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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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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.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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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.
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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 Sitzeinstellvorrichtungenn 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.
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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.
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Ein Beispiel für eine solche Stoßdämpfungsanordnung ist in der
JP 7 132 767 A 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.
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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.
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Wie andererseits durch die
JP 2002 012 072 A 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.
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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.
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Mit Bezug auf die
JP 2002 012 072 A 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.
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US 6 340 206 B1 offenbart eine Sitzrahmenkonstruktion für einen Fahrzeugsitz mit einem kastenförmig geschlossenen Profil im Bereich der seitlichen Rahmenelemente des unteren Sitzkissens. Einrichtungen zur Energieaufnahme im Falle von durch einen Heckaufprall verursachten Kräfte, die auf die Sitzlehne einwirken, sind jedoch nicht vorgesehen.
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DE 103 45 482 A1 und
US 6 176 543 B1 offenbaren jeweils eine Sitzrahmenkonstruktion mit einwandigen Sitzrahmenteilen im Bereich des unteren Sitzkissens. In den Rahmenteilen sind Sollbruchstellen bzw. Absorptionsstrukturen vorgesehen, welche die Verformungsenergie aufnehmen sollen, die von einem Insassen auf das Rahmengestell im Falle eines Heckaufpralls auf das Fahrzeug übertragen wird.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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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.
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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 untere 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.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass 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.
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Andere Merkmale und Vorteile werden beim Lesen der nachstehenden Beschreibung in Bezug auf die angehängten Zeichnungen erkennbar.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine teilweise unterbrochene schematische perspektivische Ansicht eines Sitzrahmengestells, an dem eine Stoßabsorptionsstruktur der vorliegenden Erfindung angebracht wird.
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2 ist eine teilweise unterbrochene Seitenansicht, die einen Hauptteil der Stoßabsorptionsstruktur zeigt.
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3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
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4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 2.
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5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in 2.
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6 ist eine Schnittansicht, die erläuternd zeigt, wie ein innerer Wandanteil des Seitenrahmenelementes verformt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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 Verbindungselementes 24, 26 drehbar mit einem Sitzeinstellmechanismus, wie zum Beispiel einer Schiebevorrichtung, die an einem Fußboden befestigt ist, verbunden.
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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.
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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.
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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.
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Mit Blick auf die vorgenannte Erzeugung des Moments M und gemäß der vorliegenden Erfindung wird, allgemein gesagt, das Seitenrahmennelement 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.
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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.
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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 Funkt. 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.
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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.
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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 vom auf der Innenseite I von diesem lokalen gebogenen Bereich 34 aus erstrekken, 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.
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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.
