WO2020025529A1 - Sitzschienenmodul für einen fahrzeugsitz zur fahrzeugsitzverzögerung im crashfall - Google Patents

Sitzschienenmodul für einen fahrzeugsitz zur fahrzeugsitzverzögerung im crashfall Download PDF

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WO2020025529A1
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seat
vehicle seat
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longitudinal adjustment
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Sergej Kostin
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Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
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Definitions

  • Seat rail module for a vehicle seat for decelerating the vehicle seat in the event of a crash
  • the present invention relates generally to a seat rail module for a vehicle seat, in particular for a motor vehicle seat, and in particular relates to a seat rail module with provisions for vehicle seat deceleration in the event of a crash, in particular for vehicle seat deceleration in areas outside the effective range of conventional front passenger protection systems, in particular front airbags.
  • front occupant protection systems such as belt systems, belt tensioners and front airbags
  • front airbags are primarily used for this purpose, which are intended to restrain occupants in a relatively late phase of a crash and provide additional protection, in particular for the head and neck area.
  • Further protective measures are so-called seat-based restraints, which are combined with a
  • Seat rail module are coupled and checked in the event of a crash and under
  • Deformation units which are fastened or can be fastened to the front and / or rear ends of a vehicle seat and which interact with deformation elements which are tubular and tapered at their ends, in order to specifically reduce impact energy in the event of a crash.
  • a sensor system and an electronic control unit are assigned to the vehicle seat deceleration unit.
  • the sensor system includes sensors, for example
  • Inertial sensors which collect information in a very early crash phase, which provide information on the severity of the crash. Sensor signals from predictive sensors, such as radar sensors or ultrasonic sensors, can also be evaluated in addition become.
  • the stiffness of the vehicle seat deceleration unit is then set on the basis of the determined degree of the determined crash severity. For this purpose there are rings which enclose the conically tapered ends of the tubular deformation elements and which are adjusted axially. The actuation of the vehicle seat deceleration unit thus requires suitable electronics and control, which requires additional precautions in the event of a failure of the electronics or control or the vehicle electronics.
  • DE 196 13 506 A1 discloses a pair of seat rails for longitudinally adjustable vehicle seats, with at least one energy absorption element in the path in which the force acting on the seat is introduced into the vehicle structure, which allows a longitudinal movement of the seat under plastic deformation when a predetermined value of the force is exceeded ,
  • the energy absorption element is provided on a slide connected to the lower rail to be connected to the vehicle structure, with which the upper rail to be connected to the seat can be locked in different longitudinal settings and which, after the connection with the lower rail has been released, can be displaced relative to the lower rail with energy absorption is.
  • the seat fastening means comprise a first element that can be immovably attached to the seat and a second element that can be immovably attached to the floor of the vehicle, the first Element is connected to the second element such that the first element can be displaced in a substantially horizontal plane with respect to the second element.
  • the seat fastening means further comprise a force limiting means which, in a first state, prevents relative displacement of the first element and the second element, and in a second state, which corresponds to a collision, the force limiting device is arranged such that when a predetermined force is applied In the horizontal plane, a vehicle component causes the first element above the seat occupant to be displaced rearward relative to the second element, thereby reducing the risk of injury to the seat occupant caused by the vehicle component.
  • US 6435 591 B1 discloses a device for preventing whiplash, which has means for a controlled displacement of the entire seat against the Allowing the direction of travel with a rapid change in speed, the seat being provided with control devices which are arranged in such a way that they give the seat and its occupant a substantially simultaneous and essentially linear movement against the direction of travel and / or a substantially arcuate movement, the Seat is arranged so that it remains in a rear position after changing the speed.
  • the aforementioned arrangements are designed to act within an effective range of front occupant protection systems.
  • the aforementioned novel seat and occupant positions by the driver and front passenger can generally only be adjusted if the rear row of vehicle seats is not occupied or has even returned to a "stowed position", which means that the driver or front passenger seats are adjusted very far back and over enables the effective range of front occupant protection systems. This in turn results in an additional space for movement and movement in the event of a front or rear crash, which results in a deterioration in the effectiveness of occupant restraint systems, which is not desirable.
  • German patent application 10 2017 117 534.2 "Seat rail module for a vehicle seat for decelerating the vehicle seat in the event of a crash" by the applicant, filed on August 2017, discloses a generic seat rail module in which the fastening elements are mechanically unlocked in the event of a longitudinal adjustment of the vehicle seat opposite to a main direction of travel beyond a predetermined limit line.
  • the fastening elements are resiliently prestressed against the longitudinal adjustment rails, the fastening elements in a normal state being in engagement with correspondingly configured counter elements on an underside of the longitudinal adjustment rails and, when the vehicle seat is adjusted longitudinally opposite to the main direction of travel beyond the predetermined limit line, disengaging from the counter elements the invention
  • the object of the present invention is to provide simple, reliable and effective measures for occupant safety, in particular for novel seating positions of the driver or front passenger, which will arise in the future, for example in “autonomous driving”.
  • an improved seat rail module for a vehicle seat is to be provided which can be manufactured inexpensively and installed in a vehicle and which enables reliable and effective measures for occupant safety over a very wide adjustment range of the vehicle seat.
  • a seat rail module for a vehicle seat according to claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent subclaims.
  • a seat rail module is provided for a vehicle seat, in particular for a motor vehicle seat, with two catch adjustment rails arranged parallel to one another for guiding and catch adjustment of the vehicle seat, each of which has a lower rail, which can be fixed in place on the floor of a vehicle body, and a longitudinally displaceable upper rail , with a drive element with a drive coupled to it for catch adjustment of the vehicle seat, with at least one deformation element which is coupled to an associated catch adjustment rail, and with at least one fastening element for fastening the drive element to the associated bottom rail or top rail, in particular by locking, the Vehicle seat can be fastened to the top rails and the deformation element is designed to be deformed when the vehicle seat is displaced in a main direction of travel in order to reduce energy in the event of a crash and to decelerate the vehicle seat.
  • the seat rail module comprises an actuator for locking and unlocking the at least one fastening element, the drive element being secured by the fastening element directly to the associated lower rail or upper rail in a locked position of the fastening element and the fastening element mechanically when the vehicle seat is adjusted beyond a predetermined limit setting is unlocked so that the drive element is coupled to the associated lower rail or upper rail via the deformation element.
  • Vehicle seat and the floor assembly are interrupted to separate the drive member used for longitudinal adjustment, for example a spindle of a spindle drive for longitudinal adjustment, from the lower rail or upper rail and a displacement of the upper rail relative to the lower rail over a certain distance, which is due to the properties of the deformation element and its Connection with the seat rail module is specified to enable.
  • the drive element is activated by
  • Fastening elements for example locking bolts, secured. This results in a direct flow of power to the bottom rail.
  • activated mode for example when taking a reclining or relaxing position and / or a longitudinal adjustment of the vehicle seat far back (adjustment of the vehicle seat beyond a predetermined limit setting, within the occupant protection safety systems, such as front airbags or seat belts, are sufficiently effective
  • the fastening elements are unlocked by activating or actuating the actuator, for example by lifting or pulling a locking bolt.
  • the drive element is connected to the associated element via a deformation element
  • Bottom rail or top rail coupled so that the power flow is indirectly, namely via the deformation element, introduced into the bottom rail or top rail.
  • the drive element is coupled to an assigned top rail or bottom rail and is fastened to the assigned bottom rail or top rail by means of brackets.
  • the mounting bracket in particular a rear mounting bracket, viewed in the intended direction of travel, can serve as an engagement point for the positive engagement of the locking bolt.
  • the bracket is preferably designed as a right-angled bracket or as a rectangular block of sufficient mechanical stability.
  • a first bracket of the brackets in particular a rear bracket viewed in the intended direction of travel, has a recess at a first end of the associated lower rail, the fastening element engaging in the recess in the locked position.
  • a second mounting bracket of the mounting bracket is rigidly attached to the assigned mounting rail at a second end of the assigned lower rail, in particular a front mounting bracket, viewed in the intended direction of travel.
  • This enables an advantageously high rigidity to be achieved, which can be set in an advantageously simple manner by properties and the geometry of the holding angle.
  • a securing element for fastening the deformation element to the associated lower rail is also provided, the securing element being movable in the longitudinal direction over the aforementioned predetermined distance in the event of a crash relative to the associated lower rail or upper rail is to compensate for a change in length of the deformation element (compression or extension of the deformation element).
  • the securing element is designed to be sufficiently stable to essentially rigidly couple the upper rail and the drive element to the lower rail or upper rail when the upper rail is displaced relative to the lower rail beyond the aforementioned predetermined distance, for example by contacting an edge of the holding bracket or a recess formed therein.
  • an elongated hole is formed in a bottom of the associated lower rail or upper rail, the securing element reaching through the elongated hole.
  • the elongated hole serves for a precise guidance of the securing element during the deformation of the deformation element and the displacement of the upper rail relative to the lower rail.
  • the securing element automatically contacts an edge of the elongated hole.
  • the securing element is expediently designed as a cylindrical securing bolt of sufficiently high stability, which is screwed into the mounting bracket of the drive element or is firmly connected to it and with which the deformation element is connected directly to the mounting bracket.
  • the predetermined limit setting corresponds to a predetermined longitudinal position of the upper rails relative to the associated lower rails, the fastening element being mechanically unlocked beyond the predetermined longitudinal position in the event of a longitudinal adjustment of the vehicle seat opposite to the main direction of travel.
  • front occupant protection systems such as airbags or belt systems
  • a longitudinal adjustment of the vehicle seat beyond this predetermined longitudinal position indicates the taking of a relax position of the vehicle seat, as can be assumed, for example, in autonomous driving. In this relax position of the vehicle seat, front occupant protection systems, such as airbags or belt systems, can no longer be sufficiently effective.
  • depressors are accommodated in the longitudinal adjustment rails, which are coupled to the vehicle seat, the depressors actuating the actuator for unlocking the fastening element in a longitudinal adjustment of the vehicle seat opposite to the main direction of travel beyond the predetermined longitudinal position.
  • the depressors are carried along when the vehicle seat is adjusted lengthways.
  • the depressors can be fastened or formed, for example, on the underside of the upper rails and protrude into the interior, which is formed by the upper rail and the lower rail of a respective longitudinal adjustment rail.
  • An advantageously compact geometry can thereby be made possible in a simple manner.
  • the depressors are designed as sections of electrically actuable longitudinal adjustment devices which are accommodated in the longitudinal adjustment rails.
  • the front and / or rear edges of the depressors are chamfered, as a result of which the actuator slides smoothly into an activated state for unlocking the fastening element when the predetermined limit setting is reached and further adjustment beyond this predetermined limit setting can be achieved.
  • the predetermined longitudinal position of the upper rails relative to the associated lower rails is predetermined by an area in a vehicle in which the vehicle seat is arranged outside an effective area of a front airbag.
  • the predetermined limit setting corresponds to a predetermined setting of parameters of the vehicle seat, in particular a predetermined inclination angle of a seat back of the vehicle seat, wherein the Fastening element can be mechanically unlocked when the vehicle seat is adjusted beyond the predetermined setting of the parameters of the vehicle seat.
  • the actuator is designed as a lever which is pivotably mounted on the first mounting bracket, the fastening element being designed as a locking bolt with a circumferential plate-like projection and the lever having a lever arm with a recess which the circumferential plate-like projection of the associated Reaches behind the locking bolt to unlock it by lifting the lever.
  • the lever is received in a receptacle which is formed in the first bracket, as a result of which the geometry of an arrangement for locking and unlocking the fastening element can be made even more compact and advantageously mechanically stable, in particular stiff.
  • This compact geometry is particularly suitable for arrangement within the comparatively small interior, which is formed between the upper rail and the lower rail of a longitudinal adjustment rail.
  • the actuator comprises an electric motor, a linear actuator or a pyrotechnically ignitable solid propellant which is coupled to the at least one fastening element. An electromechanical adjustment of the fastening element for unlocking and / or locking can thereby be realized.
  • this also enables monitoring of safety-relevant setting parameters of the vehicle seat with the aid of electronic or optoelectronic sensors.
  • An electromechanical adjustment of the fastening element can advantageously result in short response times for unlocking and / or locking the fastening element when suddenly very high values are detected
  • Acceleration forces especially in a front or rear crash, can be realized.
  • unlocking and / or locking of the fastening element when a pre-crash signal is output can also be implemented by a central electronic control unit.
  • an electronic control unit is also provided, the electronic control unit being designed to activate the actuator when the vehicle seat is adjusted beyond the predetermined limit setting, in order to automatically unlock the at least one fastening element.
  • At least one sensor is also provided to monitor settings of the vehicle seat, the sensor being connected to the electronic control unit and the electronic control unit being designed to evaluate output signals from the sensor and to output an activation signal for activating the actuator.
  • the respective deformation element is designed as a reversibly elastically deformable element.
  • the respective deformation element is designed as an irreversibly plastically deformable element.
  • the irreversibly plastically deformable element is designed as a push or pull rod which is coupled on the one hand to the floor of the vehicle body or the floor of the lower rail and on the other hand to the drive element, in particular with a bracket for holding the drive element within the interior of the Longitudinal adjustment rail, which is formed between the upper rail and the lower rail.
  • the mechanical properties of the deformation element advantageously determine the rigidity of the mechanical coupling of the vehicle seat to the floor of the vehicle body. In the case of normal loads, for example in normal ferry operation or when the vehicle seat is adjusted lengthways, the fastening elements reliably secure the vehicle seat.
  • the fastening elements are only unlocked when the vehicle seat is adjusted beyond a predetermined limit setting (longitudinal position, angle of inclination of the seat back, etc.). Only when an acceleration threshold value is exceeded in the event of a crash or the like is the deformation element finally deformed in the unlocked state of the fastening element, whereby in the event of a crash, impact energy can be reduced to a very considerable extent, even if the vehicle seat is initially arranged in an area in which front occupant protection systems, in particular front airbags, are not yet sufficiently effective at this point in time of a crash.
  • a predetermined limit setting longitudinal position, angle of inclination of the seat back, etc.
  • Figure 1 is a schematic side view of a seat rail module according to the present invention and its arrangement in a passenger compartment of a motor vehicle.
  • FIG. 2a shows a perspective view of a first embodiment of a seat rail module according to the present invention
  • FIG. 2b shows details of the seat rail module according to FIG. 2a in a greatly enlarged illustration
  • FIG. 3 shows the state of the seat rail module according to FIG. 2a in a locked state of the fastening elements
  • 5a and 5b further embodiments with an actuator for automatic
  • FIG. 1 shows a schematic side view of the general structure of a seat rail module 100 according to the present invention and its arrangement in a passenger compartment of a motor vehicle.
  • the floor 2 of the vehicle is only shown schematically here and is suitably shaped in accordance with the specifications of the vehicle manufacturer.
  • the direction of the main direction of travel is indicated by an arrow with reference number 7.
  • the seat rail module 100 has two catch adjustment rails 10 which run parallel to one another and are fastened to the vehicle floor 2, the catch adjustment rails 10 each having a lower rail 20 (hereinafter also referred to as a lower rail) which is connected to the vehicle floor 2, and have a longitudinally displaceable upper rail 15, hereinafter also referred to as a top rail, to which the vehicle seat 1 is fastened by means of connecting levers 11.
  • the catch adjustment rails 10 are assigned an adjustment drive 91 for catch adjustment of the vehicle seat 1, as explained in more detail below.
  • FIG. 1 is based on the fact that in the left part of FIG. 1, that is to say at the front end of the seat rail module viewed in the direction of travel 7, 100 front occupant protection systems, in particular front airbags, are sufficiently effective, but when adjusted of the vehicle seat 1 to the rear beyond the boundary line 8 (hereinafter also referred to as the predetermined catch position of the vehicle seat), that is to say, finally, in the right-hand part of FIG. 1, the front occupant protection systems, in particular front airbags, are no longer sufficiently effective.
  • This rear area can be caused, for example, by new interior concepts of motor vehicles in connection with "autonomous driving", in which the vehicle seat can be shifted significantly to the rear, or can also be assumed by taking up relaxation positions Sitting positions, especially by a passenger, may be required. In these positions, the vehicle seat 1 is not necessarily upright, so that it will then also be “behind” those driver's seat positions in which front occupant protection systems, in particular front airbags, are effective.
  • the seat back 7 is pivoted relatively far back into a relax position while driving, until a limit line 9 for the seat back inclination (hereinafter also referred to as a predetermined limit angle) is exceeded and a seated position is assumed, in the front occupant protection systems, in particular front airbags but also seat belt systems or the like, are no longer sufficiently effective.
  • a pivoting back can also be desired, for example, by a passenger in a front position of the vehicle seat 1. If the vehicle seat is pivoted back too far, there is a risk that the vehicle occupant 6 will slip under a lap belt of a seat belt system in a situation with suddenly occurring very high acceleration forces, in particular in the event of a front or rear crash.
  • the seat rail module 100 furthermore has an actuator 93 which, after activation or actuation, controls the flow of force between the force introduced into the vehicle seat and the Bottom assembly interrupts to separate the drive member used for the catch adjustment, for example the spindle of a spindle drive for catch adjustment of the vehicle seat 1, from the lower rail 20 in order to enable displacement of the upper rail 15 relative to the lower rail 20. In inactive mode, this will be
  • the fastening elements are activated or activated by the actuator 93 unlocked, for example by lifting or pulling a locking bolt.
  • the drive element is coupled to the associated lower rail 20 via a deformation element, so that the power flow is guided into the lower rail 20 via the deformation element.
  • a displacement of the upper rail 15 relative to the lower rail 20 with simultaneous deformation of the deformation element can be brought about in this state, whereby targeted energy according to the invention reduced and crash forces on the vehicle occupants 6 can be reduced.
  • the distance over which such a displacement of the upper rail 15 relative to the lower rail 20 with simultaneous deformation of the deformation element is possible is determined by the properties of the deformation element, its installation geometry and further properties of the seat rail module 100, as explained in more detail below.
  • the actuator 93 can be activated or actuated purely mechanically and automatically according to the invention when the vehicle seat 1 is adjusted beyond a predetermined limit setting 8, 9.
  • the exceeding of the predetermined limit setting 8, 9 of the vehicle seat can be sensed purely mechanically.
  • a driver can actuate a mechanism that ultimately leads to activation or actuation of the actuator 93.
  • a central control unit 90 can also be assigned to the seat rail module 100 in order to activate or actuate the actuator 93, as shown in FIG. 1.
  • the vehicle seat 1 can be assigned a sensor 92, which detects, for example, an angle of inclination of the seat back 3 and / or a longitudinal position of the vehicle seat 1 along the longitudinal adjustment rails 10 and outputs a corresponding output signal to the central control unit 90.
  • the central control unit 90 can then output an activation signal to the actuator 93 for activating or actuating the actuator 93.
  • 2a shows the further structure of a seat rail module according to the present invention in a perspective exploded view.
  • the lower rail 20 is firmly connected to the floor of a vehicle body.
  • bottom 21 of the lower rail 20 there are a plurality of recesses or openings 22, 23 spaced apart from one another provided, engage positively in the locking bolts for fixing a longitudinal position of the top rail 15 and the vehicle seat. Furthermore, an elongated hole 24 is formed in the bottom 21 of the lower rail 20, which is penetrated by a crash bolt 35, which secures a deformation element 70 designed as a pressure rod on the lower rail 20.
  • a drive element with an associated force transmission member for longitudinal adjustment of the upper rail 15 relative to the lower rail 20 is also received and mounted.
  • a conventional spindle drive with a spindle 50 is provided as the drive element, as disclosed, for example, in DE 198 61 278 B4 by the applicant, the content of which is hereby expressly incorporated by reference.
  • other adjustment devices can also be used as the drive element, for example worm drives with a fixed rack, or hydraulic or pneumatic adjustment drives.
  • the spindle 50 is fastened to the bottom 21 of the lower rail 20 by means of a front spindle holding bracket 51 and a rear spindle holding bracket 52.
  • a front spindle holding bracket 51 and a rear spindle holding bracket 52 To secure the spindle holding bracket 51, 52 and the spindle 50 on the lower rail 20, in a locked state, locking bolts 30 pass through holes on the spindle holding bracket 51, 52 in order to engage in the recesses 22, 23 in the base 21 of the lower rail 20.
  • the front spindle bracket 51 can also be screwed firmly to the bottom 21 of the lower rail 20.
  • the spindle 50 interacts in a known manner with a gear 80 which is received in a U-shaped holder 81 which is fixedly connected to the upper rail 15.
  • an electric adjustment drive is arranged between the two longitudinal adjustment rails of a seat rail module 100 arranged in parallel to one another in order to drive drive shafts, the drive force of which is translated via the gear 80 into a rotary movement of a spindle nut or a worm gear toothing, for a longitudinal adjustment of the top rail 15 with the vehicle seat (not shown) relative to the lower rail 20.
  • the rear spindle mounting bracket 52 viewed in the direction of travel 7, is secured to the lower rail 20 by means of a locking bolt 30 which acts as a fastening element and which, in a locked position, engages in one of the recesses 23 in the base 21 of the lower rail 20.
  • An actuating lever 40 which can raise the locking bolt 30 for unlocking, is assigned to the locking bolt 30 as an actuator.
  • the spindle 50 (drive member) is still connected at the front end, viewed in the direction of travel 7, to the base 21 of the lower rail 20 via the spindle bracket 51, while the rear spindle bracket 52, viewed in the direction of travel 7, is indirectly connected connected to the bottom 21 of the lower rail 20, namely via the deformation element 70 which is fastened to the rear spindle holding bracket 52 by means of the crash bolt 35.
  • the other end of the deformation element 70 is fastened to the bottom 21 of the lower rail 20 or in a longitudinal recess in the bottom of the vehicle body with the aid of a further fastening element (not shown).
  • the deformation element 70 In the event of a situation with suddenly occurring very high acceleration forces, in particular in the event of a front or rear crash, in the unlocked state the deformation element 70 is finally deformed reversibly elastically or irreversibly plastically, which leads to a compression (or stretching) of the deformation element 70 and thereby one Movement of the spindle 50 (drive member) and the upper rail 15 connected to this enables relative to the lower rail 20.
  • the crash bolt 35 remains laterally guided in the slot 24 in the bottom 21 of the lower rail 20. The distance of this movement of the spindle 50 (drive element) and the upper rail 15 connected to it relative to the lower rail 20 is limited by the length of the elongated hole 24.
  • the actuating lever 40 acting as an actuator is in a receptacle or a cavity 58 of the rear Spindle mounting bracket 52 is pivotally mounted, the axis of rotation 43 passing through a bearing 44 on the actuating lever 40 and being mounted in bores 59 in the spindle mounting bracket 52.
  • the first lever end 41 interacts with a control cam or driver 16 which, according to FIG. 2a, is mounted on the underside of the upper rail 15 and is carried along with the latter when the upper rail 15 is adjusted longitudinally, in order to finally move the first Depress lever end 41.
  • FIGS. 3 and 4a show details of the seat rail module according to FIG. 2a in a locked state of the crash bolt 35.
  • a front end of the rear spindle holding bracket 52 as viewed in the direction of travel 7, is chamfered and continues in, viewed in the direction of travel 7, the rear end of the control cam or depressor 16 correspondingly beveled.
  • a bent section of the first lever end 41 of the actuating lever 40 extends essentially parallel to the slope at the front end of the control cam or depressor 16.
  • the flow of force between the applied force in the vehicle seat and the floor assembly is interrupted and the drive element used for longitudinal adjustment, namely in the embodiment described the spindle 50 of a spindle drive for longitudinal adjustment, is no longer rigid and directly with the lower rail 20 connected, but at the rear end, viewed in the direction of travel 7, only indirectly coupled to the lower rail 20 via the deformation element 70.
  • a deformation of the deformation element 70 enables a certain displacement of the upper rail 15 relative to the lower rail 20.
  • the flow of force is conducted into the lower rail 20 via the deformation element 70.
  • these setting parameters can be scanned mechanically in order to mechanically actuate the actuator for unlocking the locking bolt.
  • these setting parameters can also be monitored with the aid of sensors 82 (see FIG. 1), so that a central control unit 90 issues an activation signal when a predetermined limit setting is exceeded in order to electrically activate or actuate an actuator 93 for unlocking the locking bolt.
  • an electric motor 93 is coupled to the axis of rotation 43 and the actuating lever 40 for unlocking the locking bolt 30 in order to pivot it about the axis of rotation 43 when activated.
  • an actuator 93 is directly coupled to the locking bolt 30 in order to unlock the locking bolt 30, in order to do so
  • the actuator 93 can be designed as a linear actuator or can comprise a pyrotechnically ignitable solid propellant charge, which is known, for example, from airbags.
  • the seat rail module and the vehicle seat are thus coupled relatively rigidly to the floor of a vehicle body.
  • an indirect coupling of the seat rail module and the vehicle seat to the floor of a vehicle body is realized by unlocking locking bolts, with an intermediate deformation element specifically for the reduction of energy at one Situation with suddenly occurring very high acceleration forces, especially in the event of a front or rear crash.
  • the number, material (shear strength) and diameter of the crash bolts 35 can be further adapted and varied, so that in the case of a standardized seat rail module, even different triggering thresholds can be “set” depending on the vehicle.
  • the crash bolts 35 can be designed in particular as shear elements or comprise shear elements, as disclosed by way of example in DE 102014217506 A1 by the applicant, the content of which is hereby expressly incorporated by reference.

Abstract

Offenbart wird ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, mit zwei parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen 10 zur Führung und Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, die jeweils eine ortsfest am Boden 2 einer Fahrzeugkarosserie befestigbare Unterschiene 20 und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene 15 aufweisen, mit einem Antriebsorgan 50 mit einem damit gekoppelten Antrieb 91 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, mit zumindest 10 einem Deformationselement 24, das mit einer zugeordneten Längsverstellschiene 10 gekoppelt ist, und mit zumindest einem Befestigungselement 30 zur Befestigung des Antriebsorgans 50 an der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 15, wobei der Fahrzeugsitz 1 an den Oberschienen 15 befestigbar ist, und das Deformationselement 24 ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung 1 verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern. Erfindungsgemäß ist ein Aktuator 40, 93 zum Verriegeln und Entriegeln des mindestens einen Befestigungselements vorgesehen, wobei in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements 30 (Fig. 4a) das Antriebsorgan 50 durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 15 gesichert ist und das Befestigungselement 30 bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus mechanisch entriegelt wird (Fig. 4b), sodass das Antriebsorgan 0 über das Deformationselement 24 mit der zugeordneten Unterschiene 20 oder Oberschiene 5 gekoppelt ist. Durch Entriegeln des mindestens einen Befestigungselements kann der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen werden und einen Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz zum Abbau von Aufprallenergie ermöglicht werden. Die Distanz kann dabei durch die mechanischen Eigenschaften des Deformationselements und dessen Einbaugeometrie in einfacher Weise vorgegeben werden.

Description

Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall
Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, und betrifft insbesondere ein Sitzschienenmodul mit Vorkehrungen zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall, insbesondere zur Fahrzeugsitzverzögerung in Bereichen außerhalb des Wirkungsbereichs von herkömmlichen Front-Insassenschutzsystemen, insbesondere Front- Airbags.
Stand der Technik
Bei der Auslegung von Fahrzeugen muss Maßnahmen zur Insassensicherheit in ausreichendem Maße Rechnung getragen werden. Bei Fahrzeugsitzen im Frontbereich von Fahrzeugen dienen hierzu in erster Finie Front-Insassenschutzsysteme, wie beispielsweise Gurtsysteme, Gurtstraffer und Front-Airbags, die Insassen in einer relativ späten Phase eines Crashs zurückhalten sollen und für zusätzlichen Schutz insbesondere für den Kopf- und Nackenbereich sorgen. Weitere Schutzmaßnahmen stellen sog. sitzbasierte Rückhaltemittel dar, die mit einem
Sitzschienenmodul gekoppelt sind und im Falle eines Crashs kontrolliert und unter
Absorption von Energie einem Crashimpuls nachgeben.
Hierzu sind aus dem Stand der Technik div. Fahrzeugsitzverzögerungseinheiten bekannt. DE 102012218722 Al offenbart eine solche Fahrzeugsitzverzögerungseinheit mit
Deformationseinheiten, die an vorderen und/oder hinteren Enden eines Fahrzeugsitzes befestigt oder befestigbar sind und die mit rohrförmig und an ihren Enden konisch verjüngend ausgebildeten Deformationselementen Zusammenwirken, um im Crashfall gezielt Aufprallenergie abzubauen. Der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit sind eine Sensorik und ein elektronisches Steuergerät zugeordnet. Die Sensorik umfasst Sensoren, beispielsweise
Inertialsensoren, die in einer sehr frühen Crashphase Informationen sammeln, die Hinweise auf die Crashschwere geben. Auch Sensorsignale von vorausschauenden Sensoren, wie beispielsweise Radarsensoren oder Ultraschallsensoren, können ergänzend ausgewertet werden. Die Steifigkeit der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit wird dann auf der Basis des ermittelten Grades der ermittelten Crashschwere eingestellt. Hierzu dienen Ringe, die die konisch verjüngten Enden der rohrförmig ausgebildeten Deformationselemente umschließen und die axial verstellt werden. Die Aktuierung der Fahrzeugsitzverzögerungseinheit erfordert somit eine geeignete Elektronik und Steuerung, was zusätzliche Vorkehrungen für den Fall eines Ausfalls der Elektronik bzw. Steuerung oder der Fahrzeugelektrik erfordert.
DE 196 13 506 Al offenbart ein Sitzschienenpaar für längsverstellbare Fahrzeugsitze, mit wenigstens einem Energieabsorptionselement in dem Pfad, in dem die auf den Sitz wirkende Kraft in die Fahrzeugstruktur eingeleitet wird, das unter plastischer Deformation beim Überschreiten eines vorgegebenen Werts der Kraft eine Längsbewegung des Sitzes zulässt. Das Energieabsorptionselement ist an einem mit der mit der Fahrzeugstruktur zu verbindenden Unterschiene verbundenen Schlitten vorgesehen, mit dem die mit dem Sitz zu verbindende Oberschiene in unterschiedlichen Längseinstellungen verriegelt werden kann und der nach einem Lösen der Verbindung mit der Unterschiene unter Energieabsorption relativ zur Unterschiene auf dieser verschiebbar ist.
Eine weitere Anordnung der vorgenannten Art ist in WO 2006 068567 Al offenbart, wobei die Sitzbefestigungsmittel ein erstes Element umfassen, das an dem Sitz unbeweglich befestigt werden kann, und ein zweites Element, das an dem Boden des Fahrzeugs unbeweglich befestigt werden kann, wobei das erste Element mit dem zweiten Element derart verbunden ist, dass das erste Element in Bezug auf das zweite Element in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene nach hinten verschoben werden kann. Dabei umfassen die die Sitzbefestigungsmittel ferner ein Kraftbegrenzungsmittel, das, in einem ersten Zustand eine relative Verschiebung des ersten Elements und des zweiten Elements verhindert, und in einem zweiten Zustand, der einer Kollision entspricht, die Kraftbegrenzungseinrichtung so angeordnet ist, dass bei Aufbringung einer vorbestimmten Kraft in der horizontalen Ebene durch eine Fahrzeugkomponente nach hinten auf das erste Element über den Sitzinsassen eine Verschiebung des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element bewirkt wird, wodurch das Verletzungsrisiko für den Sitzinsassen durch die Fahrzeugkomponente verringert wird.
US 6435 591 Bl offenbart eine Vorrichtung zur Vermeidung eines Schleudertraumas, die Mittel aufweist, die eine kontrollierte Verschiebung des gesamten Sitzes gegen die Fahrtrichtung bei schneller Geschwindigkeitsänderung ermöglichen, wobei der Sitz mit Steuereinrichtungen versehen ist, die so angeordnet sind, dass sie dem Sitz und seinem Insassen eine im Wesentlichen gleichzeitige und im Wesentlichen lineare Bewegung gegen die Fahrtrichtung und/oder eine im Wesentlichen bogenförmige Bewegung verleihen, wobei der Sitz so angeordnet ist, dass er nach der Geschwindigkeitsänderung in einer hinteren Position bleibt.
Eine weitere Anordnung der vorgenannten Art ist in US 6227597 Bl offenbart.
Die vorgenannten Anordnungen sind ausgelegt, um innerhalb eines Wirkbereiches von Front- Insassenschutzsystemen zu wirken.
Im Zusammenhang mit neuen Innenraumkonzepten von Kraftfahrzeugen und insbesondere dem„autonomen Fahren“ ergeben sich jedoch zukünftig neuartige Sitzpositionen des Fahrers oder Beifahrers, die gegenüber den bisherigen„konventionellen Sitz-Positionen“ teilweise außerhalb des Wirkbereiches von Front-Insassenschutzsystemen liegen können, insbesondere außerhalb des Wirkbereiches von Front-Airbags. Weiterhin können in Fahrzeugen, beispielsweise von Beifahrern während des Fahrens, auch Relaxpositionen als Sitzpositionen eingenommen werden, die nicht aufrecht sind und damit ebenfalls deutlich „hinter“ denjenigen Fahrersitzpositionen liegen, in denen Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, wirkungsvoll sind.
Die vorgenannten neuartigen Sitz- und Insassenpositionen durch Fahrer und Beifahrer sind in der Regel nur dann einstellbar, wenn die hintere Fahrzeugsitzreihe nicht belegt ist oder sogar in eine „Verstaustellung“ zurückgefahren ist, was eine Verstellung der Fahrer- oder Beifahrersitze sehr weit nach hinten und über den Wirkbereich von Front- Insassenschutzsystemen hinaus ermöglicht. Damit ergibt sich wiederum ein zusätzlicher Abstands- und Bewegungsraum im Falle eines Front- oder Heckcrashs, wodurch eine Verschlechterung der Wirksamkeit von Insassenrückhaltesystemen resultiert, was nicht erwünscht ist.
Die Deutsche Patentanmeldung 10 2017 117 534.2 „Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz zur Fahrzeugsitzverzögerung im Crashfall“ der Anmelderin, angemeldet am 2. August 2017, offenbart ein gattungsgemäßes Sitzschienenmodul, bei dem die Befestigungselemente bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zu einer Hauptfahrtrichtung über eine vorbestimmte Grenzlinie hinaus mechanisch entriegelt werden. Hierzu sind die Befestigungselemente elastisch gegen die Längsverstellschienen vorgespannt, wobei die Befestigungselemente in einem Normalzustand mit korrespondierend ausgebildeten Gegenelementen auf einer Unterseite der Längsverstellschienen in einem Eingriff stehen und bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Grenzlinie hinaus außer Eingriff mit den Gegenelementen gelangen Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vor diesem Hintergrund einfache, zuverlässige und wirkungsvolle Maßnahmen zur Insassensicherheit insbesondere für sich zukünftig ergebende neuartige Sitzpositionen von Fahrer oder Beifahrer, beispielsweise beim „autonomen Fahren“, bereitzustellen. Insbesondere soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz bereitgestellt werden, dass kostengünstig hergestellt und in ein Fahrzeug verbaut werden kann und das zuverlässige und wirkungsvolle Maßnahmen zur Insassensicherheit über einen sehr weiten Verstellungsbereich des Fahrzeugsitzes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche . Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz bereitgestellt, insbesondere für Kraftfahrzeugsitz, mit zwei parallel zueinander angeordneten Fängsverstellschienen zur Führung und Fängsverstellung des Fahrzeugsitzes, die jeweils eine Unterschiene, die ortsfest am Boden einer Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann, und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene aufweisen, mit einem Antriebsorgan mit einem damit gekoppelten Antrieb zur Fängsverstellung des Fahrzeugsitzes, mit zumindest einem Deformationselement, das mit einer zugeordneten Fängsverstellschiene gekoppelt ist, und mit zumindest einem Befestigungselement zur Befestigung des Antriebsorgans an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene, insbesondere durch Verriegelung, wobei der Fahrzeugsitz an den Oberschienen befestigbar ist und wobei das Deformationselement ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern.
Erfindungsgemäß umfasst das Sitzschienenmodul einen Aktuator zum Verriegeln und Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements, wobei in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements das Antriebsorgan durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene gesichert ist und das Befestigungselement bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus mechanisch entriegelt wird, sodass das Antriebsorgan über das Deformationselement mit der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene gekoppelt ist.
Nach Aktivierung bzw. Betätigung des Aktuators kann erfindungsgemäß durch Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im
Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen werden, um das zur Längsverstellung verwendete Antriebsorgan, beispielsweise eine Spindel eines Spindelantriebs zur Längsverstellung, von der Unterschiene oder Oberschiene zu trennen und ein Verschieben der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz, die durch Eigenschaften des Deformationselements und dessen Verbindung mit dem Sitzschienenmodul vorgegeben wird, zu ermöglichen. Im nicht aktiven Modus wird das Antriebsorgan mittels
Befestigungselementen, beispielsweise Verriegelungsbolzen, gesichert. Dadurch wird ein direkter Kraftfluss zur Unterschiene erreicht. Im aktivierten Modus, beispielsweise beim Einnehmen einer Liege- bzw. Relax-Position und/oder einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes weit nach hinten (Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus, innerhalb von der Insassenschutz-Sicherheitssysteme, wie beispielsweise Front-Airbags oder Sicherheitsgurte, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind), werden die Befestigungselemente durch Aktivieren oder Betätigen des Aktuators entriegelt, beispielsweise durch Anheben bzw. Ziehen eines Verriegelungsbolzens. In diesem Zustand ist das Antriebsorgan über ein Deformationselement mit der zugeordneten
Unterschiene oder Oberschiene gekoppelt, sodass der Kraftfluss indirekt, nämlich über das Deformationselement, in die Unterschiene oder Oberschiene eingeleitet wird. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über eine gewisse Distanz bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen verringert werden können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Antriebsorgan mit einer zugeordneten Oberschiene oder Unterschiene gekoppelt und mittels Haltewinkeln an der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene befestigt. Die Haltewinkel, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, hinterer Haltewinkel kann dabei als Eingriffsstelle zum formschlüssigen Eingriff des Verriegelungsbolzens dienen. Hierzu ist der Haltewinkel bevorzugt als rechtwinklig abgewinkelter Haltewinkel oder als rechteckförmiger Klotz von ausreichender mechanischer Stabilität ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein erster Haltewinkel der Haltewinkel, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, hinterer Haltewinkel an einem ersten Ende der zugeordneten Unterschiene eine Ausnehmung auf, wobei das Befestigungselement in der verriegelten Stellung in die Ausnehmung eingreift. Dadurch kann im verriegelten Zustand des Befestigungselements eine vorteilhaft hohe Steifigkeit realisiert werden, die durch Eigenschaften und die Geometrie des Haltewinkels in vorteilhaft einfacher Weise eingestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein zweiter Haltewinkel der Haltewinkel an einem zweiten Ende der zugeordneten Unterschiene, insbesondere ein, in der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung betrachtet, vorderer Haltewinkel, starr an der zugeordneten Unterschiene befestigt. Dadurch kann eine vorteilhaft hohe Steifigkeit realisiert werden, die durch Eigenschaften und die Geometrie des Haltewinkels in vorteilhaft einfacher Weise eingestellt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin ein Sicherungselement zur Befestigung des Deformationselements an der zugeordneten Unterschiene vorgesehen, wobei das Sicherungselement bei einem Crash relativ zu der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene in deren Längsrichtung über die vorgenannte vorbestimmte Distanz bewegbar ist, um eine Längenänderung des Deformationselements (Stauchen oder Streckung des Deformationselements) zu kompensieren. Das Sicherungselement ist dabei ausreichend stabil ausgelegt, um bei einer Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über die vorgenannte vorbestimmte Distanz hinaus die Oberschiene und das Antriebsorgan dann im Wesentlichen starr mit der Unterschiene oder Oberschiene zu koppeln, beispielsweise durch Anlage an einem Rand des Haltewinkels oder einer darin ausgebildeten Ausnehmung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in einem Boden der zugeordneten Unterschiene oder Oberschiene ein Langloch ausgebildet, wobei das Sicherungselement das Langloch durchgreift. Das Langloch dient dabei einer präzisen Führung des Sicherungselements während der Deformation des Deformationselements und der Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene. Dabei kommt es bei einer Verschiebung der Oberschiene relativ zu der Unterschiene über die vorgenannte vorbestimmte Distanz hinaus automatisch zu einer unmittelbaren Anlage des Sicherungselements an einem Rand des Langlochs. Zweckmäßig ist das Sicherungselement hierzu als zylindrischer Sicherungsbolzen von ausreichend hoher Stabilität ausgebildet, der in den Haltewinkel des Antriebsorgans eingeschraubt oder mit diesem fest verbunden ist und mit dem das Deformationselement unmittelbar mit dem Haltewinkel verbunden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Längsstellung der Oberschienen relativ zu den zugeordneten Unterschienen, wobei das Befestigungselement bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung hinaus mechanisch entriegelt wird. Bis zum Erreichen dieser Längsstellung der Oberschienen können beispielsweise Front-Insassenschutzsysteme, wie Airbags oder Gurtsysteme, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sein. Eine Längsverstellung des Fahrzeugsitzes über diese vorbestimmte Längsstellung hinaus deutet das Einnehmen einer Relax -Position des Fahrzeugsitzes an, wie diese beispielsweise bei einem autonomen Fahren eingenommen werden kann. In dieser Relax-Position des Fahrzeugsitzes können Front- Insassenschutzsysteme, wie Airbags oder Gurtsysteme, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind in den Längsverstellschienen Niederdrücker aufgenommen, die mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt sind, wobei die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung hinaus den Aktuator zum Entriegeln des Befestigungselements betätigen. Dadurch kann eine vorteilhaft einfache mechanische Betätigung des Aktuators gewährleitet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes mitgenommen. Hierzu können die Niederdrücker beispielsweise auf der Unterseite der Oberschienen befestigt oder ausgebildet sein und in den Innenraum, der von der Oberschiene und der Unterschiene einer jeweiligen Längsverstellschiene aus gebildet wird, hineinragen. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte Geometrie in einfacher Weise ermöglicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Niederdrücker als Abschnitte von elektrisch betätigbaren Längsverstelleinrichtungen ausgebildet, die in den Längsverstellschienen aufgenommen sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind, in Längsrichtung der Längsverstellschienen betrachtet, vordere und/oder hintere Ränder der Niederdrücker abgeschrägt ausgebildet, wodurch ein sanftes Hineingleiten des Aktuators in einen aktivierten Zustand zum Entriegeln des Befestigungselements bei Erreichen der vorbestimmten Grenzeinstellung und weiteres Verstellen über diese vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus erreicht werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die vorbestimmte Längsstellung der Oberschienen relativ zu den zugeordneten Unterschienen, in Längsrichtung der Längsverstellschienen betrachtet, durch einen Bereich in einem Fahrzeug vorbestimmt, in dem der Fahrzeugsitz außerhalb eines Wirkbereichs eines Front-Airbags angeordnet ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Einstellung von Parametern des Fahrzeugsitzes, insbesondere einem vorbestimmten Neigungswinkel einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes, wobei das Befestigungselement bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über die vorbestimmte Einstellung der Parameter des Fahrzeugsitzes hinaus mechanisch entriegelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Aktuator als Hebel ausgebildet, der an dem ersten Haltewinkel schwenkbar gelagert ist, wobei das Befestigungselement als Verriegelungsbolzen mit einem umlaufenden tellerartigen Vorsprung ausgebildet ist und wobei der Hebel einen Hebelarm mit einer Ausnehmung aufweist, die den umlaufenden tellerartigen Vorsprung des zugeordneten Verriegelungsbolzens hintergreift, um diesen bei Verstellung des Hebels durch Anheben zu entriegeln. Dadurch kann eine rein mechanische und automatisch ausgelöste Entriegelung des Befestigungselements mit einem einfachen mechanischen Aufbau realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Hebel in einer Aufnahme aufgenommen ist, die in dem ersten Haltewinkel ausgebildet, wodurch die Geometrie einer Anordnung zum Verriegeln und Entriegeln des Befestigungselements noch kompakter und vorteilhaft mechanisch stabil, insbesondere steif, gestaltet werden kann. Diese kompakte Geometrie eignet sich besonders zur Anordnung innerhalb des vergleichsweise kleinen Innenraums, der zwischen der Oberschiene und der Unterschiene einer Längsverstellschiene ausgebildet wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Aktuator einen Elektromotor, einen Linearaktor oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz, der mit dem mindestens einen Befestigungselement gekoppelt ist. Dadurch lässt sich eine elektromechanische Verstellung des Befestigungselements zum Entriegeln und/oder Verriegeln realisieren. Dies ermöglicht insbesondere auch eine Überwachung von sicherheitsrelevanten Einstellparametem des Fahrzeugsitzes mit Hilfe von elektronischen oder optoelektronischen Sensoren. Gerade durch eine elektromechanische Verstellung des Befestigungselements können vorteilhaft kurze Antwortzeiten zum Entriegeln und/oder Verriegeln des Befestigungselements beim Feststellen von plötzlich auftretenden sehr hohen
Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, realisiert werden. Insbesondere lässt sich auch ein Entriegeln und/oder Verriegeln des Befestigungselements bei Ausgabe eines Pre-Crashsignals durch eine zentrale elektronische Steuereinheit realisieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, wobei die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um den Aktuator bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über die vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus zu aktivieren, um das mindestens eine Befestigungselement automatisch zu entriegeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist weiterhin zumindest ein Sensor vorgesehen, um Einstellungen des Fahrzeugsitzes zu überwachen, wobei der Sensor mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist und die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um Ausgangssignale des Sensors auszuwerten und ein Aktivierungssignal zum Aktivieren des Aktuators auszugeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das jeweilige Deformationselement als reversibel elastisch verformbares Element ausgebildet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das jeweilige Deformationselement als irreversibel plastisch verformbares Element ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das irreversibel plastisch verformbare Element als Druck- oder Zugstab ausgebildet, der einerseits mit dem Boden der Fahrzeugkarosserie bzw. dem Boden der Unterschiene und andererseits mit dem Antriebsorgan gekoppelt ist, insbesondere mit einem Haltewinkel zum Halten des Antriebsorgans innerhalb des Innenraums der Längsverstellschiene, der zwischen der Oberschiene und der Unterschiene ausgebildet ist. Die mechanischen Eigenschaften des Deformationselements legt erfindungsgemäß in vorteilhaft einfacher Weise die Steifigkeit der mechanischen Kopplung des Fahrzeugsitzes mit dem Boden der Fahrzeugkarosserie fest. Im Falle normaler Belastungen, etwa im normalen Fährbetrieb oder bei einer Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, sichern dabei die Befestigungselemente den Fahrzeugsitz zuverlässig. Nur bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung (Längsstellung, Neigungswinkel der Sitzlehne etc.) hinaus werden die Befestigungselemente entriegelt. Nur bei Überschreiten eines Beschleunigungs-Schwellenwerts im Falle eines Crashs oder dergleichen wird das Deformationselement schließlich im entriegelten Zustand der Befestigungselement verformt, wodurch im Crashfall Aufprallenergie in ganz erheblichen Maße abgebaut werden kann, selbst wenn der Fahrzeugsitz zu diesem Zeitpunkt eines Crashs zunächst in einem Bereich angeordnet ist, in dem Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, noch nicht ausreichend wirkungsvoll sind.
Figurenübersicht
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht ein Sitzschienenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Anordnung in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 2a eine erste Ausführungsform eines Sitzschienenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Explosionsansicht;
Fig. 2b Einzelheiten des Sitzschienenmoduls gemäß der Fig. 2a in einer stark vergrößerten Darstellung;
Fig. 3 den Zustand des Sitzschienenmoduls gemäß der Fig. 2a in einem verriegelten Zustand der Befestigungselemente;
Fig. 4a und 4b in einer vergleichenden Gegenüberstellung den Zustand des
Sitzschienenmoduls in einem verriegelten Zustand der Befestigungselemente gemäß der Fig. 3 und in einem Zustand nach einer mechanischen Entriegelung der Befestigungselemente durch Verschiebung des Fahrzeugsitzes nach hinten in eine Richtung entgegen einer Hauptfahrtrichtung über eine vorbestimmte Fängsstellung des Fahrzeugsitzes hinaus und mit beginnender plastischer Verformung eines Deformationselements, beispielsweise in einem Crashfall, insbesondere nach einem Frontcrash; und
Fig. 5a und 5b weitere Ausführungsformen mit einem Aktuator zum automatischen
Entriegeln der Befestigungselemente. In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den allgemeinen Aufbau eines Sitzschienenmoduls 100 gemäß der vorliegenden Erfindung und seine Anordnung in einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs. Der Boden 2 des Fahrzeugs ist hier nur schematisch dargestellt und dieser ist entsprechend den Vorgaben des Fahrzeugherstellers geeignet geformt. In der Fig. 1 und den weiteren Figuren ist die Richtung der Hauptfahrtrichtung durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet. Gemäß der Fig. 1 weist das Sitzschienenmodul 100 zwei zueinander parallel verlaufende Fängsverstellschienen 10 auf, die an dem Fahrzeugboden 2 befestigt sind, wobei die Fängsverstellschienen 10 jeweils eine untere Schiene 20 (nachfolgend auch als Unterschiene bezeichnet), die mit dem Fahrzeugboden 2 verbunden ist, und eine dazu längsverschieblich gelagerte obere Schiene 15 nachfolgend auch als Oberschiene bezeichnet aufweisen, an der der Fahrzeugsitz 1 mittels Verbindungshebeln 11 befestigt ist. Den Fängsverstellschienen 10 ist ein Verstellantrieb 91 zur Fängsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 zugeordnet, wie nachfolgend näher ausgeführt.
Der Fig. 1 ist dabei zugrunde gelegt, dass in dem linken Bildteil der Fig. 1, also an dem in Fahrtrichtung 7 betrachtet vorderen Ende des Sitzschienenmoduls 100 Front- Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind, dass jedoch bei Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 nach hinten über die Grenzlinie 8 (nachfolgend auch als vorbestimmte Fängsstellung des Fahrzeugsitzes bezeichnet) hinaus, also im rechten Bildteil der Fig. 1 schließlich die Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind. Zum Verstellen des Fahrzeugsitzes 1 in den hinteren Bereich kann es dabei erforderlich sein, den hinteren Fahrzeugsitz 1 herunterzuklappen oder in eine Verstaustellung zurückzufahren, wie durch den gestrichelten Bereich mit dem Bezugszeichen V angedeutet, um so den Verstellweg des vorderen Fahrzeugsitzes 1 nach hinten zu verlängern. Dieser hintere Bereich kann beispielsweise durch neue Innenraumkonzepte von Kraftfahrzeugen im Zusammenhang mit dem„autonomen Fahren“ bedingt sein, in denen der Fahrzeugsitz deutlich nach hinten verschoben sein kann, oder kann auch durch das Einnehmen von Relaxpositionen als Sitzpositionen, insbesondere von einem Beifahrer, bedingt sein. In diesen Positionen ist der Fahrzeugsitz 1 nicht unbedingt aufrecht, sodass dieser dann ebenfalls deutlich „hinter“ denjenigen Fahrersitzpositionen liegen wird, in denen Front-Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags, wirkungsvoll sind.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Sitzlehne 7 während der Fahrt relativ weit in eine Relax-Position zurück geschwenkt wird, bis schließlich eine Grenzlinie 9 für die Sitzlehnen-Neigung (nachfolgend auch als vorbestimmter Grenzwinkel bezeichnet) überschritten wird und eine Sitzstellung eingenommen ist, in der Front- Insassenschutzsysteme, insbesondere Front-Airbags aber auch Sicherheitsgurtsysteme oder dergleichen, nicht mehr in ausreichendem Maße wirkungsvoll sind. Ein solches Zurückschwenken kann beispielsweise auch von einem Beifahrer in einer vorderen Position des Fahrzeugsitzes 1 gewünscht sein. Ist der Fahrzeugsitz allzu weit nach hinten zurückgeschwenkt, besteht das Risiko, dass der Fahrzeuginsasse 6 bei einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front oder Heckcrash, unter einen Beckengurt eines Sicherheitsgurtsystems durchrutscht.
Um in solchen Situationen, die mit solchen plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften in einem Zusammenhang stehen, für einen ausreichenden Insassenschutz zu sorgen, weist das Sitzschienenmodul 100 weiterhin einen Aktuator 93 auf, der nach Aktivierung bzw. Betätigung den Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbricht, um das zur Fängsverstellung verwendete Antriebsorgan, beispielsweise die Spindel eines Spindelantriebs zur Fängsverstellung des Fahrzeugsitzes 1, von der Unterschiene 20 zu trennen, um ein Verschieben der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 zu ermöglichen. Im nicht aktiven Modus wird das
Antriebsorgan mittels Befestigungselementen, beispielsweise Verriegelungsbolzen, gesichert. Dadurch wird ein direkter Kraftfluss zur Unterschiene 20 erreicht. Im aktivierten Modus, beispielsweise beim Einnehmen einer Fiege- bzw. Relax-Position und/oder einer Fängsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 weit nach hinten (Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus), werden die Befestigungselemente durch Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 entriegelt, beispielsweise durch Anheben bzw. Ziehen eines Verriegelungsbolzens. In diesem Zustand ist das Antriebsorgan über ein Deformationselement mit der zugeordneten Unterschiene 20 gekoppelt, sodass der Kraftfluss über das Deformationselement in die Unterschiene 20 geleitet wird. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen 6 verringert werden können. Die Strecke, über die eine solche Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements möglich ist, ist dabei durch die Eigenschaften des Deformationselements, seine Einbaugeometrie und weitere Eigenschaften des Sitzschienenmoduls 100 festgelegt, wie nachfolgend näher ausgeführt.
Der Aktuator 93 kann dabei erfindungsgemäß bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus rein mechanisch und automatisch aktiviert oder betätigt werden. Dabei kann das Überschreiten der vorbestimmten Grenzeinstellung 8, 9 des Fahrzeugsitzes rein mechanisch abgetastet werden. Beispielsweise kann ein Mitnehmer bei Erreichen und Überschreiten einer Grenzeinstellung 8, 9 einen Mechanismus betätigen, der schließlich zu einem Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 führt. Grundsätzlich kann zum Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 auch eine zentrale Steuereinheit 90 dem Sitzschienenmodul 100 zugeordnet sein, wie in der Fig 1 gezeigt. Weiter kann dem Fahrzeugsitz 1 ein Sensor 92 zugeordnet sein, der beispielsweise einen Neigungswinkel der Sitzlehne 3 und/oder eine Längsstellung des Fahrzeugsitzes 1 entlang den Längsverstellschienen 10 erfasst und ein entsprechendes Ausgangssignal an die zentrale Steuereinheit 90 ausgibt. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Schwellenwerts, was eine einer Verstellung des Fahrzeugsitzes 1 über eine vorbestimmte Grenzeinstellung 8, 9 hinaus anzeigt, kann die zentrale Steuereinheit 90 dann an den Aktuator 93 ein Aktivierungssignal zum Aktivieren oder Betätigen des Aktuators 93 ausgeben. Fig. 2a zeigt den weiteren Aufbau eines Sitzschienenmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Explosionsansicht. Die Unterschiene 20 ist fest mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Im Boden 21 der Unterschiene 20 sind eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Ausnehmungen oder Durchbrüche 22, 23 vorgesehen, in die Verriegelungsbolzen zum Festlegen einer Längsstellung der Oberschiene 15 und des Fahrzeugsitzes formschlüssig eingreifen. Weiterhin ist im Boden 21 der Unterschiene 20 ein Langloch 24 ausgebildet, das von einem Crashbolzen 35 durchgriffen wird, welcher ein als Druckstab ausgebildetes Deformationselement 70 an der Unterschiene 20 sichert.
In dem zwischen der Unterschiene 20 und der daran in der Längsrichtung verschieblich gelagerten Oberschiene 15 ausgebildeten Innenraum einer Längsverstellschiene ist weiterhin ein Antriebsorgan mit einem zugeordneten Kraftübertragungsglied zur Längsverstellung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 aufgenommen und montiert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Antriebsorgan ein üblicher Spindelantrieb mit einer Spindel 50 vorgesehen, wie beispielsweise in der DE 198 61 278 B4 der Anmelderin offenbart, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich mit aufgenommen sei. Grundsätzlich können als Antriebsorgan selbstverständlich auch andere Verstelleinrichtungen verwendet werden, beispielsweise Schneckenantriebe mit einer feststehenden Zahnstange, oder auch hydraulische oder pneumatische Verstellantriebe.
Gemäß der Fig. 2a ist die Spindel 50 mittels eines vorderen Spindelhaltewinkels 51 und eines hinteren Spindelhaltewinkels 52 am Boden 21 der Unterschiene 20 befestigt. Zur Sicherung der Spindelhaltewinkel 51, 52 und der Spindel 50 an der Unterschiene 20 durchgreifen in einem Verriegelungszustand Verriegelungsbolzen 30 Durchgangslöcher an den Spinde lhaltewinkeln 51, 52, um in die Ausnehmungen 22, 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 einzugreifen. Der vordere Spindelhaltewinkel 51 kann auch fest mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verschraubt sein.
Die Spindel 50 wirkt in bekannter Weise mit einem Getriebe 80 zusammen, das in einer U- förmigen Halterung 81 aufgenommen ist, die fest mit der Oberschiene 15 verbunden ist. In einer üblichen Anordnung ist ein elektrischer Verstellantrieb zwischen den beiden parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen eines Sitzschienenmoduls 100 angeordnet, um Antriebswellen anzutreiben, deren Antriebskraft über das Getriebe 80 in eine Drehbewegung einer Spindelmutter oder einer Schneckenradverzahnung übersetzt wird, um eine Längsverstellung der Oberschiene 15 mit dem Fahrzeugsitz (nicht gezeigt) relativ zu der Unterschiene 20 zu bewirken. Gemäß der Fig. 2a ist der, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, hintere Spindelhaltewinkel 52 mittels eines als Befestigungselement wirkenden Verriegelungsbolzens 30 an der Unterschiene 20 gesichert, der in einer verriegelten Stellung in eine der Ausnehmungen 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 eingreift. Dem Verriegelungsbolzen 30 ist als Aktuator ein Betätigungshebel 40 zugeordnet, der den Verriegelungsbolzen 30 zum Entriegeln anheben kann.
Im entriegelten Zustand des Verriegelungsbolzens 30 ist die Spindel 50 (Antriebsorgan) weiterhin an dem, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, vorderen Ende über den Spindelhaltewinkel 51 fest mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verbunden, während der, in Fahrtrichtung 7 betrachtet, hintere Spindelhaltewinkel 52 indirekt mit dem Boden 21 der Unterschiene 20 verbunden, nämlich über das Deformationselement 70, das mittels des Crashbolzens 35 an dem hinteren Spindelhaltewinkel 52 befestigt ist. Das andere Ende des Deformationselements 70 ist mit Hilfe eines weiteren Befestigungselements (nicht gezeigt) am Boden 21 der Unterschiene 20 oder in einer Längsausnehmung im Boden der Fahrzeugkarosserie befestigt.
Im Falle einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, wird im entriegelten Zustand schließlich das Deformationselement 70 reversibel elastisch oder irreversibel plastisch verformt, was zu einer Stauchung (oder auch Streckung) des Deformationselements 70 führt und dadurch eine Bewegung der Spindel 50 (Antriebsorgan) und der mit dieser verbundenen Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 ermöglicht. Dabei bleibt der Crashbolzen 35 in dem Langloch 24 im Boden 21 der Unterschiene 20 seitlich geführt. Die Distanz dieser Bewegung der Spindel 50 (Antriebsorgan) und der mit dieser verbundenen Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 ist dabei durch die Länge des Langlochs 24 begrenzt. Gelangt schließlich der Crashbolzen 35 in Anlage mit dem, in Fahrtrichtung betrachtet, hinteren Ende des Langlochs 24, sind die Spindel 50 (Antriebsorgan) und die mit dieser verbundene Oberschiene 15 wieder starr mit der Unterschiene 20 verbunden. Durch die Verformung des Deformationselements 70 kann jedoch Energie abgebaut werden, was so zu einer Verbesserung des Insassenschutzes sorgt.
Wie in der Fig. 2b in einer stark vergrößerten Ansicht dargestellt, ist der als Aktuator wirkende Betätigungshebel 40 in einer Aufnahme bzw. einem Hohlraum 58 des hinteren Spindelhaltewinkels 52 schwenkbar gelagert, wobei die Drehsachse 43 eine Lagerung 44 an dem Betätigungshebel 40 durchgreift und in Bohrungen 59 in dem Spindelhaltewinkel 52 gelagert ist. Zur mechanischen Betätigung des Betätigungshebels 40 wirkt das erste Hebelende 41 mit einem Steuemocken bzw. Mitnehmer 16 zusammen, der gemäß der Fig. 2a auf der Unterseite der Oberschiene 15 montiert ist und bei einer Längsverstellung der Oberschiene 15 mit dieser mitgenommen wird, um schließlich das erste Hebelende 41 niederzudrücken. Dies führt zum Anheben des zweiten Hebelendes 42, in dem eine Ausnehmung 45 ausgebildet ist, das aus einer Aussparung 60 und in einen Freiraum 55 am hinteren Ende des hinteren Spindelhaltewinkels 52 hinein vorsteht. Das zweite Hebelende 42 hintergreift mit der Ausnehmung 45 einen tellerartigen, umlaufenden Vorsprung 31 des Verriegelungsbolzens 30. Beim Schwenken des Betätigungshebels 40 um die Drehachse 43 wird schließlich der Verriegelungsbolzen 30 in ausreichendem Maße angehoben und dessen Eingriff in die Ausnehmungen 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 gelöst (vgl. Fig. 2a). Der Verriegelungsbolzen 30 und der Betätigungshebel 40 sind dabei mittels einer Druckfeder 46 (vgl. Fig. 2a oder 3) in eine verriegelte Stellung elastisch vorgespannt.
Die Fig. 3 bzw. 4a zeigen Einzelheiten des Sitzschienenmoduls gemäß der Fig. 2a in einem verriegelten Zustand des Crashbolzens 35. Wie in der Fig. 3 gezeigt ist ein, in der Fahrtrichtung 7 betrachtet, vorderes Ende des hinteren Spindelhaltewinkels 52 abgeschrägt ausgebildet und weiterhin in, in der Fahrtrichtung 7 betrachtet, hinteres Ende des Steuemockens bzw. Niederdrückers 16 korrespondierend dazu abgeschrägt ausgebildet. Weiterhin erstreckt sich ein abgeknickter Abschnitt des ersten Hebelendes 41 des Betätigungshebels 40 im Wesentlichen parallel zur Schräge am vorderen Ende des Steuemockens bzw. Niederdrückers 16.
Beim Verstellen der Oberschiene 15 entgegen der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung 7 nach hinten gelangt schließlich das hintere Ende des Steuemockens 16 in Anlage mit dem abgeknickten vorderen Ende des ersten Hebelendes 41 des Betätigungshebels. Diese Stellung definiert eine vorbestimmte Fängsstellung des Fahrzeugsitzes, bis zu der der Verriegelungsbolzen 30 in die Ausnehmung 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 eingreift und die Spindel 50 (Antriebsorgan) und die mit dieser verbundene Oberschiene 15 starr mit der Unterschiene 20 koppelt. Beim weiterein Verstellen der Oberschiene 15 über diese vorbestimmte Längsstellung hinaus weiter entgegen der bestimmungsgemäßen Fahrtrichtung 7 wird das erste Hebelende 41 durch Anlage an dem Steuemocken bzw. Niederdrücker 16 schließlich niedergedrückt, wie in der Fig. 4b gezeigt, was ein korrespondierendes Schwenken des zweiten Hebelendes 42 um die Drehachse 43 und ein Anheben des Verriegelungsbolzens 30 bewirkt. Schließlich wird der Eingriff des Verriegelungsbolzens 30 in die Ausnehmung 23 im Boden 21 der Unterschiene 20 gelöst.
In dem entriegelten Zustand gemäß der Fig. 4b ist der Kraftfluss zwischen eingeleiteter Kraft im Fahrzeugsitz und der Bodengruppe unterbrochen und das zur Längsverstellung verwendete Antriebsorgan, nämlich bei der beschriebenen Ausführungsform die Spindel 50 eines Spindelantriebs zur Längsverstellung, nicht mehr starr und direkt mit der Unterschiene 20 verbunden, sondern am, in Lahrtrichtung 7 betrachtet, hinteren Ende nur noch über das Deformationselement 70 indirekt mit der Unterschiene 20 gekoppelt. Eine Verformung des Deformationselements 70 ermöglicht eine gewisse Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20. In diesem Zustand wird der Kraftfluss über das Deformationselement 70 in die Unterschiene 20 geleitet. Durch irreversible plastische oder reversible elastische Verformung des Deformationselements 70 bei plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, kann in diesem Zustand eine Verschiebung der Oberschiene 15 relativ zu der Unterschiene 20 bei gleichzeitiger Verformung des Deformationselements 70 bewirkt werden, wodurch erfindungsgemäß gezielt Energie abgebaut und Crashkräfte auf den Fahrzeuginsassen 6 verringert werden können. Die vorstehend beschriebene Überwachung der Längsstellung der Oberschiene bzw. des Fahrzeugsitzes dient dabei nur als ein Beispiel für sicherheitsrelevante Einstellungsparameter des Fahrzeugsitzes während der Fahrt. Weitere sicherheitsrelevante Einstellungsparameter des Fahrzeugsitzes können sein: ein Neigungswinkel der Sitzlehne 3 des Fahrzeugsitzes 1 (vgl. Fig. 1), ein Neigungswinkel einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 1; ein Höhenniveau einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes 1 (beispielsweise kann ein allzu weites Absenken der
Sitzfläche, beispielsweise in einer Relax-Position des Fahrzeugsitzes, das Risiko des Durchrutschens des Fahrzeuginsassen durch einen Beckengurt nach sich ziehen (sog. „Submarining“)). Diese Einstellungsparameter können im Sinne der vorliegenden Erfindung mechanisch abgetastet werden, um den Aktuator zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens mechanisch zu betätigen. Grundsätzlich können diese Einstellungsparameter jedoch auch mit Hilfe von Sensoren 82 (vgl. Fig. 1) überwacht werden, sodass eine zentrale Steuereinheit 90 bei Überschreiten einer vorbestimmten Grenzeinstellung ein Aktivierungssignal ausgibt, um einen Aktuator 93 zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens elektrisch zu aktivieren bzw. betätigen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5a ist zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens 30 ein Elektromotor 93 mit der Drehachse 43 und dem Betätigungshebel 40 gekoppelt, um diesen bei Aktivierung um die Drehachse 43 zu schwenken.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5b ist zum Entriegeln des Verriegelungsbolzens 30 ein Aktuator 93 unmittelbar mit dem Verriegelungsbolzen 30 gekoppelt, um diesen bei
Aktivierung des Aktuators 93 durch die zentrale Steuereinheit 90 anzuheben und zu entriegeln, wie vorstehend beschrieben. Der Aktuator 93 kann zu diesem Zweck als Linearaktuator ausgebildet sein, oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz umfassen, was beispielsweise von Airbags bekannt ist.
Wie man den Figuren 3 bis 5b entnehmen kann, kann nach beim Anheben des Verriegelungsbolzens 30 ein oberes Ende des Verriegelungsbolzens 30 in eine Bohrung 56 des Spindelhaltewinkels 52 hineingleiten, was eine exakt vertikale Verstellung des Verriegelungsbolzens 30 ermöglicht, und somit ein erneutes Verriegeln bei Deaktivieren des Aktuators 93 bzw. beim Zurückschwenken des Betätigungshebels 40 in zuverlässiger Weise ermöglicht.
In einem Normalzustand, also im verriegelten Zustand, ist das Sitzschienenmodul und der Fahrzeugsitz somit relativ starr mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt. Bei Verstellung des Fahrzeugsitzes über eine vorbestimmte Grenzeinstellung hinaus wird jedoch durch Entriegeln von Verriegelungsbolzen eine indirekte Kopplung des Sitzschienenmoduls und des Fahrzeugsitzes mit dem Boden einer Fahrzeugkarosserie realisiert, wobei ein zwischengeschaltetes Deformationselement gezielt für den Abbau von Energie bei einer Situation mit plötzlich auftretenden sehr hohen Beschleunigungskräften, insbesondere bei einem Front- oder Heckcrash, sorgt.
Wenngleich vorstehend beschrieben wurde, dass die Spindel des Spindelantriebs zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes an einer Unterschiene des Schienenmoduls befestigt ist, kann diese Spindel des Spindelantriebs selbstverständlich in entsprechender Weise auch an einer Oberschiene des Schienenmoduls befestigt sein.
Wie dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein wird, können die Crashbolzen 35 in Anzahl, Material (Scherfestigkeit) und Durchmesser weiter angepasst und variiert werden, sodass bei standardisiertem Sitzschienenmodul fahrzeugabhängig sogar unterschiedliche Auslöseschwellen„eingestellt“ werden können. Zu diesem Zweck können die Crashbolzen 35 insbesondere als Scherelemente ausgebildet sein oder Scherelemente umfassen, wie beispielhaft in der DE 102014217506 Al der Anmelderin offenbart, deren Inhalt hiermit im Wege der Bezugnahme ausdrücklich mit aufgenommen sei.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugsitz (Sitzlehne aufrecht)
1’ Fahrzeugsitz (nach Verstellung über Grenzwert-Einstellung hinaus)
2 Boden von Fahrzeugkarosserie
3 Sitzlehne
6 Fahrzeuginsasse
7 Hauptfahrtrichtung
8 Grenzlinie für Längsverstellung
9 Grenzlinie für Sitzlehnen-Neigung
10 Längsverstellschiene
11 Verbindungshebel
15 Oberschiene
16 Steuemocken an Oberschiene 15
17 Durchgangsloch
20 Unterschiene
21 Boden von Unterschiene 20
22 Ausnehmung
23 Ausnehmung
24 Langloch
30 Verriegelungsbolzen
31 Vorsprung
32 Eingriffsende von Verriegelungsbolzen 30
35 Crashbolzen
36 Teller von Crashbolzen 35
40 Betätigungshebel
41 erster Hebelarm von Betätigungshebel 40 42 zweiter Hebelarm von Betätigungshebel 40
43 Drehachse / Stift
44 Lagerung für Drehachse 43
45 Ausnehmung
46 Druckfeder
50 Spindel
51 vorderer Spindelhaltewinkel
52 hinterer Spindelhaltewinkel
53 Verbindungsabschnitt
54 Befestigungsabschnitt
55 Freiraum
56 Bohrung
57 Bohrung
58 Aufnahme
59 Durchgangsbohrung
60 Aussparung
70 Verformungselement
71 Bohrung
80 Getriebe
81 Halterung 90 zentrale Steuereinheit
91 V erstell antrieb für Längsverstellung von F ahrzeugsitz
92 Sensor
93 Aktuator 100 Sitzschienenmodul

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Sitzschienenmodul für einen Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit
zwei parallel zueinander angeordneten Längsverstellschienen (10) zur Führung und Längsverstellung des Fahrzeugsitzes (1), die jeweils eine ortsfest am Boden (2) einer Fahrzeugkarosserie befestigbare Unterschiene (20) und eine dazu längsverschiebbare Oberschiene (15) aufweisen,
einem Antriebsorgan (50) mit einem damit gekoppelten Antrieb (91) zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes,
zumindest einem Deformationselement (24), das mit einer zugeordneten
Längsverstellschiene (10) gekoppelt ist, und
zumindest einem Befestigungselement (30) zur Befestigung des Antriebsorgans (50) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15), wobei
der Fahrzeugsitz (1) an den Oberschienen (15) befestigbar ist, und
das Deformationselement (24) ausgelegt ist, um bei einer Verschiebung des
Fahrzeugsitzes in einer Hauptfahrtrichtung verformt zu werden, um Energie bei einem Crash abzubauen und den Fahrzeugsitz zu verzögern,
gekennzeichnet durch einen Aktuator (40, 93) zum Verriegeln und Entriegeln des zumindest einen Befestigungselements, wobei
in einer verriegelten Stellung des Befestigungselements (30) (Fig. 4a) das
Antriebsorgan (50) durch das Befestigungselement unmittelbar an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) gesichert ist und
das Befestigungselement (30) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über eine vorbestimmte Grenzeinstellung (8, 9) hinaus mechanisch entriegelt wird (Fig. 4b), sodass das Antriebsorgan (50) über das Deformationselement (24) mit der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) gekoppelt ist.
2. Sitzschienenmodul nach Anspruch 1, wobei das Antriebsorgan (50) mit einer zugeordneten Oberschiene (15) oder Oberschiene (15) gekoppelt ist und mittels Haltewinkeln (51, 52) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) befestigt ist.
3. Sitzschienenmodul nach Anspruch 2, wobei ein erster Haltewinkel (52) der Haltewinkel (51, 52) an einem ersten Ende der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) eine Ausnehmung (56, 57) aufweist und das Befestigungselement (30) in der verriegelten Stellung in die Ausnehmung (56, 57) eingreift.
4. Sitzschienenmodul nach Anspruch 3, wobei ein zweiter Haltewinkel (51) der Haltewinkel (51, 52) an einem zweiten Ende der zugeordneten Unterschiene (20) oder
Oberschiene (15) starr an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) befestigt ist.
5. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Sicherungselement (35) zur Befestigung des Deformationselements (24) an der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15), wobei das Sicherungselement (35) bei einem Crash relativ zu der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) in deren Längsrichtung (7) bewegbar ist, um eine Längenänderung des Deformationselements (24) zu kompensieren.
6. Sitzschienenmodul nach Anspruch 5, wobei in einem Boden (21) der zugeordneten Unterschiene (20) oder Oberschiene (15) ein Langloch (24) ausgebildet ist und das Sicherungselement (35) das Langloch durchgreift.
7. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Längsstellung (8) der Oberschienen (15) relativ zu den zugeordneten Unterschienen (20) entspricht und das Befestigungselement (30) bei einer Längsverstellung des Lahrzeugsitzes (1) entgegengesetzt zur Hauptfahrtrichtung (7) über die vorbestimmte Längsstellung (8) hinaus mechanisch entriegelt wird.
8. Sitzschienenmodul nach Anspruch 7, wobei in den Längsverstellschienen (10)
Niederdrücker (16) aufgenommen sind, die mit dem Lahrzeugsitz gekoppelt sind, wobei die Niederdrücker bei einer Längsverstellung des Lahrzeugsitzes (1) entgegengesetzt zur
Hauptfahrtrichtung über die vorbestimmte Längsstellung (8) hinaus den Aktuator (40, 93) zum Entriegeln des Befestigungselements (30) betätigen.
9. Sitzschienenmodul nach Anspruch 8, wobei die Niederdrücker bei einer
Längsverstellung des Lahrzeugsitzes mitgenommen werden.
10. Sitzschienenmodul nach Anspruch 8, wobei die Niederdrücker als Abschnitte von elektrisch betätigbaren Längsverstelleinrichtungen (80, 81) ausgebildet sind, die in den Längsverstellschienen (10) aufgenommen sind, oder wobei die Niederdrücker an den Oberschienen (15) befestigt oder ausgebildet sind.
11. Sitzschienenmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei, in Längsrichtung der Längsverstellschienen (10) betrachtet, vordere und/oder hintere Ränder der Niederdrücker (16) abgeschrägt ausgebildet sind.
12. Sitzschienenmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die vorbestimmte Längsstellung (8) der Oberschienen (15) relativ zu den zugeordneten Unterschienen (20), in Längsrichtung der Längsverstellschienen (10) betrachtet, durch einen Bereich in einem Fahrzeug vorbestimmt ist, in dem der Fahrzeugsitz außerhalb eines Wirkbereichs eines Front- Airbags angeordnet ist.
13. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Grenzeinstellung einer vorbestimmten Einstellung von Parametern des Fahrzeugsitzes (1) entspricht, insbesondere einem vorbestimmten Neigungswinkel (9) einer Sitzlehne (3) des Fahrzeugsitzes, und wobei das Befestigungselement (30) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über die vorbestimmte Einstellung der Parameter des Fahrzeugsitzes hinaus mechanisch entriegelt werden.
14. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche und Anspruch 3, wobei der Aktuator (40) als Hebel (40) ausgebildet ist, der an dem ersten Haltewinkel (52) schwenkbar gelagert ist, wobei das Befestigungselement als Verriegelungsbolzen (30) mit einem umlaufenden tellerartigen Vorsprung (31) ausgebildet ist und wobei der Hebel einen Hebelarm (42) mit einer Ausnehmung (45) aufweist, die den umlaufenden tellerartigen Vorsprung (31) des zugeordneten Verriegelungsbolzens hintergreift, um diesen bei Verstellung des Hebels (40) durch Anheben zu entriegeln.
15. Sitzschienenmodul nach Anspruch 14, wobei der Hebel (40) in einer Aufnahme (58) aufgenommen ist, die in dem ersten Haltewinkel (52) ausgebildet ist.
16. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (93) einen Elektromotor, einen Linearaktor oder einen pyrotechnisch zündbaren Feststofftreibsatz umfasst, der mit dem zumindest einen Befestigungselement (30) gekoppelt ist.
17. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine elektronische Steuereinheit (90), wobei die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um den Aktuator (93) bei einer Verstellung des Fahrzeugsitzes (1) über die vorbestimmte Grenzeinstellung (8, 9) hinaus zu aktivieren, um das zumindest eine Befestigungselement (30) zu entriegeln.
18. Sitzschienenmodul nach Anspruch 17, weiterhin umfassend zumindest einen Sensor (92), um Einstellungen des Fahrzeugsitzes (1) zu überwachen, wobei der Sensor mit der elektronischen Steuereinheit (90) verbunden ist und die elektronische Steuereinheit ausgelegt ist, um Ausgangssignale des Sensors auszuwerten und ein Aktivierungssignal zum Aktivieren des Aktuators (93) auszugeben.
19. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Deformationselement als reversibel elastisch verformbares Element ausgebildet ist.
20. Sitzschienenmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Deformationselement (24) als irreversibel plastisch verformbares Element (70) ausgebildet ist.
21. Sitzschienenmodul nach Anspruch 20, wobei das irreversibel plastisch verformbare Element als Druck- oder Zugstab (70) ausgebildet ist.
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