DE19800078A1 - Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze - Google Patents
Fahrzeugsitz mit einer KopfstützeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei einem Heckaufprall auf ein Fahrzeug wird der Kopf eines Sitzbenutzers stark in Heck
richtung beschleunigt. Eine Kopfstütze als Sicherheitselement verhindert dabei, daß der
Kopf relativ zum Fahrzeug mit hoher Verletzungsgefahr der Halswirbelsäule in einem Peit
schenschlag nach hinten geschleudert wird. Die Gefahr solcher Whiplash-Verletzungen
besteht aber bei üblichen Kopfstützen auch dann, wenn der Abstand des Kopfes zur Kopf
stütze trotz Anlage des Rückens an der Rückenlehne bei ungünstigen Einstellungen der
Kopfstütze verhältnismäßig groß ist.
Um diese Gefahr zu verringert, wurden bereits Vorrichtungen in Verbindung mit einer Kopf
stütze vorgeschlagen, die diese bei einem Heckaufprall nach vorne in Richtung auf den Kopf
eines Sitzbenutzers verlagern, um den Abstand zwischen Kopf und Kopfstütze zu verringern
und damit den Kopf und die Halswirbel möglichst früh abzustützen, so daß möglichst keine
Whiplash-Bewegungen auftreten:
Dazu ist aus der Zeitschrift "Automobil-Revue" Nr. 15/96 eine Kopfstütze bekannt, die über
einen Hebel mit einer Druckplatte in der Rückenlehne des Sitzes verbunden ist. Bei einem
Heckaufprall drückt der Körper des Sitzbenutzers die Druckplatte nach hinten und bewirkt
über den Hebel eine Bewegung der Kopfstütze gleichzeitig nach oben und vorne, um eine
ruckartige Kopfbewegung des Insassen nach hinten abzufangen und den Kopf zu stützen.
Eine ähnliche Anordnung mit einem zweiarmigen Hebel und einer in die Rückenlehne inte
grierten Kopfstütze ist aus der EP 0 796 373 A2 bekannt.
In der EP 0 794 085 A2 ist ein Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne mit Kopfstütze be
schrieben, wobei diese durch eine Neigungsveränderung in Richtung auf den Kopf eines
Sitzbenutzers nach vorne verlagerbar ist. Im Inneren der Rückenlehne erstreckt sich ein
biegsames Zugelement. Dieses ist mit einem Hebel in der Kopfstütze als Antrieb für eine
Neigungsverstellung verbunden. Bei einem Heckaufprall drückt der Körper eines Sitzbe
nutzers auf das Zugelement, wodurch dieses gebogen und damit die Kopfstütze nach vorne
verlagert wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Antrieben für eine crashbedingte Verlagerung einer
Kopfstütze sind stabile Hebel und/oder Zugelemente mit direkt wirkenden Verbindungen
verwendet. Dadurch sind die Antriebsbewegungen ruckartig, so daß davon eine Aggressivi
tät mit unerwünschten Belastungen ausgehen kann.
Weiter ist es aus der EP 0 593 845 A1 bekannt, zur Reduzierung der Gefahr von Whiplash-Ver
letzungen in der Kopfstütze einen Gassack unterzubringen. Bei einem Heckaufprall wird
dieser über einen Heckbeschleunigungssensor gesteuert durch einen pyrotechnischen
Gasgenerator aktiviert und innerhalb sehr kurzer Zeit aufgeblasen. Dieser Vorgang ist für
alle individuellen Gegebenheiten und Einstellungen gleich. Dadurch kann auch von einem
solchen Gassack eine ungünstige Aggressivität ausgehen, da der Abstand des Kopfes zur
Kopfstütze und damit zum Gassack stark differieren kann. Wenn schon zu Beginn eines
Heckaufpralls ein an sich günstiger, geringer Abstand zwischen dem Kopf eines Sitzbenut
zers und der Kopfstütze vorliegt, kann der Kopf beim Aktivieren des Gassacks mit uner
wünschten Belastungen nach vorne gedrängt werden. Zudem ist die Anordnung durch den
erforderlichen Hecksensor und die Pyrotechnik aufwendig.
In der EP 0 578 452 A2 ist eine Kopfstütze mit einem zweilagigen Polsterteil beschrieben.
Eine erste, dem Kopf abgewandte Polsterteillage ist bei einem Kopfaufschlag komprimierbar
und enthält ein Fluid. Eine zweite, dem Kopf zugewandte Polsterteillage ist als ge
schlossenes Kissen mit Fluid über Verbindungskanäle zur ersten Polsterteillage befüllbar.
Bei einem Heckaufprall mit einem Kopfaufschlag auf die Kopfstütze wird die erste Polster
teillage komprimiert und dadurch die zweite Polsterteillage gefüllt, wobei diese eine den Kopf
jeweils seitlich umgebende Form einnimmt. Für die Funktion muß somit der Kopf bei einem
Heckaufprall in die Kopfstütze eintauchen. Eine Vorverlagerung der Kopfstütze bei einem
Heckaufprall zur Verringerung der Gefahr von Whiplash-Verletzungen wird somit hier gerade
nicht erreicht.
Bei einem vorbekannten Fahrzeugsitz mit Kopfstütze nach der DE 40 34 121 A1 sind Gas
kissen in den Seitenwangen der Rückenlehne und des Sitzkissens vorgesehen, die als
Komfortpolsterungen und zur individuellen Einstellung eines verbesserten Seitenhalts über
eine Druckwelle mit unterschiedlichem Druck befüllbar sind. Zudem ist ein weiteres Gaskis
sen als pneumatischer Antrieb für eine Neigungsverstellung der Kopfstütze verwendet. Es
handelt sich bei allen Gaskissen um Komfortmerkmale. Vorrichtungen für schnelle
Crashbefüllungen sind nicht vorgesehen. Die hier in den Seitenwangen der Rückenlehne
angebrachten Gaskissen sind bei einem Heckaufprall durch den in den Sitz drückenden
Körper eines Sitzbenutzers nur gering belastet.
Gegenstand der DE 41 10 953 A1 ist ein gattungsgemäßer Fahrzeugsitz und eine Kopf
stütze mit einer über eine betätigbare Druckquelle befüllbare Luftkammer. Diese Luftkammer
dient als Komfortelement während der normalen Fahrzeugbenutzung. Vorrichtungen für eine
schnelle Befüllung im Crashfall sind nicht vorgesehen. Als Druckquellen sind bevorzugt eine
handbetätigbare Pumpe oder eine Preßluftflasche vorgeschlagen. Weiter ist die Möglichkeit
einer Befüllung der Luftkammer durch eine Luftspeicherkammer in einer gattungsgemäßen
Anordnung erwähnt. Eine solche Luftspeicherkammer ist dabei im Sitzkissen des
Fahrzeugsitzes angebracht und durch das Gewicht eines Sitzbenutzers beim Eindrücken der
Sitzpolsterung komprimierbar. Über eine Strömungsverbindung und ein Steuerventil gelangt
dabei Luft in die Luftkammer an der Kopfstütze. Bei einem Heckaufprall werden hierbei der
Füllgrad und das Volumen der Luftkammer an der Kopfstütze nicht verändert, da dabei die
Luftspeicherkammer im Sitzkissen nicht zusätzlich belastet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze so
weiterzubilden, daß eine erhöhte Sicherheitsfunktion mit der Reduzierung der Gefahr von
Whiplash-Verletzungen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist eine Gaskammer als Lehnengaskammer in wenigstens einem Sitz
lehnenpolsterteil enthalten, dort wo bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug durch die zur
Heckseite nach hinten drängende träge Masse des Körpers eines Sitzbenutzers eine Bela
stung auf das Sitzpolsterteil und damit auch auf die Lehnengaskammer ausgeübt wird. Die
Lehnengaskammer wird dann bei einer solchen Belastung komprimiert und zugleich durch
die Strömungsverbindung das Gaskissen an der Kopfstütze aufgeblasen.
Eine solche Anordnung ohne Pyrotechnik für das Gaskissen ist einfach und preiswert auf
gebaut. Zudem erfolgt durch die zwangsweise Volumenvergrößerung des Gaskissens durch
eine Volumenverdrängung aus der Gaskammer eine selbsttätige Anpassung der
Schnelligkeit der Bewegungsabläufe an die Schwere eines Heckaufpralls. Bei einem Heck
aufprall mit starker Stoßbelastung wird ein Sitzbenutzer schnell und heftig nach hinten in die
Rückenlehne und in die Lehnengaskammer gedrückt, wodurch entsprechend schnell das
Gaskissen gefüllt wird. Bei einem weniger schweren Heckaufprall sind die Bewegungs
abläufe langsam und damit ist auch die Aktivierung des Gaskissens entsprechend langsa
mer, wodurch sich eine Aggressivitätsverringerung des Gaskissens in Verbindung mit einer
ausreichenden Abstützfunktion ergibt. Eine solche vorteilhafte, selbsttätige Anpassung ist
z. B. bei pyrotechnisch füllbaren Gaskissen nur mit erheblichem Steueraufwand möglich.
Da hier Gas als komprimierbares Druckmedium zur Kraftweiterleitung zwischen der kom
primierbaren Lehnengaskammer und dem Gaskissen dient, sind die Bewegungsabläufe am
Gaskissen weniger abrupt und weniger aggressiv als bei den eingangs erwähnten Anord
nungen mit Hebelkopplungen für einen Verlagerungsantrieb einer Kopfstütze. Es ergibt sich
somit vorteilhaft durch das bewegungsübertragende Gasvolumen eine gedämpfte Abstüt
zung ohne Kraft- und Belastungsspitzen für den Kopf eines Sitzbenutzers bei einem Heck
aufprall.
Eine einfache und gut funktionsfähige Ausführungsform ergibt sich, wenn die Lehnengas
kammer in einem mittleren Lehnenbereich angeordnet ist, wo bei einem Heckaufprall die
Hauptbelastung durch die träge Masse des Körpers eines Sitzbenutzers auftritt.
Durch die Verwendung eines Ventils in der Strömungsverbindung zwischen der Lehnen
gaskammer und dem Gaskissen können die Strömungsverhältnisse und die Bedingungen
für eine Aktivierung des Gaskissens eingestellt und optimiert werden. Vorteilhaft wird ein
Überdruckventil eingesetzt, das bei der normalen Fahrzeugbenutzung geschlossen ist und
erst bei einem Crashfall mit einem hohen Druck in der Lehnengaskammer die Strömungs
verbindung zur Aktivierung des Gaskissens freigibt. Dabei kann die Lehnengaskammer so in
die Lehnenpolsterung integriert sein, daß sie zusätzlich zu ihrer Sicherheitsfunktion in
Verbindung mit dem Gaskissen im normalen Fahrbetrieb als komfortsteigerndes Gaspolster
verwendet ist.
In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung können an sich bekannte und vor
teilhafte Ausgestaltungen einer Kopfstütze ebenfalls verwendet werden: die Kopfstütze kann
an wenigstens einer, bevorzugt zwei Haltestangen an der Sitzlehne höhenverstellbar
eingesteckt sein. In einer Doppelverwendung kann wenigstens eine rohrförmige Haltestange
als Strömungsverbindung zwischen der Lehnengaskammer und dem Gaskissen verwendet
werden.
Ein Gaskissen kann als Sicherheitselement im deaktivierten Zustand in der Kopfstütze mit
Austrittsöffnungen nach vorne und/oder an den Seiten enthalten sein. Bei einem Heckauf
prall und einer Crashbefüllung des Gaskissens wird dieses dann nach vorne in den Bereich
zwischen der Kopfstütze und dem Kopf eines Sitzbenutzers zur Reduzierung der Gefahr von
Whiplash-Verletzungen und/oder jeweils in den seitlichen Bereich des Kopfes eines
Sitzbenutzers für einen verbesserten Seitenhalt des Kopfes aufgeblasen. Bei einer solchen
Ausführungsform wird somit der Kopf direkt durch das entfaltete und gefüllte Gaskissen bei
einem Heckaufprall abgestützt. Das Gaskissen kann je nach Größe und Form angepaßte
Ausströmöffnungen aufweisen, durch die das Gas bei einer Belastung durch einen
Kopfaufschlag für einen gedämpften Aufprall und zur Vermeidung von Rückpralleffekten
gezielt ausströmen kann.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform, bei der der Kopf nicht direkt am Gaskissen
abstützbar ist, kann die crashbedingte Volumenvergrößerung des Gaskissens unmittelbar
oder mittelbar als pneumatischer Antrieb verwendet werden. Dabei kann ein Stellweg unmit
telbar an einer sich verstellenden Gaskissenwand abgegriffen werden. Das Gaskissen kann
jedoch auch entsprechend einer Zylinderkolbeneinheit ausgeführt sein oder mit einer sol
chen zusammenwirken. Eine crashbedingte Antriebsbewegung kann für die Verlagerung
einer Kopfstütze in eine optimale vorgegebene Abstützposition eingesetzt werden. Eine
solche Verlagerung kann eine lineare Verlagerung nach vorne oder nach oben sowie Kom
binationen solcher Verlagerungen beinhalten. Eine einfache und zweckmäßige Anordnung
ergibt sich dann, wenn eine geeignete Verlagerung durch eine Neigungsverstellung der
Kopfstütze erreichbar ist. Das crashbefüllte Gaskissen wird dabei als Neigungsstellantrieb
verwendet.
In einer bevorzugten Ausbildung der Lehnengaskammer können die Lehnengaskammer
wände mit elastischen Polsterungen der Sitzlehne verbunden sein. In Verbindung mit einem
Rückschlagventil zum Fahrzeuginnenraum hin kann damit eine selbstansaugende Lehnen
gaskammer realisiert werden, die sich ohne Sitzbelegung maximal füllt in der Art einer
Gummiballpumpe. Für individuell einstellbare Druckverhältnisse können auch handbetätig
bare oder motorbetätigbare Luftpumpen oder Druckgasflaschen an die Lehnengaskammer
angeschlossen sein. Der Anschluß kann auch über Druckregelventile erfolgen. Eine solche
Anordnung ist bei einer zusätzlichen Verwendung der Lehnengaskammer als Lehnenpolste
rung zur Einstellung einer bestimmten Lehnenhärte zweckmäßig.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes 1 mit einer
Kopfstütze 2 und einer Sitzlehne 3. Die Kopfstütze 2 ist über ein Kopfstützenrohr 4 mit der
Sitzlehne 3 höhenverstellbar verbunden.
Die Sitzlehne 3 weist ein Sitzlehnenpolsterteil 5 auf, in dessen mittleren Lehnenbereich eine
Lehnengaskammer 6 enthalten ist. Die Wände 7 der Lehnengaskammer 6 sind mit der
elastischen Polsterung der Sitzlehne 3 verbunden.
In der Kopfstütze 2 ist als Sicherheitselement im deaktivierten Zustand ein Gaskissen 8
angeordnet. Als Strömungsverbindung zwischen dem Gaskissen 8 und der Lehnengas
kammer 6 dient das rohrförmige Kopfstützenrohr 4.
In einem unteren Bereich des Kopfstützenrohrs 4 ist ein Überdruckventil 9 eingesetzt, das
bei der normalen Fahrzeugbenutzung geschlossen ist und erst bei einem Crashfall mit
einem hohen Druck in der Lehnengaskammer die Strömungsverbindung zur Aktivierung des
Gaskissens 8 freigibt.
Über eine weitere Strömungsverbindung 11 ist die Lehnengaskammer 6 im unteren Gas
kammerbereich mit einer hand- oder motorbetätigbaren Luftpumpe und/oder einer betätig
baren Druckgasflasche als Gasquelle 12 ggf. über Ventile verbunden. Bei einer Betätigung
der Gasquelle 12 wird die Lehnengaskammer 6 mit Gas befüllt, wie dies in der Fig. 1 sche
matisch durch den Pfeil 13 angedeutet ist. Die Druckverhältnisse können dabei individuell
eingestellt werden, so daß die Lehnengaskammer 6 im normalen Fahrbetrieb auch als
komfortsteigerndes Gaspolster verwendet werden kann. Für diese individuelle Anpassung
ist, wie dies in der Fig. 1 lediglich mit dem Pfeil 14 schematisch angedeutet ist, in der Sitzlehne
3 eine zusätzliche Evakuierungsmöglichkeit vorgesehen, z. B. eine an sich bekannte
über ein Ventil regulierbare Gasaustrittsöffnung.
Im Falle eines Heckaufpralls auf das Fahrzeug übt die zur Heckseite in Richtung des Pfeils
15 nach hinten drängende träge Masse des Körpers eines Sitzbenutzers eine Belastung auf
das Sitzlehnenpolsterteil 5 und damit auch auf die Lehnengaskammer 6 aus. Dabei wird die
Lehnengaskammer 6 bis in eine in der Fig. 1 strichliert eingezeichnete Position komprimiert,
so daß das Gas über das Kopfstützenrohr 4, wie dies durch den Pfeil 16 angedeutet ist, in
das Gaskissen 8 in der Kopfstütze 2 strömt. Der Gasdruck ist dabei so groß, daß das Über
druckventil 9 die Strömungsverbindung zur Aktivierung des Gaskissens 8 freigibt. Das
Gaskissen 8 wird dadurch aufgeblasen und tritt über in der Kopfstütze 2 befindliche, nach
vorne und zur Seite gerichtete, nicht näher dargestellte Austrittsöffnungen aus. Dabei nimmt
das Gaskissen 8 die in der Fig. 1 strichliert dargestellte Form ein und stützt den Kopf des
Sitzbenutzers bei einem Heckaufprall direkt ab. Für einen gedämpften Aufprall und zur
Vermeidung von Rückpralleffekten weist das Gaskissen 8 hier nicht dargestellte Aus
strömöffnungen auf, durch die das Gas gezielt ausströmen kann.
Claims (10)
1. Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze, wobei in wenigstens einem Polsterteil des Fahr
zeugsitzes wenigstens eine Gaskammer enthalten ist, die bei einer Belastung und
Formveränderung des Polsterteils durch einen Sitzbenutzer komprimierbar ist und
diese Gaskammer eine Strömungsverbindung zu wenigstens einem an der Kopfstütze
angeordneten Gaskissen hat, das bei einer Komprimierung der Gaskammer durch in
das Gaskissen überströmendes Gas aufblasbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens eine Gaskammer als Lehnengaskammer (6) in wenigstens einem
Sitzlehnenpolsterteil (5) enthalten ist, dort wo bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug
durch die zur Heckseite nach hinten drängende träge Masse des Körpers eines
Sitzbenutzers eine Belastung auf das Sitzlehnenpolsterteil (5) und dadurch auf die
Lehnengaskammer (6) ausgeübt wird, und diese dabei komprimiert und zugleich das
wenigstens eine Gaskissen (8) aufgeblasen wird.
2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine einzige Lehnengaskammer (6) im mittleren Lehnenbereich angeordnet ist.
3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der oder den Lehnengaskammern (6) und der oder den Gaskissen (8)
jeweils ein Überdruckventil (9) angebracht ist, das erst bei einem im Crashfall
auftretenden hohen Gasdruck in der Lehnengaskammer (6) die Strömungsverbindung
zum Gaskissen (8) freigibt.
4. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kopfstütze (2) über wenigstens ein Kopfstützenrohr (4) als Haltestange mit der
Sitzlehne (3) bevorzugt höhenverstellbar verbunden ist, und
daß eine Strömungsverbindung zwischen Lehnengaskammer (6) und Gaskissen (8)
als Rohrverbindung durch das Kopfstützenrohr (4) hergestellt ist.
5. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das oder die Gaskissen (8) im deaktivierten Zustand in der Kopfstütze (2) mit
Austrittsöffnungen nach vorne und/oder an den Seiten enthalten sind und daß bei einer
Crashbefüllung das oder die Gaskissen (8) nach vorne in den Bereich zwischen der
Kopfstütze (2) und dem Kopf eines Sitzbenutzers und/oder seitlich im Bereich des
Kopfes eines Sitzbenutzers aufgeblasen werden.
6. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kopfstütze (2) durch einen Antrieb verlagerbar bevorzugt in ihrer Neigung
durch Drehung um eine Schwenkachse einstellbar ist, und
daß das Gaskissen (8) unmittelbar oder mittelbar als pneumatischer Antrieb verwendet
ist, mit dem bei einer Crashfüllung des Gaskissens (8) mit Volumenvergrößerung eine
Verlagerung, bevorzugt eine Neigungsverstellung der Kopfstütze (2) in Richtung auf
den Kopf eines Sitzbenutzers durchführbar ist.
7. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lehnengaskammer (6) mit der elastischen Polsterung verbunden ist und über
ein Rückschlagventil selbstansaugend ausgeführt ist.
8. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lehnengaskammer (6) mit einer Gasquelle (12) bevorzugt mit einer
handbetätigbaren oder motorbetätigbaren Luftpumpe und/oder einer betätigbaren
Druckgasflasche gegebenenfalls über Ventile verbunden ist.
9. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lehnengaskammer (6) so dimensioniert und in die Lehnenpolsterung (5)
integriert ist, daß sie zusätzlich an ihrer Sicherheitsfunktion in Verbindung mit dem
Gaskissen (8) im normalen Fahrbetrieb als komfortsteigerndes Gaspolster verwendet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19800078A DE19800078B4 (de) | 1998-01-02 | 1998-01-02 | Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19800078A DE19800078B4 (de) | 1998-01-02 | 1998-01-02 | Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19800078A1 true DE19800078A1 (de) | 1999-07-08 |
DE19800078B4 DE19800078B4 (de) | 2008-07-10 |
Family
ID=7853967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19800078A Expired - Fee Related DE19800078B4 (de) | 1998-01-02 | 1998-01-02 | Fahrzeugsitz mit einer Kopfstütze |
Country Status (1)
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