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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verriegelungsmechanismus zur
Arretierung einer Rückenlehne
oder eines umklappbaren Sitzes, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
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Kraftfahrzeuge
sind häufig
mit Sitzen ausgestattet, die bei Bedarf umgeklappt werden können. Insbesondere
bei Pkws dienen umklappbare Rückbänke oder
Sitze dazu, den Laderaum des Fahrzeugs zu vergrößern. Aber auch bei Wohnmobilen oder
sogenannten Vans ermöglichen
umklappbare Sitze eine flexible Aufteilung des zur Verfügung stehenden
Raums der Fahrgastzelle.
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Damit
umklappbare Sitze/Rückbänke ihre aufgeklappte
Position beibehalten, muß die
Lehne arretiert werden. Dazu sind Vorrichtungen vorgesehen, die
die Lehne am Fahrzeugaufbau fixieren. Entweder ist dazu eine Verriegelungseinheit
im oberen Bereich des Sitzes befestigt, die mit einem entsprechenden
Verrastungselement am Fahrzeugaufbau zusammenwirkt, oder die Anordnung
ist umgekehrt, d.h. das Verriegelungselement befindet sich am Fahrzeugaufbau
und sichert durch den Eingriff in ein Verrastungselement im oberen
Teil des Sitzes die aufrechte Position der Lehne.
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Um
bei einem Unfall ein unbeabsichtigtes Nach-vorne-Klappen der Lehne
zuverlässig
zu verhindern ist es zweckmäßig – und in
vielen Ländern zwingend
vorgeschrieben –,
daß die
Position der Lehne zusätzlich
zu der bereits erwähnten
Verriegelungseinheit im oberen Bereich des Sitzes durch eine weitere,
unabhängige
Verriegelungseinheit gesichert wird, die üblicherweise im unteren Bereich
des Sitzes angeordnet ist. Diese weitere Verriegelungseinheit besteht
beispielsweise aus einem mit einer Feder beaufschlagten massiven
Metallbolzen, der – je
nach Montageort – in
eine korrespondierende Öffnung/Aussparung
des Sitzes oder des Fahrzeugaufbaus eingreift. Zum Lösen dieser
zusätzlichen
Sicherung muß der
Bolzen gegen die Kraft der Feder aus der Öffnung/Aussparung gezogen werden.
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Soll
die Lehne nach vorne umgelegt werden, müssen die beiden genannten Verriegelungseinheiten
bevorzugt simultan entriegelt werden, um die Lehne freizugeben.
Aus ergonomischen Gründen
geschieht dies zumeist durch eine Schubbewegung, d.h. das Niederdrücken eines
Betätigungsknopfes. Bei
Verriegelungsmechanismen nach dem Stand der Technik wird diese Schubbewegung
in der oberen Verriegelungseinheit unmittelbar zur Freigabe der Lehne
verwendet. Da jedoch die untere Verriegelungseinheit nach den sicherheitstechnischen
Vorgaben nur durch das Anlegen einer Zugkraft zu lösen ist (siehe
oben), ist in Verriegelungsmechanismen im Stand der Technik ein
komplexer Hebelmechanismus vorgesehen, der die vom Betätigungsknopf
ausgehende Schubbewegung in eine Zugbewegung zum Lösen des
Bolzens umwandelt.
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Der
genannte Hebelmechanismus umfaßt eine
Vielzahl von beweglichen Teilen und verteuert dadurch zum einen
die Herstellung des Fahrzeugs und ist zum anderen tendenziell störanfällig. Des
weiteren wird durch den Hebelmechanismus das Gesamtgewicht des Fahrzeugs
erhöht,
was sich negativ auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen einfachen
und zuverlässigen
Verriegelungsmechanismus zur Arretierung eines umklappbaren Sitzes
oder einer Rückenlehne
zu schaffen, der ohne einen Hebelmechanismus eine Schubbewegung
in eine Zugbewegung zur Entriegelung einer Verriegelungseinheit
umwandelt.
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Dieses
Problem löst
ein Verriegelungsmechanismus zur Arretierung einer Rückenlehne
oder eines umklappbaren Sitzes, insbesondere in einem Kraftfahrzeug,
mit zumindest einer Verriegelungseinheit, die durch eine Zugbewegung
entriegelt wird, einer Steuereinheit zum Erzeugen einer Schubbewegung
und einem Bowdenzug zum Entriegeln der Verriegelungseinheit durch
die Steuereinheit, wobei die von der Steuereinheit erzeugte Schubbewegung
auf die Hülle
des Bowdenzugs übertragen
wird, um sie in eine Zugbewegung des inneren Seils des Bowdenzugs
umzuwandeln.
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Mit
anderen Worten wird die Schubbewegung in der Steuereinheit erfindungsgemäß nicht
auf das innere Seil des Bowdenzugs sondern auf die äußere Hülle übertragen.
Dadurch wird am andern Ende des Bowdenzugs eine Bewegung des Seilendes
in die Hülle
des Bowdenzugs hinein hervorgerufen, die sich als Zugbewegung zur
Entriegelung der Verriegelungseinheit verwenden lässt. Eine
separate Umsetzung der Schubbewegung durch einen Hebelmechanismus
o.ä. ist
daher erfindungsgemäß nicht erforderlich.
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Bevorzugt
wird die Schubbewegung zusätzlich
auf ein zweites Verriegelungselement übertragen. Diese Übertragung
erfolgt vorzugsweise durch eine Schubstange. Insgesamt wird somit
eine simultane Entriegelung von zwei Verriegelungseinheiten und
damit eine einfache Freigabe zum Umklappen der Lehne des Sitzes
ermöglicht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Steuereinheit einen äußeren Rahmen
auf, in dem ein Betätigungselement
für die
Schubbewegung beweglich gelagert ist. Der äußere Rahmen der Steuereinheit
umfaßt
vorzugsweise eine Aufhängung
für ein Ende
des inneren Seils des Bowdenzugs. Die Hülle des Bowdenzugs ist in der
bevorzugten Ausführungsform
am Betätigungselement
befestigt ist, so daß bei
einer Schubbewegung des Betätigungselements
sich die Hülle
des Bowdenzugs vom Ende des inneren Seils des Bowdenzugs entfernt,
wodurch am ortsfesten anderen Ende des Bowdenzugs eine Bewegung
des Endes des inneren Seils in die äußere Hülle hinein hervorgerufen wird.
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Bevorzugt
weist das Betätigungselement zwei
Streben auf, zwischen denen eine Befestigungsplatte des Rahmens
angeordnet ist, die die Aufhängung
aufnimmt. Vorzugsweise ist auf der Befestigungsplatte zusätzlich eine
Rückstellfeder
für das
Betätigungselement
angeordnet. Die Hülle
des Bowdenzugs ist vorzugsweise am unteren Ende einer der beiden
Streben befestigt.
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Weitere
vorteilhafte Fortentwicklungen sind der Gegenstand der übrigen abhängigen Ansprüche.
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung wird eine derzeit bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben,
in der zeigt:
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1:
Eine perspektivische Gesamtansicht des Verriegelungsmechanismus;
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2:
Eine perspektivische Darstellung eines Schnitts durch die Steuereinheit
und die zweite Verriegelungseinheit;
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3:
Eine perspektivische Darstellung eines Schnitts durch die erste
Verriegelungseinheit.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Steuereinheit 10 zum simultanen
Entriegeln einer ersten 20 und einer zweiten Verriegelungseinheit 30.
Sowohl die Steuereinheit 10 als auch die beiden Verriegelungseinheiten 20, 30 können entweder
in den umklappbaren Sitz (nicht dargestellt) eingebaut werden und
mit einem entsprechenden Verrastungselement (nicht dargestellt)
bzw. einer Öffnung/Aussparung
(nicht dargestellt) im Fahrzeugaufbau zusammenwirken, oder der gesamte
Verriegelungsmechanismus befindet sich im Fahrzeugaufbau und die
korrespondierenden Elemente sind entsprechend im Sitz angeordnet.
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Zur
bevorzugten simultanen Entriegelung der beiden Verriegelungseinheiten 20, 30 ist
in der Steuereinheit 10 ein Betätigungselement 11 vorgesehen, dessen
Bewegungen auf die erste Verriegelungseinheit 20 über einen
Bowdenzug 40 und auf die zweite Verriegelungseinheit 30 über eine
Schubstange 50 übertragen
wird. Die Anordnung der Steuereinheit 10 und der beiden
Verriegelungseinheiten 20, 30 im Sitz oder Fahrzeugaufbau
bestimmt die Form und Länge
der Schubstange 50 sowie die Länge des Bowdenzugs 40.
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Im
oberen Teil von 2 ist der innere Aufbau der
Steuereinheit 10 genauer dargestellt. In einem Rahmen 12 ist
das Betätigungselement 11 bevorzugt
gleitbar gelagert. Der Rahmen 12, der das Betätigungselement 11 umschließt, dient
vorzugsweise auch zur Befestigung am Sitz oder am Fahrzeugaufbau. Über zwei
seitliche Streben 13 ist der obere Teil des Betätigungselements 11 mit
einem unteren Bereich verbunden, der eine Rastvertiefung 15 für den oberen
Rastkopf 51 der Schubstange 50 sowie eine Halterung 14 für die Hülle 41 des
Bowdenzugs 40 aufweist. Die Halterung 14 ist dabei
bevorzugt am unteren Ende einer der beiden Streben 13 vorgesehen.
Das innere Seil 42 des Bowdenzugs erstreckt sich vorzugsweise
durch die Halterung 14 hindurch zu einer Aufnahme 16 für die kugelförmige Verdickung 43 am
Ende des inneren Seil 42 des Bowdenzugs 40. Erfindungsgemäß ist die
Aufnahme 16 nicht mit dem gleitbar gelagerten Betätigungselement 11,
sondern starr mit dem Rahmen 12 verbunden. Dazu ist vorzugsweise
zwischen den beiden Streben 13 eine Befestigungsplatte 18 angeordnet, die
mit der Vorderseite (nicht dargestellt) und der Rückseite
des Rahmens 12 integral verbunden ist.
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Wird
das Betätigungselement 11 nach
unten gedrückt,
bewegen sich sowohl die Rastvertiefung 15 als auch die
Halterung 14 der Hülle 41 nach
unten (vergl. obere vertikale Pfeile in 2). Dadurch
wird zum einen die Schubstange 50 nach unten bewegt, zum
anderen wird der relative Abstand zwischen dem oberen Ende der Hülle 41 und
der ortsfesten Verdickung 43 am oberen Ende des inneren
Seils 41 vergrößert. Dies
führt am
anderen Ende des Bowdenzugs zu einer Bewegung des unteren Endes
des inneren Seils 41 in die umgebende Hülle 42 hinein. Insgesamt
wird damit das Nach-unten-Drücken des
Betätigungselements 11 simultan
in eine Schubbewegung der Schubstange 50 und eine Zugbewegung des
Bowdenzugs 40 umgewandelt. Wenn der Druck auf das Betätigungselement 11 nachläßt, wird
es bevorzugt durch eine Rückstellfeder 17 wieder
in seine Ausgangsposition zurückgebracht,
die bevorzugt zwischen der genannten Befestigungsplatte 18 und dem
oberen Bereich des Betätigungselements
angeordnet ist.
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3 zeigt
eine Detaildarstellung der ersten Verriegelungseinheit 20.
In einer rohrförmigen
Hülse 21 ist
ein Sicherungsbolzen 22 bevorzugt gleitbar gelagert. Zur
Befestigung am Sitz oder Fahrzeugaufbau weist die Hülse 21 mehrere
Rastnasen 23 auf. Durch eine Feder 24 wird der
Sicherungsbolzen 22 in seine ausgefahrene, d.h. verriegelnde
Position geschoben, in der er in eine korrespondierende Öffnung/Aussparung
(nicht dargestellt) im Sitz bzw. Fahrzeugaufbau eingreift. Am inneren
Ende des Sicherungsbolzens 22 ist in einer geschlitzten
Aufhängung 25 das
untere Ende des inneren Seils 42 des Bowdenzugs 40 befestigt.
Die äußere Hülle 41 ist
fest mit dem hinteren Ende 26 der Hülse 21 verbunden.
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Wie
oben erläutert,
führt ein
Druck auf das Betätigungselement 11 des
Steuerelements 10 zu einer Bewegung des unteren Endes des
inneren Seils 42 in Richtung der Hülle 41. Da die Hülle 41 fest
mit der Hülse 21 verbunden
ist, wird dadurch der Sicherungsbolzen gegen die Kraft der Feder 24 zurückgezogen
und somit die erste Verriegelungseinheit 20 entriegelt.
Läßt der Zug
des inneren Seils 41 nach, schiebt die komprimierte Feder 24 den
Bolzen wieder in seine Ausgangsposition zurück (vergl. Doppelpfeil in 3).
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Im
unteren Teil von 2 ist der Aufbau des bevorzugten
zweiten Verriegelungselements 30 genauer dargestellt. Das
untere Ende der Schubstange 50 weist ebenfalls einen Rastkopf 52 auf,
der in eine korrespondierenden Rastaufnahme 31 eingreift.
Die Rastaufnahme 31 ist auf einem vorzugsweise gleitbar
in einem Gehäuse 53 gelagerten
Schlitten 54 angeordnet. Die vertikale Schubbewegung der
Schubstange 50 drückt
daher den Schlitten 54 nach unten (vergl. unteren senkrechten
Pfeil in 2). Dadurch wird ein seitlich
entlang des gestrichelten Pfeils in 2 eingeführtes Verrastungselement
(nicht dargestellt) freigegeben und damit das zweite Verriegelungselement 30 entriegelt.
Endet der Druck auf das Betätigungselement 11 und
damit der Schub nach unten auf die Schubstange 50, drückt eine
weitere Rückstellfeder 55 den
Schlitten 54 in seine ursprüngliche Lage zurück.
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Der
Schlitten 54 weist in dem Bereich, der dem einzuführenden
Verrastungselement (nicht dargestellt) zugewandt ist, eine abgeschrägte Fläche 56 auf.
Dadurch wird ein automatisches Verriegeln der beiden Verriegelungseinheiten 20, 30 möglich: Durch die
abgeschrägte
Fläche 56 wird
beim Einführen
des korrespondierenden Verrastungselements der Schlitten 54 nach
unten gedrückt.
Da über
die Schubstange 50 gleichzeitig das Betätigungselement 11 nach unten
gezogen wird (d.h. es führt
die gleiche Bewegung aus wie bei einem manuellen Druck auf das Betätigungselement 11 von
oben) und dadurch der Bowdenzug 40 betätigt wird, wird gleichzeitig
der Sicherungsbolzen 22 des ersten Verriegelungselements 20 zurückgezogen
(siehe oben). Wenn der Schlitten 54 zurückschnappt, beispielsweise
in eine Vertiefung des Verrastungselements, wird durch diese direkte
Kopplung gleichzeitig auch der Sicherungsbolzen 22 wieder
in die korrespondierende Öffnung/Aussparung
(nicht dargestellt) ausgefahren, so daß beide Verriegelungseinheiten 20, 30 simultan verriegelt
werden.
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Obwohl
in der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Steuereinheit 10 von
der zweiten Verriegelungseinheit 30 getrennt ist, ist es
ebenso denkbar, die beiden Einheiten ineinander zu integrieren,
beispielsweise, indem das Betätigungselement 11 gleichzeitig
die Funktion des Schlittens 54 übernimmt. Dadurch sind noch
weitere Gewichts- und Volumeneinsparungen möglich.
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Als
Materialien bieten sich für
die beschriebenen Bauteile aus Kostengründen in erste Linie stabile
Kunststoffe, insbesondere Polyamide an. Der Sicherungsbolzen 22,
der bei einem Unfall erheblichen Belastungen ausgesetzt sein kann,
ist jedoch ebenso wie das innere Seil 41 des Bowdenzugs 42 bevorzugt aus
Metall gefertigt.