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Dokumentenidentifikation DE19603631C2 14.12.2000
Titel Sitzintegrierte Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung
Anmelder TRW Vehicle Safety Systems Inc., Lyndhurst, Ohio, US
Erfinder Steffens jun., Charles E., Washington, Mich., US
Vertreter Wagner, K., Dipl.-Ing.; Geyer, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 01.02.1996
DE-Aktenzeichen 19603631
Offenlegungstag 08.08.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 14.12.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2000
IPC-Hauptklasse B60R 22/26
IPC-Nebenklasse B60N 2/42   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem und insbesondere bezieht sie sich auf ein Sitzgurtsystem und einen Fahrzeugsitz, in dem das Sitzgurtsystem integriert ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Sitzgurtsysteme werden herkömmlicherweise verwendet, um Fahrzeuginsassen zurückzuhalten. Ein typisches Sitzgurtsystem für einen Fahrzeuginsassen umfaßt eine Länge von Gurtband, das um den Insassen auszieh- bzw. ausfahrbar ist, und an dem Fahrzeug verankert ist. In dem Fall einer plötzlichen Fahrzeugverzögerung, wie sie zum Beispiel in einer Fahrzeugkollision auftritt, bewegt sich der Insasse anfangs nach vorne relativ zu dem Fahrzeug und wird dann durch das Gurtband zurückgehalten.

Es ist bekannt, die Länge des Gurtbands an einem Fahrzeugsitz zu verankern, in dem der Insasse sitzt, anstelle sie an dem Fahrzeugkörper zu verankern. Die Enden des Gurtbandes sind mit dem Rahmen des Fahrzeugsitzes verbunden. Kräfte von dem Sitzgurtband, die von der Spannung bzw. Straffung des Gurtbands durch den Fahrzeuginsassen verursacht sind, werden auf den Sitzrahmen übertragen. Die Sitzrahmenglieder absorbieren somit die plötzlichen und relativ hohen Lasten bzw. Belastungen, die durch die Fahrzeuginsassenspannung des Gurtbands während einer Fahrzeugkollision verursacht sind. Es ist deshalb wichtig, daß sich die Sitzrahmenglieder nicht unter derartigen Lasten deformieren bzw. verformen.

Die DE 36 13 860 zeigt eine gattungsgemäße Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der DE 36 13 830 ist ferner bekannt, einen biegesteifen Tragrahmen außerhalb der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorzusehen, wobei der Sitzgurt mit dem Tragrahmen verbunden ist. Um den auftretenden Kräften ohne Verbiegen zu widerstehen, muß der Tragrahmen sehr groß dimensioniert werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine leichte, in den Sitz integrierbare Konstruktion zum Tragen eines Sitzgurts vorzusehen, die unter Belastung, beispielsweise bei einem Aufprall, nicht dauerhaft verformt wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist seitlich an dem Sitzrahmen im Bereich der Rückenlehne eine verschwenkbare Verstrebungs- oder Fachwerkkonstruktion zur Versteifung des Sitzrahmens vorgesehen, die bei Übertragung einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Kraft von dem Sitzgurt über die Gurtumlenkung auf den Sitzrahmen um einen vorgegebenen, begrenzten Weg verschwenkt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitendarstellung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems, das einen Fahrzeugsitz mit einer Versteifungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, und zwar gezeigt in einem betätigten Zustand, wobei der Fahrzeugsitz mit einer unterbrochenen Linie gezeigt ist;

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des Fahrzeugsitzes und des Rückhaltesystems der Fig. 1, wobei der Sitz in unterbrochenen Linien gezeigt ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Versteifungsanordnung in einem nicht-betätigten Zustand;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, die die Versteifungsanordnung in einem teilweise betätigten Zustand zeigt;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5, die die Versteifungsanordnung in einem vollständig betätigten Zustand zeigt;

Fig. 7 eine schematische Darstellung ähnlich der Fig. 2, die ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, das eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung aufweist, zeigt; und

Fig. 8 eine schematische Teilansicht eines Teils einer Versteifungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung und insbesondere auf eine sitzintegrierte Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zum Schützen des Insassen eines Fahrzeugsitzes. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung stellt Fig. 1 schematisch ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 10 dar.

Das Insassen-Rückhaltesystem 10 umfaßt einen Sitz 12 für einen Insassen eines Fahrzeugs. Der Sitz 12 umfaßt ein unteres Sitzkissen bzw. -polster 14, das an einem Teil 16 des Körpers des Fahrzeugs getragen wird. Der Sitz weist ebenfalls einen Sitzrahmen auf, der allgemein mit 18 bezeichnet ist. Eine Sitzlehne 20 (Fig. 2) ist mit dem unteren Sitzkissen 14 verbunden. Die Sitzlehne 20 besitzt einen unteren Teil 22 und einen oberen Teil 24 (Fig. 2). Die Sitzlehne 20 besitzt ebenfalls eine Außenbordseite 26 und eine Innenbordseite 28.

Die Sitzlehne 20 umfaßt einen Sitzbezug 30. Der Sitzbezug 30 ist typischerweise eine Schicht aus Stoff oder Leder, die die strukturellen und tragenden Bauteile des Sitzes 12 abdeckt. Der Sitzlehnenbezug 30 weist einen Schlitz 32 in der Sitzlehne 20 auf. Der Schlitz 32 erstreckt sich durch das Material des Bezugs 30 bei einer Stelle benachbart dem oberen Teil 24 der Fahrzeugsitzlehne 20.

Das Insassenrückhaltesystem 10 weist ebenfalls ein Drei- Punktsitzgurtsystem 40 mit kontinuierlicher Schleife auf, das in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Sitzgurtsystem 40 umfaßt eine einzelne kontinuierliche Länge von Gurtband 42, das durch eine bewegbare Zungenanordnung 44 in einen Schoß- oder Beckenteil 46 und einen Schulterteil 48 geteilt ist. Der Schoßteil 46 erstreckt sich über das untere Sitzkissen 14 des Sitzes und über den Schoß eines auf dem Sitz 12 sitzenden Insassen. Der Schulterteil 48 erstreckt sich über die Sitzlehne 20 und über den Rumpf eines auf dem Sitz 12 sitzenden Insassen. Die Zungenanordnung 44 ist im Eingriff mit einer Schnalle 50 gezeigt, die an dem Fahrzeugkörper verankert ist.

Ein Ende der Länge des Gurtbands 42 ist bei einem Ankerpunkt 52 mit dem Fahrzeugkörper verbunden. Der Ankerpunkt 52 ist benachbart einer Seite des Sitzes 12 gegenüber der Schnalle 50 angeordnet. Das gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Ende der Länge des Gurtbands 42 erstreckt sich von einer Sitzgurtbandrückziehvorrichtung 60. Die Rückziehvorrichtung 60 (Fig. 2 und 4) ist innerhalb des unteren Sitzkissens 14 an dem Rahmen 18 des Sitzes 12 in einer nicht gezeigten Art und Weise getragen.

Die Länge des Gurtbands 42 erstreckt sich nach oben in der Fahrzeugsitzlehne 20 von der Rückziehvorrichtung 60 zu einer Gurtumlenkung 62, das in dem Sitzlehnenoberteil 24 angeordnet ist. Der Schulterteil 48 des Gurtbands 42 erstreckt sich von der Gurtumlenkung 62 aus dem Schlitz 32 in dem oberen Teil 24 der Sitzlehne 20 und in eine Richtung zu der Schnalle 50 hin. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Gurtumlenkung 62 eine Spule bzw. Rolle, wie zum Beispiel die Spule einer Sitzgurtrückziehvorrichtung, die an einem Rahmen 64 getragen ist. Die Spule 62 weist an ihren Axialenden ein Paar von kreisförmigen sich radial erstreckenden Seitenflanschen 66 auf, die voneinander beabstandet sind und zwischen denen sich das Gurtband 42 erstreckt. Die Flansche 66 positionieren das Gurtband 42 seitlich und führen somit das Gurtband, wenn es aus der Fahrzeugsitzlehne 20 austritt. Das Gurtband 42, genauer der Schulterteil 48, erstreckt sich von der Spule 62 aus der Sitzlehne 20 durch den Schlitz 32 in dem Bezug 30. Die Spule 62 funktioniert somit als eine Gurtführung.

Der Sitzrahmen 18 umfaßt eine Versteifungsanordnung 70 (Fig. 3 und 4) zum Tragen der Spule 62. Die Versteifungsanordnung 70 ist eine Verstrebungs- oder Fachwerkkonstruktion. Die Versteifungsanordnung 70, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, umfaßt als ihre Hauptbauteile eine fixierte Verbindung 72, eine obere Verbindung 90, eine Tragverbindung 110, eine drehbare Verbindung 130, eine untere Schwenkverbindung 150 und eine obere Schwenkverbindung 170. Aus Gründen der Klarheit ist in den Fig. 3, 5 und 6 die fixierte Verbindung 72 in dicken strichpunktierten Linien, die drehbare Verbindung 130 in dünnen strichpunktierten Linien, die untere Schwenkverbindung 150 in gestrichelten Linien und die obere Schwenkverbindung 170 in gestrichelten Linien gezeigt. Ebenfalls sind in den Fig. 2 und 4 die Verbindungen 72, 90, 110, 130, 150 und 170 aus Gründen der Deutlichkeit voneinander beabstandet gezeigt.

Die fixierte Verbindung 72 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 74 (Fig. 4) und einer Außenhauptseitenoberfläche 76. Eine Längsmittelachse 78 (Fig. 6) der fixierten Verbindung 72 erstreckt sich zwischen einem unteren Endteil 80 und einem oberen Endteil 82 der fixierten Verbindung.

Der untere Endteil 80 der fixierten Verbindung 72 ist starr bzw. fest an einem Sitzrahmenglied 84 gesichert, das in dem unteren Sitzkissen 14 angeordnet ist. Das Sitzrahmenglied 84 ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und ist Teil des Sitzrahmens 18. Ein erster Schwenkstift 86 ist an dem unteren Endteil 80 der fixierten Verbindung 72 fixiert. Ein Mittelteil 88 der fixierten Verbindung 72 erstreckt sich zwischen dem unteren Endteil 80 und dem oberen Endteil 82.

Die obere Verbindung 90 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 92 und einer Außenhauptseitenoberfläche 94. Eine Längsmittelachse 96 (Fig. 6) der oberen Verbindung 90 erstreckt sich zwischen einem unteren Endteil 98 (Fig. 4) und einem oberen Endteil 100 der oberen Verbindung. Der untere Endteil 98 der oberen Verbindung 90 ist mit dem oberen Endteil 82 der fixierten Verbindung 72 durch einen zweiten Schwenkstift 102 verbunden. Der zweite Schwenkstift 102 trägt die obere Verbindung 90 für eine Schwenkbewegung relativ zu der fixierten Verbindung.

Die Tragverbindung 110 ist eine rechteckige Stahlplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 112 und einer Außenhauptseitenoberfläche 114. Eine Längsmittelachse 116 (Fig. 3 und 6) der Tragverbindung 110 erstreckt sich zwischen einem oberen Endteil 118 (Fig. 3 und 4) und einem unteren Endteil 120 der Tragverbindung. Der obere Endteil 118 der Tragverbindung 110 ist mit dem oberen Endteil 100 der oberen Verbindung 90 durch einen dritten Schwenkstift 122 verbunden. Der dritte Schwenkstift 122 verbindet die obere Verbindung 90 und die Tragverbindung 110 miteinander, und zwar für eine Schwenkbewegung relativ zueinander. Der Rahmen 64 der Gurtumlenkung 62 (Fig. 2) ist starr mit dem oberen Endteil 118 der Tragverbindung 110 verbunden.

Der untere Endteil 120 der Tragverbindung 110 umfaßt Oberflächen, die einen unteren Schlitz 124 in der Tragverbindung definieren. Der untere Schlitz 124 ist auf der Längsmittelachse 116 der Tragverbindung 110 angeordnet und erstreckt sich in einer Richtung parallel dazu. Der erste Schwenkstift 86 an dem unteren Endteil 80 der fixierten Verbindung 72 erstreckt sich durch den unteren Schlitz 124 in der Tragverbindung 110. Die Tragverbindung 110 umfaßt ebenfalls Oberflächen, die einen zentralen bzw. mittleren Schlitz 126 definieren. Der mittlere Schlitz 126 ist auf der Längsmittelachse 116 der Tragverbindung 110 angeordnet und erstreckt sich in einer Richtung parallel dazu.

Die drehbare Verbindung 130 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 132 und einer Außenhauptseitenoberfläche 134 (Fig. 4). Eine Längsmittelachse 136 (Fig. 6) der drehbaren Verbindung 130 erstreckt sich zwischen einem oberen Endteil 138 und einem unteren Endteil 140 der drehbaren Verbindung.

Ein vierter Schwenkstift 142 (Fig. 3 und 4) an der fixierten Verbindung 72 trägt die drehbare Verbindung 130 für eine Drehung relativ zu dem vierten Schwenkstift 142und der fixierten Verbindung. Der vierte Schwenkstift 142 ist äquidistant zwischen den Enden der drehbaren Verbindung 130 angeordnet. Die drehbare Verbindung 130 ist symmetrisch um den vierten Schwenkstift 142. Der obere Endteil 138 der drehbaren Verbindung 130 weist einen oberen Schlitz 144 auf, der mindestens teilweise den mittleren Schlitz 126 in der Tragverbindung 110 überlappt. Der untere Endteil 140 der drehbaren Verbindung 130 weist einen unteren Schlitz 146 auf.

Die untere Schwenkverbindung 150 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 152 und einer Außenhauptseitenoberfläche 154. Eine Längsmittelachse 156 (Fig. 6) der unteren Schwenkverbindung 150 erstreckt sich zwischen einem oberen Endteil 158 (Fig. 3 und 4) und einem unteren Endteil 160 der unteren Schwenkverbindung. Der untere Endteil 160 der unteren Schwenkverbindung 150 ist auf dem ersten Schwenkstift 86 für eine Schwenkbewegung um den ersten Schwenkstift relativ zu der fixierten Verbindung 72 getragen. Die untere Schwenkverbindung 150 wird somit für eine Schwenkbewegung relativ zu der Tragverbindung 110 getragen.

Ein fünfter Schwenkstift 162 ist an dem oberen Endteil 158 der unteren Schwenkverbindung 150 fixiert. Der fünfte Schwenkstift 162 erstreckt sich durch den unteren Schlitz 146 der drehbaren Verbindung 130. Der fünfte Schwenkstift 162 verbindet die drehbare Verbindung 130 und die untere Schwenkverbindung 150 für eine Bewegung relativ zueinander.

Die obere Schwenkverbindung 170 ist identisch zu der unteren Schwenkverbindung 150. Die obere Schwenkverbindung 170 ist eine rechteckige Metallplatte mit einer Innenhauptseitenoberfläche 172 und einer Außenhauptseitenoberfläche 174. Eine Längsmittelachse 176 (Fig. 6) der oberen Schwenkverbindung 170 erstreckt sich zwischen einem oberen Endteil 178 (Fig. 3 und 4) und einem unteren Endteil 180 der oberen Schwenkverbindung. Der obere Endteil 178 der oberen Schwenkverbindung 170 ist auf dem zweiten Schwenkstift 102 für eine Schwenkbewegung um den zweiten Schwenkstift relativ zu der fixierten Verbindung 72 getragen. Die obere Schwenkverbindung 170 ist somit ebenfalls für eine Schwenkbewegung relativ zu der oberen Verbindung 90 getragen.

Ein sechster Schwenkstift 182 ist an dem unteren Endteil 180 der oberen Schwenkverbindung 170 fixiert. Der sechste Schwenkstift 182 erstreckt sich durch den oberen Schlitz 144 der drehbaren Verbindung 130 und ebenfalls durch den mittleren Schlitz bzw. Zwischenschlitz 126 der Tragverbindung 110. Der sechste Schwenkstift 182 verbindet die Tragverbindung 110, die drehbare Verbindung 130 und die obere Schwenkverbindung 170 für eine Bewegung relativ zueinander.

Fig. 3 und 4 stellen die Teile der Versteifungsanordnung 70 in einer nicht-betätigten Position dar. In dieser Position erstrecken sich die Verbindungen 72, 90, 110, 130, 150 und 170 parallel zueinander gemäß der Ansicht der Fig. 3. Die Längsmittelachsen der Verbindungen der Versteifungsanordnung 70 sind gemäß der Ansicht der Fig. 3 parallel und ko-linear. Insbesondere sind die Achse 78 der fixierten Verbindung 72, die Achse 96 der oberen Verbindung 90, die Achse 116 der Tragverbindung 110, die Achse 136 der drehbaren Verbindung 130, die Achse 156 der unteren Schwenkverbindung 150 und die Achse 176 der oberen Schwenkverbindung 170 alle gemäß der Ansicht der Fig. 3 parallel und ko-linear.

Wenn sich die Versteifungsanordnung 70 in der in den Fig. 3 und 4 gezeigten nicht-betätigten Position befindet, ist der sechste Schwenkstift 182 an dem unteren Endteil 180 der oberen Schwenkverbindung 170 am unteren Ende des mittleren Schlitzes 126 an der Tragverbindung 110 angeordnet. Der sechste Schwenkstift 182 ist ebenfalls am unteren Ende des oberen Schlitzes 144 an der drehbaren Verbindung 130 angeordnet. Der fünfte Schwenkstift 162 an dem oberen Endteil 158 der unteren Schwenkverbindung 150 ist am oberen Ende des unteren Schlitzes 146 an der drehbaren Verbindung 130 angeordnet. Der erste Schwenkstift 86 an dem unteren Endteil 80 der fixierten Verbindung 72 ist am unteren Ende des unteren Schlitzes 124 in der Tragverbindung 110 angeordnet.

In dem Fall einer plötzlichen Fahrzeugverzögerung, wie sie zum Beispiel bei einer Fahrzeugkollision auftritt, bewegt sich der Fahrzeuginsasse anfangs nach vorne relativ zu der Sitzlehne 20. Der sich nach vorne bewegende Fahrzeuginsasse kommt mit dem Schulterteil 48 des Gurtbands 42 in Eingriff. Die Kraft F (Fig. 1 und 5) des sich nach vorne bewegenden Fahrzeuginsassen wird auf den Schulterteil 48 des Gurtbands 42 und folglich auf die Gurtumlenkung 62 übertragen.

Die Kraft F wirkt in der durch den Pfeil 190 (Fig. 1 und 5) angezeigten Richtung auf die Gurtumlenkung 62. Weil die Gurtumlenkung 62 (Fig. 1 und 2) starr mit der Tragverbindung 110 durch den Rahmen 64 verbunden ist, wird die Kraft auf die Gurtumlenkung 62 unverringert auf den oberen Endteil 118 der Tragverbindung übertragen.

Falls die Kraft F einen vorbestimmten Wert übersteigt, bewegt sich die Tragverbindung 110 relativ zu dem Sitzrahmenglied 84 und der fixierten Verbindung 72 unter dem Einfluß der Kraft F. Die Tragverbindung 110 schwenkt um den ersten Schwenkstift 86 und der obere Endteil 118 der Tragverbindung bewegt sich nach vorne, und zwar in die durch den Pfeil 190 angezeigte Richtung. Die Tragverbindung 110 bewegt sich von der in Fig. 3 gezeigten nicht-betätigten Position durch die mittlere Position bzw. Zwischenposition, die in Fig. 5 gezeigt ist, zu der in Fig. 6 gezeigten betätigten Position.

Wenn die Tragverbindung 110 nach vorne schwenkt, schwenkt die obere Verbindung 90 gleichzeitig um den zweiten Schwenkstift 102 relativ zu der fixierten Verbindung 72. Die obere Verbindung 90 bewegt sich von der nicht-betätigten Position, die in Fig. 3 gezeigt ist, durch die mittlere bzw. Zwischenposition, die in Fig. 5 gezeigt ist, zu der in Fig. 6 gezeigten betätigten Position.

Während der Bewegung der Tragverbindung 110 und der oberen Verbindung 90 zu der in Fig. 6 gezeigten betätigten Position, gleitet die Tragverbindung nach unten. Das heißt, der untere Endteil 120 der Tragverbindung 110, der den unteren Schlitz 124 aufweist, bewegt sich relativ zu dem ersten Schwenkstift 86 von einer Position (Fig. 3), in der der erste Schwenkstift am unteren Ende des unteren Schlitzes 124 angeordnet ist, in eine Position (Fig. 6), in der der erste Schwenkstift am oberen Ende des unteren Schlitzes 124 angeordnet ist. Der Eingriff des ersten Schwenkstifts 86 mit der Tragverbindung 110 am oberen Ende des unteren Schlitzes 124 blockiert bzw. sperrt eine weitere nach unten gerichtete Bewegung der Tragverbindung.

Während die Tragverbindung 110 und die obere Verbindung 90 sich zu den in Fig. 6 gezeigten Positionen bewegen, bewegen sich die verbleibenden Verbindungen 130, 150 und 170 der Versteifungsanordnung 70 ebenfalls gleichzeitig in die in Fig. 6 gezeigten Positionen. Die Bewegung der Tragverbindung 110 hat eine nach vorne und nach unten gerichtete Bewegung des mittleren Schlitzes 126 in der Tragverbindung zur Folge. Die nach vorne gerichtete Bewegung der Oberflächen, die den mittleren Schlitz 126 in der Tragverbindung 110 definieren, verursachen, daß eine nach vorne gerichtete Kraft auf den sechsten Schwenkstift 182, der in dem mittleren Schlitz aufgenommen ist, ausgeübt wird. Die nach vorne gerichtete Kraft auf den sechsten Schwenkstift 182 verursacht, daß der untere Endteil 180 (Fig. 4) der oberen Schwenkverbindung 170 nach vorne und nach oben schwingt. Die obere Schwenkverbindung 170 schwenkt um den zweiten Schwenkstift 102 in einer Richtung im Uhrzeigersinn gemäß den Ansichten der Fig. 4-6. Die Relativbewegung des mittleren Schlitzes 126 in der Tragverbindung 110 und dem sechsten Schwenkstift 182 an der oberen Schwenkverbindung 170 wird beendet, wenn der sechste Schwenkstift am oberen Ende des mittleren Schlitzes 126 angeordnet ist.

Die drehbare Verbindung 130 schwenkt in einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn gemäß den Ansichten der Fig. 4-6. Der obere Endteil 138 der drehbaren Verbindung 130 einschließlich des oberen Schlitzes 144, bewegt sich relativ zu dem sechsten Schwenkstift 182 in eine Position (Fig. 6), in der der sechste Schwenkstift am oberen Ende des oberen Schlitzes 144 angeordnet ist. Die Relativbewegung des mittleren Schlitzes 126 in der Tragverbindung 110 und des sechsten Schwenkstifts 182 an der oberen Schwenkverbindung 170 und die Relativbewegung des oberen Schlitzes 144 in der drehbaren Verbindung 130 und des sechsten Schwenkstifts an der oberen Schwenkverbindung werden beendet, wenn der sechste Schwenkstift 182 (a) mit der Tragverbindung am oberen Ende des mittleren Schlitzes und (b) mit der drehbaren Verbindung am oberen Ende des oberen Schlitzes 144 in der drehbaren Verbindung in Eingriff kommt.

Die Drehung im Gegenuhrzeigersinn der drehbaren Verbindung 130 verursacht, daß sich der fünfte Schwenkstift 162 an der unteren Schwenkverbindung 150 entlang dem unteren Schlitz 146 in der drehbaren Verbindung bewegt. Der untere Endteil 140 der drehbaren Verbindung 130, einschließlich des unteren Schlitzes 146, und der fünfte Schwenkstift 162 an der unteren Schwenkverbindung 150 bewegen sich relativ zueinander in eine Position (Fig. 6), in der der fünfte Schwenkstift am unteren Ende des unteren Schlitzes 146 angeordnet ist. Die Relativbewegung der drehbaren Verbindung 130, die den unteren Schlitz 146 aufweist, und des fünften Schwenkstifts 162 an der unteren Schwenkverbindung 150, wird beendet, wenn der fünfte Schwenkstift mit der drehbaren Verbindung am unteren Ende des unteren Schlitzes 146 in der drehbaren Verbindung in Eingriff kommt.

Wenn die Teile der Versteifungsanordnung 70 somit in der in der Fig. 6 gezeigten Position sind, wird ein erster starrer dreieckiger Teil der Versteifungsanordnung durch die Tragverbindung 110, die obere Verbindung 90 und die fixierte Verbindung 72 gebildet. Dieser erste dreieckige Teil der Versteifungsanordnung 70 besitzt als seine Spitzen die Schwenkstifte 86, 102 und 122. Ein zweiter starrer dreieckiger Teil der Versteifungsanordnung 70 wird durch die obere Schwenkverbindung 170, die obere Verbindung 90 und den Teil der Tragverbindung 110, der sich zwischen der Gurtumlenkung 62 und dem mittleren Schlitz 126 erstreckt, gebildet. Dieser zweite dreieckige Teil der Versteifungsanordnung 70 besitzt als seine Spitzen die Schwenkstifte 102, 122 und 182.

Ein dritter starrer dreieckiger Teil der Versteifungsanordnung 70 wird durch die obere Schwenkverbindung 170, den Teil der drehbaren Verbindung 130, der sich zwischen dem oberen Schlitz 144 und dem vierten Schwenkstift 142 erstreckt, und den Teil der fixierten Verbindung 72 zwischen dem vierten Schwenkstift 142 und dem zweiten Schwenkstift 102 gebildet. Dieser dritte dreieckige Teil der Versteifungsanordnung 70 besitzt als seine Spitzen die Schwenkstifte 102, 142 und 182. Ein vierter starrer dreieckiger Teil der Versteifungsanordnung 70 ist gebildet durch die untere Schwenkverbindung 150, den Teil der drehbaren Verbindung 130, der sich zwischen dem unteren Schlitz 146 und dem vierten Schwenkstift 142 erstreckt, und den Teil der fixierten Verbindung 72 zwischen dem ersten Schwenkstift 86 und dem vierten Schwenkstift 142. Dieser vierte dreieckige Teil der Versteifungsanordnung 70 besitzt als seine Spitzen die Schwenkstifte 86, 142 und 162.

Wenn die Teile der Versteifungsanordnung 70 in der in der Fig. 6 gezeigten Position sind, und eine Kraft in die Richtung 190 auf den oberen Endteil 118 der Tragverbindung 10 ausgeübt wird, geht die Tragverbindung in Kompression entlang ihrer Längsmittelachse 116 zwischen der Gurtumlenkung 62 und dem ersten Schwenkstift 86. Es ist möglich, daß einige Teile der Tragverbindung 110 in Spannung gehen können, falls die Tragverbindung zum Beispiel ein Biegemoment erfährt. Die obere Verbindung 90 und die fixierte Verbindung 72 gehen in Spannung entlang ihren jeweiligen Längsmittelachsen 96 und 78. Die obere Schwenkverbindung 170 und die untere Schwenkverbindung 150 gehen in Spannung entlang ihren jeweiligen Längsmittelachsen 176 und 156. Die drehbare Verbindung 130 geht in Spannung entlang ihrer Längsmittelachse 136. Die Versteifungsanordnung 70, wenn sie in ihrem betätigten Zustand ist, widersteht einer nach vorne gerichteten Bewegung des oberen Endteils 118 der Tragverbindung 110. Somit widersteht die Versteifungsanordnung 70 einer nach vorne gerichteten Bewegung der Gurtumlenkung 62. Die Teile der Versteifungsanordnung 70, die die Verbindungen 72, 90, 110, 130, 150 und 170 aufweisen, sind gerade stark genug, so daß sie sich nicht verbiegen, wenn sie, wie in Fig. 6 gezeigt, durch die Kraft F belastet werden. Die Versteifungsanordnung 70 ist als Ganzes leichter als ein entsprechender einzelner Träger, der die Versteifungsanordnung ersetzen würde, wobei der Träger gerade stark genug ist, so daß er sich nicht verbiegt, wenn er durch dieselbe Kraft F belastet wird.

Fig. 7 stellt die Verwendung der Versteifungsanordnung 70 in Verbindung mit einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung oder einem Airbag 200 dar. Der Airbag 200 ist in Fig. 7 in einem teilweise aufgeblasenen Zustand gezeigt. Der Airbag 200 ist in einem Fahrzeugarmaturenbrett 202, das mit dem Fahrzeugkörperteil 16 verbunden ist, angebracht. Das Armaturenbrett 202 ist vor (nach links in Fig. 7, wie durch den Pfeil 190 angezeigt wird) dem Fahrzeugsitz 12 angeordnet. Mit dem Airbag 200 sind Abfühlmittel 204 assoziiert, und zwar zum Abfühlen einer Fahrzeugverzögerung über einem vorbestimmten Wert, und Aufblasvorrichtungsmittel 206 zum Aufblasen des Airbags ansprechend auf das Abfühlen einer Fahrzeugverzögerung, die den vorbestimmten Wert übersteigt. Der vorbestimmte Wert der Fahrzeugverzögerung wird vorzugsweise derart ausgewählt, daß wenn sich der Fahrzeuginsasse nach vorne relativ zu dem Sitz 12 bewegt und eine Kraft an das Gurtband 42 und dadurch an die Gurtumlenkung 62 anliegt, die Kraft ausreichend ist, um eine Bewegung der Versteifungsanordnung 70 von dem nicht-betätigten Zustand in den betätigten Zustand zur Folge zu haben.

In dem Fall einer Fahrzeugverzögerung, die den vorbestimmten Wert übersteigt, arbeiten die Abfühlmittel 204 mit den Aufblasvorrichtungsmitteln 206 zusammen, um den Airbag 200 zu veranlassen, sich in eine Position aufzublasen, um einen Insassen des Fahrzeugsitzes 12 zurückzuhalten. Zu ungefähr derselben Zeit bewegt sich der Fahrzeuginsasse nach vorne relativ zu dem Sitz 12 und legt eine Kraft an das Gurtband 42 und dadurch an die Gurtumlenkung 62 an, die ausreichend ist, um eine Bewegung der Versteifungsanordnung 70 von dem nicht-betätigten Zustand in den betätigten Zustand zur Folge zu haben.

Jeder der Schlitze 124, 126, 144 und 146 ist so dargestellt, daß er eine gleichförmige Breite (gemessen von links nach rechts gemäß der Ansicht der Fig. 3) und ein abgerundetes Ende zum Aufnehmen seines jeweiligen Schwenkstifts besitzt. Einer oder alle Schlitze 124, 126, 144 und 146 könnten am Ende schmaler hergestellt werden, um eine Schockbelastung zu verringern. Als ein Beispiel stellt Fig. 8 einen Teil einer Versteifungsanordnung 70a im nicht-betätigten Zustand dar, der Wandteile aufweist, die einen Schlitz 124a zum Aufnehmen eines Schwenkstifts 86a definieren. Der Schlitz 124a besitzt einen Hauptteil 125a mit einer gleichförmigen Breite, und zwar gerade groß genug, um die Breite des Schwenkstifts 86a unterzubringen. Der Endteil 127a des Schlitzes 124a verjüngt sich auf eine Breite, die schmaler ist als die Breite des Hauptteils 125a. Wenn sich die Verstärkungsanordnung 70a in einen betätigten Zustand bewegt und sich der Schwenkstift 86a zu dem oberen (gemäß der Ansicht der Fig. 8) Ende des Schlitzes 124a bewegt (nicht gezeigt), kommt der Schwenkstift mit den Wandteilen in Eingriff, die den Schlitzteil 127a definieren. Das Material der Wandteile deformiert sich, wobei etwas von der Kraft des sich bewegenden Schwenkstifts 86a absorbiert wird, und zwar bevor der Schwenkstift das Ende des Schlitzes 124a erreicht. Diese Materialdeformation kann die Bewegung der Versteifungsanordnung 70a in dem betätigten Zustand einschränken, wodurch die Schockbelastung auf den Fahrzeuginsassen verringert wird.

Die in den Fig. 1-7 dargestellte Versteifungsanordnung 70 sieht eine nach vorn gerichtete Bewegung der Gurtumlenkung 62 von ungefähr 7,62 cm (3 Zoll) zwischen dem nicht- betätigten Zustand und dem betätigten Zustand vor. Unterschiedliche Beträge von Bewegung sind möglich. Ebenfalls kann ein (nicht gezeigter) Federmechanismus vorgesehen sein zum anfänglichen Widerstehen einer Bewegung der Versteifungsanordnung 70 von der nicht-betätigten Position in die betätigte Position und um die Versteifungsanordnung in die nicht-betätigte Position zurückzubringen. Alternativ kann ein Scherstift (nicht gezeigt) vorgesehen sein zum anfänglichen Widerstehen einer Bewegung der Versteifungsanordnung 70 von der nicht-betätigten Position in die betätigte Position. Ferner könnte eine unterschiedliche Gurtumlenkung, wie zum Beispiel eine Sitzgurtbandrückziehvorrichtung, an der Tragverbindung der Versteifungsanordnung angebracht sein.

Es sei bemerkt, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel nur eine mögliche Konstruktion einer Versteifungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.

Abhängig von der Sitzkonfiguration und seiner Befestigung und abhängig von der Plazierung und der Anbringung der Gurtumlenkung innerhalb des Sitzes kann die Versteifungsanordnung in einer unterschiedlichen Konfiguration installiert oder orientiert sein. Unterschiedliche Anzahlen von Verbindungen oder unterschiedliche Konfigurationen von Verbindungen können vorgesehen sein.

Der obigen Beschreibung der Erfindung können Fachleute Verbesserungen, Abänderungen und Modifiktionen der Erfindung entnehmen. Zum Beispiel könnte die Versteifungsanordnung 70 Energieabsorptionsmittel (nicht gezeigt) aufweisen zum Absorbieren von kinetischer Energie des sich nach vorne bewegenden Fahrzeuginsassen. Somit könnte eine oder mehrere der Verbindungen der Versteifungsanordnung deformierbar sein, wie zum Beispiel bei einer vorbestimmten geschwächten Stelle, um eine kontrollierte eingeschränkte, nach vorne gerichtete Bewegung des Fahrzeuginsassen im Fall einer Fahrzeugkollision zu ermöglichen. Alternativ könnte eine bekannte Energiemanagementeinrichtung, wie zum Beispiel eine Schockabsorptionsvorrichtung bzw. ein Stoßdämpfer in der Versteifungsanordnung 70 umfaßt sein, um selektiv einer Relativbewegung der Verbindungen der Versteifungsanordnungen zu widerstehen oder diese zu verlangsamen.


Anspruch[de]
  1. 1. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10), die einen Fahrzeugsitz (12) mit einem Sitzteil (14) und einer Rückenlehne (20) sowie einen darin angeordneten Sitzrahmen (18) aufweist,

    mit einem Sitzgurt (42), einem Gurtaufroller (60) und einer Gurtumlenkung (62) zum Übertragen von Kräften von dem Sitzgurt (42) auf den Sitzrahmen (18);

    dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an dem Sitzrahmen (18) im Bereich der Rückenlehne (20) eine verschwenkbare Verstrebungs- oder Fachwerkkonstruktion (70) zur Versteifung des Sitzrahmens (18) vorgesehen ist, die bei Übertragung einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Kraft von dem Sitzgurt (42) über die Gurtumlenkung (62) auf den Sitzrahmen (18) um einen vorgegebenen, begrenzten Weg verschwenkt.
  2. 2. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Verstrebungskonstruktion (70) zur Versteifung des Sitzrahmens (18) eine Vielzahl von miteinander verbundenen Sitzrahmengliedern (72, 90, 110, 130, 150, 170) aufweist, wobei die Gurtumlenkung (62) an einem ersten (110) der Sitzrahmenglieder angebracht ist, und wobei die Vielzahl von miteinander verbundenen Sitzrahmengliedern relativ zueinander bewegbar sind aus einem nicht- betätigten Zustand in einen betätigten Zustand.
  3. 3. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sitz (12) eine Fahrzeugsitzlehne (20) aufweist, in der die Gurtumlenkung (62) und das erste Rahmenglied (110) angeordnet sind, wobei die Gurtumlenkung (62) in der Fahrzeugsitzlehne (20) an einem oberen Endteil (118) des ersten Rahmenglieds (110) angebracht ist, und wobei das erste Rahmenglied (110) einen unteren Endteil (120) besitzt, der für eine Schwenkbewegung relativ zu einem fixierten Teil (72) des Sitzrahmens (18) verbunden ist.
  4. 4. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Vielzahl der miteinander verbundenen Sitzrahmenglieder ein zweites Glied (72) und ein drittes Glied (90) aufweist, wobei jedes erste und zweite Endteile (80, 82; 98, 100) besitzt, und wobei die ersten und zweiten und dritten Glieder (110, 72, 90) parallele Achsen besitzen, wenn sie in dem nicht-betätigten Zustand sind und einen dreieckigen Teil der Versteifung bilden, wenn sie in dem betätigten Zustand sind.
  5. 5. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der untere Endteil (120) des ersten Rahmenglieds (110) mit dem zweiten Rahmenglied (72) für eine Gleitbewegung relativ zu dem zweiten Rahmenglied (72) verbunden ist, und zwar ansprechend auf das Anlegen einer Kraft oberhalb eines vorbestimmten Werts von dem Gurtband auf die Gurtumlenkung (62).
  6. 6. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei das zweite Rahmenglied (72) mit einem Teil (84) des Sitzrahmens (18) starr verbunden ist, um eine Bewegung des zweiten Rahmenglieds (72) auf eine Relativbewegung der Sitzrahmenglieder in den betätigten Zustand hin zu blockieren.
  7. 7. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei das erste Rahmenglied (110) auf eine Bewegung der Rahmenglieder in den betätigten Zustand hin in Kompression geht, und wobei die zweiten und dritten Rahmenglieder (72, 90) auf eine Bewegung der Rahmenglieder in den betätigten Zustand hin unter Spannung geraten.
  8. 8. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei das erste Rahmenglied (110) folgendes aufweist: (a) einen oberen Endteil (118), an dem die Gurtumlenkung (62) angebracht ist und (b) einen entgegengesetzten unteren Endteil (120), der bewegbar mit einem fixierten Teil (72) des Sitzrahmens (18) verbunden ist, wobei der untere Endteil (120) des ersten Rahmenglieds (110) einen Schlitz (124) aufweist, wobei der fixierte Teil (72) des Sitzrahmens (18) einen Stift (86) aufweist, der sich in den Schlitz (124) erstreckt und das erste Rahmenglied (110) für eine Bewegung relativ zu dem Stift (86) trägt, so daß das erste Rahmenglied (110) an dem Stift (86) gleitbar ist, wobei sich der Schlitz (124) relativ zu dem Stift (86) ansprechend auf die Anlegung einer Kraft von mehr als einem vorbestimmten Wert von dem Gurtband auf die Gurtumlenkung (62) bewegt.
  9. 9. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von miteinander verbundenen Sitzrahmengliedern ein fixiertes zweites Rahmenglied (72) und bewegbare dritte, vierte, fünfte und sechste Rahmenglieder (90, 130, 150, 170) aufweist, wobei die ersten, dritten, vierten, fünften und sechsten Rahmenglieder an dem fixierten zweiten Rahmenglied (72) für eine Relativbewegung ansprechend auf das Anlegen einer Kraft von mehr als einem vorbestimmten Wert an die Gurtumlenkung (62) getragen sind.
  10. 10. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gurtumlenkung den Gurtaufroller umfaßt und eine Spule (62) mit Flanschen (66) zum Führen des Sitzgurtbands (42) aufweist, wobei die Spule (62) an einem Gurtumlenkungsrahmen (64) angebracht ist, der an einem ersten Rahmenglied (110) des Sitzrahmens (18) gesichert ist, wobei sich das Sitzgurtband (42) von der Spule (62) abziehen läßt.
  11. 11. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sitzrahmen (18) eine Vielzahl von Metallplatten (72, 90, 110, 130, 150, 170) aufweist und wobei die Verstrebungskonstruktion (70) zur Versteifung des Sitzrahmens (18) eine Vielzahl von Schwenkstiften (86, 102, 122, 142, 162, 182) aufweist, die die Metallplatten für die Relativbewegung miteinander verbinden.
  12. 12. Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner folgendes aufweist:

    eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung (200);

    Abfühlmittel (204) zum Abfühlen einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Fahrzeugverzögerung; und

    Mittel (206) zum Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung, und zwar ansprechend auf das Abfühlen der einen vorbestimmten Wert übersteigenden Fahrzeugverzögerung.






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