DE102008024871A1

DE102008024871A1 - Kraftfahrzeugsitz mit einem be- und entlüftbaren Kissen und einer Ventilanordnung für das Kissen

Info

Publication number: DE102008024871A1
Application number: DE102008024871A
Authority: DE
Inventors: Reimer Prof. Völz
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz (2) mit einer Rückenlehne (4), die mindestens ein Kissen (22) mit einer luftgefüllten Blase (36) aufweist. Es ist ferner eine Ventilanordnung zum Be- und Entlüften der Blase (36) vorgesehen, die manuell von einer Schließstellung, in der die Blase (36) luftdicht abgeschlossen ist, in eine erste Öffnungsstellung gebracht werden kann, in der die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung (38) mit einem ersten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase (36) über die Öffnung (38) be- oder entlüftbar ist. Erfindungsgemäß kann die Ventilanordnung bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ferner von der Schließstellung automatisch in eine zweite Öffnungsstellung gebracht werden, in der die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung (40) mit einem zweiten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase (36) über die Öffnung (40) entlüftet werden kann, wobei der zweite Gesamtquerschnitt größer als der erste Gesamtquerschnitt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne, die mindestens ein Kissen mit einer luftgefüllten Blase aufweist, wobei eine Ventilanordnung zum Be- und Entlüften der Blase vorgesehen ist, die manuell von einer Schließstellung, in der die Blase luftdicht abgeschlossen ist, in eine erste Öffnungsstellung gebracht werden kann, in der die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung mit einem ersten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase über die Öffnung be- oder entlüftet werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeugsitze mit Rückenlehnen bekannt, wobei die bekannten Rückenlehnen mindestens ein Kissen mit einer luftgefüllten Blase aufweisen. Ein derartiger Kraftfahrzeugsitz ist beispielsweise in der DE 199 38 698 A1 beschrieben. Um die luftgefüllte Blase be- und entlüften zu können, ist eine entsprechende Ventilanordnung vorgesehen. Auf diese Weise kann der Fahrzeuginsasse das Kissen derart einstellen, dass eine für ihn als bequem empfundene Nachgiebigkeit der Polsterung der Rückenlehne erreicht wird. Darüber hinaus schlägt die DE 199 38 698 A1 vor, den Druck innerhalb der luftgefüllten Blase des Kissens bei einem Unfall zu erhöhen, so dass der Fahrzeuginsasse während des Unfalls sicherer an der Rückenlehne abgestützt ist.
In der EP 0 677 423 A1 ist ein anderer Lösungsansatz beschrieben. Bei diesem Fahrzeugsitz ist ebenfalls ein Kissen mit einer aufblasbaren Blase vorgesehen, wobei das Kissen bzw. die Blase zwischen der Vorderseite der Kopfstütze einerseits und dem Kopf, dem Nacken und der Schulter des Fahrzeuginsassen andererseits angeordnet ist. Die Blase des bekannten Kissens weist ferner ein Überdruckventil auf. Sollte der Kopf des Fahrzeuginsassen aufgrund eines Heckaufpralls zu stark gegen das Kissen gedrückt werden, so öffnet sich dieses Überdruckventil und die aufblasbare Blase kann zusammengedrückt werden.
Das vorstehend genannte Kissen hat den Vorteil, dass der Kopf des Fahrzeuginsassen mittelbar über das Kissen an der Kopfstütze abstützbar ist. Auf diese Weise wird der Kopf des Fahrzeuginsassen bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs nicht nach hinten gekippt, um an der Kopfstütze abgestützt zu werden. Dennoch hat das Kissen trotz des in der Blase vorgesehenen Überdruckventils den Nachteil, dass der Kopf des Fahrzeuginsassen nach dem Auftreffen auf dem Kissen mit der luftgefüllten Blase zu stark nach vorne zurückgeschleudert werden kann, so dass starke Verletzungen an der Halswirbelsäule oder dem Kopf des Fahrzeuginsassen auftreten können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne, die mindestens ein Kissen mit einer luftgefüllten Blase aufweist, zu schaffen, der einerseits eine flexible Einstellung des Sitzkomforts ermöglicht und andererseits eine sichere und verletzungsfreie Abstützung des Fahrzeuginsassen bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz weist eine Rückenlehne auf, gegen die sich der Fahrzeuginsasse mit dem Rücken und gegebenenfalls auch dem Nacken lehnen kann. Die Rückenlehne weist mindestens ein Kissen mit einer luftgefüllten Blase auf. Um die luftgefüllte Blase be- und entlüften zu können, ist ferner eine Ventilanordnung vorgesehen. Eine solche Ventilanordnung kann ein Ventil oder mehrere Ventile umfassen. Die Ventilanordnung kann manuell von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung gebracht werden. Hierbei kann die Ventilanordnung bzw. können die Ventile unmittelbar oder über ein Betätigungsorgan mittelbar in die entsprechenden Stellungen gebracht werden. In der Schließstellung der Ventilanordnung ist die Blase luftdicht abgeschlossen. In der ersten Öffnungsstellung gibt die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung in der luftgefüllten Blase frei, die einen ersten Gesamtquerschnitt aufweist. Unter dem ersten Gesamtquerschnitt ist hier wie auch nachstehend die Querschnittsfläche der Öffnung bzw. der Öffnungen zu verstehen, die in der ersten Öffnungsstellung von der Ventilanordnung freigegeben werden. In der ersten Öffnungsstellung kann die Blase somit über diese Öffnung bzw. diese Öffnungen be- oder entlüftet werden. So kann die Blase beispielsweise mit Hilfe einer Pumpe belüftet oder mit Hilfe einer Evakuierungspumpe entlüftet werden. Es ist jedoch auch ebenso möglich, auf derartige Pumpen zu verzichten, wie dies später unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird. Befindet sich die Ventilanordnung in der ersten Öffnungsstellung, so kann der Fahrzeuginsasse den Sitzkomfort seinen Wünschen entsprechend einstellen, indem dieser die luftgefüllte Blase aufbläst oder evakuiert. Erfindungsgemäß kann die Ventil anordnung bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ferner von der Schließstellung automatisch in eine zweite Öffnungsstellung gebracht werden, in der die Ventilanordnung wiederum mindestens eine Öffnung mit einem zweiten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase über die Öffnung entlüftet werden kann, wobei der zweite Gesamtquerschnitt größer als der erste Gesamtquerschnitt ist. Auch hier beschreibt der zweite Gesamtquerschnitt diejenige Querschnittsfläche der Öffnung bzw. aller Öffnungen, die in der zweiten Öffnungsstellung von der Ventilanordnung freigegeben werden.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz hat somit zum einen den Vorteil, der bereits in der EP 0 677 423 A1 beschrieben ist, nämlich dass die luftgefüllte Blase des Kissens automatisch bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs entlüftet werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Körper des Fahrzeuginsassen nach dem Auftreffen auf dem Kissen nach vorne zurückgeschleudert wird. Man spricht hier auch von dem sogenannten Rebound-Effekt. Die Erfindung geht jedoch über die bekannte Lösung hinaus, indem der zweite Gesamtquerschnitt der Öffnung bzw. der Öffnungen, die bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs von der Ventilanordnung freigegeben wird, größer als der erste Gesamtquerschnitt ist, der in der ersten Öffnungsstellung der Ventilanordnung freigegeben wird, so dass die luftgefüllte Blase des Kissens bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs wesentlich schneller entleert werden kann, der Fahrzeuginsasse demzufolge schnell und sicher an der Rückenlehne und einer gegebenenfalls vorhandenen Kopfstütze abgestützt ist und der sogenannte Rebound-Effekt verhindert werden kann. So ist insbesondere die von einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs ausgehende Verletzungsgefahr für den Fahrzeuginsassen stark reduziert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist die Ventilanordnung derart ausgebildet, dass diese automatisch in die zweite Öffnungsstellung gebracht werden kann, wenn der Druck innerhalb der Blase einen vorgegebenen Druckgrenzwert überschreitet. So kann beispielsweise eine Druckmessung des Drucks innerhalb der luftgefüllten Blase vorgenommen werden, wobei die Ventilanordnung bei Überschreitung des Druckgrenzwertes automatisch in die zweite Öffnungsstellung gebracht wird. Die Ventilanordnung kann jedoch auch ein einfaches Überdruckventil umfassen, das automatisch in dessen Öffnungsstellung verfahrt, wenn der Druck innerhalb der luftgefüllten Blase den vorgegebenen Druckgrenzwert überschreitet. So stellt der Druck innerhalb der luftgefüllten Blase ein relativ sicheres Indiz für den Unfall eines Kraftfahrzeugs dar, da der Fahrzeuginsasse beispielsweise bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs derart stark gegen das Kissen gedrückt wird, dass der Druck innerhalb der luftgefüllten Blase den vorgegebenen Druckgrenzwert überschreitet. Um eine besonders schnelle Entlüftung der luftgefüllten Blase durch die Ventilanordnung in der zweiten Öffnungsstellung zu bewirken, kann die Ventilanordnung vorzugsweise auch derart ausgebildet sein, dass diese automatisch in die zweite Öffnungsstellung gebracht wird, wenn die Druckanstiegsgeschwindigkeit und/oder die Druckanstiegsbeschleunigung innerhalb der Blase einen vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert bzw. Beschleunigungsgrenzwert überschreitet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes umfasst die Ventilanordnung mindestens ein manuell betätigbares Komfortventil und mindestens ein automatisch öffnendes Notfallventil. Dabei kann die manuelle Betätigung des Komfortventils sowohl mittelbar als auch unmittelbar über ein Betätigungsorgan erfolgen. Das Komfortventil kann bei dieser Ausführungsform dazu benutzt werden, die Luftfüllung der Blase zu verringern oder zu vergrößern, um die gewünschte Größe und den gewünschten Komfort des Kissens einzustellen. Das Notfallventil kann hingegen bei der Entlüftung des Kissens bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Hierdurch ist eine klare Trennung der Komfortfunktion von der Sicherheitsfunktion des Kissens bewirkt, und die beiden Ventilarten können speziell auf die ihnen zugedachte Funktion ausgelegt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist in der ersten Öffnungsstellung daher lediglich das Komfortventil geöffnet. Wie bereits zuvor erläutert, kann das Komfortventil daher speziell auf das Be- und Entlüften der luftgefüllten Blase des Kissens abgestimmt werden, um beispielsweise eine langsame Einstellung des Sitzkomforts oder der Größe des Kissens zu ermöglichen. Das Notfallventil ist hingegen in der ersten Öffnungsstellung geschlossen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist in der zweiten Öffnungsstellung der Ventilanordnung lediglich das Notfallventil geöffnet. Das Komfortventil ist hingegen geschlossen. Wie bereits zuvor erwähnt, hat dies den Vorteil, dass nicht auch das Komfortventil als Überdruckventil o. ä. gestaltet werden muss, sondern lediglich als einfaches schaltbares Ventil ausgebildet sein kann.
Wie bereits zuvor erläutert, ist die funktionelle Trennung von Komfort- und Notfallventil insofern vorteilhaft, als dass das Komfortventil besonders einfach ausgebildet sein kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist jedoch auch das Komfortventil als automatisch öffnendes Ventil bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ausgebil det, so dass in der zweiten Öffnungsstellung sowohl das Notfallventil als auch das Komfortventil geöffnet ist. Dies bedingt für das Komfortventil zwar einen höheren konstruktiven Aufwand, jedoch ist hierdurch weiterhin sichergestellt, dass die luftgefüllte Blase des Kissens bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs noch schneller entlüftet werden kann, um den sogenannten Rebound-Effekt noch wirkungsvoller zu unterdrücken.
Um die Form des Kissens einfacher vorgeben und aufrechterhalten zu können, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes in der Blase nicht nur Luft, sondern auch ein elastisch zusammendrückbarer Schaumstoffkörper vorgesehen, der darüber hinaus den Sitzkomfort erhöht. Der Schaumstoffkörper sollte hierbei als offenporiger Schaumstoffkörper ausgebildet sein. Darüber hinaus kann ein elastisch zusammendrückbarer Schaumstoffkörper innerhalb der luftgefüllten Blase ein selbsttätiges Zurückkehren der belüfteten Blase in deren ursprüngliche Ausgangsform bewirken, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes beschrieben wird.
So weist der Schaumstoffkörper in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes eine Ausgangsform auf, wobei der Schaumstoffkörper derart ausgebildet ist, dass dieser im unbelasteten Zustand und bei belüfteter Blase selbsttätig in die Ausgangsform zurückkehrt. Auf diese Weise ist es dem Fahrzeuginsassen möglich, das Kissen besonders einfach an seine Komfortansprüche anzupassen. Sollte das Kissen beispielsweise verkleinert werden, so bringt der Fahrzeuginsasse die Ventilanordnung zunächst in die erste Öffnungsstellung, um sich anschließend gegen das Kissen zu lehnen. Hierdurch kann die Luft aus der Blase entwei chen und der Schaumstoffkörper kann so weit zusammengedrückt werden, bis das Kissen den Komfortansprüchen des Fahrzeuginsassen genügt. Anschließend muss die Ventilanordnung lediglich noch in deren Schließstellung gebracht werden, um den Schaumstoffkörper und somit das Kissen in der erreichten Form zu arretieren. Sollte der Fahrzeuginsasse andererseits eine Vergrößerung des Kissens bewirken wollen, so muss dieser wiederum die Ventilanordnung in die erste Öffnungsstellung bringen, so dass die luftgefüllte Blase belüftet wird. Lehnt sich der Fahrzeuginsasse dann nicht gegen das Kissen, so kann sich der Schaumstoffkörper wieder aufweiten, um in seine Ausgangsform zurückzukehren, wodurch die luftgefüllte Blase aufgeweitet und das Kissen vergrößert wird. Dank der Ventilanordnung in der ersten Öffnungsstellung kann hierbei Luft von außen in die luftgefüllte Blase des Kissens nachströmen, ohne dass der Schaumstoffkörper an dessen Rückkehr in die Ausgangsform gehindert würde. Sowohl der Aufbau als auch die Handhabung eines solchen Kissens ist hierdurch wesentlich vereinfacht.
Um zu gewährleisten, dass auch die den Schaumstoffkörper umgebende Blase der Formänderung des Schaumstoffkörpers sicher folgt, ist der Schaumstoffkörper in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes flächig mit der Blase verbunden. Dabei ist der Schaumstoffkörper vorzugsweise flächig mit der Blase verklebt.
Um zu gewährleisten, dass sich auch die Blase elastisch an die Formänderung des Schaumstoffkörpers anpassen kann, ist die Blase in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes elastisch verformbar ausgebildet. So kann die Blase beispielsweise von einer elastisch verformbaren Hülle gebildet sein.
Bei einem Unfall, insbesondere bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs muss sichergestellt sein, dass der Kopf des Fahrzeuginsassen relativ schnell an einer Kopfstütze der Rückenlehne zur Anlage kommt. Aus diesem Grunde ist das Kissen in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes derart an der Rückenlehne angeordnet, dass der Fahrzeuginsasse auf dem Kraftfahrzeugsitz mit den Schultern und/oder dem Nacken an dem Kissen abgestützt werden kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Oberkörper des Fahrzeuginsassen auf dem Kraftfahrzeugsitz, insbesondere dessen Schultern und/oder dessen Nacken, derart zügig nach hinten gedrückt werden kann, um eine möglichst schnelle Anlage des Kopfes des Fahrzeuginsassen an einer etwaig vorhandenen Kopfstütze zu ermöglichen. Eine Kopfstütze, die im Falle eines Crashs des Kraftfahrzeugs automatisch nach vorne verschoben wird, um eine Abstützung des Kopfes zu gewährleisten, ist bei dieser Ausführungsform somit nicht erforderlich. Vielmehr ist lediglich eine in ihrer ursprünglichen Lage verbleibende Kopfstütze mit einem einfachen Aufbau notwendig.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist das Kissen entgegen der Sitzrichtung nach hinten an einem oberen Abschnitt der Rückenlehne abgestützt. Vorzugsweise ist das Kissen dabei an der in Sitzrichtung nach vorne weisenden Seite des oberen Abschnitts angeordnet. Es ist ferner bevorzugt, wenn das Kissen dem Fahrzeuginsassen unmittelbar zugeordnet ist, dies bedeutet, der Fahrzeuginsasse sollte sich unmittelbar an dem Kissen abstützen können, ohne dass ein weiteres Kissen o. ä. als Zwischenlage fungiert. Dies schließt nicht aus, dass das Kissen eine dem Fahrzeuginsassen zugewandte, gepolsterte Hülle aufweist.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist an dem oberen Abschnitt der Rückenlehne ferner eine Kopfstütze vorgesehen. Wie bereits zuvor erläutert, kann es sich bei dieser Kopfstütze um eine einfache Kopfstütze handeln, die im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeugs nicht automatisch verlagert wird. Ferner kann das Kissen von einer Gebrauchsform, bei der die dem Fahrzeuginsassen zugewandte Vorderseite des Kissens in Sitzrichtung hinter der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Vorderseite der Kopfstütze angeordnet ist, bei belüfteter Blase derart entgegen der Sitzrichtung in eine Notfallform zusammengedrückt werden, in der die Vorderseite des Kissens bezogen auf die Sitzrichtung zumindest teilweise auf die Höhe der Vorderseite der Kopfstütze oder darüber hinaus zurückgedrängt ist. In der Notfallform des Kissens, in der beispielsweise der Schaumstoffkörper innerhalb der luftgefüllten Blase zusammengedrückt sein kann, ist somit gewährleistet, dass der Kopf des Fahrzeuginsassen an der Vorderseite der Kopfstütze abgestützt ist, ohne dass der Kopf des Fahrzeuginsassen nach hinten gekippt wird. Dank dieser relativen Anordnung von dem Kissen einerseits und der Kopfstütze andererseits ist die Verletzungsgefahr für den Fahrzeuginsassen somit nachhaltig reduziert. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Kissen derart relativ zu der Kopfstütze an der Rückenlehne angeordnet ist, dass der Kopf des Fahrzeuginsassen auf dem Kraftfahrzeugsitz unmittelbar gegen die Vorderseite der Kopfstütze lehnbar ist. Dies bedeutet, dass die Abstützung des Kopfes an der Kopfstütze nicht unter Zwischenlage des Kissens erfolgt, wodurch der Rebound-Effekt weiter verringert werden kann.
Um eine besonders einfache und flexible Einstellung des Sitzkomforts durch den Fahrzeuginsassen zu realisieren, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes eine Pumpe zum Evakuieren und/oder Aufblasen der Blase vorgesehen, wobei die Blase mit Hilfe der Pumpe vorzugsweise über das Komfortventil evakuierbar und/oder aufblasbar ist. So muss zur Vergrößerung des Kissens bzw. zur Erhöhung des Drucks innerhalb der Blase lediglich eine Pumpe betätigt werden, die die Blase aufbläst. Im umgekehrten Fall muss die Pumpe lediglich aktiviert werden, um die Blase teilweise oder gänzlich zu evakuieren und somit die Größe des Kissens zu verändern.
Um eine besonders gute Erreichbarkeit bzw. Bedienbarkeit des manuell betätigbaren Komfortventils zu erreichen, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes das Komfortventil oder ein Betätigungsorgan für das Komfortventil an einer Seitenwange der Rückenlehne angeordnet. Bei dem Betätigungsorgan kann es sich beispielsweise um einen Schalter, einen Hebel o. ä. handeln, der mit dem Komfortventil gekoppelt ist. Es ist hierbei bevorzugt, dass das Komfortventil und/oder das Betätigungsorgan für das Komfortventil an einer in Querrichtung weisenden Seite der Seitenwange der Rückenlehne angeordnet ist, um eine ungewollte Betätigung des Komfortventils sicher ausschließen zu können.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische, teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes in geschnittener Darstellung mit dem Kissen in einer ersten Gebrauchsform und dem Schaumstoffkörper in einer Ausgangsform,
2 den Kraftfahrzeugsitz von 1 mit dem Kissen in einer zweiten Gebrauchsform und dem Schaumstoffkörper in einer ersten zusammengedrückten Form und
3 den Kraftfahrzeugsitz von 1 und 2 mit dem Kissen in einer Notfallform und dem Schaumstoffkörper in einer zweiten zusammengedrückten Form.
1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes 2, wobei lediglich die Rückenlehne 4 in geschnittener Darstellung angedeutet ist. Die Sitzrichtung 6 des Kraftfahrzeugsitzes 2 sowie die der Sitzrichtung 6 entgegengesetzte Richtung 8 sind in den Figuren anhand von Pfeilen angedeutet. Entsprechend sind in den Figuren die einander entgegengesetzten Querrichtungen 10, 12 sowie die einander entgegengesetzten Höhenrichtungen 14, 16 des Kraftfahrzeugsitzes 2 anhand von Pfeilen angedeutet.
Die Rückenlehne 4 weist einen oberen Abschnitt 18 auf, der die Rückenlehne 4 in Höhenrichtung 14 nach oben begrenzt und in Höhenrichtung 16 nach unten an einen unteren Abschnitt 20 der Rückenlehne 4 anschließt. An der in Sitzrichtung 6 weisenden Seite des oberen Abschnitts 18 ist ein erstes Kissen 22 angeordnet, das in Richtung 8 bzw. entgegen der Sitzrichtung 6 an dem oberen Abschnitt 18 abgestützt ist. Das erste Kissen 22 weist eine in Sitzrichtung 6 nach vorne weisende Vorderseite 24 auf, die dem Fahrzeuginsassen 26, der in den Figuren lediglich gestrichelt angedeutet ist, zugewandt ist. Dabei ist das erste Kissen 22 dem Fahrzeuginsassen 26 unmittelbar zuge ordnet, d. h. der Fahrzeuginsasse 26 kann sich ohne Zwischenlage eines weiteren Kissens unmittelbar an dem ersten Kissen 22 bzw. an dessen Vorderseite 24 abstützen. Indem das erste Kissen 22 an dem oberen Abschnitt 18 der Rückenlehne 4 angeordnet ist, kann sich der Fahrzeuginsasse 26 auf dem Kraftfahrzeugsitz 2 mit seinen Schultern und/oder seinem Nacken an dem ersten Kissen 22 abstützen, wie dies in 1 zu erkennen ist. Auch auf der in Sitzrichtung 6 weisenden Seite des unteren Abschnitts 20 der Rückenlehne 4 ist ein Kissen angeordnet, das nachstehend als zweites Kissen 28 bezeichnet wird. Bei dem zweiten Kissen 28 kann es sich beispielsweise um ein herkömmliches, elastisch zusammendrückbares Kissen mit einem luftdurchlässigen Stoffbezug handeln.
An der Rückenlehne 4 ist ferner eine dem Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 zugeordnete Kopfstütze 32 angeordnet. Die Kopfstütze 32 schließt sich dabei in Höhenrichtung 14 an den oberen Abschnitt 18 der Rückenlehne 4 an, wobei es sich bei der Kopfstütze 32 um eine herkömmliche Kopfstütze handelt, die bei einem Crash des Kraftfahrzeugs nicht automatisch in Sitzrichtung 6 nach vorne in Richtung des Kopfes 30 des Fahrzeuginsassen 26 verschoben wird. Die Kopfstütze 32 weist ferner eine in Sitzrichtung 6 weisende und dem Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 zugewandte Vorderseite 34 auf, die sich bezogen auf die Sitzrichtung 6 bzw. die Richtung 8 in einer Höhe h₁ erstreckt. Die Kopfstütze 32 ist dabei in Höhenrichtung 14 oberhalb des ersten Kissens 22 angeordnet, so dass das erste Kissen 22 nicht an der Kopfstütze 32 und insbesondere nicht an der Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 abgestützt ist.
Das erste Kissen 22 weist eine hüllenartig ausgebildete, luftdichte Blase 36 auf. Dabei sind eine erste Öffnung 38 und eine zweite Öffnung 40 in der Blase 36 vorgesehen. Die erste Öffnung 38 weist einen ersten Querschnitt bzw. eine erste Querschnittsfläche auf, während die zweite Öffnung 40 einen zweiten Querschnitt bzw. eine zweite Querschnittsfläche aufweist, wobei die Querschnittsfläche der zweiten Öffnung 40 größer als die Querschnittsfläche der ersten Öffnung 38 ausgebildet ist. Auf die Bedeutung der ersten und zweiten Öffnung 38, 40 wird später unter Bezugnahme auf die Ventilanordnung näher eingegangen.
Das erste Kissen 22 umfasst ferner einen elastisch zusammendrückbaren Schaumstoffkörper 42, der innerhalb der hüllenförmigen Blase 36 angeordnet ist. Der Schaumstoffkörper 42 ist in der vorliegenden Ausführungsform von innen flächig mit der Blase 36 verbunden, vorzugsweise verklebt. Der Schaumstoffkörper 42 hat eine Ausgangsform, die in 1 gezeigt ist. Der Schaumstoffkörper 42 ist dabei derart elastisch ausgebildet, dass dieser im unbelasteten Zustand des Kissens 22 und bei einer Belüftung der Blase 36 über die erste Öffnung 38 selbsttätig in diese Ausgangsform zurückkehren kann. Damit auch die hüllenförmige Blase 36 der Formänderung des Schaumstoffkörpers 42 sicher folgen kann, ist diese ebenfalls elastisch verformbar ausgebildet.
Den Öffnungen 38, 40 der Blase 36 ist ferner eine Ventilanordnung zum Be- und Entlüften der Blase zugeordnet, wobei sich die Ventilanordnung in der vorliegenden Ausführungsform aus einem manuell betätigbaren Komfortventil 44 und einem automatisch öffnenden Notfallventil 46 zusammensetzt, wobei die Ventile 44, 46 in den Figuren lediglich schematisch angedeutet sind. So kann das Komfortventil 44, das der ersten Öffnung 38 zugeordnet ist, von einer Schließposition, in der die Öffnung 38 verschlossen ist, manuell in eine Öffnungsposition gebracht werden, in der die erste Öffnung 38 freigegeben ist, so dass die Blase 36 über die erste Öffnung 38 be- oder entlüftet werden kann. Das Komfortventil 44 der Ventilanordnung sollte dabei, abweichend von der Darstellung in den 1 bis 3 vorzugsweise an einer Seitenwange 48 der Rückenlehne 4 angeordnet sein. Alternativ könnte ein entsprechendes Betätigungsorgan für das Komfortventil 44 an der Seitenwange 48 angeordnet sein. In beiden Fällen sollte das Komfortventil 44 bzw. das Betätigungsorgan für das Komfortventil 44 an der dem Fahrzeuginsassen 26 abgewandten Seite der Seitenwange 48 angeordnet sein, um ein unbeabsichtigtes Betätigen des Komfortventils 44 weitgehend auszuschließen. An das Komfortventil 44 kann ferner eine Pumpe zum Evakuieren und/oder Aufblasen der Blase 36 über die erste Öffnung 38 angeordnet sein, wie dies anhand der gestrichelt dargestellten Pumpe 50 in den Figuren angedeutet ist, die über eine entsprechende Leitung 52 mit dem Komfortventil 44 und somit mit der ersten Öffnung 38 verbunden ist.
Das Notfallventil 46 ist der zweiten Öffnung 40 zugeordnet und kann beispielsweise von einem Überdruckventil gebildet sein. Auch das Notfallventil 46 kann von einer Schließposition, in der die zweite Öffnung 40 verschlossen ist, in eine Öffnungsposition gebracht werden, in der die zweite Öffnung 40 freigegeben ist, so dass über die zweite Öffnung 40 die Blase 36 entlüftet werden kann. Bei dem Notfallventil 46 handelt es sich jedoch um ein sich automatisch öffnendes Ventil, falls es zu einem Unfall des Kraftfahrzeugs kommt.
Nachstehend wird der weitere Aufbau des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes 2 sowie dessen Funktionsweise unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. In 1 nimmt das erste Kissen 22 eine erste Gebrauchsform an, in der der Schaumstoffkörper 42 innerhalb der Blase 36 seine Ausgangsform annimmt. Die Ventil anordnung befindet sich in einer Schließstellung, in der die erste Öffnung 38 durch das Komfortventil 44 und die zweite Öffnung 40 durch das Notfallventil 46 verschlossen ist, so dass die Blase 36 luftdicht abgeschlossen ist. Der Fahrzeuginsasse 26 kann sich nun gegen das erste Kissen 22 lehnen, ohne dass Luft aus der Blase 36 über die Öffnungen 38, 40 entweichen kann.
Sollte der Fahrzeuginsasse 26 nun die Ausdehnung des ersten Kissens 22 in Sitzrichtung 6 nach vorne verringern wollen, so muss dieser zunächst die Ventilanordnung in eine erste Öffnungsstellung bringen. In der ersten Öffnungsstellung der Ventilanordnung ist das Komfortventil 44 in dessen Öffnungsposition gebracht, in der Luft aus der Blase 36 über die erste Öffnung 38 nach außen entweichen kann. Das Notfallventil 46, das lediglich automatisch öffnet, wenn es zu einem Unfall des Kraftfahrzeugs kommt, verbleibt in der ersten Öffnungsstellung der Ventilanordnung in dessen Schließposition. Ist das Komfortventil 44 geöffnet, so kann sich der Fahrzeuginsasse 26 gegen das erste Kissen 22 lehnen, so dass der Schaumstoffkörper 42 zusammengedrückt wird und die Luft aus der Blase 36 über die erste Öffnung 38 entweicht. Alternativ oder ergänzend kann dieses Evakuieren der Blase 36 auch durch Unterstützung der Pumpe 50 erfolgen. Ist die gewünschte Form des ersten Kissens 22 erreicht, so wird die Ventilanordnung wieder in deren Schließstellung gebracht, indem das Komfortventil 44 erneut geschlossen wird. Somit befindet sich das erste Kissen 22 in einer zweiten Gebrauchsform, die in 2 angedeutet ist. Der Schaumstoffkörper 42 nimmt hingegen eine zusammengedrückte erste Form an.
Sollte der Fahrzeuginsasse 26 hingegen wünschen, dass sich das erste Kissen 22 weiter nach vorne in Sitzrichtung 6 erstreckt, so kann dieser erneut die Ven tilanordnung in die erste Öffnungsstellung bringen, indem er das Komfortventil 44 öffnet. Lehnt sich der Fahrzeuginsasse 26 dann nicht mehr gegen das erste Kissen 22, kehrt der Schaumstoffkörper 42 unter Vergrößerung des Kissens 22 und unter Nachströmen von außenliegender Luft durch die erste Öffnung 38 in die Blase 36 wieder in seine Ausgangsform zurück, bis das Komfortventil 44 wieder geschlossen wird. Auch in diesem Fall kann das Aufblasen bzw. die Vergrößerung des Kissens 22 unter Zuhilfenahme der Pumpe 50 erfolgen.
In beiden Fällen entspricht der erste Gesamtquerschnitt der von der Ventilanordnung in der ersten Öffnungsstellung freigegebenen Öffnungen dem ersten Querschnitt der ersten Öffnung 38. Wie aus den 1 und 2 ferner ersichtlich, ist die dem Fahrzeuginsassen 26 zugewandte Vorderseite 24 des ersten Kissens 22 in Sitzrichtung 6 hinter der dem Fahrzeuginsassen 26 zugewandten Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 angeordnet, wenn das erste Kissen 22 eine der gezeigten Gebrauchsformen annimmt. Dies bedeutet, dass die Höhe h₂ der Vorderseite 24 in den Gebrauchsformen des ersten Kissens 22 bezogen auf die Sitzrichtung 6 größer als die Höhe h₁ der Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 ist.
Bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs ist es erforderlich, dass der Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 möglichst schnell an der Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 abgestützt wird, ohne dass der Kopf 30 nach hinten verschwenkt bzw. geneigt wird. Aus diesem Grunde kann die Ventilanordnung bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einem Heckaufprall, ferner von der Schließstellung automatisch in eine zweite Öffnungsstellung gebracht werden. In der zweiten Öffnungsstellung der Ventilanordnung ist das Notfallventil 46 automatisch, d. h. ohne Zutun des Fahrzeuginsassen 26, in eine Öffnungs position gebracht, so dass die Luft innerhalb der Blase 36 über die zweite Öffnung 40 entweichen kann. In der zweiten Öffnungsstellung der Ventilanordnung steht somit die zweite Öffnung 40, die einen größeren Querschnitt als die erste Öffnung 38 aufweist, zur Verfügung, so dass die Luft innerhalb der Blase 36 wesentlich schneller entweichen kann, wenn der Fahrzeuginsasse 26 unfallbedingt gegen das erste Kissen 22 gedrückt wird. Es ist daher wesentlich, dass der zweite Gesamtquerschnitt derjenigen Öffnungen, die in der zweiten Öffnungsstellung der Ventilanordnung freigegeben werden, größer als der erste Gesamtquerschnitt derjenigen Öffnungen ist, die in der ersten Öffnungsstellung der Ventilanordnung freigegeben werden, um eine schnelle Entlüftung der Blase 36 und somit ein schnelles Zusammendrücken des ersten Kissens 22 zu ermöglichen. Während die Ventilanordnung in der dargestellten Ausführungsform in der zweiten Öffnungsstellung lediglich die zweite Öffnung 40 freigibt, kann das Komfortventil 44 alternativ auch als automatisch öffnendes Ventil bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein, so dass in der zweiten Öffnungsstellung der Ventilanordnung sowohl das Notfallventil 46 als auch das Komfortventil 44 geöffnet ist. Hierdurch wäre eine noch schnellere Entlüftung der Blase 36 möglich, wobei jedoch ein komplexeres Komfortventil 44 vonnöten wäre.
Die Situation bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeugs ist in 3 näher dargestellt. Der Fahrzeuginsasse 26 wurde in Richtung 8 gegen die Rückenlehne 4 gedrückt, so dass die Blase 36 über die zweite Öffnung 40 und gegebenenfalls die erste Öffnung 38 entlüftet und der Schaumstoffkörper 42 noch weiter zusammengedrückt ist. Dabei ist das erste Kissen 22 bei belüfteter Blase 36 derart weit entgegen der Sitzrichtung 6, also in Richtung 8, in eine in 3 gezeigte Notfallform zusammengedrückt, in der die Vorderseite 24 des ersten Kissens 22 bezogen auf die Sitzrichtung 6 zumindest teilweise auf die Höhe h₁ der Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 oder gar darüber hinaus zurückgedrängt ist. Bei einer derart weit zurückgedrängten Vorderseite 24 des ersten Kissens 22 ist sichergestellt, dass der Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 sicher an der Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 abgestützt ist, ohne dass der Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 um eine in Querrichtung 10 bzw. 12 weisende Achse zurückgeschwenkt wird. Hierdurch können Verletzungen am Kopf 30 sowie an der Halswirbelsäule des Fahrzeuginsassen 26 besonders wirksam verhindert werden, ohne dass eine Kopfstütze 32 erforderlich wäre, die sich bei einem Crash des Fahrzeugsitzes in Sitzrichtung 6 nach vorne bewegt. Auch ist das erste Kissen 22 reversibel ausgebildet, d. h. das erste Kissen 22 kann nach dem Unfall wieder in seine Gebrauchsformen nach den 1 und 2 zurückgebracht werden, ohne dass eine crashaktive Einrichtung für die Kopfstütze 32, die eine Bewegung der Kopfstütze 32 in Sitzrichtung 6 nach vorne bewirken würde, auszutauschen wäre. Wie aus 3 ersichtlich, ist das Kissen 22 derart relativ zu der Kopfstütze 32 angeordnet, dass der Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 unmittelbar gegen die Vorderseite 34 der Kopfstütze 32 gedrückt wird, und das Kissen 22 somit nicht zwischen der Vorderseite 24 der Kopfstütze 32 einerseits und dem Kopf 30 des Fahrzeuginsassen 26 andererseits angeordnet ist.
Grundsätzlich kann die Ventilanordnung bzw. das Notfallventil 46 durch alle gängigen Crashsensoren innerhalb des Kraftfahrzeugs angesteuert werden, um dessen Öffnung zu bewirken. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Ventilanordnung derart ausgebildet ist, dass diese automatisch in die zweite Öffnungsstellung gebracht wird, wenn der Druck innerhalb der Blase 36 einen vorgegebenen Druckgrenzwert überschreitet. In diesem Fall kann das Notfallventil 46 als einfaches Überdruckventil ausgebil det sein. Damit ein besonders schnelles Entweichen der Luft aus der Blase 36 möglich ist, könnte als Indiz für einen Unfall des Kraftfahrzeugs auch die Druckanstiegsgeschwindigkeit innerhalb der Blase 36 oder die Druckanstiegsbeschleunigung innerhalb der Blase 36 gemessen werden. Sollte die Druckanstiegsgeschwindigkeit einen vorbestimmten Druckgeschwindigkeitsgrenzwert oder die Druckanstiegsbeschleunigung einen vorbestimmten Beschleunigungsgrenzwert überschreiten, so wird die Ventilanordnung automatisch in die zweite Öffnungsstellung gebracht, in der das Notfallventil 46 und gegebenenfalls auch das Komfortventil 44 geöffnet ist.

2: Kraftfahrzeugsitz
4: Rückenlehne
6: Sitzrichtung
8: Richtung
10: Querrichtung
12: Querrichtung
14: Höhenrichtung
16: Höhenrichtung
18: oberer Abschnitt
20: unterer Abschnitt
22: erstes Kissen
24: Vorderseite
26: Fahrzeuginsassen
28: zweites Kissen
30: Kopf
32: Kopfstütze
34: Vorderseite
36: Blase
38: erste Öffnung
40: zweite Öffnung
42: Schaumstoffkörper
44: Komfortventil
46: Notfallventil
48: Seitenwange
50: Pumpe
52: Leitung
H₁: Höhe
H₂: Höhe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19938698 A1 [0002, 0002]
- EP 0677423 A1 [0003, 0008]

Claims

Kraftfahrzeugsitz (2) mit einer Rückenlehne (4), die mindestens ein Kissen (22) mit einer luftgefüllten Blase (36) aufweist, wobei eine Ventilanordnung zum Be- und Entlüften der Blase (36) vorgesehen ist, die manuell von einer Schließstellung, in der die Blase (36) luftdicht abgeschlossen ist, in eine erste Öffnungsstellung bringbar ist, in der die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung (38) mit einem ersten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase (36) über die Öffnung (38) be- oder entlüftbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ferner von der Schließstellung automatisch in eine zweite Öffnungsstellung bringbar ist, in der die Ventilanordnung mindestens eine Öffnung (40) mit einem zweiten Gesamtquerschnitt freigibt, so dass die Blase (36) über die Öffnung (40) entlüftbar ist, wobei der zweite Gesamtquerschnitt größer als der erste Gesamtquerschnitt ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung derart ausgebildet ist, dass diese automatisch in die zweite Öffnungsstellung bringbar ist, wenn der Druck innerhalb der Blase (36) einen vorgegebenen Druckgrenzwert, die Druckanstiegsgeschwindigkeit innerhalb der Blase (36) einen vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert und/oder die Druckanstiegsbeschleunigung innerhalb der Blase (36) einen vorbestimmten Beschleunigungsgrenzwert überschreitet.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung mindestens ein manuell betätigbares Komfortventil (44) und mindestens ein automatisch öffnendes Notfallventil (46) aufweist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Öffnungsstellung lediglich das Komfortventil (44) geöffnet ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Öffnungsstellung lediglich das Notfallventil (46) geöffnet ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Komfortventil (44) als automatisch öffnendes Ventil bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, so dass in der zweiten Öffnungsstellung sowohl das Notfallventil (46) als auch das Komfortventil (44) geöffnet ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Blase (36) ein elastisch zusammendrückbarer Schaumstoffkörper (42) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (42) eine Ausgangsform aufweist, wobei der Schaumstoffkörper (42) derart ausgebildet ist, dass dieser im unbelasteten Zustand bei belüfteter Blase (36) selbsttätig in die Ausgangsform zurückkehrt.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkörper (42) flächig mit der Blase (36) verbunden, vorzugsweise verklebt ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blase (36) elastisch verformbar ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kissen (22) derart an der Rückenlehne (4) angeordnet ist, dass der Fahrzeuginsasse (26) auf dem Kraftfahrzeugsitz (2) mit den Schultern und/oder dem Nacken an dem Kissen (22) abstützbar ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kissen (22) entgegen der Sitzrichtung (6) nach hinten an einem oberen Abschnitt (18) der Rückenlehne (4) abgestützt, vorzugsweise an der in Sitzrichtung (6) nach vorne weisenden Seite des oberen Abschnitts (18) angeordnet, besonders bevorzugt dem Fahrzeuginsassen (26) unmittelbar zugeordnet ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem oberen Abschnitt (18) der Rückenlehne (4) ferner eine Kopfstütze (32) vorgesehen ist, wobei das Kissen (22) von einer Gebrauchsform, bei der die dem Fahrzeuginsassen (26) zugewandte Vorderseite (24) des Kissens (22) in Sitzrichtung (6) hinter der dem Fahrzeuginsassen (26) zugewandten Vorderseite (34) der Kopfstütze (32) angeordnet ist, bei belüfteter Blase (36) derart entgegen der Sitzrichtung (6) in eine Notfallform zusammendrückbar ist, in der die Vorderseite (24) des Kissens (22) bezogen auf die Sitzrichtung (6) zumindest teilweise auf die Höhe (h₁) der Vorderseite (34) der Kopfstütze (32) oder darüber hinaus zurückgedrängt ist, wobei das Kissen (22) vorzugsweise derart relativ zu der Kopfstütze (32) angeordnet ist, dass der Kopf (30) des Fahrzeuginsassen (26) auf dem Kraftfahrzeugsitz (2) unmittelbar gegen die Vorderseite (34) der Kopfstütze (32) lehnbar ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe (50) zum Evakuieren und/oder Aufblasen der Blase (36) vorgesehen ist, wobei die Blase (36) mit Hilfe der Pumpe (50) vorzugsweise über das Komfortventil (44) evakuierbar und/oder aufblasbar ist.
Kraftfahrzeugsitz (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Komfortventil (44) oder ein Betätigungsorgan für das Komfortventil (44) an einer Seitenwange (48) der Rückenlehne (4) angeordnet ist.