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Die
Erfindung betrifft einen Lehnenträger für eine
Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eines Kraftwagens, insbesondere
eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art.
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Ein
derartiger Lehnenträger ist beispielsweise bereits aus
der
DE 37 06 394 C1 als
bekannt zu entnehmen und umfasst zwei seitliche Trägerbereiche,
welche über ein an deren oberen Ende angeordnetes Querelement
miteinander verbunden sind. Die seitlichen Trägerbereiche
umfassen dabei jeweils eine Mehrzahl von Deformationsbereichen,
welche bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
unter Absorption von Energie deformierbar sind. Entsprechend können
diese Deformationsbereiche bei einer Kollision des Personenkraftwagens über
die Elastizitätsgrenze hinaus verformt werden, um hierdurch
entsprechend Energie absorbieren zu können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lehnenträger der
eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem eine derartige
Deformation des Lehnenträgers bei einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung kontrollierter ablaufen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lehnenträger
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der
Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
einen Lehnenträger für eine Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens,
zu schaffen, mit welchem die Deformation bei einer entsprechenden
unfallbedingten Kraftbeaufschlagung kontrollierter ablaufen kann,
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem Deformationsbereich
wenigstens ein Begrenzungsmittel zugeordnet ist, mittels welchem ein
Deformationsweg des Deformationsbereichs bei einer entsprechenden
unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt zu begrenzen ist. Mit
anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
zwar eine entsprechende Deformation des Lehnenträgers unter Absorption
von Unfallenergie zuzulassen, diese Deformation jedoch nicht unkontrolliert
ablaufen zu lassen, sondern vielmehr gezielt Begrenzungsmittel vorzusehen,
mittels welchen die Deformation des Lehnenträgers begrenzt
wird. Damit können zwar ein oder mehrere Deformationsbereiche
kontrolliert elastisch und plastisch deformiert werden, um bei der Einleitung
von Crashkräften eine Nachgiebigkeit innerhalb der Rückenlehne
bzw. des Lehnenträgers zu erzeugen, welche die relevanten
Insassen-Beschleunigungskennwerte günstig beeinflusst.
Andererseits erfolgt die elastische und plastische Deformation in den
Deformationsbereichen des Lehnenträgers durch die Begrenzungsmittel
derart kontrolliert, dass eine übermäßige
Deformation, welche gegebenenfalls wiederum zu Verletzungen des
jeweiligen Sitzinsassen führen könnten, entsprechend
vermieden werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn der Deformationsbereich durch wenigstens eine Kerbe,
einen Schlitz oder dergleichen innerhalb des entsprechenden Trägerbereichs
des Lehnenträgers gebildet ist, wobei Flanken der Kerbe
des Schlitzes oder dergleichen als Begrenzungsmittel zur Begrenzung
des Deformationswegs des Deformationsbereichs dienen. Derartige
Kerben, Schlitze oder dergleichen sind dabei besonders einfach fertigbar
und haben zudem den Vorteil, dass ohnehin vorhandene Flanken als Begrenzungsmittel
genutzt werden können, um hierüber den Deformationsweg
entsprechend zu begrenzen.
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Die
Deformationsbereiche können in weiterer Ausgestaltung der
Erfindung auch durch jeweils wenigstens einen Durchbruch innerhalb
des entsprechenden Trägerbereichs des Lehnenträgers
gebildet werden, wobei dann wiederum entsprechende Begrenzungsmittel
vorzusehen, um die im Bereich des wenigstens einen Durchbruchs erfolgende
Deformation über den bestimmten Deformationsweg entsprechend
stoppen bzw. begrenzen zu können.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Deformationsbereich
durch wenigstens eine Schälrippe oder dergleichen an dem
entsprechenden Trägerbereich des Lehnenträgers
gebildet, welche einen entsprechend ausknickbaren oder dergleichen deformierbaren
Bereich aufweist, dessen Deformationsweg durch ein Begrenzungsmittel
wiederum gezielt zu begrenzen ist. Eine derartige Rippe dient somit
nicht nur zur Aussteifung des Lehnenträgers, sondern auch
zur gezielten Nachgiebigkeit im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
des Lehnenträgers, wobei durch das Begrenzungsmittel entsprechend
sichergestellt ist, dass diese Deformation nicht übermäßig
erfolgen kann.
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Der
Deformationsbereich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
auch durch eine Anzahl von gegeneinander verschiebbaren Elementen,
insbesondere Konuselementen an dem entsprechenden Trägerbereich
des Lehnenträgers gebildet sein, wobei die Konuselemente
dann wiederum insbesondere so ausgebildet sind, dass deren gegenseitige Bewegung
geometrisch begrenzt ist. Dies kann beispielsweise dergestalt sein,
dass die einzelnen Konuselemente zwischen einander einen entsprechenden
Zwischenraum aufweisen, der sich sukzessive verkürzt, wenn
eine unfallbedingte Deformation vonstatten geht. Die Begrenzung
des Deformationswegs kann dabei dadurch erreicht werden, dass die
einzelnen Konuselemente miteinander in Kontakt kommen und auf Block
gehen.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Lehnenträger
als Druckgussteil insbesondere aus Aluminium- oder Magnesiumdruckguss, hergestellt
ist. Durch die einzelnen Deformationselemente kann somit der Zielkonflikt
zwischen einer Leichtbaulehne aus einer metallischen Legierung im Druckgussverfahren
mit der materialspezifischen Sprödigkeit einerseits und
der notwendigen Nachgiebigkeit und des notwendigen Energieabsoprtionvermögens
andererseits gelöst werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
Rückansicht auf einen Lehnenträger für
eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eines Personenkraftwagens
mit zwei seitlichen Trägerbereichen, welche oberseitig
durch ein umgekehrt V-förmig zulaufendes Verbindungselement
miteinander verbunden sind und welche unterseitig über
eine Quertraverse miteinander verbunden sind, wobei die seitlichen
Trägerbereiche jeweilige Deformationsbereiche aufweisen,
welche bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
unter Absorption von Energie deformierbar sind und welchen jeweilige
Begrenzungsmittel zugeordnet sind, mittels welchen ein Deformationsweg
des jeweiligen Deformationsbereichs bei einer entsprechenden unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung gezielt zu begrenzen ist;
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2 eine
Seitenansicht auf den Lehnenträger gemäß 1,
wobei alternative Deformationsbereiche erkennbar sind, mittels welchen
eine entsprechende unfallbedingte Kraftbeaufschlagung eine Deformation
unter Absorption von Energie erfolgen kann, wobei wiederum jeweilige
Begrenzungsmittel vorgesehen sind, mittels welchen ein Deformationsweg
des jeweiligen Deformationsbereichs gezielt zu begrenzen ist; und
in
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3 eine
ausschnittsweise vergrößerte Detailansicht des
Details III in 2, wobei insbesondere eine Kerbe
des entsprechenden Deformationsbereichs erkennbar ist, deren Flanken
als Begrenzungsmittel zur Begrenzung des Deformationswegs bei einer
entsprechenden unfallbedingten Deformation dienen.
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In
den 1 und 2 ist ein Lehnenträger 10 für
eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eines Personenkraftwagens
in einer Rückansicht bzw. einer Seitenansicht dargestellt.
Der Fahrzeugsitz ist im vorliegenden Fall als Integralsitz ausgebildet,
doch kann der Lehnenträger 10 auch bei jedem anderen Fahrzeugsitz
eingesetzt werden.
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Aus 1 ist
dabei insbesondere erkennbar, dass der Lehnenträger 10 zwei
jeweilige seitliche Trägerbereiche 12, 14 umfasst,
welche oben über ein im Wesentlichen umgekehrt V-förmiges
Zwischenelement 16 miteinander verbunden sind. Im unteren Bereich
sind die Trägerbereiche 12, 14 über
eine Quertraverse 18 miteinander verbunden. Der Lehnenträger 10 ist
vorliegend als Druckgussteil, insbesondere aus einem Aluminium-
oder Magnesiumdruckguss, hergestellt. Demzufolge sind die beiden Trägerbereiche 12, 14,
das Zwischenelement 16 sowie die Quertraverse 18 einteilig
ausgebildet. Eine weitere Besonderheit besteht darin, dass eine äußere
Oberfläche 20 des Lehnenträgers 10 auch
nach der Bepolsterung von außen her sichtbar ist.
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Aus
den 1 und 2 ist nun erkennbar, dass die
jeweiligen seitlichen Trägerbereiche 12, 14 unterschiedliche
Deformationsbereiche 22 aufweisen können, welche
bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung unter
Absorption von Energie deformierbar sind. Durch diese Deformationsbereiche 22 soll
somit eine kontrollierte elastische oder plastische Deformation
der Gusskonstruktion des Lehnenträgers 10 erfolgen,
um bei einer Einleitung von Crashkräften eine Nachgiebigkeit
in der Rückenlehne zu erzeugen, welcher die relevanten
Insassen-Beschleunigungswerte günstig beeinflusst. Die
einzelnen Deformationsbereiche 22 stellen somit Zonen elastischer
und plastischer Deformation des Lehnenträgers 10 dar.
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Insbesondere
aus 2 ist erkennbar, dass der Deformationsbereich 22 des
jeweiligen Trägerbereichs 12, 14 beispielsweise
durch eine Mehrzahl von Kerben 24, Schlitzen oder dergleichen
innerhalb des entsprechenden Trägerbereichs 12 des
Lehnenträgers 10 gebildet sein kann.
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In
Zusammenschau mit 3, die in einer ausschnittsweise
vergrößerten Seitenansicht das Detail III in 2 darstellt,
wird erkennbar, dass die Kerbe 24 eine im Wesentlichen
im Querschnitt dreieckförmige Grundkontur mit zwei Flanken 26 aufweist.
Wird nun beispielsweise der Lehnenträger mit der in 2 angedeuteten
Kraft F im Falle einer Kollision des Personenkraftwagens beaufschlagt,
so ergibt sich im Bereich der Kerbe 24 eine entsprechende Deformation
des Lehnenträgers 10 um den Momentenpunkt M, und
zwar in Richtung des Pfeils 28. Somit kann der Lehnenträger 10 bzw.
dessen Trägerbereich 12 bei einer entsprechenden
unfallbedingten Kraftbeaufschlagung unter Absorption von Energie deformiert
werden, bis die beiden Flanken 26 miteinander in Anlage
kommen und eine weitere Deformation bzw. einen weiteren Deformationsweg
begrenzen. Somit wirken die Flanken 26 der jeweiligen Kerbe 24 als
Begrenzungsmittel, mittels welchen der Deformationsweg des Deformationsbereichs 22 gezielt
zu begrenzen ist, sobald die beiden Flanken 26 miteinander
auf Block gehen. Somit wird gezielt verhindert, dass der Lehnenträger 10 übermäßig
nach hinten durchgebogen wird, was beispielsweise nachteilige Folgen
für den Sitzinsassen hätte. Vielmehr erfolgt eine
elastische und plastische Deformation, um die relevanten Insassen-Beschleungigungskennwerte entsprechend
zu reduzieren und somit ein Verletzungsrisiko für die Sitzinsassen
zu minimieren. Nachdem die Deformation über den Deformationsweg
des Lehnenträgers 10 abgelaufen ist, folgt dann
mittels der Flanken 26 die entsprechende Begrenzung.
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Aus 2 sind
darüber hinaus drei Druchbrüche 30 erkennbar,
welche einen alternativen Deformationsbereich 22 darstellen,
welcher ebenfalls bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
unter Absorption von Energie deformierbar sein soll. Um auch hier
den Deformationsweg entsprechend zu begrenzen, können die
Durchbrüche 30 entsprechend ausgebildet sein oder
aber andere Begrenzungsmittel vorgesehen sein, mittels welchen der
Deformationsweg des Deformationsbereichs 22 im Bereich der Durchbrüche 30 zu
begrenzen ist.
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In 1 ist
an der Rückseite des Trägerbereichs 14 eine
Schälrippe 32 erkennbar, welche von dem Trägerbereich 14 nach
hinten hin absteht und einen Bereich 34 aufweist, welcher
beispielsweise bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
ausknickt oder dergleichen deformiert wird. Durch diesen deformierbaren
Bereich 34 stellt die Schälrippe 32 somit
ebenfalls einen Deformationsbereich 22 dar, dessen Deformationsweg
beispielsweise durch die Schälrippe 32 selbst
oder durch ein anderes Begrenzungsmittel gezielt zu begrenzen ist,
um wiederum eine übermäßige Deformation,
welche für den Sitzinsassen schädlich wäre, zu
begrenzen.
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Schließlich
ist in 1 eine weitere Alternative des Deformationsbereichs 22 erkennbar,
bei welcher eine Mehrzahl von gegeneinander verschiebbaren Elementen,
welche vorliegend als Konuselemente 36 ausgebildet sind,
vorgesehen sind. Die Konuselemente 36 sind dabei beispielsweise
auf Druck axial gegeneinander verschiebbar, jeweils ringförmig ausgebildet,
wobei zwischen den einzelnen Konuselementen beispielsweise ein entsprechender
ringförmiger Luftspalt vorgesehen ist. Werden diese bei
einer übermäßigen Kraftbeaufschlagung
mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt, so können
diese axial gegeneinander bewegt werden, bis die einzelnen Konuselemente 36 gegenseitig
in Anlage kommen. In diesem Moment ändert dann die mögliche
Deformation bzw. der mögliche Deformationsweg, weil nämlich
die einzelnen Konuselemente 36 auf Block gehen. Somit sind
im vorliegenden Fall die Konuselemente 36 selbst als Begrenzungsmittel
zur Begrenzung des Deformationswegs des Deformationsbereichs 22 ausgebildet.
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Als
im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass die
in den 1 und 2 alternativ gezeigten Deformationsbereiche 22 in
beliebiger Kombination in den jeweiligen Trägerbereichen 12, 14 vorgesehen
sein können. Es ist also nicht zwingendermaßen
eine symmetrische Anordnung der Deformationsbereiche 22 erforderlich.
Gleichfalls können auch eine Mehrzahl von Deformationsbereichen
im Trägerbereich 12, 14 vorgesehen sein. Ebenfalls
wäre es denkbar, derartige Deformationsbereiche 22 im
Bereich des Zwischenelements 16 oder der Quertraverse 18 vorzusehen.
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Ingesamt
ist somit erkennbar, dass mittels des Lehnenträgers 12 eine
Leichtbaukonstruktion geschaffen ist, mit welcher die relevanten
Insassen- Beschleunigungswerte im Crashfall reduziert werden können.
Es ergibt sich somit eine Verknüpfung der Vorteile durch
die Gewichtseinsparung gegenüber herkömmlichen
metallischen Lehnenkonstruktionen mit den Vorteilen der gezielten
und kontrollierbaren Nachgiebigkeit von herkömmlichen metallischen Lehnenkonstruktionen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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