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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße (Crash-) Verriegelungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz umfasst mindestens ein trägheitsgesteuert verstellbares Verriegelungselement sowie einen Auslösemechanismus. Hierbei ist das Verriegelungselement zwischen einer Ruhelage und einer Verriegelungslage verstellbar, wobei mittels des Verriegelungselements in der Verriegelungslage - bei bestimmungsgemäßer Montage der Verriegelungseinrichtung an den Fahrzeugsitz - eine formschlüssige Verriegelung mit einem Sitzbauteile des Fahrzeugsitzes bereitgestellt wird. Der Auslösemechanismus hält das Verriegelungselement in der Ruhelage und gestattet eine trägheitsgesteuerte Verstellung des Verriegelungselements aus der Ruhelage in die Verriegelungslage erst, wenn eine auf den Auslösemechanismus wirkende Kraft eine vorgegebene Crashbelastung überschreitet. Bei dem Verriegelungselemente kann es sich insbesondere um ein sogenanntes Crashpendel handeln, das sich durch seine eigene Masse bei einem Unfall aufgrund der auftretenden Verzögerung in seine Verriegelungslage bewegt, um an einer Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes eine Bewegung des gesamten Fahrzeugsitzes oder nur von Teilen des Fahrzeugsitzes während eines Unfalles zu blockieren.
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Eine gattungsgemäße Verriegelungseinrichtung ist hierbei beispielsweise aus der
DE 199 11 786 A1 bekannt.
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Die Einstellung einer Auslöseschwelle des Auslösemechanismus, sodass das Verriegelungselement erst bei Überschreiten der vorgegebenen Crashbelastung in die Verriegelungslage wechselt, ist in der Praxis nicht ohne Schwierigkeiten möglich. So muss sichergestellt werden, dass im normalen Fahrbetrieb keine Fehlauslösung des Verriegelungselements erfolgt. Zudem können die auftretenden Beschleunigungen während eines Unfalls stark schwanken, sodass die Gefahr besteht, dass sich das in seiner Verriegelungslage bereits verstellte Verriegelungselement wieder unerwünscht in Richtung der Ruhelage verstellt und damit die hierüber bereitzustellende Sicherung an dem Sitzbauteil beeinträchtigt wird.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine in dieser Hinsicht verbesserte Verriegelungseinrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einer trägheitsgesteuerten (Crash-) Verriegelung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe ist mit einer Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Hiernach ist mindestens ein Magnet vorgesehen, der eine Magnetkraft erzeugt, mittels der das aus einer Ruhelage verstellte Verriegelungselement in Richtung seiner Verriegelungslage belastet wird. Der Auslösemechanismus der Verriegelungseinrichtung gestattet somit, dass das Verriegelungselement infolge einer überschrittenen Crashbelastung trägheitsgesteuert, und damit, insbesondere infolge der Trägheit des Verriegelungselements selbst, in die Verriegelungslage wechselt. Hierdurch wird eine formschlüssige Verriegelung mit dem Sitzbauteil über das mindestens eine Verriegelungselement ermöglicht. Der Magnet wiederum unterstützt die Verstellung des Verriegelungselements in die Verriegelungslage, wenn die aufgetretene Belastung ausreicht, um das Verriegelungselement aus seiner Ruhelage zu verstellen.
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So kann die Magnetkraft des Magneten das aus einer Ruhelage verstellte Verriegelungselement in Richtung seiner Verriegelungslage beschleunigen. Der Magnet kann somit sicherstellen, dass das Verriegelungselement die Verriegelungslage erreicht, wenn infolge eines Crashs ein ausreichend großer Impuls auf den Auslösemechanismus gewirkt hat, um das Verriegelungselement aus seiner Ruhelage zu verstellen.
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Die Magnetkraft des Magneten kann ferner einer Verstellung des Verriegelungselements entgegenwirken, wenn das Verriegelungselement seine Verriegelungslage einnimmt. Mittels des Magneten wird somit das Verriegelungselement gegen eine nachfolgende unbeabsichtigte Verstellung zurück in die Ruhelage magnetisch gesichert. Der Magnet hält somit das Verriegelungselement in seiner crashbedingt eingenommenen Verriegelungslage, in der eine Verlagerung relativ zu dem Sitzbauteil aufgrund auftretender Crashkräfte blockiert ist.
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Der Auslösemechanismus kann grundsätzlich einen mit dem Verriegelungselement verbundenen Auslösekörper aufweisen, der infolge der bei einem Crash auftretenden Kräfte entgegen einer durch den Auslösemechanismus aufgebrachten Vorspannkraft verstellt wird und dann das Verriegelungselement mitnimmt, um dieses in seine Verriegelungslage zu überführen. In einer alternativen Ausführungsvariante greift demgegenüber eine durch den Auslösemechanismus aufgebrachte Rückstellkraft unmittelbar an dem Verriegelungselement an, um das Verriegelungselement in seiner Ruhelage zu halten, bis hieran crashbedingt und aufgrund der damit einhergehenden Verzögerung Kräfte angreifen, die die vorgegebene Crashbelastung überschreiten.
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Bei dem mindestens einen Magneten, der das einmal aus einer Ruhelage verstellte Verriegelungselement in Richtung der Verriegelungslage belastet, kann es sich beispielsweise um einen Dauermagneten oder einen Elektromagneten handelt. Im Falle eines Elektromagneten ist die Erzeugung der Magnetkraft unter Umständen mit höheren Kosten verbunden, dafür aber elektronisch und mithin situationsbezogen steuerbar.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Magnet an einem Lagerteil der Verriegelungseinrichtung angeordnet, an dem das Verriegelungselement verstellbar gelagert ist. Das Lagerteil für die verstellbare Lagerung des Verriegelungselements dient somit auch gleichzeitig als Lagerteil für den das Verriegelungselement in Richtung seiner Verriegelungslage belastenden Magneten.
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Die mittels des mindestens einen Magneten erzeugte Magnetkraft kann grundsätzlich unmittelbar auf das Verriegelungselement selbst wirken. Hierfür ist das Verriegelungselement zumindest teilweise metallisch und der mindestens eine Magnet zieht das Verriegelungselement magnetisch an.
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Alternativ oder ergänzend kann die erzeugte Magnetkraft mittelbar auf das Verriegelungselement wirken, indem an dem Verriegelungselement ein metallischer, magnetisierter und/oder magnetischer Anziehungskörper vorgesehen ist und der mindestens eine Magnet diesen Anziehungskörper magnetisch anzieht. Bei dem an dem Verriegelungselement vorgesehenen Anziehungskörper kann es sich somit insbesondere um einen (zweiten) Magneten handeln. Die Verriegelungseinrichtung umfasst dementsprechend in dieser Variante mindestens zwei Magnete, die einander anziehen, um das Verriegelungselement in Richtung seiner Verriegelungslage zu belasten. So kann beispielsweise mindestens ein erster Magnet an einem feststehenden Lagerteil der Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, während mindestens ein zweiter Magnet an dem Verriegelungselement vorgesehen ist.
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Unabhängig davon, ob die Magnetkraft unmittelbar oder mittelbar auf das Verriegelungselement wirkt, kann vorgesehen sein, dass die mittels des mindestens einen Magneten erzeugte Magnetkraft derart auf eine Rückstellkraft des Auslösemechanismus, die das Verriegelungselement in Richtung der Ruhelage belastet, abgestimmt und der Magnet derart angeordnet ist, dass die Magnetkraft erst an dem Verriegelungselement (in ausreichender Höhe) angreift, wenn das Verriegelungselement (trägheitsgesteuert) aus seiner Ruhelage um einen definierten Mindestverstellweg in Richtung der Verriegelungslage verstellt wurde. Damit mittels des mindestens einen Magneten der Verriegelungseinrichtung das Verriegelungselement in Richtung der Verriegelungslage belastet und insbesondere eine Verstellung des Verriegelungselements in Richtung der Verriegelungslage beschleunigt wird, muss hier folglich das Verriegelungselement aus seiner Ruhelage zunächst einen definierten Mindestverstellweg in Richtung der Verriegelungslage zurückgelegt haben. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Beabstandung des mindestens einen Magneten (mit bekannter magnetischer Flussdichte) von dem Verriegelungselement und/oder von einem hieran vorgesehenen Anziehungskörper erreicht werden.
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Das Verriegelungselement kann zwischen seiner Ruhelage und seiner Verriegelungslage zum Beispiel schwenkbar und/oder translatorisch verstellbar sein. Eingeschlossen ist hier somit insbesondere eine überlagerte Schwenk- und Translationsbewegung, die das Verriegelungselement ausführt, um aus seiner Ruhelage in die Verriegelungslage zu gelangen. In einem Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement nach Art eines sogenannten Crashpendels lediglich um eine Schwenkachse schwenkbar.
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Das Verriegelungselement kann für die Verriegelung mit einem Sitzbauteil beispielsweise einen klauen- oder hakenförmigen Verriegelungsabschnitt aufweisen, der für einen formschlüssigen Umgriff mit dem Sitzbauteil oder einem mit dem Sitzbauteil verbundenen Element des Fahrzeugsitzes vorgesehen ist. Mittels des klauen- oder hakenförmigen Verriegelungsabschnitts umgreift somit das Verriegelungselement in seiner Verriegelungslage bei bestimmungsgemäßer Anbringung an dem Fahrzeugsitz das Sitzbauteil oder dass hiermit verbundene Element formschlüssig und verriegelt hieran, sodass eine Verlagerung eines Lagerteils, an dem das Verriegelungselement verstellbar gelagert ist, relativ zu dem Sitzbauteil blockiert ist.
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Der Auslösemechanismus kann das Verriegelungselement grundsätzlich in Richtung seiner Ruhelage elastisch vorspannen. Hierfür umfasst der Auslösemechanismus beispielsweise mindestens ein Federelement, mittels dem das Verriegelungselement in Richtung seiner Ruhelage elastisch vorgespannt ist. In einem Ausführungsbeispiel ist das Federelement als Schenkelfeder ausgestaltet, die sich einerseits an dem Verriegelungselement und andererseits an einem Lagerteil, an dem das Verriegelungselement schwenkbar gelagert ist, abstützt. Um das Verriegelungselement hier folglich aus einer Ruhelage in die Verriegelungslage zu schwenken, müssen die crashbedingt auftretenden Kräfte die über die Schenkelfeder aufgebrachte Rückstellkraft übersteigen.
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Die Verriegelungseinrichtung kann beispielsweise für die Verriegelung wenigstens eines Teiles eines Sitzuntergestells des Fahrzeugsitzes, wenigstens einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, einer Sitzwanne des Sitzuntergestells und/oder einer für einen Sicherheitsgurt vorgesehenen Gurtanbindung des Fahrzeugsitzes eingerichtet und vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann die Verriegelungseinrichtung für eine zusätzliche, crashbedingte Verriegelung an einem Schloss des Fahrzeugsitzes eingerichtet und vorgesehen sein.
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Bei bestimmungsgemäßer Anbringung an dem Fahrzeugsitz wirkt somit das in seiner Verriegelungslage vorliegende Verriegelungselement einer crashbedingten Höhen-, Rück- und/oder Vorverlagerung des Fahrzeugsitzes oder eines Teiles hiervon entgegen. Dies schließt insbesondere eine entnehmbare Sitzwanne ein, die an dem Sitzuntergestell entfernbar vorgesehen ist, um einen Zugang zu darunterliegenden Bauteilen zu ermöglichen, wie auch Teile einer manuellen oder elektrischen Sitzlängs-, Sitzhöhen- oder Sitzneigungsverstellung oder Teile einer Beschlaganordnung für eine schwenkbare Rückenlehne des Fahrzeugsitzes.
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Die Verriegelungseinrichtung kann insbesondere in diesem Zusammenhang beispielsweise für die Verriegelung mit einer Welle, einem Zapfen oder einer Stange eingerichtet und vorgesehen sein. Das Verriegelungselement verriegelt somit in seiner Verriegelungslage formschlüssig mit einer Welle, einem Zapfen oder einer Stange an dem Fahrzeugsitz, wenn die Verriegelungseinrichtung bestimmungsgemäß hieran montiert ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorgeschlagenen Lösung ist die Bereitstellung eines Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung, bei der ein im Fall eines Crashs trägheitsgesteuert verstellbares Verriegelungselement mittels mindestens eines Magneten in Richtung seiner Verriegelungslage belastet wird.
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Die beigefügten Figuren veranschaulichen exemplarisch mögliche Ausführungsvarianten der vorgeschlagenen Lösung.
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Hierbei zeigen:
- 1A-1B eine Verriegelungseinrichtung mit einem hakenförmigen, schwenkbaren Verriegelungselement und einem Magneten in einer Ruhelage des Verriegelungselements (1A) und in einer Verriegelungslage des Verriegelungselements (1B);
- 2A-2B in mit den 1A und 1B übereinstimmenden Ansichten eine Verriegelungseinrichtung aus dem Stand der Technik;
- 3 einen Fahrzeugsitz mit Hervorhebung möglicher Integrationsbereiche für eine erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung.
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Die 2A und 2B zeigen eine aus dem Stand der Technik bekannte Verriegelungseinrichtung V für einen Fahrzeugsitz mit einem Lagerteil 1, an dem ein Verriegelungselement 2 mit einem hakenförmigen Verriegelungsabschnitt 20 um eine, zum Beispiel durch einen Bolzen bereitgestellten, Schwenkachse 4 schwenkbar gelagert ist. Das Verriegelungselement 2 ist über einen eine Schenkelfeder 3 umfassenden Auslösemechanismus in die in der 2A dargestellte Ruhelage elastisch vorgespannt. Hierfür stützt sich ein erstes Federende 31 der Schenkelfeder 3 an dem Lagerteil 1 und ein zweites Federende 32 der Schenkelfeder 3 an dem Verriegelungselement 2 ab. Das zweite Federende 32 greift hierbei an einem Lagerabschnitt 21 des Verriegelungselements 2 an, über den das Verriegelungselement 2 an dem Lagerteil 1 um die Schwenkachse 4 schwenkbar gelagert ist.
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Das Verriegelungselement 2 ist trägheitsgesteuert aus der Ruhelage der 2A in die in der 2B dargestellte Verriegelungslage schwenkbar. In dieser Verriegelungslage umgreift das Verriegelungselement 2 mit dem Verriegelungsabschnitt 20 eine Hohlwelle 5, die durch eine Durchgangsöffnung 10 in dem Lagerteil 1 hindurchragt. Bei der Hohlwelle 5 handelt es sich beispielsweise um eine bezogen auf eine Sitzlängsachse eines Fahrzeugsitzes quer verlaufende Welle für die Einstellung einer Neigung eines Sitzteils des Fahrzeugsitzes relativ zu einem Fahrzeugboden. Überschreiten die in einem Crash-Fall auftretenden Beschleunigungskräfte eine vorgegebene Crashbelastung, die durch die Rückstellkraft der Schenkelfeder 3 vorgegeben ist, hält die Schenkelfeder 3 das Verriegelungselement 2 nicht mehr in seiner Ruhelage und das Verriegelungselement 2 schwenkt trägheitsgesteuert in die in der 2B dargestellte Verriegelungslage. Umgreift dann das Verriegelungselement 2 die Hohlwelle 5, das Verriegelungselement 2 verriegelt formschlüssig mit der Hohlwelle 5. In der Verriegelungslage des Führungselements 2 ist damit eine Verlagerung des das Verriegelungselement 2 tragenden Lagerteils 1 relativ zu der Hohlwelle 5 blockiert. Das Verriegelungselement 2 verhinderte somit in seiner Verriegelungslage, dass sich das Lagerteil 1 in einem Crash-Fall von der Hohlwelle 5 löst.
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Um insbesondere das Erreichen der Verriegelungslage durch das Verriegelungselement 2 zu unterstützen, wenn die crashbedingt auftretenden Kräfte einmal die vorgegebene Crashbelastung überschritten haben, und um das Verriegelungselement 2 in seiner Verriegelungslage zu halten, ist bei einer erfindungsgemäß weitergebildeten Verriegelungseinrichtung V der 1A und 1B mindestens ein Magnet 6 an dem Lagerteil 1 vorgesehen. Dieser Magnet 6 erzeugt eine Magnetkraft, mittels der das aus seiner Ruhelage verstellte Verriegelungselement 2 in Richtung seiner Verriegelungslage belastet wird. So ist das Verriegelungselement 2 vorliegend aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, sodass der Magnet 6 das Verriegelungselement 2 magnetisch anzieht und insbesondere das Ende des hakenförmigen Verriegelungsabschnitts 20 in Richtung der Verriegelungslage zieht. Bei dem an dem Lagerteil 1 vorgesehenen (ersten) Magneten 6 kann es sich um einen Dauermagneten oder einen Elektromagneten handeln.
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Zur weiteren Unterstützung der Verstellung in die Verriegelungslage mittels des Magneten 6 kann an dem Verriegelungsabschnitt 20 noch ein weiterer (zweiter) Magnet 7 als Anziehungskörper vorgesehen sein. Dieser weitere Magnet 7 befindet sich vorliegend im Bereich eines Endes des Verriegelungsabschnitts 20, das in der Verriegelungslage des Verriegelungselements 2 dem an dem Lagerteil 1 vorgesehenen Magneten 6 gegenüberliegt. Die beiden einander anziehenden Magneten 6 und 7 unterstützen dann die Beschleunigung des Verriegelungselements 2 in Richtung seiner Verriegelungslage zusätzlich und verstärken auch die das Verriegelungselement 2 in seiner Verriegelungslage haltende magnetische Haltekraft.
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In der in der 2A und 2B dargestellten Ausführungsvariante einer Verriegelungseinrichtung V wird folglich ein vorzugsweise metallisches (Crash-) Verriegelungselement 2 durch den Magneten 6 eingefangen, sobald das Verriegelungselement 2 durch die auftretende Beschleunigung im Crash-Fall ausgelöst und in Richtung der Verriegelungslage verstellt wurde. Über den das Verriegelungselement 2 in der der Verriegelungslage haltenden Magneten 6 wird ein unbeabsichtigtes Öffnen der Verriegelungseinrichtung V verhindert, wenn das Verriegelungselement 2 einmal die Verriegelungslage eingenommen hat. Durch die mit der Schließbewegung gleich gerichtete Aufbringung der Magnetkraft des Magneten 6 auf das Verriegelungselement 2 wird der Schließvorgang beschleunigt. Außerdem wird die Auslegung der Verriegelungseinrichtung V erleichtert, da durch die zusätzlich vorhandene Magnetkraft mehr Freiheitsgrade bei der Abstimmung der durch die Schenkelfeder 3 aufzubringenden Federkraft und die Masse des Verriegelungselements 2 vorhanden sind.
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Eine in der 2A und 2B dargestellte Verriegelungseinrichtung V kann dabei grundsätzlich an unterschiedlichen Stellen eines Fahrzeugsitzes F der 3 Verwendung finden. Ein solcher Fahrzeugsitz F weist üblicherweise ein Sitzteil S und eine relativ hierzu schwenkbare Rückenlehne R auf. Ein Teil des Sitzteils S ist eine gegebenenfalls entnehmbare Sitzwanne W. Ferner ist das das Sitzteil S aufweisende Sitzuntergestell über eine Schienenanordnung L in Sitzlängsrichtung längsverschieblich. Die (Crash-) Verriegelungseinrichtung V der 2A und 2B kann nun in verschiedenen Bereichen dieses Fahrzeugsitzes F Verwendung finden, um eine Höhen-, Rück- und/oder Vorverlagerung des gesamten Fahrzeugsitzes F oder Teilen hiervon, wie zum Beispiel der Sitzwanne W, im Falle eines Crashs (zusätzlich) entgegenzuwirken, indem das Verriegelungselement 2 trägheitgesteuert in seine Verriegelungslage verstellt wird.
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So kann die Verstelleinrichtung V beispielsweise in einem in der 3 schematisch gezeigten Bereich A oder B für eine zusätzliche Crashsicherung im Bereich der Sitzlängsverstellung, Sitzhöhenverstellung und/oder Sitzneigungsverstellung zum Einsatz kommen. Ebenso kann die Verriegelungsvorrichtung V zur zusätzlichen Sicherung der Rückenlehne R im Bereich C einer Beschlaganordnung Verwendung finden, um die Rückenlehne R gegen eine unerwünschte Schwenkbewegung im Crash-Fall zu sichern.
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Ebenso kann die Verriegelungseinrichtung V in einem Bereich D für eine Gurtanbindung eines Sicherheitsgurtes oder einer Gurtschlossanbindung für einen solchen Sicherheitsgurt Anwendung finden. Im zuerst genannten Fall kann das Verriegelungselement 2 der Verriegelungseinrichtung V beispielsweise an einem Gurtschwert oder einem hiermit starr verbundenen Element vorgesehen, sodass das in seiner Verriegelungslage vorliegende Verriegelungselement 2 dieses Gurtschwert im Crash-Fall gegen eine unerwünschte Verlagerung (zusätzlich) sichert.
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Unabhängig vom konkreten Anwendungsfall ist über das Vorsehen des mindestens einen Magneten 6 erreicht, dass das einmal aus seiner Ruhelage verstellte Verriegelungselement 2 in Richtung seiner Verriegelungslage aufgrund der wirkenden Magnetkraft beschleunigt und in der der Verriegelungslage gegen eine Verstellung zurück in die Ruhelage gesichert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerteil
- 10
- Durchgangsöffnung
- 2
- (Crash-) Verriegelungselement
- 20
- Verriegelungsabschnitt
- 21
- Lagerabschnitt
- 3
- Schenkelfeder (Federelement)
- 31, 32
- Federende
- 4
- Schwenkachse
- 5
- Hohlwelle (Sitzbauteil)
- 6
- (1.) Magnet
- 7
- (2.) Magnet/ Anziehungskörper
- F
- Fahrzeugsitz
- L
- Schienenanordnung
- RL
- Rückenlehne
- S
- Sitzteil
- V
- Verriegelungseinrichtung
- W
- Sitzwanne
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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