DE69310985T2

DE69310985T2 - Federbelastete Vorrichtung zur Trägheitsverriegelung von Fahrzeugsitzen

Info

Publication number: DE69310985T2
Application number: DE69310985T
Authority: DE
Inventors: Daniel Hughes
Original assignee: Bertrand Faure Ltd
Current assignee: Faurecia Automotive Seating Canada Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-30
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2013-03-31
Also published as: EP0564962B1; JPH0725277A; CA2064490C; EP0564962A3; DE69310985D1; US5346281A; ES2103041T3; EP0564962A2; ATE153606T1; CA2064490A1; JPH0753496B2

Description

Diese Erfindung betrifft Verriegelungen zum Einsatz bei Fahrzeugsitzanordnungen, welche eine Rückenlehne aufweisen, die gegenüber dem Sitzteil verschwenkbar ist, und insbesondere Massenträgheits-Verriegelungen, welche unerwünschte relative Schwenkbewegungen zwischen der Rückenlehne und dem Sitzteil unter Bedingungen großer Beschleunigungen oder Verzögerungen des Fahrzeuges, wie sie bei Fahrzeugkollisionen auftreten, verhindern (siehe z. B. DE-A-2 708 461, welches die Grundlage für die Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 22 bildet).
Fahrzeugsitzanordnungen werden im allgemeinen so konstruiert, daß die Rückenlehne relativ zum Sitzteil verschwenkbar ist. Eine solche Schwenkbewegung kann in Bezug zum Sitzteil nach hinten und unten (im folgenden als Rückstellen der Rückenlehne bezeichnet), wobei es möglich ist, den Anstellwinkel der Rückenlehne an die vom Benutzer gewählte Position anzupassen, oder sie kann relativ zum Sitzteil nach vom und unten (im folgenden als "Kippen" der Rückenlehne bezeichnet), wobei es möglich ist, aus dem hinteren Teil eines zweitürigen Fahrzeuges ein- und auszusteigen, erfolgen. Eine solche Schwenkbewegung der Rückenlehne relativ zum Sitzteil sowohl bei der Rückstellung als auch beim Kippen, wird meist durch die Verwendung eines schwenkbaren Scharniermechanismus erreicht, welcher den Sitz mit der Rükkenlehne schwenkbar verbindet. Ein solcher Scharniermechanismus enthält meist mindestens einen Verriegelungsmechanismus, welcher die Rückenlehne so verriegelt, daß sie in einer Stellung mit einem bestimmten Winkel zum Sitzteil verbleibt. Solche Verriegelungsmechanismen des Standes der Technik können sich ständig in Verriegelungseingriff befinden, um em ungewolltes Verstellen oder Kippen zu verhindern, und der Benutzer muß den Verriegelungsmechanismus manuell lösen, um eine Schwenkbewegung des Rückenteiles zu ermöglichen. Alternativ können solche Verriegelungsmechanismen in bekannter Weise als "Massenträgheits"-Mechanismen ausgeführt sein, welche unter dem Einfluß von Massenträgheitskräften verriegeln, die während sehr großer Verzögerungen des Fahrzeuges erzeugt werden. Ein Beispiel des erstgenannten Typs einer Verriegelungseinrichtung ist im kanadischen Patent 1 293 681 beschrieben, das für die Firma Bertrand Faure Ltd am 31. Dezember 1991 erteilt wurde, und ein Beispiel des letzteren Typs ist in US-Patent 4 707 010, welches auf den Erfinder Croft am 17. November 1987 erteilt wurde, beschrieben.
Aufwendige Entwicklungen bei der Konstruktion von Fahrzeugsitzanordnungen führten zu modernen Verriegelungsmechanismen, die gegenüber den älteren Anordnungen Meiner sind und Materialeinsparungen bei der Herstellung mit sich brachten.
Bei der Entwicklung moderner Fahrzeuge ist die Gewichtsreduzierung ein wichtiger Faktor. Deshalb ist es auch üblich, die Größe der bei Fahrzeugsitzanordnungen verwendeten Verriegelungsmechanismen zu reduzieren.
Die Verminderung der Größe wird durch die Fahrzeugkonstrukteure auch deshalb angestrebt, um den oben erwähnten Verriegelungsmechanismus in zunehmend kleineren Gehäusen unterzubringen.
Eine andere Lösung zur Reduzierung von Kosten und Gewicht besteht für die Hersteller von Fahrzeugsitzanordnungen darin, einen vollkommenen Verriegelungsmechanismus nur auf einer Seite der Fahrzeugsitzanordnung einzusetzen. Solch ein einseitiger Verriegelungsmechanismus muß jedoch etwas größer dimensioniert sein als ein Verriegelungsmechanismus, welcher auf beiden Seiten der Sitzanordnung gleichzeitig wirkt, um geeignete Vorsorge für die Last des Benutzers bei einer Kollision oder unter kollisionsähnlichen Bedingungen zu schalfen. Dementsprechend sind die Möglichkeiten zur Kosten- und Gewichtsreduzierung beschränkt, insbesondere, wenn durch die Konstruktion des Fahrzeuges oder die Sitzanordnung wenig Raum zur Verfügung steht.
Es ist klar, daß die verminderte Festigkeit und Steifheit, die auf die Verminderung der Größe der Sitzanordnung und durch einseitige Verriegelung, wie vorstehend beschrieben, hervorgerufen wird, bei Kollisionen zur Deformation oder zum Bruch der Bauteile der Sitzanordnung, einschließlich der Verriegelungseinrichtung selbst, führen kann. Dies ist vor allem bei Kollisionen mit Stößen von der Rückseite des Fahrzeuges der Fall, bei denen die Rückenlehne die Massebeschleunigung des Körpers des Benutzers infolge der sehr hohen Vorwärtsbeschleunigung aufnehmen muß. Deshalb müssen die Rückenlehne und der entsprechende Verriegelungsmechanismus so konstruiert sein, daß sie größeren Kräften, die bei Kollisionen von der Rückseite auftreten, standhalten. Eine unkontrollierte Deformation oder ein Bruch kann zu schwerwiegenden Verletzungen des Benutzers führen. Bei Frontalstößen auf das Fahrzeug wird der Körper des Benutzers nach vorn auf das Armaturenbrett des Fahrzeuges gedrückt, so daß die beschleunigte Masse des Körpers des Fahrzeugbenutzers von der Rückenlehne nicht aufgenommen werden muß. Weil die Belastung der Rückenlehne bei frontalen Kollisionen nicht so stark ist, kann eine einseitige Verriegelung vom sicherheitstechnischen Standpunkt bei solchen Kollisionen angemessen sein. Kollisionen von der Rückseite des Fahrzeuges oder bei kollisionsahnlichen Bedingungen, bei denen hohe Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte entstehen, ist vom sicherheitstechnischen Standpunkt eine einseitige Verriegelung kaum zu akzeptieren, insbesondere, wenn konstruktionsbedingte Verkleinerungen des einseitigen Verriegelungsmechanismus notwendig sind.
Vom sicherheitstechnischen Standpunkt ist deshalb anzuraten, die Verwendung einer einseitigen Verriegelung zu vermeiden, und einen zusätzlichen Verriegelungsmechanismus einzusetzen, der die Rückenlehne relativ zum Sitzteil bei einer raschen Beschleunigung oder Verzögerung, wie sie bei einer Fahrzeugkollision oder unter kollisionsähnlichen Bedingungen auftritt, verriegelt. Der Massenträgheitsantrieb der zusätzlichen Verriegelungseinrichtung bei einer Kollision oder bei kollisionsähnlichen Situationen ermöglicht es, die Einrichtung einfach und leicht und in der Herstellung billig zu gestalten, weil die Anbringung eines Hilfsantriebes für den Verriegelungsmechanismus nicht notwendig ist, wodurch gleichzeitig ein verbesserter Sicherheitsstandard für den Benutzer entsteht, insbesondere wenn es darum geht, bei einer Fahrzeugkollision von hinten in Funktion zu treten.
Solche zusätzlichen Verriegelungsmechanismen wurden bisher bei der Konstruktion einer Fahrzeugsitzanordnung im allgemeinen nicht angewendet, insbesondere wenn es um das Problem ging, Stößen von hinten, wie oben beschrieben, zu begegnen. Um praktikabel zu sein, müssen solche zusätzlichen Verriegelungseinrichtungen kompakt, leicht und billig herstellbar und montierbar sein, und eine schnellwirkende Verriegelung gegen eine Schwenkbewegung, gleichgültig ob zur Zurückstellung oder zum Kippen, bewirken. Weiterhin sollte ein solcher zusätzlicher Verriegelungsmechanismus durch Massenträgheit betätigt werden, so daß er nicht durch die allgemeine Schwenkbewegung der Rückenlehne beim Gebrauch des Fahrzeuges in Tätigkeit tritt, wie dies bei einem Hauptverriegelungsmechanismus der Fall ist.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfachen, leichten und billigen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus zur Anwendung in einer Fahrzeugsitzanordnung mit einer Rückenlehne zu schaffen, die zum Sitzteil verschwenkbar ist, und die im Falle einer Fahrzeugkollision oder bei kollisionsähnlichen Bedingungen die Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil verriegelt.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus zu schalfen, welcher in idealer Weise geeignet ist, als zusätzlicher Verriegelungsmechanismus gleichzeitig nüt einem Hauptverriegelungsmechanismus bekannter Bauart an einer Sitzanordnung an der dem Hauptverriegelungsmechanismus gegenüberliegenden Seite eingesetzt zu werden, um die Belastungsfähigkeit der Hauptverriegelungseinrichtung, insbesondere bei einer Kollision von hinten, zu vergrößern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus zu schaffen, welcher bei seinem Einsatz in einer Fahrzeugsitzanordnung als zusätzlicher Verriegelungsmechanismus, welcher nur bei Kollisionen von hinten wirksam wird, die Verwendung eines beträchtlich kleineren und leichteren Hauptverriegelungsmechanismus an der gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugsitzanordnung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus zu schaffen, welcher nicht durch Herausspringen der Sperrklinkeneinrichtung entriegelt wird, wenn z. B. bei Ausfall der Belastung wahrend einer plötzlichen Umkehr der Fahrtrichtung, wie sie bei einer zweiten Kollision des Fahrzeuges eintreten kann, auftritt.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus zu schaffen, welcher in verriegeltem Zustand verbleibt, sobald er verriegelt wurde. Dieses Merkmal macht es erforderlich, daß die Sitzanordnung und der darin befindliche Verriegelungsmechanismus von einem qualifizierten Mechaniker oder Techniker nach einem auslösenden Aufprall inspiziert und gewartet wird, so daß durch mechanische Verfahren die Unversehrtheit der Sitzanordnung und der Verriegelungsmechanismen vor erneuter Benutzung des Fahrzeuges bestätigt werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus zur Anwendung in einer Fahrzeugsitzanordnung mit einer Rückenlehne, die zum Sitzteil verschwenkbar ist, und bei der ein Verriegelungsmechanismus dafür sorgt, daß die Rückenlehne gegen eine Schwenkbewegung relativ zum Sitzteil in einer ersten Richtung gesichert ist, wenn das Fahrzeug, in welchem die Sitzanordnung befestigt ist, einer Beschleunigung in einer im allgemeinen entgegengesetzten zweiten Richtung unterworfen wird, die größer ist als der beim Entwurf berücksichtigte Beschleunigungs-Grenzwert. Der Verriegelungsmechanismus weist erste und zweite Scharnierteile auf, die schwenkbar um einen gemeinsamen ersten Drehpunkt befestigt sind, und am ersten Scharnierteil ist eine erste Verzahnung angeordnet, wobei eines der ersten und zweiten Scharnierteile an einem der Sitz- und Rückenlehnenteile und das andere der ersten und zweiten Scharnierteile an dem anderen der Sitz- und Rückenlehnenteile befestigt ist. Eine Sperrklinkeneinrichtung, welche einen Eingriffsbereich zum verriegelnden Eingriff in die Verzahnung aufweist, ist am zweiten Scharnierteil zwecks Bewegung zwischen einer ersten verriegelten Position, in der die Sperrklinkeneinrichtung in die Verzahnung eingreift, um das Scharnierteil, wie erwahnt, zu sichern, einer zweiten Zwischenposition und einer dritten unverriegelten Position, in welcher die Sperrklinkeneinrichtung von der Verzahnung getrennt ist, befestigt. Eine Federeinrichtung ist funktionell zwischen dem zweiten Scharnierteil und der Sperrklinkeneinrichtung angeordnet, und so gestaltet, daß sie die Sperrklinkeneinrichtung in der dritten, unverriegelten Position hält, bis das Fahrzeug einer Beschleunigung in der zweiten Richtung oberhalb des bei der Konstruktion berücksichtigten Grenzwertes unterworfen wird. Oberhalb dieses Grenzwertes überwinden die Trägheitskräfte der Sperrklinkenanordnung die Zurückhaltung und dadurch wird eine relative Bewegung der Sperrklinkenanordnung in der ersten Richtung, vorbei an der zweiten Zwischenposition, ausgelöst, und jenseits der zweiten Zwischenposition ist die Federeinrichtung verbunden und so gestaltet, daß sie die Sperrklinkeneinrichtung in die erste verriegelte Position drückt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Fahrzeugsitzanordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 22 dargestellt ist, und bei der erfindungsgemäß die oben genannten Aufgaben durch die in den Patentansprüchen 1 und 22 beschriebenen Merkmale gelöst werden.
Die oben genannten sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sollen anhand der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erfindungsgemäßer Verriegelungsmechanismen naher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugsitzanordnung mit einem erfindungsgemäßen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus, welcher an einer Seite der Anordnung funktionell befestigt ist;
Figur 2a ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in Figur 1 dargestellten Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus in unverriegelter Position;
Figur 2b ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Figur 2a;
Figur 3 ist eine der Figur 2a ähnliche Ansicht, die den Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus in verriegelter Position zeigt; und
Figur 4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus nach Figur 3.
Zunächst soll auf Figur 1 Bezug genommen werden, welche eine typische Fahrzeugsitzanordnung 20 zeigt, die eine Rückenlehne 22 aufweist, welche zum Sitzteil 24 verschwenkbar ist. Die Rückenlehne 22 und das Sitzteil 24 sind durch einen ersten verschwenkbaren Scharniermechanismus 26, welcher an der linken Seite der Sitzanordnung 20 angeordnet ist, und einen zweiten, an der rechten Seite des Sitzes 20 befestigten, verschwenkbaren Scharniermechanismus 27 miteinander verbunden. In die Verbindung mit dem ersten verschwenkbaren Scharniermechanismus 26 ist irgendein bekannter mechanischer Verriegelungsmechanismus 28 mit einem Verriegelungshebel 29, welcher durch den Benutzer bedient werden kann, um den Verriegelungsmechanismus 28 zu lösen, integriert, so daß die Rückenlehne 22 in Richtung der Pfeile F (nach vorn) und R (nach hinten) geschwenkt werden kann, um diese nach Bedarf zu kippen oder zu verstellen. In den zweiten schwenkbaren Scharniermechanismus 27 ist ein erfindungsgemäßer Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus eingefügt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, und welcher nunmehr im Detail unter spezieller Bezugnahme auf die Figuren 2a, 2b, 3 und 4 beschrieben werden soll.
Die Figuren 2a und 2b zeigen den erfindungsgemäßen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus 30 in unverriegelter Position. Die Figuren 3 und 4 zeigen den erfindungsgemäßen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 in verriegelter Position. In den Figuren 2a und 3 zeigt der Pfeil Y eine erste Richtung (wie dargestellt nach hinten) und der Pfeil X eine im wesentlichen entgegengesetzte zweite Richtung (in der Darstellung nach vorn) an.
Der Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 umfaßt ein erstes Scharnierteil 32 und ein zweites Scharnierteil 34, welche drehbar um einen gemeinsamen ersten Drehpunkt 36 befestigt sind. Das erste Scharnierteil 32 ist an seinem oberen Teil 38 mit dem (nicht dargestellten) Rahmen der Rückenlehne 22 mittels bekannter Befestigungsmittel (nicht dargestellt), die durch die Öffnung der Bohrungen 37, 37 hindurchgehen, verbunden. Das untere Ende 40 des ersten Scharnierteiles 32 bildet eine erste Verzahnung 42. Die erste Verzahnung 42 besitzt eine Anzahl von Zähnen 44, welche im Winkel_angeordnet sind, welche als Hinterschnittwinkel bezeichnet wird, und welcher zwischen der Linie B jedes Zahnes 44 und der Linie C, welche sich von dem ersten Drehpunkt 36 zur Spitze 47 jedes Zahnes 44 erstreckt, gemessen wird (siehe Figuren 2a und 2b). Diese Abwinkelung der Zähne 44 ermöglicht es dem Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30, die Rückenlehne 22 in Bezug zum Sitzteil 24 so zu verriegeln, daß die Rückenlehne 22 nicht weiter verstellt werden kann, nachdem die Verriegelung eingetreten ist, und zwar mindestens so lange, bis der Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 durch Servicepersonal in seine unverriegelte Position zurückgestellt wurde.
Eine solche hinterschnittene Abwinkelung dient auch dazu, das Problem eines Eingriffes der Zähne 44 mit den Zähnen 54 von Spitze zu Spitze zu verhindern, wobei der Eingriff von Spitze zu Spitze zu einem Versagen der Verriegelung führen kann. Wenn der Eingriff von Spitze zu Spitze am Anfang geschieht, wird er durch fortgesetzte Bewegung des ersten Scharnierteiles 32 um den ersten Drehpunkt 36 in Richtung des Pfeiles R (in Figur 1) und durch die abgewinkelte Ausrichtung der Zähne 44 verhindert. Die fortgesetzte Bewegung des ersten Scharnierteiles 32 verursacht eine Querverschiebung der Zähne 44 zu den Zähnen 54, wodurch sie schnell aus dem Eingriff von Spitze zu Spitze herausbewegt werden. Die abgewinkelte Orientierung der Zähne 44 bewirkt, daß die fortgesetzte Bewegung des ersten Scharnierteiles 32 auch dazu beiträgt, die Zähne 44, 54 miteinander in Eingriff zu bringen, sbbald sie aus dem Eingriff von Spitze zu Spitze herausgeführt sind.
Die Sperrklinkeneinrichtung so ist schwenkbar am zweiten Scharnierteil 34 um einen zweiten Drehpunkt 51 befestigt, welcher vom ersten Drehpunkt 36 beabstandet ist. Die Sperrklinkeneinrichtung so ist schwenkbar an dessen oberen Teil befestigt, und die Mitte der Masse der Sperrklinkeneinrichtung so ist darunter so angeordnet, daß die Sperrklinkeneinrichtung 50 als Pendel wirkt. Die Sperrklinkeneinrichtung 50 besitzt ein Eingriffsteil in Form einer zweiten Verzahnung 52, die so angeordnet ist, daß sie der ersten Verzahnung 42 am ersten Scharnierteil 32 gegenüberliegt Die Zähne 54 haben eine den Zähnen 44 an der ersten Verzahnung 42 ähnliche Größe und Form und sind vorzugsweise so orientiert, daß sie in die Zähne 44 fest eingreifen, indem ihre herausragenden Spitzen zur Mittellinie D, welche im wesentlichen tangential zum Umfang am zweiten Drehpunkt 51 verläuft, ausgerichtet sind.
Die Sperrklinkeneinrichtung 50 wird durch Vorspannung einer Federeinrichtung 60, welche vorzugsweise eine Torsionsfeder ist, in der unverriegelten Position, wie sie in Figur 2a dargestellt ist, gehalten. In der unverriegelten Position liegt eine nach vorn gerichtete Fläche 53 der Sperrklinkeneinrichtung 50 an einem Anschlagstift 55 an. Der Anschlagstift 55 ist starr mit dem zweiten Scharnierteil 34 verbunden. Die Federeinrichtung 60 ist funktionell zwischen dem zweiten Scharnierteil 34 an dessen erstem Ende 62 und der Sperrklinkeneinrichtung 50 an dessen zweiten Ende 64 befestigt. Das erste Ende 62 der Federeinrichtung 60 ist schwenkbar in der Öffnung 63 im zweiten Scharnierteil 34 gehalten, welches ein vergrößertes Kopfteil aufweist, um das erste Ende 62 der Federeinrichtung 60 darin aufzunehmen. Die Linie I in Figur 2a ist die Linie zwischen dem ersten Ende 62 und dem zweiten Ende 64 der Federeinrichtung 60, und bildet deshalb die Wirkungslinie der Kraft, die durch die Federeinrichtung 60 in der in Figur 2a dargestellten Position ausgeübt wird. Die Linie E zwischen der Mitte der Öffnung 63 und der Mitte des zweiten Drehpunktes 51 bildet eine Übergangsposition für die Sperrkiinkeneinrichtung 50, wenn das zweite Ende 64 der Federeinrichtung 60, welche in schwenkbarem Eingriff mit der Sperrklinkeneinrichtung 50 an einer "U"-förmigen Kontaktfläche 66 steht, zwischen dem ersten Ende 62 und dem zweiten Drehpunkt 51 ausgerichtet ist. Dadurch will die Federeinrichtung 60 die Sperrklinkeneinrichtung 50 in eine zweite Drehrichtung drehen, die durch den Pfeil G um den zweiten Drehpunkt 51 angedeutet ist, wenn die Kontaktfläche 66 sich rechts von der Linie E befindet, wie dies in Figur 2a dargestellt ist.
Wenn die Sperrklinkeneinrichtung 50 die Linie E überschreitet, wird sie durch die Federeinrichtung 60 so belastet, daß sie sich in Richtung des Pfeiles H (siehe Figur 3) in ihre verriegelte Position bewegt, wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. In der verriegelten Position stehen die Zähne 54 der zweiten Verzahnung 52 in Eingriff mit den Zähnen 44 der ersten Verzahnung 42.
Wenn die Sperrklinkeneinrichtung 50 sich von ihrer unverriegelten Position, die in Figur 2a dargestellt ist, in die verriegelte Position entsprechend den Figuren 3 und 4 bewegt, wird die Federeinrichtung 60 so ausgerichtet, daß sie die Sperrklinkeneinrichtung 50 im allgemeinen direkt zur ersten Verzahnung 42 auf den ersten Scharnierteil 32 drückt. Dies trägt dazu bei, die Zähne 54 der zweiten Verzahnung 52 an der Sperrklinkeneinrichtung 50 schneller in Eingriff mit den Zähnen 44 der zweiten Verzahnung zu bringen, wodurch eine sehr schnelle Verriegelung erfolgt. Dies wird erreicht, indem das Verhältnis des Abstandes zwischen dem ersten Ende 62 der Federeinrichtung 60 und dem zweiten Ende 64 der Federeinrichtung 60 an der Kontaktfläche 66 zum Abstand zwischen der Kontaktfläche 66 am zweiten Ende 64 der Federeinrichtung 60 und dem zweiten Drehpunkt 51 zwischen etwa 1:2 und 1:10, vorzugsweise etwa 1:5 beträgt.
Weiterhin führt das Drücken der Sperrklinkeneinrichtung 50 in den verriegelten Zustand zusammen mit dem Hinterschnitt der Zähne 44, wie vorstehend beschrieben, dazu, ein "Herausspringen" der Sperrkiinkeneinrichtung 50 aus dem verriegelten Eingriff mit den Zähnen 54, wie es bei anderen bekannten Typen von Massenträgheits-Verriegelungen nach einem zweiten Aufprall des Fahrzeuges, in welchen die Massenträgheits-Verriegelung angeordnet ist, geschieht, zu verhindern. Ein solches Entriegeln bei anderen Typen von Massenträgheits-Verriegelungen geschieht meist aufgrund des "Belastungsausfalles" an der Massenträgheits-Sperrklinke, z. B. während einer plötzlichen Umkehr der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges durch eine zweite Kollision oder bei extrem schlechten Straßenbedingungen. Der vorliegende Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 wird sich, sobald er, wie dargestellt und beschrieben, verriegelt ist, unter solch einem "Belastungsausfall" nicht entriegeln.
Unter normalen Fahrbedingungen eines (nicht dargestellten) Fahrzeuges, in welchem der Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 installiert ist, bleibt die Sperrklinkeneinrichtung 50 in ihrer unverriegelten Position, wie das in den Figuren 2a und 2b dargestellt ist. Sie wird durch die Vorspannungskraft infolge des Druckes der Federeinrichtung 60 in dieser Position gehalten. Die Wirkungslinie der Vorspannungskraft, die durch die Federeinrichtung 60 auf die Sperrklinkeneinrichtung 50 übertragen wird, ist durch die Strich-Punktlinie I in Figur 2a dargestellt.
Wenn das Fahrzeug plötzlich einer raschen, vorwärtsgerichteten Beschleunigung in der zweiten Richtung (in Figur 2a durch den Pfeil X dargestellt) über einen festgelegten Schwellwert, z. B. durch eine Kollision am hinteren Ende, ausgesetzt wird, unterliegen die Rückenlehne 22, das Sitzteil 24, das erste Scharnierteil 32 und das zweite Scharnierteil 34 derselben Beschleunigung. Unter diesen Bedingungen will die Rükkenlehne 22 in der ersten Richtung nach hinten schwenken (durch den Pfeil Y in Figur 2a dargestellt), was dazu führt, daß das erste Scharnierteil 32 sich in Richtung des Pfeiles R in Figur 1 drehen möchte. Die Rückenlehne 22 wird an einer solchen Rückwärtsbewegung durch den bekannten mechanischen Verriegelungsmechanismus 28 sowie durch Betätigung des erfindungsgemäßen Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus 30 gehindert, welcher eine zusätzliche Verriegelung schafft und dazu beiträgt, eine Rückwärtsbewegung der Rückenlehne 22 und ein Verbiegen oder Brechen unter der Massenträgheitskraft des Benutzers auszuschließen.
Unter einer solchen raschen Vorwärtsbeschleunigung wird das obere Teil der Sperrklinkeneinrichtung 50 durch den zweiten Drehpunkt 51 beschleunigt. Der untere Teil der Sperrklinkeneinrichtung 50 wird nicht so stark beschleunigt wie der obere Teil, wodurch eine Schwenkbewegung um den zweiten Drehpunkt 51 zustandekommt. Somit schwenkt der untere Teil der Sperrklinkeneinrichtung 50 relativ zu den ersten und zweiten Scharnierteilen 32, 34 in Richtung des Pfeiles H, so daß die Kontaktfläche 66 der Sperrklinkeneinrichtung 50 sich aus ihrer Position entlang der Linie I (wie in Figur 2a zu erkennen ist) in Deckung mit der Linie E bewegt. Um diese Bewegung zu vollenden, muß die Massenträgheitskraft der Sperrklinkeneinrichtung 50 die Vorspannungskraft der Federeinrichtung 60 während der raschen Beschleunigung des Fahrzeuges überwinden.
Wenn die Kontaktfläche 66 die Übergangsposition an der Linie E erreicht, wird die Vorspannungskraft der Federeinrichtung auf den zweiten Drehpunkt 51 gerichtet. Wenn die Kontaktfläche 66 die Linie E passiert, will die Vorspannungskraft der Federeinrichtung 60 die Sperrklinkeneinrichtung 50 in Richtung des Pfeiles H um den zweiten Drehpnkt 51 zum unteren Ende 40 des ersten Scharnierteiles 32 drehen. Entsprechend wird die zweite Verzahnung 52 gegen die erste Verzahnung 42 gedrückt. Wenn die zweite Verzahnung 52 die erste Verzahnung 42 erreicht, greifen die Zähne 52 der zweiten Verzahnung 52 in die Zähne 44 der ersten Verzahnung 42 ein. In dieser Weise wird das erste Scharnierteil 32 durch das zweite Scharnierteil 34 verriegelt, um die Rückenlehne 22 gegen eine Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles R relativ zum Sitzteil zu sichern. Sobald die Verriegelung eintritt, können das erste Scharnierteil 32 und die Rückenlehne 22 nicht nach hinten geschwenkt werden, bis die Sperrklinkeneinrichtung 50 manuell in ihre unverriegelte Position zurückbewegt wird.
In einigen Fällen können die Enden von einem oder mehreren der Zähne 54 der zweiten Verzahnung 52 direkt auf die Enden von einem oder mehreren der Zähne 44 der ersten Verzahnung 42 mit ihren Spitzen aufeinander auftreffen. Um eine solche Spit- 13 zenberührung zu vermeiden, sind die Zähne 44 der ersten Verzahnung 42, wie im bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt, unter einem Winkel - angeordnet, so daß die Zähne 54 der zweiten Verzahnung 52 an den Enden der Zähne 44 abgleiten können, wodurch die beiden Zahnreihen ineinander eingreifen und dabei eine feste Verbindung der zweiten Verzahnung 52 mit der ersten Verzahnung 42 ermöglichen, selbst wenn anfänglich während des Verriegelungsvorganges eine Spitzenberührung des Verriegelungsmechanismus 30 eintritt.
Eine extrem rasche Vorwärtsbeschleunigung in Richtung des Pfeiles F - in der Größenordnung von etwa 29 bis etwa 10g (2 bis 10fache Gravitationsbeschleunigung) - wird meist durch eine Kollision von hinten verursacht. Kollisionen am hinteren Ende entstehen gewöhnlich dadurch, daß ein erstes Fahrzeug mit dem hinteren Ende eines langsamer fahrenden oder haltenden zweiten Fahrzeuges kollidiert. Das zweite Fahrzeug erfährt eine rasche Vorwärtsbeschleunigung, sobald das erste Fahrzeug auftrifft. Alternativ kann eine Kollision am hinteren Ende durch Rückwärtsfahren des Fahrzeuges verursacht werden, welches auf ein anderes Fahrzeug oder ein feststehendes Objekt auftrifft. In diesem letzteren Fall erfährt das Fahrzeug eine rasche Verzögerung, welche einer relativen Beschleunigung in Vorwärtsrichtung, entsprechend den hier verwendeten Termini, gleichkommt.
Es wurde ermittelt, daß bei solchen rückwärtigen Kollisionen ein Fahrzeug meist eine Beschleunigung in der Größenordnung von 29 bis 10g erfährt. Der erfindungsgemäße Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 besitzt vorzugsweise einen vorgesehenen Schwellwert von etwa 79. Wenn ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus 30 eine Beschleunigung erfährt, die größer ist als der vorgesehene Schwellwert, bewegt sich die Sperrklinkeneinrichtung 50, wie beschrieben, in Richtung des Pfeiles H, aus ihrer unverriegelten in ihre verriegelte Position, und verriegelt damit die Rückenlehne 22.
Während hier nur eine einzige bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß verschiedene Modifikationen und Veränderungen ins Auge gefaßt werden können, sofern sie nicht außerhalb des beschriebenen und beanspruchten Schutzumfanges liegen. So kann z. B. speziell vorgesehen werden, daß eine auf Zug wirkende Federeinrichtung anstelle der dargestellten Federeinrichtung verwendet wird, um die Sperrklinkeneinrichtung vorzuspannen Es kann weiterhin im einzelnen vorgesehen werden, daß die Sperrklinken- und Federeinrichtungen so dimensioniert und gestaltet sind, daß die Massenträgheitskräfte der Federeinrichtung oder die resultierenden Massenträgheitskräfte der Kombination einer Sperrklinkeneinrichtung und einer Federeinrichtung genutzt werden können, um die Vorspannungskraft der Federeinrichtung zu überwinden, und eine Bewegung der Sperrklinkeneinrichtung aus der unverriegelten Position in die verriegelte Position zu bewirken. Es kann außerdem im einzelnen vorgesehen sein, daß der dargestellte Massenträgheits- Verriegelungsmechanismus so dimensioniert, ausgebildet oder in anderer Weise modifiziert wird, daß er bei Frontkollisionen zur Verriegelung einer Rückenlehne gegen Kippen der Rückenlehne nach vorn verriegelt wird, insbesondere wenn er als Zusatzverriegelung verwendet und nur bei großen Verzögerungen, welche z. B. zusätzliche Sicherheitssysteme, wie Airbags, auslösen, aktiviert wird.

Claims

1. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus zur Anwendung in einer Fahrzeugsitzanordnung mit einer Rückenlehne (22), die zum Sitzteil (24) verschwenkbar ist, und bei der ein Verriegelungsmechanismus (30) dafür sorgt, daß die Rückenlehne (22) gegen eine Schwenkbewegung relativ zum Sitzteil (24) in einer ersten Richtung (Y) gesichert ist, wenn das Fahrzeug, in welchem die Sitzanordnung befestigt ist, einer Beschleunigung in einer im allgemeinen entgegengesetzten zweiten Richtung (X) unterworfen wird, die größer ist als der beim Entwurf berücksichtigte Beschleunigungs-Grenzwert, wobei der Verriegelungsmechanismus (30) erste und zweite Scharnierteile (32, 34) aufweist, die schwenkbar um einen gememsamen ersten Drehpunkt (36) befestigt sind, und am ersten Scharnierteil (32) eine erste Verzahnung (42) angeordnet ist, und eines der ersten (32) und zweiten (34) Scharnierteile an einem der Sitz(24) und Rückenlehnenteile (22) und das andere der ersten und zweiten Scharnierteile (32, 34) an dem anderen der Sitz- und Rückenlehnenteile (22, 34) befestigt ist; und eine Sperrklinkeneinrichtung (50) mit einem Eingriffsbereich zum verriegelnden Eingriff in die Verzahnung vorgesehen und die Sperrklinkeneinrichtung am zweiten Scharnierteil (34) befestigt ist, zwecks Bewegung zwischen einer ersten verriegelten Position, in der die Sperrklinkeneinrichtung (50) in die Verzahnung (42) eingreift, um das Scharnierteil (32), wie erwähnt, zu sichern, einer zweiten Zwischenposition und einer dritten unverriegelten Position, in welcher die Sperrklinkeneinrichtung (50) von der Verzahnung (42) getrennt ist, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (60), die jederzeit Verbindung zwischen dem zweiten Scharnierteil (34) und der Sperrklinkeneinrichtung (50) herstellt, so daß sie die Sperrklinkeneinrichtung (50) in der dritten, unverriegelten Position hält, bis das Fahrzeug einer Beschleunigung in der zweiten Richtung (X) oberhalb des beim Entwurf berücksichtigten Grenzwertes unterworfen wird, wobei oberhalb dieses Grenzwertes die Trägheitskräfte der Sperrklinkenanordnung (50) die Zurückhaltung überwinden und dadurch eine relative Bewegung der Sperrklinkenanordnung (50) in der ersten Richtung, vorbei an der zweiten Zwischenposition, auslösen, und jenseits der zweiten Zwischenposition die Federeinrichtung (60), wie erwähnt, Verbindung hält, um die Sperrklinkeneinrichtung (50) in die erste verriegelte Position zu drücken, und in dieser ersten verriegelten Position zu halten.

2. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinkeneinrichtung (50) an dem zweiten Scharnierteil (34) schwenkbar befestigt ist, um eine Schwenkbewegung zwischen der ersten verriegelten Position, der zweiten Zwischenposition und der dritten unverriegelten Position zu ermöglichen.

3. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinkeneinrichtung (59) an dem zweiten Scharnierteil (34), um einen zweiten Drehpunkt herum, vom gemeinsamen ersten Drehpunkt beabstandet, drehbar befestigt ist.

4. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Ende (62) der Federeinrichtung (60) schwenkbar an dem zweiten Scharnierteil befestigt ist und ein zweites Ende (64) der Federeinrichtung (60) sich jederzeit funktionell an einer Kontaktfläche der Sperrklinkeneinrichtung in schwenkbarem Eingriff mit der Sperrklinkeneinrichtung (50) befindet.

5. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60) in einem Abstand von dem zweiten Drehpunkt (51) schwenkbar befestigt ist.

6. Massenträgheits-Verriegelungmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Zwischenposition die Funktionslinie, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (62, 64) der Federeinrichtung (60) gebildet wird, mit einer Mittellinie, die durch die Schwenkbefestigung der Feder und den zweiten Drehpunkt (51) hindurchgeht, ausgerichtet ist.

7. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schwerpunkt der Sperrklinkeneinrichtung (50) unterhalb des zweiten Drehpunktes (51) befindet, wodurch die Sperrklinkeneinrichtung (50) als Pendel wirken kann.

8. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Fahrzeug Beschleunigungskräften in der zweiten Richtung (X) ausgesetzt ist, die größer sind als der beim Entwurf berücksichtigte Grenzwert, die Vorspannungskraft der Federeinrichtung (60), die die Sperrklinkeneinrichtung (50) in der dritten unverriegelten Position hält, überwunden wird, und die Sperrklinkeneinrichtung (50) in der ersten Drehrichtung, relativ zu ihrem Drehpunkt (51), hinter die Mittellinie schwenkt, hinter welcher die Federeinrichtung (60) die Sperrklinkeneinrichtung (50) in einer ersten Drehrichtung um den Drehpunkt (51) in die erste verriegelte Position drückt.

9. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsbereich der Sperrklinkeneinrichtung (50) eine zweite Verzahnung ist, die so gestaltet ist, daß sie in die erste Verzahnung (42) kooperierend eingreift.

10. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der ersten Verzahnung (42) relativ zum gemeinsamen ersten Drehpunkt des ersten Scharnierteiles winklig versetzt ausgerichtet sind, wodurch ein Auftreffen der Zahnspitzen der ersten Verzahnung (42) auf die Zahnspitzen der zweiten Verzahnung ausgeschlossen wird.

11. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der ersten Verzahnung (42) relativ zu einer Linie, die von den Zähnen zum gemeinsamen ersten Drehpunkt führt, in derselben Richtung wie die Drehrichtung des ersten Scharnierteiles, wenn die Rückenlehne zurückgeschwenkt wird, abgewinkelt sind.

12. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60) eine Torsionsfeder ist.

13. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60), wie erwähnt, so verbunden ist, daß das Verhältnis des Abstandes vom ersten Ende (62) der Ferdereinrichtung zum zweiten Ende (64) der Federeinrichtung (60) an der Kontaktfläche der Sperrklinkeneinrichtung (50) zum Abstand von der Kontaktfläche der Sperrklinkeneinrichtung (50) zum zweiten Drehpunkt (51) so ist, daß, wenn die Sperrklinkeneinrichtung (50) sich von der dritten unverriegelten Position in die erste verriegelte Position bewegt, die Federeinrichtung (60) so ausgerichtet wird, daß sie die Sperrklinkeneinrichtung (50) im allgemeinen direkt in die erste Verzahnung (42) drückt.

14. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60), wie erwähnt, so verbunden ist, daß das Verhältnis des Abstandes vom ersten Ende (62) der Federeinrichtung (60) zum zweiten Ende (64) der Federeinrichtung an der Kontaktfläche zum Abstand von der Kontaktfläche der Sperrklinkeneinrichtung (50) zum zweiten Drehpunkt (51) zwischen etwa 1:2 und etwa 1:10 beträgt.

15. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60), wie erwähnt, so verbunden ist, daß das Verhältnis des Abstandes vom ersten Ende (62) der Federeinrichtung zum zweiten Ende (64) der Federeinrichtung (60) an der Kontaktfläche zum Abstand von der Kontaktfläche der Sperrklinkeneinrichtung (50) zum zweiten Drehpunkt (51) etwa 1:5 beträgt.

16. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert zwischen etwa 2 g und 10 g liegt.

17. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert zwischen etwa 5 g und 9 g liegt.

18. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert etwa 7 g beträgt.

19. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60) sich unter Druckspannung befindet.

20. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (60) sich unter Zugspannung befindet.

21. Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinkeneinrichtung (50) an einer verschieblichen Halterung am zweiten Scharnierteil (34) angeordnet ist, um eine im wesentlichen translatorische Gleitbewegung zwischen der ersten verriegelten Position, der zweiten Zwischenposition und der dritten unverriegelten Position auszuführen, wobei die Federeinrichtung (60) die Sperrklinkeneinrichtung (50) in der ersten Richtung in der verschieblichen Halterung in die erste verriegelte Position drückt, und die Sperrklinkeneinrichtung (50), wie erwähnt, in der dritten unverriegelten Position hält.

22. Fahrzeugsitzanordnung mit einer Rückenlehne (22), die zum Sitzteil (24) verschwenkbar ist, und einem Massenträgheits-Verriegelungsmechanismus (30), um die Rückenlehne (22) gegen eine Schwenkbewegung relativ zum Sitzteil (24) in einer ersten Richtung (Y) zu sichern; wenn das Fahrzeug, in welchem die Sitzanordnung montiert ist, eine Beschleunigung in einer ün wesentlichen entgegengesetzen zweiten Richtung (X) erfährt, die größer ist als der beim Entwurf berücksichtigte Beschleunigungs-Grenzwert, wobei der Verriegelungsmechanismus (30) umfaßt: erste und zweite Scharnierteile (32, 34), die schwenkbar um einen gemeinsamen ersten Drehpunkt (36) befestigt sind, und am ersten Scharnierteil (32) eine erste Verzahnung (42) angeordnet ist, und eines der ersten und zweiten Scharnierteile (32, 34) an einem der Sitz- (24) und Rückenlehnenteile (22) und das andere der ersten und zweiten Scharnierteile (32, 34) an dem anderen der Sitz- und Rückenlehnenteile (22, 24) befestigt sind; eine Sperrklinkeneinrichtung (50) mit einem Eingriffsbereich zum verriegelnden Eingriff in die Verzahnung (42), welche an dem zweiten Scharnierteil (34) angeordnet ist, zwecks Bewegung zwischen einer ersten verriegelten Position, in der die Sperrklinkeneinrichtung (50) in die Verzahnung (42) eingreift, um das Scharnierteil (32), wie erwähnt, zu sichern, einer zweiten Zwischenposition und einer dritten unverriegelten Position, in welcher die Sperrklinkeneinrichtung (50) von der Verzahnung getrennt ist; gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (60), die jederzeit Verbindung zwischen dem zweiten Scharnierteil (34) und der Sperrklinkeneinrichtung (50) herstellt, so daß sie die Sperrklinkeneinrichtung (50) in der dritten unverriegelten Position hält, bis das Fahrzeug einer Bescheunigung in der zweiten Richtung (X) oberhalb des beim Entwurf berücksichtigten Grenzwertes unterworfen wird, wobei oberhalb dieses Grenzwertes die Trägheitskräfte der Sperrklinkenanordnung (50) die Zurückhaltung überwinden und dadurch eine relative Bewegung der Sperrklinkenanordnung (50) in der ersten Richtung (Y), vorbei an der zweiten Zwischenposition, auslösen, und jenseits der zweiten Zwischenposition die Federeinrichtung (60), wie erwähnt, Verbindung hält, um die Sperrklinkenanordnung (50) in die erste verriegelte Position zu drücken, und in dieser ersten verriegelten Position zu halten.