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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz zum Einbau in ein Fahrzeug, z. B. ein Kraftfahrzeug.
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2. Stand der Technik
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Ein Fahrzeugsitz hat üblicherweise eine Sitzlehne und eine Kopfstütze. Die Sitzlehne und die Kopfstütze weisen jeweils einen Rahmen und ein am Rahmen befestigtes Kissen auf. Die Sitzlehne und die Kopfstütze haben gewöhnlich verschiedene Formen. So beschreibt beispielsweise die veröffentlichte japanische Übersetzung der PCT Anmeldung Nr. 2007-507389 (
JP 2007-507389 A ) eine Sitzlehne und eine Kopfstütze, bei denen der Rückenabstand zwischen dem Rahmen der Sitzlehne und dem Rücken eines Insassen im Wesentlichen gleich dem Kopfabstand zwischen dem Rahmen der Kopfstütze und dem Kopf des Insassen ist. Wenn das Fahrzeug von hinten einen Aufprall erfährt (d. h. bei einem Heckaufprall), werden der Kopf und der Torso des Insassen durch den Rahmen der Sitzlehne und den Rahmen der Kopfstütze daher nahezu im selben Moment zurückgehalten, wodurch verhindert werden kann, dass der Insasse ein Schleudertrauma erleidet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es besteht jedoch weiterhin Bedarf an einem Fahrzeugsitz, mit welchem einem Schleudertrauma entgegengewirkt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz vorzusehen, der in der Lage ist, einem Schleudertrauma effektiver entgegenzuwirken. Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Erfindungsgemäß weist eine Sitzlehne an ihrem oberen Abschnitt ein sich in Breitenrichtung erstreckendes oberes Rahmenelement auf. Das obere Rahmenelement und eine Kopfstütze sind so gestaltet, dass ein zweiter Abstand größer ist als ein erster Abstand. Der erste Abstand ist der horizontale Abstand zwischen einem ersten Vorderflächenabschnitt der Kopfstütze und einem Kopf einer Kopfstützenmessvorrichtung, die an einer auf den Sitz gesetzten H-Punkt-Maschine angebracht ist, der mit der Kopfstützenmessvorrichtung vermessen wurde. Der zweite Abstand ist der horizontale Abstand zwischen dem ersten Vorderflächenabschnitt der Kopfstütze und einer Vorderfläche des oberen Rahmenelements, das hinter dem ersten Vorderflächenabschnitt liegt.
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Der Abstand zwischen der Kopfstütze und dem Kopf eines auf dem Sitz sitzenden Insassen kann daher über den ersten Abstand bestimmt werden. D. h. der Kopf der Kopfstützenmessvorrichtung darf als Kopf des Insassen angenommen werden. Der Abstand zwischen dem oberen Rahmenelement und dem oberen Bereich des Torsos des Insassen wird durch den zweiten Abstand bestimmt. D. h. die Rückfläche des oberen Bereichs des Torsos des Insassen entspricht im Wesentlichen der Position des ersten Vorderflächenabschnitts der Kopfstütze in Längsrichtung. Daher darf angenommen werden, dass der zweite Abstand der Abstand zwischen dem oberen Rahmenelement und dem oberen Bereich des Torsos ist.
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Bei einem Heckaufprall bewegt sich der Insasse aufgrund der Trägheitskraft im Wesentlichen horizontal (nach hinten) relativ zum Sitz. Daher bewegt sich der Kopf des Insassen aus einer Anfangsposition vor der Kopfstütze heraus und schlägt gegen die Vorderfläche der Kopfstütze. Der Torso des Insassen bewegt sich aus einer Anfangsposition, in der ein Teil des Torsos an der Sitzlehne lehnt, heraus, wobei diese Bewegung durch das obere Rahmenelement gehemmt wird.
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In einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Abstand größer als der erste Abstand. Daher kann die Bewegung des oberen Bereichs des Torsos durch das obere Rahmenelement gehemmt werden, nachdem der Kopf gegen die Vorderfläche der Kopfstütze geschlagen ist. Somit kann verhindert werden, dass der Kopf relativ zum oberen Bereich des Torsos nach hinten fällt. Im Ergebnis kann ein Schleudertrauma verhindert werden. Da der zweite Abstand größer ist als der erste Abstand, kann die Gestalt einfacher gehalten werden als eine Gestaltung, bei der die beiden Abstände im Wesentlichen gleich groß sind, wie es beispielsweise in der
JP 2007-507389 A angegeben ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden die Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutung der Erfindung an beispielhaften Ausführungsformen und mit Hilfe der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen sind denselben Elementen dieselben Bezugszeichen zugeordnet, wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes ist;
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2 eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugsitzes und eines ersten Dummys ist;
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3 eine linke Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugsitzes und des ersten Dummys ist;
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4 eine linke Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugsitzes und eines zweiten Dummys ist;
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5 eine linke Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugsitzes und des zweiten Dummys bei einem Heckaufprall ist; und
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6 eine linke Seitenansicht eines Teils des Fahrzeugsitzes und des zweiten Dummys bei einem starken Heckaufprall ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit Hilfe der 1 bis 6 werden im Folgenden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, weist ein Sitz 1 ein Sitzkissen 2, eine Sitzlehne 3 und eine Kopfstütze 4 auf. Das Sitzkissen 2, die Sitzlehne 3 und die Kopfstütze 4 haben jeweils einen Rahmen 2a bis 4a, ein Kissen 2b bis 4b sowie einen Bezug 2c bis 4c. Die Kissen 2b bis 4b sind jeweils aus einem elastischen Element gebildet und an dem jeweiligen Rahmen 2a bis 4a befestigt. Die Bezüge 2c bis 4c überziehen das jeweilige Kissen 2b bis 4b.
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Das Sitzkissen 2 ist über Gleitschienen 5 am Boden 15 eines Fahrzeugs, z. B. Kraftfahrzeugs, befestigt, wie es in 1 gezeigt ist. Die Gleitschienen 5 halten das Sitzkissen 2 relativ zum Boden 15 in Längsrichtung verstellbar. Die Sitzlehne 3 ist über einen Lehneneinsteller 6 an einem hinteren Abschnitt des Sitzkissens 2 befestigt und relativ zum Sitzkissen 2 in eine aufrechte Position bringbar. Die Sitzlehne 3 ist über den Lehneneinsteller 6 schwenkbar am Sitzkissen 2 angelenkt und wird in der Weise gehalten, dass der Winkel der Sitzlehne 3 relativ zum Sitzkissen 2 einstellbar ist.
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Der Rahmen 3a der Sitzlehne 3 weist Seitenteile 3a2, ein oberes Rohr 3a1 und ein unteres Rahmenelement 3a3 auf, wie es in 1 gezeigt ist. Das untere Rahmenelement 3a3 ist rohrförmig und erstreckt sich am unteren Abschnitt der Sitzlehne 3 in Breitenrichtung. Das untere Rahmenelement 3a3 befindet sich auf Höhe der Drehachse zwischen der Sitzlehne 3 und dem Sitzkissen 2. Die Seitenteile 3a2 sind plattenförmig und verlaufen jeweils im unteren Bereich eines der beiden seitlichen Abschnitte der Sitzlehne 3 in vertikaler Richtung. Die Seitenteile 3a2 bilden daher die unteren Abschnitte seitlicher Rahmenelemente 3a5, die sich jeweils an einem der beiden seitlichen Abschnitte der Sitzlehne 3 in vertikaler Richtung erstrecken.
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Das obere Rohr 3a1 weist einen linken und einen rechten aufrechten Abschnitt 3a11 sowie einen Verbindungsabschnitt 3a12 auf, die miteinander verbunden sind, wie es in 1 gezeigt ist. Die aufrechten Abschnitte 3a11 erstrecken sich jeweils von einem der oberen Endabschnitte der Seitenteile 3a2 aus nach oben. Die aufrechten Abschnitte 3a11 bilden demenstprechend die oberen Abschnitte der seitlichen Rahmenelemente 3a5. Der Verbindungsabschnitt 3a12 erstreckt sich am oberen Abschnitt der Sitzlehne 3 in Breitenrichtung und verbindet die oberen Endabschnitte der beiden aufrechten Abschnitte 3a11. Der Verbindungsabschnitt 3a12 bildet daher ein oberes Rahmenelement 3a4, das sich am oberen Abschnitt der Sitzlehne 3 in Breitenrichtung erstreckt. Am oberen Rahmenelement 3a4 sind zwei Halteabschnitte 3e befestigt, an denen die Kopfstütze 4 angebracht ist.
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Die Kopfstütze 4 ist am oberen Abschnitt der Sitzlehne 3 angebracht, wie es in 1 und 3 gezeigt ist. Der Rahmen 4a der Kopfstütze 4 ist rohrförmig und weist zwei Verankerungsteile 4a1 und einen Innenteil 4a5 auf, die miteinander verbunden sind. Die Verankerungsteile 4a1 erstrecken sich vom Kopfstützenhauptkörper aus nach unten und werden von den Halteabschnitten 3e gehalten. Der Innenteil 4a5 ist im Kopfstützenhauptkörper angeordnet und weist geneigte Abschnitte 4a2, obere Abschnitte 4a3 und einen Verbindungsabschnitt 4a4 auf. Die geneigten Abschnitte 4a2 erstrecken sich jeweils vom oberen Endabschnitt eines der Verankerungsteile 4a1 aus nach oben und nach vorne. Die oberen Abschnitte 4a3 erstrecken sich jeweils vom oberen Endabschnitt eines der geneigten Abschnitte 4a2 aus in einer im Wesentlichen geradlinigen Linie nach oben und nach vorne. Der Verbindungsabschnitt 4a4 erstreckt sich in Breitenrichtung entlang des oberen Abschnitts der Kopfstütze 4 und verbindet die oberen Endabschnitte der beiden oberen Abschnitte 4a3.
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Wie es in 2 und 3 gezeigt ist, wurde ein erster Dummy auf den Sitz 1 gesetzt, um die Form und Gestalt des Sitzes 1 zu vermessen. Der erste Dummy 10 ist aus einer H-Punkt-Maschine (SAE 3D-H-Punkt-Maschine) 11 und einer Kopfstützenmessvorrichtung (HRMD) 12 gebildet. Die H-Punkt-Maschine 11 ist eine 3D-Gliederpuppe zum Messsen des H-Punkts (Hüftpunkts) 11a und des Torsowinkels 11c.
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Wie es in 3 gezeigt, bildet der H-Punkt 11a das Drehzentrum zwischen der Taille und den Oberschenkeln des ersten Dummys 10. Der Torsowinkel 11c ist der Winkel zwischen der Torsolinie 11b und einer vertikalen Linie, die durch den H-Punkt 11a des ersten Dummys 10 geht. Die Torsolinie 11b ist die Mittellinie, wenn sich der erste Dummy 10 in der hintersten Position befindet. Zum Vermessen der Form und Gestalt des Sitzes 1 wird der Rückneigungswinkel der Sitzlehne 3 so eingestellt, dass der Torsowinkel 11c einen vorgegebenen Torsowinkel einnimmt. Der vorgegebene Torsowinkel 11c ist ein Winkel von 10° bis 35° (beispielsweise 25° ± 1°) und wird beispielsweise den Bewertungsstandards (z. B. E-NCAP) und Gesetzen oder dergleichen jedes Landes Rechnung tragend festgelegt.
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Die HRMD 12 ist eine Vorrichtung zum Vermessen der Position der Kopfstütze 4, wie es in 2 und 3 gezeigt ist, und kommt beispielsweise von ICBC. Die HRMD 12 hat einen Kopf 12a, Prüfspitzen 12b und 12c, die am Kopf 12a befestigt sind, und einen Hals 12d, der sich vom Kopf 12a aus nach unten erstreckt und an der H-Punkt-Maschine 11 befestigt ist. Die Höhe des Kopfes 12a wird beispielsweise an einem 50-Perzentil erwachsenen Mann als Referenz bestimmt. Entsprechend wird die Position des Kopfes 12a bezüglich des H-Punkts 11a bestimmt. Die Prüfspitze 12c ist ein Instrument, um die Höhe der Kopfstütze 4 zu messen. Die Höhe der Kopfstütze 4 wird über den Abstand zwischen der Prüfspitze 12c und der Oberseite der Kopfstütze 4 gemessen.
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Die Prüfspitze 12b ist ein Instrument, das den Rückschlag (auch „setback” genannt) (d. h. einen ersten Abstand 20a) misst, der in 3 angegeben ist. Der Rückschlag ist der horizontale Abstand zwischen der Hinterfläche des Kopfs 12a und der Vorderfläche der Kopfstütze 4. Der Rückschlag kann gemessen werden, indem ein hinterer Abschnitt 12a1 des Kopfs 12a soweit horizontal nach hinten geschoben wird, bis er gegen einen ersten Vorderflächenabschnitt 4d der Kopfstütze 4 anschlägt, und dabei der horizontale Verschiebeweg gemessen wird.
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Wie es in 3 gezeigt ist, sind die seitlichen Rahmenelemente 3a5 der Sitzlehne 3 so ausgebildet, dass deren Vorderkanten an einer vorgegebenen Position einen vorgegebenen zweiten Abstand 20b, an einer anderen vorgegebenen Position einen vorgegebenen dritten Abstand 20c und an noch einer anderen vorgegebenen Position einen vorgegebenen vierten Abstand 20d von der Torsolinie 11b einahlten. Der zweite Abstand 20b ist ein horizontaler Abstand (d. h. ein Abstand in Längsrichtung) zwischen dem ersten Vorderflächenabschnitt 4d der Kopfstütze 4 und einer Vorderfläche des oberen Rahmenelements 3a4, das hinter dem ersten Vorderflächenabschnitt 4d liegt. Der zweite Abstand 20b ist vorzugsweise größer als der erste Abstand 20a; vorzugsweise ist der erste Abstand 20a + 120 mm größer als der zweite Abstand 20b und der zweite Abstand 20b größer als der erste Abstand 20a + 15 mm.
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Der dritte Abstand 20c ist ein horizontaler Abstand zwischen dem H-Punkt 11a und der Vorderkante des seitlichen Rahmenelements 3a5, wie es in 3 gezeigt ist. Vorzugsweise ist der erste Abstand 20a + 120 mm größer als der dritte Abstand 20c und der dritte Abstand 20c größer als der erste Abstand 20a + 15 mm. Der vierte Abstand 20d ist der horizontale Abstand zwischen einer Taillenhöhenposition der Torsolinie 11b und der Vorderkante des seitlichen Rahmenelements 3a5. Vorzugsweise ist der erste Abstand 20a + 120 mm größer als der vierte Abstand 20d und der vierte Abstand 20d größer als der erste Abstand 20a + 15 mm. Die Taillenhöhe ist eine Höhe von 150 ± 100 mm (z. B. 200 mm) über dem H-Punkt 11a.
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Das seitliche Rahmenelement 3a5 ist so geformt, dass die Vorderkante zwischen einer ersten Linie 22a und einer zweiten Linie 22b liegt, wie es in 3 gezeigt ist. Die erste Linie 22a ist eine Linie, die die Mitte des oberen Rahmenelements 3a4 mit der Mitte des unteren Rahmenelements 3a3 verbindet. Die zweite Linie 22b ist eine Linie, die eine zweite Referenzposition 21b mit einer vierten Referenzposition 21d und einer dritten Referenzposition 21c verbindet.
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Die zweite Referenzposition 21b liegt auf derselben Höhe wie das obere Rahmenelement 3a4 und um den ersten Abstand 20a + 15 mm hinter dem ersten Vorderflächenabschnitt 4d der Kopfstütze 4, wie es in 3 gezeigt ist. Die vierte Referenzposition 21d liegt um den ersten Abstand 20a + 15 mm hinter der Taillenhöhenposition der Torsolinie 11b. Die dritte Referenzposition 21c liegt um den ersten Abstand 20a + 15 mm hinter dem H-Punkt 11a.
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Die Hinterkante jedes seitlichen Rahmenelements 3a5 ist bogenförmig ausgebildet mit einem mittig angeordneten konkaven Abschnitt 3a7, wie es in 3 gezeigt ist. Der konkave Abschnitt 3a7 ist vor der ersten Linie 22a nach vorne gekrümmt. Der konkave Abschnitt 3a7 schafft daher mehr Raum hinter dem Sitz 1. Der durch den konkaven Abschnitt 3a7 geschaffene Raum hinter dem Sitz 1 nimmt mit einer dünneren Sitzlehne 3 zu.
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Der Rahmen 4a der Kopfstütze 4 ist so geformt, dass eine Schnittlinie 23c zwischen einer ersten Ebene 23a und einer zweiten Ebene 23b weiter vorne liegt als das obere Rahmenelement 3a4, wie es in 3 gezeigt ist. Die erste Ebene 23a ist eine verlängerte Ebene der Vorderfläche des oberen Abschnitts 4a3. Die zweite Ebene 23b ist eine Ebene, die an der Vorderfläche des oberen Rahmenelements 3a4 und der Vorderfläche des unteren Rahmenelements 3a3 anliegt. Der Rahmen 4a ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Schnittlinie 23c 5 bis 100 mm vor dem oberen Rahmenelement 3a4 und dem Halteabschnitt 3e liegt.
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Der Rahmen 4a ist des Weiteren so gestaltet, dass ein erster Winkel 23d kleiner ist als ein zweiter Winkel 23e, wie es in 3 gezeigt ist. Der erste Winkel 23d ist der Winkel zwischen der ersten Ebene 23a und der zweiten Ebene 23b. Der zweite Winkel 23e ist der Winkel zwischen der Mittellinie des Halses 12d und der Torsolinie 11b des auf den Sitz 1 gesetzten ersten Dummys 10. Der Rahmen 4a ist vorzugsweise so gestaltet, dass der erste Winkel 23d um 5 bis 30° kleiner ist als der zweite Winkel 23e.
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Wie es in 1 und 4 gezeigt ist, sind zwischen dem oberen Rahmenelement 3a4 und dem unteren Rahmenelement 3a3 eine Vielzahl von (z. B. zwei) Drähten 3d vorgesehen. Bei diesen Drähten 3d handelt es sich um elastisch verformbare Metallstäbe, die die Rückfläche des Kissens 3b elastisch stützen. Untere Drahtabschnitte 3d1 sind durch Schweißen oder dergleichen an der Oberfläche des unteren Rahmenelements 3a3 befestigt und befinden sich vor der Mitte des unteren Rahmenelements 3a3. Obere Drahtabschnitte 3d4 sind durch Schweißen oder dergleichen an der Oberfläche des oberen Rahmenelements 3a4 befestigt und befinden sich vor der Mitte des oberen Rahmenelements 3a4.
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Die Drähte 3d haben jeweils einen Drahthauptkörper 3d3, der sich zwischen dem unteren Rahmenelement 3a3 und dem oberen Rahmenelement 3a4 erstreckt, wie es in 1 und 4 gezeigt ist. Jeder Drahthauptkörper 3d3 hat einen sich nach hinten erstreckenden Abschnitt 3d2, der sich in der Nähe des unteren Drahtabschnitts 3d1 nach hinten erstreckt.
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Bei der Durchführung eines Heckaufpralltests (d. h. eines Tests, bei dem ein Fahrzeug einen Aufprall von hinten erfährt), wird anstelle des in 3 gezeigten ersten Dummys 10 ein in 4 gezeigter zweiter Dummy 13 auf den Sitz 1 gesetzt. Der zweite Dummy 13 ist beispielsweise ein BioRID-II und hat einen Torso 13b und einen Kopf 13c. Der Torso 13b hat einen H-Punkt 13a, der nach dem in 3 gezeigten H-Punkt 11a ausgerichtet ist.
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Der Kopf 13c ist über einen Hals 13d am Torso 13b angebracht, wie es in 4 gezeigt 4. Der Kopf 13c ist so angeordnet, dass der Abstand zwischen der Hinterfläche des Kopfs 13c und der Vorderfläche der Kopfstütze 4 ein Platzierabstand 20e ist. Der Platzierabstand 20e wird unter Berücksichtigung der Haltung und dergleichen des Insassen auf den ersten Abstand 20a + 15 mm festgelegt. Dementsprechend wird die Haltung und Position des zweiten Dummys 13 bezüglich des Sitzes 1 festgelegt.
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Bei einem Heckaufprall verursacht die Trägheitskraft, dass sich der zweite Dummy 13 im Wesentlichen horizontal (nach hinten) relativ zum Sitz 1 bewegt, wie es in 4 und 5 gezeigt ist. Der Kopf 13c bewegt sich aus einer Anfangsposition vor der Kopfstütze 4 in Richtung der Vorderfläche der Kopfstütze 4 und trifft auf die Vorderfläche der Kopfstütze 4. Der Kopf 13c kommt unter einer Verformung des Kissens 4b dem Rahmen 4a nahe. Der Torso 13b bewegt sich aus einer Anfangsposition, in der ein Teil des Torsos 13b an der Sitzlehne 3 lehnt, heraus relativ zur Sitzlehne 3 nach hinten, wobei er das Kissen 3b verformt.
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Wenn das Fahrzeug von hinten einen noch stärkeren Aufprall erfährt, wird eine Bewegung des Kopfs 13c durch die oberen Abschnitte 4a3 und den Verbindungsabschnitt 4a4 des Rahmens 4a gehemmt, wie es in 5 und 6 gezeigt ist. Darüber hinaus wird der Rahmen 4a durch den Druck des Kopfs 13c verformt. Eine Bewegung des oberen Abschnitts des Torsos 13b wird durch das obere Rahmenelement 3a4 gehemmt. Darüber hinaus drückt der Torso 13b gegen das obere Rahmenelement 3a4 und werden die seitlichen Rahmenelemente 3a5 verformt.
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Eine Bewegung der Taille und des Gesäßes des Torsos 13b wird durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 begrenzt. Im Besonderen bewegt sich der Torso 13b unter einer Verformung des zwischen den seitlichen Rahmenelementen 3a5 angeordneten Kissens 3b und Bezugs 3c der Sitzlehne 3. Wenn sich die Mittellinie (d. h. eine Linie entsprechend der Wirbelsäule) der Taille und des Gesäßes über die Vorderkanten der seitlichen Rahmenelemente 3a5 hinaus und zwischen die seitlichen Rahmenelemente 3a5 bewegt, wird die Bewegung der Taille und des Gesäßes über das Kissen 3b und den Bezug 3c durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 gewaltsam begrenzt. Darüber hinaus sind die seitlichen Rahmenelemente 3a5 verformbar.
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Die Rahmen 3a und 4a sind so gestaltet, dass der erste Abstand 20a bis vierte Abstand 20d die oben angegebenen Zusammenhänge aufweisen, wie es in 3 gezeigt ist. Bei einem Heckaufprall schlägt der Kopf 13c daher zunächst auf die Kopfstütze 4. Anschließend wird eine Bewegung des oberen Bereichs des Torsos 13b durch das obere Rahmenelement 3a4 gehemmt und wird eine Bewegung der Taille und des Gesäßes des Torsos 13b durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 und das Kissen 3b, die zusammen arbeiten, begrenzt.
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Die Schnittlinie 23c liegt weiter vorne als das obere Rahmenelement 3a4, wie es in 3 gezeigt ist. Dementsprechend liegt der obere Abschnitt 4a3 des Rahmens 4a weiter vorne als das obere Rahmenelement 3a4. Bei einem Heckaufprall wird die Bewegung des Kopfs 13c daher durch den oberen Abschnit 4a3 des Rahmens 4a gehemmt. Dann drückt der Kopf 13c gegen den Rahmen 4a, der relativ zur Sitzlehne 3 nach hinten kippt. Im Ergebnis wird der erste Winkel 23d größer.
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Der Rahmen 4a ist so gestaltet, dass der erste Winkel 23d kleiner ist als der zweite Winkel 23e. Der erste Winkel 23d des Rahmens 4a relativ zur Sitzlehne 3 nähert sich daher dem zweiten Winkel 23e an. Selbst wenn der Rahmen 4a relativ zur Sitzlehne 3 nach hinten kippt, kann daher immer noch verhindert werden, dass der Kopf 13c relativ zum Torso (d. h. der Torsolinie 11b) nach hinten fällt. Der Unterschied im Winkel des Kopfs des Insassen relativ zum Torso vor und nach einem Heckaufprall ist daher gering, so dass ein Schleudertrauma verhindert werden kann (siehe 4 und 6).
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Wie es in 3 gezeigt ist, sind das obere Rahmenelement 3a4 und die Kopfstütze 4 so gestaltet, dass der zweite Abstand 20b größer ist als der erste Abstand 20a. Der Abstand zwischen dem Kopf eines auf dem Sitz 1 sitzenden Insassen und der Kopfstütze 4 kann daher über den ersten Abstand 20a bestimmt werden. D. h. es darf angenommen werden, dass der Kopf 12a der HRMD 12 dem Kopf des auf dem Sitz 1 sitzenden Insassen entspricht. Der Abstand zwischen dem oberen Bereich des Torsos des Insassen und des oberen Rahmenelements 3a4 wird über den zweiten Abstand 20b bestimmt. Die Rückfläche des oberen Bereichs des Torsos des Insassen entspricht im Wesentlichen der Position des ersten Vorderflächenabschnitts 4d der Kopfstütze 4 in Längsrichtung. Daher darf angenommen werden, dass der zweite Abstand 20b dem Abstand zwischen dem oberen Rahmenelement 3a4 und der Rückfläche des oberen Bereichs des Torsos entspricht.
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Bei einem Heckaufprall bewirkt die Trägheitskraft, dass sich der Insasse im Wesentlichen horizontal (nach hinten) relativ zum Sitz 1 bewegt. Daher bewegt sich der Kopf des Insassen aus einer Anfangsposition vor der Kopfstütze 4 heraus und trifft auf die Vorderfläche der Kopfstütze 4. Der Torso des Insassen bewegt sich aus einer Anfangsposition, in der ein Bereich des Torsos an der Sitzlehne 3 lehnt, heraus, wobei diese Bewegung durch das obere Rahmenelement 3a4 gehemmt wird.
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In dieser beispielhaften Ausführungsform ist der zweite Abstand
20b größer als der erste Abstand
20a. Daher kann die Bewegung des oberen Bereichs des Torsos durch das obere Rahmenelement
3a4 gehemmt werden, nachdem der Kopf gegen die Vorderfläche der Kopfstütze
4 geschlagen ist. Im Ergebnis kann ein Schleudertrauma verhindert werden. Da der zweite Abstand
20b größer ist als der erste Abstand
20a kann ferner die Gestaltung einfacher gehalten werden als eine Gestaltung, bei der die beiden Abstände im Wesentlichen gleich groß sind, wie es z. B. in der
JP 2007-507389 A angegeben ist.
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Das obere Rahmenelement 3a4 und die Kopfstütze 4 sind vorzugsweise so gestaltet, dass der zweite Abstand 20b größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, wie es in 3 gezeigt ist. Bei einem Heckaufprall kann der Kopf des Insassen daher zuverlässig gegen die Kopfstütze 4 schlagen, bevor die Bewegung des oberen Bereichs des Torsos des Insassen durch das obere Rahmenelement 3a4 gehemmt wird. Der Grund dafür, dass der erste Abstand 20a + 15 mm ist, ist, weil der in 4 gezeigte Platzierabstand 20e berücksichtigt wird. D. h. bei dem Heckaufpralltest wird der Kopf 13c des Dummys 13 unter Berücksichtigung der Sitzposition des Insassen und dergleichen im ersten Abstand 20a + 15 mm vor der Kopfstütze 4 angeordnet. Wenn der zweite Abstand 20b größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, wird effektiv verhindert, dass der Kopf 13c des Dummys 13 relativ zum Torso 13b nach hinten fällt. Dieses Ergebnis konnte durch den Heckaufpralltest bestätigt werden.
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Des Weiteren sind die seitlichen Rahmenelemente 3a5 so gestaltet, dass der dritte Abstand 20c größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, wie es in 3 gezeigt ist. Daher kann der Abstandszusammenhang zwischen den seitlichen Rahmenelementen 3a5 und dem Gesäß des Insassen über den dritten Abstand 20c bestimmt werden. D. h. es darf angenommen werden, dass der H-Punkt 11a dem Gesäß des auf dem Sitz 1 sitzenden Insassen entspricht. Die Gestaltung sieht des Weiteren so aus, dass der dritte Abstand 20c größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, so dass bei einem Heckaufprall eine Bewegung des Gesäßes durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 gewaltsam begrenzt wird, nachdem der Kopf des Insassen gegen die Vorderfläche der Kopfstütze 4 geschlagen ist. Im Ergebnis wird verhindert, dass der Kopf relativ zum Torso nach hinten fällt, so dass ein Schleudertrauma verhindert werden kann.
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Die seitlichen Rahmenelemente 3a5 sind des Weiteren so gestaltet, dass der vierte Abstand 20d größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, wie es in 3 gezeigt ist. Daher kann der Abstandszusammenhang zwischen den seitlichen Rahmenelementen 3a5 und der Taille des Insassen über den vierten Abstand 20d bestimmt werden. D. h. es darf angenommen werden, dass die Taillenhöhenposition der Torsolinie 11b der Taille des Insassen entspricht. Die Gestaltung sieht des Weiteren so aus, dass der vierte Abstand 20d größer ist als der erste Abstand 20a + 15 mm, so dass bei einem Heckaufprall eine Bewegung der Taille durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 begrenzt wird, nachdem der Kopf des Insassen gegen die Vorderfläche der Kopfstütze 4 geschlagen ist. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass der Kopf relativ zum Torso nach hinen fällt, so dass ein Schleudertrauma verhindert werden kann.
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Weiter liegen die Vorderkanten der seitlichen Rahmenelemente 3a5 vor der ersten Linie 22a und hinter der zweiten Linie 22b, wie es in 3 gezeigt ist. Bei einem Heckaufprall schlägt daher zunächst der Kopf des Insassen gegen die Kopfstütze 4. Erst dann wird die Bewegung des oberen Bereichs des Torsos des Insassen durch das obere Rahmenelement 3a4 gehemmt und wird die Bewegung des Gesäßes und der Taille durch die seitlichen Rahmenelemente 3a5 begrenzt.
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Des Weiteren sind die oberen Abschnitte 4a3 des Rahmens 4a so gestaltet, dass der erste Winkel 23d kleiner ist als der zweite Winkel 23e – 5°, wie es in 3 gezeigt ist. Selbst wenn der Rahmen 4a relativ zur Sitzlehne 3 um 5° nach hinten kippt, kann daher noch immer verhindert werden, dass der Hals des Insassen relativ zum Torso nach hinten fällt. Somit kann vorteilhaft verhindert werden, dass der Insasse ein Schleudertrauma erleidet.
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Bei einem Heckaufprall bewirkt die Trägheitskraft, dass das Gewicht des Insassen auf die Sitzlehne 3 wirkt. Andererseits sind die unteren Drahtabschnitte 3d1 am unteren Rahmenelement 3a3 befestigt, und zwar in einer Seitenansicht jeweils an einer Stelle auf der Vorderseite bezüglich der Mitte des unteren Rahmenelements 3a3; weiter sind die oberen Drahtabschnitte 3d4 am oberen Rahmenelement 3a4 befestigt, und zwar in der Seitenansicht jeweils an einer Stelle auf der Vorderseite bezüglich der Mitte des oberen Rahmenelements 3a4, wie es in 4 gezeigt ist. Wenn eine Kraft vom Kissen 3b von vorne nach hinten auf die unteren Drahtabschnitte 3d1 und die oberen Drahtabschnitte 3d4 ausgeübt wird, werden die unteren Drahtabschnitte 3d1 und die oberen Drahtabschnitte 3d4 daher gegen das untere Rahmenelement 3a3 bzw. das obere Rahmenelement 3d4 gedrückt; somit kann verhindert werden, dass sich die unteren Drahtabschnitte 3d1 und die oberen Drahtabschnitte 3d4 vom unteren Rahmenelement 3a3 bzw. oberen Rahmenelement 3a4 lösen.
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Darüber hinaus weisen die Drähte 3d die sich nach hinten erstreckenden Abschnitte 3d2 auf, wie es in 4 gezeigt ist. Eine Behinderung der Bewegung des Torsos des Insassen auf die Sitzlehne 3 zu durch die Drähte 3d bei einem Heckaufprall ist daher unwahrscheinlich; der Torso des Insassen kann sich daher sanft auf die Sitzlehne 3 zu bewegen. Somit kann ein Schleudertrauma, das sich infolge dessen ereignen könnte, dass eine Bewegung des Torsos verhindert wird, bevor der Kopf gehemmt wird, verhindert werden.
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Darüber hinaus reichen die sich nach hinten erstreckenden Abschnitte 3d2 der Drähte 3d bis hinter die erste Linie 22a, wie es in 4 gezeigt ist, so dass die Drahthauptkörper 3d3 ausreichend hinter dem oberen Rahmenelement 3a4 und dem unteren Rahmenelement 3a3 liegen. Im Ergebnis kann sich der Insasse bei einem Heckaufprall relativ zur Sitzlehne 3 ohne eine Behinderung durch die Drähte 3d zuverlässig nach hinten bewegen.
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(Abgewandelte Beispiele)
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in anderer Weise als der oben beschriebenen ausgeführt werden.
- (1) Das obere Rahmenelement 3a4 der in 1 gezeigten Sitzlehne 3 ist rohrförmig; es kann aber auch plattenförmig oder dergleichen sein.
- (2) Der Innenteil 4a5 der in 1 gezeigten Kopfstütze 4 ist rohrförmig; er kann aber auch plattenförmig oder dergleichen sein.
- (3) Der obere Abschnitt 4a3 der in 3 gezeigten Kopfstütze 4 ist geradlinig; er kann aber auch gekrümmt sein. Die erste Ebene 23a kann, wenn der obere Abschnitt 4a3 gekrümmt ist, durch eine Ebene bestimmt werden, die am obersten Bereich des oberen Abschnitts 4a3 und der vordersten Oberfläche des oberen Abschnitts 4a3 durch die Vorderfläche geht.
- (4) Die in 4 gezeigten Drähte 3d weisen die sich nach hinten erstreckenden Abschnitte 3d2 auf, die sich in der Nähe der unteren Drahtabschnitte 3d1 nach hinten krümmen. Die Drähte können aber auch sich nach hinten erstreckende Abschnitte aufweisen, die sich in der Nähe der Mittelabschnitte der Drahthauptkörper oder in der Nähe der oberen Drahtabschnitte nach hinten krümmen. Alternativ dazu können die Drahthauptkörper bogenförmig sein und können die sich nach hinten erstreckenden Abschnitte im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Drahthauptkörper ausgebildet sein.
- (5) Der in 1 gezeigte Sitz 1 ist in einem Fahrzeug z. B. Kraftfahrzeug eingebaut; er kann aber ebenso in einem Schiff, Flugzeug oder dergleichen eingebaut sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007-507389 A [0002, 0007, 0043]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- SAE 3D-H-Punkt-Maschine [0020]
