DE10212828C1

DE10212828C1 - Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE10212828C1
Application number: DE10212828A
Authority: DE
Inventors: Bernd Deptolla
Original assignee: Faurecia Autositze GmbH and Co KG
Current assignee: Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2022-03-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einer crashaktiven Kopfstütze, welche über einen Schwenkmechanismus an der Rückenlehne gelagert ist. Dieser Schwenkmechanismus wird durch ein in der Rückenlehne angeordnetes Prallmittel ausgelöst. Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Kraftfahrzeugsitz mit einfachen mechanischen Mitteln so zu verbessern, dass seine Kopfstütze nach einem Heck-Crash für einen ausreichend langen Zeitraum in ihrer nach vorn verlagerten Position verbleibt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Schwenkmechanismus aus einen unteren Hebel (9) und einem oberen Hebel (7) besteht, deren eines Ende jeweils in einem Schwenkpunkt (10 bzw. 8 am Kopfstützenträger (6) und deren anderes Ende jeweils in einem Schwenkpunkt (12 bzw. 11) an einer Tragstruktur der Rückenlehne (1) gelagert ist, wobei zumindest der Schwenkpunkt (11) des oberen Hebels (7) mit der Tragstruktur der Rückenlehne (1) in Sitzrichtung gesehen hinter dem Kopfstützenträger (6) angeordnet ist, und der obere Hebel (7) bei der Verlagerung der Kopfstütze (2) nach vorn und oben eine Totpunktlage durchläuft, in der er senkrecht zur Längsachse (13) des Kopfstützenträgers (6) ausgerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine der häufigsten Verletzungen im täglichen Strassenver kehr sind Nackenverletzungen eines Fahrzeuginsassen infolge ei nes sogenannten Peitschenschlages seines Kopfes. Derartige Ver letzungen treten bei Heck-Crashs schon bei relativ niedrigen Ge schwindigkeiten auf, weil die Nackenwirbelsäule eines Insassen dabei enormen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Um diese Verlet zungen zu vermeiden bzw. zu vermindern, sind Kraftfahrzeugsitze mit sogenannten crashaktiven, genauer gesagt, heck-crashaktiven Kopfstützen entwickelt worden. Bei diesen Sitzen wird die bei einem Heck-Crash auf die Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes wirkende Trägheitskraft des Körpers eines Sitzinsassen durch entsprechende Übertragungsmechanismen derart auf die Kopfstütze übertragen, dass diese sich nach vorn und ggf. zusätzlich nach oben zum Kopf des Sitzinsassen hin zubewegt. Dadurch wird dem sogenannten Peitschenschlag des Kopfes des Sitzinsassen entge gengewirkt.

In der WO 98/09838 A1 ist ein gattungsgemässer Kraftfahrzeug sitz beschrieben. An dessen Rückenlehne ist eine Kopfstütze in üblicher Weise durch einen Kopfstützenträger in Form von zwei Stangen gehaltert, wobei diese Stangen zu einem Hilfsrahmen ge hören, an dessen unterem Ende eine Prallplatte befestigt ist. An diesem unteren Ende ist der Hilfsrahmen beidseitig durch Hebel an den Seitenholmen des Rückenlehnenrahmens geführt, während die Stangen der Kopfstütze in schwenkbar an einem Querholm des Rü ckenlehnenrahmens befestigten Hülsen axial gleitbeweglich gela gert sind. Wird die Prallplatte aufgrund eines Heckcrashes durch den Torso eines Sitzinsassen mit Wucht nach hinten gedrückt, schwenkt der gesamte Hilfsrahmen in seinem unteren Bereich nach hinten und oben, wodurch sich die Stangen unter gleichzeitiger Vorverlagerung der Kopfstütze nach oben durch die Hülsen ver schieben. Durch diesen Mechanismus wird die Kopfstütze bei einem Heck-Crash nach vorn und oben verlagert.

Eine dieser eben beschriebenen sehr ähnliche Konstruktion ist in der EP 0 627 340 B1 beschrieben.

Bei einem Heck-Crash schlägt der Kopf eines Sitzinsassen zweimal nacheinander auf die Kopfstütze auf, wobei diese und da mit auch das mit ihr in Wirkverbindung stehende Prallmittel durch den ersten Aufprall ein ganzes Stück zurück hin zu ihrer normalen Gebrauchslage gedrückt werden. Beim zweiten Aufprall trifft dann der Kopf auf die noch nicht wieder ganz in ihrer vorderen verlagerten Position befindliche Kopfstütze, so dass deren Sicherheitswirkung beeinträchtigt ist.

Aus dem oben genannten Grund sind auch schon Lösungen vorge schlagen worden, die dahin gehen, dass die Kopfstütze nach einem Heckcrash in ihrer nach vorn verlagerten Position verharrt, oder zumindest aber für einen ausreichend langen Zeitraum dort ver bleibt. Eine dieser Lösungen ist in DE 100 60 764 C1 beschrie ben. Der dort offenbarte Kraftfahrzeugsitz besitzt einen Innen rahmen mit einem oberen Querholm und einen Aussenrahmen, der e benfalls einen Querholm aufweist. Der Innenrahmen ist schwenkbar im Aussenrahmen gelagert und trägt an seinem Querholm die Kopf stütze, welche über Kopfstützenträger höhenverschiebbar in ent sprechenden Führungen des Querholms gelagert ist. Die Querholme von Innenrahmen und Aussenrahmen sind über Kniehebelmechanismen miteinander verbunden. Im Falle eines Heckcrashs werden die He bel der Kniehebelmechanismen durch den nach vorn schwenkenden oberen Bereich des Innenrahmens über ihre Totpunktlage hinaus gestreckt. Sie bilden dann eine quasi starre Verbindung, die ein Zurückschwenken des Innenrahmens in seine normale Gebrauchsposi tion verhindert. Damit wird auch verhindert, dass die Kopfstütze durch den ersten Aufprall des Kopfes eines Sitzinsassen zurück verlagert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsge mässen Kraftfahrzeugsitz mit einfachen mechanischen Mitteln da hingehend zu verbessern, dass seine Kopfstütze nach einem Heck crash für einen ausreichend langen Zeitraum in ihrer nach vorn verlagerten Position verbleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Kraftfahrzeug sitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Sobald das sich bei einem Heckcrash durch den Aufprall des Rückens eines Sitzinsassen innerhalb der Rückenlehne nach hinten verlagernde Prallmittel den oberen Hebel des Schwenkmechanismus über dessen Totpunkt hinaus nach oben verschoben hat, resultiert jede von vorn auf die Kopfstütze wirkende Kraft in einer weite ren Verschwenkung des oberen Hebels von seiner Totpunktlage weg nach oben. Die Kopfstütze wird daher durch den ersten Aufprall des Kopfes des Sitzinsassen nicht nach unten gedrückt, also zu rückverlagert, sondern es wird Zug auf den oberen Hebel und da mit den Schwenkmechanismus nach oben ausgeübt, so dass die Kopf stütze ihre durch den Heckcrash nach vorn verlagerte Position beibehält. Diese Wirkung wird durch einen einfachen Zweihebelme chanismus erreicht. Neben dem einfachen Aufbau hat diese Lösung den weiteren Vorteil, dass der Schwenkmechanismus der Kopfstütze nach einem Heckcrash zur Herstellung der normalen Gebrauchsposi tion der Kopfstütze selbst rückführend ist.

Unter Totpunktlage des oberen Hebels ist dessen senkrechte Ausrichtung zur Längsachse des Kopfstützenträgers zu verstehen, wobei diese Längsachse durch eine Verbindungslinie durch die Schwenkpunkte des oberen und unteren Hebels mit dem Kopfstützen träger hindurch definiert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Prallmittel eine Prallplatte, deren unteres Ende einen Schwenkpunkt mit ei nem Hebel bildet, dessen anderes Ende in einem Schwenkpunkt an der Tragstruktur der Rückenlehne angeschlagen ist, wobei das o bere Ende der Prallplatte in einem Schwenkpunkt mit dem unteren Hebel des Schwenkmechanismus verbunden ist. Der untere Hebel bildet einen günstigen Krafteinleitungsort für die aus der Prallplatte resultierende Verstellkraft, wobei natürlich dafür zu sorgen ist, dass der Krafteinleitungspunkt einen günstigen Hebelarm zum Schwenkpunkt des unteren Hebels mit der Tragstruk tur der Rückenlehne hat, um eine ausreichend große Kraftübertra gung zu haben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 in schematischer Weise eine Seitenansicht einer Rückenlehne mit Darstellung der Kopf stütze in normaler Gebrauchslage und mit bei einem Heckcrash vorverlagerter Lage, wobei die diesen beiden Lagen entsprechen den Positionen eines Schwenkmechanismus der Kopfstütze sowie eines Prallmittels darge stellt sind sind,

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung des oberen Bereiches der in Fig. 1 gezeigten Kopfstüt ze, wobei zusätzlich zu den beiden Endlagen von Kopfstütze, Schwenkmechanismus und Prallmittel eine Totpunktlage eingezeichnet ist, und

Fig. 3-5 eine körperliche Darstellung des Schwenkmechanismus, wobei entsprechend Fig. 2 die drei Positionen von Schwenkmechanis mus und Kopfstütze dargestellt sind.

In der Zeichnung wird lediglich auf die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes Bezug genommen. Die anderen Bauteile dieses Kraftfahrzeugsitzes sind nicht dargestellt, da sie hier unwe sentlich sind.

Die Rückenlehne 1 ist mit einer Kopfstütze 2 ausgestattet, die über einen Kopfstützenträger 3 mit der Rückenlehne 1 verbun den ist. Der Kopfstützenträger 3 besteht aus zwei parallelen Führungsrohren 4, die zwei starr mit der Kopfstütze 2 verbundene Führungsstangen 5 höhenverstellbar aufnehmen. Die Führungsrohre 4 sind nach unten jeweils durch ein Gestänge 6 verlängert, wel ches der Anbindung eines oberen Hebels 7 über einen Schwenkpunkt 8 und der Anbindung eines unteren Hebels 9 über einen Schwenk punkt 10 dient. Diese Ausbildung geht am besten aus den Darstel lungen gemäss den Fig. 3 und 5 hervor. Die beiden Hebel 7 und 9 sind an jedem der Gestänge 6 vorgesehen, also paarweise vorhan den, was aus der gewählten Darstellungsweise und Seitenansicht nicht weiter hervorgeht.

Das andere Ende des oberen Hebels 7 und des unteren Hebels 9 sind über weitere Schwenkpunkte 11 bzw. 12 drehgelenkig an eine nicht dargestellte Tragstruktur der Rückenlehne 1 angeschlagen. Dabei liegt der Schwenkpunkt 12 des unteren Hebels 9 in Sitz richtung gesehen vor und der Schwenkpunkt 11 des oberen Hebels 7 hinter einer Längsachse 13 des Kopfstützenträgers 6, die durch eine die Schwenkpunkte 8 und 10 der Hebel 7 und 9 mit dem Kopf stützenträger 6 verbindende Linie gebildet ist, die nach oben durch einen Kopfstützen-Referenzpunkt 14 hindurch verlängert ist.

Innerhalb der Rückenlehne 1 ist eine Federmatte 15 als Prallmittel angeordnet (Fig. 1). Diese Federmatte 15 besitzt seitliche Rahmenstreben 16, die mit ihren oberen Enden jeweils in einem Schwenkpunkt 17 drehgelenkig an einen der Hebel 9 ange lenkt sind. Der Schwenkpunkt 17 ist im Abstand a vom Schwenk punkt 12 angeordnet, so dass ein ausreichend großer Hebelarm für die Kraftübertragung von der Federmatte 15 auf den Schwenkmecha nismus der Kopfstütze 2 vorhanden ist. Die unteren Enden der Rahmenstreben 16 sind über Schwenkpunkte 18 mit einem Hebel 19 verbunden, dessen anderes Ende über einen Schwenkpunkt 20 mit der Tragstruktur der Rückenlehne 1 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Konstruktion ist die folgende:
Im Falle eines Heckcrashes wird der Gesässbereich eines Sitzinsassen in Richtung des Pfeiles 21 (Fig. 1) gegen die Fe dermatte 15 gedrückt. Dadurch schwenkt der Hebel 19 um seinen Schwenkpunkt 20 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch die Federmatte 15 mit ihren Rahmenstreben 16 nach oben verlagert wird. Durch diese Verlagerung wird über den Schwenkpunkt 17 Druck auf den unteren Hebel 9 ausgeübt, so dass dieser um seinen Schwenkpunkt 12 in Uhrzeigerrichtung schwenkt und den Kopfstützenträger 6 mitnimmt. Dadurch wird auch der obere Hebel 7 verschwenkt, und zwar im Ge genuhrzeigersinn.

In Fig. 1 ist mit ausgezogenen Linien die Konstellation bei in normaler Gebrauchsstellung befindlicher Kopfstütze 2 und mit gestrichelten Linien die Konstellation bei maximal nach vorn und oben verlagerter Kopfstütze 2 gezeigt. Aus dieser Gegenüberstel lung ist klar ersichtlich, dass sich der Referenzpunkt 14 ein deutig nach vorn und oben verlagert hat. In der Crashlage bilden der Hebel 19 und die Federmatte 16 etwa eine Ebene, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Eine weitere Bewegung der Federmatte 15 nach hin ten ist durch einen schematisch dargestellten Anschlag 22 be grenzt.

In der vergrösserten Darstellung gemäss Fig. 2 sind wiederum mit Vollinien bzw. gestrichelten Linien die beiden Endlagen des Systems dargestellt. Zusätzlich dazu ist mit Strichpunktlinien eine Zwischenlage dargestellt, in der der obere Hebel 7 einen rechten Winkel zur Längsachse 13 des Kopfstützenträgers 6 ein nimmt. Bis zu dieser Lage hat sich der Schwenkpunkt 8 des Hebels 7 nach oben und vorn verlagert. Ab dieser Lage bewegt sich der Schwenkpunkt 8 zwar weiter nach oben aber nun rückläufig. Des halb wird die in Fig. 2 eingezeichnete Zwischenlage des Hebels 7 als Totpunktlage bezeichnet. Eine dem Schwenkpunkt 8 entspre chende Bewegung führt auch der Referenzpunkt 14 der Kopfstütze 2 aus, wie aus dessen eingezeichneter Bewegungskurve 23 hervor geht. Demnach bewegt sich der Referenzpunkt 14 nach dem Über schreiten der Totpunktlage des oberen Hebels 7 zunächst weiter nach vorn und oben, um dann an eine rückwärtige Aufwärtsbewegung überzugehen. In seiner Endlage liegt der Referenzpunkt 14 deut lich höher als bei seiner Totpunktlage und etwas zurückversetzt. Dieser leichte Rückversatz des Referenzpunktes 14 und damit der Kopfstütze 2 ist für die crashaktive Wirkung der Kopfstütze 2 unschädlich.

Nachdem der obere Hebel 7 seine Totpunktlage überfahren hat, bewirkt jede Beanspruchung der Kopfstütze 2 in Richtung des Pfeils 24 (Fig. 1) einen nach oben gerichteten Zug auf den Schwenkpunkt 8 des oberen Hebels 7, so dass die Kopfstütze 2 durch die Beanspruchung in Richtung des Pfeils 24 keinesfalls nach unten und hinten gedrückt werden kann.

Claims

1. Kraftfahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einer mit die ser über einen Kopfstützenträger verbundenen Kopfstütze, wobei die Kopfstütze mittels eines Schwenkmechanismus an der Rückenlehne gelagert ist, welcher mit einem in der Rü ckenlehne angeordneten Prallmittel derart in Wirkverbindung steht, dass er bei Rückverlagerung des Prallmittels die Kopfstütze nach vorn und oben zum Kopf eines Sitzinsassen hin verlagert, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkme chanismus aus einem unteren Hebel (9) und einem oberen He bel (7) besteht, deren eines Ende jeweils in einem Schwenk punkt (10 bzw. 8) am Kopfstützenträger (6) und deren ande res Ende jeweils in einem Schwenkpunkt (12 bzw. 11) an ei ner Tragstruktur der Rückenlehne (1) gelagert ist, wobei zumindest der Schwenkpunkt (11) des oberen Hebels (7) mit der Tragstruktur der Rückenlehne (1) in Sitzrichtung gese hen hinter dem Kopfstützenträger (6) angeordnet ist, und der obere Hebel (7) bei der Verlagerung der Kopfstütze (2) nach vorn und oben eine Totpunktlage durchläuft, in der er senkrecht zur Längsachse (13) des Kopfstützenträgers (6) ausgerichtet ist.

2. Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallmittel eine Prallmatte (15) ist, deren unte res Ende einen Schwenkpunkt (18) mit einem Hebel (19) bil det, dessen anderes Ende in einem Schwenkpunkt (20) an die Tragstruktur der Rückenlehne (1) angeschlagen ist, wobei das obere Ende der Prallmatte (15) in einem Schwenkpunkt (17) derart an den unteren Hebel (9) angeschlagen ist, dass ein ausreichend grosser Hebelarm (a) für die Kraftübertra gung auf den unteren Hebel (9) durch die Prallmatte (15) gegeben ist.