DE60201884T2

DE60201884T2 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE60201884T2
Application number: DE60201884T
Authority: DE
Inventors: Yngve Haland; Anders Svantesson
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: US6938953B2; WO2002058959A1; US20040070240A1; JP2004520223A; EP1353820A1; EP1353820B1; DE60201884D1; JP3959635B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz.
In der US-A-5378043 ist vorgeschlagen worden, einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze auszustatten, die sich in dem Falle nach vorn bewegt, daß ein Aufprall von hinten auftreten sollte, um die Gefahr zu minimieren, daß Schleudertrauma-Verletzungen auftreten. Die Kopfstütze ist auf senkrechten Haltestäben angebracht, die schwenkbar an den oberen Teil des Rahmens der Rückenlehne des Sitzes angeschlossen sind, und die auch mit einer Druckplatte verbunden sind, die sich innerhalb der Rückenlehne des Sitzes befindet. Bei einer Situation mit einem Aufprall von hinten, wenn sich der Fahrer in einer typischen Position befindet, in der sich sein Kopf in einem Abstand vor der Kopfstütze befindet, bewegt sich der Oberkörper des Fahrers am Anfang nach hinten, so daß der Oberkörper in die Rückenlehne des Sitzes gedrückt wird, und die Druckplatte bewegt sich somit nach hinten, so daß die Kopfstütze dazu veranlaßt wird, sich nach vorn zu bewegen, um den Kopf des Fahrers gewissermaßen aufzufangen. Der Kopf und der Oberkörper werden dann mit der gleichen Beschleunigung beschleunigt, so daß die Gefahr von Schleudertrauma-Verletzungen minimiert wird.
Wenn sich allerdings der Kopf des Fahrers nahe an der Kopfstütze befindet, wenn der Aufprall von hinten erfolgt, erteilt die Kopfstütze dem Kopf des Fahrers eine erhebliche, nach vorn gerichtete Beschleunigung, wenn der Oberkörper des Fahrers sich nach hinten in die Rückenlehne des Sitzes bewegt, was dazu führen kann, daß die Gefahr, daß der Fahrer verletzt wird, vergrößert wird.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einen verbesserten Fahrzeugsitz bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze bereitgestellt, die auf der Rückenlehne des Sitzes befestigt ist, wobei dort ein Mechanismus vorhanden ist, der angepaßt ist, um die Kopfstütze relativ zu der Rückenlehne ansprechend auf eine rückwärtige Aufprallsituation nach vorn zu bewegen, gekennzeichnet durch ein Mittel, das funktionsmäßig zwischen der Kopfstütze und dem Mechanismus angeordnet und angepaßt ist, um nachzugeben, wenn es einer Kraft ausgesetzt ist, die eine vorbestimmte Kraft übersteigt, um die Kraft zu beschränken, die auf die Kopfstütze durch den Mechanismus ausgeübt wird, und um dadurch die Kraft, die auf einen Kopf durch die Kopfstütze ausgeübt werden kann, auf ein Maximum von 200 N zu beschränken.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Kopfstütze schwenkbar auf der Rückenlehne des Sitzes befestigt ist und daß sie ansprechend auf einen Druck, der auf eine Druckplatte innerhalb der Rückenlehne des Sitzes ausgeübt wird, nach vorn bewegt wird.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Kopfstütze auf dem oberen Teil von zumindest einem Haltestab befestigt ist, der schwenkbar auf der Rückenlehne des Sitzes befestigt ist, und daß die Druckplatte auf dem unteren Teil des Haltestabs angeordnet ist, wobei das Mittel zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des Haltestabs eine nachgiebige Verbindung aufweist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verbindung eine Hülse aufweist, die die getrennten oberen und unteren Teile des Haltestabs miteinander verbindet.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß das genannte Mittel ein plastisch verformbares Teil aufweist.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß das Mittel ein elastische verformbares Teil aufweist.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verbindung eine Schwenkverbindung mit einem dieser zugeordneten plastisch verformbaren Verbindungselemente ist, wobei das Verbindungselement mit dem oberen Teil und dem unteren Teil des Haltestabs verbunden ist, um die Verbindung in einem Anfangszustand zu halten, und wobei das Verbindungselement nachgeben kann, um ein Krümmen der Verbindung zu ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die nachgiebige Verbindung ein verformtes Teil des Haltestabs zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil desselben ist.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß ein Blockierelement oder eine Verriegelung vorhanden ist, um die Kopfstütze in einer vorderen Position zu arretieren, nachdem die Vorwärtsbewegung ausgeführt worden ist.
Bevorzugt ist ein Mittel vorgesehen, um eine Rückwärtsbewegung der Kopfstütze nach dem Arretieren mit einer energieabsorbierenden Wirkung zu ermöglichen.
In dieser Beschreibung werden die Bezeichnungen Haltestab oder Tragstange dazu verwendet, um jegliches Halte- oder Tragelement zu bedeuten, unabhängig von der genauen Form oder dem Querschnitt davon.
Damit die Erfindung leichter verständlich wird und damit weitere Merkmale davon deutlich werden, wird die Erfindung nachfolgend im Wege eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Teile eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einen Insassen des Sitzes in einem ersten Zustand zeigt,
2 eine entsprechende Ansicht wie 1 zeigt, wobei die wesentlichen Teile des Sitzes und der Insasse in einem zweiten Zustand dargestellt sind,
3 eine Ansicht ist, die 1 entspricht und in der die wesentlichen Teile des Sitzes und der Insasse in einem weiteren Zustand dargestellt sind,
4 eine Ansicht ist, die 1 entspricht und in der die wesentlichen Teile des Sitzes und der Insasse in einem weiteren Zustand dargestellt sind,
5 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt,
7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt,
8 eine weitere Ansicht des Teils der Ausführungsform zeigt, die in 7 dargestellt ist, und
9 eine schematische Ansicht eines Teils einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Zunächst sei auf 1 Bezug genommen, wobei ein Fahrzeugsitz eine Rückenlehne 1 aufweist, die in 1 gestrichelt dargestellt ist, die allerdings von den übrigen Zeichnungen weggelassen ist. Auf der Rückenlehne 1 ist eine Kopfstütze 2 angebracht. Die Kopfstütze ist durch den oberen Abschnitt 3 von einer oder zwei im wesentlichen senkrechten Haltestäben oder Tragstangen abgestützt, wobei in den Zeichnungen lediglich eine Stange dargestellt ist. Die oder jede Tragstange ist durch eine Schwenkverbindung 4 schwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden, der in der Rückenlehne 1 vorhanden ist. Die Verbindung 4 kann eine Vorspannfeder aufweisen, die die Kopfstütze in einer Drehung im Uhrzeigersinn, wie in 1 dargestellt, in die Position vorspannt, die in 1 dargestellt ist.
Die Tragstange weist einen unteren Teil 5 auf, der sich unterhalb der schwenkbaren Verbindung 4 innerhalb der Rückenlehne des Sitzes erstreckt, wo er mit einer Druckplatte 6 verbunden ist, die dazu bestimmt ist, sich innerhalb der Rückenlehne des Sitzes nach hinten zu bewegen, wenn sich der Oberkörper eines Insassen 7 des Sitzes nach hinten bewegt, relativ zu der Rückenlehne des Sitzes, in einer Situation mit einem Aufprall von hinten.
Wie in 1 dargestellt ist, weist der Insasse 7 eine ursprüngliche Position auf, in der sich sein Kopf 8 mit Abstand vor der Kopfstütze 2 befindet. Bei einer Situation mit einem Aufprall von hinten wird sich der Oberkörper des Insassen relativ zu der Rückenlehne bewegen und wird mit der Druckplatte 6 zusammenwirken, um die Kopfstütze mit einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn entgegen der Vorspannung, die durch die Vorspannfeder bereitgestellt wird, in die Position zu bewegen, die in 2 dargestellt ist, in der sie den Kopf des Insassen 7 auffängt, um die Gefahr einer Schleudertrauma-Verletzung zu minimieren.
Nachfolgend sei auf 3 Bezug genommen, in der der Insasse des Sitzes in einer ursprünglichen Position dargestellt ist, in der sich sein Kopf 8 unmittelbar vor der Kopfstütze 2 befindet, ohne daß ein Zwischenraum zwischen dem Kopf und der Kopfstütze vorhanden ist. Wenn ein Aufprall von hinten erfolgt, während sich der Insasse des Sitzes in dieser Position befindet, wird eine nach hinten gerichtete Kraft auf die Druckplatte 6 ausgeübt, die dazu neigt, die Kombination aus der Druckplatte 6 und der Kopfstütze 2 in einer Richtung entgegen des Uhrzeigersinns zu drehen. Auf diese Weise wird eine Kraft auf die Kopfstütze ausgeübt, und die Kopfstütze übt eine Kraft auf den Kopf aus.
Es sei darauf verwiesen, daß in den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung der obere Teil der Tragstange mit dem unteren Teil der Tragstange durch eine relativ schwache und somit nachgiebige Verbindung 9 verbunden ist, die in der dargestellten Ausführungsform unterhalb der Schwenkverbindung 4 angeordnet ist. Die Verbindung ist so ausgelegt, daß sie nachgibt, wenn die Kraft, die durch die Kopfstütze auf den Kopf ausgeübt wird, und somit dann, wenn die gleiche und entgegengerichtete Kraft durch den Kopf auf die Kopfstütze ausgeübt wird, eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Der maximale Wert der Grenze beträgt 200 N, und ein stärker bevorzugter Wert liegt bei 100 N. Als Folge davon ist die Beschleunigung, die durch einen typischen Kopf, der ein Gewicht von 5 kg aufweist, aufgebracht wird, 4 g oder weniger, und die Gefahr, daß eine Verletzung des Kopfes durch eine schnelle nach vorn gerichtete Beschleunigung verursacht wird, ist minimiert.
Wie aus 4 ersichtlich ist, hat sich die nachgiebige Verbindung verformt, und daher ist die Druckplatte 6 in der Lage, sich nach hinten zu bewegen, ohne daß eine wesentliche nach vorn gerichtete Bewegung der Kopfstütze 2 auftritt. Die nachgiebige Verbindung ist so angepaßt, daß sie nachgibt, wenn eine Kraft aufgebracht wird, die eine vorbestimmte Kraft überschreitet.
5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der obere Teil 3 und der untere Teil 5 der Tragstange aus separaten Elementen von im wesentlichen zylindrischer oder stangenförmiger Form besteht, die durch eine Hülse 10 miteinander verbunden sind, die mit den benachbarten Enden der Teile 3 und 5 der Tragstange zusammenwirkt. Die Hülse kann aus einem nachgiebigen Material bestehen, und sie kann aus Metall oder Kunststoff oder Gummi bestehen. In einer Ausführungsform der Erfindung gibt das Rohr elastisch nach. Das Rohr absorbiert Energie, während es nachgibt, und kehrt automatisch in seinen ursprünglichen Zustand zurück, wenn die Unfallsituation beendet ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Rohr plastisch nachgeben, so daß es dann, sobald die Hülse nachgegeben hat, seine neue Form behält. Das Rohr absorbiert Energie, während es sich verformt, und es besteht keine Gefahr, daß sich die Kopfstütze erneut unter elastischen Kräften nach vorn bewegt, welches eine rückprallende oder federnde Wirkung auf den Kopf des Insassen des Sitzes haben könnte. Die Enden der Teile 3 und 5 der Tragstange sind mit Vertiefungen oder Öffnungen 11 versehen, oder auch mit einer über den Umfang verlaufenden Nut, und die Hülse ist mit entsprechenden Vertiefungen 12 versehen, die mit den Ausformungen auf den Teilen 3 und 5 der Tragstange in Eingriff stehen, so daß die Hülse die beiden Teile der Tragstange fest miteinander verbindet, um die nachgiebige Verbindung 9 zu bilden.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der obere Teil 3 der Tragstange schwenkbar mit dem unteren Teil 5 der Tragstange mittels einer Schwenkverbindung 13 verbunden ist. Ein mit einer Öffnung versehener Ansatz 14 steht von dem oberen Teil 3 vor, und ein entsprechender, mit einer Öffnung versehener Ansatz 15 erstreckt sich, in Ausrichtung mit dem Ansatz 14, von dem unteren Teil 5. Ein gebogenes Gestängeteil 16 ist schwenkbar mit dem Ansatz 14 durch einen Zapfen 17 und mit dem oberen Ansatz 15 durch einen Zapfen 18 verbunden. Der Rand des zentralen Abschnitts des Gestängeteils 16 ist mit einer Ausnehmung 19 versehen, so daß das Gestänge- bzw. Verbindungsteil von sich aus schwach ist. Wenn eine erhebliche Kraft aufgebracht wird, die dazu neigt, das obere Ende des oberen Teils 3 der Tragstange und das untere Ende des unteren Teils 5 der Tragstange nach rechts zu bewegen, wie in 6 dargestellt ist, wird sich das Verbindungsglied 16 durchbiegen, wenn eine vorbestimmte Kraftschwelle überschritten wird, so daß der Schwenkpunkt 13 dann als eine nachgiebige Verbindung wirkt. Das Verbindungsglied wird plastisch verformt, während es Energie absorbiert. Das Verbindungsglied 16 wirkt somit in der Weise, daß es die Verbindung in einem ursprünglichen Zustand hält, aber angepaßt ist, um nachzugeben, um zu ermöglichen, daß sich die Verbindung durchbiegt.
7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der die Tragstange rohrförmig ausgebildet ist, wobei allerdings ein Bereich der Tragstange zwischen dem oberen Teil 3 und dem unteren Teil 5 deutlich abgeflacht ist, bspw. dadurch, daß die Tragstange zwischen zwei Preßteilen zusammengedrückt wird, die eine Kraft zwischen zwei kleinen einander gegenüberliegenden kreisförmigen Bereichen 20 auf gegenüberliegenen Seiten der Stange ausüben. Wenn die Stange auf diese Weise verformt worden ist, bildet der verformte Bereich eine schwache, nachgiebige Verbindung zwischen dem oberen Teil 3 und dem unteren Teil 5 der Tragstange. Wenn die nachgiebige Verbindung einer vorbestimmten Kraft unterworfen wird, gibt sie nach, wobei sie plastisch verformt wird.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein Blockierelement oder eine Verriegelungsanordnung vorgesehen sein, um die Kopfstütze in einer vorderen Position zu verriegeln, wenn die Kopfstütze in der Weise, die vorstehend beschrieben ist, nach vorn bewegt worden ist, während eines Aufpralls von hinten, und das Blockierelement oder die Verriegelung kann wirken, unabhängig davon, ob die nachgiebige Verbindung in der Tragstange nachgegeben hat oder nicht. Das Blockierelement oder die Verriegelung kann in Form einer mit einer Feder vorgespannten Sperrklinke 21 ausgebildet sein, die innerhalb eines Lagerungsgehäuses 22 der schwenkbaren Verbindung 4 aufgenommen ist, wie in 9 dargestellt ist, und die auf einen mit Zähnen versehenen Abschnitt 23 der Schwenkverbindung 4 einwirken kann, nachdem diese eine vorbestimmte Bewegung ausgeführt hat. Ein Mechanismus kann vorgesehen sein, um das Blockierelement oder die Verriegelung zu lösen, um zu ermöglichen, daß die Kopfstütze in ihre ursprüngliche Position zurückbewegt wird, nachdem der Aufprall von hinten beendet ist. Der Blockiermechanismus oder die Verriegelung kann allerdings modifiziert sein, so daß dann, wenn das Blockierelement oder die Verriegelung betätigt worden sind, bspw. dann, wenn sich die Kopfstütze um ein vorbestimmtes Maß nach vorn bewegt hat, sich die Kopfstütze nach hinten bewegen kann, mit einem lastbegrenzenden oder energieabsorbierenden Effekt, zumindest mit einer vorbestimmten Distanz der Bewegung. Auf diese Weise kann das Gehäuse 22 sich selbst gegen eine Widerstandskraft drehen oder bewegen, die einen lastbegrenzenden Effekt bewirkt, oder die Tragstangen können nachgiebig sein.
In der vorliegenden Beschreibung hat "umfaßt" die Bedeutung von "enthält oder besteht aus", und "umfassend" hat die Bedeutung von "enthaltend oder bestehend aus".

Claims

Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze (2), die auf der Rückenlehne (1) des Sitzes befestigt ist, wobei dort ein Mechanismus (6) vorhanden ist, der angepaßt ist, um die Kopfstütze relativ zu der Rückenlehne ansprechend auf eine Heckaufprallsituation nach vorne zu bewegen, gekennzeichnet durch ein Mittel (9), das funktionsmäßig zwischen der Kopfstütze (2) und dem Mechanismus (6) angeordnet und angepaßt ist, um nachzugeben, wenn es einer Kraft ausgesetzt ist, die eine vorbestimmte Kraft übersteigt, um die Kraft zu beschränken, die auf die Kopfstütze (2) durch den Mechanismus (6) ausgeübt wird, und um dadurch die Kraft, die auf einen Kopf (8) einer auf dem Sitz sitzenden Person (7) durch die Kopfstütze ausgeübt werden kann, auf ein Maximum von 200 Newton zu beschränken.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (2) schwenkbar auf der Rückenlehne (1) des Sitzes befestigt ist und daß sie ansprechend auf einen Druck, der auf den Mechanismus, der die Form einer Druckplatte (6) aufweist, die innerhalb des hinteren Teils des Sitzes angeordnet ist, ausgeübt wird, nach vorne bewegt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (2) auf dem oberen Teil (3) von zumindest einem Haltestab befestigt ist, der schwenkbar auf der Rückenlehne des Sitzes befestigt ist, und daß die Druckplatte auf dem unteren Teil (5) des Haltestabs angeordnet ist, wobei das Mittel zwischen dem oberen Teil (3) und dem unteren Teil (5) des Haltestabs eine nachgiebige Verbindung aufweist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Hülse aufweist, die die getrennten oberen (3) und unteren (5) Teile des Haltestabs miteinander verbindet.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (9) ein plastisch verformbares Teil aufweist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (9) ein elastisch verformbares Teil aufweist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Schwenkverbindung mit einem dieser zugeordneten plastisch verformbaren Verbindungselement (16) ist, wobei das Verbindungselement mit dem oberen Teil und dem unteren Teil des Haltestabs verbunden ist, um die Verbindung in einem Anfangszustand zu halten, und wobei das Verbindungselement nachgeben kann, um ein Krümmen der Verbindung zu ermöglichen.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Verbindung ein verformtes Teil des Haltestabs zwischen dem oberen Teil (3) und dem unteren Teil (5) desselben ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blockierelement oder eine Verriegelung (21, 22, 23) vorhanden ist, um die Kopfstütze (12) in einer vorderen Position zu arretieren, nachdem die Vorwärtsbewegung ausgeführt worden ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel (22) vorhanden ist, um eine Rückwärtsbewegung der Kopfstütze nach dem Arretieren mit einer energieabsorbierenden Wirkung zu ermöglichen.