DE19717689A1 - Gurtintegralsitz eines Kraftfahrzeuges mit einem Retraktor für den Sicherheitsgurt und einem diesen steuernden Sensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtintegralsitz eines Kraftfahrzeugs mit a) einer Rückenlehne, die einen Rahmen, einen an diesem befestigten Retrak­ tor für den Sicherheitsgurt und einen diesen Retraktor steuernden Sensor aufweist, b) einem Sitzbereich, der über ein Rückenlehnengelenk mit der Rückenlehne zusammenhängt und c) einem Sitzuntergestell, das eine Ver­ stellvorrichtung aufweist, mit der zumindest die Neigung des Sitzbereichs veränderbar ist.

Ein derartiger Gurtintegralsitz ist beispielsweise aus der EP 749 867 A1 bekannt. Oberhalb eines oberen Querteils des Lehnenrahmens ist eine Gurtführungseinrichtung vorgesehen, der Sicherheitsgurt läuft von dort nach vorn zum Passagier und nach hinten innerhalb der Rückenlehne zu einer Aufwickelvorrichtung, dieser sind üblicherweise ein Retraktor und ein diesen Retraktor steuernder Sensor zugeordnet. Der Sensor reagiert auf ausreichend hohe Beschleunigungskräfte, wie sie typischerweise bei unfallbedingten Verzögerungen des Kraftfahrzeuges auftreten. Derartige Sensoren sind grundsätzlich bekannt, bei den nicht gurtintegrierten Fahr­ zeugsitzen waren sie üblicherweise im Seitenholm des Kraftfahrzeugs un­ tergebracht. Sensoren dieser Art werden auch für Airbags eingesetzt. Durch den Sensor wird der Retraktor des Sicherheitsgurtes betätigt, so daß dieser den Gurt strammen kann. Diese Zusammenhänge sind eigentlich bekannt, sie gehören zum Stand der Technik.

Es ist auch bekannt, daß der Sensor eine definierte Position zur Vertika­ len haben muß, da er üblicherweise mit Massenkräften arbeitet bzw. ausge­ löst wird. Typischerweise hat der Sensor ein mit ausreichen der Pendelmas­ se versehenes Pendel, das bei starken Verzögerungs- und Beschleunigungs­ kräften so ausreichend ausgelenkt wird, daß die benötigte Auslösung für den Retraktor erfolgt. Dies erfordert nun aber die bereits angesprochene vertikale Positionierung des Sensors unabhängig von der jeweiligen Rela­ tivlage des Teils, in dem der Sensor angeordnet ist, im vorliegenden Fall also der Rückenlehne.

Es sind elektronische Nachführvorrichtungen bekannt, die den Sensor im­ mer in die richtige Position bringen. Diese werden typischerweise einge­ setzt. Sie bewirken, daß unabhängig von der Schwenkposition der Rücken­ lehne gegenüber dem Sitzbereich der Sensor immer die richtige Position hat.

Ein Problem stellt sich nun bei Gurtintegralsitzen, deren Sitzuntergestelle eine Neigungsverstellung des Sitzbereichs zuläßt. Mit der Neigungsverstel­ lung des Sitzbereichs geht immer eine gleichgroße Neigungsverstellung der Rückenlehne einher, da beide über das Rückenlehnengelenk starr miteinan­ der verbunden sind. Zumeist sind Sitzbereich und Rückenlehne oben am Sitzuntergestell befestigt.

Bei einer Verstellung des Sitzuntergestells, beispielsweise der Betätigung einer Höhenverstellung oder der Verstellvorrichtung für eine Sitzkante, beispielsweise die Sitzvorderkante, wird also immer auch die Neigung der Rückenlehne verändert, anders ausgedrückt bleibt der Winkel zwischen dem Sitzbereich und der Rückenlehne konstant. Eine Verstellung des Sitzunter­ gestells führt nun aber zu so großen Winkeländerungen in der Rückenleh­ ne, daß der Toleranzbereich des Sensors überschritten ist. Üblicherweise liegt der Toleranzbereich des Sensors bei wenigen Graden, beispielsweise bei plus/minus 1 bis 2 Grad. Rüstet man daher einen Gurtintegralsitz der eingangs genannten Art mit einer Höhenverstellvorrichtung oder einer ent­ sprechenden Verstellvorrichtung im Bereich des Sitzuntergestells aus, so läuft man Gefahr, daß der Sensor in eine unzulässige Schieflage kommt und nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert. Dies aber hat erhebliche Aus­ wirkungen auf die Sicherheit eines mit dem Sicherheitsgurt gehaltenen Passagiers.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, diesen Nachteil zu beseiti­ gen und ausgehend von dem vorbekannten Gurtintegralsitz der eingangs genannten Art eine Lösungsmöglichkeit dafür anzubieten, daß ein Gurtin­ tegralsitz mit einstellbarem Sitzuntergestell versehen werden kann, ohne die Funktion des Sensors zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen der eingangs genannten Art gelöst durch einen Gurtintegralsitz mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1.

Erfindungsgemäß ist im Sitzuntergestell somit eine mechanisch wirkende Vorrichtung vorgesehen, die es gestattet, die jeweilige Neigung des Ober­ bereichs des Sitzuntergestells und damit des Sitzbereichs bzw. der Rücken­ lehne gegenüber einer Referenzposition zu erfassen. Die erfaßte Abwei­ chung wird über die biegsame Welle dem Sensor mitgeteilt. Der Sensor wird also immer so geschwenkt, daß die durch eine Veränderung im Sitzunter­ gestell eventuell bewirkte Neigungsveränderung kompensiert ist. Auf diese Weise haben Einstellvorgänge am Sitzuntergestell, die die Neigung des Sitzbereichs beeinflussen, keine Auswirkung auf die Funktion des Sensors. Vielmehr bleibt dieser in der Lage zur Vertikalen, die für seine Funktion und innerhalb des Toleranzbereichs notwendig ist.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Neigungserfassung am Oberteil des Sitzuntergestells angeordnet. Das Oberteil ist starr mit dem Sitzbereich verbunden. Damit treten keine Abstandsänderungen zwischen Sensor und Vorrichtung zur Neigungserfassung auf, sondern nur Winkeländerungen um das Rückenlehnengelenk. Mithin muß die biegsame Welle keine Längenände­ rungen kompensieren, sondern nur die Neigungsverstellung der Rückenleh­ ne.

In einer bevorzugten Ausführung hat die mechanische Vorrichtung zur Nei­ gungserfassung einen Stellarm, der einerseits frei schwenkbar um die Ach­ se des Rückenlehnengelenks angeordnet ist und andererseits einen Mitneh­ mer aufweist, der mit einem entsprechenden Mitnehmerteil an einer hinte­ ren Schwenkstütze zusammenwirkt. Je nach Änderung des Winkels der Schwenkstütze wird mit entsprechender Untersetzung der Stellarm ge­ schwenkt, dessen Schwenkposition wird über die biegsame Welle dem Sen­ sor aufgeprägt, der entsprechend immer die korrekte Winkelstellung inner­ halb des Toleranzbereichs beibehält.

Auf diese Weise gelingt es mit einfachen, mechanischen Mitteln, die Positi­ on des Sensors innerhalb des zulässigen Winkelbereichs zu halten. Eine Alternative wäre eine elektrische Auslegung, wie sie schon eingesetzt ist, um die Winkeländerungen der Rückenlehne um das Rückenlehnengelenk zu kompensieren. Derartige elektronisch arbeitende Vorrichtungen sind aber erheblich teurer, zumeist um den Faktor 10 teurer als die erfindungsgemä­ ße mechanische Vorrichtung. Diese ist relativ einfach ausgebildet, sie be­ nötigt nur sehr wenige Teile. Sie macht sich zu Nutze, daß der Winkel, um den der Sensor jeweils korrigiert werden muß, nicht immer ganz exakt vor­ gegeben sein muß, vielmehr nur innerhalb des Toleranzbereichs liegen muß. Zudem sind die tatsächlich erreichbaren Winkelveränderung des Sitzbe­ reichs gegenüber beispielsweise der Horizontalen nicht sehr beträchtlich, so daß die Korrektur auch aus diesem Grund einfach wird. Insbesondere bei einer Parallelogrammhöhenverstellung, wie sie beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 445 528 A2 bekannt ist, ändert sich die Win­ kellage des Sitzbereichs innerhalb des von der Höhenverstellvorrichtung ermöglichten Einstellbereichs in einem Maße, der sich durch die mechani­ sche Vorrichtung gut kompensieren läßt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Mitnehmer mit einem konzentrisch zur Achse des Rückenlehnengelenks angeordneten Kupplungsstück zu versehen. An der biegsamen Welle ist ein Adapter drehfest angeordnet, der ein Kupp­ lungsgegenstück aufweist. Kupplungsstück und Kupplungsgegenstück kön­ nen drehfest miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann die biegsame Welle zusammen mit dem Kupplungsgegenstück in bzw. an der Rückenlehne vorgesehen sein und kann bei der Montage des Fahrzeugsitzes, also beim Einfügen der Rückenlehne, der Adapter auf das Kupplungsstück aufgebracht werden, insbesondere dort eingeklipst werden.

Erfahrungsgemäß hat es sich als geeignete Untersetzung erwiesen, den Mit­ nehmers des Stellarms wesentlich näher am Schwenkgelenk der hinteren Schwenkstütze anzuordnen als an der Schwenkachse des Rückenlehnenge­ lenks. Insbesondere hat sich ein Eingriffsort von Mitnehmer und Mitneh­ merteil in einem Abstand von etwa 1/6 der Gesamtlänge des Stellarms vom Schwenkgelenk der hinteren Schwenkstütze als günstig erwiesen. Damit ist einerseits eine geringe tatsächliche Bewegung des Stellarms verbunden, was wiederum den Vorteil hat, daß Mitnehmer und Mitnehmerteil eine nur geringe Relativbewegung zueinander durchführen. Ein als Langloch ausge­ bildeter Mitnehmer kann daher relativ kurz sein.

Als besonders geeignet für die biegsame Welle hat sich ein Kunststoff­ schlauch erwiesen. Hier können herkömmliche, relativ dünne Kunststoff­ schläuche eingesetzt werden. Es können natürlich auch Tachometerwellen, flexible, aber drehfeste Kunststoffstangen und auch Drähte aus Kunststoff oder Metall Verwendung finden. Da der Sensor eine ausgesprochen kleine Masse hat, sind die zu übertragenden Kräfte gering. Es muß aber beachtet werden, daß die Winkelposition des Sensors von der biegsamen Welle nicht nur bestimmt, sondern auch gehalten wird. Entsprechend muß also die biegsame Welle ausgeführt sein, sie muß in der Lage sein, den Sensor im praktischen Betrieb in seiner Winkelstellung zu halten. Die eigentliche mechanische Befestigung des Sensors erfolgt über seine Schwenkachse, mit der er mit dem Rahmen der Rückenlehne verbunden ist.

Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, Stellarm und Adapter möglichst leichtgewichtig, insbesondere als Kunststoffteile zu realisieren. Insbesondere kommen Kunststoffspritzgußteile in Betracht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht einschrän­ kend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Seitendarstellung der für die Erfindung wichtigen Teile eines Gurtintegralsitzes und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung in Form eines Montagebildes eines Stellarms, eines Adapters und einer als Kunststoffschlauch ausge­ bildeten, biegsamen Welle.

Der Gurtintegralsitz hat in bekannter Weise eine Rückenlehne 20, die einen Rahmen 22, einen an diesem Rahmen 22 befestigten Retraktor bzw. Gurtauf­ roller 24 und einen diesen Retraktor 24 steuernden Sensor 26 aufweist. Der Sensor 26 ist um eine Achse 28 schwenkbar mit dem Rahmen verbunden. Er kann im Sinne des Doppelpfeils nach links und nach rechts ausgeschwenkt werden.

Weiterhin gehört zum Gurtintegralsitz ein Sitzbereich 30 mit einem Polster­ körper 32 für die Sitzfläche.

Schließlich ist ein Sitzuntergestell vorgesehen, zu ihm gehören ein Sitzträ­ ger 34 und eine Längsverstellvorrichtung 36 bestehend aus zwei Schienen­ paaren, von denen die Unterschienen jeweils mit einer Bodengruppe 38 des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Zum Sitzuntergestell gehören weiterhin zwei Parallelogrammarme bzw. Schwenkstützen 40, 42, die unten mit der Längsverstellvorrichtung 36 und an ihren oberen Gelenkpunkten mit dem Sitzträger 34 gelenkverbunden sind. Die beiden Schwenkstützen 40, 42 sind die wesentlichen Teile einer Verstellvorrichtung, einfachheithalber sind Feststellmittel für diese Verstellvorrichtung nicht zeichnerisch dargestellt. In bekannter Weise können hier Zahnbögen mit entsprechenden Blockiertei­ len bzw. Taumelgelenkbeschläge eingesetzt werden. Durch die Verstellvor­ richtung wird im wesentlichen die Höhe des Sitzbereichs 30 verändert, aber auch seine Neigung. Zudem wird die Position des Sitzbereichs 30 in Rich­ tung der Schienen der Längsverstellvorrichtung 36 verändert, also vor- oder zurückverlagert.

Im Sitzuntergestell ist eine mechanische Vorrichtung zur Neigungserfassung vorgesehen. Sie gestattet es, die Neigung des Sitzbereichs 30 gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Referenzposition zu erfassen. Aufgrund der Parallelo­ grammkinematik im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Neigungsverstel­ lung zwar gering, sie ist aber aufgrund der unterschiedlichen Längen der Schwenkstützen 40, 42 vorhanden und liegt in einem Bereich oberhalb der Toleranzgrenzen des Sensors 26. Der jeweils erfaßte Drehzustand wird über eine biegsame Welle 44 von der Vorrichtung an den Sensor 26 weitergelei­ tet. Die biegsame Welle wirkt unmittelbar auf den Sensor 26 ein, beispiels­ weise auf dessen Achse 28. Durch Drehen der biegsamen Welle 44 wird der Sensor 26 entsprechend den beiden Pfeilen um die Achse 28 gedreht. Die biegsame Welle 44 ist drehfest sowohl mit dem Sensor 26 als auch mit ein­ em Stellglied der Vorrichtung zur Neigungserfassung verbunden.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Vorrichtung zur Neigungserfas­ sung einen Stellarm 46, der um eine Schwenkachse 48 eines Rückenlehnen­ gelenks 50 frei schwenkbar ist. Er erstreckt sich von diesem Gelenkpunkt im wesentlichen nach unten, und zwar bis in Nähe des oberen Bereichs des hinteren Parallelogrammarms 42. Dieser hat eine sich zu ihm hin erstrec­ kende Nase 52, an der ein Mitnehmerteil 54 in Form eines kurzen Bolzens quer zur Zeichenebene vorspringt. Es ist in Eingriff mit einem Mitnehmer 56 in Form eines Langlochs, das am unteren freien Ende des Stellarms 46 ausgebildet ist.

Aufgrund des Zusammenwirkens von Mitnehmerteil 54 und Mitnehmer 56 wird die Winkellage des Stellarms 46 verändert, wenn die hintere Schwenk­ stütze 42 entsprechend dem Doppelpfeil, der ihrem unteren Gelenkpunkt zugeordnet ist, verschwenkt wird.

Der Stellarm 46 hat konzentrisch zu seiner Lagerachse 48 um das Rücken­ lehnengelenk 50 zwei Ausnehmungen, in die entsprechend geformte Vor­ sprünge eines Adapters 58 eingreifen, Fig. 2 zeigt den Zustand von Stel­ larm 46 und Adapter 58 bei der Montage. Der Adapter 58 ist mit der bieg­ samen Welle 44 drehverbunden. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind biegsame Welle 44 und ihr Adapter 58 der Rückenlehne 20 zugeordnet, wäh­ rend der Stellarm 46 dem Sitzuntergestell zugeordnet ist. Durch Verbindung von Adapter 58 und Stellarm 46 wird die mechanische Verbindung zur Dre­ hübertragung hergestellt. Auf diese Weise kann die Rückenlehne 20 fertig montiert werden, beispielsweise auch bepolstert werden, und dann erst am Sitzuntergestell montiert werden. Während dieser Montage muß dann u. a. die mechanische Verbindung zwischen Adapter 58 und Stellarm 46 herge­ stellt werden.

Die beiden Fenster am oberen Bereich des Stellarms 46 stellen ein Kupp­ lungsstück dar, die mit Einrastvorsprüngen und Rückhaltebereichen verse­ henen freien Enden am Adapter 58 stellen ein Kupplungsgegenstück dar. Beide lassen sich drehfest miteinander verbinden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, beträgt der Abstand zwischen einer oberen Gelenkachse 60 der hinteren Schwenkstütze 42 und dem Mitnehmer 56 etwa 17% der Strecke zwischen dieser oberen Gelenkachse 60 und der Achse 48 des Rückenlehnengelenks. Weiterhin ist die hintere Schwenkstütze 42, so­ weit der Abstand ihrer Gelenkpunkte betroffen ist, und der genannte Ab­ stand zwischen der oberen Gelenkachse 60 und der Achse 48 etwa gleich lang. Insgesamt wird eine Untersetzung von etwa 1 zu 20 zwischen einer Drehbewegung der Schwenkstütze 40 um ihre obere Gelenkachse 60 und der Drehbewegung des Stellarms 46 um seine Achse, also die Achse 48, erzielt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die biegsame Welle 44 als ein Kunststoffschlauch ausgeführt. Sie kann auch in anderer Weise ausgebildet sein, solange sie die Drehbewegung überträgt und ausreichend biegsam, wie für den Einsatzzweck gefordert, ist. Innerhalb des Sitzuntergestells und insbesondere innerhalb der Rückenlehne 20 kann die biegsame Welle in ge­ eigneter Weise durch einen Schutzmantel umhüllt sein, der eine unmittelba­ re Reibung zwischen einem Teil beispielsweise der Rückenlehne und der biegsamen Welle 44 verhindert, aber eine freie Drehbewegung zwischen Schutzmantel und biegsamer Welle 44 zuläßt.

Claims (11)

1. Gurtintegralsitz eines Kraftfahrzeugs mit

• a) einer Rückenlehne (20), die einen Rahmen (22), einen an diesem befe­ stigten Retraktor (24) für den Sicherheitsgurt (25) und einen diesen Retraktor (24) steuernden Sensor (26) aufweist,
• b) einem Sitzbereich (30), der über ein Rückenlehnengelenk (50) mit der Rückenlehne (20) zusammenhängt und
• c) einem Sitzuntergestell, das eine Verstellvorrichtung aufweist, mit der zumindest die Neigung des Sitzbereichs (30) veränderbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (26) um eine Schwenkachse (28) schwenkbar mit dem Rahmen (22) der Rückenlehne (20) verbunden ist
und daß im Sitzuntergestell eine mechanische Vorrichtung zur Nei­ gungserfassung vorgesehen, die die Neigung des Sitzbereichs (30) ge­ genüber einem Referenzzustand erfaßt und über eine biegsame Welle (44) mit dem Sensor (26) drehverbunden ist.

2. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzuntergestell eine hintere Schwenkstütze (42) aufweist und daß die Vorrichtung zur Neigungserfassung einen Stellarm (46) aufweist, der einerseits frei schwenkbar um die Achse (48) des Rückenlehnengelenks (50) angeordnet ist und andererseits einen Mitnehmer (56) aufweist, der mit einem ihm zugeordneten Mitnehmerteil (54), das an der Schwenkstüt­ ze ausgebildet ist, bewegungsverbunden ist.

3. Gurtintegralsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (56) ein Langloch ist und daß als Mitnehmerteil (54) an der Schwenkstütze im Abstand von deren Schwenkgelenk ein Vorsprung vor­ gesehen ist, der in Eingriff mit dem Langloch ist.

4. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellarm (46) ein konzentrisch zur Achse des Rückenlehnengelenks (50) angeordnetes Kupplungsstück aufweist, daß ein mit der biegsamen Wel­ le (44) verbundener Adapter (58) vorgesehen ist, der ein Kupplungsge­ genstück aufweist, welches zentrisch zur Rotationsachse der biegsamen Welle (44) angeordnet ist und daß Kupplungsstück und Gegenkupp­ lungsstück drehfest miteinander verbindbar sind, insbesondere eine steckbare Kupplung bilden.

5. Gurtintegralsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (56) wesentlich näher am oberen Schwenkgelenk (60) der hin­ teren Schwenkstütze (42) als an der Schwenkachse (48) des Rückenleh­ nengelenks (50) angeordnet ist, insbesondere, daß der Abstand zwi­ schen der Gelenkachse (60) der hinteren Schwenkstütze (42) und dem Mitnehmer (56) 5 bis 30, insbesondere 10 bis 20% der Gesamtlänge des Mitnehmers (56) beträgt.

6. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsame Welle (44) ein Kunststoffschlauch ist.

7. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Sensors (26) parallel verläuft zur Schwenkachse (48) des Rückenlehnengelenks (50).

8. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (26) zur Kompensation einer Neigungsverstellung der Rückenleh­ ne (20) um das Rückenlehnengelenk (50) eine elektronische Winkelnach­ führung aufweist

9. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (26) ein mechanisches Sensorteil hat, insbesondere ein Pendel, das gegenüber einem Sensorgehäuse unter der Wirkung von Massenkräf­ ten bewegbar ist und unter dem Einfluß der Schwerkraft steht.

10. Gurtintegralsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellarm (46) und der Adapter (58) Kunststoffteile, insbesondere Kunst­ stoffspritzgußteile sind.

11. Gurtintegralsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ein­ er Zwischenposition der Verstellvorrichtung des Sitzuntergestells der Stellarm (46) auf einer Verbindungslinie liegt, die durch die Achse (48) des Rückenlehnengelenks (50) und die Gelenkachse (60) der hinteren Schwenkstütze (42) verläuft.