Man hat auch versucht, den Insassen durch Kippen der Sitzfläche ^rzu schützen. Beispielsweise schlägt die DT-AS 1 163 168 vor, den Rahmen des Sitzunterteils mit schrägen Gleitschienen zu versehen, die bei einer Bremsung auf der Vorderkante des Tragrahmens hochrutschen. Die dadurch bedingte Kippbewegung faltet aber den Körper des Insassen zusammen, weil die Rückenlehne durch einai Fanghaken in ihrer aufrechten Lage festgehalten wird. Außerdem rutscht der Sitz schon bei kleineren Verzögerungen bzw. Beschleunigungen,so daß ihm die notwendige Stabilität grundsätzlich fehlt.

Ferner ist es aus der FR-PS 1 012 718 bekannt, insbesondere den Vordersitz eines Kraftfahrzeugs durch ein starres Gestänge so mit der Stoßstange zu verbinden, daß eine auf diese ausgeübte Aufprallkraft eine Kippbewegung des Fahrersitzes nach hinten bewirkt, um den Fahrer in der Gesäß-Oberschenkel-Partie abzufangen. Hierbei ist es nachteilig,· daß schon geringfügige Verschiebungen der Stoßstange (z.B. beim Parken, in der Garage usw.) diese Vorrichtung in Tätigkeit setzen. Andererseits besteht aber die Gefahr, daß bei Zusammenstößen ohne Beteiligung der.Stoßstange überhaupt keine Sitzbewegung hervorgerufen wird.

In der DT-AS 1 050 211 ist eine andere Gestängeanordnung beschrieben, mittels deren Sitzrahmen und Lehne unter gleichzeitiger Vergrößerung des Winkels zwischen beiden nach hinten kippbar sind, wenn auf den Sitzrahmen und den Insassen Verzögerungskräfte einwirken. Derartige Schwenkbewegungen können aber von beliebigen negativen Beschleunigungen ausgelöst und' \ von positiven Beschleunigungen rückgängig gemacht werden, z.B. schon bei jedem Verlangsamen und Wiederanfahren des Fahrzeugs im Straßenverkehr, so daß der auf einer solchen Vorrichtung sitzende Insasse bei jeder Geschwindigkeitsänderung je nach seinem Körpergewicht verschieden stark hin und her geworfen wird. Ähnliches gilt für die Sitzanordnungen gemäß den DT-PS und 907 859.

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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Sicherheitsbenühungen unter Vermeidung; der Nachteile des Standes der Technik durch Schaffung eines neuartigen Sitzsysteins zu unterstützen, das möglichst einfach aufgebaut, mit mäßigem Aufwand herstellbar sowie im Gebrauch zuverlässig ist und die Fahrzeug-Insassen bei Zusammenstößen weitestgehend schützt.

Bei einem Sitzsystem der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Sitz als Ganzes samt angegurtetem Insassen entweder handgesteuert oder bei Fahrzeugverzögerungen oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes selbsttätig um eine nichtkörperliche, im wesentlichen horizontale Achse nach vorne hochschwenkbar ist, die im wesentlichen quer zur Fahrzeug-Längsrichtung etwa über der Sitzmitte in Höhe des Lehnen-Elndes oder der Kopfstütze verläuft.

Dadurch ist in überaus wirtschaftlicher Weise ein Schwenksitz geschaffen, der bequeme Benutzung gewährleistet, allen Sicherheitsanforderun >i.en voll gewachsen ist und die biomechanischen Belastungen des Insassen optimal auffängt. Der Sitz kann nach herkömmlicher Bauart schalenförmig sein und eine Winkelversteilung zwischen Sitzfläche und Lehne sowie eine Längsverschiebung in bezug auf die Fahrgastzelle zulassen, so daß der volle Komfort bekannter Sitzsysteme erhalten bleibt. Spätestens im Kollisionsfall wird der erfindungsgemäße Sitz nach Überschreiten des vorgegebenen Verzögerungswertes samt dem angegurteten Insassen nach vorn hochgeschwenkt, wodurch dieser mit seinen Oberschenkeln und dem Gesäß auf die Sitzfläche gedrückt wird, während Kopf und Oberkörper etwa in Aufprallrichtung von der Lehne und der Nackenstütze abgefangen werden. Diese Bewegung erfordert einen gewissen Spielraum, der ■ jedoch zumindest bei größeren oder nur zweisitzigen Kraftfahrzeugen ohne unzumutbare Verlängerung der Fahrgastzelle zur Verfügung steht.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schwenkwinkel des Sitzsystems im Bereich bis 70° liegt, vorzugsweise bei etwa 45 . Infolgedessen behält der zurück-

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geschwenkte Insasse eine Übersicht über das Verkehrsgeschehen, während er zugleich durch eine eher liegende Stellung vor Gewalteinwirkungen der verschiedensten Art bestens geschützt ist.

Nach der Erfindung ist insbesondere ein Schalensitz vorgesehen, der auf einer abwärts gewölbten Pfannenlagerung sowohl nach oben als auch nach vorn und in gewissem Bereich seitwärts bewegbar ist. Diese Art der Lagerung trägt der Tatsache Rechnung, daß ein genau frontaler Aufprall seltener stattfindet als ein solcher in spitzem Winkel zur Fahrtrichtung. Der pfannengelagerte Schalensitz nach der Erfindung ist völlig stabil und erst dann .'(in Aufprallrichtung) bewegbar, wenn ein einstellbarer Verzögerungs-Schwellenwert überschritten ist. Er schützt den Insassen auch durch seitliche Abstützung, so daß er ein Optimum an Sicherheit vermittelt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Unterteil einen Tragsockel auf, der an seiner Oberseite eine aufwärtsgebogene oder gewölbte Gleit-Schwenkbahn hat, auf der ein entsprechend gebogener oder gewölbter, die Sitzfläche tragender Gleitschuh so befestigt ist, daß eine Verschiebung in bezug auf die Schwenkbahn nur nach Überschreitung eines Verzögerungs-Schwellenwerts möglich ist. Eine derartige Konstruktion läßt sich mit einfachen Mitteln verwirklichen und unterscheidet sich grundlegend von verstellbaren Sitzen, wie sie in der DT-PS 854 606, in der DT-AS 1 923 159 und in der DT-AS 1 186 347 beschrieben sind. Nach der Erfindung weist die Schwenkbahn im wesentlichen Kugel- oder Ellipsenflächengestalt, zumindest aber genähert kreis- oder ellipsenbogenförmigen Querschnitt auf. Sie kann' eine mit dem Scheitel nach unten gerichtete Kalottenplatte sein, die den im wesentlichen gleichgestalteten, formschlüssig angepressten Gleitschuh lagert. Ein solcher Aufbau ist besonders zweckmäßig und gewichtssparend, zumal Gestänge, Gelenke usw., die im allgemeinen eine Bewegung nur in einer Richtung zulassen, nicht erforderlich sind. Die Kugel- oder Ellipsengestalt hat den Vorzug, daß der Gleitschuh auf der Schwenkbahn - nach Überschreitung

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des Verzögerungs-Schwellenwertes - ohne weiteres beweglich ist. Indem aber die Pfannenlagerung nach vorne bzw. oben von ihrer Biegung oder Wölbung abweicht, z.B. durch Verengung, Begradigung oder Gegenkrümmung, entsteht mit fortschreitender Bewegung ein zunehmender Bewegungswiderstand, der wesentlich zum Abfangen des Insassen im Kollisionsfalle beitragen kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an der Schwenkbahn eine zentrische und/oder seitliche Führung bzw. Begrenzung für den Gleitschuh bzw. ein mit ihm starr verbundenes Tragstück vorhanden. Insbesondere ist diese Führung bzw. Begrenzung van einer Plattenaussparung gebildet, die von dem Tragstück durchsetzt und wenigstens um dessen Durchmesser radial kleiner als der Gleitschuh ist. Mithin sind für den Gleitschuh vorne, seitlich und hinten Anschläge vorhanden, die seiner Bewegung ein Ende setzen bzw. seine Lage fixieren.

Bei einem Sitzsystem mit einer Antriebsvorrichtung, die bei einer Gewaltbremsung in Gang kommt, ist erfindungsgemäiS vorgesehen, daß die Antriebsvorrichtung bei Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeug-Verzögerung unta? selbsttätiger Freigabe einer Verriegelungseinrichtung in Gang setzbar ist. Letztere kann hierzu an wenigstens einer Sollbruchstelle eine durch Gev/altbremsung mechanisch zerstörbare Sicherung aufweisen. Während die Verriegelungseinrichtung die Pfannenlagerung des Sitzes für alle Normalfälle arretiert, wird sie nach Erreichen einer vorbestimmten Fahrzeug —Verzögerung sofort freigegeben und der Schwenksitz von der Antriebsvorrichtung zusätzlich nach vorne und oben beschleunigt. Dadurch werden entscheidende Sekundenbruchteile gewonnen, so daß der Sitz bereits voll verschwenkt ist, bevor das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann hierzu eine Auslöseeinrichtung vorgesehen sein, welche die Antriebevorrichtung oder die Verriegelungseinrichtung bei Fahrzeug-Verzögerungen oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes plötzlich freigibt und welche zweckmäßig ein trägheitsgesteuertes Schwellenwert-

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Schaltelement aufweist, z.B. ein kardanisch gelagertes Pendel o.dgl. mit einstellbarer Rastung. Die Erfindung sieht vor,

daß der vorbestimmte Schwellenwert im Bereich von 5 bis 15 m/s und jedenfalls oberhalb der für die Gurtstraffung maßgeblichen Verzögerungsschwelle liest. Im Kollisionsfalle wird also der Insasse zunächst straff angeschnallt, weil nach Überwinden der .Verzögerungssperre der Gurtstrammer in Aktion tritt, und bei noch stärkerer Verzögerung wird der Antrieb für die Verschwenkung des Sitzes entriegelt bzw. ausgelöst, um zusätzlich in kürzester Zeit die Schwenklage des Sitzes herzustellen.

Als Schwellenwertschalter eignet sich erfindungsgemäß ein trägheitsgesteuerter Fühler mit Rastsitz, insbesondere eine auf oder an dem Rastsitz innerhalb eines Gehäuses lose gelagerte, elektrisch und/oder magnetisch leitende Kugel, die bei Einwirkung einer Trägheitskraft quer zur Schwerkraftrichtung von dem Rastsitz abhebbar ist und dadurch eine Schaltvorgang bewirkt. Beispielsweise kann eine Anzahl von Rastsitzen gestufter Höhe im Abstand zueinander etwa in Fahrzeug-Längsrichtung angeordnet sein, so daß die abgehobene Kugel von Rastsitz zu Rastsitz weiterschaltet. Der bzw. jeder Rastsitz kann als elektrischer Kontakt ausgebildet und mit einem Zündschalter leitend verbunden sein, der den Antrieb in Gang setzt. Als solcher kommt jede Art von mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder elektromagnetischer Vorrichtung in Betracht, welche den Sitz samt angegurtetem Insassen entgegen einem wachsenden Bewegungswiderstand um die Schwenkachse nach vorne und nach oben bewegt. Vorteilhaft kann es z.B. sein, an oder in dem bzw. jedem Tragsockel eine gepanzerte Halterung für einen Sprengsatz in wenigstens einer Patrone anzubringen, deren Ladung mittels der Zündschaltung derart zur gesteuerten Explosion gelangt, daß-ohne Gefährdung der Fahrzeuginsassen - auf den Gleitschuh ein Schub ausgeübt wird, durch den der bzw. jeder Insasse schnellstens in seine Abfanglage versetzt wird.

Eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme nach der Erfindung besteht darin, daß der Sitz von Hand oder selbsttätig nach vorne hochschwenkbar ist, sobald die benachbarte Türe geschlossen ist.

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Dazu, kann ein Türfühler vorhanden υ.ηά mit einer Antriebsvorrichtung oder einer Entriegelung für diese gekoppelt sein. Der Insasse kann sich also entweder selbst von PJand in die Abi an- la pe bringen oder durch Schließen, der Tür eine Automatik betätigen, welche den Sitz sofort ν er schwenkt.

Analor sieht eine andere Ausführiin^sform der Rrίindun<~; vor, daß der Sitz von Hand oder selbsttätig nach vorne hochschwenkbar ist, sobald der Insasse angegurtet ist. Dazu kann eine mit der Gurtverankerung rekoppelte Freigabeeinrichtung für eine Antriebseinrichtung vorhanden sein. Zweckmäßig ist an oder in dem Sitz, vorzugsweise in dem Oberteil der Lehne, eine Aufnahme für den Gurt vorhanden und mit der Verzögerungssperre und/oder der Freigabeeinrichtun versehen, so daß die Sitzverschwenkun·' sofort nach Strammunp des Gurtes oder nach 'Überwindun-: der Verzö;-';eruiir;.ss;oerre in Gan-¹: kommt.

Nach einer« weiteren Merkmal der Erfindung ist die Sitz-Vorderkante zum AiTorall an einem vorzugsweise -plastisch verformbaren Lenksäulenabschnitt verstärkt und/oder als Knautschbereich ausgebildet, so daß bei stärkster Verschwenkung nicht nur ein zusätzlicher Bewegungswiderstand rnit entsprechender Abbremsun--· zustande kommt, sondern auch die Lenksäule nach oben weggedrückt wird· und damit keine Gefahr der Körperverletzung mehr hervorrufen kann. Die Beine des Fahrers bleiben links und rechts der Lenksäule frei und werden ebenso wie die Beine des Beifahrers erfindungsgemäß zusätzlich dadurch geschützt, daß die an das Armaturenbrett unten anschließenden Karosserieteile mit einem tiefen Beinpolster versehen sind, insbesondere aus allseitig elastisch nachgiebigem Marerial wie ein- oder mehrlagigem Schaumstoff, der die Unterschenkel des Insassen weich abfängt.

Der Sitz ist erxindungsgernäß auf einer Pfannenlagerung stabil gehalten, insbesondere kraftschlüssig befestigt. Diese Pfannenlagerung kann ihrerseits entgegen einem Bewegungswiderstand verschieblich sein, z.B. durch Vorfahren des Tragsockels, und sie ermöglicht nach Überwindung einer einstellbaren oder vorbestimmte¹"¹ Uenmun" das Vor- und .Hochschwenken des Sitzes

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in die Abfanglage, in welcher der angegurtete Insasse bei einem Aufprall biomechanisch noch arn günstigsten belastet ist. Die kraftschlüssige Befestigung kann ein federbelastetes Druckstück aufweisen und mit einem trägheitsgesteuerten Schaltelementversehen sein, z.B. einem Pendel, das den Abstand bzw. Andruck von reibschlüssig aneinander anschließenden Teilen derPfannenlagerung bei Einwirkung einer Trägheitskraft quer zur Schwerkraftrichtung verändert und dadurch die verzögerungsabhängige Bewegung dieser Teile gestattet. Sine Rückkehr in die Ausgangslage kann erfolgen, wenn die Teile der Pfannenlagerung durch Verstellung des Schaltelements (des Pendels) weiter gelöst werden. In der Ruhelage läßt sich die Pfannenlagerung dann durch Rückstellung des Schaltelements wieder kraftschlüssig sichern. Es ist auch möglich und erfindungsgeraäß vorgesehen, die Sitzverschwenkung lediglich durch Überwindung einer Haftreibung zu ermöglichen, die bei durchschnittlicher Belastung gro3 p.enug ist, um den Sitz in seiner NorraaüL^stslluivr zu halten, bei großen Trägheitskräften dazu aber nicht mehr ausreicht. Man erreicht eine entsprechend genaue Bemessung der Haftkräfte zwischen den Pfannenlagerungsteilen durch geeignete Werkstoff wahl, Überfläichenbearbeitunv, Einstellung der Anpreßkraft usw.

Erfindungsgemäß kann die Antriebsvorrichtung an oder in der Pfannenlagerung angebracht und an einem Widerlager abgestützt sein, das mit einem der Pfannenlagerungssteile oder mit dem Tragsockel starr verbunden bzw. einstückig ist. Zur Verriegelung bzw. plötzlichen Freigabe der Pfannenlagerung oder ihres Antriebes kann wenigstens ein zwischen den Pfannenlagerungsteilen wirksames Rast- oder Fangelement vorhanden sein, das bei Überschreiten der vorbestimmten Fahrzeug-Verzögerung aus einer Ausnehmung freikommt und entweder außerhalb der Pfannenlagerungsteile bleibt oder in einer Vertiefung zwischen ihnen reibungsfrei aufgenommen wird. Geeignete Rastelemente sind z.B. Kugeln, welche in die mit Rillen versehenen Pfannenlagerungsteile vorspringend eingebettet sind.

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"-.rvorzuheben ist, daß die Erfindung für Sitze der verschiedensten Fahrzeugarten brauchbar ist. Die Anwendung in-Personenkraftwagen und hier insbesondere bei den Vordersitzen ist bevorzugt, doch kann auch die hintere Sitzbank gemäß der Erfindung verschwenkbar gestaltet werden, wobei eine tiefe Polsterung am Lehnen-Ende der Vordersitze und an der Rückseite der dort angebrachten Kackenstützen sehr zweckmäßig ist. Auch bei Omnibussen, Flugzeugen, Luftkissenfahrzeugen u.dgl. ist die Erfindun-" mit großem Vorteil anwendbar. Die Sitzform ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß der Insasse mit geringster biomechanischer Belastung abgefangen wird, wenn ein Aufprall stattfindet. Dazu kann bereits bei festem Einbau des Sitzes eine geeignete Neigung vorgesehen sein, z.B. entsprechend dem oben erwähnten Schwenkwinkel von etwa 45 .

'.,/"eitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

l-'i?-. 1 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Kraftfahrzeugsitzes,

Fig. 2 eine schematisierte Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Sitzsystems in einem Kraftfahrzeug,

eine vergrößerte Seitenansicht eines Sitzsystems nach der Erfindung, ähnlich Fig. 1,

eine Längsschnittansicht von Teilen einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzsystems,

eine Draufsicht auf die Anordnung von Fig. 4,

eine Druntersicht unter eine Gleitanordnun,- eines erfindungsgemäßen Sitzsystems,

eine Schnittansicht durch die Anordnung von Fig. 6 entsprechend der Linie VII-VII,

eine schematisierte Schrägdraufsicht "auf ein Sitzsystem nach der Erfindung und

g eine Schema-Schnittansicht eines Schwellenwertschalters für ein erfindungsgemäßjas Sitzsystem.

In Fig. 1 ist schematisch ein Personenkraftwagen 1 angedeutet, aus dessen Vorbau 2 die Lenksäule 3 und Pedale 4 in die Fahrgastzelle ragen. Diese ist vor durch die Windschutzscheibe 7, oben durch das Dach 8 und unten durch den Boden 9 begrenzt. Auf letzterem ist längsverschieblich ein Sitz 10 befestigt, der mit einer Kocfstütze 11 versehen ist und dessen Lehne 12 gegenüber

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dem Sitzunterbau winkelverstellbar ist. Hit ausgezogenen Linien ist ein Fahrer in der Normalstellung eingezeichnet, der bei einer plötzlichen Bremsung auf dem Sitzunterteil nach vorne rutscht und mit seinem Oberkörper zugleich auf das Lenkrad zu geschleudert wird.

Eine solche Schleuderbewegung wird durch ein erfindungsgemäßes Sitzsystem verhindert, wovon eine erste Ausführungsform in Fig. 2 veranschaulicht ist. Der Sitzunterbau weist hierbei einen Tragsockel 14 auf, welcher auf Führungsschienen 22 in üblicher V/eise längsverschieblich befestigt ist. Die Oberseite des Tragsockels 14 ist als gewölbte Gleit-Schwenkbahn 15 ausgebildet, auf welcher ein Gleitschuh 16 den eigentlichen Sitz 20 hält. Schwenkbahn 15 und Gleitschuh 16 bilden zusammen eine Pfannenlagerung derart, daß der Gleitschuh 16 nur bei Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeug-Verzögerung, im allgemeinen bei einem Aufprall, etwa in Prallrichtung nach vorn und oben geschwenkt wird und dabei das ganze Sitzsystem 10 mitnimmt. Der Insasse ist auf einem erfindungsgemäßen Sitzsystem 10 durch einen Dreipunktgurt 41,41a angeschnallt. Der Beckengurt 41a ist an einer Verankerung 42 an oder neben einer Seitenwange 54 des Sitzes 10 befestigt.. Der Schultergurt kommt aus einer Aufnahme 43 im Oberteil der Lehne 12, wo auch eine (im einzelnen nicht gezeichnete) Verzögerungssperre angeordnet ist. Das Gurtschloß S greift in eine Freigabeeinrichtung 45 ein, die im unteren Teil der vorderen Seitenwange 55 zusammen mit einem (im einzelnen nicht gezeichneten) Gurtstrammer 46 angebracht ist. Ähnlich bekannten passiven Haltesystemen können die Einrichtungen 45 und 46 auch an anderer Stelle des Fahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise an einer benachbarten Türe.

Im hinteren Teil des Tragsockels 14 ist eine beispielsweise hydraulische Antriebsvorrichtung 27 untergebracht, welche im Gefahrenfalle durch eine (hier nicht gezeichnete) Freigabeoder Auslöseeinrichtung in Gang gesetzt wird und dann den Gleitschuh 16 und mit ihm das ganze Sitzsystem 10 auf der Gleitbahn 15 beschleunigt verschwenkt.

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Einen Seitenriß einer geeigneten Anordnung eines erfindungsgemäßen Sitzsystems zeigt Fig. 3- Der Grundaufbau entspricht dem vorstehend beschriebenen. Der Unterbau 13 hat hier einen Tragsockel 14, der unten beiderseits eine Führungsschiene aufweist, welche mit einer entsprechenden Stellschiene 22 am Boden 9 des Fahrzeugs 1 zusammenwirkt. Ein Stellhebel 23 dient zur Freigabe bzw. Arretierung dieser Stellbewegung. Die Winkelverstellung der Sitzlehne 12 gegenüber der Sitzfläche 20 erfolgt durch Betätigung eines Stellknopfes 21.

Man erkennt aus Fig. 3, daß die Vor- und Aufwärtsbewegung des Gleitschuhes 16 auf der Schwenkbahn 15 um eine nichtkörperliche Achse A im Extremfall einen Schwenkwinkel oc erreichen kann, welcher vorzugsweise bei etwa 45° liegt. Vor Erreichen dieser gestrichelt gezeichneten Endposition kommt die verstärkte Vorderkante 40 des Sitzes 10 an der Lenksäule 3 zur Anlage. Diese hat einen verformbaren Abschnitt 25, so daß die Lenksäule 3 energieverzehrend nach oben gedruckt wird. In der Endposition befindet sich der angegurtete Insasse eher liegend. Gesäß und Oberschenkel stützen sich etwa in Aufprallrichtung an der eigentlichen Sitzfläche 20 ab, während die Unterschenkel von dem tiefen Beinpolster 5 abgefangen werden, das an das Armaturenbrett 6 und die darunter befindlichen Karosserieteile anschließt.

Damit der schematisiert gezeichnete Antrieb 27, welcher die Vorschwenkung des Sitzes 10 unterstützt, nicht vorzeitig betätigt werden kann, ist eine (im einzelnen nicht gezeichnete) Verriegelung 28 vorgesehen, die beispielsweise mechanischer Art sein kann und eine Sollbruchstelle aufweist, an der ein Verriegelungselement bei Einwirkung einer großen Trägheitskraft plötzlich bricht.

Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzsystems ist das Unterteil bzw. der Rahmen 13 des Sitzes 10 vermittels des Gleitschuhes 16,16a mit dem Tragsockel 14 an dessen aufwärts gekrümmter Schwenkbahn 15 verbunden. Der Gleitschuh weist ein Tragstück 17 auf, das mittels

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eines Druckstücks 18 und einer Bolzenbefestigung 18a einen Flachträger 17a haltert. Auf letzterem ruht die Polsterung 50, die beispie.l sweise ein aus zwei Schäumen mit unterschiedlichen Eigenschaften kombiniertes Vollschaumpolster sein kann. Ein Füllstück 51 stellt sicher, daß eine gleichmäßige Auflage der Polsterung 50 ohne Druckstellen auch an der Vertiefung gegeben ist, in welcher die Befestigungselemente für den Flachträger 17a versenkt angeordnet sind.

Aus Fig. 4 und 5 ist ferner ersichtlich, daß die Gleit-Schwenkbahn 15 in ihrer Längsmitte eine längliche Aussparung 19 hat, in welcher das Tragstück 17 beweglich ist, sobald die Verriegelung 28 durch Bruch des Riegelelements an der Sollbruchstelle 29 eine Bewegung des Gleitschuhes 16,16a zuläßt. Dieser ist vorzugsweise quer zu der Linie IV-IV in Fig. 5 ebenso gekrümmt wie die Schwenkbahn 15, so daß auch bei einem seitlichen oder frontal-seitlichen Aufprall ein entsprechendes Kippen des Sitzes möglich ist. Demgemäß kann auch die Aussparung 19 andere Formen haben, welche ein seitliches Hochschwenken des Sitzes 10 in größerem Maße erlauben.

Zur Unterstützung der Schwenkbewegung im Gefahrenfalle ist wiederum ein Antrieb 27 vorgesehen, der beispielsweise von einem Sprengsatz gebildet sein kann, welcher sein (im einzelnen nicht dargestelltes) Widerlager in einer mit geeignetem Material gefüllten Kammer 52 findet. Die Antriebsvorrichtung 27 kommt in Gang, sobald eine Auslöseeinrichtung 31 angesprochen hat, die ein trägheitsgesteuertes Schaltelement besitzt, beispielsweise ein- Rastpendel oder einen anderen geeigneten Schwellenwertschalter. Für den Einbau der Teile 27,47,52,31 und gegebenenfalls auch der Verriegelung 28 ist ein herausnehmbarer Kasten R im Fuß des Tragsockels 14 vorgesehen.

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In Fig. 4 ist rait gestrichelten Linien die äußerste Schwenklage des Sitzes 10 angedeutet. In dieser Position ebenso wie in der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Normallage sind weiterhin alle normalen Verstellungen des Sitzes 10 möglich.

Man erkennt aus Fig. 5, daß der Rahmen 13 des Sitzunterteils hinten in eine Traverse 53 übergeht, welche mit dem unteren Teil des Gleitschuhes 16a starr verbunden oder einstückig ist. An der dort vorgesehenen Bolzenbefestigung 18a kann auch die Verriegelung 28 angreifen, die mittels einer ähnlichen Bolzenbefestigung am Fuß des Tragsockels 14 festgelegt sein kann.

Einzelheiten einer Gleitanordnung für ein Sitzsystem nach der Erfindung gehen aus Fig. 6 und 7 hervor. Danach ist auf der Gleit-Schwenkbahn 15, die als Kalottenplatte ausgebildet sein kann, der mehrteilige Gleitschuh 16, 16a formschlüssig befestigt. Letzterer hat ein Tragstück 17 und ein flanschähnliches Druckstück 18, mit welchem die Gegenkalotte 16a von unten an die Gleit-Schwenkbahn 15 angepreßt wird. Zwischen den Teilen der Pfannenlagerung, die von den Elementen 15, 16, i6a und 17 gebildet wird, können Ausnehmungen 48 für Verriegelungskugeln 28 vorgesehen sein, die eine Bewegung des Gleitschuhes 16,16a gegenüber der Schwenkbahn 15 nur erlauben, wenn ein Schwellenwert von Trägheitskräften überschritten ist. Zur Erleichterung der weiteren Bev/egung können beispielsweise in der Schwenkbahn 15 Rillen 49 vorhanden sein, die zumindest in vorgegebener Richtung, vorzugsweise in Fahrzeug-Längsrichtung ·, eine Verschiebung der Pfannenlagerungsteile unterstützen.

Stark schematisiert veranschulicht Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Aus dieser Draufsicht ist ersichtlich, daß das Sitzsystem 10 sich neben einer Türe 37 befinden kann, die an einem Türpfosten 37a schließt. Dort ist ein Türfühler 38 angebracht, der mit einer Entriegelung versehen sein kann. Beide Elemente dienen dazu, eine Verschwenkung des Sitzes 10 erst bzw. schon dann zu ermöglichen, wenn

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die Türe 37 geschlossen ist. Die Arretierung bzw. Freigabe kann auch mit der nachfolgenden Türe 37' gekoppelt sein.

Wahlweise oder zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 vorgesehen, daß eine Verschwenkung des Sitzes 10 auch von Hand eingeleitet werden kann, sobald das Gurtsystem 41,41a den Insassen straff anschnallt. Hierzu dient wiederum ein Dreipunktgurt, der einerseits an der Verankerung 42, andererseits an der Aufnahme 43 mit Verzögerungssperre 44 und schließlich an seinem Schloßteil S in der Freigabeeinrichtung 45 mit angeschlossenem Gurtstrammer 46 festgelegt ist. Letzterer ist mit einem zweistufigen Handschalter 56 versehen, dessen erste Stufe den Gurtstrammer 46 betätigt, während die zweite Stufe den beispielsweise hydraulischen oder elektromagnetischen Antrieb für das Sitzsystem 10 auslöst.

Für die trägheitsabhängige Sitzverschwenkung wird stets ein Schwellenwertschalter benötigt, für den ein Ausführungsbeispiel in Fig. 9 angegeben ist. Der dort dargestellte Schalter 32 weist eine Rastkugel 33 auf, die aus elektrisch und magnetisch leitendem Material besteht und auf einem Rastsitz 34 ruht, welcher von einem Stabmagneten mit kugelförmiger Stirnfläche gebildet ist. Im gleichen Gehäuse 35 befinden sich noch weitere Rastsitze 34 , 34·, 34", die ebenfalls von Stabmagneten gebildet und mit wechselnder Polung in einer Linie - vorzugsweise in Fahrtrichtung hintereinander - angeordnet sind. Die Stirnflächen der übrigen Rastsitze sind ebenfalls kugelförmig, jedoch verschieden stark geneigt, so daß die Kugel 33 bei Einwirkung einer Trägheitskraft von Rastsitz zu Rastsitz weiterrollt und dabei jeweils wenigstens einen Schaltvorgang auslöst. Dies kann mittels Schaltgliedern geschehen, die magnetisch oder magnetisch durchlässig sind, so daß magnetische Kreise geschlossen oder geöffnet werden. Stark schematisiert ist in Fig. 9 angedeutet, daß elektrische Kontakte K Verwendung finden können, mit denen jeder der Rastsitze 34° bis 34" elektrisch leitend verbunden ist. So ist es möglich, auf elektrischem Wege geeignet ausgebildete Elemente wie die Verzögerungssperre 44 und den

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Gurtstrammer 46 sowie die Freigabeeinrichtung· 45 und einen Zündschalter 3f -^für den Antrieb 27 praktisch trägheitslos zu betätigen, sobald die Rastkugel 33 entsprechende Scheltverbindungen herstellt. Es ist anzumerken, daß das Schema der Fi.fi. 9 die erwähnten Schaltmöglichkeiten lediglich and.rutet und im einzelnen offen läßt, in welcher Weise der Schwellenwertschalter 32 elektrische und/oder magnetische Scrj.altverbindun.--en herstellt.

?:ine weitere (nicht dargestellte) Ausführun^sform der Erfindung sieht vor, daß zusätzlich zu der durch die EJannenlagerung gewährleisteten Sitzverschwenkung eine begrenzte Verschiebung in der V»^Ta£greeilten stattfinden kann, indem das Unterteil 13 bzw. der Tragsockel 14 und/oder die Pfannenlagerung 15,16 entgegen einem Bewegungswiderstand verschieblich ist, vorzugsweise parallel zum Boden 9 des Fahrzeugs 1 auf den Schienen 2.2,24. Diese Maßnahme gestattet eine weitere Verteilung der Haximalbelastung des bzw. der Insassen noch über den Stillstand des Fahrzeugs hinaus.

Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, liönnen sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

Sitzsystem für Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem am Fahrzeugboden längsverschieblich angeordneten Unterteil, einer daran winkelverstellbar angelenkten Lehne und einer an dieser befestigten Kopfstütze sowie einem Sicherheitsgurt, der eine Verzögerungssperre aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Sitz (10) als Ganzes samt angegurtetem Insassen entweder handgesteuert oder bei Fahrzeugverzögerungen oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes selbsttätig um eine nichtkörperliche, im wesentlichen horizontale Achse (A) nach vorne hochschwenkbar ist, die im wesentlichen quer zur Fahrzeug-Längsrichtung etwa über der Sitzmitte (30) in Höhe des Endes der Lehne (12) oder der Kopfstütze .(11) verläuft.

2. Sitzsystem nach"Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel (06) im Bereich bis 70° liegt, vorzugsweise bei etwa 45°.

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5>. Sitzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalensitz (10) vorhanden ist, der auf einer abwärts gewölbten Pfannenlairerung (15,16) sowohl nach oben als auch nach vorn und in gewissem Bereich seitwärts bewegbar ist.

4. Sitzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (13) einen Tragsockel (14) aufweist, der an seiner Oberseite eine aufwärts gebogene oder gewölbte Gleit-Schwenkbahn

(15) hat, auf der ein entsprechend gebogener oder gewölbter, die Sitzfläche (20) tragender Gleitschuh (16,16a) so befestigt ist, daß eine Verschiebung in bezug auf die Schwenkbahn nur nach Überschreitung, eines Verzögerungs- . Schwellenwertes möglich ist.

5. Sitzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichn e t, daß die Schwenkbahn (15) im wesentlich Kugeloder Ellipsenflächengestalt, zumindest aber genähert kreis- oder ellipsenbogenförrnigen Querschnitt aufweist.

6. Sitzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannenlagerung (15,16) nach vorne bzw. oben von ihrer Biegung oder Wölbung abweicht, z.B. indem sie verengt, begradigt oder gegengekrümmt ausläuft.

7. Sitzsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbahn (15) eine mit dem Scheitel nach unten gerichtete Kalottenplatte

■ ist, die den im ähnlich gestalteten, formschlüssig angepreßten Gleitschuh (16, 16a) lagert, welcher ein Tragstück (17) und gegebenenfalls einen Flachträger (17a) aufweist.

8. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwenkbahn (15) einerseits ein vorderer bzw. oberer Anschlag und andererseits ein hinterer Anschlag für den Gleitschuh (16,16a) vorgesehen ist.

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9. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwenkbahn (15) eine zentrische und/oder seitliche Führung bzw. Begrenzung (19) für den Gleitschuh (16,16a) bzw. für mit ihm starr verbundene tragteile (17,1.7a) vorhanden ist.

10. Sitzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung bzw. Begrenzung (19) von einer Plattenaussparung gebildet ist, die von dem Tragstück (17) durchsetzt und wenigstens um dessen Durchmesser radial kleiner als der Gleitschuh (i6,i6a) ist.

11. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Wölbungsflächen von Schwenkbahn (15) und Gleitschuh (16,16a) gleichmäßig glatt sind.

12. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einer bei einer Gewaltbremsung in Gang setzbaren Antriebsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (27) bei Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeug-Verzögerung unter selbsttätiger Freigabe einer Verriegelungseinrichtung (28) in Gang setzbar ist.

13· Sitzsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (28) eine an wenigstens einer Sollbruchstelle (29) durch Gewaltbremsung mechanisch zerstörbare Sicherung aufweist.

14. Sitzsystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslöseeinrichtung (31) vorgesehen ist, welche die Antriebsvorrichtung (27) oder die Verriegelungseinrichtung (28) bei Fahrzeug-Verzögerungen oberhalb

• - eines vorbestimmten Schwellenwertes plötzlich freigibt.

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15. Sitzsystem nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (31) ein trägheitsgesteuertes Schwellenwert-Schaltelement (32) aufweist, z.B ein kardanisch gelagertes Pendel o.dgl. mit einstellbarer Rastung.

16. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schwellenwert im Bereich von 5 bis 15 m/s und jedenfalls oberhalb der für die Gurtstraffung maßgeblichen Verzögerungsschwelle liegt.

17. Sitzsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellenwertschalter ein trägheitsgesteuerter Fühler (32,33) mit Rastsitz (34) ' vorhanden ist.

18. Sitzsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (33) eine auf oder an dem Rastsitz (34) innerhalb eines Gehäuses (35) lose gelagerte,·elektrisch und/oder magnetisch leitende Kugel ist, die bei Einwirkung einer Trägheitskraft quer zur Schwerkraftrichtung von dem Rastsitz (34) abhebbar ist.

19. Sitzsystern nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Rastsitzen (34,34',34") gestufter Höhe im Abstand zueinander etwa in Fahrzeug-Längsrichtung angeordnet ist.

20. Sitzsystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch g e k e η η ■ zeichnet , daß der bzw. jeder Rastsitz (34,34',34") als elektrischer Kontakt ausgebildet und mit einem Zündschalter (36) leitend verbunden ist.

21. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (10) von Hand oder selbsttätig nach vorne hochschwenkbar ist, sobald die benachbarte Türe (3$) geschlossen ist.

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22. Sitzsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Türfühler (38) vorhanden und mit einer Antriebsvorrichtung (27) oder einer Entriegelung (39) für diese gekoppelt ist.

23. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (10) von Hand oder selbsttätig nach vorne hochschwenkbar ist, sobald der Insasse angegurtet ist.

24. Sitzsystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Gurtverankerung (42) gekoppelte Freigabeeinrichtung (43) für eine Antriebsvorrichtung (27) vorhanden ist.

25. Sitzsystem nach Anspruch 24, mit einem neben der Gurtverankerung oder dem Gurtverschluß angeordneten Gurtstrammer, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in dem Sitz (10), vorzugsweise in dem Oberteil der Lehne (12), eine Aufnahme (43) für den Gurt (41) vorhanden und mit der Verzögerungssperre (44) und/oder der Freigabeeinrichtung (45) versehen ist.

26. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitz-Vorderkante (40) zum Anprall an einem vorzugsweise plastisch verformbaren Lenksäulenabschnitt (25) verstärkt und/oder als Knautschbereich ausgebildet ist.

27. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß die an das Armaturenbrett (6) unten anschließenden Karosserieteile mit einem tiefen Beini)olster (5) versehen sind, insbesondere aus allseitig elastisch nachgiebigem Material wie ein- oder mehrlagigem Schaumstoff.

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2S. Sitzsystem, nach wenigstens einen der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (27) an oder in der Pfannenlagerung (15,16) angebracht und an einem Widerlager abgestützt ist, das mit einem der Pfannenlagerungsteile (15;16 bzw. 16a) oder mit dem Tragsockel (14) starr verbunden bzw. einstückig ist.

29. Sitzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung bzv/. plötzlichen Freigabe der Pfannenlagerung (15,16) oder ihres Antriebes (27) wenigstens ein zwischen den Pfannenlagerungsteilen (15;16 bzw. 16a) wirksames Rast- oder Fangelement (28) vorhanden ist, das bei überschreiten der vorbestimmten Fahrzeug-Verzögerung aus einer Ausnehmung (48) freikommt und entweder außerhalb der Pfannenlagerungsteile (15; 16 bzv/. 16a) bleibt oder in einer Vertiefung (49) zwischen ihnen reibungsfrei aufgenommen wird.

30. Sitzs3>"stem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Rastelemente (28) eine Anzahl von Kugeln in die mit Rillen (49) versehenen Pfannenlagerungsteile (15; 16,16a) vorspringend eingebettet sind.

31. Sitzsysten nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfannenlagerung (15,16) und/oder der Tragsockel (14) bzw. das Unterteil (13) entgegen einem Bewegungswiderstand versch,_,ieblich ist, insbesondere parallel zum Boden ( 9·) des

. Fahrzeugs (1).

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