DE4337019A1

DE4337019A1 - KFZ - Sicherheitssitz

Info

Publication number: DE4337019A1
Application number: DE19934337019
Authority: DE
Inventors: Walter-Willy Legenstein; Walter Dipl Ing Schopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-04

Description

Vorliegender Erfindungsgegenstand dient zur Steigerung der passiven Sicherheit von KFZ-Insassen bei einem Crash, insbesondere für sportliche und zukunftsorientierte kleine einsitzige PKW's, oder auch wiederum große mehrsitzige, bei denen Sicherheitsaspekte die Fahrzeugkonzeption bestimmen, insbesondere für höhere Crashgeschwindigkeiten, bei denen herkömmliche Rückhaltesysteme an Wirksamkeit verlieren.

Die Thematik "Insassensicherheit, Unfallforschung, Unfallstatistik und weitere damit zusammen hängende Probleme" nimmt in der KFZ-Forschung und Entwicklung bereits wegen ihrer essentiellen und lebenswichtigen Bedeutung für den Benutzer, der Gesellschaft und letztlich auch wegen volks wirtschaftlicher Auswirkungen einen breiten Raum ein. Hierzu sei auf die Literaturstellen 1 bis 11 verwiesen. Trotz intensiver Entwicklung wirksamer und verbesserter diesbezüglicher Einrich tungen im KFZ 8, 12, 13 bleiben viele Unsicherheitsfaktoren erhalten, die durch vorliegenden Erfindungsgegenstand weitgehend behoben werden.

Nach den bekannten Erkenntnissen der Unfallforschung lassen sich wesentliche Verletzungsur sachen anführen:

1) Aufschlag auf Fahrzeuginnenraumpartien bei Relativbewegungen zwischen Fahrzeuginsassen und dem Fahrzeug infolge stoßartiger Geschwindigkeitsänderungen, insbesondere bei den am häufigsten vorkommenden Frontalkollisionen. Hiergegen haben sich - unter noch nachgenannter Einschrän kung - Rückhalte- und formänderungsarbeitsleistende Systeme und Einrichtungen wie Gurte, Airbag und Kopfstützen als nützlich erwiesen.
2) Zerrungen und Knickungen an Gliedmaßen und Körperpartien, die nicht von Rückhaltesystemen erfaßt werden (Extremitäten, Halswirbelsäule und Gelenke), die dadurch starken Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften unterliegen und an den Übergangsstellen zum Rumpf starken Beanspruchungen ausgesetzt sind. Ferner unsymmetrische und spezifisch hohe Pressungen durch die Rückhaltesysteme selbst an den von ihnen erfaßten Rumpfpartien.
3) Hohe äußere als auch innere Körperpressungen durch hohe Beschleunigungs- oder Verzö gerungskräfte. Die äußeren treten auf beim Abstützen des Körpers an jeglichen beliebigen, insbesondere der Körperform nicht angepaßten widerstandsentgegenbringenden Konturen des Fahrzeuges. Innere Verletzungen, insbesondere am Skelett, aber auch an inneren Organen treten besonders bei ungünstig angenommenen Körperstellungen- und Formen, die sich während der Crashsituation einstellen, ein.

In Anerkennung der Nützlichkeit der bekannten eingeführten Rückhaltesysteme im normalen, hauptsächlichen Einsatzbereich des KFZ bleibt dennoch ein (zu) großes Gefahrenpotential bezüglich "Sicherheit im KFZ". Wie aus den Literaturstellen erkennbar, sind ausnamslos die positiven Ver suchsergebnisse der Crasversuche bei um 50 km/h entstanden. Außerdem scheinen die Prüfver fahren noch nicht optimal und einheitlich zu sein 14. Es stellt sich die elementare Frage, wie sieht der Unfallablauf bei 100, oder gar bei 150 km/h aus? In Anbetracht des progressiven, quadra tischen Einflusses der Geschwindigkeit auf die bei einem Crash abzubauende kinetische Energie, können solche Sicherheitssysteme nur begrenzt ihre Aufgabe erfüllen. Beispielsweise ist die wirk same, bzw. abzubauende kinetische Energie erstenfalls viermal- und zweitenfalls neunmal so groß wie in den üblichen praktizierten Versuchsfällen. Hier würde leider ein Gurt, sofern er nicht Nachgiebigkeiten eingearbeitet hat, als Stranguliergerät wirken. Moderne Gurtausführungen schließen dies durch entsprechende Ausgestaltung zwar weitgehend aus, wodurch aber leider auch in großem Maße andere Nachteile eingehandelt werden. Auch bleibt die vorstehend angeführte Gefährdung der freien, nicht vom Gurt erfaßten Gliedmaßen bei erhöhter Crashgeschwindigkeit besonders relevant. Prinzipiell ist die Sicherheits- und Funktionsproblematik beim Airbag ähnlich gelagert, hierbei liegt die Unzulänglichkeit weitgehend in dem begrenzten Erfassungsbereich mit der erforderlichen, nicht immer vorliegenden bzw. einzuhaltenden festliegenden Aufprallrichtung und in der Gefahr des Abrutschens vom aufgeblasenen Balg, der ohnehin nur einmal wirkt.

Besonders ungünstige sicherheitsrelevante Voraussetzungen liegen bei einem Seitencrash vor. Hierzu wird in den Beschreibungen zu Fig. 11, 12 und 13 näher eingegangen.

Eine elementare vorsorgende Schutzmaßnahme gegen Gefährdungen bei höheren Crashgeschwin digkeiten ist, den Körper des KFZ-Insassen in eine derartige Position zu bringen, in der die physi kalisch bedingten, unvermeidbaren Beschleunigungs- oder Verzögerungsspitzen geringste ver letzende Auswirkungen haben können. Insbesondere so, daß Abhebeeffekte mit anschließendem Aufschlag ausgeschlossen werden. Vor allem sind Voraussetzungen zu schaffen, um die Massen kräfte des Körpers ohne örtlich hohe Flächenpressungen abzustützen. Auch sind Sitzpositionen und -voraussetzungen anzustreben, die den besonderen Gefährdungen, die bei Seitencrash vor liegen, umgehen oder abzumindern.

Aufgabe und Ziel vorliegenden Erfindungsgegenstandes ist die Schaffung von Einrichtungen im KFZ zur Steigerung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen bei Unfällen, insbesondere bei höheren Crashgeschwindigkeiten, die vorstehenden Erfordernissen gerecht werden.

Die Lösung besteht im wesentlichen darin - wie in den Ansprüchen und Ausführungsbeispielen näher beschrieben - daß ein weitgehend dem Körper angepaßter Schalensitz gelenkig und mit einer Schwer- und Drehpunktverteilung derart ausgebildet im KFZ angeordnet ist, daß er, einschließlich der Insassen, bei einer crashbedingten Einwirkung von aus beliebigen Richtungen kommenden Beschleunigungs- oder Verzögerungsspitzenkräften so eine Stellung und Lage einnimmt, daß der menschliche Körper durch seine Massenwirkung weitgehend ohne Seiten- oder sonstige vom Sitz oder Lehne abhebenden Kräfte, in seine Sitz- und somit günstige Abstützbasis gedrückt wird. Durch eine (anatomisch) günstig angepaßte Abstützkontur des Sitzes werden spezifisch günstige Körperbeanspruchungen eingehalten.

Ferner sind Mechanismen mit einbezogen, die bei den besonderes gefährlichen Seitencrash den Sitz innerhalb des Fahrzeuges aus dem kritischen Gefahrenbereich wegverlagern.

KFZ-Einrichtungen, die den in Ausführung und Funktion vorliegenden Erfindungsgegenstand leicht tangieren, sind unter 17 beschrieben. Hierin wird ein "Rollsitz" dargestellt, der innerhalb eines KFZ auf Schienen sich der Länge nach bewegen kann. Ein schützender Effekt ist dabei nur bei Vor liegen eines reinen frontalen Crash möglich, der praktisch aber nur selten vorliegt. Abgesehen davon, daß diese Bewegungseinrichtung eine relativ lange Bauweise des KFZ voraussetzt, was selten oder nur schwer akzeptierbar ist, widerspricht diese Ausführung physikalischen, bzw. unfall mechanischen Erfordernissen:

1) statt frühestmöglichst an einer spontanen Fahrzeugverzögerung teilzunehmen (zur Vergleich mäßigung bzw. Verteilung des Abbaues der kinetischen Energie) wird zunächst in einem relativ langen Zeitraum der Sitz einschließlich Insasse kraftmäßig vom Fahrzeug entkoppelt, um dann am Ende, zwangsläufig um so härter, der Verzögerungs-(Aufprall-)Misere ausgesetzt zu sein. Dies, weil der mit angenähert der Fahrzeugausgangsgeschwindigkeit sich weiter bewegende Schlittensitz am Ende seiner Relativbewegungsstrecke auf die durch die Formänderungsarbeit stark reduzierte Relativgeschwindigkeit des Fahrzeuges anpassen muß, also Verzögerungsspitzen unterliegt, die der ohnehin hohen Fahrzeugverzögerung noch überlagert sind.
2) wird der Fahrgast durch die Rollstrecke nach vorne erst recht der Fahrenzone stark näher gerückt. Weitere tangierende Veröffentlichungen stellen 15 und 16 dar. Erstere weist eine Sitzbewegungsmöglichkeit in zwei Ebenen auf, quasi nur zum Zwecke des Ausweichens aus der Gefahrenzone. Verbesserungen der Abstützung am Körper, und eine Verminderung der be schleunigungs- oder verzögerungsstoßbedingten körperverletzenden Belastungen (Seiten- und Querkräfte auf das Rückgrat) wird damit nicht erreicht. Zweite verdreht den Sitz um eine weitge hend senkrechte Achse und ist daher nur für reinen Seitencrash wirksam.

Vergleichsweise vermag vorliegende erfindungsgemäße Lösung mit der kardanischen Lagerung des Sitzes Stoßbelastungen in allen Ebenen und von allen Seiten gerecht zu werden, auch in vertikaler Richtung, z. B. bei einem Überschlag oder Auftreffen an ein beliebiges Hindernis nach einem Schleuderflug.

KFZ-Sicherheitssitz Ausführungsbeispiele

Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichen schematisch die Funktion des erfindungsgemäßen KFZ-Sicherheitssitzes: In einem PKW 1 - für dieses Ausführungsbeispiel bevorzugt als einsitziger Kleinwagen ausgebildet - befindet sich eine kugelförmige Fahrgastzelle 2, welche eine drehfähige Lagerung 3 im Fahrzeug aufweist mit ihrem Drehpunkt 4. In ihr befindet sich ein Schalensitz 5 mit dem Fahrer 6, wobei der Schwerpunkt des drehfähigen Zellen-, Sitz-, Fahrermassensystems Punkt 7 sei. Für die stetige Be triebsweise gemäß Fig. 1 wird die Zellenstellung durch eine nicht dargestellte Fixiervorrichtung eingehalten. Bei einem Frontalcrash gegen ein Hindernis 8, bei dem alle Massen des Fahrzeuges einer spontanen großen Verzögerung ausgesetzt sind, verursachen die Massenkräfte des Zellen-, Sitz-, Fahrersystems, reduziert auf ihren Schwerpunkt 7, ein Drehmoment um den Drehpunkt 4, und bewirken somit eine Drehung gemäß Fig. 2. Mit aufbauender Verzögerung beginnt bereits die Drehbewegung, so daß herkömmliche schädliche Schleuder bzw. "Peitschen"-Effekte sich kaum ausbilden können, und endet in einer Position, in der die Massenkräfte des Körpers ideal vom Sitz gleichmäßig verteilt abgefangen werden, in der somit der Hauptanteil der Verzögerung bezüglich der Körperbeanspruchung günstig abläuft. In Fig. 3 nimmt die Zelle 2 eine ihrer schwerpunktge mäßen Ruhestellung ein, sie wird jedoch vorteilhafterweise, wie noch später beschrieben, in ihre Ausgangsstellung motorisch nach Fig. 1 zurückgefahren. Dieser Funktionsablauf gilt im Prinzip auch bei anderen Drehebenen bzw. auch für nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiele.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen schematisch das kardanische Lagerungsprinzip einer einen Fahrersitz beinhaltenden kugeligen Fahrgastzelle mit ringförmigen Führungsschienen.

Zwei am KFZ-Rahmen (Boden) 11 befestigte, aufrechtstehende äußere Führungsringe 12a und 12b (im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Fahrzeuglängsachse ausgerichtet) sind zu diesem dreh bar, innerhalb davon mittlere Lagerringe 13a und 13b, angeordnet, in denen wiederum quer dazu, bevorzugt im rechten Winkel, weitere innere Lagerringe 14a und 14b mit der damit fest verbun denen Fahrgastzelle 15 angeordnet sind. Die einzelnen Ringe 12, 13, 14 stehen untereinander durch Lager- und Führungseinrichtungen 16 derart in Verbindung, daß eine Relativverdrehung zueinander möglich ist und einer kardanischen Aufhängung der Fahrgastzelle bildet. Für die Ver drehung zwischen den Ringen 12-13 ist Achse 21, für die Ringe 12-13 Achse 22 in der Vorder ansicht in Fig. 6 die Drehachse. Diese beinhaltet, und somit mit ihr schwenkbar, außer dem scha lenförmigen Fahrersitz 17 die zur Fahrtausübung erforderlichen Einrichtungen wie Armaturenbrett 18, Lenkrad 19, und Fußpedalplatte 20. Natürlich müssen zur Trennung dieser Bedienungselemente von der Karosserie beim Ausschwenken der Fahrgastzelle entsprechende, nicht dargestellte Einrichtungen und Vorkehrungen geschaffen sein. Position 23 sei der Schwerpunkt des Zellen-, Sitz-, Fahrgast- Massensystems.

Bei einem Frontalcrash mit spontaner Verzögerung in Längsrichtung verursacht die Massenwirkung der Fahrgastzellenmasse 23 um die Drehachse 21 eine Linksdrehung der Zelle 2 in Fig. 1. Dadurch wird der Fahrer in die, wie vorstehend bereits näher beschrieben, günstige Position gebracht, in der dann der weitgehend anteilmäßig größte Abbau der kinetischen Energien abläuft.

Bei einer Seitenkollision erfährt der Fahrzeugrahmen 11 mit seinen daran festen Führungsringen 12 einen Stoßimpuls, dessen Wirkung sich über Zwischenring 13 zum inneren Ring 14 und Fahrgast zelle 15 überträgt. Durch deren Massenträgheit (verkörpert durch Schwerpunkt 23) wird entgegen der Impulsrichtung eine Verzögerungskraft wirksam, die dieses Massensystem um die Drehachse 22 ausschwenkt, wodurch wiederum der Fahrerkörper 24 in die angestrebte günstig belastbare Position gebracht wird. Dadurch werden auf den Fahrerkörper wirkende Seitenkräfte (Stöße), die u. a. her kömmlicherweise gefährliche Rückgratverletzungen verursachen, ausgeschlossen. Um die Schwenk möglichkeit der Fahrerzelle bei deformierenden Seitenkollisionen nicht einzuschränken, ist es vor teilhaft, ihre Seitenkontur 25 zu schmälern und als Deformierungsschutz für die Zelle 15 selbst rah menfeste ringförmige Holme 26 anzuordnen.

Bei einem Heckauffahrunfall schützt der die Fahrerkontur weitgehend umnschließende Fahrersitz durch die gleichmäßig verteilte Flächenpressung vor übermäßigen punktuellen Körperbeanspruch ungen. Solche Gefährdungsmöglichkeiten vermindert noch die zusätzlich mögliche Ausschwenk bewegung des Fahrersitzes nach hinten, die auf Grund der gleichen, wie beim Seitencrash vor liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten erfolgt, und so eine günstigere Zuordnung der Anlagebasis des Fahrers zum Vektor seiner Massenwirkung (gegen die Stoßrichtung) bewirkt.

Fixiereinrichtungen für den Normalbetrieb, sowie Regel- oder Antriebseinrichtungen zur Steuerung der Auslenkabläufe werden unter Fig. 14 beschrieben.

Fig. 7 und 8 beinhalten eine Schemadarstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitssitzes mit zwei Einzelge lenkdrehbasen mit horizontalen Drehachsen.

Am Rahmen des KFZ (Boden) 30 befindet sich eine Stütze 31, die mittels eines Drehgelenkes 32 eine Gabel 33 hält, welche wiederum mittels beidseitigen Gelenken 34 einen Schalensitz 35 hält. An diesen sind Pedalplatte 36, Armaturenbrett 37 und Lenkrad 38 mitschwenkbar angeordnet, wozu gleiches wie in voriger Beschreibung gilt. Natürlich können auch andere Lösungen Anwendung finden, um bei Schwenkbewegungen des Sitzes dazu Freiraum zu schaffen, indem z. B. die Bedien ungselemente des KFZ ein- bzw. wegziehbar ausgeführt sind. Dem Fahrer 39 sind sinnvoller weise die Sitz-, Rückenlehnen-, Fuß- und Seitenpartien 35a-35e angepaßt, die seitlichen Gelenke 34 sind vorteilhafterweise in den seitlichen Sitzpolstern 35e untergebracht. Drehachse 42 führt durch die Seitengelenke 34, die andere durch Gelenk 32 entsprechend der Symmetrielinie 40, der Schwer punkt 41 des Schwenksystems liegt funktionsgerecht unter den Drehachsen 40, 42.

Die Funktion dieser Sicherheitssitzausführung vollzieht sich wie unter Fig. 4, 5 und 6 beschrieben.

Fig. 9 und 10 zeigen Schemadarstellungen eines erfindungsgemäßen KFZ-Sicherheitssitzes mit zwei Einzeldreh gelenken mit einer senkrechten und einer waagerechten Drehachse.

Am KFZ-Boden 50 befindet sich ein Drehgelenk 51 eines Sitzbügels 52, der in seinem oberen Ende in ein Gelenk 53 übergeht, welches am Schalensitz 54 befestigt ist, bzw. diesen hält. Der Schwer punkt 56 des schwenkbaren Sitz-Fahrermassensystems liegt in Fahrtrichtung gesehen hinter der senkrechten Drehachse 57 und seitlich vorteilhafterweise etwas versetzt um den Betrag 59 neben dieser und wiederum unterhalb der weitgehend waagerechten Drehachse 58.

Bei Seitenkollissionen liegen bei dieser Ausführungsvariante zwei Nutzeffekte vor:

1) wie unter Fig. 4, 5 und 6 beschrieben, kann der Sitz 54 um die horizontale Achse 58 schwenken,
2) ferner ermöglicht zusätzlich die Drehachse 57 ein in der Wirkung gleiches Schwenken, wodurch besonders für das Rückgrat des Fahrers schädliche Seitenkräfte verhindert oder zumindest gemindert werden.

Beim Frontalcrash wird mit dieser Sitzausbildung ebenfalls wieder der Sitz 54 in eine, für die Ab stützung der eigenen Massenkraft des Fahrers günstige Position gebracht, mit dem Rücken nach vorne.

Durch eine zeitlich versetzte Zuordnung der Drehachse 57, z. B. um die Exzentrizität 59 zum Schwerpunkt 56 wird erreicht, daß bei einem Frontalcrash der Sitz 54 in einer vorbestimmten Drehrichtung (aus Platz- oder Sicherheitsgründen) seine Schwenkbewegung ausführt, oder, bzw. und, daß immer eine eindeutige, nicht indifferente Ausgangskonstellationen der Massenverteilung für den Schwenkvorgang vorliegen.

Fig. 11, 12 und 13 zeigen schematische Einrichtungen zum seitlichen Verschieben einer Fahrgastzelle mit Sitz und zweier separat angeordneter Sicherheitssitze, bevorzugt für Seitencrashereignisse.

Diese Einrichtungen sollen ausschließen, daß bei einem Seitencrash Mechanismen, die den erfin dungsgemäßen Nutzeffekt bewirken, vorzeitig beschädigt, oder Sitzschwenkbewegungsfreiheit eingeschränkt werden könnte. Ferner soll der Insasse von der Eindringrichtung des Kontrahenten wegverlagert werden, um die Gefahr direkten Berührungskontaktes auszuschließen bzw. zu mindern.

Fig. 11 zeigt eine erfindungsgemäße drehbare Fahrgastzelle im wesentlichen wie unter Fig. 4 bis 6 beschrieben. Sie ist jedoch nicht starr mit der KFZ-Karosserie, bzw. dessen Grundrahmen 111 ver bunden, sondern seitenbeweglich angeordnet. Hierzu befindet sich an dem äußeren Führungs schienensystem 12 ein dieses Gebilde verstärkender Halterahmen 122, an dem Gelenke 113 angeord net sind, von denen Stützen 114 zu am Fahrzeugrahmen 111 befestigten weiteren Gelenkbasen 115 führen, welche die Abstützung der Fahrgastzelle 15 mit ihrem Lagersystem 12/13/14 übernehmen. Federelemente 116 oder sonstige Stabilisiereinrichtungen bewirken eine Zentrierung der Fahr gastzelle für den normalen Betrieb. Die Seitenbewegungsfreiheit wird dargestellt durch die Schwenkbögen 123, 124 der Gelenke 113. Am Fahrgastzellenrahmen befinden sich, z. B. ausge bildet als äußere Karosseriehaut 117 mit Verstärkungsstreben 118 als Aufprallübertragungsbasen, die bei einer ersten Kontaktnahme eines seitlichen Kontrahenten die Fahrgastzelle (nach links) ausschwenken. Diese Bewegung bewirkt auch die bereits beschriebene nützliche Verdrehung des Sitzes. Wogegen die ersten betroffenen Massen der Fahrgastzelle und auch die des KFZ-Rahmens 119 vorteilhafterweise nur eine relativ geringe Steifigkeit aufweisen, sind weiter innenliegende, fahrzeugfeste Seitenflankengebilde 120 relativ steif ausgebildet. Solche Einrichtungen sollen den Hauptanteil der Verformungsarbeit übernehmen. Die auf der Gegenseite erforderliche Schwenk freiheit ist durch keine allzufesten Elemente behindert, die Karosserieblende 119 kann z. B. durch innere, bzw. eigene Elastizitäten, Gelenkanordnungen 121, oder durch einen in Kauf zu nehmenden Bruch dieser Partie diesbezüglich nicht störend ausgebildet werden.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Sicherheitssitz gemäß der Fig. 7 und 8: Der Sitzständer 31 mit seinem Drehgelenk 40 mit waagerechter Drehachse 40 ist nicht im Fahrzeug fest, sondern auf einem seitenbeweglichen Schlitten 131 befestigt. An diesem befinden sich im Sitz bereich die äußeren Konturenelemente 132 der KFZ-Karosserie mit relativ geringer Steifigkeit. Durch diese wird bei einer Seitenkollision der Sicherheitssitz seitlich (nach links) verschoben und die erfindungsgemäße Schwenkbewegung um Achse 40 ausgelöst. Weiter innenliegende, steife Seitenflanken 133 der Karosserie übernehmen den Hauptanteil der Formänderungsarbeit, deren Ablauf und Intensität die Ausbildung der Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges und somit auch seiner Insassen bestimmt. Die Seitenpartie der Karosserie im Bereich des Schlittens kann z. B. auch durch abwechselnd angeordnete karosserie- und schlittenfeste Abschnitte gebildet werden, wodurch ein unproblematisches Herausfahren auf der anderen Fahrzeugseite der dem Schlitten zugeordneten Partien ermöglicht wird. Federelemente 134 wirken zentrierend und bewegungs dämpfend.

Fig. 13 zeigt schematisch eine Draufsicht-Schnittdarstellung eines KFZ, auf dessen Boden 140 eine Schlittenquerführung 142 angeordnet ist, mit einem Schlitten 143, auf dem der Sitzfuß 144 befestigt ist, welcher direkt wie in Fig. 4 dargestellt oder über ein Drehgelenk 51 wie in Fig. 9 kreiert, den Sitz 35, 54 trägt. Seitlich längs im Fahrzeug, z. B. in Bodenholmen, Seitenwänden oder Türen, ist im Gefahrenbereich des Sitzes von einem rahmenfest fixierten Endpunkt 145 ausgehend, ein Seil 146 bis zu einem ebenfalls festen, als Umlenkbasis, z. B. als Umlenkrolle ausgebildeten Endpunkt 147 geführt, von da aus weiter über einen rahmenfesten Umlenkpunkt 148 zur Sitzsäule 144 geleitet und daran fest verbunden. Der die angestrebte Sitz-Sei tenbewegung auslösende Effekt besteht darin, daß eindringende Fahrzeugkonturen eines von der Seite kommenden Kontrahenten geometrisch bedingt (Seileck) eine Zugbewegung an dem nach innen führenden Seil auslösen, und somit der Sitz aus der Gefahrenzone "herausgezogen" wird. Um par tielle Eindringvorgänge effizienter zu erfassen und wirken zu lassen, sind zwischen den seitlichen Seilendbasen 145, 147 rahmenfeste Führungsbasen 153 für das Seil angeordnet. Da bei einem die Endumlenkbasis 147 nach innen verschiebenden Seitencrash der Nutzeffekt eingeschränkt würde oder gar ausbliebe, sind die seitlichen Zugseilanordnungen mehrfach ausgeführt und zwar aus Sicherheitsgründen in umgekehrter Weise, d. h. auf der Seite des ersten Festpunktes 145 ist Um lenkbasis 152, und auf der Seite der ersten Umlenkbasis 147 liegt Festpunkt 150 eines zweiten Seiles 151. Dieses ist ebenfalls um eine rahmenfeste Umlenkbasis 148 zum Sitzständer 144 geführt und wirkt ebenso wie bei einem Seitencrash auf diesen ein. Zweckmäßigerweise ist die andere Fahr zeugseite mit ebensolchen Einrichtungen ausgestattet.

Die Funktionsbeschreibung dieser Sitz-Auslenksysteme sei mit einer erweiterten Diskussion über die dynamischen Abläufe, die bei einer Seitenkollision vorliegen, eingeleitet:
Während beim Frontalcrash- oder zumindest bei einer angenähert in Fahrzeuglängsrichtung ab laufenden Kollission relativ viel energievernichtende Materie und Strecke zur Umsetzung der kinetischen Energie in Formänderungsarbeit vorhanden ist, so daß ein zur Diskussion stehender Freiraum für Schwenkbewegungen des Sicherheitssitzes erhalten bleibt, liegen diese Verhältnisse bekannterweise an den Seitenpartien ungünstiger. Dabei wird die kinetische Energie des von der Seite kommenden Kontrahenten, die dessen Verzögerung bewirkt, durch Formänderungsarbeit an beiden, und der seitlichen Beschleunigungsarbeit des betroffenen Fahrzeuges, abgebaut. Letztere bewirkt die gefürchteten Seitenbelastungen am menschlichen Skelett, aber auch nützlicherweise die angestrebten Schwenkbewegungen vorliegenden Sicherheitssitzes. Die Intensität der Stoßbelastung bzw. die Seitenbeschleunigung und somit auch Seitenbewegung des betroffenen Fahrzeuges hängt von einem Gleichgewichtsverhältnis ab, das sich aus den Widerständen, die einerseits die Formän derungsarbeit, die in dieser Fahrzeugebene leider gering ist, und andererseits die Massenwir kung des betroffenen Fahrzeuges entgegenbringen, ableitet. Fahrzeugkonzeptionen mit vorliegenden erfindungsgemäßen Sicherheitssitzen können durch die kardanische Aufhängung des Sitzes mit Insas sen als ein Zweimassensystem betrachtet werden. Bei einsitzigen Konzeptionen mit schwenkbarer Fahrgastzelle nach Fig. 4 bis 6 dürfte deren Massenanteil ca. 15 bis 25% der gesamten Fahrzeug masse betragen, bei Einzelsitzausführungen gemäß Fig. 7 bis 10 sind als deren Massenanteil ca. 5 bis 10% zu erwarten.

Herkömmlicherweise erleidet der Fahrgast die volle, meist schädliche Seitenbeschleunigung des Fahrzeuges. Bei vorliegenden Sicherheitssitzkonzeptionen wird sie bereits dadurch abgemindert, weil sein Schwerpunkt währenddessen relativ zum Fahrzeug gegen die Einwirkrichtung verlagert wird, was seine Seitenbeschleunigung zunächst vermindert, vor allem aber wird er dabei in eine "unempfindlichere" Sitzposition gebracht. Nachteiligerweise muß damit gerechnet werden, daß bei ersten seitlich einwirkenden Crashabläufen Deformationen an den Fahrzeuzgseitenpartien die Schwenkfreiheit des Sitzes einschränken könnten. Bei den ersten beschriebenen Ausführungen wirkt primär der Kontrahent auf das Sitz-Fahrer-Massensystem ein, was sofort die angestrebte Schwenkbewegung auslöst, wobei in diesem Stadium wenig die Bewegung versperrende Ver formungsarbeit an der Karosserie geleistet wird. Dies, weil einerseits die widerstandsleistenden Massen (die des Fahrersitzes mit Insassen) relativ gering sind, andererseits verformungsarbeit leistende Massen der Karosserie noch in geringem Maße betroffen sind. Erst nach Überschreiten einer gewissen Eindringtiefe des Kontrahenten, wobei mit zunehmendem Verformungswiderstand auch die Wirkung der anteilmäßig größten Fahrzeugrestmasse zunehmend zur Wirkung kommt, läuft der Crashvorgang nach herkömmlicher Weise weiter ab, wobei die gewonnene Distanz zwischen Fahrgast und der äußeren Fahrzeugkontur, an der der Crashvorgang seinen Anfang nahm, auch ein vorteilhaftes Faktum ist. Dadurch kann die Karosserie nach innen progressiv zunehmend steif ausge bildet werden, wodurch auch zwangsläufig progressiv zunehmende Seitenbeschleunigungswerte auftreten, die herkömmlicherweise auf den im gleichen System senkrecht sitzenden Insassen sich schädlich auswirken, jedoch bei vorliegend zweckentsprechend angepaßter Körperposition leichter und gefahrloser ertragen werden können.

Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß Fig. 11 und 12, wobei der die Seitenbewegung oder -verschiebung auslösende Kraftimpuls vom seitlich einwirkenden Kontrahenten direkt auf die Fahr gastzelle oder den Sitz einwirkt, verläuft im physikalischen Sinne dieser Verschiebungsablauf bei Fig. 13 anders: Zwar sind die seitlichen Aufprallpartien des Fahrzeuges quasi formschlüssig über die Seile mit dem Sitz verbunden, doch setzt eine Kraftübertragung eine Abstützung dieses Kraft impulses am KFZ-Rahmen, bzw. deren Masse voraus. Bei der obenstehend angeführten Massen verteilung, wobei die Fahrzeugmasse ohne Zelle oder Sitz gegenüber der der Zelle mit Sitz etwa sechsfach überwiegt, sind die Voraussetzungen dazu gegeben. Praktisch bedeutet dies, daß primär die Sitzverschiebung eingeleitet wird, in dem die hauptanspruchgemäße Pendelbewegung der Fahr gastzelle oder des Sitzes, die von dem gleichen Beschleunigungseffekt ausgelöst wird, erfolgt. Da durch wird für den anschließenden deformierten Crashablauf an der Karosserie ein gewisser Frei- und somit auch Sicherheitsraum geschaffen.

Fig. 14 zeigt schematisch verschiedene Steuer-, Regel-, Antriebs- und Brems-Systeme und -Elemente für die Drehbewegungen, mit Fixiervorrichtungen zum Feststellen des Fahrersitzes für den Normal betrieb, zu den erfindungsgemäßen KFZ-Sicherheitssystemen, zugeordnet zu einem um drei Achsen beweglichen Sitz-Rahmensystem.

In dem schematisch dargestellten Sitzrahmen ist Position 61 ein Sitzbügel an dem, bzw. um den der Schalensitz angeordnet ist, mit seinem Gelenkzapfen 62, welcher horizontal in Gelenken 64 eines gabelförmig ausgebildeten Halterahmens 65 gelagert ist, mit horizontaler Drehachse 63. Halterah men 64 ist mittels einer daran befindlichen Achse 66 im Drehgelenk 67 eines nach unten führen den Sitzständers 69 in ebenfalls weitgehend horizontaler Drehebene mit Drehachse 68 gelagert, welcher durch Drehlager 70, mit vertikaler Drehachse 71, am KFZ-Boden 72 aufsitzt und befestigt ist.

Nachstehend beschriebene Einrichtungen sind nur beispielhaft einzelnen Drehbasen zugeordnet und können auch an beliebigen anderen Stellen eingesetzt oder vertauscht sein.

Um intensive Schwenkbewegungen (z. B. auch schädliches Anfahren einer Drehbewegungsendbe grenzung), Pendelungen des Sitzes um die Drehachse 63, zu vermeiden oder zu vermindern, oder auch um den Sitz für die normale Betriebsweise zu fixieren, oder um Rückstell- und Positionierungs bewegungen auszuführen, ist an einer seiner Achsen eine zweckentsprechende Einrichtung angeordnet. Diese besteht beispielsweise aus einem Flügelzellenmotor 73 mit seinen gegensätzlich wirkbaren Druckkammern 74a und 75a, der sowohl blockierend, bewegungsdämpfend, als auch antreibend wirksam sein kann. Er ist sowohl pneumatisch als auch hydraulisch betreibbar. Seine Druckmittel Zu- und Abführung erfolgt über die Zu- bzw. Verbindungsleitungen 76, 77. Die Steu erung seines Druckmediums (hydraulisch) und seine Funktion erfolgt wie unter dem funktionell ähnlichen Element 95 beschrieben.

Für oder gegen gleiche Abläufe an der Sitzgabel 65 mit Drehachse 68 ist ein Elektromotor 78 und eine Elektromagnetbremse 79 angeordnet, ein Positionsmelder (Drehwinkelsensor) 80 erfaßt diese Schwenkposition. Natürlich führt hier der Elektromotor nicht wie im herkömmlichen Sinne volle Rotationsbewegungen aus, sondern nur relativ geringe Drehbewegungen. Alternativ oder auch zusätzlich ist ein Stoßdämpfer 81 angebracht. Motor 78 und Bremse 79 werden über Leistungs schalter 82, 83 von einer die gesamte Steuerung übernehmenden elektronischen Rechner-, Speicher- und Regeleinrichtung 84 gesteuert. An Stelle des Elektromotors 78 könnte ein Hydraulik- oder Pneumatikkolben, der an einer an Welle 66 angeordneten Kurbel angreift, und ebenso wie Arbeits maschine 95 betrieben und gesteuert wird, eingesetzt werden.

Für die Regelung der Drehgeschwindigkeit, insbesondere deren Begrenzung, sowie der Bewirkung von Rückstelldrehbewegungen um die vertikale Drehachse 71 nach einer Schwenkbewegung, oder auch zur Verdrehsperrung sind folgende Einrichtungen vorgesehen:
Eine Arretierungsvorrichtung für den normalen Fahrbetrieb, bestehend aus einer sitzständerfesten Schlitzscheibe 85 mit einer radialen Mulde 86, in die ein Index 87, belastet durch eine Feder 88, einrastet, positioniert den Sitz in Fahrtrichtung. Zusätzlich zur Federkraft kann eine Schließkraft durch den Elektromagneten 89 aufgebracht, oder auch von diesem die Fixierung gelöst werden.

Gesteuert werden diese Vorgänge wiederum von der Regeleinrichtung 84 über Leistungsschalter 93. Für eine dazu weitgehend rechtwinkelige Sitzstellung, bevorzugt zum erleichterten seitlichen Ein- und Aussteigen, weist Schlitzscheibe 85 eine für eine nicht durch Verdrehkrafteinwirkung zu lösende Arretierung einen weiteren Schlitz 90 auf. Diese sicher gegen Manipuliereinflüsse gekap selte Einrichtung ist auch als Diebstahlsicherung vorgesehen. Hierfür erfolgt das Entriegeln durch den Elektromagneten 89 nur nach einem verschlüsselten Kommandosystem, z. B. durch ein hoch wertiges Schlüsselsystem, einem elektronischen Sperrsystem, das über Lesekarten oder durch Eingabe von Codenummern, oder durch Erkennung privilegierter Stimmen aktiviert wird. Eine zweckentsprechende Rasterung 91 auf Schlitzscheibe 85 mit einem die Werte erfassenden Sensor 92 bilden einen Positionsmelder für die Regeleinrichtung 84. Drehbewegungsdämpfungen und Drehgeschwindigkeitsbegrenzungen, als auch Verstell- bzw. Positionierungsvorgänge in dieser Ebene werden durch einen weiteren Hydraulik- oder Pneumatikmotor 95 bewirkt, der auch als Pumpe betrieben werden kann, z. B. nach Art bekannter Flügelzellenpumpen ausgeführt ist. Die Druckmittelversorgung erfolgt durch eine entsprechende Arbeitsmaschine 97 (Ölpumpe oder Luft kompressor) mit Druckspeicher 98 zur Sicherstellung spontaner hoher Leistungsbedürfnisse bei ökonomisch günstiger Druckmittelerzeugung durch möglichst kleine Pumpen. Die Verdrehbewegung verursachende Druckbeaufschlagung der Drehkolbenkammerseiten wird durch das Steuerelement 99 (z. B. als Vierkantensteuerschieber ausgebildet) mit seinem von der Regeleinrichtung 84 angesteu erten Stellorgan 100 bewirkt. Dieses schickt alternativ Druckmedium über Leitungen 76, 77 alter nativ zur einen Seite 94 der Rotationskolbenmaschinenkammern und läßt das aus der anderen Seite 96 frei, und umgekehrt. Durch entsprechende Steuerkantenausbildung kann auch jeglicher Durchsatz gesperrt werden, womit auch eine Fixierung der Sitzposition erreicht wird. Mit dieser motorischen Sitzschwenkeinrichtung kann auch der Sitz elegant in die "Einsteigposition" gefahren werden, die auch der Schlitz 90 - Index 87 - entspricht. Im vorliegenden Falle wäre der Einstieg von rechts, was bei einsitzigen Fahrzeugen - denen vorliegender Erfindungsgegenstand hauptsächlich zugedacht ist - im herkömmlichen Rechtsverkehrsablauf eine der Sicherheit die nende Anordnung ist. Mit solchen motorischen Antriebseinrichtungen kann auch der massenkraft bedingte Drehbewegungsablauf sinnvoll unterstützt werden, wenn z. B. der Vektor der Massen kraft bei Drehbeginn auf Grund der dann vorliegenden Hebelverhältnisse (kleiner Wirkradius) ein verhältnismäßig niedriges Drehmoment auszuüben vermag. Somit kann anfangs die Drehbeschleu nigung unschädlich vergrößert, und bei gegenteiligen geometrischen Bedingungen die Dreh geschwindigkeit begrenzt werden, um dennoch in einem begrenzt zur Verfügung stehenden Zeit ablauf eine Sitzrichtungsumkehr unter unschädlichen Bedingungen, der in der Unfallmechanik bekannten Belastungsgrenzwerte, des HIC (Head Injury Criterion) sowie Grenzwerte der Rota tionsbeschleunigung, einzuhalten. Hierzu müssen durch die Regeleinrichtung 84 nach einem vorbestimmten Modus rechnerisch die geschwindigkeitsregelnden Größen bestimmt werden. Sinnvoll ist die Einbeziehung der Crashgeschwindigkeit und das spezifische Energieabbauvermögen beim Deformationsvorgang und auch die Erfassung momentaner Fahrzeugverzögerungszustände. Hierfür sind für solche Parameter die Eingänge 102 und 103 an der Regeleinrichtung 84 symbolisch dargestellt.

Dämpfung und Geschwindigkeitsregelung bei Reduktion bzw. Begrenzung der Drehbewegung um Achse 71 wird mittels einer Drosselregelung im Förderstrom der dann als Pumpe wirkenden Ar beitsmaschine 95 bewirkt. Ein Schaltelement 101 mit seinen alternativen Funktionsstellungen 101a und 101b ermöglicht einen Durchsatz durch eine, von Regeleinrichtung 84 regelbare Drosselstelle 105 - bei einer passiven Mittelstellung des Steuerelementes 99 vorausgesetzt. Der Strömungswider stand wird dabei so eingeregelt, daß eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit oder Beschleunigung nicht überschritten wird.

Weitere bzw. zusammenfassende Funktionsmerkmale der Regeleinrichtung 84 sind in Anspruch 48 niedergelegt.

Literaturhinweise

1) Prof. Dr. Fiala:
"Abstützkräfte von Fahrzeuginsassen bei Auffahrunfällen"
ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 71 (1969) Nr. 10
2) Dipl. Ing. H. Hondschik; Dr. Ing. I. Schmid:
"Der Sitz als Verbindungselement von Mensch und Kraftfahrzeug"
ATZ 74 (1972) Nr. 4
3) Dipl. Ing. C. Vorwerk:
Maßnahmen zur Verbesserung der Wirkung von Sicherheitsgurten"
ATZ 74 (1972) Nr. 2
4) H. Appelt; E. Fiala; H.-P. Willumeit:
"Entwicklungsstand des VW-Sicherheitsautos"
ATZ 74 (1972) Nr. 2
5) Prof. Dr. E. Fiala:
"Die Erträglichkeit mechanischer Stöße für den menschlichen Kopf"
ATZ 72 (1970) Nr. 5
6) Dipl.-Ing. W. Stegmaier
"Beiträge zur internationalen Unfall-Forschung"
ATZ 72 (1972) Nr. 5
7) Ing. M. R. Wolf:
"Neue Hilfsmittel für die Sicherheits-Forschung im Automobilbau"
ATZ 72 (1970) Nr. 5
8) Dipl.-Ing. U. Seiffert:
"Konstruktive Sicherheit im Automobilbau"
ATZ 72 Nr. 5
9) Prof. Dr.-Ing. W. Rixmann; Dipl.-Ing. K. E. Haller; Dr. Ing. Schmidt:
"Entwicklungsstand und Probleme der internationalen Kraftfahrzeugtechnik"
ATZ 72 Nr. 9
10) U. Seiffert; P. Walzer:
"Automobiltechnik der Zukunft"
VDI-Verlag GmbH
11) G. Tecklenburg; T. Lüdtke:
"Das Mensch-Maschinensystem aus der Sicht des Konstrukteurs"
12) "Leben und Leben lassen"
aus: Auto & Technik 11/92
13) "Mehr als heiße Luft"
aus: "Auto & Technik 11/92
14) M. Römer:
"Weiße Flecken im Gesetzestext"
Süddeutsche Zeitung Nr. 223 (27. Sept. 92)
15) "Quer- und längsbewegliche bzw. allseitig bewegliche Autositze mit und ohne airflank"
Offenlegungsschrift des Deutschen Patent amtes DE 41 10 998 A1 vom 8. 10. 92
16) "Sicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen bei einem Seitencrash"
Offenlegungsschrift DE 42 09 605 A1 vom 8. 10. 92
17) "Sicherheits-Auto"
Offenlegungsschrift DE 23 46 757 vom 27. 3. 75
18) "Überleben in der Golf-Klasse CRESH"
auto motor sport SPEZIAL (1992)
15) "Quer- und längsbewegliche bzw. allseitig bewegliche Autositze mit und ohne airflank"
Offenlegungsschrift des Deutschen Patent amtes DE 41 10 998 A1 vom 8. 10. 92
16) "Sicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen bei einem Seitencrash"
Offenlegungsschrift DE 42 09 605 A1 vom 8. 10. 92
17) "Sicherheits-Auto"
Offenlegungsschrift DE 23 46 757 vom 27. 3. 75
18) "Überleben in der Golf-Klasse CRESH"
auto motor sport SPEZIAL (1992)

Claims

1. KFZ-Sicherheitssitz, bestehend aus einem in seiner Verankerung bewegbaren Schalensitz, dadurch gekennzeichnet, daß er gelenkig um mindestens zwei Drehachsen mit einer Schwer- und Drehpunktverteilung derart im KFZ angeordnet ist, damit er, einschließlich des Insassen, bei einem Crashereignis durch seine eigene Massenwirkung infolge aus beliebigen Richtungen kommenden Beschleunigungs- oder Verzögerungsspitzen so eine Stellung und Lage einnimmt, daß der insitzende menschliche Körper durch seine Massenwirkung weitgehend ohne Seiten- oder sonstige von Sitz oder Lehne abhebende Kraftvektoren in diesen Sitz, und somit in eine günstige Abstützbasis und -stellung gezwungen wird, in der gleichmäßige Abstützkraftverteilungen und geringe Körperflächenpressungen vorliegen.

2. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbasen aus mehreren, eine Fahrgastzelle 2, 15 mit Sitz 5, 17 gänzlich oder teilweise um schließende ringförmigen Lagerschienen 12, 13, 14 bestehen, wobei ein äußeres Ringschie nenpaar 12 bevorzugt in Fahrzeuglängsrichtung fest mit dem KFZ-Rahmen 11 verbunden ist, ein Zwischenringschienenpaar 13 in diesem drehbar gelagert ist (um Drehachse 21), und ein weiteres inneres, mit der Fahrgastzelle 15 verbundenes Ringschienenpaar 14 im Zwischenringpaar 13 dreh bar gelagert ist mit einer weitgehend im rechten Winkel zur Drehachse 21 der ersten Lagerbasis stehenden eigenen Drehachse 22.

3. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz mindestens zwei Gelenkbasen aufweist, eine mit einer weitgehend in Fahrzeuglängs richtung verlaufenden Drehachse

4. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz mindestens zwei Gelenkbasen aufweist, eine mit einer weitgehend zur Fahrzeuglängs richtung quer verlaufenden Drehachse

5. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz mindestens zwei Gelenkbasen aufweist, eine mit einer weitgehend senkrecht verlaufenden Drehachse, wobei der Schwerpunkt 56 des Fahrer-Sitzsystems hinter der senkrechten Drehachse 57 angeordnet ist.

6. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalensitz 35 in einem gabelförmigen Rahmen 33 sitzt, mit diesem durch zwei seitliche Gelenke 34 drehbar verbunden ist, wobei die Drehachse 42 waagerecht und im rechten Winkel zur Fahr zeuglängsrichtung verläuft, der gabelförmige Halterahmen 33 mittels eines Lagers 32 in einem fahrzeugfesten Ständer 31 gelagert ist, mit einer weitgehend zur ersten rechtwinkeligen, ebenfalls waagerechten Drehachse 40.

7. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalensitz 56 mindestens zwei Drehgelenke aufweist, eines 53 mit einer in Fahrzeuglängs richtung und weitgehend waagerecht verlaufenden Drehachse 58 zwischen Sitz 54 und Sitzständer 52 und ein weiteres Drehgelenk 51 zwischen Sitzständer 52 und Fahrzeugbodenplatte 50 mit vertikaler Drehachse 57.

8. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 5 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt der vertikalen Drehachse 57 seitlich um eine vorbestimmte Exzentrizität 59 versetzt zum Schwerpunkt 56 des Fahrer-Sitz-Massensystems angeordnet ist.

9. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Fahrer-Sitz-Massensystems 7, 23, 41, 56 unterhalb der horizontalen Drehachsen 4, 21, 22, 40, 42, 58 liegt.

10. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Drehgelenke aus kinematischen Hebelgelenken bestehen.

11. KFZ-Sicherheitssitz, nach einem oder mehreren vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgastzelle mit Sitz, oder der Sitz alleine seitlich verschiebbar angeordnet ist.

12. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 4 und 11 dadurch gekennzeichnet, daß das die Fahrgastzelle 15 umschließende äußere Lagerschienensystem 12 mittels an ihm und am Fahrzeugboden 111 bzw. -rahmen angeordnete Gelenken 113, 115 mit dazwischen befindlichen Stützen 114 seitenverschiebbar angeordnet ist, mit bevorzugt kraftbeaufschlagenden Zentrier- und Stabilisierungselementen 16.

13. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 4, 9 und 11 dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Lagerringsystem 12 im Sitzbereich die äußere Kontur des Fahrzeuges bildende, oder zumindest kraftübertragbare Teile 117, 118 angeordnet sind.

14. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 4, 9, 11 und 12 dadurch gekennzeichnet, daß er nach der Seite beweglich am KFZ-Boden 130 befestigt ist, bevorzugt auf einen verschiebbaren Schlitten 131, mit Zentrier- bzw. Positionierungseinrichtungen 134.

15. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3, 9 und 14 dadurch gekennzeichnet, daß am ver schiebbaren Sitz oder dessen Schlitten 131 kraftübertragende Verbindungen zu Außenpartien 132 der Karosserie bestehen.

16. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 12 dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Fahrgastzellenrahmensystem 12 oder mit dem Sitz oder seinen Schlitten 131 verbun denen Außenpartien 117, 118, 133 segmentweise ausgebildet sind, mit dazwischenliegenden mit dem Fahrzeugrahmen 111, 130 fest verbundenen Segmenten.

17. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 4, 9, 12 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Fahrgastzellen- und Sitzbereich zum Fahrzeuginneren hin, an Steifigkeit zunehmende Karosserie- und Rahmenausbildungen 133 vorliegen.

18. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 8 und 11 dadurch gekennzeichnet, daß in seitlichen KFZ-Partien, z. B. Seiten- und Bodenholmen, Seitenwänden oder Türen in Längs richtung zwischen einem äußeren Festpunkt 145, 150, 154, 155 und einer entgegengesetzt ange ordneten rahmenfesten Erdpunktumlenkbasis 147, 152, 158, 159 Seile 146, 151, 156, 157 angeordnet sind, die über einen rahmenfesten Umlenkpunkt 148, 160 mit dem seitlich verschiebbaren Sitzschlitten 143 so in Verbindung stehen, daß sie bei Eindringen von Konturen eines von der Seite kommenden Kontrahenten eine Wegziehbewegung auf den Sitz ausüben.

19. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 8, 11 und 18 dadurch gekennzeichnet, daß in den seitlichen Karosseriepartien mehrere Führungsstege 153 für die Seile angeordnet sind.

20. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 8, 11 und 18 dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsstrecke der Seile zwischen den äußeren Umlenkpartien 147, 152, 158, 158 und dem Sitz elastische Elemente angeordnet sind, oder das Seil selbst derart elastisch ausgebildet ist, daß eine vorbestimmte Zugkraft am Sitz nicht überschritten wird.

21. KFZ-Sicherheitssitz, nach einem oder mehreren vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß an seinen Drehbasen Brems- und Dämpfeinrichtungen angeordnet sind.

22. KFZ-Sicherheitssitz, nach einem oder mehreren vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehbasen Antriebseinrichtungen angeordnet sind.

23. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Hydraulikmotor 73, 95 ist.

24. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Pneumatikmotor ist.

25. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Elektromotor 78 ist.

26. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Druckzylinder ist.

27. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die hydrauische Druckmittelversorgung aus einer Hydraulikpumpe 97, oder bei pneumatischem Antriebssystem aus einem Kompressor, jeweils kombiniert mit einem Druckspeicher 98, besteht.

28. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 22 dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antrieb dienende Arbeitsmaschine auch zu Drehbewegungsdämpfungsaufgaben und zum Bremsen eingesetzt ist, indem bei der Betriebsweise einer solchen Verdrängermaschine als Pumpe deren ausgeschobenes Druckmedium durch eine geregelte Drosselstelle 105 geleitet wird.

29. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 22 und 28 dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte Drosselstelle 105 aus einem Druckregelventil besteht.

30. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 22 und 28 dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte Drosselstelle 105 aus einem Engpaß besteht, mit Einrichtungen zur Spannungsbe aufschlagung zur Viskositätsvariation elektrorheologischer Druckflüssigkeiten.

31. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehbasen regelbare Bremsen 79 angeordnet sind.

32. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehbasen Positionsmeldesensoren 80, 91/92 angemeldet sind.

33. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehbasen Arretierungsvorrichtungen angeordnet sind, die entweder nach Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes die Arretierung selbstätig lösen, oder mittels zweckentspre chender Servoeinrichtungen entriegelt werden.

34. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7 und 33 dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungseinrichtung an senkrechten Drehachsen 71 aus einer Schlitzscheibe 85 besteht, der ein federbelasteter Indexbolzen 87 zugeordnet ist, auf dem auch ein Hubmagnet 89 einwirkt.

35. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7, 33 und 34 dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheibe 85 entsprechend einer Winkelposition des Sitzes, die ein leichtes Aus- und Einsteigen ermöglicht, bevorzugt für eine seitliche Sitzrichtung, für nicht durch Drehmomen teneinwirkung zu lösende Arretierungszustände einen besonderen Schlitz 90 aufweist, z. B. mit geraden Seitenflanken.

36. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7, 33, 33 und 35 dadurch gekennzeichnet, daß bei der besonders gesicherten Schlitz 90 - Index 87 - Zuordnung zu deren Entriegelung dafür zweckentsprechend angeordnete Elemente zur Wirkung kommen, die den Anforderungen einer KFZ-Diebstahlsicherung genügen.

37. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 7 und 33 bis 34 dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelung ein sicher gekapselter Hubmagnet 89 angeordnet ist, der erst nach Signalgabe eines Aufschließvorganges, durch eine Magnetkarte, Eingabe eines Zahlengeheimcodes oder nach Erkennung privilegierter Stimmen mittels entsprechender elektronischer Einrichtungen die Arre tierung 87/90 löst.

38. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der drehbaren Fahrgastzelle 2, 15 am Karosserierahmen oder an den fahrzeugfesten äußeren Lagerringen 12 Schutzbügel 26, 120 angeordnet sind, oder sonstige Einrichtungen, die seitliche Krafteinwirkungen auf den KFZ-Rahmen 11, 111 übertragen und von der Fahrgastzelle 15 schützend fernhalten.

39. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrfacher Anordnung solcher Sicherheitssitze im PKW diese hintereinander angeordnet sind.

40. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 7 und 39 dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrfacher Anordnung hintereinander solcher Sicherheitssitze im PKW diese abwechselnd seitlich versetzt angeordnet sind.

41. KFZ-Sicherheitssitz, nach einem oder mehrerer vorstehender Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß seine Schalenkontur 17c, 35d seitlich besonders vorstehend in Fahrtrichtung ausgeprägt ist, be vorzugt soweit vorstehend, daß die Sitzseitenränder in der Seitenprojektion weitgehend die Kontur eines insitzenden Fahrers einnehmen.

42. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fahrgastzelle 14 mitschwenkbar die Fahrzeugbedienungselemente 18, 19, 20 angeordnet sind.

43. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß am schwenkbaren Sitz die Fahrzeugbedienungselemente 18, 19, 20 mitschwenkbar angeordnet sind.

44. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 3 und 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergangsstelle von der schwenkbaren Fahrgastzelle 15 oder Sitz 17, 35, 54 zur Karosserie Trennstellen für die Übertragungselemente der KFZ-Bedienungselemente 18, 19, 20 angeordnet sind.

45. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 bis 3, 6 bis 11 und 44 dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstellen so ausgebildet sind, daß beim Zurückfahren des Sitzes in die Fahrposition die Verbindungen selbsttätig bzw. automatisch wieder hergestellt werden.

46. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3, 6 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungselemente 18, 19, 20 wegschwenkbar ausgebildet und angeordnet sind.

47. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1, 3 bis 8, 11 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ihm und einer rahmenfesten seitlichen Abstützbasis eine Expansionsrichtung im Aus führungsprinzip und mit einer Aktivierungsweise eines Airbag nicht ausschließlich, aber jedenfalls zum Zwecke des Sitzverschiebens angeordnet ist.

48. KFZ-Sicherheitssitz, nach beliebigen vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung und Optimierung seiner Bewegungsabläufe ihm eine mikroprozessorgesteuerte Rechen-, Speicher- und Regeleinrichtung 84 zugeordnet ist, die elektronische Komponenten mit mindestens einem nachstehender Funktionsmerkmale aufweist:

a) Erfassung und Speicherung der Fahrzeuggeschwindigkeit und Sitzdrehgeschwindigkeiten;
b) Erfassung und Speicherung von Beschleunigungs- und Verzögerungsgrößen;
c) Erfassung und Speicherung von Sitzpositionen;
d) Kommandoabgabe an Antriebseinrichtungen 73, 78, 95 zur Rückführung von Sitzpartien in die Ausgangs- bzw. Normalstellung sofort nach einem Crashereignis;
e) Regelsignalabgabe an Bremseinrichtungen 73/101/105, 79, 95/105 zur Begrenzung von vorbe stimmten Beschleunigungs- und Drehgeschwindigkeitsgrößen an Sitzpartien;
f) Erkennung einer Crashsituation mit folglicher Kommando- und Regelsignalabgabe an Antriebs einrichtungen 73, 78, 95 bevorzugt zur anfänglichen Unterstützung der Schwenkbewegungen am Sitz, unter Berücksichtigung der momentan vorliegenden Schwenkbeschleunigung oder Schwenk geschwindigkeit sowie der Crashgeschwindigkeit, unter Einhaltung vorbestimmter solcher Bewe gungsgrößen an den Sitzpartien;
g) daß das Erkennungsmerkmal einer Crashsituation in einer Identifikation aus bereits stattgefun denen Sitzbewegungen und aus unabhängig davon, bevorzugt mittels autarken Beschleu nigungssensoren 106 erfaßten Beschleunigungsereignissen besteht;
h) nach Erkennung einer Crashsituation wird ein gegebenenfalls erforderliches Entriegelungs kommando an eine Fixiereinrichtung 86/87 einer Drehbasis 70, z. B. an einen Entriegelungshub magneten 89, gegeben:
i) Steuerung von Antrieben 95 für Sitzdrehbewegungen bevorzugt um eine vertikale Drehachse 57, 71 besonders für Ein- und Aussteigvorgänge bei bevorzugt seitlicher Sitzstellung, mit Ausgabe zweckentsprechender Verriegelungskommandos zur Blockierung dieser Sitzposition;
j) Ausübung von Diebstahlsicherungsfunktionen durch besondere vorbestimmte Sperrsicherungen gegen die Verdrehentriegelung aus einer bestimmten, nicht fahrtgerechten Sitzposition, z. B. gemäß der nach i);
k) in dem die Sperrfunktion nach j) darin besteht, daß erst nach Erkennung eines folgender Freigabesignale eine Entriegelung erfolgt:
- - mechanisch-elektrisches Aufschließsignal,
- - durch einen mittels Magnetkarte fundenes,
- - über einen durch einen einzugebenden Geheim-Zahlencode,
- - mittels einer über Stimmen-Vergleichsanalyse privilegierter Personen gefundene Identifikation.
l) nach Erkennung einer Crashsituation wird ein Kommandosignal an zweckentsprechende Einrich tungen zum Lösen der Verbindungen zwischen den Bedienungseinrichtungen 18, 19, 20 gegeben, oder zum Wegschwenken derselben, sowie sofort nach Abklingen des Crashes zum Wiederverbinden bzw. Zurückschwenken gegeben;
m) soweit nicht durch Schwerkkraft beeinflußt die Rückstellung des Sitzes in seine Betriebsstellung nach Abklingen einer Crashsituation erfolgt, wird ein Kommandosignal zum motorischen Rückstellen ausgelöst
n) nach Erkennung eines Seitencrash ein Zündsignal an eine gemäß Anspruch 47 angeordnete Expansionseinrichtung gegeben wird, nach Einleitungskriterien herkömmlicher Airbag.

49. KFZ-Sicherheitssitz, nach Anspruch 1 und 48 dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung 84 in andere an Bord befindlichen elektronischen Einrichtungen integriert ist bzw. ihre Funktion von deren elektronischen Komponenten übernommen werden, z. B. in Steuersystemen für das Motor- und Getriebemanagement oder für Airbag und Antiblockierein richtungen.