DE20002171U1 - Backrest for a vehicle seat with an integrated protective device - Google Patents
Backrest for a vehicle seat with an integrated protective deviceInfo
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Description
9622/VIII9622/VIII
Johnson Controls GmbHJohnson Controls GmbH
Industriestr. 20-30, 51399 BurscheidIndustriestr. 20-30, 51399 Burscheid
Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit
einer integrierten SchutzeinrichtungBackrest for a vehicle seat with
an integrated protective device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit einer integrierten Schutzeinrichtung gegen unfallbedingte Verletzungen im Falle eines Heckaufpralls, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma, mit einem unteren, mit einem Sitzteil verbundenen Lehnenteil und mit einem oberen Lehnenteil, das um eine in der Rückenlehne quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse relativ zum unteren Lehnenteil aus einer Normal-Gebrauchsstellung heraus in einer in Fahrtrichtung weisenden Schwenkrichtung durch ein in Schwenkrichtung wirkendes Drehmoment um einen Winkelbereich verschwenkbar ist.The present invention relates to a backrest for a vehicle seat with an integrated protective device against accident-related injuries in the event of a rear impact, in particular against cervical spine syndrome or whiplash, with a lower backrest part connected to a seat part and with an upper backrest part which can be pivoted about an axis running in the backrest transversely to the vehicle's longitudinal axis relative to the lower backrest part from a normal position of use in a pivoting direction pointing in the direction of travel by a torque acting in the pivoting direction through an angular range.
Die heutige Entwicklung in der Fahrzeugtechnik geht vielfach dahin, daß mit den zur Verfügung stehenden Materialien und Konstruktionsmethoden die Rückenlehnen der Fahrzeugsitze leicht, aber mit hoher Steifigkeit ausgeführt werden, um bei geringem Gewicht dennoch den auftretenden hohen Belastungen bei einem Unfallgeschehen standzuhalten und den Körper des Fahrzeug-Insassen ausreichend abzustützen. DiesToday's development in vehicle technology is often directed towards making the backrests of vehicle seats light but highly rigid using the materials and construction methods available, in order to be lightweight but still able to withstand the high loads that occur in the event of an accident and to provide sufficient support for the body of the vehicle occupant.
führt aber dazu, daß beispielsweise bereits bei einem sogenannten Stoßstangen-Unfall bei niedriger Geschwindigkeit im Bereich von 10 bis 3 0 km/h (low speed crash), bei dem eine verhältnismäßig geringe Beschleunigung (ca. 8 - 20 g) des Körpers auftritt, eine Schädigung von dessen Halsmuskulatur und Halswirbelsäule entstehen kann, weil die Stoßkraft nahezu ungedämpft auf die Person einwirkt. Es tritt ein unerwünschter, der sogenannte Peitscheneffekt auf Kopf und Hals auf, der zu einem Schleudertrauma - einer Überdehnung und Überbelastung der Halswirbelsäule und der Haltemuskulatur des Kopfes - führt. Dieser Effekt und die dabei insbesondere im Halsbereich möglichen Wirbelsäulenverletzungen sind auch unter dem englischen Begriff "whiplash" bekannt.However, this means that, for example, in a so-called bumper-to-bumper accident at low speeds in the range of 10 to 30 km/h (low speed crash), in which the body is subjected to a relatively low acceleration (approx. 8 - 20 g), the neck muscles and cervical spine can be damaged because the impact force acts on the person almost undamped. An undesirable whiplash effect occurs on the head and neck, which leads to whiplash - an overstretching and overstraining of the cervical spine and the muscles supporting the head. This effect and the possible spinal injuries, particularly in the neck area, are also known by the English term "whiplash".
Zum Schutz gegen diese Verletzungen sind passive und aktive Vorrichtungen bekannt, wobei letztere bei einem Unfall aktiv den Abstand zwischen dem Kopf der Person und der Kopfstütze der Rückenlehne verkürzen sollen. Eine solche bekannte (aktive) Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in der DE 197 43 339 Al beschrieben. Dabei trifft der durch sein Beharrungsvermögen bei einem Aufprall relativ zur Fahrtrichtung in die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes beschleunigte bzw. nach rückwärts gebogenen Körper des Fahrzeuginsassen (Sitzbenutzers) auf ein unterhalb der Schwenkachse des oberen Lehnenteils angebrachtes Prallblech auf, das schwenkbar mit dem oberen Lehnenteil, insbesondere mit einer Kopfstütze am Lehnenteil, verbunden ist. Durch die Relativbewegung des Prallblechs nach hinten schwenkt die Kopfstütze nach vorn. Mit der Kopfstützenbewegung soll die Wirkung des Peitscheneffektes vermindert werden.Passive and active devices are known to protect against these injuries, the latter of which are intended to actively shorten the distance between the person's head and the headrest of the backrest in the event of an accident. One such known (active) device of the type mentioned at the beginning is described in DE 197 43 339 A1. In this device, the body of the vehicle occupant (seat user), which is accelerated or bent backwards into the backrest of the vehicle seat relative to the direction of travel due to its inertia in the event of an impact, hits a baffle plate attached below the pivot axis of the upper backrest section, which is pivotally connected to the upper backrest section, in particular to a headrest on the backrest section. The relative movement of the baffle plate to the rear causes the headrest to pivot forwards. The headrest movement is intended to reduce the impact of the whip effect.
Nachteilig ist hierbei, daß die Relativbewegung der Kopfstütze erst durch den in die Rückenlehne hineingeschleuder-The disadvantage here is that the relative movement of the headrest is only possible through the force thrown into the backrest.
ten Insassen erfolgt. Das obere Lehnenteil kann dadurch in Schwenkrichtung nur um einen Wert beschleunigt werden, der maximal gleich dem Beschleunigungswert ist, den der Fahrzeugsitz durch den Aufprall erfährt. Da sich aber das Bewegungsverhalten des Sitzbenutzers nicht in jedem Fall genau vorhersehen läßt, können deshalb unter Umständen durch die aktive Gegenbewegung der Rückenlehne bzw. Kopfstütze sogar falsche, nicht gewollte, womöglich gefährliche, Effekte auftreten. So kann der Aufprall des Kopfes des Insassen sogar noch verstärkt und auch ein Aufsteigen des Insassen (Vertikalbewegung im Sitz nach oben) nicht vermieden werden. Bei einem Heckaufprall wird nämlich der Insasse derart in die meist aus der Senkrechten nach rückwärts geneigte Rückenlehne geschleudert, daß er das Bestreben hat, an der Rückenlehne, ähnlich einer Rampe, nach oben aufzusteigen. Dies führt in der Regel zum Versagen der Rückenlehne, die durch Überbelastung abknickt und nicht mehr in der Lage ist, den Insassen abzustützen. Insbesondere kann der Kopf des Sitzbenutzers so in eine Höhenposition gelangen, die sich oberhalb der Kopfstütze befindet, wo er nicht mehr abgestützt werden kann. Somit besteht bei der bekannten Rückenlehne ein erhebliches Unfallrestrisiko.occupants. The upper part of the backrest can therefore only be accelerated in the swivel direction by a value which is at most equal to the acceleration value experienced by the vehicle seat as a result of the impact. However, since the movement of the seat occupant cannot be precisely predicted in every case, the active counter-movement of the backrest or headrest can under certain circumstances even have incorrect, unwanted and possibly dangerous effects. The impact on the occupant's head can even be intensified and the occupant climbing up (vertical movement in the seat) cannot be prevented. In the event of a rear-end collision, the occupant is thrown into the backrest, which is usually tilted backwards from the vertical, in such a way that he or she tries to climb up the backrest, like a ramp. This usually leads to the backrest failing, which bends due to excessive strain and is no longer able to support the occupant. In particular, the head of the seat user can end up at a height above the headrest, where it can no longer be supported. This means that there is a considerable residual risk of accidents with the known backrest.
Mechanismen, die durch das Verlagern des Körpers des Fahrzeuginsassen entgegen der Fahrtrichtung in die Rückenlehne hinein ausgelöst werden, zeigen nicht die gewünschte Schutzwirkung. Als besonderer Nachteil erweisen sich die unterschiedlichen Größenabmessungen und der damit eingehenden Gewichte der Fahrzeugbenutzer. Basierend hierauf ist nicht sicher gewährleistet, daß die Auslöseeinrichtung einer Schutzeinrichtung getroffen und wirksam wird. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ist die träge Reaktion derMechanisms that are triggered by the vehicle occupant moving his body against the direction of travel into the backrest do not provide the desired protective effect. A particular disadvantage is the different sizes and the resulting weights of the vehicle users. Based on this, there is no guarantee that the triggering mechanism of a protective device will be activated and become effective. Another uncertainty factor is the slow reaction of the
bisher bekannt gewordenen derartigen Mechanismen. Eine wesentliche Rolle spielt auch die Ausführung der Polsterung der Rückenlehne; diese sollte möglichst dünn im Bereich der Auslöseeinrichtung sein. Dies würde aber wiederum zu einer unerwünschten Verschlechterung des Polsterkomforts führen.known mechanisms of this kind. The design of the backrest upholstery also plays an important role; this should be as thin as possible in the area of the release mechanism. However, this would lead to an undesirable deterioration in the comfort of the upholstery.
In der deutschen Patentanmeldung 199 38 904.7 ist daher vorgeschlagen worden, daß eine sichere Auslösung der Schutzeinrichtung unabhängig von der Konstitution des Fahrzeuginsassen bei einer Mindestbeschleunigung, welche z.B. am Fahrzeugsitz gemessen werden kann, erfolgt. Der gemessene Beschleunigungswert wird bei einem Kleinwagen bei einer wesentlich geringeren Auffahrgeschwindigkeit erreicht, als dies der Fall bei einer Limousine mit großer dämpfender Knautschzone oder bei einem Lastkraftwagen ist. Die vorgeschlagene Schutzeinrichtung weist einerseits eine Einrichtung auf, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes das in Schwenkrichtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmoment erzeugt, andererseits umfaßt sie Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung mit der drehmomentenerzeugenden Einrichtung stehen, daß die Einrichtung im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird. Des weiteren sind dabei auch Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung und Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen.In the German patent application 199 38 904.7 it was therefore proposed that the protective device be triggered reliably, regardless of the constitution of the vehicle occupant, at a minimum acceleration, which can be measured, for example, at the vehicle seat. The measured acceleration value is reached at a much lower impact speed in a small car than is the case with a sedan with a large damping crumple zone or with a truck. The proposed protective device has, on the one hand, a device that generates the torque acting on the upper backrest part in the swivel direction, regardless of whether the vehicle seat is occupied, and, on the other hand, it comprises means for detecting a rear impact, which are operatively connected to the torque-generating device in such a way that the device is activated in the event of a rear impact and the swivel movement is initiated. Furthermore, locking means are also provided for fixing the upper backrest part in the normal position of use and locking means for fixing the upper backrest part against a return movement from the safety position to the normal position of use.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv wenig aufwendigen Mitteln eine Rückenlehne der genannten Art zu schaffen, deren Schutzeinrichtung einen verbesserten Verletzungsschutz des jeweiligen SitzbenutzersThe present invention is based on the object of creating a backrest of the type mentioned with structurally less complex means, the protective device of which offers improved protection against injury to the respective seat user
• &idiagr; &iacgr;;&idiagr;.&idigr;• ? &iacgr;;&idiagr;.&idigr;
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gewährleistet, insbesondere durch eine verbesserte Abfangmöglichkeit und Dämpfung beim Auftreffen des Kopfes sowie des Oberkörpers der auf dem Sitz befindlichen Person auf die Kopfstütze bzw. die Rückenlehne. Dabei soll insbesondere in der Normal-Gebrauchsstellung und zusätzlich in der Sicherheitsstellung eine wirksame, aber den Auslösevorgang nicht behindernde Arretierung realisiert werden.guaranteed, in particular by an improved possibility of interception and cushioning when the head and upper body of the person sitting on the seat hits the headrest or backrest. In particular, an effective locking mechanism should be implemented in the normal position of use and also in the safety position, but one that does not hinder the release process.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Rückenlehne der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Schutzeinrichtung mindestens folgende Teile aufweist:The object underlying the invention is achieved by a backrest of the type mentioned above, in which the protective device has at least the following parts:
eine Einrichtung, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes das in Schwenkrichtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmoment erzeugt,
Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls, die derart in Wirkverbindung mit der drehmomentenerzeugenden Einrichtung stehen, daß die Einrichtung im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung eingeleitet wird, unda device which generates the torque acting on the upper backrest part in the swivel direction, regardless of whether the vehicle seat is occupied,
Means for detecting a rear impact, which are operatively connected to the torque-generating device in such a way that the device is activated in the event of a rear impact and the pivoting movement is initiated, and
Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung, wobei die Arretiermittel aus einem Hebelsystem gebildet sind und die Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls derart in Wirkverbindung mit den Arretiermitteln zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung aufgehoben wird.Locking means for fixing the upper backrest part in the normal position of use, wherein the locking means are formed from a lever system and the means for detecting a rear impact are operatively connected to the locking means for fixing the upper backrest part in the normal position of use in such a way that in the event of an impact the fixation of the upper backrest part in the normal position of use is canceled.
Erfindungsgemäß kann dabei insbesondere durch die Entarretierung des Hebelsystems das Verschwenken des oberen Lehnenteils vorzugsweise derart schnell verlaufen, daß das obere Lehnenteil sich in der Sicherheitsstellung befindet,According to the invention, in particular by unlocking the lever system, the pivoting of the upper backrest part can preferably be so rapid that the upper backrest part is in the safety position,
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ehe eine durch den Heckaufprall bedingte Kopfbewegung des Sitzbenutzers einsetzt. In der Sicherheitsstellung liegt das obere Lehnenteil unmittelbar am Körper des Sitzbenutzers an, so daß dieser sich vorteilhafterweise trotz der durch den Aufprall auf ihn wirkenden Beschleunigung nicht mehr nach hinten, entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, frei bewegen und sich Unfallschäden zuziehen kann.before the seat occupant's head moves as a result of the rear impact. In the safety position, the upper part of the backrest rests directly against the seat occupant's body, so that the occupant can no longer move freely backwards, against the direction of travel of the vehicle, and sustain accident injuries, despite the acceleration caused by the impact.
Bei der erfindungsgemäßen Rückenlehne ist es hinsichtlich der Effizienz der Schutzeinrichtung besonders vorteilhaft, wenn in oder an dem oberen Lehnenteil eine Kopfstütze befestigt ist. Dabei ist es günstig, die Kopfstütze, die in der Regel zum Einstellen der Höhenposition an Haltestangen geführt wird, in der Rückenlehne in Höhe des Schulterbereiches um eine zur Fahrzeugachse quer verlaufenden Achse kippbar zu lagern. Zu diesem Zweck kann z.B. ein oberer Querholm der Rückenlehne in oberen Abschnitten der Seitenholme der Rückenlehne mittels einer Schwenklagerung befestigt sein. Allerdings kann das obere Lehnenteil auch derartig ausgebildet sein, daß es die Funktion einer Kopfstütze übernimmt. In jedem Fall kann sich dadurch die jeweilige, den Fahrzeugsitz benutzende Person - vornehmlich bei besonderem Schutz des Hals- und Kopfbereiches - gleichmäßig unter abbremsender Energieabsorption durch den Fahrzeugsitz in die Lehne - hineinbewegen. Für die Kopfstütze wird somit erreicht, daß diese sich bei Vorliegen der Normal-Gebrauchsstellung der Rückenlehne in einer sogenannten Komfortstellung befindet, in der ihr Abstand zum Kopf eines Sitzbenutzers etwa 4 0 bis 110 mm betragen kann. Durch die Schwenkbewegung des oberen Lehnenteils wird die Kopfstütze dann in eine sogenannte Abfangstellung überführt, in der ihr Abstand zum Kopf eines Sitzbenutzers Null oder nahezu Null ist. Der Normal-Gebrauchsstellung undIn the case of the backrest according to the invention, it is particularly advantageous in terms of the efficiency of the protective device if a headrest is attached in or to the upper part of the backrest. It is advantageous to mount the headrest, which is usually guided on support rods to adjust the height position, in the backrest at the height of the shoulder area so that it can be tilted about an axis running transversely to the vehicle axis. For this purpose, for example, an upper cross member of the backrest can be attached to the upper sections of the side members of the backrest by means of a pivot bearing. However, the upper part of the backrest can also be designed in such a way that it takes on the function of a headrest. In any case, this allows the person using the vehicle seat - particularly with special protection of the neck and head area - to move evenly into the backrest with braking energy absorption by the vehicle seat. This means that the headrest is in a so-called comfort position when the backrest is in the normal position of use, in which its distance from the head of a seat user can be approximately 4 0 to 110 mm. The swivel movement of the upper part of the backrest then moves the headrest into a so-called intercept position in which its distance from the head of a seat user is zero or almost zero. The normal position of use and
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der Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils entsprechen bei Vorhandensein einer Kopfstütze somit deren Komfort- und die Abfangstellung.If a headrest is present, the safety position of the upper backrest section corresponds to its comfort position and the support position.
Als drehmomentenerzeugende Einrichtung für die Schwenkbewegung des die Kopfstütze tragenden Querholmes kann mit Vorteil ein Kraft- oder Energiespeicher vorgesehen sein. Hierbei hat sich insbesondere eine vorgespannte Drehfeder als vorteilhaft erwiesen, weil diese eine sehr geringe Eigenbeschleunigung aufweist und daher im Vergleich zu Zugoder Druckfedern weniger Bauraum bei gleicher Wirkung erfordert.A force or energy storage device can advantageously be provided as a torque-generating device for the pivoting movement of the cross member supporting the headrest. A pre-tensioned torsion spring has proven to be particularly advantageous here because it has a very low self-acceleration and therefore requires less installation space compared to tension or compression springs while achieving the same effect.
Das Hebelsystem der Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils in der Normal-Gebrauchsstellung kann dabei in bevorzugter Weise aus mindestens zwei zusammenwirkenden Hebeln besteht. Ein erster Hebel - im weiteren Klinke genannt - kann den durch die Drehfeder vorgespannten schwenkbaren Querholm gegenüber einem feststehenden Gegenlager abstützen, während ein zweiter Hebel, der im weiteren Arretierhebel genannt wird, als Arretierung der Klinke wirkt. Bei einem Heckaufprall wird der Arretierhebel derart verschwenkt, daß er die Arretierung der Klinke freigibt. Das Auslösen des Arretierhebels kann mit einer nur sehr geringen Betätigungskraft realisiert werden, wodurch eine sehr schnelle Hebelbewegung und damit eine rasche Entriegelung der Klinke möglich ist.The lever system of the locking means for fixing the upper part of the backrest in the normal position of use can preferably consist of at least two levers that work together. A first lever - referred to below as the latch - can support the pivoting crossbar pre-tensioned by the torsion spring against a fixed counter bearing, while a second lever, referred to below as the locking lever, acts as a latch lock. In the event of a rear-end collision, the locking lever is pivoted in such a way that it releases the latch lock. The locking lever can be released with very little actuating force, which enables a very fast lever movement and thus a rapid unlocking of the latch.
Die Betätigung des Arretierhebels kann in bevorzugter Weise durch einen Elektromagneten erfolgen, der seinen Impuls von einem Sensor, wie einen Beschleunigungssensor, erhält welcher als ein Mittel zur Detektierung des Heckaufpralls eingesetzt wird.The actuation of the locking lever can preferably be carried out by an electromagnet which receives its impulse from a sensor, such as an acceleration sensor, which is used as a means for detecting the rear impact.
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Nach Freigabe der Klinke schwenkt diese aus ihrer Abstützstellung heraus, wobei sich der Querholm der Rückenlehne mit der Kopfstütze in Richtung auf den Hinterkopf des Fahrzeuginsassen bewegen kann.After the latch is released, it swings out of its support position, allowing the cross member of the backrest with the headrest to move towards the back of the vehicle occupant's head.
Nach einem Auslösen der Schutzeinrichtung kann diese durch erneute Aktivierung der Einrichtung, die das in Schwenkrichtung auf das obere Lehnenteil wirkende Drehmoment erzeugt (z.B. durch Spannen der Drehfeder), wieder in ihre Ausgangsposition gebracht werden, wobei dieser Vorgang aus Sicherheitsgründen nur in einer Werkstatt, in der nach einem Crash gleichzeitig auch die Sitzfunktion überprüfbar ist, auszuführen ist.After the protective device has been triggered, it can be returned to its original position by reactivating the device that generates the torque acting on the upper backrest section in the swivel direction (e.g. by tensioning the torsion spring). For safety reasons, this procedure may only be carried out in a workshop where the seat function can also be checked at the same time after a crash.
Von besonderem Vorteil für eine sichere Verhinderung eines Feder- bzw. Rückpralleffektes beim Wirksamwerden der Schutzeinrichtung ist es, wenn die Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung, die im weiteren auch als Rücklaufsperre bezeichnet werden, derart ausgeführt sind, daß sie nicht nur in der Normal-Gebrauchsstellung und in der Sicherheitsstellung selbst, sondern auch in mehreren dazwischenliegenden Positionen eine Arretierung ermöglichen. Dies kann beispielsweise mittels selbsthemmender, form- und oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkender Wälzkörper- oder Keilsperren oder mittels einer Rasteinrichtung realisiert werden. Dabei ist es durch eine geeignete Auslegung der Rücklaufsperre vorteilhafterweise möglich, ein Rücklaufspiel des oberen Lehnenteils (Bewegung in Richtung der Sicherheitsstellung) auf einen maximalen Winkelbetrag von 1° zu begrenzen.It is particularly advantageous for reliably preventing a spring or rebound effect when the protective device is activated if the locking means for fixing the upper backrest section against a return movement from the safety position to the normal use position, which are also referred to below as a backstop, are designed in such a way that they enable locking not only in the normal use position and in the safety position itself, but also in several positions in between. This can be achieved, for example, by means of self-locking, positive and/or non-positive - preferably clamping - acting rolling element or wedge locks or by means of a locking device. By means of a suitable design of the backstop, it is advantageously possible to limit the return play of the upper backrest section (movement in the direction of the safety position) to a maximum angle of 1°.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous features of the invention are contained in the subclaims and the following description.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft genauer erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail using the drawing as an example.
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise schematisierte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rückenlehne, Fig. 1 is a perspective, partially schematic side view of a backrest according to the invention,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rückenlehne mit Darstellung eines Sitzbenutzers,Fig. 2 is a side view of a preferred embodiment of a backrest according to the invention showing a seat user,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des oberen Teils der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Rückenlehne,Fig. 3 is a perspective view of the upper part of the backrest according to the invention shown in Fig. 2,
Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht durch den in Fig. 3 dargestellten oberen Teil der erfindungsgemäßen Rückenlehne in einem mittleren Bereich (Ebene IV-IV-IV-IV), Fig. 4 is a side sectional view through the upper part of the backrest according to the invention shown in Fig. 3 in a central region (level IV-IV-IV-IV),
Fig. 5 eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Rückenlehne in einer Fig. 4 entsprechenden seitlichen Schnittansicht,Fig. 5 shows a further embodiment of a backrest according to the invention in a side sectional view corresponding to Fig. 4,
Fig. 6 bis 8Fig. 6 to 8
drei weitere Ausführung der Arretiermittel zur Fixierung des oberen Lehnenteils gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung einer erfindungsgemäßenthree further embodiments of the locking means for fixing the upper backrest part against a return movement from the safety position into the normal use position of a
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Rückenlehne in einer Fig. 4 und 5 entsprechenden seitlichen Schnittansicht.Backrest in a side sectional view corresponding to Fig. 4 and 5.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden. In the various figures of the drawing, identical parts are always provided with the same reference symbols, so that they are usually only described once.
Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, besteht ein Fahrzeugsitz 1 aus einer erfindungsgeraäßen Rückenlehne 2 und einem Sitzteil 3. In die Rückenlehne 2 ist eine Schutzeinrichtung integriert, die zum Schutz der jeweiligen Person gegen unfallbedingte Verletzungen, insbesondere gegen Halswirbelsyndrom bzw. Schleudertrauma im Falle eines Heckaufpralls, dient. Die Rückenlehne 2 weist ein unteres, mit dem Sitzteil 3 verbundenes Lehnenteil 4 und ein oberes Lehnenteil 5 auf, das um eine in der Rückenlehne 2 quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse X-X relativ zum unteren Lehnenteil 4 aus einer Normal-Gebrauchsstellung (in Fig. 1 mit Vollinie gezeichnet) heraus in einer in Fahrtrichtung F weisenden Schwenkrichtung S durch ein in Schwenkrichtung S wirkendes Drehmoment um einen Winkelbereich in eine Sicherheitsstellung (in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie gezeichnet) verschwenkbar ist.As can initially be seen from Fig. 1, a vehicle seat 1 consists of a backrest 2 according to the invention and a seat part 3. A protective device is integrated into the backrest 2 and serves to protect the respective person against accident-related injuries, in particular against cervical vertebra syndrome or whiplash in the event of a rear-end collision. The backrest 2 has a lower backrest part 4 connected to the seat part 3 and an upper backrest part 5 which can be pivoted about an axis X-X running in the backrest 2 transversely to the vehicle's longitudinal axis relative to the lower backrest part 4 from a normal position of use (drawn as a solid line in Fig. 1) in a pivoting direction S pointing in the direction of travel F by a torque acting in the pivoting direction S by an angular range into a safety position (drawn as a dash-dotted line in Fig. 1).
Erfindungsgemäß weist die Schutzeinrichtung einerseits eine Einrichtung 6 auf, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes 2 das in Schwenkrichtung S auf das obere Lehnenteil 5 wirkende Drehmoment (Pfeil M in Fig. 1) erzeugt, andererseits weist sie Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls auf. Sowohl die drehmomentenerzeugende Einrichtung 6 als auch die Detektierungsmittel 7 können unterschiedlich ausgebildet sein. Daher sind diese TeileAccording to the invention, the protective device has, on the one hand, a device 6 which, regardless of whether the vehicle seat 2 is occupied, generates the torque acting on the upper backrest part 5 in the pivoting direction S (arrow M in Fig. 1), and, on the other hand, it has means 7 for detecting a rear impact. Both the torque-generating device 6 and the detection means 7 can be designed differently. Therefore, these parts are
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der erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 in Fig. 1 nur schematisiert (als Kästchen) gezeichnet.the backrest 2 according to the invention in Fig. 1 is only shown schematically (as a box).
Die drehmomentenerzeugende Einrichtung 6 kann beispielsweise mit Vorteil durch einen Kraft- oder Energiespeicher, insbesondere durch ein vorgespanntes Federelement oder mehrere vorgespannte Federelemente, gebildet sein. In den verschiedenen Ausführungen der Erfindung, die in den weiteren Figuren dargestellt sind, ist die drehmomentenerzeugende Einrichtung als in der quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 liegende, blattförmige Drehfeder (Torsionsfeder 6a) ausgebildet, die vorteilhafterweise eine sehr geringe Eigenbeschleunigung aufweist und bei gleicher Wirkung im Vergleich zu Zug- oder Druckfedern nur wenig Bauraum erfordert (vgl. insbesondere Fig. 3).The torque-generating device 6 can, for example, advantageously be formed by a force or energy storage device, in particular by a pre-tensioned spring element or several pre-tensioned spring elements. In the various embodiments of the invention shown in the other figures, the torque-generating device is designed as a leaf-shaped torsion spring (torsion spring 6a) located in the pivot axis X-X of the upper backrest part 5, which runs transversely to the vehicle's longitudinal axis, which advantageously has a very low self-acceleration and requires only a small installation space compared to tension or compression springs while having the same effect (see in particular Fig. 3).
Die Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls können mit Vorteil durch einen Fahrzeug-Crash-Sensor, wie einen Beschleunigungssensor, gebildet sein. Zur Detektierung eines sogenannten Low Speed Crash kann der Fahrzeug-Crash-Sensor dabei derart eingestellt sein, daß er bei einer Beschleunigung a von etwa 40 bis 80 m/s2 anspricht. Wie bereits erwähnt, richtet sich der Wert der Beschleunigung, bei der der Sensor anspricht, nach der Art und Ausführung eines jeweiligen Kraftfahrzeugs (Kleinwagen / Limousine mit dämpfender Knautschzone / Lkw).The means 7 for detecting the rear impact can advantageously be formed by a vehicle crash sensor, such as an acceleration sensor. To detect a so-called low-speed crash, the vehicle crash sensor can be set in such a way that it responds at an acceleration a of approximately 40 to 80 m/s 2 . As already mentioned, the value of the acceleration at which the sensor responds depends on the type and design of a particular motor vehicle (small car / sedan with damping crumple zone / truck).
Die Detektierungsmittel 7 stehen - angedeutet durch den Pfeil W - derart in Wirkverbindung mit der drehmomentenerzeugenden Einrichtung 6, daß die Einrichtung 6 im Falle des Heckaufpralls aktiviert und die Schwenkbewegung des oberen Lehnenteils 5 eingeleitet wird. Das untere Lehnen-The detection means 7 are - indicated by the arrow W - in such an operative connection with the torque-generating device 6 that the device 6 is activated in the event of a rear impact and the pivoting movement of the upper backrest part 5 is initiated. The lower backrest
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teil 4 verbleibt dabei in seiner ursprünglichen (Normal-Gebrauchs- )Stellung.Part 4 remains in its original (normal use) position.
Das untere Lehnenteil 4 und das obere Lehnenteil 5 können bevorzugt zur Gewährleistung eines optimalen Schutzes des Sitzbenutzers in ihrer jeweiligen, nicht näher bezeichneten Länge definiert aufeinander abgestimmt sein bzw. die quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse X-X, um die das obere Lehnenteil 5 verschwenkbar ist, kann in einer definierten Höhe H im Schulterbereich eines Sitzbenutzers, vorzugsweise etwa 400 bis 580 mm über dem Sitzteil 3, angeordnet sein.The lower backrest part 4 and the upper backrest part 5 can preferably be coordinated with one another in a defined manner in their respective, unspecified lengths to ensure optimal protection of the seat occupant, or the axis X-X running transversely to the vehicle's longitudinal axis, about which the upper backrest part 5 can be pivoted, can be arranged at a defined height H in the shoulder area of a seat occupant, preferably approximately 400 to 580 mm above the seat part 3.
In oder an dem oberen Lehnenteil 5 ist eine Kopfstütze 8 befestigt, die bei einem Heckaufprall aus einer Komfort-Stellung (in Fig. 1 mit Vollinie gezeichnet) , in der ihr Abstand (Al in Fig. 2) zum Kopf eines Sitzbenutzers etwa 80 bis 120 mm beträgt, in eine Abfangstellung (in Fig. 1 mit strichpunktierter Linie gezeichnet) bewegt wird, in der ihr Abstand (A2 in Fig. 2) zum Kopf eines Sitzbenutzers Null oder nahezu Null ist.A headrest 8 is fastened in or on the upper backrest part 5, which, in the event of a rear-end collision, is moved from a comfort position (shown in Fig. 1 with a solid line), in which its distance (Al in Fig. 2) from the head of a seat occupant is approximately 80 to 120 mm, into an intercepting position (shown in Fig. 1 with a dash-dotted line), in which its distance (A2 in Fig. 2) from the head of a seat occupant is zero or almost zero.
Des weiteren sind Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen. Die Fixierung wird durch den Pfeil A in Fig. 1 veranschaulicht. Diese Arretiermittel 9 sind, wie nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 im weiteren beschrieben wird, durch ein Hebelsystem gebildet. Durch den Pfeil B in Fig. 1 ist dabei angedeutet, daß die Arretiermittel 9 die Wirkung der drehmomentenerzeugenden Einrichtung 6 blockieren können.Furthermore, locking means 9 are provided for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use. The fixing is illustrated by the arrow A in Fig. 1. These locking means 9 are formed by a lever system, as will be described below with reference to Figs. 3 to 5. The arrow B in Fig. 1 indicates that the locking means 9 can block the effect of the torque-generating device 6.
Die Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls können derart in Wirkverbindung (Pfeil U in Fig. 1) mit defi- Arre-The means 7 for detecting a rear impact can thus be in operative connection (arrow U in Fig. 1) with defi- Arre-
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tiermitteln 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung stehen, daß im Falle des Aufpralls die Fixierung A des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung und die Blockierung B der drehmomentener zeugenden Einrichtung 6 aufgehoben wird.animal means 9 for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use, so that in the event of an impact the fixation A of the upper backrest part 5 in the normal position of use and the blocking B of the torque-generating device 6 are canceled.
Weitere Arretiermittel 10, deren Wirkung durch den Pfeil K in Fig. 1 veranschaulicht wird und die nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 genauer erläutert werden, können mit Vorteil zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung vorgesehen sein.Further locking means 10, the effect of which is illustrated by the arrow K in Fig. 1 and which are explained in more detail below with reference to Figs. 4 to 8, can advantageously be provided for fixing the upper backrest part 5 against a return movement from the safety position into the normal use position.
Die als Ganzes nicht näher bezeichnete, in die erfindungsgemäße Rückenlehne 2 integrierte Schutzeinrichtung gegen unfallbedingte Verletzungen wird somit in der beschriebenen Ausführung der Erfindung durch das untere Lehnenteil 4, das um die Achse X-X schwenkbare obere Lehnenteil 5 mit der Kopfstütze 8, die drehmomentenerzeugende Einrichtung 6, die Mittel 7 zur Detektierung eines Heckaufpralls, die als Hebelsystem ausgebildeten Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung und die Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung gebildet.The protective device against accident-related injuries, which is not described in detail as a whole and is integrated into the backrest 2 according to the invention, is thus formed in the described embodiment of the invention by the lower backrest part 4, the upper backrest part 5 pivotable about the axis X-X with the headrest 8, the torque-generating device 6, the means 7 for detecting a rear impact, the locking means 9 designed as a lever system for fixing the upper backrest part 5 in the normal use position and the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5 against a return movement from the safety position to the normal use position.
Fig. 3, die ein vergrößertes Detail der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 im Bereich des Übergangs vom unteren Lehnenteil 4 zum oberen Lehnenteil 5 zeigt, veranschaulicht eine bevorzugte konkrete Ausführungsform für die Einrichtung 6, die unabhängig von einer Belegung des Fahrzeugsitzes 2 das in Schwenkrichtung S auf das obere Lehnenteil 5 wirkende Drehmoment M erzeugt, fürFig. 3, which shows an enlarged detail of the backrest 2 according to the invention shown in Fig. 2 in the area of the transition from the lower backrest part 4 to the upper backrest part 5, illustrates a preferred concrete embodiment for the device 6, which generates the torque M acting on the upper backrest part 5 in the pivoting direction S, regardless of whether the vehicle seat 2 is occupied, for
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die als Hebelsystem ausgebildeten Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchs-Stellung und für die Arretiermittel 10 (Rücklaufsperre) zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung. the locking means 9 designed as a lever system for fixing the upper backrest part 5 in the normal use position and for the locking means 10 (return lock) for fixing the upper backrest part 5 against a return movement from the safety position into the normal use position.
Die drehmomentenerzeugende Einrichtung 6 in Fig. 3 ist, wie bereits erwähnt wurde, als ein vorgespanntes Federelement -The torque generating device 6 in Fig. 3 is, as already mentioned, designed as a pre-stressed spring element -
und zwar als eine im oberen Lehnenteil 5 gelagerte blattförmige Drehfeder 6a ausgebildet. Durch eine solche Drehfeder 6a können vorteilhafterweise sehr hohe Stellkräfte bzw. ein sehr hohes Drehmoment M erzeugt werden, die ein Verschwenken des oberen Lehnenteils 5 im Millisekundenbereich ermöglichen. Für das Federelement hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dieses eine fallende Kennlinie aufweist, die zur Erzeugung einer starken Beschleunigung eine hohe Anfangskraft, aber nur eine sehr geringe Endkraft aufweist. Dies trägt insbesondere der Tatsache Rechnung, daß aufgrund seiner Anordnung im Fahrzeug das obere Lehnenteil 5 durch den Crash eine Beschleunigung erfährt, die entgegen der Wirkung des Federelementes steht. Es ist insbesondere äußerst vorteilhaft, wenn die drehmomentenerzeugende Einrichtung 6 derart ausgelegt ist, daß sie im Falle ihrer Aktivierung das obere Lehnenteil 5 in Schwenkrichtung S um einen größeren Betrag beschleunigt als es ein gemessener oder vorzugsweise ein empirisch bestimmter mittlerer der Beschleunigungsbetrag a ist, den der Fahrzeugsitz 2 durch den Heckaufprall erfährt, was durch die Federkennlinie (Dicke und Material der Drehfeder 6a) eingestellt werden kann.namely as a leaf-shaped torsion spring 6a mounted in the upper backrest part 5. Such a torsion spring 6a can advantageously generate very high actuating forces or a very high torque M, which enable the upper backrest part 5 to pivot in the millisecond range. It has proven advantageous for the spring element if it has a falling characteristic curve, which has a high initial force to generate a strong acceleration, but only a very low final force. This takes into account in particular the fact that, due to its arrangement in the vehicle, the upper backrest part 5 experiences an acceleration due to the crash, which counteracts the effect of the spring element. It is particularly extremely advantageous if the torque-generating device 6 is designed such that, when activated, it accelerates the upper backrest part 5 in the pivoting direction S by a greater amount than a measured or preferably an empirically determined average acceleration amount a that the vehicle seat 2 experiences as a result of the rear impact, which can be adjusted by the spring characteristic curve (thickness and material of the torsion spring 6a).
In Fig. 3 sind - wie an sich bekannt - zum Einstellen derIn Fig. 3, as is known per se, for setting the
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Höhenposition vorgesehene Haltestangen 8a, 8b der Kopfstütze 8 erkennbar, mittels derer die Kopfstütze 8 in der Rückenlehne 2 in Höhe des Schulterbereiches eines Sitzbenutzers um eine zur Fahrzeugachse quer verlaufenden Achse X-X kippbar gelagert ist (zur Höhenlage der Achse X-X siehe H in Fig. 1 und Fig. 2). Zu diesem Zweck ist ein oberer, die Haltestangen 8a, 8b tragender Querholm 5a der Rückenlehne 2 in oberen, das untere Lehnenteil 4 überragenden jeweiligen Befestigungsabschnitten 4a an zwei mit dem unteren Lehnenteil 4 fest verbundenen Seitenholmen 4b um die Achse X-X, in der die Drehfeder 6a liegt, schwenkbar gelagert (Schwenkrichtung S). Die Drehfeder 6a selbst ist an ihren Enden seitlich in den Befestigungsabschnitten 4a eingespannt und etwa mittig über ein Halteteil 6b fest mit dem Querholm 5a verbunden. So kann sie in der - in Fig. 4 ausschließlich und in Fig. 5 als eine Position dargestellten - Normal-Gebrauchsstellung durch eine Verdrehung entgegen der bezeichneten Schwenkrichtung S vorgespannt werden.The holding rods 8a, 8b of the headrest 8 provided for a height position can be seen, by means of which the headrest 8 is mounted in the backrest 2 at the height of the shoulder area of a seat occupant so as to be tiltable about an axis X-X running transversely to the vehicle axis (for the height of the axis X-X see H in Fig. 1 and Fig. 2). For this purpose, an upper cross member 5a of the backrest 2 carrying the holding rods 8a, 8b is pivotally mounted in upper fastening sections 4a projecting above the lower backrest part 4 on two side members 4b firmly connected to the lower backrest part 4 about the axis X-X, in which the torsion spring 6a lies (pivoting direction S). The torsion spring 6a itself is clamped at its ends laterally in the fastening sections 4a and is firmly connected approximately centrally to the cross member 5a via a holding part 6b. Thus, in the normal position of use - shown exclusively in Fig. 4 and as one position in Fig. 5 - it can be pre-tensioned by a rotation against the designated pivoting direction S.
Als Arretiermittel 9 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 in der Normal-Gebrauchsstellung ist ein Hebelsystem vorgesehen, das von zwei (nicht näher bezeichneten) Seitenwänden des taschenartig ausgebildeten Halteteils 6b getragen wird und das als eine form- bzw. kraftformschlüssige Sperre wirkt.A lever system is provided as a locking means 9 for fixing the upper backrest part 5 in the normal position of use, which is supported by two (not further designated) side walls of the pocket-like holding part 6b and which acts as a positive or force-locking lock.
Wie dazu Fig. 4 und insbesondere auch Fig. 5 genauer zeigen, besteht das Hebelsystem in den dargestellten Ausführungen aus zwei zusammenwirkenden Hebeln 9a, 9b, die in dem Halteteil 6b schwenkbar gelagert sind. Ein erster, insbesondere einarmig ausgebildeter, Hebel (Klinke 9a) ist seitlich in Lagern 9c des Halteteils 6b gelagert, wobei dieAs shown in Fig. 4 and in particular Fig. 5, the lever system in the illustrated embodiments consists of two interacting levers 9a, 9b, which are pivotably mounted in the holding part 6b. A first, in particular single-armed, lever (latch 9a) is mounted laterally in bearings 9c of the holding part 6b, whereby the
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Lagerachse Y-Y parallel zur Drehachse X-X des oberen Lehnenteils 5 verläuft, und stützt den durch die Drehfeder 6a vorgespannten schwenkbaren Querholm 5a gegenüber einem feststehenden Gegenlager 4c ab. Das Gegenlager 4c befindet sich dabei am oberen Ende eines anderendig fest mit dem unteren Lehnenteil 4 verbundenen, in das taschenartige Halteteil 6b hineinragenden Tragteiles 4d und ist durch eine Anschlagfläche für eine etwa am freien Hebelende angeordnete Nase 9d der Klinke 9a gebildet. In einer Sperrstellung der Klinke 9a liegt die Nase 9d am Gegenlager 4c an.Bearing axis Y-Y runs parallel to the rotation axis X-X of the upper backrest part 5, and supports the pivoting cross member 5a, which is pre-tensioned by the torsion spring 6a, against a fixed counter bearing 4c. The counter bearing 4c is located at the upper end of a support part 4d, which is firmly connected at the other end to the lower backrest part 4, projects into the pocket-like holding part 6b and is formed by a stop surface for a nose 9d of the latch 9a, which is arranged approximately at the free end of the lever. In a locked position of the latch 9a, the nose 9d rests on the counter bearing 4c.
Der zweite, insbesondere zweiarmig ausgebildete, Hebel (Arretierhebel 9b) dient zur Arretierung der Klinke 9a in ihrer Sperrstellung. Er ist seitlich in Lagern 9e des Halteteils 6b gelagert, wobei die Lagerachse Z-Z wiederum parallel zur Drehachse X-X des oberen Lehnenteils 5 verläuft, und greift in seiner Sperrstellung mit einer Sperrnase 9f derart formschlüssig in die Klinke 9a ein, so daß diese sich nicht aus ihrer Sperrstellung herausbewegen kann. Die Darstellungen in Fig. 4 und 5 zeigen jeweils die Sperrstellungen von Klinke 9a und Arretierhebel 9b.The second lever (locking lever 9b), which is particularly designed with two arms, serves to lock the latch 9a in its locking position. It is mounted laterally in bearings 9e of the holding part 6b, with the bearing axis Z-Z running parallel to the rotation axis X-X of the upper backrest part 5, and in its locking position it engages with a locking lug 9f in such a form-fitting manner in the latch 9a that the latter cannot move out of its locking position. The illustrations in Fig. 4 and 5 show the locking positions of the latch 9a and the locking lever 9b.
Bei Eintreten des Bedarfsfalles (Heckaufprall) wird der Arretierhebel 9b um seine Lagerachse Z-Z - gemäß den Darstellungen in Fig. 4 und 5 - im Uhrzeigersinn - verschwenkt, wobei der formschlüssige Eingriff der Sperrnase 9f in die Klinke 9a aufgehoben und die Klinke 9a für eine Schwenkbewegung um ihre Achse Y-Y (gemäß den Darstellungen in Fig. 4 und 5 - ebenfalls im Uhrzeigersinn) freigegeben wird. Das Auslösen des Arretierhebels 9b kann dabei mit nur sehr geringer, an einem Hebelende 9g angreifender Betätigungskraft erfolgen und z.B. mit Vorteil mittels einesWhen the need arises (rear impact), the locking lever 9b is pivoted about its bearing axis Z-Z - as shown in Fig. 4 and 5 - clockwise - whereby the positive engagement of the locking lug 9f in the latch 9a is cancelled and the latch 9a is released for a pivoting movement about its axis Y-Y (as shown in Fig. 4 and 5 - also clockwise). The locking lever 9b can be released with only a very small actuating force acting on one end of the lever 9g and can be advantageously activated by means of a
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(nicht dargestellten) Elektromagneten bewirkt werden, der seinen Schaltimpuls von einem Sensor (als Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls) erhält.(not shown) electromagnet, which receives its switching impulse from a sensor (as means 7 for detecting the rear impact).
Nachdem die Klinke 9a durch den Arretierhebel 9b freigegeben ist, wird sie (entsprechend der gewählten Darstellung im Uhrzeigersinn) - allein unter der Wirkung der Drehfeder 6a um ihre Lagerachse Y-Y aus ihrer Sperrstellung in ihre Freigabestellung geschwenkt. Dabei wird die Reibung zwischen der feststehenden Anschlagfläche des Gegenlagers 4c und der Abstützfläche an der Nase 9f der Klinke 9a überwunden. Der Querholm 4a schwenkt mit der Kopfstütze 8 in Richtung des Hinterkopfs des Fahrzeuginsassen (Abfangstellung der Kopfstütze 8). Die Positionen, die dabei das obere Lehnenteil 5 und die Kopfstütze 8 einnehmen, sind in Fig. 1 - wie bereits erwähnt - strichpunktiert gezeichnet und in Fig. 5 für die zweite bevorzugte Ausführung der Erfindung durch strichpunktierte Bezugslinien gekennzeichnet .After the latch 9a is released by the locking lever 9b, it is pivoted (clockwise according to the selected illustration) - solely under the action of the torsion spring 6a about its bearing axis Y-Y from its locking position to its release position. In doing so, the friction between the fixed stop surface of the counter bearing 4c and the support surface on the nose 9f of the latch 9a is overcome. The cross member 4a pivots with the headrest 8 in the direction of the back of the vehicle occupant's head (intercepting position of the headrest 8). The positions that the upper backrest part 5 and the headrest 8 assume are shown in dash-dotted lines in Fig. 1 - as already mentioned - and are marked by dash-dotted reference lines in Fig. 5 for the second preferred embodiment of the invention.
Die Mittel 7 zur Detektierung des Heckaufpralls könnten alternativ zur Sensorausbildung - auch durch ein mechanisches Steuersystem gebildet sein, welches mechanische Teile aufweist, die - beschleunigt durch die Wirkung des Heckaufpralls - den Arretierhebel 9b außer Eingriff, d.h. in eine entsperrte Lage bringen. Auch dies entspricht einer unmittelbaren Wirkverbindung ...U von den Mitteln 7 zur Detektierung des Heckaufpralls auf die Arretiermittel 9.As an alternative to the sensor design, the means 7 for detecting the rear impact could also be formed by a mechanical control system which has mechanical parts which - accelerated by the effect of the rear impact - disengage the locking lever 9b, i.e. bring it into an unlocked position. This also corresponds to a direct operative connection ...U from the means 7 for detecting the rear impact to the locking means 9.
Als Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5 gegen eine Rückbewegung des oberen Lehnenteils 5 aus der Sicherheitsstellung in die Normal-Gebrauchsstellung bzw. der Kopfstütze 8 aus der Abfangstellung in die Komfort-As a locking means 10 for fixing the upper backrest part 5 against a backward movement of the upper backrest part 5 from the safety position to the normal use position or the headrest 8 from the intercept position to the comfort position
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stellung sind gemäß Fig. 3 bis 8 verschiedene Ausführungsformen möglich.Various embodiments are possible according to Fig. 3 to 8.
Es wurde dabei schon eingangs erwähnt, daß diese Arretiermittel 10 (Rücklaufsperre) zur Unterbindung eines Federbzw. Rückpralleffektes beim Wirksamwerden der Schutzeinrichtung derart ausgeführt sind, daß sie nicht nur in der Normal-Gebrauchsstellung und in der Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5, sondern auch in dazwischenliegenden Positionen eine Arretierung ermöglichen. Dies kann - wie anhand der nachstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der Rücklaufsperre deutlich wird - beispielsweise mittels selbsthemmender, form- und/oder kraftschlüssig - vorzugsweise klemmend - wirkender Wälzkörperoder Keilsperren oder mittels einer Rasteinrichtung realisiert werden. Für die beschriebenen Ausführungsformen der Rücklaufsperre ist es dabei auf dem Wege einer geeigneten Auslegung der Rücklaufsperre (Größe und Anzahl von Wälzkörpern, beim Rückschwenken wirksam werdender Anstieg von Sperrflächen, Anzahl und Größe der Zähne einer Rastverzahnung usw.) vorteilhafterweise möglich, ein Rücklaufspiel des oberen Lehnenteils 5 (Rückbewegung entgegen der Schwenkrichtung S in Richtung der Normal-Gebrauchsstellung des Lehnenteils 5) auf einen maximalen Winkelbetrag von etwa 1° zu begrenzen.It was already mentioned at the beginning that these locking means 10 (backstop) are designed to prevent a spring or rebound effect when the protective device is activated in such a way that they enable locking not only in the normal use position and in the safety position of the upper backrest part 5, but also in positions in between. This can be achieved - as is clear from the various embodiments of the backstop described below - for example by means of self-locking, positive and/or non-positive - preferably clamping - acting rolling elements or wedge locks or by means of a locking device. For the described embodiments of the backstop, it is advantageously possible to limit a return play of the upper backrest part 5 (return movement against the pivoting direction S in the direction of the normal use position of the backrest part 5) to a maximum angle of approximately 1° by means of a suitable design of the backstop (size and number of rolling elements, increase in locking surfaces that takes effect when pivoting back, number and size of the teeth of a locking toothing, etc.).
Die Ausführung gemäß Fig. 3 und 4 zeigt eine Ausbildung der Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5, insbesondere des Querholms 5a, als rastender Ratschenmechanismus. Dabei ist ein Trägerelement 10a für mindestens eine, in der dargestellten Ausführung für zwei Rastverzahnungen 10b, 10c, innerhalb des taschenförmigen Halteteils 6b befestigt. Die jeweilige Verzahnung 10b, 10c wirktThe design according to Fig. 3 and 4 shows a design of the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5, in particular the crossbar 5a, as a locking ratchet mechanism. A carrier element 10a for at least one, in the illustrated design for two locking teeth 10b, 10c, is attached within the pocket-shaped holding part 6b. The respective teeth 10b, 10c act
mit mindestens einem, in der dargestellten Ausführung mit zwei, als Gegenrastelemente fungierenden Zähnen 4e, 4f am Tragteil 4d zusammen. Durch die beiden Verzahnungen lOb, lOc und die korrespondierenden Gegenzähne 4e, 4f, die jeweils gegeneinander versetzt sind, wird eine höhere Sicherheit der Rastverbindung und eine Verkleinerung (Halbierung) des Rücklaufspiels des oberen Lehnenteils 5 erreicht.with at least one, in the embodiment shown with two, teeth 4e, 4f acting as counter-locking elements on the supporting part 4d. The two toothings lOb, lOc and the corresponding counter-teeth 4e, 4f, which are each offset from one another, achieve a higher security of the locking connection and a reduction (halving) of the return play of the upper backrest part 5.
Die Ausführung gemäß Fig. 5 zeigt eine Ausbildung der Arretiermittel 10 zur Fixierung des oberen Lehnenteils 5, insbesondere des Querholms 4a, als Wälzkörper-Sperreinrichtung. Diese Wälzkörper-Sperreinrichtung besteht aus einem konzentrisch um die Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 angeordneten Zahnkranz 1Od, der innerhalb eines zylinderförmigen Mantels 1Oe angeordnet ist, sowie aus zwischen den Zähnen 1Of des Zahnkranzes 1Od sowie zwischen Zahnkranz 1Od und Mantel 1Oe angeordneten Wälzkörpern 10g. Die Drehfeder 6a ist fest mit dem Zahnkranz 1Od verbunden. Die Zahnflanken der Zähne 1Of des Zahnkranzes 1Od sind derart ausgeführt, daß die Wälzkörper-Sperreinrichtung das Verschwenken (Schwenkrichtung S) in die Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5 bzw. in die Abfangstellung der Kopfstütze 8 zuläßt, da die Wälzkörper 10g zwischen Zahnkranz 1Od und Mantel 1Oe frei rollen können, während im Falle einer gegenläufigen Bewegung ein Verklemmen der Wälzkörper 10g zwischen Zahnkranz 1Od und Mantel 1Oe erfolgt, das diese Rückbewegung hemmt.The embodiment according to Fig. 5 shows a design of the locking means 10 for fixing the upper backrest part 5, in particular the cross member 4a, as a rolling element locking device. This rolling element locking device consists of a gear ring 1Od arranged concentrically around the pivot axis X-X of the upper backrest part 5, which is arranged within a cylindrical casing 1Oe, and of rolling elements 10g arranged between the teeth 1Of of the gear ring 1Od and between the gear ring 1Od and the casing 1Oe. The torsion spring 6a is firmly connected to the gear ring 1Od. The tooth flanks of the teeth 1Of of the gear ring 1Od are designed in such a way that the rolling element locking device allows pivoting (pivoting direction S) into the safety position of the upper backrest part 5 or into the intercepting position of the headrest 8, since the rolling elements 10g can roll freely between the gear ring 1Od and the casing 1Oe, while in the case of an opposite movement, the rolling elements 10g jam between the gear ring 1Od and the casing 1Oe, which inhibits this return movement.
Ein ähnliches Prinzip liegt auch der in Fig. 6 dargestellten Ausführung der Rücklaufsperre zugrunde. Unterschiede zur vorstehend beschriebenen Ausführung bestehen hierbei jedoch darin, daß- der bzw. die Wälzkörper 10g jeweils unterA similar principle is also the basis for the design of the backstop shown in Fig. 6. However, the differences to the design described above are that the rolling element(s) 10g are each under
der Belastung einer Feder 10h stehen und daß nicht ein dem Zahnkranz 1Od entsprechendes, konzentrisch um die Schwenkachse X-X des oberen Lehnenteils 5 angeordnetes Innenteil 1Oi Aufnahmen 10k für die Wälzkörper 10g aufweist, sondern ein dem zylinderförmigen Mantels 1Oe entsprechendes Mantelteil 101. Die Funktionsweise dieser Einrichtung entspricht der vorstehend beschriebenen. Die Wände der Aufnahmen 10k des Mantelteils 101 sind derart ausgeführt, daß die Wälzkörper-Sperreinrichtung das Verschwenken (Schwenkrichtung S) in die Sicherheitsstellung des oberen Lehnenteils 5 bzw. in die Abfangstellung der Kopfstütze 8 zuläßt, da die Wälzkörper 10g zwischen dem Innenteil 1Oi und dem Mantelteil 101 gegen die Wirkung der Feder 10h frei rollen können, während im Falle einer gegenläufigen Bewegung unter der zusätzlich in diese Richtung weisenden Wirkung der Feder 10h ein Verklemmen der Wälzkörper 10g erfolgt, das diese Rückbewegung hemmt.the load of a spring 10h and that not an inner part 10i corresponding to the gear ring 10d and arranged concentrically around the pivot axis X-X of the upper backrest part 5 has receptacles 10k for the rolling elements 10g, but a casing part 101 corresponding to the cylindrical casing 10e. The functioning of this device corresponds to that described above. The walls of the receptacles 10k of the casing part 101 are designed in such a way that the rolling element locking device allows pivoting (pivoting direction S) into the safety position of the upper backrest part 5 or into the intercepting position of the headrest 8, since the rolling elements 10g can roll freely between the inner part 10i and the casing part 101 against the action of the spring 10h, while in the case of an opposite movement, the rolling elements 10g become jammed under the additional action of the spring 10h pointing in this direction, which inhibits this return movement.
Die in Fig. 7 dargestellte Ausführung der Rücklaufsperre unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 6 dadurch, daß anstelle der Wälzkörper 10g Klemmkeile 10m verwendet werden.The design of the backstop shown in Fig. 7 differs from that according to Fig. 6 in that clamping wedges 10m are used instead of rolling elements 10g.
Bei der in Fig. 8 dargestellte Ausführung der Rücklaufsperre ist wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungen ein zylinderförmiges Innenteil 1Oi mit glatter (oder auch zur Reibungserhöhung strukturierter oder mit einem Belag versehener) Mantelfläche vorgesehen, die Verklemmung im Falle der beschriebenen Rückbewegung erfolgt jedoch mittels mindestens eines exzentrisch gelagerten, kraftschlüssig an der Mantelfläche des Innenteils 1Oi angreifenden Schwenkkörpers 1On.In the embodiment of the backstop shown in Fig. 8, as in the two previous embodiments, a cylindrical inner part 1Oi with a smooth outer surface (or structured or coated to increase friction) is provided, but the clamping in the case of the described return movement takes place by means of at least one eccentrically mounted swivel body 1On which engages the outer surface of the inner part 1Oi in a force-fitting manner.
Wie aber bereits aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So könnte beispielsweise das Hebelsystem auch anders als dargestellt bzw. als beschrieben ausgeführt und an anderer Stelle angeordnet sein. Was die zeichnerische Darstellung anbelangt, so sind die Fig. 6 bis 8 teilweise schematisiert dargestellt. Im Hinblick auf weitere mögliche Details der erfindungsgemäßen Rückenlehne 2 und ein damit realisierbares Verfahren zur Vorbeugung gegen unfallbedingte Verletzungen eines Sitzbenutzers wird im vollen Umfang auf die eingangs erwähnte deutsche Patentanmeldung 199 38 904.7 verwiesen.However, as is already clear from the above description, the invention is not limited to the embodiments shown, but also includes all designs that have the same effect within the meaning of the invention. For example, the lever system could also be designed differently than shown or described and arranged in a different place. As far as the graphic representation is concerned, Figs. 6 to 8 are shown partially schematically. With regard to further possible details of the backrest 2 according to the invention and a method that can be implemented with it for preventing accident-related injuries to a seat user, reference is made in full to the German patent application 199 38 904.7 mentioned at the beginning.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.Furthermore, the invention is not yet limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of specific features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle practically every individual feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is to be understood as merely a first attempt at formulating an invention.
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BezugszeichenReference symbol
4b4b
1 Fahrzeugsitz1 vehicle seat
2 Rückenlehne2 Backrest
3 Sitzteil3 Seat part
4 unteres Lehnenteil von4 lower backrest part of
4a Befestigungsabschnitt von 2 bzw.4a Fastening section of 2 or
4b Seitenholm von 24b Side rail of 2
4c Gegenlager für 9a an 4d4c Counter bearing for 9a on 4d
4d Tragteil an 44d supporting part at 4
4e erster Zahn an 4d4e first tooth on 4d
4f zweiter Zahn an 4d4f second tooth on 4d
5 oberes Lehnenteil von 5a oberer Querholm von5 upper backrest part of 5a upper cross member of
6 drehmomentenerzeugende Einrichtung 6a Drehfeder6 Torque generating device 6a Torsion spring
6b Halteteil6b Holding part
7 Mittel zur Detektierung eines Heckaufpralls7 Means of detecting a rear impact
8 Kopfstütze8 Headrest
8a, 8b Haltestangen von8a, 8b Handrails from
9 Arretiermittel9 Locking devices
9a erster Hebel von 9,9a first lever of 9,
9b zweiter Hebel von 9,9b second lever of 9,
9c Lager für 9a in 6b9c bearing for 9a in 6b
9d Nase an 9a (zum Anschlag an 4c)9d Nose at 9a (to stop at 4c)
9e Lager für 9b in 6b9e bearing for 9b in 6b
9f Sperrnase für 9a an 9b9f locking lug for 9a to 9b
9g Hebelende (Kraftangriff zur Betätigung)9g lever end (force attack for actuation)
10 Arretiermittel10 Locking devices
10a Trägerelement für lOb/lOc von 1010a Support element for lOb/lOc of 10
10b erste Rastverzahnung an 10a10b first locking teeth on 10a
10c zweite Rastverzahnung an 10a10c second locking teeth on 10a
1Od Zahnkranz von 101Od sprocket of 10
1Oe Mantel von 101Oe coat of 10
1Of Zahn von 1Od1Of Tooth of 1Od
10g Wälzkörper von10g rolling elements from
10h Feder an lOg/lOm10h spring at lOg/lOm
1Oi Innenteil von 101Oi inner part of 10
10k Aufnahme für lOg/lOm in lOd/lOl10k recording for lOg/lOm in lOd/lOl
101 Mantelteil von101 Shell part of
10m Klemmkeil von 1010m clamping wedge of 10
1On Schwenkkörper von1On swivel body from
Klinke
. Arretierhebelpawl
. Locking lever
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Wirkverbindung von 9 auf Abstand zwischen Kopf und 8 (Komfortstellung) Abstand zwischen Kopf und 8 (Abfangstellung) Beschleunigung Wirkverbindung von 9 auf Fahrtrichtung Höhe, Abstand zwischen 3 und X-X Wirkverbindung von 10 auf Drehmoment, Wirkverbindung von 6 auf Schwenkrichtung von 5 bzw. Wirkverbindung von 7 auf Lager- und Schwenkachse von 5/6 Lager- und Schwenkachse von 9a Lager- und Schwenkachse von 9bActive connection of 9 to distance between head and 8 (comfort position) Distance between head and 8 (intercept position) Acceleration Active connection of 9 to direction of travel Height, distance between 3 and X-X Active connection of 10 to torque, Active connection of 6 to swivel direction of 5 or Active connection of 7 to bearing and swivel axis of 5/6 Bearing and swivel axis of 9a Bearing and swivel axis of 9b
Claims (18)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20002171U DE20002171U1 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Backrest for a vehicle seat with an integrated protective device |
| PCT/EP2000/007995 WO2001012465A1 (en) | 1999-08-17 | 2000-08-16 | Seat back for a vehicle seat comprising an integrated protective device |
| EP00958458A EP1202871B1 (en) | 1999-08-17 | 2000-08-16 | Seat back for a vehicle seat comprising an integrated protective device |
| DE50004441T DE50004441D1 (en) | 1999-08-17 | 2000-08-16 | Backrest for a vehicle seat with an integrated protective device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20002171U DE20002171U1 (en) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Backrest for a vehicle seat with an integrated protective device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20002171U1 true DE20002171U1 (en) | 2001-06-13 |
Family
ID=7936978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20002171U Expired - Lifetime DE20002171U1 (en) | 1999-08-17 | 2000-02-08 | Backrest for a vehicle seat with an integrated protective device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20002171U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10215137A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Johnson Controls Gmbh | Headrest for a vehicle seat |
| EP1270316A3 (en) * | 2001-06-26 | 2004-04-14 | Nhk Spring Co.Ltd. | Headrest for an automobile seat |
| DE102004034156A1 (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Active headrest for backrest of vehicle seat of e.g. automobile has head support tubes attached directly or indirectly on eccentric shaft and return stop or recoil brake in form of spring-weighed, pneumatic damper, friction pairing |
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2000
- 2000-02-08 DE DE20002171U patent/DE20002171U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1270316A3 (en) * | 2001-06-26 | 2004-04-14 | Nhk Spring Co.Ltd. | Headrest for an automobile seat |
| DE10215137A1 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Johnson Controls Gmbh | Headrest for a vehicle seat |
| DE10215137B4 (en) * | 2002-02-05 | 2007-11-08 | Johnson Controls Gmbh | Headrest for a vehicle seat |
| DE102004034156A1 (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Active headrest for backrest of vehicle seat of e.g. automobile has head support tubes attached directly or indirectly on eccentric shaft and return stop or recoil brake in form of spring-weighed, pneumatic damper, friction pairing |
| DE102004034156B4 (en) * | 2004-07-08 | 2013-07-04 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Active headrest for a backrest of a vehicle seat, in particular for passenger cars |
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010719 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20030317 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20060901 |