DE10129721B4 - Rückenlehne eines Sitzes, insbesondere Fahrzeugsitz - Google Patents

Abstract

Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit crashaktiver Kopfstütze, Seitenteilen (1; 2) daran befestigter oberen Querwange (4) und unteren Querstrebe (6), dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Seitenteilen (1; 2) beidseitig jeweils ein biegesteifer Längsdraht (7; 8) angeordnet ist, dessen untere freien Enden (9) eine Abbiegung (10; 11) aufweisen, die in den Seitenteilen (1; 2) in der Nähe der unteren Querstrebe (6) drehbar gelagert sowie deren obere rechtwinklige Abbiegungen (12; 13) fest mit einem als Auslöse- und Bewegungsbügel dienenden Querdraht (14) verbunden sind, mit zwischen beiden Längsdrähten (7; 8) angeordneten, jeweils beidseitig befestigten und untereinander ganz oder teilweise an den aneinander liegenden Stegen (20) verbundenen Form-Wire-Federn (17; 19), die im Beckenbereich eine drei- bis fünffach höhere Federkraft als in den übrigen Rückenbereichen besitzen und somit ein Lehnenelement bilden, mit dem im Normalfahrbetrieb eine anatomisch optimale Abfederung des Sitzbenutzers erzielbar und im Heckcrashfall eine solche Schwenkbewegung vollziehbar ist, dass vermittels der hebel- oder...

Description

• Die Erfindung betrifft eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit crashaktiver Kopfstütze.
• Derartige Rückenlehnen sind bekannt, so z.B. in der DE 198 50 758 A1 . Hier liegt das Prinzip zugrunde, dass die Kopfstützen nicht nur die Aufgabe haben, bei einem Frontalcrash die sich an eine Vorwärtsbewegung anschließende Rückwärtsbewegung des Kopfes des Sitzbenutzers möglichst verletzungsfrei abzufangen, sondern auch bei einem Heckcrash durch die Trägheit des Kopfes bedingte Rückwärtsbewegung desselben relativ zum Fahrzeug zu dämpfen. Üblicherweise, und so wird es in der Regel vom Sitzbenutzer gefordert, befindet sich die Kopfstütze in einer Position, in der zwischen ihr und dem Kopf ein mehr oder weniger großer Abstand besteht. Ohne entsprechende Maßnahmen würde das bei einem Heckcrash dazu führen, dass der Kopf, infolge der freibeweglichen Zone, mit mehr oder weniger hohe Geschwindigkeit gegen die Kopfstütze schlägt. Gemäß o. g. DE 198 50 758 A1 hat man dieser akuten Verletzungsgefahr durch eine im Crashfall vorverlagerbaren Kopfstütze entgegengewirkt. Man bedient sich dabei einer in der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes integrierten Druckplatte. Eine durch die Trägheit des Sitzbenutzers bedingte Rückverlagerung überträgt sich auf die Druckplatte, die über entsprechende Betätigungselemente eine Vorverlagerung der Kopfstütze bewirkt und die Lücke zum Kopf schließt.
• Eine solche Druckplatte bietet kaum einen und wenn nur geringen Federungskomfort. Ähnliche Druckplatten kommen auch als unterstützende Elemente im Lordosebereich zum Einsatz. Auch bei durch zusätzliche Elemente bewirkte Wölbung der Druckplatten ist kaum Federungskomfort vorhanden. Des Weiteren kann unter Umständen die Wölbung eine Umkehr der Wirkrichtung auf die zur Kopfstützenvorverlagerung notwendigen Betätigungselemente bewirken.
• Zur Verbesserung der Federungseigenschaften bei Sitzlehnen kommen Drahtmatten, wie sie in der DE 29 26 571 A1 oder auch in der DE 195 42 659 A1 veröffentlicht wurden, zum Einsatz. Derartige Drahtmatten bestehen aus zwei sich längs erstreckende Drähte, vorwiegend mit einer Papier- oder Kunststoffschicht versehen und quer sich erstreckende, um die Längsdrähte gewickelte Drähte, die durch einen oder mehrere längsverlaufende Kunststoff- oder Papierdrähte in ihrer Parallelität stabilisiert werden. Bei Belastung einer solchen Drahtmatte wirken Zugkräfte auf die Längsdrähte aus Federstahl, ausgelöst durch die Durchbiegung der starren Quer drähte und erzeugen dadurch eine geringe Federung. Zur Unterstützung einer komfortableren Federung erfolgt die Befestigung derartiger Drahtmatten mit einer Vielzahl von Zugfedern, die zwischen Lehnenrahmen und umwickelten Längsdrähten angeordnet sind.
• Durch die Gestaltung dieser Lehnenfederung sind die Federungseigenschaften wesentlich verbessert. Eine Krafteinleitung auf eine aktive Kopfstütze bzw. deren Betätigungselemente ist nicht möglich, da bei derartigen Matten nur eine seitliche, d.h. waagerechte Bewegungsrichtung, und auf jeder Seite nur in halbierter Größe realisierbar ist.
• Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass mit Druckplatten eine senkrechte Bewegungsrichtung und somit eine gute Übertragbarkeit auf eine aktive Kopfstütze, jedoch völlig ungenügende Federungseigenschaften realisierbar sind.
• Mit an Zugfedern aufgehängte Drahtmatten dagegen lässt sich der Federungskomfort wesentlich verbessern, jedoch eine Aktivierung einer crashaktiven Kopfstütze ist nicht möglich.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz zu schaffen, die einen guten Federungskomfort mit ausreichender und anatomisch günstiger Unterstützung einzelner Rückenpartien sowie die Betätigung einer heckcrashaktiven Kopfstütze gewährleistet.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Rückenlehne gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Dabei ist parallel zu den Seitenteilen einer Rückenlehne beidseitig jeweils ein biegesteifer Längsdraht angeordnet. Das untere freie Ende des Längsdrahtes ist abgewinkelt und in den Seitenteilen, vorzugsweise in inmittelbarer Nähe der unteren Querstrebe, drehbar gelagert. Das obere rechtwinklig abgebogene Ende des Längsdrahtes ist fest mit einem als Auslöse- und Bewegungsbügel dienenden Querdraht verbunden, der an einem Bewegungsmechanismus für die aktive Kopfstütze mittels geeigneter Verbindungselemente angelenkt ist. Außer den beschriebenen Anlenkungen der Enden besitzt der Längsdraht keine Verbindung zu den Seitenteilen. Zwischen den Längsdrähten sind beidseitig befestigt Form-Wire-Federn angebracht, die im Beckenbereich eine drei- bis fünffach höhere Federkraft als in den übrigen Rückenbereichen besitzen. Mit dieser Anordnung erfolgt in Verbindung mit der Ausgestaltung gemäß dem Anspruch zwei eine anatomisch günstige Abfederung des Sitzbenutzers im normalen Fahrverkehr und eine Übertragung der Rückverlagerung desselben bei einem Heckcrash nach erfolgter Aufhebung einer Arretierung auf den Kopfstützenbewegungsmechanismus.
• Wie bereits vorstehend verwiesen, besitzen die Längsdrähte im Beckenbereich, etwa an der Oberkante der verstärkten Form-Wire-Feder, eine in Fahrtrichtung gerichtete starke Wölbung, die bis nahe der oberen Anbindung so ausläuft, dass der Sitzbenutzer eine ergonomisch optimale Unterstützung aller Bereiche des Rückens und der Wirbelsäule erfährt. Eine ebenfalls günstige Rückenunterstützung wird erzielt, wenn die Seitendrähte an Stelle der Wölbung im Beckenbereich mit einer ebenfalls in Fahrtrichtung gerichteten Abbiegung zwischen 20 und 30 Grad versehen sind und in den übrigen Zonen einen geraden Verlauf aufweisen. Zur Veränderung des Federungsverhaltens ist es erfindungsgemäß möglich, die Form-Wire-Federn sowohl mit trapezförmigen als auch mit quadratförmigen Biegungen zu versehen. Eine weitere Ausgestaltung der Form-Wire-Federn, außer der im Beckenbereich befindlichen, ist der Einsatz unterschiedlicher Drahtdurchmesser, sowohl von Lehne zu Lehne als auch innerhalb einer Lehne, je nach Belastungsfall. Das schließt die Variation des Federteiles nach Größe und Anzahl der Biegungen und der Federn selbst nicht aus. Zur Unterstützung des Sitzbenutzers im Lordosewirbelsektor sind im Bereich der ersten oder an der Grenze von erster und zweiter Form-Wire-Feder über der im Beckenbereich befindlichen Form-Wire-Feder entsprechende Verstell- und Wölbelemente angeordnet. Eine stabilisierte Ausführung wird erreicht, wenn die beiden Längsdrähte im oberen, dem kopfstützennahen Bereich, durch einen Quersteg U-förmig formschlüssig verbunden sind und der Quersteg mit einem als Bewegungsbügel dienenden Querdraht für die Kopfstützen befestigt ist. Der als Bewegungsbügel dienende Querdraht ist dabei mit kurbelförmigen Enden versehen, um die heckcrashbedingte Rückverlagerung in eine Ausstellbewegung der Kopfstütze umzusetzen. Eine bessere und leichtgängigere Federung bzw. Rückverlagerung wird erreicht, wenn man die Verbindung der verstärkten Beckenbereichsfeder mit den übrigen Federungsbereichen reduziert oder gänzlich wegfallen lässt. Die Herstellung der Verbindungsstellen in der Lehnenfederung erfolgt dabei wahlweise durch Metallklammern oder durch Kunststoffumspritzung.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
• Es zeigen:
• 1 : eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Rückenlehne
• 2 : eine Seitenansicht von 1 ohne Seitenteile und Querwangen
• 3 : Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Rückenlehne
• Die gemäß 1 dargestellte Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Rückenlehne besteht aus zwei Seitenteilen 1; 2, die im Kopfstützenbefestigungsbereich 3 mit einer Querwange 4 und am Befestigungs- bzw. Verstellbereich 5 mit einer unteren Querstrebe 6 verbunden sind. Sowohl die Seitenteile 1; 2 als auch die Querwange 4 und die Querstrebe 6 können dabei aus Blech, Rohr, einem sonstigen geeigneten und profilierten Material oder aus einer Kombination derselben gefertigt sein. Parallel zu den Seitenteilen 1; 2 ist beidseitig jeweils ein relativ biegesteifer Längsdraht 7; 8 angeordnet. Diese Längsdrähte 7; 8 besitzen am unteren Ende 9 nach außen gerichtete Abbiegungen 10; 11 und werden damit in den Seitenteilen 1; 2 nahe der unteren Querstrebe 6 gelagert. Im Bereich der Querwange 4 sind die Längsdrähte 7; 8 mit einer rechtwinkligen Abbiegung 12; 13 an einem Querdraht 14 fest verbunden. Am Querdraht 14 sind hebelförmige Enden 15 angeformt und dienen als Verbindungselement zu einem Bewegungsmechanismus für eine nicht dargestellte Kopfstütze.
• Im Beckenbereich sind die Längsdrähte 7; 8, etwa bei einem Fünftel ihrer Länge, mit einer in Fahrtrichtung gerichteten starken Wölbung versehen, die bis zur oberen Befestigung am Querdraht 14 ausläuft. Die starke Wölbung kann aber auch, wie aus den Zeichnungen zum Ausführungsbeispiel hervorgeht, durch eine Abbiegung 16 von 20–30 Grad ersetzt werden. Die übrigen Teile der Seitendrähte 7; 8 sind dann gerade ausgeführt. Zwischen den Längsdrähten 7; 8 sind Form-Wire-Federn 17 angeordnet und mittels Klammern 18 untereinander und an den Längsdrähten 7; 8 sowie am Querdraht 14 fest verbunden. Unterhalb der Abbiegung 16 befindet sich eine Form-Wire-Feder 19, die so gestaltet ist (Drahtdurchmesser, Wellengeometrie u. dgl.), dass eine drei- bis fünffach höhere Federkraft gegenüber den anderen Bereichen der Federung vorhanden ist.
• Eine mit dem vorstehend beschriebenen Federungsteil bestückte Fahrzeugrückenlehne besitzt eine vom Lordose- bis zum Schulterbereich gute Federung und stützt durch die Abbiegung 16 und der verstärkten Gestaltung der Form-Wire-Feder 19 vor allem den Beckenbereich des Sitzbenutzers ab. Unterstützend im Lordosebereich können im Bereich der ersten Form-Wire-Feder 17' bzw. an der Grenze zur zweiten Form-Wire-Feder 17'' entsprechende Verstell- und Wölbelemente angeordnet werden.
• Neben dem Federungsverhalten der Rückenlehne im Normalfahrbetrieb besteht die Aufgabe, im Falle eines Heckcrashs, die Kopfstütze in Richtung Kopf des Sitzbenutzers zu bewegen. Die beschriebene Verschwenkung der Kopfstütze in ihre Crashposition wird hervorgerufen durch die Trägheit des Sitzbenutzers, der im Falle eines Heckcrashs auf das erfindungsgemäße Federungsteil eine Kraft einwirkt, die über die Verlagerung des Querdrahtes 14, nach crashbedingtem Lösen einer Arretierung, eine Bewegung der Kopfstütze über ein bekanntes und nicht dargestelltes Bewegungssystem auslöst.

Claims (12)

1. Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz mit crashaktiver Kopfstütze, Seitenteilen (1; 2) daran befestigter oberen Querwange (4) und unteren Querstrebe (6), dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Seitenteilen (1; 2) beidseitig jeweils ein biegesteifer Längsdraht (7; 8) angeordnet ist, dessen untere freien Enden (9) eine Abbiegung (10; 11) aufweisen, die in den Seitenteilen (1; 2) in der Nähe der unteren Querstrebe (6) drehbar gelagert sowie deren obere rechtwinklige Abbiegungen (12; 13) fest mit einem als Auslöse- und Bewegungsbügel dienenden Querdraht (14) verbunden sind, mit zwischen beiden Längsdrähten (7; 8) angeordneten, jeweils beidseitig befestigten und untereinander ganz oder teilweise an den aneinander liegenden Stegen (20) verbundenen Form-Wire-Federn (17; 19), die im Beckenbereich eine drei- bis fünffach höhere Federkraft als in den übrigen Rückenbereichen besitzen und somit ein Lehnenelement bilden, mit dem im Normalfahrbetrieb eine anatomisch optimale Abfederung des Sitzbenutzers erzielbar und im Heckcrashfall eine solche Schwenkbewegung vollziehbar ist, dass vermittels der hebel- oder kurbelförmigen Enden (15) des Querdrahtes (14) eine nicht dargestellte Kopfstütze über bekannte Hebelelemente vorverlagerbar ist.
2. Rückenlehne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsdrähte (7; 8) im Beckenbereich, etwa an der Oberkante der verstärkten Form-Wire-Feder (19), eine in Fahrtrichtung gerichtete starke Wölbung aufweist, die bis nahe der oberen Befestigung am Querdraht (14) so ausläuft, dass der Sitzbenutzer eine ergonomisch optimale Unterstützung aller Bereiche des Rückens und der Wirbelsäule erfährt.
3. Rückenlehne nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsdrähte (7; 8) an Stelle der starken Wölbung im Beckenbereich mit einer in Fahrtrichtung gerichteten Abbiegung (16) zwischen 20 und 30 Grad versehen sind und in den übrigen Teilen einen geraden Verlauf aufweisen.
4. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form-Wire-Feder (17; 19) mit trapez-, quadrat-, rechteck- oder sinusförmigen Biegungen versehen sind.
5. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass je nach gewünschtem Federungsverhalten die Form-Wire-Federn (17) oberhalb der im Beckenbereich befindlichen Form-Wire-Federn (19) mit gleichem oder unterschiedlichem Drahtdurchmesser ausgebildet sind.
6. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung des Sitzbenutzers im Lordosewirbelsektor im Bereich der ersten oder an der Grenze von erster und zweiter Form-Wire-Feder (17) über der im Beckenbereich befindlichen Form-Wire-Feder (19) entsprechende Verstell- und Wölbelemente angeordnet sind.
7. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsdrähte (7; 8) U-förmig durch einen Quersteg verbunden sind und selbiger an einem als Auslöse- und Bewegungsbügel für die Kopfstütze dienenden Querdraht (14) befestigt ist.
8. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federungsverhalten weiterhin durch die Größe und Anzahl von Biegungen und Federn beeinflussbar gestaltet werden kann.
9. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkte Beckenbereichs-Form-Wire-Feder (19) durch eine oder mehrere Klammern (18) mit dem übrigen Federbereich verbunden ist.
10. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkte Beckenbereichs-Form-Wire-Feder (19) ohne Verbindung zum übrigen Federungsbereich angeordnet ist.
11. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen durch Metallklammern (18) oder Kunststoffumspritzung hergestellt sind.
12. Rückenlehne nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile und Federelemente durch Lackierung, Kunststoffbeschichtung oder metallische Überzüge oberflächengeschützt sind.