WO2001012465A1 - Rückenlehne für einen fahrzeugsitz mit einer integrierten schutzeinrichtung - Google Patents

Rückenlehne für einen fahrzeugsitz mit einer integrierten schutzeinrichtung Download PDF

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WO2001012465A1
WO2001012465A1 PCT/EP2000/007995 EP0007995W WO0112465A1 WO 2001012465 A1 WO2001012465 A1 WO 2001012465A1 EP 0007995 W EP0007995 W EP 0007995W WO 0112465 A1 WO0112465 A1 WO 0112465A1
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WO
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backrest part
locking
backrest
upper backrest
locking means
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/007995
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst-Jürgen HAKE
Hans-Joachim Müller
Gerhard Schmale
Lutz Strieder
Helmut Maiwald
Original Assignee
Johnson Controls Gmbh
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Priority to DE50004441T priority patent/DE50004441D1/de
Priority to EP00958458A priority patent/EP1202871B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/80—Head-rests
    • B60N2/888—Head-rests with arrangements for protecting against abnormal g-forces, e.g. by displacement of the head-rest

Definitions

  • the present invention relates to a backrest for a vehicle seat with an integrated protective device against accidental injuries in the event of a rear-end collision, in particular against cervical spine syndrome or whiplash, with a lower backrest part connected to a seat part and with an upper backrest part, which is transverse to a backrest to the longitudinal axis of the vehicle relative to the lower backrest part from a normal position of use in a pivoting direction pointing in the direction of travel can be pivoted by an angle acting in the pivoting direction by a torque.
  • whip effect On the head and neck, which leads to whiplash - an overstretching and overloading of the cervical spine and the holding muscles of the head.
  • This effect and the possible spinal injuries, particularly in the neck area, are also known under the English term "whiplash”.
  • the disadvantage here is that the relative movement of the headrest only takes place by the occupant thrown into the backrest. As a result, the upper backrest part can only be accelerated in the pivoting direction by a value which is at most equal to the acceleration value which the vehicle seat experiences as a result of the impact.
  • the counter-movement of the backrest or headrest can even cause false, undesired, possibly dangerous, effects to occur. In this way, the impact of the head of the occupant can be intensified even more and an ascent of the occupant (vertical movement in the seat upwards) cannot be avoided.
  • Mechanisms that are triggered by moving the body of the vehicle occupant into the backrest against the direction of travel do not show the desired protective effect.
  • the different size dimensions and the associated weights of vehicle users have proven to be a particular disadvantage. Based on this, there is no guarantee that the triggering device of a protective device will be hit and become effective. Another factor of uncertainty is the sluggish response of the previously known ones Mechanisms.
  • the design of the upholstery of the backrest also plays an important role; this should be as thin as possible in the area of the triggering device. However, this would in turn lead to an undesirable deterioration in the comfort of the upholstery.
  • German patent application 199 38 904.7 it has therefore been proposed that a safe triggering of the protective device regardless of the constitution of the vehicle occupant at a minimum acceleration, which e.g. can be measured at the vehicle seat.
  • the measured acceleration value is achieved in a small car at a significantly lower approach speed than is the case in a limousine with a large damping crumple zone or in a truck.
  • the proposed protective device on the one hand has a device which generates the torque acting in the pivoting direction on the upper backrest part regardless of an occupancy of the vehicle seat, on the other hand it comprises means for detecting a rear impact, which are operatively connected to the torque-generating device such that the device in In the event of a rear-end collision activated and the swiveling movement is initiated.
  • locking means for fixing the upper backrest part in the normal use position and locking means for fixing the upper backrest part against a return movement from the safety position into the normal use position are also provided.
  • the present invention has for its object to provide a backrest of the type mentioned with structurally inexpensive means, the protective device ensures improved protection against injury to the respective seat user, in particular by an improved interception and cushioning when hitting the head and the upper body of those on the seat Person on the headrest or the backrest. In this case, in particular in the normal position of use and additionally in the safety position, an effective locking that does not hinder the triggering process should be realized.
  • the protective device has at least the following parts: a device that generates the torque acting in the pivoting direction on the upper backrest part regardless of an occupancy of the vehicle, means for detecting a rear impact, which are so operatively connected to the torque-generating device that the device is activated in the event of a rear impact and the pivoting movement is initiated , and locking means for fixing the upper backrest part in the normal use position, wherein the locking means are formed from a lever system and the means for detecting a rear impact are so operatively connected to the locking means for fixing the upper backrest part in the normal use position that in the case of the impact, the fixation of the upper backrest part is released in the normal use position.
  • the pivoting of the upper backrest part can preferably proceed so quickly that the upper backrest part is in the safety position before a head movement of the seat user caused by the rear impact begins.
  • the upper backrest rests directly on the body of the seat user, so that, despite the acceleration acting on him due to the impact, he can no longer move freely backwards, contrary to the direction of travel of the vehicle, and suffer accidental damage.
  • a headrest is fastened in or on the upper backrest part.
  • mount the headrest which is generally guided on holding rods for adjusting the height position, in the backrest at the height of the shoulder region so as to be tiltable about an axis running transversely to the vehicle axis.
  • an upper cross member of the backrest can be fastened in upper sections of the side members of the backrest by means of a pivot bearing.
  • the upper backrest part can also be designed such that it takes over the function of a headrest.
  • the respective person using the vehicle seat can move in - evenly with particular protection of the neck and head area - evenly with braking energy absorption by the vehicle seat into the backrest.
  • this is in a so-called comfort position in which the distance from it is in the normal use position of the backrest Head of a seat user can be about 40 to 110 mm.
  • the pivoting movement of the upper backrest part then transfers the headrest into a so-called interception position in which its distance from the head of a seat user is zero or almost zero.
  • the normal position of use and the safety position of the upper part of the backrest correspond to the comfort and the interception position in the presence of a headrest.
  • a power or energy storage device can advantageously be provided as the torque-generating device for the pivoting movement of the cross member carrying the headrest.
  • a prestressed torsion spring has proven to be advantageous because it has a very low self-acceleration and therefore requires less installation space with the same effect compared to tension or compression springs.
  • the lever system of the locking means for fixing the upper backrest part in the normal position of use can preferably consist of at least two interacting levers.
  • a first lever - referred to below as the pawl - can support the pivotable cross member, which is biased by the torsion spring, with respect to a fixed counter-bearing, while a second lever, which is referred to below as the locking lever, acts as a locking of the pawl.
  • the locking lever In the event of a rear-end collision, the locking lever is pivoted in such a way that it releases the locking of the pawl.
  • the locking lever can be released with only a very small actuation force, which enables a very fast lever movement and thus a quick release of the pawl.
  • the locking lever can preferably be actuated by an electromagnet which receives its impulse from a sensor, such as an acceleration sensor, which is used as a means of detecting the rear-end collision.
  • a sensor such as an acceleration sensor
  • the protective device After the protective device has been triggered, it can be reactivated by reactivating the device which acts on the upper backrest part in the pivoting direction. ment generated (for example by tensioning the torsion spring), be brought back to their starting position, this operation for safety reasons only in a workshop in which the seat function can also be checked after a crash.
  • the locking means for fixing the upper backrest part against a return movement from the safety position into the normal use position which are also referred to below as a backstop are designed so that they allow locking not only in the normal use position and in the safety position itself, but also in several intermediate positions. This can be achieved, for example, by means of self-locking, form-locking or non-positive - preferably clamping - roller bodies or wedge locks or by means of a locking device.
  • a suitable design of the backstop advantageously makes it possible to limit a backlash of the upper backrest part (movement in the direction of the safety position) to a maximum angular amount of 1 °.
  • FIG. 1 is a perspective, partially schematic side view of a backrest according to the invention
  • FIG. 2 is a side view of a preferred embodiment of a backrest according to the invention, showing a seat user
  • FIG. 3 is a perspective view of the upper part of the backrest according to the invention shown in FIG. 2, 4 shows a side sectional view through the upper part of the backrest according to the invention shown in FIG. 3 in a central region (plane IV-IV-IV-IV),
  • Fig. 5 shows another embodiment of a backrest according to the invention in a
  • Fig. 6 to 8 three further versions of the locking means for fixing the upper backrest part against a return movement from the safety position into the normal position of use of a backrest according to the invention in a Fig. 4 and 5 corresponding side sectional view.
  • FIG. 9 is a perspective view of an upper part of a further preferred embodiment of a backrest according to the invention.
  • Fig. 10 is a side view of the embodiment of a backrest according to the invention shown in Fig. 9.
  • a vehicle seat 1 consists of a backrest 2 according to the invention and a seat part 3.
  • a protective device is integrated which protects the respective person against accidental injuries, in particular against cervical spine syndrome or whiplash injury in the case a rear impact.
  • the backrest 2 has a lower backrest part 4 connected to the seat part 3 and an upper backrest part 5, which, relative to the lower backrest part 4, extends about an axis X-X running in the backrest 2 transversely to the vehicle longitudinal axis from a normal position of use (in FIG. 1 drawn with a full line) in a pivoting direction S pointing in the direction of travel F by a torque acting in the pivoting direction S through an angular range into a safety position (shown in FIG.
  • the protective device on the one hand has a device 6 which generates the torque acting in the swivel direction S on the upper backrest part 5 (arrow M in FIG. 1) irrespective of an occupancy of the vehicle seat 2, on the other hand it has means 7 for detecting a rear-end collision.
  • Both the torque-generating device 6 and the detection means 7 can be designed differently. Therefore, these parts of the backrest 2 according to the invention are drawn only schematically (as a box) in FIG. 1.
  • the torque-generating device 6 can, for example, advantageously be formed by a force or energy store, in particular by a prestressed spring element or a plurality of prestressed spring elements.
  • the torque-generating device is designed as a leaf-shaped torsion spring (torsion spring 6a) lying in the pivot axis XX of the upper backrest part 5 running transversely to the longitudinal axis of the vehicle, which advantageously has a very low self-acceleration and with the same effect compared to tension or compression springs requires little space (cf. in particular Fig. 3).
  • the means 7 for detecting the rear-end collision can advantageously be formed by a vehicle crash sensor, such as an acceleration sensor.
  • the vehicle crash sensor can be set in such a way that it responds at an acceleration a of approximately 40 to 80 m / s 2 .
  • the value of the acceleration at which the sensor responds depends on the type and design of a particular motor vehicle (small car / limousine with a damping crumple zone / truck).
  • the detection means 7 can be operatively connected to the torque-generating device 6 in such a way that the device 6 is activated in the event of a rear-end collision and the pivoting movement of the upper backrest part 5 is initiated.
  • the lower backrest part 4 remains in its original (normal use) position.
  • the lower backrest part 4 and the upper backrest part 5 can preferably not to ensure optimal protection of the seat user in their respective Specifically defined length can be coordinated with one another or the axis XX running transversely to the longitudinal axis of the vehicle, about which the upper backrest part 5 can be pivoted, can be arranged at a defined height H in the shoulder region of a seat user, preferably about 400 to 580 mm above the seat part 3 ,
  • a headrest 8 is fastened, which in the event of a rear-end collision from a comfort position (drawn in full line in FIG. 1), in which its distance (A1 in FIG. 2) to the head of a seat user is approximately 80 to 120 mm is moved into an intercepting position (drawn with a dash-dotted line in FIG. 1) in which its distance (A2 in FIG. 2) to the head of a seat user is zero or almost zero.
  • locking means 9 are provided for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use.
  • the fixation is illustrated by the arrow A in Fig. 1.
  • These locking means 9 are, as will be described below with reference to FIGS. 3 to 5, formed by a lever system.
  • the arrow B in FIG. 1 indicates that the locking means 9 can block the effect of the torque-generating device 6.
  • the means 7 for detecting a rear impact are so operatively connected (arrow U in Fig. 1) with the locking means 9 for fixing the upper backrest part 5 in the normal use position that in the event of an impact, the fixing A of the upper backrest part 5 in the normal - Use position and the blocking B of the torque-generating device 6 is lifted.
  • Further locking means 10 the effect of which is illustrated by the arrow K in FIG. 1 and which are explained in more detail below with reference to FIGS. 4 to 8, can advantageously be used to fix the upper backrest part 5 against a return movement from the safety position into the normal position. Use position may be provided.
  • the protection device against accidental injuries which is not described as a whole and is integrated in the backrest 2 according to the invention, is thus in the described embodiment of the invention by the lower backrest part 4, the upper backrest part 5 pivotable about the axis XX with the headrest 8, the torque-generating device 6, the means 7 for detecting a rear impact, which as Lever system trained locking means 9 for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use and the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5 against a return movement from the safety position into the normal position of use.
  • Fig. 3 which shows an enlarged detail of the backrest 2 according to the invention shown in Fig. 2 in the region of the transition from the lower backrest part 4 to the upper backrest part 5, illustrates a preferred specific embodiment for the device 6, which regardless of an occupancy of the vehicle seat 2 Torque M acting in the pivoting direction S on the upper backrest part 5, for the locking means 9 designed as a lever system for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use and for the locking means 10 (backstop) for fixing the upper backrest part 5 against a return movement from the Safety position in the normal use position.
  • the torque-generating device 6 in FIG. 3 is designed as a prestressed spring element - specifically as a leaf-shaped torsion spring 6a mounted in the upper backrest part 5.
  • a torsion spring 6a advantageously allows very high actuating forces or a very high torque M to be generated, which allow the upper backrest part 5 to pivot in the millisecond range.
  • the spring element if it has a falling characteristic curve which has a high initial force but only a very low final force in order to generate strong acceleration. This takes into account in particular the fact that, due to its arrangement in the vehicle, the upper backrest part 5 experiences an acceleration due to the crash, which is counter to the action of the spring element.
  • the torque-generating device 6 is designed such that, when activated, it accelerates the upper backrest part 5 in the pivoting direction S by a greater amount than a measured or preferably an empirically determined average amount of the acceleration a the vehicle seat 2 experiences through the rear impact what can be adjusted by the spring characteristic (thickness and material of the torsion spring 6a).
  • Fig. 3 as known per se - provided for adjusting the height position holding rods 8a, 8b of the headrest 8 can be seen, by means of which the headrest 8 in the Backrest 2 is mounted such that it can be tilted at the level of the shoulder region of a seat user about an axis XX running transversely to the vehicle axis (for the height of axis XX see H in FIG. 1).
  • an upper crossbar 5a of the backrest 2 carrying the support rods 8a, 8b is in upper, respective fastening sections 4a projecting above the lower backrest part 4 on two side rails 4b firmly connected to the lower backrest part 4 about the axis XX, in which the torsion spring 6a lies, swivel-mounted (swivel direction S).
  • the torsion spring 6a itself is laterally clamped at its ends in the fastening sections 4a and is fixedly connected to the cross bar 5a approximately centrally via a holding part 6b.
  • a lever system is provided as a locking means 9 for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use, which is carried by two (not designated) side walls of the holding part 6b, which is in particular pocket-shaped, and which acts as a positive or non-positive lock.
  • the lever system in the illustrated embodiments consists of two interacting levers 9a, 9b which are pivotably mounted in the holding part 6b.
  • a first, in particular one-armed, lever (pawl 9a) is mounted laterally in bearings 9c of the holding part 6b, the bearing axis YY running parallel to the axis of rotation XX of the upper backrest part 5, and supports the pivotable cross member 5a, which is biased by the torsion spring 6a, against a fixed one Counter bearing 4c.
  • the counter bearing 4c is located at the upper end of a support part 4d which is permanently connected to the lower backrest part 4 and projects into the pocket-like holding part 6b and is formed by a stop surface for a nose 9d of the pawl 9a arranged approximately at the free lever end. In a locked position of the pawl 9a, the nose 9d rests on the counter bearing 4c.
  • the second, in particular two-armed, lever serves to lock the pawl 9a in its locked position. It is mounted laterally in bearings 9e of the holding part 6b, the bearing axis ZZ again running parallel to the axis of rotation XX of the upper backrest part 5, and engages in its locked position with a locking nose 9f so positively into the pawl 9a that it cannot move out of its locked position.
  • the representations in FIGS. 4 and 5 each show the locking positions of pawl 9a and locking lever 9b.
  • the locking lever 9b When the need arises (rear-end collision), the locking lever 9b is pivoted clockwise about its bearing axis ZZ, as shown in FIGS. 4 and 5, the positive engagement of the locking lug 9f in the pawl 9a being released and the pawl 9a for a pivoting movement about its axis YY (according to the illustrations in FIGS. 4 and 5 - also clockwise) is released.
  • the locking lever 9b can be triggered with only a very small actuating force acting on a lever end 9g and e.g. be advantageously effected by means of an electromagnet (not shown) which receives its switching pulse from a sensor (as a means 7 for detecting the rear impact).
  • the means 7 for detecting the rear impact could also be formed by a mechanical control system which has mechanical parts which, accelerated by the effect of the rear impact, disengage the locking lever 9b, i.e. put in an unlocked position. This also corresponds to a direct operative connection U from the means 7 for detecting the rear impact to the locking means 9.
  • these locking means 10 for preventing a spring or rebound effect when the protective device takes effect are designed such that they are not only in the normal use position and in the safety position of the upper backrest part 5, but also enable locking in intermediate positions.
  • this can be achieved, for example, by means of self-locking, positive and / or non-positive - preferably clamping - roller or wedge locks or by means of a locking device.
  • the backrest play of the upper backrest part is advantageously possible for the backrest play of the upper backrest part to be designed on the way of a suitable design of the backstop (size and number of rolling elements, increase in locking surfaces taking effect when pivoting back, number and size of the teeth of a locking toothing, etc.) 5 (return movement counter to the pivoting direction S in the direction of the normal use position of the backrest part 5) to a maximum angular amount of approximately 1 °.
  • FIG. 3 and 4 shows a design of the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5, in particular the cross member 5a, as a locking ratchet mechanism.
  • a carrier element 10a for at least one, in the embodiment shown for two latching teeth 10b, 10c, is fastened within the pocket-shaped holding part 6b.
  • the respective toothing 10b, 10c cooperates with at least one, in the embodiment shown with two teeth 4e, 4f acting as counter-locking elements on the support part 4d.
  • the two toothings 10b, 10c and the corresponding counter teeth 4e, 4f which are each offset from one another, achieve a higher degree of security of the latching connection and a reduction (halving) of the backlash of the upper backrest part 5.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5, in particular the cross member 5a, as a rolling element locking device.
  • This rolling element locking device consists of a gear rim 10d arranged concentrically about the pivot axis XX of the upper backrest part 5, which is arranged within a cylindrical jacket 10e, and from rolling elements 10g arranged between the teeth 10f of the ring gear 10d and between the ring gear 10d and the jacket 10e.
  • the torsion spring 6a is firmly connected to the ring gear 10d.
  • the tooth flanks of the teeth 10f of the ring gear 10d are designed in such a way that the rolling element locking device permits the pivoting (pivoting direction S) into the safety position of the upper backrest part 5 or into the catching position of the headrest 8, since the rolling elements 10g between the ring gear 10d and the jacket 10e can roll freely, while in the event of an opposite movement, the rolling elements 10g jam between the ring gear 10d and the jacket 10e, which inhibits this return movement.
  • a similar principle is also based on the embodiment of the backstop shown in FIG. 6. Differences from the embodiment described above, however, are that the rolling element or elements 10g are each under the load of a spring 10h and that there is not an inner part 10i receptacles 10k corresponding to the ring gear 10d, which is arranged concentrically about the pivot axis XX of the upper backrest part 5 Has rolling elements 10g, but a jacket part 101 corresponding to the cylindrical jacket 10e. The operation of this device corresponds to that described above.
  • the walls of the receptacles 10k of the casing part 101 are designed in such a way that the rolling element locking device permits the pivoting (pivoting direction S) into the safety position of the upper backrest part 5 or into the catching position of the headrest 8, since the rolling elements 10g between the inner part 10i and the Sheath part 101 can roll freely against the action of the spring 10h, while in the case of an opposite movement under the action of the spring 10h pointing in this direction, the rolling elements 10g are jammed, which inhibits this return movement.
  • the embodiment of the backstop shown in FIG. 7 differs from that according to FIG. 6 in that 10g clamping wedges 10m are used instead of the rolling elements.
  • a cylindrical inner part 10i with a smooth (or also structured to increase friction or provided with a covering) lateral surface is provided, which is jammed in the case of the described return movement however, by means of at least one eccentrically mounted swivel body 10n which engages non-positively on the lateral surface of the inner part 10i.
  • FIGS. 9 and 10 show two views of an upper part 5 of a further preferred embodiment of a backrest 2 according to the invention.
  • the lever system of the locking means 9 for fixing A of the upper backrest part 5 in the normal position of use comprises a fixed one with the upper backrest part 5, in particular via a holder 11 with the cross member 5a of the backrest part 5, and with the torque-generating device 6 connected safety lever 9h.
  • this is in particular designed as an angle lever which can be pivoted about the pivot axis X-X of the upper backrest part 5 and is secured in a locking position shown in FIGS. 9 and 10 by a locking bolt 9i.
  • the locking pin 9i passes through an opening 9k in an angle leg of the securing lever 9h in the locking position, while the other angle leg is connected to the torsion spring 6a.
  • the locking pin 9i can be moved out of the opening 9k to release the torque-generating device 6 - specifically the torsion spring 6a.
  • the means 7 for detecting the rear impact are thus operatively connected to the locking means 9 for fixing A the upper backrest part 5 in the normal position of use - in the illustrated case with the locking pin 9i -, and the locking means 9 - specifically the locking pin 9i and Safety levers 9h - are in operative connection B with the torque-generating device 6 (torsion spring 6a) in such a way that, in the event of an impact, release of the torque-generating device 6 by the locking means 9 is initiated pyrotechnically, ie preferably by means of an ignition cartridge.
  • the pyrotechnic device 12 used for this purpose can - as shown - be arranged in the holder 11 for the locking bolt 9i.
  • a special backstop 13 is provided, via which the safety lever 9h is connected to the torsion spring 6a.
  • This backstop 13 serves as an assembly aid and blocks pivoting of the upper backrest part 5 in the direction S from its normal use position into its safety position, but allows pivoting in the opposite direction to.
  • the backstop 13 can be designed as a self-locking, positive and / or non-positive - preferably clamping - acting roller or wedge lock or as a locking device in such a way that it is also in positions between the safety position and the normal position of use of the upper backrest part 5 Locking enables.
  • the backstop 13 can be designed in the same way as the locking means 10 described above for fixing K the upper backrest part against a return movement from the safety position into the normal use position, only that it acts in the opposite direction.
  • the backstop 13 advantageously facilitates assembly, for example by first inserting the locking pin 9i into the opening 9k of the safety lever 9h, which can preferably be designed as an elongated hole, and then using a tool to rotate the spring 6a (against the direction S) is tensioned, the backstop 13 allowing this tensioning, but preventing the torsion spring 6a from unintentionally snapping back (relaxing).
  • the securing lever 9h held on the torsion spring 6a via the backstop can also be moved.
  • FIGS. 6 to 8 are shown partially schematically.
  • the invention has not yet been limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of certain features of all of the individual features disclosed overall. This means that basically every single feature of claim 1 is omitted or by at least one elsewhere Application disclosed single feature can be replaced. In this respect, claim 1 is only to be understood as a first attempt at formulation for an invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückenlehne (2) für einen Fahrzeugsitz (1) mit einer integrierten Schutzeinrichtung gegen unfallbedingte Verletzungen eines Sitzbenutzers im Falle eines Heckaufpralls, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma, mit einem unteren, mit einem Sitzteil verbundenen Lehnenteil (4) und mit einem oberen Lehnenteil (5), das um eine in der Rückenlehne (2) quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse (X-X) relativ zum unteren Lehnenteil (4) aus einer Normal-Gebrauchsstellung heraus in einer in Fahrtrichtung (F) weisenden Schwenkrichtung (S) durch ein in Schwenkrichtung (S) wirkendes Drehmoment (M) um einen Winkelbereich in eine Sicherheitsstellung verschwenkbar ist, wobei die Schutzeinrichtung mindestens folgende Teile aufweist: eine Einrichtung (6), die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes (1) das in Schwenkrichtung (S) auf das obere Lehnenteil (5) wirkende Drehmoment (M) erzeugt, Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung (U, B) mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) stehen, daß die Einrichtung (6) im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird, und Arretiermittel (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung, wobei die Arretiermittel (9) aus einem Hebelsystem gebildet sind und die Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung (U) mit den Arretiermitteln (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung aufgehoben wird.

Description

Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einer integrierten Schutzeinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einer integrierten Schutzeinrichtung gegen unfallbedingte Verletzungen im Falle eines Heckaufpralls, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma, mit einem unteren, mit einem Sitzteil verbundenen Lehnenteil und mit einem oberen Lehnenteil, das um eine in der Rückenlehne quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse relativ zum unteren Lehnenteil aus einer Normal-Gebrauchsstellung heraus in einer in Fahrtrichtung weisenden Schwenkrichtung durch ein in Schwenkrichtung wirkendes Drehmoment um einen Winkelbereich verschwenkbar ist.
Die heutige Entwicklung in der Fahrzeugtechnik geht vielfach dahin, daß mit den zur Verfügung stehenden Materialien und Konstruktionsmethoden die Rückenlehnen der Fahrzeugsitze leicht, aber mit hoher Steifigkeit ausgeführt werden, um bei geringem Gewicht dennoch den auftretenden hohen Belastungen bei einem Unfallgeschehen standzuhalten und den Körper des Fahrzeug-Insassen ausreichend abzustützen. Dies führt aber dazu, daß beispielsweise bereits bei einem sogenannten Stoßstangen-Unfall bei niedriger Geschwindigkeit im Bereich von 10 bis 30 km/h (low speed crash), bei dem eine Beschleunigung (ca. 8 - 20 g) des Körpers auftritt, eine Schädigung von dessen Halsmuskuiatur und Halswirbelsäule entstehen kann, weil die Stoßkraft nahezu ungedämpft auf die Person einwirkt. Es tritt ein unerwünschter Effekt, der sogenannte Peitscheneffekt auf Kopf und Hals auf, der zu einem Schleudertrauma - einer Überdehnung und Überbelastung der Halswirbelsäule und der Haltemuskulatur des Kopfes - führt. Dieser Effekt und die dabei insbesondere im Halsbereich möglichen Wirbelsäulenverletzungen sind auch unter dem englischen Begriff "whiplash" bekannt.
Zum Schutz gegen diese Verletzungen sind passive und aktive Vorrichtungen bekannt, wobei letztere bei einem Unfall aktiv den Abstand zwischen dem Kopf der Person und der Kopfstütze der Rückenlehne verkürzen sollen. Eine solche bekannte (aktive) Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE 197 43 339 A1 beschrieben. Dabei trifft der durch sein Beharrungsvermögen bei einem Aufprall relativ zur Fahrtrichtung in die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes beschleunigte bzw. nach rückwärts gebogenen Körper des Fahrzeuginsassen (Sitzbenutzers) auf ein unterhalb der Schwenkachse des oberen Lehnenteils angebrachtes Prallblech auf, das schwenkbar mit dem oberen Lehnenteil, insbesondere mit einer Kopfstütze am Lehnenteil, verbunden ist. Durch die Relativbewegung des Prallblechs nach hinten schwenkt die Kopfstütze nach vorn. Mit der Kopfstützenbewegung soll die Wirkung des Peitscheneffektes vermindert werden.
Nachteilig ist hierbei, daß die Relativbewegung der Kopfstütze erst durch den in die Rückenlehne hineingeschleuderten Insassen erfolgt. Das obere Lehnenteil kann dadurch in Schwenkrichtung nur um einen Wert beschleunigt werden, der maximal gleich dem Beschleunigungswert ist, den der Fahrzeugsitz durch den Aufprall erfährt. Da sich aber das Bewegungsverhalten des Sitzbenutzers nicht in jedem Fall genau vorhersehen läßt, können deshalb unter Umständen durch die aktive Gegenbewegung der Rückenlehne bzw. Kopfstütze sogar falsche, nicht gewollte, womöglich gefährliche, Effekte auftreten. So kann der Aufprall des Kopfes des Insassen sogar noch verstärkt und auch ein Aufsteigen des Insassen (Vertikalbewegung im Sitz nach oben) nicht vermieden werden. Bei einem Heckaufprall wird nämlich der Insasse derart in die meist aus der Senkrechten nach rückwärts geneigte Rückenlehne geschleudert, daß er das Bestreben hat, an der Rückenlehne, ähnlich einer Rampe, nach oben aufzusteigen. Dies führt in der Regel zum Versagen der Rückenlehne, die durch Überbelastung abknickt und nicht mehr in der Lage ist, den Insassen abzustützen. Insbesondere kann der Kopf des Sitzbenutzers so in eine Höhenposition gelangen, die sich oberhalb der Kopfstütze befindet, wo er nicht mehr abgestützt werden kann. Somit besteht bei der bekannten Rückenlehne ein erhebliches Unfallrestrisiko.
Mechanismen, die durch das Verlagern des Körpers des Fahrzeuginsassen entgegen der Fahrtrichtung in die Rückenlehne hinein ausgelöst werden, zeigen nicht die gewünschte Schutzwirkung. Als besonderer Nachteil erweisen sich die unterschiedlichen Größenabmessungen und die damit einhergehenden Gewichte der Fahrzeugbenutzer. Basierend hierauf ist nicht sicher gewährleistet, daß die Auslöseeinrichtung einer Schutzeinrichtung getroffen und wirksam wird. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ist die träge Reaktion der bisher bekannt gewordenen derartigen Mechanismen. Eine wesentliche Rolle spielt auch die Ausführung der Polsterung der Rückenlehne; diese sollte möglichst dünn im Bereich der Auslöseeinrichtung sein. Dies würde aber wiederum zu einer unerwünschten Verschlechterung des Polsterkomforts führen.
In der deutschen Patentanmeldung 199 38 904.7 ist daher vorgeschlagen worden, daß eine sichere Auslösung der Schutzeinrichtung unabhängig von der Konstitution des Fahrzeuginsassen bei einer Mindestbeschleunigung, welche z.B. am Fahrzeugsitz gemessen werden kann, erfolgt. Der gemessene Beschleunigungswert wird bei einem Kleinwagen bei einer wesentlich geringeren Auffahrgeschwindigkeit erreicht, als dies der Fall bei einer Limousine mit großer dämpfender Knautschzone oder bei einem Lastkraftwagen ist. Die vorgeschlagene Schutzeinrichtung weist einerseits eine Einrichtung auf, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes das in Schwenkrichtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmoment erzeugt, andererseits umfaßt sie Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung stehen, daß die Einrichtung im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird. Des weiteren sind dabei auch Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung und Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv wenig aufwendigen Mitteln eine Rückenlehne der genannten Art zu schaffen, deren Schutzeinrichtung einen verbesserten Verletzungsschutz des jeweiligen Sitzbenutzers gewährleistet, insbesondere durch eine verbesserte Abfangmöglichkeit und Dämpfung beim Auftreffen des Kopfes sowie des Oberkörpers der auf dem Sitz befindlichen Person auf die Kopfstütze bzw. die Rückenlehne. Dabei soll insbesondere in der Normal-Gebrauchsstellung und zusätzlich in der Sicherheitsstellung eine wirksame, aber den Auslösevorgang nicht behindernde Arretierung realisiert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Rückenlehne der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Schutzeinrichtung mindestens folgende Teile aufweist: eine Einrichtung, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes das in Schwenkrichtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmoment erzeugt, Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung stehen, daß die Einrichtung im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird, und Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung, wobei die Arretiermittel aus einem Hebelsystem gebildet sind und die Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung mit den Arretiermitteln zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung aufgehoben wird.
Erfindungsgemäß kann dabei insbesondere durch die Entarretierung des Hebelsystems das Verschwenken des oberen Lehnenteils vorzugsweise derart schnell verlaufen, daß das obere Lehnenteil sich in der Sicherheitsstellung befindet, ehe eine durch den Heckaufprall bedingte Kopfbewegung des Sitzbenutzers einsetzt. In der Sicherheitsstellung liegt das obere Lehnenteil unmittelbar am Körper des Sitzbenutzers an, so daß dieser sich vorteilhafterweise trotz der durch den Aufprall auf ihn wirkenden Beschleunigung nicht mehr nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, frei bewegen und sich Unfallschäden zuziehen kann.
Bei der erfindungsgemäßen Rückenlehne ist es hinsichtlich der Effizienz der Schutzeinrichtung besonders vorteilhaft, wenn in oder an dem oberen Lehnenteil eine Kopfstütze befestigt ist. Dabei ist es günstig, die Kopfstütze, die in der Regel zum Einstellen der Höhenposition an Haltestangen geführt wird, in der Rückenlehne in Höhe des Schulterbereiches um eine zur Fahrzeugachse quer verlaufenden Achse kippbar zu lagern. Zu diesem Zweck kann z.B. ein oberer Querholm der Rückenlehne in oberen Abschnitten der Seitenholme der Rückenlehne mittels einer Schwenklagerung befestigt sein. Allerdings kann das obere Lehnenteil auch derartig ausgebildet sein, daß es die Funktion einer Kopfstütze übernimmt. In jedem Fall kann sich dadurch die jeweilige, den Fahrzeugsitz benutzende Person - vornehmlich bei besonderem Schutz des Hals- und Kopfbereiches - gleichmäßig unter abbremsender Energieabsorption durch den Fahrzeugsitz in die Lehne - hineinbewegen. Für die Kopfstütze wird somit erreicht, daß diese sich bei Vorliegen der Normal-Gebrauchsstellung der Rückenlehne in einer sogenannten Komfortstellung befindet, in der ihr Abstand zum Kopf eines Sitzbenutzers etwa 40 bis 110 mm betragen kann. Durch die Schwenkbewegung des oberen Lehnenteils wird die Kopfstütze dann in eine sogenannte Abfangstellung überführt, in der ihr Abstand zum Kopf eines Sitzbenutzers Null oder nahezu Null ist. Der Normal-Gebrauchsstellung und der Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils entsprechen bei Vorhandensein einer Kopfstütze somit deren Komfort- und die Abfangstellung.
Als drehmomenterzeugende Einrichtung für die Schwenkbewegung des die Kopfstütze tragenden Querholmes kann mit Vorteil ein Kraft- oder Energiespeicher vorgesehen sein. Hierbei hat sich insbesondere eine vorgespannte Drehfeder als vorteilhaft erwiesen, weil diese eine sehr geringe Eigenbeschleunigung aufweist und daher im Vergleich zu Zug- oder Druckfedern weniger Bauraum bei gleicher Wirkung erfordert.
Das Hebelsystem der Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung kann dabei in bevorzugter Weise aus mindestens zwei zusammenwirkenden Hebeln besteht. Ein erster Hebel - im weiteren Klinke genannt - kann den durch die Drehfeder vorgespannten schwenkbaren Querholm gegenüber einem feststehenden Gegenlager abstützen, während ein zweiter Hebel, der im weiteren Arretierhebel genannt wird, als Arretierung der Klinke wirkt. Bei einem Heckaufprall wird der Arretierhebel derart verschwenkt, daß er die Arretierung der Klinke freigibt. Das Auslösen des Arretierhebels kann mit einer nur sehr geringen Betätigungskraft realisiert werden, wodurch eine sehr schnelle Hebelbewegung und damit eine rasche Entriegelung der Klinke möglich ist.
Die Betätigung des Arretierhebels kann in bevorzugter Weise durch einen Elektromagneten erfolgen, der seinen Impuls von einem Sensor, wie einen Beschleunigungssensor, erhält welcher als ein Mittel zur Detektierung des Heckaufpralls eingesetzt wird.
Nach Freigabe der Klinke schwenkt diese aus ihrer Abstützstellung heraus, wobei sich der Querholm der Rückenlehne mit der Kopfstütze in Richtung auf den Hinterkopf des Fahrzeuginsassen bewegen kann.
Nach einem Auslösen der Schutzeinrichtung kann diese durch erneute Aktivierung der Einrichtung, die das in Schwenk-richtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmo- ment erzeugt (z.B. durch Spannen der Drehfeder), wieder in ihre Ausgangsposition gebracht werden, wobei dieser Vorgang aus Sicherheitsgründen nur in einer Werkstatt, in der nach einem Crash gleichzeitiq auch die Sitzfunktion überprüfbar ist, auszuführen ist.
Von besonderem Vorteil für eine sichere Verhinderung eines Feder- bzw. Rückpralleffektes beim Wirksamwerden der Schutzeinrichtung ist es, wenn die Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung, die im weiteren auch als Rücklaufsperre bezeichnet werden, derart ausgeführt sind, daß sie nicht nur in der Normal-Gebrauchsstellung und in der Sicherheitsstellung selbst, sondern auch in mehreren dazwischenliegenden Positionen eine Arretierung ermöglichen. Dies kann beispielsweise mittels selbsthemmender, form- und oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkender Wälzkörper- oder Keilsperren oder mittels einer Rasteinrichtung realisiert werden. Dabei ist es durch eine geeignete Auslegung der Rücklaufsperre vorteilhafterweise möglich, ein Rücklaufspiel des oberen Lehnenteils (Bewegung in Richtung der Sicherheitsstellung) auf einen maximalen Winkelbetrag von 1° zu begrenzen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft genauer erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rückenlehne,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rückenlehne mit Darstellung eines Sitzbenutzers,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des oberen Teils der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Rückenlehne, Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht durch den in Fig. 3 dargestellten oberen Teil der erfindungsgemäßen Rückenlehne in einem mittleren Bereich (Ebene IV-IV-IV-IV),
Fig. 5 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Rückenlehne in einer
Fig. 4 entsprechenden seitlichen Schnittansicht,
Fig. 6 bis 8 drei weitere Ausführungen der Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung einer erfindungsgemäßen Rückenlehne in einer Fig. 4 und 5 entsprechenden seitlichen Schnittansicht.
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines oberen Teils einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rückenlehne,
Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rückenlehne.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.
Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, besteht ein Fahrzeugsitz 1 aus einer erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 und einem Sitzteil 3. In die Rückenlehne 2 ist eine Schutzeinrichtung integriert, die zum Schutz der jeweiligen Person gegen unfallbedingte Verletzungen, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma im Falle eines Heckaufpralls, dient. Die Rückenlehne 2 weist ein unteres, mit dem Sitzteil 3 verbundenes Lehnenteil 4 und ein oberes Lehnenteil 5 auf, das um eine in der Rückenlehne 2 quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse X- X relativ zum unteren Lehnenteil 4 aus einer Normal-Gebrauchsstellung (in Fig. 1 mit Vollinie gezeichnet) heraus in einer in Fahrtrichtung F weisenden Schwenkrichtung S durch ein in Schwenkrichtung S wirkendes Drehmoment um einen Winkelbereich in eine Sicherheitsstellung (in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie gezeichnet) verschwenkbar ist. Erfindungsgemäß weist die Schutzeinrichtung einerseits eine Einrichtung 6 auf, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes 2 das in Schwenkrichtung S auf das obere Lehnenteil 5 wirkende Drehmoment (Pfeil M in Fig. 1) erzeugt, andererseits weist sie Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls auf. Sowohl die drehmomenterzeugende Einrichtung 6 als auch die Detektierungsmittel 7 können unterschiedlich ausgebildet sein. Daher sind diese Teile der erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 in Fig. 1 nur schematisiert (als Kästchen) gezeichnet.
Die drehmomenterzeugende Einrichtung 6 kann beispielsweise mit Vorteil durch einen Kraft- oder Energiespeicher, insbesondere durch ein vorgespanntes Federelement oder mehrere vorgespannte Federelemente, gebildet sein. In den verschiedenen Ausführungen der Erfindung, die in den weiteren Figuren dargestellt sind, ist die drehmomenterzeugende Einrichtung als in der quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 liegende, blattförmige Drehfeder (Torsionsfeder 6a) ausgebildet, die vorteilhafterweise eine sehr geringe Eigenbeschleunigung aufweist und bei gleicher Wirkung im Vergleich zu Zug- oder Druckfedern nur wenig Bauraum erfordert (vgl. insbesondere Fig. 3).
Die Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls können mit Vorteil durch einen Fahrzeug-Crash-Sensor, wie einen Beschleunigungssensor, gebildet sein. Zur Detektierung eines sogenannten Low Speed Crash kann der Fahrzeug-Crash-Sensor dabei derart eingestellt sein, daß er bei einer Beschleunigung a von etwa 40 bis 80 m/s2 anspricht. Wie bereits erwähnt, richtet sich der Wert der Beschleunigung, bei dem der Sensor anspricht, nach der Art und Ausführung eines jeweiligen Kraftfahrzeugs (Kleinwagen / Limousine mit dämpfender Knautschzone / Lkw).
Die Detektierungsmittel 7 können derart in Wirkverbindung mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 stehen, daß die Einrichtung 6 im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung des oberen Lehnenteils 5 eingeleitet wird. Das untere Lehnenteil 4 verbleibt dabei in seiner ursprünglichen (Normal-Gebrauchs-) Stellung.
Das untere Lehnenteil 4 und das obere Lehnenteil 5 können bevorzugt zur Gewährleistung eines optimalen Schutzes des Sitzbenutzers in ihrer jeweiligen, nicht näher bezeichneten Länge definiert aufeinander abgestimmt sein bzw. die quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse X-X, um die das obere Lehnenteil 5 verschwenkbar ist, kann in einer definierten Höhe H im Schulterbereich eines Sitzbenutzers, vorzugsweise etwa 400 bis 580 mm über dem Sitzteil 3, angeordnet sein.
In oder an dem oberen Lehnenteil 5 ist eine Kopfstütze 8 befestigt, die bei einem Heckaufprall aus einer Komfortstellung (in Fig. 1 mit Vollinie gezeichnet), in der ihr Abstand (A1 in Fig. 2) zum Kopf eines Sitzbenutzers etwa 80 bis 120 mm beträgt, in eine Abfangstellung (in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie gezeichnet) bewegt wird, in der ihr Abstand (A2 in Fig. 2) zum Kopf eines Sitzbenutzers Null oder nahezu Null ist.
Des weiteren sind Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen. Die Fixierung wird durch den Pfeil A in Fig. 1 veranschaulicht. Diese Arretiermittel 9 sind, wie nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 im weiteren beschrieben wird, durch ein Hebelsystem gebildet. Durch den Pfeil B in Fig. 1 ist dabei angedeutet, daß die Arretiermittel 9 die Wirkung der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 blockieren können.
Die Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls stehen derart in Wirkverbindung (Pfeil U in Fig. 1) mit den Arretiermitteln 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung A des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung und die Blockierung B der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 aufgehoben wird.
Weitere Arretiermittel 10, deren Wirkung durch den Pfeil K in Fig. 1 veranschaulicht wird und die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 genauer erläutert werden, können mit Vorteil zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen sein.
Die als Ganzes nicht näher bezeichnete, in die erfindungsgemäße Rückenlehne 2 integrierte Schutzeinrichtung gegen unfallbedingte Verletzungen wird somit in der beschriebenen Ausführung der Erfindung durch das untere Lehnenteil 4, das um die Achse X-X schwenkbare obere Lehnenteil 5 mit der Kopfstütze 8, die drehmomenterzeugende Einrichtung 6, die Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls, die als Hebelsystem ausgebildeten Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung und die Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal- Gebrauchsstellung gebildet.
Fig. 3, die ein vergrößertes Detail der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 im Bereich des Übergangs vom unteren Lehnenteil 4 zum oberen Lehnenteil 5 zeigt, veranschaulicht eine bevorzugte konkrete Ausführungsform für die Einrichtung 6, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes 2 das in Schwenkrichtung S auf das obere Lehnenteil 5 wirkende Drehmoment M erzeugt, für die als Hebelsystem ausgebildeten Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung und für die Arretiermittel 10 (Rücklaufsperre) zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung.
Die drehmomenterzeugende Einrichtung 6 in Fig. 3 ist, wie bereits erwähnt wurde, als ein vorgespanntes Federelement - und zwar als eine im oberen Lehnenteil 5 gelagerte blattförmige Drehfeder 6a ausgebildet. Durch eine solche Drehfeder 6a können vorteilhafterweise sehr hohe Stellkräfte bzw. ein sehr hohes Drehmoment M erzeugt werden, die ein Verschwenken des oberen Lehnenteils 5 im Millisekundenbereich ermöglichen. Für das Federelement hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieses eine fallende Kennlinie aufweist, die zur Erzeugung einer starken Beschleunigung eine hohe Anfangskraft, aber nur eine sehr geringe Endkraft aufweist. Dies trägt insbesondere der Tatsache Rechnung, daß aufgrund seiner Anordnung im Fahrzeug das obere Lehnenteil 5 durch den Crash eine Beschleunigung erfährt, die entgegen der Wirkung des Federelementes steht. Es ist insbesondere äußerst vorteilhaft, wenn die drehmomenterzeugende Einrichtung 6 derart ausgelegt ist, daß sie im Falle ihrer Aktivierung das obere Lehnenteil 5 in Schwenkrichtung S um einen größeren Betrag beschleunigt als es ein gemessener oder vorzugsweise ein empirisch bestimmter mittlerer Betrag der Beschleunigung a ist, den der Fahrzeugsitz 2 durch den Heckaufprall erfährt, was durch die Federkennlinie (Dicke und Material der Drehfeder 6a) eingestellt werden kann.
In Fig. 3 sind - wie an sich bekannt - zum Einstellen der Höhenposition vorgesehene Haltestangen 8a, 8b der Kopfstütze 8 erkennbar, mittels derer die Kopfstütze 8 in der Rückenlehne 2 in Höhe des Schulterbereiches eines Sitzbenutzers um eine zur Fahrzeugachse quer verlaufenden Achse X-X kippbar gelagert ist (zur Höhenlage der Achse X-X siehe H in Fig. 1). Zu diesem Zweck ist ein oberer, die Haltestangen 8a, 8b tragender Querholm 5a der Rückenlehne 2 in oberen, das untere Lehnenteil 4 überragenden jeweiligen Befestigungsabschnitten 4a an zwei mit dem unteren Lehnenteil 4 fest verbundenen Seitenholmen 4b um die Achse X-X, in der die Drehfeder 6a liegt, schwenkbar gelagert (Schwenkrichtung S). Die Drehfeder 6a selbst ist an ihren Enden seitlich in den Befestigungsabschnitten 4a eingespannt und etwa mittig über ein Halteteil 6b fest mit dem Querholm 5a verbunden. So kann sie in der - in Fig. 4 ausschließlich und in Fig. 5 als eine Position dargestellten - Normal-Gebrauchsstellung durch eine Verdrehung entgegen der bezeichneten Schwenkrichtung S vorgespannt werden.
Als Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung ist ein Hebelsystem vorgesehen, das von zwei (nicht näher bezeichneten) Seitenwänden des insbesondere taschenartig ausgebildeten Halteteils 6b getragen wird und das als eine form- bzw. kraftformschlüssige Sperre wirkt.
Wie dazu Fig. 4 und insbesondere auch Fig. 5 genauer zeigen, besteht das Hebelsystem in den dargestellten Ausführungen aus zwei zusammenwirkenden Hebeln 9a, 9b, die in dem Halteteil 6b schwenkbar gelagert sind. Ein erster, insbesondere einarmig ausgebildeter, Hebel (Klinke 9a) ist seitlich in Lagern 9c des Halteteils 6b gelagert, wobei die Lagerachse Y-Y parallel zur Drehachse X-X des oberen Lehnenteils 5 verläuft, und stützt den durch die Drehfeder 6a vorgespannten schwenkbaren Querholm 5a gegenüber einem feststehenden Gegenlager 4c ab. Das Gegenlager 4c befindet sich dabei am oberen Ende eines anderendig fest mit dem unteren Lehnenteil 4 verbundenen, in das taschenartige Halteteil 6b hineinragenden Tragteiles 4d und ist durch eine Anschlagfläche für eine etwa am freien Hebelende angeordnete Nase 9d der Klinke 9a gebildet. In einer Sperrstellung der Klinke 9a liegt die Nase 9d am Gegenlager 4c an.
Der zweite, insbesondere zweiarmig ausgebildete, Hebel (Arretierhebel 9b) dient zur Arretierung der Klinke 9a in ihrer Sperrstellung. Er ist seitlich in Lagern 9e des Halteteils 6b gelagert, wobei die Lagerachse Z-Z wiederum parallel zur Drehachse X-X des oberen Lehnenteils 5 verläuft, und greift in seiner Sperrstellung mit einer Sperr- nase 9f derart formschlüssig in die Klinke 9a ein, so daß diese sich nicht aus ihrer Sperrstellung herausbewegen kann. Die Darstellungen in Fig. 4 und 5 zeigen jeweils die Sperrstellungen von Klinke 9a und Arretierhebel 9b.
Bei Eintreten des Bedarfsfalles (Heckaufprall) wird der Arretierhebel 9b um seine Lagerachse Z-Z - gemäß den Darstellungen in Fig. 4 und 5 - im Uhrzeigersinn - verschwenkt, wobei der formschlüssige Eingriff der Sperrnase 9f in die Klinke 9a aufgehoben und die Klinke 9a für eine Schwenkbewegung um ihre Achse Y-Y (gemäß den Darstellungen in Fig. 4 und 5 - ebenfalls im Uhrzeigersinn) freigegeben wird. Das Auslösen des Arretierhebels 9b kann dabei mit nur sehr geringer, an einem Hebelende 9g angreifender Betätigungskraft erfolgen und z.B. mit Vorteil mittels eines (nicht dargestellten) Elektromagneten bewirkt werden, der seinen Schaltimpuls von einem Sensor (als Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls) erhält.
Nachdem die Klinke 9a durch den Arretierhebel 9b freigegeben ist, wird sie (entsprechend der gewählten Darstellung - im Uhrzeigersinn) - allein unter der Wirkung der Drehfeder 6a um ihre Lagerachse Y-Y aus ihrer Sperrstellung in ihre Freigabestellung geschwenkt. Dabei wird die Reibung zwischen der feststehenden Anschlagfläche des Gegenlagers 4c und der Abstützfläche an der Nase 9d der Klinke 9a überwunden. Der Querholm 4a schwenkt mit der Kopfstütze 8 in Richtung des Hinterkopfs des Fahrzeuginsassen (Abfangstellung der Kopfstütze 8). Die Positionen, die dabei das obere Lehnenteil 5 und die Kopfstütze 8 einnehmen, sind in Fig. 1 - wie bereits erwähnt - strichpunktiert gezeichnet und in Fig. 5 für die zweite bevorzugte Ausführung der Erfindung durch strichpunktierte Bezugslinien gekennzeichnet.
Die Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls könnten - alternativ zur Sensorausbildung - auch durch ein mechanisches Steuersystem gebildet sein, welches mechanische Teile aufweist, die - beschleunigt durch die Wirkung des Heckaufpralls - den Arretierhebel 9b außer Eingriff, d.h. in eine entsperrte Lage bringen. Auch dies entspricht einer unmittelbaren Wirkverbindung U von den Mitteln 7 zur Detektierung des Heckaufpralls auf die Arretiermittel 9.
Als Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung des oberen Lehnenteils 5 aus der Sicherheitsstellung in die Normal- Gebrauchsstellung bzw. der Kopfstütze 8 aus der Abfangstellung in die Komfortstellung sind gemäß Fig. 3 bis 8 verschiedene Ausführungsformen möglich.
Es wurde dabei schon eingangs erwähnt, daß diese Arretiermittel 10 (Rücklaufsperre) zur Unterbindung eines Feder- bzw. Rückpralleffektes beim Wirksamwerden der Schutzeinrichtung derart ausgeführt sind, daß sie nicht nur in der Normal-Gebrauchsstellung und in der Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5, sondern auch in dazwischenliegenden Positionen eine Arretierung ermöglichen. Dies kann - wie anhand der nachstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der Rücklaufsperre deutlich wird - beispielsweise mittels selbsthemmender, form- und/oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkender Wälzkörper- oder Keilsperren oder mittels einer Rasteinrichtung realisiert werden. Für die beschriebenen Ausführungsformen der Rücklaufsperre ist es dabei auf dem Wege einer geeigneten Auslegung der Rücklaufsperre (Größe und Anzahl von Wälzkörpem, beim Rückschwenken wirksam werdender Anstieg von Sperrflächen, Anzahl und Größe der Zähne einer Rastverzahnung usw.) vorteilhafterweise möglich, ein Rücklaufspiel des oberen Lehnenteils 5 (Rückbewegung entgegen der Schwenkrichtung S in Richtung der Normal-Gebrauchsstellung des Lehnenteils 5) auf einen maximalen Winkelbetrag von etwa 1° zu begrenzen.
Die Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 zeigt eine Ausbildung der Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5, insbesondere des Querholms 5a, als rastender Ratschenmechanismus. Dabei ist ein Trägerelement 10a für mindestens eine, in der dargestellten Ausführung für zwei Rastverzahnungen 10b, 10c, innerhalb des taschenförmigen Halteteils 6b befestigt. Die jeweilige Verzahnung 10b, 10c wirkt mit mindestens einem, in der dargestellten Ausführung mit zwei, als Gegenrastelemente fungierenden Zähnen 4e, 4f am Tragteil 4d zusammen. Durch die beiden Verzahnungen 10b, 10c und die korrespondierenden Gegenzähne 4e, 4f, die jeweils gegeneinander versetzt sind, wird eine höhere Sicherheit der Rastverbindung und eine Verkleinerung (Halbierung) des Rücklaufspiels des oberen Lehnenteils 5 erreicht.
Die Ausführung gemäß Fig. 5 zeigt eine Ausbildung der Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5, insbesondere des Querholms 5a, als Wälzkörper- Sperreinrichtung. Diese Wälzkörper-Sperreinrichtung besteht aus einem konzentrisch um die Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 angeordneten Zahnkranz 10d, der innerhalb eines zylinderförmigen Mantels 10e angeordnet ist, sowie aus zwischen den Zähnen 10f des Zahnkranzes 10d sowie zwischen Zahnkranz 10d und Mantel 10e angeordneten Wälzkörpern 10g. Die Drehfeder 6a ist fest mit dem Zahnkranz 10d verbunden. Die Zahnflanken der Zähne 10f des Zahnkranzes 10d sind derart ausgeführt, daß die Wälzkörper-Sperreinrichtung das Verschwenken (Schwenkrichtung S) in die Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5 bzw. in die Abfangstellung der Kopfstütze 8 zuläßt, da die Wälzkörper 10g zwischen Zahnkranz 10d und Mantel 10e frei rollen können, während im Falle einer gegenläufigen Bewegung ein Verklemmen der Wälzkörper 10g zwischen Zahnkranz 10d und Mantel 10e erfolgt, das diese Rückbewegung hemmt.
Ein ähnliches Prinzip liegt auch der in Fig. 6 dargestellten Ausführung der Rücklaufsperre zugrunde. Unterschiede zur vorstehend beschriebenen Ausführung bestehen hierbei jedoch darin, daß der bzw. die Wälzkörper 10g jeweils unter der Belastung einer Feder 10h stehen und daß nicht ein dem Zahnkranz 10d entsprechendes, konzentrisch um die Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 angeordnetes Innenteil 10i Aufnahmen 10k für die Wälzkörper 10g aufweist, sondern ein dem zylinderförmigen Mantels 10e entsprechendes Mantelteil 101. Die Funktionsweise dieser Einrichtung entspricht der vorstehend beschriebenen. Die Wände der Aufnahmen 10k des Mantelteils 101 sind derart ausgeführt, daß die Wälzkörper- Sperreinrichtung das Verschwenken (Schwenkrichtung S) in die Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5 bzw. in die Abfangstellung der Kopfstütze 8 zuläßt, da die Wälzkörper 10g zwischen dem Innenteil 10i und dem Mantelteil 101 gegen die Wirkung der Feder 10h frei rollen können, während im Falle einer gegenläufigen Bewegung unter der zusätzlich in diese Richtung weisenden Wirkung der Feder 10h ein Verklemmen der Wälzkörper 10g erfolgt, das diese Rückbewegung hemmt.
Die in Fig. 7 dargestellte Ausführung der Rücklaufsperre unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 6 dadurch, daß anstelle der Wälzkörper 10g Klemmkeile 10m verwendet werden.
Bei der in Fig. 8 dargestellte Ausführung der Rücklaufsperre ist wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungen ein zylinderförmiges Innenteil 10i mit glatter (oder auch zur Reibungserhöhung strukturierter oder mit einem Belag versehener) Mantelfläche vorgesehen, die Verklemmung im Falle der beschriebenen Rückbewegung erfolgt jedoch mittels mindestens eines exzentrisch gelagerten, kraftschlüssig an der Mantelfläche des Innenteils 10i angreifenden Schwenkkörpers 10n.
Wie bereits erwähnt, zeigen Fig. 9 und 10 zwei Ansichten eines oberen Teils 5 einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rückenlehne 2. Bei dieser Ausführung umfaßt das Hebelsystem der Arretiermittel 9 zur Fixierung A des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung einen fest mit dem oberen Lehnenteil 5, insbesondere über einen Halter 11 mit dem Querholm 5a des Lehnenteils 5, und mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 verbundenen Sicherungshebel 9h. Dieser ist in der gezeigten Ausführung insbesondere als ein um die Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 verschwenkbarer Winkelhebel ausgebildet und ist in einer, in den Fig. 9 und 10 gezeigten Sperrstellung durch einen Sperrbolzen 9i gesichert. Der Sperrbolzen 9i durchgreift dazu in der Sperrstellung eine Öffnung 9k in einem Winkelschenkel des Sicherungshebels 9h, während der andere Winkelschenkel mit der Drehfeder 6a verbunden ist. Aus der Öffnung 9k kann der Sperrbolzen 9i im Crashfall zur Freigabe der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 - konkret der Drehfeder 6a - herausbewegt werden.
Die Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls stehen dabei derart in Wirkverbindung U mit den Arretiermitteln 9 zur Fixierung A des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung - im dargestellten Fall mit dem Sperrbolzen 9i -, und die Arretiermittel 9 - konkret der Sperrbolzen 9i und der Sicherungshebel 9h - stehen derart in Wirkverbindung B mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 (Drehfeder 6a), daß im Falle des Aufpralls eine Freigabe der drehmomenterzeugenden Einrichtung 6 durch die Arretiermittel 9, pyrotechnisch initiiert wird, d.h. vorzugsweise mittels einer Zündpatrone, erfolgt. Die dazu dienende pyrotechnische Einrichtung 12 kann - wie dargestellt - in dem Halter 11 für den Sperrbolzen 9i angeordnet sein.
Des weiteren ist bei der in Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführung im Unterschied zu den vorhergehend dargestellten Ausführungen eine spezielle Rücklaufsperre 13 vorgesehen, über die der Sicherungshebel 9h mit der Drehfeder 6a verbunden ist. Diese Rücklaufsperre 13 dient als Montagehilfe und blockiert eine Verschwenkung des oberen Lehnenteils 5 in Richtung S aus seiner Normal-Gebrauchsstellung in seine Sicherheitsstellung, läßt eine Verschwenkung in entgegengesetzter Richtung jedoch zu. Die Rücklaufsperre 13 kann als eine selbsthemmende, form- und/oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkende Wälzkörper- oder Keilsperre oder auch als Rasteinrichtung derart ausgeführt sein, daß sie auch in zwischen der Sicherheitsstellung und der Normal-Gebrauchsstellung des oberen Lehnenteils 5 liegenden Positionen eine Arretierung ermöglicht. Im Detail kann die Rücklaufsperre 13 ebenso ausgeführt sein, wie die vorstehend beschriebenen Arretiermittel 10 zur Fixierung K des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung, nur das sie in umgekehrter Richtung wirkt. Durch die Rücklaufsperre 13 kann vorteilhafterweise eine Montageerleichterung erzielt werden, indem zunächst beispielsweise der Sperrbolzen 9i in die Öffnung 9k des Sicherungshebels 9h eingeführt wird, die dazu in bevorzugter Weise als Langloch ausgebildet sein kann, und dann mittels eines Werkzeugs die Drehfeder 6a (entgegen der Richtung S) verspannt wird, wobei die Rücklaufsperre 13 dieses Verspannen zuläßt, jedoch ein ungewolltes Zurückschnellen (Entspannen) der Drehfeder 6a verhindert. Im Crashfall ist ein solches Entspannen der Drehfeder 6a jedoch möglich, da nach Entfernen des Sperrbolzens 9i der über die Rücklaufsperre an der Drehfeder 6a festgehaltene Sicherungshebel 9h mitbewegt werden kann.
Wie bereits aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So könnte beispielsweise das Hebelsystem auch anders als dargestellt bzw. als beschrieben ausgeführt und an anderer Stelle angeordnet sein. Was die zeichnerische Darstellung anbelangt, so sind die Fig. 6 bis 8 teilweise schematisiert dargestellt. Im Hinblick auf weitere mögliche Details der erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 und ein damit realisierbares Verfahren zur Vorbeugung gegen unfallbedingte Verletzungen eines Sitzbenutzers wird im vollen Umfang auf die eingangs erwähnte deutsche Patentanmeldung 199 38 904.7 verwiesen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
Bezugszeichen
1 Fahrzeugsitz
2 Rückenlehne
3 Sitzteil
4 unteres Lehnenteil von 2
4a Befestigungsabschnitt von 2 bzw. 4b
4b Seitenholm von 2
4c Gegenlager für 9a an 4d
4d Tragteil an 4
4e erster Zahn an 4d
4f zweiter Zahn an 4d
5 oberes Lehnenteil von 2
5a oberer Querholm von 2
6 drehmomenterzeugende Einrichtung
6a Drehfeder
6b Halteteil
7 Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls
8 Kopfstütze
8a, 8b Haltestangen von 8
9 Arretiermittel
9a erster Hebel von 9, Klinke
9b zweiter Hebel von 9, Arretierhebel
9c Lager für 9a in 6b
9d Nase an 9a (zum Anschlag an 4c)
9e Lager für 9b in 6b
9f Sperrnase für 9a an 9b
9g Hebelende (Kraftangriff zur Betätigung)
9h Sicherungshebel
9i Sperrbolzen
9k Öffnung in 9h für 9i 0 Arretiermittel 0a Trägerelement für 10b/1 Oc von 10 0b erste Rastverzahnung an 10a 0c zweite Rastverzahnung an 10a 0d Zahnkranz von 10 0e Mantel von 10 0f Zahn von 10d 0g Wälzkörper von 10
10h Feder an 10g/10m
10i Innenteil von 10
10k Aufnahme für 10g/1 Om in 10d/101
101 Mantelteil von 10
10m Klemmkeil von 10
10n Schwenkkörper von 10
11 Halter für 9i und 12
12 pyrotechnische Einrichtung
A Wirkverbindung von 9 auf 5
A1 Abstand zwischen Kopf und 8 (Komfortstellung)
A2 Abstand zwischen Kopf und 8 (Abfangstellung) a Beschleunigung
B Wirkverbindung von 9 auf 6
F Fahrtrichtung
H Höhe, Abstand zwischen 3 und X-X
K Wirkverbindung von 10 auf 5
M Drehmoment, Wirkverbindung von 6 auf 5
S Schwenkrichtung von 5 bzw. 8
U Wirkverbindung von 7 auf 9
X-X Lager- und Schwenkachse von 5/6
Y-Y Lager- und Schwenkachse von 9a
Z-Z Lager- und Schwenkachse von 9b

Claims

Ansprüche
Rückenlehne (2) für einen Fahrzeugsitz (1) mit einer integrierten Schutzeinrichtung (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) gegen unfallbedingte Verletzungen eines Sitzbenutzers im Falle eines Heckaufpralls, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma, mit einem unteren, mit einem Sitzteil (3) verbundenen Lehnenteil (4) und mit einem oberen Lehnenteil (5), das um eine in der Rückenlehne (2) quer zur Fahrzeug längsachse verlaufende Achse (X-X) relativ zum unteren Lehnenteil (4) aus einer Normal-Gebrauchsstellung heraus in einer in Fahrtrichtung (F) weisenden Schwenkrichtung (S) durch ein in Schwenkrichtung (S) wirkendes Drehmoment (M) um einen Winkelbereich in eine Sicherheitsstellung verschwenkbar ist, wobei die Schutzeinrichtung (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13) mindestens folgende Teile aufweist:
eine Einrichtung (6), die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes (1) das in Schwenkrichtung (S) auf das obere Lehnenteil (5) wirkende Drehmoment (M) erzeugt,
Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung (U, B) mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) stehen, daß die Einrichtung (6) im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird, und
Arretiermittel (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung, wobei die Arretiermittel (9) aus einem Hebelsystem gebildet sind und die Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung (U) mit den Arretiermitteln (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung aufgehoben wird.
2. Rückenlehne nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in oder an dem oberen Lehnenteil (5) eine Kopfstütze (8) befestigt ist, die bei einem Heckaufprall aus einer Komfortstellung, in der ihr Abstand (A1) zum Kopf eines Sitzbenutzers etwa 40 bis 110 mm beträgt, in eine Abfangstellung bewegt wird, in der ihr Abstand (A2) zum Kopf eines Sitzbenutzers Null oder nahezu Null ist.
3. Rückenlehne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls durch einen Fahrzeug-Crash-Sensor, wie einen Beschleunigungssensor, gebildet sind.
4. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dad u rch geken nzeichnet, daß die drehmomenterzeugende Einrichtung (6) durch einen Kraft- oder Energiespeicher gebildet ist.
5. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u rch geke n nzei ch net, daß die drehmomenterzeugende Einrichtung (6) durch ein vorgespanntes Federelement oder mehrere vorgespannte Federelemente gebildet ist.
6. Rückenlehne nach Anspruch 5, d ad u rch geken nzeich net, daß das Federelement durch eine vorzugsweise in der Schwenkachse (X-X) angeordnete Drehfeder (6a) gebildet ist.
7. Rückenlehne nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung (U) mit den Arretiermitteln (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, und die Arretiermittel (9) derart in Wirkverbindung (B) mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) stehen, daß im Falle des Aufpralls das vorgespannte Federelement, insbesondere die Drehfeder (6a), durch die Arretiermittel (9) freigegeben wird.
8. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, geke n nze ich net d u rch Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung.
9. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem der Arretiermittel (9) zur Fixierung (B) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung aus mindestens zwei zusammenwirkenden Hebeln (9a, 9b) gebildet ist.
10. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem der Arretiermittel (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal- Gebrauchsstellung einen fest mit dem oberen Lehnenteil (5), insbesondere über einen Halter (11) mit einem Querholm (5a) des Lehnenteils (5), und mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) verbundenen Sicherungshebel (9h), insbesondere einen um die Schwenkachse (X-X) des oberen Lehnenteils (5) verschwenkbaren Winkelhebel, umfaßt, der in einer Sperrstellung durch einen Sperrbolzen (9i) gesichert ist.
11. Rückenlehne nach Anspruch 10, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , daß der Sperrbolzen (9i) in der Sperrstellung eine insbesondere langlochartige Öffnung (9k) des Sicherungshebels (9h) durchgreift, aus der er zur Freigabe der drehmomenterzeu-genden Einrichtung (6) herausbewegt wird.
12. Rückenlehne nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungshebel (9h) mit der Drehfeder (6a) über eine Rücklaufsperre (13) verbunden ist, die eine Verschwenkung des oberen Lehnenteils (5) in Richtung (S) aus seiner Normal- Gebrauchsstellung in seine Sicherheitsstellung blockiert, in entgegengesetzter Richtung jedoch zuläßt.
13. Rückenlehne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre (13) als eine selbsthemmende, form- und/oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkende Wälzkörper- oder Keilsperre oder als Rasteinrichtung derart ausgeführt ist, daß sie auch in zwischen der Sicherheitsstellung und der Normal-Gebrauchsstellung des oberen Lehnenteils (5) liegenden Positionen eine Arretierung ermöglicht.
14. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , daß das Hebelsystem aus einer schwenkbar in dem oberen Lehnenteil (5), insbesondere in einem Querholm (5a) des Lehnenteils (5), gelagerten Klinke (9a), die sich in einer Sperrstellung an einem relativ zu dem oberen Lehnenteil (5) feststehenden Gegenlager (4c) abstützt und aus einem schwenkbar gelagerten Arretierhebel (9b), gebildet ist, der in einer Sperrstellung in die Klinke (9a) eingreift und in einer Freigabestellung die Klinke (9a) freigibt.
15. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem in Seitenwänden eines im oberen Lehnenteil (5) angeordneten, taschenartigen Halteteils (6b) gelagert ist.
16. Rückenlehne nach Anspruch 14 oder 15, dadurch geken nzeich net, daß das Gegenlager (4c) an einem oberen Ende eines anderendig fest mit dem unteren Lehnenteil (4) verbundenen, vorzugsweise in das taschenartige Halteteil (6b) hineinragenden Tragteiles (4d) angeordnet und durch eine Anschlagfläche für eine etwa an einem freien Hebelende angeordnete Nase (9d) der Klinke (9a) gebildet ist.
17. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Arretierhebels (9b) aus seiner Sperrstellung in seine Freigabestellung mittels eines Elektromagneten bewirkt wird, der seinen Schaltimpuls von einem Sensor als Mittel (7) zur Detektierung des Heckaufpralls erhält.
18. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung jeweils als eine selbsthemmende, form- und/oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkende Wälzkörperoder Keilsperre oder als Rasteinrichtung ausgeführt sind, wobei die Arretiermittel (10) vorzugsweise auch in zwischen der Sicherheitsstellung und der Normal-Gebrauchsstellung des oberen Lehnenteils (5) liegenden Positionen eine Arretierung gegen eine Rückbewegung ermöglichen.
19. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung als rastender Ratschenmechanismus mit mindestens einer, vorzugsweise zwei, insbesondere innerhalb des taschenförmigen Halteteils (6b) befestigten Rastverzahnungen (10b, 10c) und mit mindestens einem, vorzugsweise zwei, als Gegenrastelemente fungierenden, insbesondere am Tragteil (4d) angeordneten Zähnen (4e, 4f) ausgebildet ist.
20. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung als Wälzkörper-Sperreinrichtung ausgebildet sind, die einen konzentrisch um die Schwenkachse (X-X) des oberen Lehnenteils (5) angeordneten Zahnkranz (10d), der innerhalb eines zylinderförmigen Mantels (10e) angeordnet ist, sowie zwischen den Zähnen (10f) des Zahnkranzes (10d) und zwischen Zahnkranz (10d) und Mantel (10e) angeordnete Wälzkörper (10g) umfaßt.
21. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung als Rücklaufsperre ausgebildet sind, die einen konzentrisch um die Schwenkachse (X-X) des oberen Lehnenteils (5) angeordnetes zylindrisches Innenteil (10i), das innerhalb eines Mantelteils (101) angeordnet ist, sowie in Aufnahmen (10k) des Mantelteils (101) angeordnete Wälzkörper (10g) oder Klemmkeile (10m) umfaßt.
22. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung als Rücklaufsperre ausgebildet sind, die ein zylindrisches Innenteil (10i) mit glatter oder zur Reibungserhöhung strukturierter oder mit einem Belag versehener Mantelfläche und einen exzentrisch gelagerten, kraftschlüssig an der Mantelfläche des Innenteils (10i) angreifenden Schwenkkörper (10n) umfaßt.
23. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiermittel (10) zur Fixierung (K) des oberen Lehnenteils (5) gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung derart ausgebildet sind, daß die Arretiermittel (10) ein Rücklaufspiel, d.h. eine Rückbewegung entgegen der Schwenkrichtung (S) in Richtung der Normal-Gebrauchsstellung des oberen Lehnenteils (5), auf einen maximalen Winkelbetrag von etwa 1° begrenzen.
24. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadu rch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung (U) mit den Arretiermitteln (9) zur Fixierung (A) des oberen Lehnenteils (5) in der Normal-Gebrauchsstellung stehen und die Arretiermittel (9) derart in Wirkverbindung (B) mit der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) stehen, daß im Falle des Aufpralls eine Freigabe der drehmomenterzeugenden Einrichtung (6) durch die Arretiermittel (9), insbesondere durch den/einen Sicherungshebel (9h), mittels einer pyrotechnischen Einrichtung (12), vorzugsweise mittels einer Zündpatrone, erfolgt.
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