-
ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
-
1. Gebiet
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßdämpfungsstruktur von Fahrzeugsitzen,
durch die ein lokaler Teil des Sitzrahmens verformbar wird, so dass ein
Stoß,
der durch eine große
Belastung, die auf den Sitz im Fall eines Aufpralls auf das rückwärtige Fahrzeugende
einwirkt, verursacht wird, absorbiert wird.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
Wenn
ein Fahrzeug einen Aufprall auf das rückwärtige Ende erfährt, wird
eine große
Belastung von einem Benutzer des Sitzes auf einen Fahrzeugsitz nach
hinten ausgeübt,
wodurch ein entsprechend großer
Stoß auf
den ganzen Sitz ausgeübt
wird. Das heißt,
ein großer
Stoß,
der so erzeugt wurde, wird von einer Rückenlehne des Sitzes durch
den oberen Körperteil
eines Sitzbenutzers übertragen
und auf den Sitz ausgeübt.
-
Normalerweise
wird der Fahrzeugsitz durch robuste Sitzrahmen gebildet, um so solch
einer Stoßbelastung
zu widerstehen, und so wird die Belastung oder der Stoß gerade
durch die Sitzrahmen übertragen
und wirkt intensiv auf einen relativ anfälligen Anteil der Mechanik,
die in dem Sitzrahmen vorgesehen ist, wie zum Beispiel Sitzeinstellvorrichtungen
einschließlich
einer Verbindung zum Mechanismus für die Sitzhöheneinstellung. In diesem Fall
werden die mechanischen Teile oder die Verbindung zum Mechanismus
für die
Sitzhöheneinstellung
oder ein Verbindungsteil zwischen dem Sitzpolsterrahmen und einem
Boden beschädigt
oder brechen.
-
Zur
Lösung
solch eines Problems wird ein verformbarer Bereich an einem bestimmten
Punkt im Sitzrahmen festgelegt, der den Stoß absorbieren und die umfassende
Einwirkung des Stoßes
auf die oben genannte Verbindung oder den Verbindungsabschnitt verhindern
soll.
-
Ein
Beispiel für
eine solche Stoßdämpfungsanordnung
ist in der Japanischen Patent-Auslegeschrift
Nr. 7-132767 zu finden, die eine Fahrzeugsitzstruktur lehrt, worin
ein Seitenrahmenelement der Sitzrückenlehne derselben mit einem
verformbaren Bereich an einem vorher festgelegten Punkt darin versehen
wird, der durch eine Stoßlast,
die auf die Sitzrückenlehne
ausgeübt
wird, verformt wird, um dadurch den größten Teil der Stoßlast zu
absorbieren.
-
Bei
dieser Stoßabsorptionsstruktur
ist es jedoch schwierig, den verformbaren Bereich in optimaler Größe für alle unterschiedlichen
Sitzrückenlehnen einzustellen
und festzulegen, und weiterhin gibt es keine Offenbarung zur Bereitstellung
von Mitteln zur Begrenzung der rückwärtigen Neigung
der Sitzrückenlehne
für den
Fall, dass der verformbare Bereich so verformt wird, dass er seine
solche rückwärtige Neigung
erlaubt. Daher wird die Sitzrückenlehne
im Kollisionsfall einer übermäßigen rückwärtigen Neigung
ausgesetzt.
-
Wie
andererseits durch die Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2002-12072
offenbart wird, wird die vorhergehende lokal verformbare Anordnung
in einem Seitenrahmenelement des Sitzpolsterrahmens zur Absorption
der Stoßbelastung
bereitgestellt. Dementsprechend wird das Seitenrahmenelement mit
einer Sitzgleitvorrichtung verbunden, und ein sektorähnlicher
verformbarer Bereich wird in akkordeonähnlicher Weise im oberen Flanschteil
des Seitenrahmenelementes festgelegt. Daher dient bei einer rückwärtigen Kollision
der Verbindungspunkt zwischen dem Seitenrahmenelement und der Sitzgleitvorrichtung
zur Begrenzung der übermäßigen Verformung
des Seitenrahmensabschnitts des Sitzpolsters sowie der übermäßigen rückwärtigen Neigung
der Sitzrückenlehne,
und auch der sektorähnliche
verformbare Bereich wird verformt, damit er die Stoßlast absorbiert.
-
Im übrigen ist
ein niedriger Sitzpolsterrahmen bekannt, der in der Höhe reduziert
ist, um so die Position des Hinterteils des Benutzers auf einem Sitzpolster
abzusenken. Der größte Teil
eines solchen Sitzes ist ein sogenannter Gleitsitz, der mit einer
Gleitvorrichtung an der Bodenseite derselben ausgestattet ist, um
seine Längsbewegung
zu ermöglichen.
Bei diesem speziellen Sitz ist jedes Seitenrahmenelement des Sitzpolsterrahmens
natürlich in
der in der Höhenrichtung
definierten Dicke reduziert und verringert daher seine Steifigkeit.
Aus diesem Grund wird das Seitenrahmenelement durch vier Wände gebildet,
so dass durch einen geschlossenen Querschnitt seine Steifigkeit
erhöht
wird.
-
Mit
Bezug auf die japanische Publikation Nr. 2002-12072 wird das Seitenrahmenelement
derselben im wesentlichen durch vier Wände gebildet, um so den oben
genannten Aufbau mit geschlossenem Querschnitt zu erhalten, aber
wegen des sektorähnlichen
verformbaren Bereichs, der in akkordeonartiger Weise im oberen Flanschteil
gebildet ist, wird eine obere Wand der vier Wände des Seitenrahmenelementes
teilweise geöffnet.
In solch einer Stoßabsorptionsstruktur
erfüllt
der so gebildete Flanschteil des Seitenrahmenelementes keine Verstärkungs-
und Schutzfunktionen. Das heißt,
der verformbare Bereich, der im oberen Flanschteil des Seitenrahmenelementes
vorhanden ist, zeigt nur eine mangelhafte Verringerung seiner Verstärkung für die Oberseite des
Seitenrahmenelementes selbst, und er schützt die benachbarte Zierabdeckung
und die Polsterung des Sitzkissens nicht.
-
KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
In
Anbetracht der oben angeführten
Nachteile ist es der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Stoßabsorptionsstruktur
eines Fahrzeugsitzes, die im Aufbau vereinfacht und direkt auf einen
geschlossenen Querschnitt des Seitenrahmenelementes des Sitzpolsterrahmens
anwendbar ist, bereitzustellen.
-
Um
dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
im wesentlichen eine Stoßabsorptionsstruktur
für einen
Fahrzeugsitz bereitgestellt, wobei der Fahrzeugsitz einen Sitzpolsterrahmen
und einen Sitzlehnenrahmen enthält,
wobei der Sitzpolsterrahmen mindestens ein Seitenrahmenelement hat,
das seitlich von demselben vorgesehen ist, wobei solch ein Seitenrahmenelement
am vorderen Abstützpunkt
abgestützt
wird, der in Vorwärtsrichtung und
unterhalb des Fahrzeugsitzes vorgesehen ist, während es auch an einem hinteren
Abstützpunkt, der
in Rückwärtsrichtung
und unterhalb des Fahrzeugsitzes vorgesehen ist, abgestützt wird,
wobei die Stoßabsorptionsstruktur
folgendes umfasst:
ein Teil mit geschlossenem Querschnitt,
der in mindestens einem Seitenrahmenelement innerhalb eines vorher
festgelegten Bereiches zwischen dem vorderen Unterstützungspunkt
und einem hinteren Teil des mindestens einen Seitenrahmenelementes definiert
ist, wobei der hintere Teil von dem Fahrzeugsitz nach hinten weist
und dabei den hinteren Abstützungspunkt
einschließt;
und
einen
Bereich mit geöffnetem
Querschnitt, der durch Bilden eines Ausschnitts in einem unteren
Teil einer vorderen lokalen Region des Teils mit geschlossenem Querschnitt
zwischen den vorderen und rückwärtigen Abstützungspunkten
definiert wird, wobei der unte re Teil von dem Fahrzeugsitz nach
unten weist und die vordere lokale Region von dem Fahrzeugsitz nach
vorne weist,
wobei der Bereich mit geöffnetem Querschnitt an dem
Ausschnitt durch eine große
Last, die von dem Sitzlehnenrahmen darauf übertragen wird, verformt werden
kann, wodurch ein entsprechender Stoß absorbiert wird.
-
In
einer Ausführungsform
dieser Erfindung kann das vorgenannte mindestens eine Seitenrahmenelement
folgendes umfassen: ein äußeres Wandelement
und ein inneres Wandelement, wobei das äußere und innere Wandelement
jeweils integral miteinander so verbunden sind, so dass der Teil
mit geschlossenem Querschnitt darin definiert wird, und wobei der
Ausschnitt in einem lokalen Bereich des inneren Wandelementes gebildet
wird, wodurch der Bereich mit dem geöffneten Querschnitt im lokalen Bereich
liegt, wobei der lokale Bereich des inneren Wandelementes an dem
Ausschnitt vom Sitzpolsterrahmen nach außen durch die große Belastung
verformbar ist, wodurch der entsprechende Stoß absorbiert wird.
-
Andere
Merkmale und Vorteile werden beim Lesen der nachstehenden Beschreibung
in Bezug auf die angehängten
Zeichnungen erkennbar.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine teilweise unterbrochene schematische perspektivische Ansicht
eines Sitzrahmengestells, an dem eine Stoßabsorptionsstruktur der vorliegenden
Erfindung angebracht wird.
-
2 ist
eine teilweise unterbrochene Seitenansicht, die einen Hauptteil
der Stoßabsorptionsstruktur
zeigt.
-
3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
-
4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
-
5 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2.
-
6 ist
eine Schnittansicht, die erläuternd zeigt,
wie ein innerer Wandanteil des Seitenrahmenelementes verformt wird.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
-
Mit
Bezug auf 1 bis 6 wird eine
bevorzugte Ausführungsform
der Stoßabsorptionsstruktur
eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden
Erfindung illustriert, die allgemein durch 10 bezeichnet
wird. Wie in Bild 1 gezeigt, umfasst der Sitzrahmen SF: einen Sitzlehnenrahmen
BF, der einer Sitzrückenlehne 20 des
Fahrzeugsitzes entspricht, und einen Sitzpolsterrahmen CF, der einem
Sitzpolster 16 des Fahrzeugsitzes entspricht, mit einem
Paar von bekannten Verstellvorrichtungen RD, die funktionsfähig zwischen
diesen zwei Rahmen BC, CF vorgesehen sind, um die einstellbare Neigung
der Sitzrückenlehne
zu ermöglichen.
Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Verbindungsstab, der
funktionsfähig mit
diesen zwei Verstellvorrichtungen RD verbunden ist.
-
Der
Sitzlehnenrahmen BF enthält
ein Paar von Seitenrahmenelementen 40, 49 und
ein unteres Rahmenelement 18. Der Sitzpolsterrahmen CF
umfasst: ein Paar von Seitenrahmenelementen 14, 14, ein
vorderes Rahmenelement 17 und ein hinteres Rahmenelement 18.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass die Bezugszeichen O und I sich auf
eine Außenseite
bzw. eine Innenseite des Sitzrahmens SF oder einen Fahrzeugsitz
beziehen, und dass die Bezugszeichen FW und RW sich auf eine Vorderseite
bzw. eine Rückseite
des Sitzrahmens SF oder Fahrzeugsitzes beziehen.
-
Die
Bezugszeichen 24 und 26 bezeichnen ein vorderes
Verbindungselement bzw. ein hinteres Verbindungselement, die Teil
einer bekannten Sitzhöhenverstellung
sind. Wie gezeigt, sind das vordere und hintere Verbindungselement 24, 26 drehbar
mit jedem der zwei Seitenrahmenelemente 14 verbunden. Speziell
ist das vordere Verbindungselement 24 am oberen Ende desselben über eine
vordere Welle 28 drehbar mit dem vorderen Bereich des Seitenrahmenelementes 14 verbunden,
während
das hintere Verbindungselement 26 am oberen Ende desselben
drehbar über
eine hintere Welle 30 mit dem hinteren Bereich des Seitenrahmenelementes 14 verbunden
ist. Obwohl nicht gezeigt, sind die beiden unteren Enden des vorderen
bzw. hinteren Verbindungs elementes 24, 26 drehbar
mit einem Sitzeinstellmechanismus, wie zum Beispiel einer Schiebevorrichtung,
die an einem Fußboden
befestigt ist, verbunden.
-
In
dieser Hinsicht stellen die vordere Welle 28 und die hintere
Welle 30 einen vorderen Abstützpunkt bzw. einen hinteren
Abstützpunkt
für den
Sitzpolsterrahmen 14 dar, die einen Bestandteil der vorliegenden
Erfindung bilden, wie später
beschrieben wird.
-
Alle
Seitenrahmenelemente 14 des Sitzpolsterrahmens CF werden
von einem äußeren vertikalen
Rahmenelement 14A und einem inneren vertikalen Rahmenelement 14B zu
einer Anordnung mit geschlossenem Querschnitt geformt, wie in 3 zu sehen
ist. Kurz gesagt, werden diese zwei vertikalen Rahmenelemente 14A, 14B durch
Schweißen
ihrer oberen bzw. unteren horizontalen Abschnitte miteinander verbunden,
so dass sie zusammen im wesentlichen einen geschlossenen Querschnitt
von Seitenrahmenelementabschnitten bilden, um so einen im wesentlichen
geschlossenen Querschnitt des Seitenrahmenelements 14 zu
bilden, wobei die so verschweißten
horizontalen Abschnitte der zwei vertikalen Rahmenanteile 14A, 14B einen
oberen Wandteil 14U und einen unteren Wandteil 14D des
Seitenrahmenelementes 14 bilden, wie illustriert. Die äußeren und
inneren vertikalen Rahmenelemente 14A, 14B werden
hierin nachstehend zum besseren Verständnis als "äußerer vertikaler
Wandteil 14A" bezeichnet,
der zur Außenseite
O weist, bzw. als "innerer
vertikaler Wandteil 14B",
der zur Innenseite I weist. Daher bilden die äußeren und inneren vertikalen
Wandteile 14A, 14B und die oberen und unteren Wandteile 14U, 14D im
wesentlichen das illustrierte rechwinkelige geschlossene Querprofil
des Seitenrahmenelementes 14.
-
Wie
in 2 gezeigt, wird im Fall einer rückseitigen
oder rückwärtigen Kollision
eine große
rückwärtige Last
F von einem Sitzbenutzer (nicht gezeigt) auf die Sitzlehne 20 oder
den Sitzlehnenrahmen BF ausgeübt,
mit dem Ergebnis, dass der entsprechende Stoß auf die Verstellvorrichtung
RD und insbesondere intensiv auf die hintere Welle 30 oder
einen hinteren Abstützungspunkt
ausgeübt
wird. Dies resultiert daraus, dass, wie durch das Bezugszeichen
M angegeben, ein Moment zwischen der vorderen und hinteren Welle 28, 30 im
Seitenrahmenelement 14 erzeugt wird, derart dass das Moment
größer wird, wenn
es zur hinteren Welle 30 oder einem hinteren Abstützungspunkt
des Seitenrahmenelementes 14 fortschreitet, während es
kleiner wird, wenn es zur vorderen Welle 28 oder einem
vorderen Abstützungspunkt
des Seitenrahmenelementes 14 fortschreitet, was auf die
große
rückwärtige Last
F zurückzuführen ist.
-
Mit
Blick auf die vorgenannte Erzeugung des Moments M und gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, allgemein gesagt, das Seitenrahmenelement 14,
das im wesentlichen von geschlossenem Querschnitt ist, wie vorher
festgestellt, so geformt, dass der hintere Bereich desselben in
der Nähe
des hinteren Abstützungspunktes
bei 30 den oben beschriebenen geschlossenen Querschnitt
beibehält,
um für Festigkeit
zu sorgen, die ausreicht, dem Stoß zu widerstehen, der direkt
vom Sitzlehnenrahmen BF auf Grund der rückwärtigen Last F mitgeteilt wird,
während
andererseits der vordere Bereich desselben, der nicht den vorderen
Abstützungspunkt
bei 28 überschreitet,
einen geöffneten
Querschnitt besitzt, um die Festigkeit zu verringern, so dass seine
Festigkeit für
den Zweck der Stoßabsorption
verringert wird.
-
Soweit
es die illustrierte Ausführungsform betrifft,
wird der vorgenannte geöffnete
Querschnitt speziell, wie durch OS angezeigt, durch Bildung eines
Ausschnitts 32 in einer nach hinten gerichteten und mit
sanfter Neigung versehenen Weise in einem inneren vertikalen Wandteil 14B des
Seitenrahmenelementes 14 innerhalb eines Bereichs zwischen
dem vorderen und hinteren Abstützungspunkt 28, 30,
wo das Moment M erzeugt wird, definiert.
-
Genauer
gesagt, wird, wie in 2 gezeigt, der nach hinten gerichtete
und mit sanfter Neigung versehene geschnittene Teil 32 in
einem begrenzten lokalen Bereich L1 im inneren vertikalen Wandteil 14B gebildet.
In diesem lokalen Bereich L1 erstreckt sich der Ausschnitt 32 vom
vorderen Ende des inneren vertikalen Wandteils 14B, der
sich neben dem vorderen Abstützungspunkt
bei 28 befindet, nach unten und mit sanfter Neigung zum
hinteren Abstützungspunkt
bei 30 versehen, und endet an einem im wesentlichen in
der Mitte zwischen dem vorderen und hinteren Abstützungspunkt 28, 30 gelegenen Punkt.
Diese Anordnung absorbiert wirksam den Stoß innerhalb eines kleinen Bereichs
in Übereinstimmung
mit der rückwärtigen auseinander
laufenden Erzeugung des Moments M, das kleiner wird, während es
vom hinteren Abstützungspunkt
bei 30 zum vorderen Abstützungspunkt bei 28 fortschreitet. Wenn
nämlich
ein solcher nach hinten gerichteter und mit sanfter Neigung versehener
geschnittener Teil 32 gegeben ist, wird der innere vertikale
Wandteil 14B mit einem nach hinten gerichteten divergierenden
Bereich 14Bd im vorderen Teil desselben versehen. Solch
ein lokaler Bereich 14Bd hat eine reduzierte Fläche 14B-1 und
eine vergrößerte Fläche 14B-2,
die innerhalb des begrenzten Bereichs L1 in Übereinstimmung mit dem nach
hinten gerichteten divergenten Zustand von Moment M verformt werden sollen,
wodurch der größte Teil
des Stoßes,
der durch die große
rückwärtige Last
F verursacht wird, bei einer rückseitigen
oder rückwärtigen Kollision
mit hoher Effizienz absorbiert wird und so eine intensive Einwirkung
des Stoßes
auf die hintere Welle 30 verhindert wird.
-
Wenn
bei einem solchen Aufbau, wie in 7 gezeigt,
eine große
Last F auf den Sitzlehnenrahmen BF einwirkt, wird der rückwärtig gerichtete
divergente lokale Bereich 14Bd des inneren vertikalen Wandteils 14B in
Richtung nach außen
0 verformt. Auf Grund einer solchen Verformung ist es vorteilhaft, dass
erstens dem Sitzbenutzer sowie einer Zierabdeckung und Polsterung
des Sitzkissens 16 kein Schaden entsteht und zweitens ein
entsprechender Stoß, der
durch die Last F erzeugt wird, breit in dem ganzen lokalen Bereich 14Bd verteilt
und effektiv absorbiert wird, wodurch nicht nur die hintere Welle 30 vor Verformung
oder Bruch geschützt
wird, sondern auch eine intensive Einwirkung des Stoßes auf
einen kleinen Punkt des inneren vertikalen Wandteils 14B verhütet wird,
wodurch das Seitenrahmenelement 14 vor übermäßiger Verformung geschützt wird.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, wie durch das Bezugszeichen 34 angegeben,
ein gebogener Bereich sowohl im äußeren wie
auch im inneren vertikalen Wandteil 14A, 14B innerhalb
des Teils mit geöffnetem
Querprofil OS gebildet werden, so dass, wie in 5 gezeigt,
beide jeweiligen vorderen Teile der beiden vertikalen Wandteile 14A, 14B versetzt
und parallel zu den jeweiligen beiden hinteren Teilen der beiden
vertikalen Wandteile 14A, 14B in Bezug auf den
gebogenen Bereich 34 sind. Mit anderen Worten, sind, wie
in 5 zu ersehen, die äußeren und inneren vertikalen
Wandteile 14A, 14B an ihrem jeweiligen lokalen
Bereich bei 34 zur Innenseite I hin parallel zueinander
gebogen, so dass die zwei vertikalen Wandteile 14A, 14B sich
nach vorn auf der Innenseite I von diesem lokalen gebogenen Bereich 34 aus
erstrecken, während
sie sich nach hinten auf der Außenseite
O von diesem lokalen gebogenen Bereich 34 aus erstrecken,
wodurch ein Versatz und eine parallele Lage zwischen dem äußeren und
dem inneren vertikalen Wandteil 14A, 14B in Bezug
auf den lokalen gebogenen Bereich 34 hervorgerufen wird.
Bei dieser Anordnung wird, wenn eine große Last F vom Sitzlehnenrahmen
BF auf das Seitenrahmenelement 14 übertragen wird, ein entsprechender
Stoß nur
auf einen sehr kleinen lokalen Bereich des inneren vertikalen Wandteils 14B ausgeübt, der diesem
lokalen gebogenen Bereich 34 entspricht, was zur Folge
hat, dass dieser spezielle kleine lokale Bereich des inneren vertikalen
Wandteils 14B zur Außenseite
O im wesentlichen so, wie in 6 gezeigt, verformt
wird, wodurch der Stoß zur
Verhinderung der Verformung oder des Bruchs der hinteren Welle 30 absorbiert
wird.
-
Nachdem
die vorliegende Erfindung so weit beschrieben ist, versteht es sich,
dass die Erfindung nicht durch die illustrierte Ausführungsform
beschränkt
wird, sondern dass jede andere Modifikation, Ersetzung oder Hinzufügung daran
vorgenommen werden kann, ohne von den beigefügten Ansprüchen abzuweichen. Zum Beispiel
kann der vorgenannte Ausschnitt 32 in einem äußeren vertikalen Wandteil 14A so
gebildet werden, dass damit der Bereich mit geöffnetem Querschnitt des Seitenrahmenelementes 14 festgelegt
wird. Weiterhin kann solch ein Ausschnitt 32 selbst so
in horizontaler geradlinearer Form, statt in der vorgenannten nach
hinten geneigten Weise, gebildet werden.