DE19927508A1 - Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sitz (2) für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Untergestell (6), das fest mit einem Boden (4) eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, sowie einem auf dem Untergestell (6) montierten Sitzteil (8) mit einer Sitzfläche (30) und einer Rückenlehne (10), das bei einem Unfall durch eine vom Fahrzeuginsassen auf den Sitz (2) ausgeübte Kraft um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse (28) verschwenkt wird. Um die Rückenlehne (10) bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug durch die vom Fahrzeuginsassen auf den Sitz ausgeübten Trägheitskräfte steiler zu stellen und dadurch den sogenannten Ramping-Effekt durch eine steilere Rückenlehne (10) zu vermeiden oder abzuschwächen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Achse (28) oberhalb der Sitzfläche (30) angeordnet ist, und daß das Sitzteil (8) an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende abgesenkt und an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende angehoben wird, wenn bei einem Aufprall auf das Heck des Kraftfahrzeugs die Kraft oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitz für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Untergestell, das fest mit einem Boden eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, sowie einem auf dem Untergestell montierten Sitzteil mit einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, das bei einem Unfall durch eine vom Fahrzeuginsassen auf den Sitz ausgeübte Kraft um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse verschwenkt wird.

Auffahrunfälle, bei denen ein Kraftfahrzeug auf das Heck eines stehenden oder eines langsamer fahrenden Kraftfahrzeugs prallt, führen bei den Insassen des vorderen Kraftfahrzeugs nicht selten zu schweren Verletzungen der Halswirbelsäule, die gemeinhin als Schleudertraumata bezeichnet werden. Die Zahl dieser Verletzungen konnte zwar in den zurückliegenden Jahren durch eine nahezu durchgängige Ausstattung sämtlicher Personenkraftwagen mit Kopfstützen vermindert werden, jedoch ist es bisher noch nicht gelungen, das Auftreten derartigen Verletzungen ganz zu verhindern. Eine der Ursachen hierfür liegt darin, daß ein auf einem der Fahrzeugsitze sitzender Fahrzeuginsasse in üblichen Sitzpositionen mit seinem Kopf häufig einen verhältnismäßig großen Abstand zur Kopfstütze aufweist, so daß der Kopf erst mit Verzögerung von der Kopfstütze aufgefangen und abgebremst wird und auch mit verhältnismäßig großer Kraft gegen die Kopfstütze prallt, wodurch der Bereich der Halswirbel stark belastet wird. Eine weitere Ursache ist der vor allem bei einem starken Heckaufprall auftretende sogenannte Ramping-Effekt, das heißt die Neigung des Fahrzeuginsassen, sich mit seinem Oberkörper entlang der schrägen Rückenlehne nach oben zu bewegen, wodurch sich sein Kopf über den oberen Rand der Kopfstütze hinaus bewegen kann, so daß eine optimale Abstützung durch die Kopfstütze nicht mehr gewährleistet ist.

Aus der DE 41 20 608 A1 ist bereits ein Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art bekannt, dessen Sitzteil um eine quer zur Fahrtrichtung ausgerichtete horizontale Schwenkachse verschwenkbar auf dem Untergestell gelagert ist. Vor und hinter der Schwenkachse sind Absorber oder dergleichen Dämpfungselemente zwischen dem Sitzteil und dem Untergestell vorgesehen, die bei einem Front- oder Heckaufprall eine gedämpfte Drehung des Sitzteils mit der Rückenlehne nach vorne oder nach hinten um die Schwenkachse gestatten. Da der Schwerpunkt des Fahrzeuginsassen dort jedoch oberhalb der Schwenkachse liegt, wird die Rückenlehne des Sitzteils bei einem Heckaufprall infolge der vom Fahrzeuginsassen ausgeübten Trägheitskräfte nach hinten gedrückt, wodurch sich die Lehnenneigung verringert. Dadurch wird die Kopfstütze weiter vom Kopf des Fahrzeuginsassen weg bewegt und der eingangs genannte Ramping- Effekt durch die geringere Lehnenneigung sogar noch verstärkt.

Weiter wurde in der noch unveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung 198 25 701.5 der Anmelderin bereits ein Fahrzeugsitz vorgeschlagen, bei dem ein bei Überschreitung eines vorgegebenen Kraftschwellenwertes gegenüber dem Fahrzeugboden verschiebbares Sitzuntergestell im Bereich des vorderen oder hinteren Endes des Sitzteils auf einer schrägen Oberfläche des Bodens befestigt ist, so daß das Sitzteil an seinem vorderen Ende abgesenkt oder an seinem hinteren Ende angehoben wird, wenn bei einem Heckaufprall die auf den Sitz einwirkenden Trägheitskräfte eines darauf sitzenden Fahrzeuginsassen den vorgegebenen Kraftschwellenwert übersteigen und der Sitz infolgedessen entgegen der Fahrtrichtung auf der schrägen Oberfläche nach hinten verschoben wird. Durch die Verschiebung auf der schrägen Oberfläche wird die Kopfstütze an den Kopf des Fahrzeuginsassen angenähert und auch die Neigung der Rückenlehne wird steiler, womit der Fahrzeuginsasse besser abgestützt werden kann. Bei diesem Fahrzeugsitz ist jedoch von Nachteil, daß der Boden des Fahrzeugs zur Ausbildung der schrägen Oberfläche unter dem Sitzteil mit einer verhältnismäßig tiefen Mulde versehen werden muß, um eine spürbare Absenkung des vorderen Endes des Sitzteils bzw. eine spürbare Anhebung seines hinteren Endes zu erreichen, so daß ein Einsatz eines derartigen Sitzes nur in speziell angepaßten Kraftfahrzeugen möglich ist.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugsitz der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Rückenlehne bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug durch die vom Fahrzeuginsassen auf den Sitz ausgeübten Trägheitskräfte steiler gestellt und dadurch sowohl die Kopfstütze nach vorne bewegt und der Ramping-Effekt durch eine steilere Rückenlehne vermieden oder abgeschwächt wird. Weiter soll der Sitz in handelsüblichen Personenkraftfahrzeugen ohne eine spezielle Anpassung des Fahrzeugs montierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse oberhalb der Sitzfläche angeordnet ist, und daß das Sitzteil an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende abgesenkt und/oder an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende angehoben wird, wenn bei einem Aufprall auf das Heck des Kraftfahrzeugs die Kraft oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß die Richtung der Schwenkbewegung des verschwenkbaren Sitzteils infolge der bei einem Heckaufprall vom Fahrzeuginsassen auf den Fahrzeugsitz ausgeübten, nach hinten gerichteten Trägheitskräfte sowie der Trägheitskräfte des Sitzteils selbst davon abhängt, ob die Schwenkachse unter- oder oberhalb des Kraftangriffspunkts der Summe der Trägheitskräfte liegt, wobei dieser Kraftangriffspunkt im gemeinsamen Schwerpunkt des Sitzteils und des Fahrzeuginsassen liegt. Nur dann, wenn die Schwenkachse erfindungsgemäß oberhalb der Sitzfläche und oberhalb des gewöhnlich in diesem Bereich liegenden gemeinsamen Schwerpunkts des verschwenkbaren Sitzteils und des Fahrzeuginsassen angeordnet ist, wird das Sitzteil durch die Trägheitskräfte an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende abgesenkt und an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende angehoben, wenn die Trägheitskräfte oder die Fahrzeugbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigen. Dieser Schwellenwert ist zweckmäßig so eingestellt, daß ein selbsttätiges Verschwenken des Sitzteils im normalen Fahrbetrieb ausgeschlossen ist.

Da eine Aufhängung des Sitzes in einem oberhalb der Sitzfläche angeordneten Schwenklager, ähnlich wie bei einer Schaukel, wegen der dazu erforderlichen seitlich nach oben über die Sitzfläche überstehenden Schwenklager als unzweckmäßig angesehen wird, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Sitzteil auf seiner Unterseite mindestens eine in Seitenansicht kreisbogenförmige Führung aufweist, die mit einer koaxialen kreisbogenförmigen Führung des Untergestells zusammenwirkt, wobei die von der gemeinsamen Mittelachse der beiden Führungen gebildete Schwenkachse des Sitzteils oberhalb der Sitzfläche bzw. oberhalb des gemeinsamen Schwerpunkts des Sitzteils und des Fahrzeuginsassen liegt. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß die Lage der Schwenkachse durch konstruktive Vorgaben des Sitzes nicht oder nur sehr wenig eingeschränkt wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schwenkachse nicht mehr als 3 m und vorzugsweise nicht mehr als 2 m über der Sitzfläche angeordnet ist, weil mit zunehmendem Abstand der Schwenkachse von der Sitzfläche der Schwenkwinkel der Rückenlehne und der Sitzfläche beim Verschwenken des Sitzteils um einen definierten Winkel abnimmt. Andererseits ist die Schwenkachse jedoch zweckmäßig mindestens 0,20 m und vorzugsweise mindestens 0,30 m über der Sitzfläche angeordnet, um selbst in Fällen einer extremen Gewichtsverteilung des Fahrzeuginsassen zu verhindern, daß die Schwenkachse unter dem gemeinsamen Schwerpunkt des verschwenkbaren Sitzteils und des Fahrzeuginsassen zu liegen kommt. Vorzugsweise befindet sich die Schwenkachse in einem Bereich zwischen 0,4 und 1,5 m oberhalb der Sitzfläche und am besten in einem Bereich zwischen 0,5 und 1 oberhalb der Sitzfläche. Wenn sich die Schwenkachse in diesen Bereichen befindet, ist zum einen das Moment der Trägheitskräfte des verschwenkbaren Sitzteils und des Fahrzeuginsassen ausreichend groß, um bei einer Auslösung der Schwenkbewegung durch Überschreiten eines Schwellenwerts der Trägheitskräfte einen ausreichenden Abstand zwischen diesem Schwellenwert und den im normalen Fahrbetrieb ggf. vom Fahrzeuginsassen auf das Sitzteil ausgeübten Kräften sicherzustellen. Zum anderen wird bei einer Anordnung der Schwenkachse in diesen Bereichen bei der Schwenkbewegung das vordere Ende des Sitzteils merklich abgesenkt und das hintere Ende merklich angehoben bzw. der Neigungswinkel der Rückenlehne merklich steiler gestellt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schwenkachse in Fahrtrichtung oberhalb der Sitzfläche angeordnet, wobei ihre Anordnung über der Mitte der Sitzfläche bewirkt, daß beim Verschwenken des Sitzteils das Maß der Absenkung von dessen vorderem Endes im wesentlichen dem Maß der Anhebung von dessen hinterem Ende entspricht. Die Schwenkachse kann jedoch zweckmäßig auch näher am vorderen Ende des Sitzteils angeordnet sein, weil eine derartige Anordnung die Anhebung des hinteren Endes des Sitzteils und damit der Kopfstütze verstärkt und dem Ramping-Effekt stärker entgegenwirkt. Eine Anordnung der Schwenkachse über der hinteren Hälfte der Sitzfläche ist grundsätzlich ebenfalls möglich und bewirkt, daß die Absenkung des Sitzteil an seinem vorderen Ende größer ist als die Anhebung an seinem hinteren Ende.

Die zusammenwirkenden Führungen des Sitzteils und des Untergestells können in Form eines Gleitlagers ausgebildet sein, wobei zweckmäßig ein festes Schmiermittel, wie beispielsweise Graphit oder Molybdänsulfid, zur Reibungsminderung als Film zwischen eng benachbarten Führungsflächen der Führungen eingebracht wird, weil derartige Schmiermittel weder einen Einschluß noch eine regelmäßige Inspektion erforderlich machen. Alternativ dazu können die zusammenwirkenden Führungen jedoch auch in Form eines Wälzlagers ausgebildet sein, wobei zwischen den benachbarten kreisbogenförmigen Führungsflächen zur Reibungsminderung Wälzkörper, aus Kostengründen bevorzugt Kugeln, angeordnet sind.

Um zur Anpassung an unterschiedliche Beinlängen von Fahrzeuginsassen wie bei herkömmlichen Fahrzeugsitzen eine Längsverstellbarkeit des Sitzteils in Bezug zum Untergestell zu ermöglichen, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Untergestell mindestens zwei Teile umfaßt, die in Bezug zueinander in und entgegen der Fahrtrichtung verschiebbar und in verschiedenen Verschiebepositionen arretierbar sind, wobei der eine Teil fest am Boden des Kraftfahrzeugs verankerbar ist und der andere Teil die mit der Führung des Sitzteils zusammenwirkende Führung trägt. Alternativ kann jedoch auch das Sitzteil zwei Teile umfassen, die in Bezug zueinander in und entgegen der Fahrtrichtung verschiebbar und in verschiedenen Verschiebepositionen arretierbar sind, wobei der eine Teil die Rückenlehne trägt und der andere Teil um die Schwenkachse drehbar auf dem Untergestell gelagert ist, je nachdem, ob beim Verschwenken des Sitzteils beim Heckaufprall eine von der Längenverstellung des Sitzes unabhängige oder abhängige Bewegung des Fahrzeuginsassen gewünscht ist.

Um eine ungewollte Schwenkbewegung des Sitzteils in Bezug zum Untergestell während des normalen Fahrbetriebs zu verhindern, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung an dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen, die eine Verlagerung des Sitzteils in Bezug zum Untergestell verhindert, solange der vorbestimmte Schwellenwert der Trägheitskraft und/oder Beschleunigung nicht überschritten wird. Wenn die Bewegung des Sitzteils beim Überschreiten eines vorgegebenen Beschleunigungswertes infolge einer stoßartigen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bei einem Heckaufprall ausgelöst werden soll, kann die Sicherungsvorrichtung zweckmäßig einen Beschleunigungssensor im Fahrzeug und eine auf die Aktivierung des Sensors ansprechende Haltevorrichtung zwischen dem Untergestell und dem Sitzteil umfassen, welche das Sitzteil bis zur Aktivierung des Sensors festhält und es dann freigibt.

Wenn die Bewegung des Sitzteils durch die vom Fahrzeuginsassen beim Heckaufprall auf den Sitz ausgeübte und einen vorgegebenen Kraftschwellenwert übersteigende Trägheitskraft ausgelöst werden soll wird demgegenüber zweckmäßig zwischen dem Sitzteil und dem Untergestell ein Sicherungselement angebracht, beispielsweise ein Scherbolzen oder ein anderes Sicherungselement mit einer Sollbruchstelle, das bei Überschreiten einer vorbestimmten Krafteinwirkung abgeschert oder in anderer Weise verformt wird und dadurch das Sitzteil freigibt. Während ein mechanisches Sicherungselement gewöhnlich den Vorteil erheblich geringerer Herstellungskosten aufweist, kann bei einer Sicherungsvorrichtung mit einem Sensor der Schwellenwert genauer eingestellt werden und außerdem ist eine Rückstellung in den Ausgangszustand ohne einen Austausch von Teilen möglich.

Das Sicherungselement kann zweckmäßig auch als Teil eines Verstellmechanismus ausgebildet werden, mit dem sich vor einer Fahrt durch Verschwenken des Sitzteils um die Schwenkachse ein Neigungswinkel der Rückenlehne gemeinsam mit demjenigen der Sitzfläche in Bezug zum Boden des Kraftfahrzeugs verstellen läßt. Beispielsweise kann ein Sicherungselement, welches das Sitzteil in einer Ausgangsschwenklage festhält und es bei Überschreiten des Schwellenwerts der Trägheitskraft oder Fahrzeugbeschleunigung freigibt, einen Teil eines beweglich am Sitzteil angebrachten Verstellhebels bilden und durch Betätigung des Verstellhebels mit einer aus einer Reihe von Rastöffnungen oder Rastvertiefungen des Untergestells in Eingriff gebracht werden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kraftfahrzeugsitz eine auf das Sitzteil einwirkende Dämpfungsvorrichtung aufweist, welche die Schwenkbewegung des Sitzteils dämpft oder verlangsamt und ggf. gleichzeitig als Energieabsorptionselement wirkt. Durch diese Maßnahme kann zum einen der Verlauf der Schwenkbewegung des Sitzteils kraftbegrenzt gesteuert werden. Zum anderen kann durch das weiche Abfangen der Schwenkbewegung des Sitzteils ein Rückprall (rebound) des Kopfs und Oberkörpers des Fahrzeuginsassen infolge elastischer Rückstellkräfte der Kopfstützenhalterung und der Rückenlehne und damit insbesondere eine unmittelbar auf eine Schwenkbewegung folgende abrupte umgekehrte Beschleunigung des Kopfes nach vorne verhindert werden.

Die Dämpfungsvorrichtung kann eine oder mehrere Federn umfassen, die bei der Schwenkbewegung des Sitzteils aus ihrer Ruhelage komprimiert oder gedehnt werden, oder einen Dämpfungszylinder, dessen Zylinderrohr mit dem Untergestell verbunden ist und dessen Kolbenstange mit dem Sitzteil verbunden ist, oder umgekehrt, wobei zwischen dem Zylinderrohr und dem Kolben mindestens eine Kammer für ein Gas begrenzt wird, das durch einen engen Strömungskanal aus der Umgebung angesaugt oder in die Umgebung abgegeben wird bzw. für eine Flüssigkeit, die in eine weitere Kammer gedrückt wird, wenn das Sitzteil bei seiner Schwenkbewegung die Kolbenstange mit dem Kolben im Zylinderrohr verschiebt. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, als Dämpfungsvorrichtung ein Deformationselement vorzusehen, das sich bei Überschreiten einer vorgegebenen Kraft plastisch verformt und dabei sowohl als Kraftbegrenzungs- und Energieabsorptionselement wirkt. Das Deformationselement kann beispielsweise im Bereich der zusammenwirkenden Führungen zwei zu den Führungen koaxiale Langlöcher im Sitzteil oder Untergestell umfassen, die jeweils von einem radialen Bolzen des Untergestells bzw. Sitzteils mit etwas größeren Querschnittsabmessungen durchsetzt werden, so daß sie bei der Schwenkbewegung des Sitzteils unter plastischer Verformung und Energieaufnahme von den Bolzen aufgeweitet werden.

Bei sämtlichen dieser Vorrichtungen ist es durch eine geeignete Anordnung möglich, den Bewegungsablauf in einer definierten Weise zu steuern, zum Beispiel zuerst eine nahezu ungebremste Schwenkbewegung vorzusehen, um das Sitzteil möglichst schnell am vorderen Ende abzusenken und am hinteren Ende anzuheben sowie die Rückenlehne steiler zu stellen, und dann eine zunehmende stärker werdende weiche Abbremsung des Sitzteils, bevor dieses zum Beispiel auf einen mit dem Untergestell verbundenen ortsfesten Anschlag trifft, der ein Verschwenken des Sitzteils über ein vorgegebenes maximales Maß hinaus verhindert.

Alternativ oder zusätzlich ist eine Dämpfung der Schwenkbewegung auch über eine Anhebung des Schwerpunkts des Fahrzeuginsassen und des verschwenkbaren Sitzteils während der Schwenkbewegung möglich, weil diese Schwerpunktsanhebung eine Energieabsorption bzw. eine der Schwenkbewegung entgegenwirkende Kraft auf das Sitzteil bewirkt. Eine derartige Anhebung des Schwerpunkts wird insbesondere dann erzielt, wenn die Schwenkachse über dem vorderen Ende des Sitzteils angeordnet ist, weil dann das hintere Ende und der hinter der Mitte des Sitzteils liegende Schwerpunkt stärker angehoben wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a: eine schematische Seitenansicht eines durch einen Fahrzeuginsassen besetzten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes in der Ausgangsschwenklage;

Fig. 1b: eine Ansicht entsprechend Fig. 1a jedoch nach einer Verlagerung infolge eines Aufpralls eines anderen Fahrzeugs auf das Heck des Kraftfahrzeugs;

Fig. 2a: eine schematische Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes entsprechend Fig. 1;

Fig. 2b: eine schematische Seitenansicht des Sitzes aus Fig. 2a nach einer Verlagerung infolge eines Heckaufpralls.

Die in der Zeichnung dargestellten Kraftfahrzeugsitze 2 bestehen im wesentlichen aus einem starr auf dem Boden 4 eines Kraftfahrzeugs befestigbaren Untergestell 6, einem vom Untergestell 6 getragenen Sitzteil 8 mit einer Rückenlehne 10, deren Neigung gegenüber dem Sitzteil 8 mittels eines Verstellrades 12 verstellbar ist, sowie einer höhenverstellbaren Kopfstütze 14, die über eine ausziehbare Halterung 16 mit der Rückenlehne 10 verbunden ist.

Das Untergestell 6 umfaßt im wesentlichen zwei geradlinige Führungsschienen 18, die parallel zueinander in Fahrtrichtung verlaufend auf dem Boden 4 des Kraftfahrzeugs festgeschraubt oder festgeschweißt werden, sowie einen von den Führungsschienen 18 getragenen und geführten, in Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung längs der Schienen 18 verstellbaren Trägerschlitten 20 für den Sitz 2, der sich mittels eines nicht dargestellten Arretiermechanismus wie bei herkömmlichen Kraftfahrzeugsitzen in diskreten Verschiebepositionen gegenüber den Führungsschienen 18 verriegeln läßt, um die Sitzposition an die Beinlänge des Fahrzeuginsassen anzupassen.

Auf der Oberseite des Trägerschlittens 20 sind unterhalb des Sitzteils 8 in der Nähe der beiden seitlichen Begrenzungen des Sitzes 2 zwei in Seitenansicht kreisbogenförmige Führungen 22 starr angebracht, die jeweils mit einer entsprechenden koaxialen kreisbogenförmigen Führung 24 auf der Unterseite des Sitzteils 8 zusammenwirken. Die jeweils zusammenwirkenden schienenförmigen Führungen 22, 24 bilden ein Gleitlager, in dem das Sitzteil 8 um eine von den Mitten der kreisbogenförmigen Führungen 22, 24 gebildete Schwenkachse 28 drehbar gelagert ist.

Die Schwenkachse 28 liegt oberhalb einer Sitzfläche 30 des Sitzteils 8 und oberhalb eines gemeinsamen Schwerpunkts S des Fahrzeuginsassen und des schwenkbaren Sitzteils 8 mit der Rückenlehne 10, so daß die bei einem Heckaufprall in diesem Schwerpunkt S entgegen der Fahrtrichtung angreifenden Trägheitskräfte danach trachten, das Sitzteil 8 mit dem Fahrzeuginsassen in den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 28 zu verdrehen, wobei das vordere Ende des Sitzteils 8 abgesenkt und/oder sein hinteres Ende angehoben wird. Während die Schwenkachse 28 bei dem in den Fig. 1a und b dargestellten Sitz 2 in etwa in Brusthöhe des Fahrzeuginsassen und damit etwa 0,5 bis 0,6 m über der Sitzfläche 30 angeordnet ist, liegt sie bei dem in Fig. 2 dargestellten Sitz 2 in etwa in Kopfhöhe des Fahrzeuginsassen und damit etwa 0,8 bis 0,9 m über der Sitzfläche 30.

Bei dem in den Fig. 1a und b dargestellten Fahrzeugsitz 2 sind die unteren Führungen 22 rinnenförmig ausgebildet und weisen einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei sie am vorderen und hinteren Ende offen sind, um die nach unten über die Unterseite des Sitzteils 8 überstehenden Führungen 24 aufzunehmen. Ein Schmiermittelfilm zwischen den vom Boden der Führungen 22 und den Unterseiten der Führungen 24 gebildeten Gleitflächen ermöglicht ein reibungsarmes Verschwenken des Sitzteils.

Zwischen dem hinteren Ende des Trägerschlittens 20 und dem hinteren Ende des Sitzteils 8 ist eine vorgespannte Zugfeder 32 angebracht, die das Sitzteil 8 im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs in der Ausgangsschwenklage (Fig. 1a) festhält und verhindert, daß es gegenüber dem Trägerschlitten 20 verschwenkt wird. Wenn jedoch bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug die Summe der Momente um die Schwenkachse 28 infolge der vom Fahrzeuginsassen auf das Sitzteil 8 ausgeübten Trägheitskräfte sowie infolge der Trägheitskräfte des Sitzteils 8 selbst das von der Feder 32 aufgebrachte entgegengesetzte Moment übersteigt, wird das Sitzteil 8 unter Verschiebung der Führung 24 in der Führung 22 gegenüber dem Trägerschlitten 20 verschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung wird das hintere Ende des Sitzteils 8 angehoben und das vordere Ende abgesenkt. Gleichzeitig wird die Rückenlehne 10 steiler gestellt und die Kopfstütze 14 nach vorne in Fahrtrichtung bewegt.

Während der Schwenkbewegung des Sitzteils 8 wird die Zugfeder 32 unter Energieaufnahme weiter gespannt, wodurch sie als Energieabsorptions- und Dämpfungsvorrichtung wirkt, die einen Teil der kinetischen Energie des Fahrzeuginsassen und des Sitzteils 8 absorbiert und eine ruckartige Bewegung des Sitzteils 8 verhindert. Alternativ oder zusätzlich zur Zugfeder 32 kann ein Dämpfungszylinder (nicht dargestellt) vorgesehen werden, dessen Kolbenstange beim Verschwenken des Sitzteils in sein Zylinderrohr Kolben gedrückt wird. Eine vom Zylinderrohr und einem Kolben am hinteren Ende der Kolbenstange begrenzte und mit Luft gefüllte Kammer ist mit der Umgebung durch eine kleine Bohrung verbunden, durch welche beim Einfahren der Kolbenstange Luft vom Kolben aus dem Zylinderrohr gedrückt wird. Durch geeignete Wahl der Lage und der Abmessungen der Luftaustrittsbohrung und/oder durch Anbringung mehrerer Bohrungen entlang des Zylinderrohrs kann eine gewünschte Dämpfungscharakteristik eingestellt werden, zum Beispiel eine geringe Dämpfung zu Beginn der Bewegung und eine starke Dämpfung kurz bevor die beiden Anschläge in Eingriff treten.

Als weitere Alternative kann zum Beispiel eine der beiden Führungen 22, 24 mit einem überstehenden Bolzen versehen sein, der ein Langloch in der anderen Führung durchsetzt, wobei die Abmessungen des zu den Führungen koaxialen Langlochs und des Bolzens so aufeinander abgestimmt sind, daß der Bolzen das Langloch beim Verschwenken des Sitzteils unter plastischer Verformung aufweitet, wodurch eine kraftbegrenzte Schwenkbewegung des Sitzteils erreicht werden kann (nicht dargestellt).

Wenn das Sitzteil 8 eine vorgesehene Endschwenklage (Fig. 1b) erreicht, wird ein weiteres Verschwenken durch einen am vorderen Ende von einer der Führungen 24 angebrachten Anschlag 36 verhindert, der gegen einen komplementären Anschlag 38 auf dem Trägerschlitten 20 anschlägt.

Bei dem in Fig. 1a und b dargestellten Sitz ist weiter hinten auf einer der sitzseitigen Führungen 24 ein weiterer Anschlag 40 vorgesehen, der in der in Fig. 1a dargestellten Ausgangsschwenklage gegen einen komplementären Anschlag 42 der entsprechenden trägerschlittenseitigen Führung 22 anliegt und ein Verschwenken des Sitzteils 8 in umgekehrter Richtung, d. h. in Fig. 1 im Uhrzeigersinn, verhindert.

Im Unterschied dazu bilden bei dem in den Fig. 2a und b dargestellten Sitz 2 die kreisbogenförmigen Führungen 22, 24 zwischen dem Sitzteil 8 und dem Trägerschlitten 20 an Stelle eines Gleitlagers ein Wälzlager und umfassen jeweils eine Reihe von kugelförmigen Wälzkörpern 50, die von einem Kugelkäfig 52 zwischen den beiden koaxialen kreisbogenförmigen Führungen 22, 24 gehalten werden und beim Verschwenken des Sitzteils 8 auf diesen abrollen, ähnlich wie die von einem Kugelkäfig gehaltenen Kugeln eines Kugellagers auf dessen innen- und Außenring.

Weiter führt dort eine Vertikale V durch die Schwenkachse 28 des Sitzteils 8 in der Ausgangsschwenklage nicht wie bei dem zuvor beschriebenen Sitz 2 etwa durch die Mitte der Sitzfläche 30, sondern kreuzt die Sitzfläche 30 in der Nähe ihres vorderen Endes, was dazu führt, daß die Anhebung der Sitzfläche 30 am hinterem Ende beim Verschwenken stärker ist als die Absenkung am vorderem Ende.

Außerdem kann das Sitzteil 8 in der Ausgangsschwenklage (Fig. 2a) mittels eines Verstellhebels 54 in unterschiedlichen Schwenklagen auf dem Trägerschlitten 20 arretiert werden. Der am vorderen Ende des Sitzteils 8 entgegen der Kraft einer Feder 56 verschwenkbar angebrachte Verstellhebel 54 weist einen Rastbolzen 58 auf, der sich mit einer von einer Mehrzahl von Rastausnehmungen 60 auf dem Trägerschlitten 20 in Eingriff bringen läßt, um die Neigung der Rückenlehne 10 gleichzeitig mit der Neigung der Sitzfläche 30 zu verstellen. Der Rastbolzen 58 ist als Scherbolzen ausgebildet und so bemessen, daß er abgeschert wird, wenn die bei einem Heckaufprall auf das Sitzteil 8 einwirkenden Trägheitskräfte des Fahrzeuginsassen und des Sitzteils 8 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten.

Wenn keine Verstellbarkeit des Sitzteils 8 vorgesehen ist, könnte an Stelle eines mechanischen Scherbolzens 58 zum Festhalten des Sitzteils 8 auch ein bewegliches Stellorgan vorgesehen sein, das mit dem Anker einer Magnetspule verbunden ist, welcher von einem Beschleunigungssensor des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, wenn dieses bei einem Heckaufprall eines anderen Fahrzeugs stoßartig in Fahrtrichtung beschleunigt wird und die dabei vom Sensor gemessene Beschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.

Claims (20)

1. Sitz für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Untergestell, das fest mit einem Boden eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist, sowie einem auf dem Untergestell montierten Sitzteil mit einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, das bei einem Unfall durch eine vom Fahrzeuginsassen auf den Sitz ausgeübten Kraft um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (28) oberhalb der Sitzfläche (30) angeordnet ist, und daß das Sitzteil (8) an seinem in Fahrtrichtung vorderen Ende abgesenkt und an seinem in Fahrtrichtung hinteren Ende angehoben wird, wenn bei einem Aufprall auf das Heck des Kraftfahrzeugs die Kraft oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (28) oberhalb eines gemeinsamen Schwerpunkts (S) des Sitzteils (8) mit der Rückenlehne (10) und des Fahrzeuginsassen angeordnet ist.

3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (28) mindestens 0,25 m und vorzugsweise mindestens 0,3 m oberhalb der Sitzfläche (30) angeordnet ist.

4. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzteil (8) auf seiner Unterseite mindestens eine Führung (24) aufweist, die mit einer Führung (22) des Untergestells (6) zusammenwirkt, wobei die zusammenwirkenden Führungen (22, 24) in Seitenansicht die Form eines koaxialer Kreisbögen aufweisen, deren Mittelpunkte auf der Achse (28) liegen.

5. Sitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden zusammenwirkenden Führungen (22, 24) ein Schmiermittelfilm angeordnet ist.

6. Sitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden zusammenwirkenden Führungen (22, 24) eine Mehrzahl von Wälzkörpern (50) angeordnet ist.

7. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Untergestell (6) mindestens zwei Teile umfaßt, die in Bezug zueinander in und entgegen der Fahrtrichtung verschiebbar und in verschiedenen Verschiebepositionen arretierbar sind, wobei der eine Teil fest mit dem Boden (4) des Kraftfahrzeugs verbindbar ist und der andere Teil die kreisbogenförmige Führung (22) trägt.

8. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzteil (8) mindestens zwei Teile umfaßt, die in Bezug zueinander in und entgegen der Fahrtrichtung verschiebbar und in verschiedenen Verschiebepositionen arretierbar sind, wobei der eine Teil die Rückenlehne (10) und der andere Teil die Führung (24) trägt.

9. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Sicherungsvorrichtung (54, 56, 58, 60), die ein Verschwenken des Sitzteils (8) in Bezug zum Untergestell (6) bis zum Überschreiten des vorbestimmten Schwellenwerts der Kraft oder Beschleunigung verhindert.

10. Sitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsvorrichtung mindestens einen beschleunigungssensitiven Sensor und eine auf die Aktivierung des Sensors ansprechende Haltevorrichtung umfaßt, welche das Sitzteil bis zur Aktivierung des Sensors festhält und es dann freigibt.

11. Sitz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsvorrichtung mindestens ein Sicherungselement (58) umfaßt, welches das Sitzteil (8) festhält und es bei Überschreiten einer vorbestimmten Krafteinwirkung unter Verformung freigibt.

12. Sitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (58) eine Sollbruchstelle aufweist.

13. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (58) Teil eines Verstellmechanismus (54, 56, 58, 60) ist, mit dem sich Neigungswinkel der Sitzfläche (30) und der Rückenlehne (10) gemeinsam verstellen lassen.

14. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens einen Anschlag (36, 38), der eine Schwenkbewegung des Sitzteils (8) über einen vorgegebenen Schwenkwinkel hinaus verhindert.

15. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine auf das Sitzteil (8) einwirkende Dämpfungsvorrichtung (32), welche die Schwenkbewegung des Sitzteils (8) dämpft oder verlangsamt.

16. Sitz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung die Schwenkbewegung des Sitzteils dämpft oder verlangsamt, wenn das Sitzteil um einen vorbestimmten Schwenkwinkel verschwenkt worden ist.

17. Sitz nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung mindestens eine Feder (32) umfaßt.

18. Sitz nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung einen Fluidzylinder umfaßt, der mindestens eine Fluidkammer aufweist, die durch einen engen Durchlaß mit der Umgebung oder einer anderen Fluidkammer verbunden ist.

19. Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwärtsbewegung des Sitzteils (8) durch eine Anhebung des gemeinsamen Schwerpunkts (S) des Sitzes (2) und des Fahrzeuginsassen verlangsamt oder gedämpft wird.

20. Kraftfahrzeug mit mindestens einem Sitz nach einem der vorangehenden Ansprüche.