DE10160974A1

DE10160974A1 - Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10160974A1
Application number: DE2001160974
Authority: DE
Inventors: Georg Bauer; Ulrich Tschaeschke
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Um eine Rückenlehne eines Kraftwagensitzes mit einem Gassackmodul, das einen Gassack umfasst, welcher sich im Falle eines Aufpralls durch Befüllung mit Gas durch eine Austrittsöffnung im Gassackmodul entfaltet, einer Stützstruktur, an der das Gassackmodul befestigt ist, sowie einem Polster, welches auf der einem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite des Kraftwagensitzes angeordnet ist und die Austrittsöffnung abdeckt, zu schaffen, die ein zuverlässiges Entfalten des Gassacks ermöglicht, ohne die sonstigen Eigenschaften einer Rückenlehne zu beeinträchtigen, wird vorgeschlagen, dass das Polster im Bereich der Austrittsöffnung zumindest zwei Bereiche mit unterschiedlicher Beschaffenheit aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückenlehne eines Kraftwagensitzes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Rückenlehnen eines Kraftwagensitzes, die bereits aus der DE 200 17 919 U1 bekannt ist, zeichnet sich durch ein Gassackmodul aus, welches einen Gassack umfasst, der sich im Falle eines Aufpralls durch Befüllung mit Gas durch eine Austrittsöffnung in dem Gassackmodul entfaltet. Des weiteren ist eine Stützstruktur vorgesehen, an der das Gassackmodul befestigt ist und an der sich der entfaltende Airbag abstützt. Auf der einem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite der Kraftwagenrückenlehne ist ein Polster angeordnet. Dieses Polster deckt die Austrittsöffnung ab.

Im Falle eines Unfalls wird der im Gassackmodul angeordnete Gassack mit Druckluft beaufschlagt, so dass er sich seitlich der Sitzlehne zwischen dem Oberkörper und gegebenenfalls Kopf des Fahrzeuginsassen einerseits und der Tür bzw. der Seitenstruktur des Fahrzeugs andererseits entfaltet. Damit der Entfaltungsvorgang zuverlässig reproduzierbar abläuft, ist im Stand der Technik der gesamte Bereich der Polsterung vor der Austrittsöffnung derart nachgiebig ausgebildet, dass durch Verformung der Polsterung ein Spalt zum Austreten des Gassacks geschaffen werden kann. Das Verformen der Polsterung erfolgt durch den sich entfaltenden Gassack, der durch seine Volumenzunahme das Polster zur Seite drückt.

Nachteilig an dieser bekannten Rückenlehne ist jedoch, dass das Polster um eine Verformung zu gewährleisten, die ein zuverlässiges Austreten des Gassacks ermöglicht, im Bereich der Austrittsöffnung geschwächt werden muss. Diese Materialschwächung wirkt sich negativ auf die Eigenschaften der Rückenlehne im normalen Gebrauch aus. Das Gassackmodul ist auf der Seite der Fahrzeuglehne angeordnet, von der aus man in das Fahrzeug einsteigt bzw. zu der man das Fahrzeug wieder verlässt. Das Gassackmodul ist somit an der stärker beanspruchten Seite des Fahrzeugsitzes angeordnet. Ein geschwächtes Polstermaterial kann unter Umständen dieser Beanspruchung nicht standhalten, wodurch der optische Eindruck des Fahrzeugsitzes beeinträchtigt würde, beispielsweise weil das Polster nicht mehr die ursprüngliche Formstabilität aufweist. Mit der Schwächung des Polstermaterials auf einer Seite des Sitzes können auch Komforteinbußen verbunden sein, die darin liegen, dass die Polsterung der Rückenlehne bereichsweise nicht mehr den Halt gibt, wie ein ungeschwächter Polsterbereich. Hinter dem geschwächten Polsterbereich ist zudem noch das harte Gassackmodul angeordnet ist. Es besteht daher die Gefahr, dass der Fahrzeuginsasse dieses Modul durch das nachgiebige und durch häufige Beanspruchung geschwächte Polster hindurch spürt.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rückenlehne eines Kraftwagensitzes mit einem Gassackmodul zu schaffen, die ein zuverlässiges Entfalten des Gassacks ermöglicht ohne die sonstigen Eigenschaften einer Rückenlehne zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird durch eine Rückenlehne eines Kraftwagensitzes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Rückenlehne eines Kraftwagensitzes durch ein Polster aus, welches vor einer Austrittsöffnung eines an einer Stützstruktur befestigten Gassackmoduls angeordnet ist und im Bereich der Austrittsöffnung zumindest zwei Bereiche unterschiedlicher Beschaffenheit aufweist. Durch die verschiedenen Polsterbereiche können über die Beschaffenheit lokal die Eigenschaften des Polsters unterschiedlich eingestellt werden. Das bedeutet, dass man im Bereich der Austrittsöffnung an jeder Stelle des Polsters die Eigenschaft wählt, die für diesen bestimmten Bereich erforderlich ist. Zudem können die Bereiche so aufeinander abgestimmt werden, dass die Rückenlehne im Bereich der Austrittsöffnung den Anforderungen hinsichtlich Optik, Komfort etc. erfüllt. Die Vorsehung von Bereichen mit unterschiedlichen Beschaffenheiten ermöglicht somit über lokale Segmente eine optimale Anpassung des Polsters an die jeweiligen lokal unterschiedlichen Anforderungen. So kann die Rückenlehne partiell so nachgiebig gestaltet werden, dass ein Austreten eines Gassacks zuverlässig und wiederholbar erfolgen kann. Gleichzeitig können andere Bereiche der Rückenlehne entsprechend angepasst werden, damit die Nachgiebigkeit ausgeglichen wird, um beispielsweise Komforteinbußen zu vermeiden. Wenn in diesem Zusammenhang von "Beschaffenheit" die Rede ist, so sind damit sämtliche Eigenschaften des Polsters gemeint, die sich zum Beispiel aus der Materialzusammensetzung, Dichte, Raumgewicht und allen anderen denkbaren Einflussfaktoren ergeben.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Gemäß einer Ausführungsform weist ein Polsterbereich eine geringere Stauchhärte als der bzw. die weiteren im Bereich der Austrittsöffnung angeordneten Polsterbereiche auf. Unter "Stauchhärte" versteht man im Zusammenhang mit der Erfindung die auf eine Fläche wirkende Kraft, die notwendig ist, um ein Material um ein gewisses Maß zusammen zu drücken. Mit anderen Worten: je geringer die Stauchhärte ist, umso höher ist die Nachgiebigkeit eines Materials. Der Begriff der Stauchhärte wird unter anderem zur Charakterisierung von Schäumen verwendet. Die im Bereich der Austrittsöffnung angeordneten Bereiche können also beispielsweise so konzipiert sein, dass zumindest ein Bereich nachgiebiger ist als der bzw. die anderen Bereiche.

Der Bereich mit geringerer Stauchhärte kann beispielsweise direkt bzw. unmittelbar vor der Austrittsöffnung angeordnet sein. Wenn in diesem Zusammenhang von "vor der Austrittsöffnung" die Rede ist, so ist damit gemeint, das der spezielle Polsterbereich so angeordnet ist, dass der sich entfaltende Gassack nach Austreten aus der Austrittsöffnung gegen diesen Polsterbereich stößt. Durch diese Anordnung der Polsterbereiche wird gewährleistet, dass sich das vor der Austrittsöffnung befindliche Polster einfach verformen lässt und somit der sich entfaltende Gassack den Polsterbereich mit einer geringeren Stauchhärte - ohne dass dieser ihm einen großen Widerstand entgegensetzt - auf die Seite schiebt. Auf diese Weise wird eine Öffnung geschaffen, durch die der Gassack austreten kann. Der direkt vor der Austrittsöffnung angeordnete Polsterbereich sollte eine ausreichende Eigenelastizität aufweisen, so dass die Austrittsöffnung im normalen Gebrauch immer abgedeckt und somit nicht sichtbar ist.

Eine Grenzfläche zwischen Polsterbereichen unterschiedlicher Materialbereiche kann gemäß einer weiteren Ausführungsform schräg vor der Austrittsöffnung entlang verlaufen. Beispielsweise kann direkt vor der Austrittsöffnung ein Polsterbereich mit einer geringeren Stauchhärte angeordnet sein; an ihn schließt sich über eine schräge Grenzfläche ein Polsterbereich mit einer höheren Stauchhärte an. Die Grenzfläche ist durch das sich anschließende weniger nachgiebige Polster so ausgestaltet, dass sie eine Leitrampe für den sich entfaltenden Gassack bildet, weil sich der weniger nachgiebige Polsterbereich nicht so einfach zur Seite schieben läßt. Mit "Leitrampe" ist in diesem Zusammenhang eine Fläche gemeint, die den sich entfaltenden Gassack in eine Richtung führt, so dass dieser beim bzw. nach dem Entfalten die Position einnimmt, in der er einen optimalen Schutz für eine Fahrzeuginsassen bietet. Im vorliegenden Fall kann das beispielsweise der Bereich zwischen Türe bzw. Seitenwand des Fahrzeugs und Oberkörper bzw. Kopf des Fahrzeuginsassens sein. In diesem Fall würde die Grenzfläche zwischen dem nachgiebigen Polsterbereich und dem festeren Polsterbereich von der Austrittsöffnung genau in diese Richtung, also nach schräg vorne, weisen. Es aber auch jede andere Entfaltungsrichtung des Gassacks und damit jede andere Ausrichtung der Grenzfläche denkbar.

Damit die Grenzfläche die Leitrampenfunktion ausführen kann, kann der Polsterbereich mit der niedrigeren Stauchhärte mit der schräg vor der Austrittsöffnung verlaufenden Grenzfläche an einen Polsterbereich mit einer höheren Stauchhärte stoßen. Wenn nun der sich entfaltende Gassack aus der Austrittsöffnung tritt, wird er zunächst den nachgiebigeren Polsterbereich verformen bzw. zusammendrücken. Wenn die Stauchhärte des anderen Polsterbereichs ausreichend hoch ist, reicht die Kraft des sich entfaltenden Gassacks nicht aus, um auch diesen Polsterbereich zu verformen. Somit wird der nachgiebigere Polsterbereich von dem Gassack gegen die Grenzfläche zu dem festeren Polsterbereich gedrückt. Die Grenzfläche behält somit ihre Position während der Entfaltung des Gassacks bei und dient als Leitfläche für den Gassack.

Die unterschiedlichen Eigenschaften der Polsterbereiche können entweder dadurch erzielt werden, dass die Polsterbereiche aus unterschiedlichen Materialien bestehen. So können beispielsweise Schaumstoffe eingesetzt werden, die aus unterschiedlichen Elementen zusammengesetzt sind bzw. eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. Die Polster müssen jedoch nicht aus Schaum bestehen. Es ist auch die Verwendung von allen anderen üblichen Polstermaterialien denkbar. Es ist aber auch denkbar, dass die unterschiedlichen Eigenschaften durch die geometrische Gestaltung der Polsterelemente erreicht werden. So können beispielsweise Hohlräume in die Polsterbereiche eingebracht werden. Über die Anzahl und Dimension der Hohlräume kann die Materialeigenschaft, insbesondere die Stauchhärte eines Schaums beeinflusst werden. Die Hohlräume können lochförmig oder aber auch schlitzförmig sein. Es ist aber auch jede andere Form von Hohlräumen denkbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die verschiedenen Polsterbereiche über die Höhe der Austrittsöffnung. Auf diese Weise wird dem Gassack durch das Polster beim Entfalten über diese gesamte Höhe kein erhöhter Widerstand entgegengesetzt. Diese Anordnung unterstützt ein zuverlässiges Entfalten des Gassacks. Selbstverständlich kann die Erstreckung der unterschiedlichen Polsterbereiche auch variieren und die Austrittsöffnung nur teilweise abdecken oder auch sich über die gesamte Rückenlehne erstrecken.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schnitt durch den der Kraftwagenaußenseite zugewandten Bereich einer Rückenlehne in Höhe eines Gassackmoduls, in nicht aktiviertem Zustand und
Fig. 2 ein Schnitt durch den der Kraftwagenaußenseite zugewandten Bereich einer Rückenlehne in Höhe eines Gassackmoduls, mit sich entfaltenden Gassack.
In Fig. 1 ist eine Rückenlehne 1 dargestellt, die an einer Sitzfläche eines Kraftwagesitzes angebracht ist. In der Rückenlehne 1 ist ein Gassackmodul 2 integriert, welches einen nicht dargestellten Gassack sowie einen ebenfalls nicht dargestellten Gasgenerator aufnimmt. Das Modul 2 ist in einem Modulgehäuse 3 angeordnet, welches aus Seitenwände 4, 5, 6 und 7 gebildet wird.
Das Modulgehäuse 3 ist an einer Lehnenstützstruktur 8 befestigt. Diese Stützstruktur 8 muss so ausgelegt sein, dass sie dem sich entfaltenden Gassack ausreichend Rückhalt bietet. Bei der Stützstruktur 8 kann es sich um eine Rahmenstruktur für eine Rückenlehne 1 handeln. Es kann aber auch eine separate, von der Rückenlehnen-Stützstruktur unabhängige Stützstruktur für die Befestigung des Gassackmoduls 2 vorgesehen sein. Nach hinten wird die Rückenlehne 1 durch ein Verkleidungsteil 9abgeschlossen. Nach vorne - also in Richtung des auf dem Kraftwagensitz sitzenden Insassen - ist ein Polster 11 vorgesehen.
Bei einem Unfall wird durch den Gasgenerator ein Gas erzeugt, welches in den Gassack geleitet wird und wodurch sich dieser entfaltet (vgl. Fig. 2). Die Entfaltung erfolgt durch eine Austrittsöffnung 12 im Modulgehäuse 3. Dazu schwenkt die Seitenwand 4 um die durch den Punkt A verlaufende Schwenkachse in Richtung des Pfeils B. Um das Verschwenken der Seitenwand 4 einfach zu verwirklichen, ist an der Stelle des Punktes A ein Scharnier vorgesehen. Wenn das Modulgehäuse 3 aus Kunststoff besteht, kann es sich bei dem Scharnier um beispielsweise ein Filmscharnier handeln. Es ist jedoch auch jedes andere Scharnier denkbar. Es ist sogar denkbar, dass im Bereich der Austrittsöffnung 12 das Modul 3 keine Seitenwand 3 aufweist. In diesem Fall wird die Austrittsöffnung 12 durch das Polster 11 verschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schwenkt nicht nur die Seitenwand 4 beim Entfalten des Gassacks zur Seite, sondern auch die der Kraftwagenaußenseite zugewandte Seitenwand 7. Sie schwenkt um eine durch den Punkt C verlaufende Achse, wo sich ebenfalls ein Scharnier befindet, in Richtung des Pfeils D. Es ist aber auch ein Ausführungsbeispiel denkbar, bei dem die Austrittsöffnung lediglich den Bereich einer Seitenwand - beispielsweise der Seitenwand 4 - einnimmt.
Erfindungsgemäß besteht nun das Polster im Bereich der Austrittsöffnung 12 aus zwei Bereichen 13 und 14, wobei der Polsterbereich 13 direkt vor der Austrittsöffnung angeordnet ist; er verschließt die Öffnung 13. Der Polsterbereich 14 schließt sich direkt an den Polsterbereich 13 an, berührt jedoch die Austrittsöffnung nicht. Die Polsterbereiche 13 und 14 stoßen an einer Grenzfläche 15 aneinander. Diese Grenzfläche 15 weist hier von der rechten Seite der Austrittsöffnung 12 - etwa in Höhe der durch den Punkt A verlaufenden Schwenkachse - nach schräg vorne. Die Bereiche 13 und 14 unterscheiden sich durch Ihre Beschaffenheit. Sie weisen unterschiedliche Stauchhärten auf. In dem dargestellten Ausführungsbereich hat der Polsterbereich 13 eine geringer Stauchhärte als der Polsterbereich 14. Das bedeutet, das der Bereich 13 nachgiebiger ist als der Bereich 14. Dazu sind in den Polsterbereich 13 Hohlräume 16 in Form von Löchern eingebracht.
Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der in dem Gassackmodul 2 angeordnete Gasgenerator aktiviert wird und sich der Gassack entfaltet, stößt dieser zunächst gegen die Seitenwände 4 und 7 woraufhin diese nach außen in Richtung des Pfeile B und D verschwenkt werden. Das Verschwenken der Seitenwand 4 erfolgt gegen den Polsterbereich 13. Aufgrund der speziell abgestimmten Materialeigenschaften des an die Ausrittsöffnung 13 stoßenden Polsterbereich 13, setzt dieser der Schwenkbewegung der Seitenwand 4 nur einen geringen Widerstand entgegen. Dieser Widerstand ist so gering, dass ein zuverlässig reproduzierbares Entfalten des Gassacks gewährleistet ist. Sobald der Polsterbereich 13 ganz zusammengeschoben ist, erfolgt das Verschwenken gegen den Polsterbereich 14, der eine höhere Stauchhärte hat. Die Materialeigenschaft des Polsterbereichs 14 ist so gewählt, das ein weiteres Verschwenken der Seitenwand 4 nicht möglich ist. Die Seitenwand 4 bleibt also in einer Position stehen, in der sie etwa parallel zu der durch die aneinanderstoßende Bereiche 13 und 14 gebildeten Grenzfläche 15 ausgerichtet ist. In dieser Position der Seitenwand 4 wird der sich entfaltende Gassack genau in die Richtung geleitet, in die er sich entfalten soll.
Das beschriebene Entfaltungsprinzip funktioniert entsprechend, wenn die Austrittsöffnung 12 nicht durch eine Seitenwand verschlossen wird sondern vor der Austrittsöffnung 12 lediglich Polster 13 vorgesehen ist. In diesem Fall stößt der sich entfaltende Gassack nicht gegen eine Seitenwand, sondern direkt gegen den Polsterbereich 13. Er schiebt diesen so weit zusammen, bis ihm der Widerstand des Polsterbereichs 14 entgegengesetzt wird. Der Polsterbereich 13 ist in diesem Fall gegen die Grenzfläche 15 gedrückt und gibt die Austrittsöffnung 12 komplett frei. Durch die Grenzfläche 15 wird wiederum eine Leitrampe gebildet, die sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform lediglich dadurch unterscheidet, dass der Gassack direkt mit dem Polster in Kontakt kommt und keine aufgeschwenkte Seitenwand vorgesehen ist.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Rückenlehne für einen Frontsitz dargestellt. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Rückenlehne auch bei einem Fondsitz oder sonstigen Sitzen Verwendung finden.

Claims

1. Rückenlehne eines Kraftwagensitzes mit
einem Gassackmodul, dass einen Gassack umfasst, welcher sich im Falle eines Aufpralls durch Befüllung mit Gas durch eine Austrittsöffnung im Gassackmodul entfaltet einer Stützstruktur, an der das Gassackmodul befestigt ist, sowie
einem Polster welches auf der einem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite des Kraftwagensitzes angeordnet ist und die Austrittsöffnung abdeckt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Polster (11) im Bereich der Austrittsöffnung (12) zumindest zwei Bereiche (13, 14) mit unterschiedlicher Beschaffenheit aufweist.

2. Rückenlehne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polsterbereich (13) eine geringere Stauchhärte als der bzw. die weiteren Polsterbereiche (14) aufweist.

3. Rückenlehne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterbereich (13) mit der geringeren Stauchhärte vor der Austrittsöffnung (12) angeordnet ist.

4. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenzfläche (15) zwischen den Polsterbereichen (13, 14) schräg vor der Austrittsöffnung (12) verläuft.

5. Rückenlehne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (15) eine Leitrampe für den sich entfaltenden Gassack bildet.

6. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterbereiche (13, 14) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

7. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterbereich (13) mit geringerer Stauchhärte durch eingebrachte Hohlräume (16) geschwächt ist.

8. Rückenlehne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterbereich (13) mit geringerer Stauchhärte gelocht bzw. geschlitzt ist.

9. Rückenlehne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Polsterbereiche (13, 14) über die gesamte Höhe der Austrittsöffnung (12) erstrecken.