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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einem Energie absorbierenden Rückenlehnenteil.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 002 825 A1 der Anmelderin fasst allgemein die für die Insassen vorhandenen Risiken bei möglichen Fahrzeugkollisionen zusammen.
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Bei Auffahrunfällen, bei denen ein anderes Fahrzeug gegen das Heck eines stehenden oder eines langsamer fahrenden Fahrzeuges prallt, werden die Fahrzeuginsassen in dem vorderen der beteiligten Fahrzeuge infolge ihrer Trägheit in Bezug zum Fahrzeugsitz nach hinten beschleunigt, wobei es insbesondere bei Sitzen ohne Kopfstützen wegen der fehlenden Abstützung des Kopfs zu schweren Verletzungen der Halswirbelsäule (Schleudertrauma) kommen kann. Aus diesem Grunde werden Fahrzeugsitze fast durchgehend mit Kopfstützen ausgerüstet, die darüber hinaus auch bei anderen Unfallsituationen den Kopf des auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen abfangen sollen, zum Beispiel wenn sich dieser bei einem Frontalaufprall im Anschluss an die trägheitsbedingte Vorwärtsbewegung wieder nach hinten bewegt.
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Bei einer Heckkollision prallt ein Fahrzeug dem betroffenen vorderen Fahrzeug gegen das Heck. Die Insassen des betroffenen Fahrzeugs bewegen sich erst nach hinten, wobei es in der Schlussphase des Zusammenpralls zu einem geringen Bewegungsausschlag nach vorne kommen kann.
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Bei Frontkollisionen eines Fahrzeuges wird der Körper zunächst nach vorne zur Windschutzscheibe bewegt, wobei bei frontalen Stößen ein Schutz vor Verletzungen zunächst durch das Tragen des Sicherheitsgurtes gewährleistet wird. Bei heftigeren frontalen Kollisionen entfaltet zusätzlich der Airbag seine Schutzfunktion. Insgesamt ist festzustellen, dass bei frontalen Stößen die Halswirbelsäule aus verschiedenen Gründen deutlich höhere Werte der Fahrzeugbelastung, je nach den auftretenden Geschwindigkeitsdifferenzen, erträgt, als bei Heckkollisionen. Deshalb bedarf es insbesondere geeigneter Lösungen des diesbezüglichen Insassenschutzes im Falle einer Heckkollision, bei der der Kopf zuerst eine rückwärtsgerichtete Bewegung vollführt, wobei selbstverständlich der diesbezügliche Insassenschutz auch für den Fall einer auftretenden Frontkollision bei der Suche nach den geeigneten Lösungen im Auge behalten wird.
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Ausgehend von dieser Problematik wurden bereits mehrere Lösungen vorgeschlagen.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 080 067 A1 beschreibt eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes mit einem tragenden Lehnenrahmen aus einem oberen Querholm, zwei Seitenholmen mit profilierten Innenkonturen und einer in den Lehnenrahmen eingehängten Federmatte, die einen Polsterkörper abstützt. In die Innenkonturen der Seitenholme sind die Knickfestigkeit der Seitenholme in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erhöhende verlängerte Einhängedrähte der Federmatte formschlüssig eingesetzt, die sich entlang der Seitenteile der Seitenholme erstrecken und sich an Abstützungen der Seitenteile und/oder der Querteile der Seitenholme abstützen. Eine als Stahlseil ausgebildete Zugstrebe sichert die parallele Ausrichtung der Seitenholme bei einer Crashbelastung und verhindert ein Ausknicken oder Wegdrehen der Seitenholme nach außen und daraus resultierend einen Knick im Lehnenrahmen. Beide Maßnahmen erhöhen synergetisch die Knickfestigkeit des Lehnenrahmens ohne Vergrößerung der Querschnittsfläche und Erhöhung des Gewichts der Seitenholme.
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Die Druckschrift
DE 10 2012 010 186 A1 betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitz und einer Lehne, wobei der Sitz einen höhenverstellbaren Sitzrahmen aufweist, der mit einem Rahmenteil der Lehne verbunden ist, wobei die Lehne schwenkbar mit dem Rahmenteil verbunden ist. Der Sitzrahmen ist über eine Deformationseinrichtung mit dem Rahmenteil der Lehne verbunden ist, wobei die Deformationseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei Überschreiten einer vordefinierten Kraft unter Verformung eines Deformationselements eine definierte Verdrehung des Rahmenteils und damit der Lehne relativ zum Sitzrahmen ermöglicht.
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Die Anmelderin schlägt in der oben genannten Druckschrift
DE 10 2009 002 825 A1 eine andere Lösung vor, um bei einem Fahrzeugsitz die bei einem Front- oder Heckcrash vom Fahrzeugsitz und der Kopfstütze auf den Fahrzeuginsassen ausgeübten Reaktionskräfte zu begrenzen. Dabei ist es bekannt, dass bei einem Aufprall des Fahrzeuginsassen auf den Fahrzeugsitz durch verformbare Komponenten, insbesondere mindestens ein Energieabsorptionselement, Kräfte absorbiert werden, um einen Rückprall des Fahrzeuginsassen zu verhindern oder zu minimieren. Im Detail schlägt die Anmelderin vor, im Verbindungsbereich der Rückenlehne mit dem Sitzteil ein in Abhängigkeit der Steifigkeit des Sitzteiles und der Rückenlehne ausgewähltes Energieabsorptionselement anzuordnen, welches an mindestens einem das Sitzteil mit der Rückenlehne verbindenden Verbindungsmittel anliegt, wodurch, nachdem die auf das im Verbindungsbereich angeordnete mindestens eine Verbindungsmittel wirkenden Crashkräfte einen vorgebbaren Sollwert übersteigen, eine Veränderung der Neigung der Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil unter gleichzeitiger Energieabsorption im Energieabsorptionselement bewirkt wird. Als Energieabsorptionselement ist ein irreversibel verformbares Metallschaumelement vorgesehen.
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Durch die erläuterten Maßnahmen wurde bereits ein verbesserter Insassenschutz, insbesondere bei einem Heckaufprall, erzielt.
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Es hat sich herausgestellt, dass der Weg, den die Rückenlehne im Crashfall bei Veränderung der Neigung der Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil unter gleichzeitiger Energieabsorption im Energieabsorptionselement vollführt, Einfluss auf die Größe des Knieraumes für einen in einer zweiten oder dritten Sitzreihe sitzenden Fahrzeuginsassen hat.
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Dieser Weg, der aufgrund der Energie absorbierenden Deformation des Energieabsorptionselementes entsteht, soll demnach nicht zu groß sein.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugsitz die bei einem Front- oder Heckcrash vom Fahrzeugsitz und der Kopfstütze auf den Fahrzeuginsassen ausgeübten Reaktionskräfte dadurch zu begrenzen, dass bei einem Aufprall des Fahrzeuginsassen auf den Fahrzeugsitz durch verformbare Komponenten, insbesondere mindestens ein Energieabsorptionselement, Kräfte absorbiert werden, um einen Rückprall des Fahrzeuginsassen zu verhindern oder zu minimieren, wobei die bei dem Aufprall zugelassene Lageänderung der die Energie absorbierenden Sitzstrukturen möglichst gering gehalten werden soll.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einem Energie absorbierenden Rückenlehnenteil. Das Rückenlehnenteil weist eine Rückenlehnenstruktur auf.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass innerhalb der Rückenlehnenstruktur mindestens ein Energieabsorptionselement angeordnet ist, welches als separates Funktionsteil und/oder als integriertes Energieabsorptionselement einer Funktionseinheit des Rückenlehnenteiles ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Energieabsorptionselement in mindestens einem Anbindungsbereich der Rückenlehnenstruktur über mindestens eine Anbindung mit der Rückenlehnenstruktur verbunden ist, wodurch zumindest teilweise eine auf das Rückenlehnenteil innerhalb der Rückenlehnenstruktur wirkende Energie absorbiert wird.
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In einer sehr wirkungsvollen ersten Ausgestaltungsvariante ist das Energieabsorptionselement in eine bestehende Funktionseinheit des Rückenlehnenteiles integriert. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da eine Integration in eine bestehende Funktionseinheit einfach und kostengünstig zu realisieren ist. Vorzugsweise erfolgt die Integration in eine Lordoseneinheit.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Energieabsorptionselement, als integriertes Energieabsorptionselement der Lordoseneinheit des Rückenlehnenteiles ausgebildet und über mindestens eine Anbindung in der Rückenlehnenstruktur angeordnet. Dabei erfolgt die Integration des Energieabsorptionselementes in einem Bowdenzug der Lordoseneinheit und/oder in eine Einhängung der Lordoseneinheit. Durch die Integration des Energieabsorptionselementes in den Bowdenzug und/oder in die Einhängung der Lordoseneinheit können ohnehin vorhandene Funktionseinheiten in besonders einfacher Weise als Energieabsorptionselemente funktionalisiert werden.
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Vorzugsweise ist das in den Bowdenzug und/oder die Einhängung integrierte Energieabsorptionselement als ein Deformationselement ausgebildet, das heißt als ein Energieabsorptionselement, das bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft verformt wird. Auf diese Weise wird eine auf das Energieabsorptionselement bei einem Unfall wirkende Kraft zur plastischen und/oder elastischen Verformung des Energieabsorptionselementes aufgewandt und somit hauptsächlich in potentielle Energie des Energieabsorptionselementes umgewandelt. Die somit „vernichtete” Energie wird damit wunschgemäß nicht in die Rückenlehnenstruktur eingeleitet.
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Das Deformationselement des Bowdenzuges und/oder der Einhängung ist bevorzugt an einem Verbindungselement festgelegt, welches an der Rückenlehnenstruktur des Rückenlehnenteiles angeordnet ist. Diese Ausgestaltung erfordert keine spezielle Anpassung der Rückenlehnenstruktur oder ihrer Herstellung. Vielmehr kann das Verbindungselement nachträglich montiert werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil des Bowdenzuges oder ein Teil der Einhängung als Deformationselement ausgebildet, wobei dieses Deformationselement an einem Verbindungselement, welches an der Rückenlehnenstruktur des Rückenlehnenteiles angeordnet ist, befestigt wird. Der detaillierte Aufbau und die Funktion des Deformationselementes und des Verbindungselementes an der Rückenlehnenstruktur wird anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert.
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In ebenfalls sehr wirkungsvollen Ausführungsformen einer zweiten Ausgestaltungsvariante sind separate Funktionsteile als Energieabsorptionselemente ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Energieabsorptionselement als separates Funktionsteil über Anbindungen in der Rückenlehnenstruktur angeordnet, wobei das Energieabsorptionselement ein elastisches Element in der Art eines elastischen Deformationsbandes ist. Hierdurch wird zumindest ein Teil der Aufprallenergie zur Deformation, insbesondere zur Dehnung des Energieabsorptionselementes aufgewendet und somit nicht in die Rückenlehne eingeleitet. Durch die Deformation ist ein besonders sanfter und zudem reversibler Energieabbau realisierbar.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Energieabsorptionselement als separates Funktionsteil ebenfalls über Anbindungen in der Rückenlehnenstruktur angeordnet, wobei das Energieabsorptionselement ein Deformationsband in der Art eines Reißbandes ist, welches bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft gedehnt wird oder zumindest teilweise reißt. Auf diese Weise wird ein mehrstufiger Energieabbau der Aufprallenergie erzielt, wobei in einer ersten Stufe die Energie zur Deformation des Bandes und in einer zweiten Stufe zu seinem Reißen verbraucht wird. Zudem kann durch das Reißen des Bandes ein zusätzlicher Energiebetrag umgewandelt werden.
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Das Reißband ist bevorzugt aus einer Metallstruktur und/oder einer Gewebestruktur ausgebildet, wodurch sich besonders hohe Energiebeträge absorbieren lassen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Energieabsorptionselement als separates Funktionsteil ebenfalls über Anbindungen in der Rückenlehnenstruktur angeordnet, wobei das Energieabsorptionselement ein Deformationsband mit einem mehrlagigen Aufbau ist, das bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft unter Zugabe mindestens einer Lage gestreckt wird. Dabei wird unter einem mehrlagigen Aufbau vorzugsweise eine Struktur verstanden, bei der das Deformationsband zumindest abschnittsweise in zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei Lagen gefaltet vorliegt. Bei einer Dehnung des Bandes kommt es dann sukzessiv zu einer Entfaltung, also der erwähnten Zugabe der Lage(n). Durch die Anordnung von mindestens zwei Lagen kann das Ansprechen des Deformationsbandes stufenweise eingestellt und verzögert werden. Dadurch wird ein sanfter Übergang bewirkt.
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Die Streckung des mehrlagigen Deformationsbandes wird vorzugsweise durch ein den mehrlagigen Aufbau zumindest zeitweise zusammenhaltendes Halteelement, welches den mehrlagigen Aufbau umgreift, verzögert. Durch das Halteelement wird der Vorgang der Energieabsorption um eine weitere Stufe erweitert, nämlich des Lösens des Halteelementes. Somit wird der Vorgang der Energieabsorption noch stärker verlängert und somit angenehmer gestaltet. Zudem absorbiert das Haltelement eine zusätzliche einen Teil der Aufprallenergie.
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Das Halteelement ist gemäß besonders einfach realisierbarer Ausgestaltungen als ein Ring oder eine Spange ausgebildet.
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Detaillierte Ausgestaltungen werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der zugehörigen Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1A einen Fahrzeugsitz mit einer Lordoseneinheit in einem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes zur Verdeutlichung einer ersten Ausgestaltungsvariante;
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1B ein Energieabsorptionselement in der ersten Ausgestaltungsvariante als Deformationselement innerhalb einer Funktionseinheit, insbesondere einer Lordoseneinheit;
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2A einen Fahrzeugsitz mit einem Rückenlehnenteil des Fahrzeugsitzes zur Verdeutlichung einer zweiten Ausgestaltungsvariante;
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2B-1 ein Energieabsorptionselement in der Art eines Reißbandes vor einer Krafteinwirkung;
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2B-2 das Energieabsorptionselement in der Art des Reißbandes nach einer Krafteinwirkung;
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2C-1 ein Energieabsorptionselement in der Art eines Deformationsbandes vor einer Krafteinwirkung;
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2C-2 das Energieabsorptionselement in der Art des Deformationsbandes nach einer Krafteinwirkung sowie
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2C-3 ein Energieabsorptionselement in der Art eines Deformationsbandes mit einem die Deformation des Deformationsbandes beeinflussenden Halteteil.
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Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll mit „+x” („plus x”) die übliche Fahrtrichtung eines Fahrzeugs bezeichnet werden, mit „–x” („minus x”) die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung, mit „y” wird die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung bezeichnet und mit „z” wird die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung bezeichnet. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Innerhalb aller Figuren werden nachfolgend die gleichen Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet, wobei gegebenenfalls nicht in jeder Figur erneut alle bereits vorgestellten Bauteile anhand der Bezugszeichen nochmals erläutert werden.
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1 zeigt einen Fahrzeugsitz 100, der ein Sitzteil 112 und ein Rückenlehnenteil 114 umfasst. Das Rückenlehnenteil 114 umfasst eine Rückenlehnenteilstruktur 114-1, die Seitenholme 114A und Querholme 114B aufweist.
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Ein erster Grundgedanke besteht darin, Energieabsorptionselemente gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante in bestehende Funktionseinheiten innerhalb der Rückenlehnenstruktur 1141 zu integrieren oder in einer zweiten Ausgestaltungsvariante als separate Funktionsteile innerhalb der Rückenlehnenstruktur 114-1 anzuordnen.
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Ein zweiter Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass in der Rückenlehnenteilstruktur 114-1 gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante mindestens ein Energie absorbierendes Element angeordnet ist, um einen vorgebbaren Betrag an Crashenergie zu vernichten und somit den Krafteintrag in die Rückenlehnenstruktur 114-1 des Rückenlehnenteiles 114 zu reduzieren.
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Erste Ausgestaltungsvariante – Integration von Energieabsorptionselementen in eine bestehende Funktionseinheit:
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In komfortablen Ausführungen umfasst das Rückenlehnenteil 114 als Funktionseinheit eine Lordoseneinheit 200, die an Seitenholmen 114A und/oder Querholmen 114B der Rückenlehnenstruktur 114-1 befestigt ist.
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Die Verstellung eines Lordosenschildes 220 einer Lordoseneinheit 200 erfolgt über mindestens einen Bowdenzug 230 (1B), der an einem ersten Ende an Seitenholmen 114A und/oder Querholmen 114B gehalten ist.
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Bei einem Gebrauch der Lordoseneinheit 200 kann das Lordoseschild 220 beispielsweise als Zwei-Wege-Lordose in +–x-Richtung verlagert werden, indem der mindestens eine Bowdenzug 230 an dem Verstellmechanismus 210 des Lordosenschildes 220 verkürzt beziehungsweise verlängert wird.
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Dazu ist an einem zweiten Ende des Bowdenzuges 230 ein per Hand zu bedienendes Verstellelement oder ein Verstellelement mit einem Antrieb 215 angeordnet, der ebenfalls in der Rückenlehnenstruktur 114-1 befestigt wird.
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Der Bowdenzug 230 wird entsprechend zu dem Verstellelement mit dem Antrieb 215 umgelenkt. Die Umlenkung ist mit dem Bezugszeichen 231 kenntlich gemacht. Durch manuelle Verkürzung oder Verlängerung des Bowdenzuges 230 oder mittels des Antriebes 215 erfolgt die entsprechende Verstellung des Lordosenschildes 220.
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Die Befestigung des Lordosenschildes 220 der Lordoseneinheit 200 erfolgt zumeist über mindestens einen Bowdenzug 230 an mindestens einer Anbindung A und mittels mindestens einer Einhängung 232 in mindestens einer Anbindung B.
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Das Lordosenschild 220 ist im Ausführungsbeispiel beispielsweise über zwei Einhängungen 232 im oberen Querholm 114B und über mindestens einen Bowdenzug 230, der in den sich gegenüber liegenden Seitenholmen 114A angebunden ist, mit der Rückenlehnenteilstruktur 1141 verbunden.
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Es wird deutlich, dass eine Integration von Energieabsorptionselementen in eine Lordoseneinheit 200 in mindestens einer Einhängung 232 oder in dem mindestens einen Bowdenzug 230 einer Lordoseneinheit 200 möglich ist.
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Prinzipiell ist es somit gemäß der ersten Ausgestaltungsvariante erfindungsgemäß vorgesehen, ein Energieabsorptionselement auszubilden, welches in mindestens eine Einhängung 232 und/oder in mindestens einen Bowdenzug 230 integriert angeordnet ist.
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Die Erfindung wird anhand eines Energieabsorptionselementes 240 erläutert, welches in einen Bowdenzug 230 der Lordoseneinheit 200 integriert ist, wobei diese Erläuterungen analog auf eine Einhängung 232 der Lordoseneinheit 200 in der Rückenlehnenstruktur 114-1 des Rückenlehnenteiles 114 übertragbar sind.
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Beispielsweise ist der Bowdenzug 230 wie erläutert an mindestens einem Seitenholm 114A der Rückenlehnenstruktur 114-1 befestigt, wobei der Bowdenzug 230 zwischen dem Lordoseschild 220 und dem Seitenholm 114A der Rückenlehnenstruktur 114-1 horizontal ausgerichtet angeordnet ist. Es versteht sich, dass die nachfolgenden Effekte auch für einen Bowdenzug 230 gelten, der vertikal angeordnet ist und der eine Verbindung zwischen Lordoseschild 220 und Querholm 114B schafft.
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Dem in 1A mit dem Bezugszeichen dargestellten Bowdenzug 230 liegt im Ausführungsbeispiel in horizontaler Richtung (y-Richtung) gesehen ein zweiter Bowdenzug gegenüber, der ebenfalls zwischen dem Lordosenschild 220 und dem gegenüber liegenden Seitenholm 114A angeordnet ist.
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Der Bowdenzug 230 kann auch einteilig sein, so dass die gegenüber liegenden Enden an den sich gegenüber liegenden Seitenholmen 114A angreifen, während ein zwischen diesen Enden liegender Bereich mit dem Lordoseschild 220 verbunden ist, so dass bei einem Gebrauch der Lordoseneinheit 200 der mindestens eine zu dem Antrieb 215 umgelenkte Bowdenzug 230 zur Verstellung des Lordosenschildes 220, wie bereits erläutert, entsprechend verkürzt oder verlängert wird.
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In beiden Fällen wird das Lordosenschild 220 von dem Bowdenzug 230 an mindestens einer Stelle bezüglich der vertikalen Mittelachse des Rückenlehnenteiles 114 symmetrisch an den Seitenholmen 114A gehalten.
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Der einteilige oder zweiteilige Bowdenzug 230 bildet gemeinsam mit dem Lordosenschild 220 und den Seitenholmen 114A eine Art „Auffangeinheit” für einen auf einem Fahrzeugsitz 100 aufsitzenden Insassen eines Kraftfahrzeuges.
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Wie bereits erläutert, kommt es bei Auffahrunfällen, insbesondere bei denen ein anderes Fahrzeug gegen das Heck eines stehenden oder eines langsamer fahrenden Fahrzeuges prallt, dazu, dass die Fahrzeuginsassen in dem vorderen der beteiligten Fahrzeuge infolge ihrer Trägheit in Bezug zum Fahrzeugsitz 100 nach hinten –x-Richtung in das Rückenlehnenteil 114 und somit in die zuvor definierte „Auffangeinheit” beschleunigt werden.
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Bei der Beschleunigung des Fahrzeuginsassen nach hinten (–x-Richtung), die auch in einem Frontcrash durch den so genannten Rebound-Effekt bewirkt wird, wird der Insasse somit durch den Bowdenzug 230 selbst und das über Bowdenzug 230 im Ausführungsbeispiel zwischen den Seitenholmen 114A gehaltene Lordosenschild 220 aufgefangen.
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Gemäß einer Ausführung ist vorgesehen, in mindestens einer Anbindung A des Bowdenzuges 220 der Lordoseneinheit 200 ein Energieabsorptionselement 240 auszubilden.
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Prinzipiell ist vorgesehen, das Energieabsorptionselement 240 im Crashfall durch die auf das Lordosenschild 220 indirekt einwirkende Kraft und durch die auf den mindestens einen Bowdenzug 230 direkt einwirkende Kraft zu aktivieren.
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Die auf das Lordosenschild 220 einwirkende Kraft wird auf den Bowdenzug 230 übertragen, so dass eine auf die Lordoseneinheit 200 wirkende Gesamtkraft über den mindestens einen Bowdenzug 230 in der mindestens einen Anbindung A in die Rückenlehnenstruktur 114-1 eingeleitet wird.
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Durch die Anordnung des Energieabsorptionselementes 240 wird die Kraft, die in die Rückenlehnenstruktur 114-1 eingeleitet wird, reduziert, da ein Teil der Energie in dem Energieabsorptionselement 240 vernichtet wird.
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Das Energieabsorptionselement 240 wird in einer ersten Ausführungsform als Energie abbauendes Deformationselement oder in einer zweiten Ausführungsform als Energie abbauendes Dämpfungselement ausgebildet.
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Die zweite Ausführungsform ist nicht näher dargestellt.
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Der Energieabbau erfolgt bei der zweiten Ausführungsform durch hydraulische oder pneumatische Dämpfungselemente, die in den Bowdenzug 230 integriert sind, wobei insbesondere vorgeschlagen wird, die Dämpfungselemente in die mindestens eine Anbindung A zu integrieren.
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Die detaillierte Ausgestaltung einer Anbindung A wird anhand der ersten Ausführungsform beschrieben, die in 1B dargestellt ist.
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Die grundsätzliche Ausgestaltung der Anbindung A kann auf die integrierten Dämpfungselemente der zweiten Ausführungsform übertragen werden.
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Als Energie abbauendes Deformationselement der ersten Ausführungsform wird in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ein Endstück des Bowdenzuges 230 ausgebildet. Das Endstück (1B) wird verdickt ausgebildet.
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Das verdickte Endstück wird als elastisch beziehungsweise plastisch verformbares Energieabsorptionselement 240 ausgebildet. Das Endstück des Bowdenzuges 230 wird an einem Fixierungsmittel 235B eines Verbindungselementes 235 befestigt, insbesondere eingehängt.
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Das Verbindungselement 235 weist Führungsmittel 235A auf, die den vor dem verdickten Endstück liegenden Endbereich des Bowdenzuges 230 in dem Verbindungselement 235 bis zu dem Fixierungsmittel 235B führen.
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Wie 1B zeigt, wird das Verbindungselement 235 an dem Seitenholm 114A der Rückenlehnenstruktur 114-1 befestigt, insbesondere drehfest angeclipst/aufgeclipst.
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1B zeigt die Rückseite der Rückenlehne 114. Das verdickte Ende des Bowdenzuges 230 wird somit von der Vorderseite der Rückenlehne 114 um den Seitenholm 114A um circa 180° herumgeführt und auf der Rückseite der Rückenlehne 114 in das Fixierungsmittel 235B und die Führungsmittel 235A eingehängt.
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Durch die Führung des Bowdenzugendes um 180° ist eine Kraftumlenkung gewährleistet, durch die eine Krafteinleitung in den Seitenholm 114A der Rückenlehnenstruktur 114-1 verbessert wird, wobei insbesondere durch diese Umlenkung auch ohne Krafteinfluss eine sicherer Anbindung des verdickten Endes des Bowdenzuges 230 in dem Verbindungselement 235 an der Rückenlehnenstruktur 114-1 ermöglicht wird.
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Vorteilhaft ist, dass die Ausgestaltung dieser Energieabsorptionsanordnung als so genannte Hutstruktur ausbildbar ist. Das heißt, die Rückenlehnenstruktur 114-1 ist unabhängig von der Ausgestaltung einer solchen Energieabsorptionsanordnung ausbildbar.
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Auf Wunsch kann dadurch die Anbindung der Lordoseneinheit 200 als „Energie absorbierende” Funktionseinheit als Hutstruktur ausgebildet werden. Dazu wird der Bowdenzug 230 entsprechend endseitig mit der Verdickung ausgebildet und an dem Seitenholm 114A wird verdrehsicher das Verbindungsmittel 235 angebracht, insbesondere angeclipst beziehungsweise aufgeclipst.
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Der Bowdenzug 230 der Lordoseneinheit 200 wird nicht wie üblich direkt mit dem Seitenholm 114A der Rückenlehnenstruktur 114-1 der Rückenlehne 114 verbunden, sondern er wird an einem auf die Rückenlehnenstruktur 114-1 aufgesetzten Hutteil, dem Verbindungsmittel 235, angebracht.
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Der Vorteil besteht darin, dass die Herstellung der Rückenlehnenstruktur 114-1 nicht speziell auf diese Lösung angepasst werden muss. Die Anordnung des Verbindungselementes 235 an der Rückenlehnenstruktur 114-1 erfolgt in vorteilhafter Weise nachträglich. Es muss lediglich gewährleistet sein, dass ein Verbindungsmittel verdrehsicher an der Rückenlehnenstruktur 114-1 anbringbar ist.
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In einem Crashfall kommt es an dem Fixierungsmittel 235B zu einem Krafteintrag. Das verdickte Ende 240 wird sich in Abhängigkeit, insbesondere bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft FA elastisch oder plastisch verformen. Durch materialseitige Verformung des als verdicktes Ende eines Bowdenzuges 230 ausgebildeten Deformationselementes 240 wird Energie abgebaut wird, so dass im Ergebnis eine geringere Kraft in die Rückenlehnenstruktur 114-1 eingeleitet wird.
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Dadurch wird erreicht, dass die bei dem Aufprall stattfindende Lageänderung des Rückenlehnenteiles 114 durch den stattfindenden Energieabbau vermieden wird oder die Lageänderung nur sehr gering ist.
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In vorteilhafter Weise wird dadurch ein Knieraum zwischen der Rückseite des Fahrzeugsitzes 100, insbesondere zwischen der Rückseite des Rückenlehnenteiles 114 beziehungsweise des Sitzteiles 112, für einen auf einer dahinter liegenden Sitzreihe sitzenden Fahrzeuginsassen nicht verringert.
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Außerdem tritt im Crashfall der Effekt ein, da das Rückenlehnenteil 114 durch den stattfindenden Energieabbau geringer nach hinten geneigt wird, dass der Aufsitzende in geringerem Maße an der Vorderfläche des Rückenlehnenteiles 114 nach oben rutschen kann.
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Diese Vorteile sind auch mittels einer zweiten Ausgestaltungsvariante erreichbar.
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Zweite Ausgestaltungsvariante – Energieabsorptionselemente als separate Funktionsteile:
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2A zeigt den Fahrzeugsitz gemäß 1A, wobei ein separates Funktionsteil angeordnet ist, welches als Energieabsorptionselement dient.
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Das Funktionsteil kann in Kombination mit einer Lordoseneinheit 200 gemäß der ersten Ausgestaltungsvariante angeordnet werden.
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Die Lordoseneinheit 200 kann in der herkömmlichen Art und Weise mit der Rückenlehnenstruktur 114-1 verbunden werden oder gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausgestaltungsvariante kann eine Lordoseneinheit 200 mit Energie absorbierendem Aufbau angeordnet werden.
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Bei einer Anordnung des separaten Funktionsteiles und einer Anordnung einer Lordoseneinheit 200 erfolgt die Anordnung des Energieabsorptionselementes als separates Funktionsteil von vorn auf den Fahrzeugsitz 100 gesehen in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung hinter der Lordoseneinheit 200, damit die Anordnung der Lordoseneinheit 200 und die Funktionen der Lordoseneinheit 200 nicht beeinflusst wird.
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Gemäß 2A ist in einer ersten Ausführungsform der zweiten Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass das mindestens eine Energieabsorptionselement 250 als separates Funktionsteil über Anbindungen C in der Rückenlehnenstruktur 114-1 angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement 250 ein elastisches Element in der Art eines elastisch oder plastisch verformbaren Deformationsbandes ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist das elastische Deformationsband 250 horizontal über je eine Anbindung C an je einem Seitenholm 114A angeordnet.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Anordnung von mindestens einem oder mehreren horizontalen und/oder von mindestens einem oder mehreren vertikalen elastischen Deformationsbändern 250 zwischen den Querholmen 114B beziehungsweise den Seitenholmen 114A vorgesehen.
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Gemäß 2B-1 und 2B-2 ist in einer zweiten Ausführungsform der zweiten Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass das mindestens eine Energieabsorptionselement 250 als separates Funktionsteil über Anbindungen C in der Rückenlehnenstruktur 114-1 angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement 250 ein Deformationsband in der Art eines Reißbandes 250B, 250B' ist, welches bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft FA elastisch oder plastisch gedehnt wird oder zumindest teilweise reißt. Es ist vorgesehen, dass das Reißband 250B, 250B' aus einer Metallstruktur und/oder einer Gewebestruktur ausgebildet ist.
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Das Reißband 250B ist in 2B-1 vor einer elastischen oder plastischen Deformation dargestellt. 2B-2 zeigt das Reißband 250B' nach einer plastischen Deformation, wobei es durch die Krafteinwirkung in einem Crashfall nicht nur elastisch verformt ist, sondern zumindest teilweise plastisch verformt, insbesondere zumindest teilweise zerreißt.
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Die Auslösekraft FA, die eine elastische oder plastische Verformung und damit eine Energieabsorption pro Zeiteinheit des Deformationsbandes in der Art eines Reißbandes 250B, 250B' bewirkt, wird in Abhängigkeit der Materialauswahl und/oder der Materialstruktur vorgegeben.
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Es können ferner Sollbruchstellen eingearbeitet werden, so dass das Reißband 250B' bei einer vorgebbaren Auslösekraft FA zumindest teilweise reißt. Es versteht sich, dass eine horizontale und/oder vertikale Anordnung des Reißbandes/der Reißbänder, insbesondere eine mehrfache Anordnung, ebenfalls möglich ist.
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Gemäß 2C-1 und 2C-2 ist in einer dritten Ausführungsform der zweiten Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass das mindestens eine Energieabsorptionselement 250 als separates Funktionsteil über Anbindungen C in der Rückenlehnenstruktur 114-1 angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement 250 ein Deformationsband 250C, 250C' mit einem mehrlagigen Aufbau ist, das bei Überschreiten einer vorgebbaren Auslösekraft FA unter Zugabe mindestens einer Lage zunächst gestreckt und dadurch elastisch verformt wird.
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Durch Auswahl der Materialien und/oder der Materialstruktur wird bei der Streckung des Deformationsbandes 250C, 250C' ebenfalls Verformungsenergie benötigt, wodurch Crashenergie absorbiert wird. Die zur Absorption vorgesehene Energiemenge pro Zeiteinheit kann durch die mehrlagige Anordnung in vorteilhafter Weise einfach beeinflusst werden.
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Das Deformationsband 250C ist in der Darstellung gemäß 2C-1 noch mehrlagig ausgebildet und noch nicht elastisch oder plastisch verformt.
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2C-2 zeigt das Deformationsband 250C' nach Abbau der Lagen, das heißt nach Energie absorbierender Streckung des Deformationsbandes 250C'. Nach dem Abbau der Lagen des Deformationsbandes 250C' gemäß 2C und der Absorption von Crashenergie durch Umwandlung der Crashenergie in Verformungsenergie in einer ersten Stufe erfolgt in einer weiteren Stufe gegebenenfalls noch eine elastische oder plastische Deformation des Deformationsbandes 250C'.
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Durch die Anordnung von mindestens zwei Lagen kann über die erste Stufe die Ansprechzeit des Energieabsorptionselementes 250C, 250C' beeinflusst, insbesondere verzögert werden, da sich die Cashenergie durch Streckung des Deformationsbandes 250C' zeitlich etwas verzögert in Verformungsenergie umwandelt. In vorteilhafter Weise ist dadurch ein sanfter Übergang bewirkbar. Die absorbierte Crashenergie des mehrlagigen Deformationsbandes 250C, 250C' steigt über der Zeit langsam an, wodurch der Insasse im Crashfall sanft in dem Rückenlehnenteil 114 abgebremst wird.
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In einer Weiterbildung der dritten Ausführungsform der zweiten Ausgestaltungsvariante gemäß 2C-3 wird die Streckung des mehrlagigen Deformationsbandes 250C, 250C' durch ein den mehrlagigen Aufbau zumindest zeitweise zusammenhaltendes Halteelement 260 beeinflusst. Das Halteelement 260 umgreift dabei den mehrlagigen Aufbau. Als Halteelement 260 wird ein Ring oder eine Spange eingesetzt.
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Durch diese Ausgestaltung wird das Ansprechverhalten des Deformationsbandes 250C, 250C' wie folgt ausgebildet.
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In einer ersten Stufe wird anders als bei der zweiten Ausführungsform eine vorgebbare Auslösekraft FA zum Lösen des Halteelementes 260 benötigt, wonach sich das Deformationsband 250C gemäß der Beschreibung und Darstellung zu der zweiten Ausführungsform gemäß der 2C-1, 2C-2 unter Energieabsorption in einer zweiten Stufe streckt.
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In der ersten Stufe wird zum Lösen des Halteelementes 260 durch elastische oder plastische Verformung zusätzlich eine vorgebbare Menge an Crashenergie absorbiert, wobei die Absorption durch Umwandlung der Crashenergie in Verformungsenergie des Halteelementes 260 bewirkt wird.
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Erst nach dem Abbau der Lagen in der zweiten Stufe gemäß der Darstellung in 2C-2 und der Beschreibung zu der zweiten Ausführungsform erfolgt analog zu der zweiten Ausführungsform gegebenenfalls in einer dritten Stufe die elastische oder plastische Deformation des Deformationsbandes 250C'.
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Der Energie absorbierende Effekt findet somit in der ersten Stufe durch das Überwinden der Haltekraft des Halteelementes 260 und in der zweiten und dritten Stufe durch die elastische oder plastische Deformation des Deformationsbandes 250C' statt.
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In der ersten und zweiten Stufe kann durch die getroffenen Maßnahmen in vorteilhafter Weise der Energie absorbierende Effekt hinsichtlich der Energiemenge pro Zeiteinheit beeinflusst werden. In der gegebenenfalls folgenden dritten Stufe erfolgt die Beeinflussung der Energieabsorption pro Zeiteinheit nicht durch Maßnahmen, wie Ausbildung einer Mehrlagigkeit oder durch Anordnung eines Halteelementes 260, sondern insbesondere durch eine vorgebbare materialabhängige elastische oder plastische Verformung des Deformationsbandes 250C'.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeugsitz
- 112
- Sitzteil
- 114
- Rückenlehnenteil
- 114-1
- Rückenlehnenteilstruktur
- 114A
- Seitenholm
- 114B
- oberer Querholm
- 200
- Funktionseinheit (Lordoseneinheit)
- 210
- Verstellmechanismus
- 215
- Antrieb
- 220
- Lordosenschild
- 230
- Bowdenzug
- 231
- Umlenkung
- 232
- Einhängung
- 235
- Verbindungselement
- 235A
- Führungsmittel
- 235B
- Fixierungsmittel
- 240
- Energieabsorptionselement
- 250
- Energieabsorptionselement
- 250A
- elastisches Element
- 250B
- Reißband vor der Deformation
- 250B'
- Reißband nach der Deformation
- 250C
- Deformationsband vor der Deformation
- 250C'
- Deformationsband nach der Deformation
- A
- Anbindung
- B
- Anbindung
- C
- Anbindung
- F
- Crashkraft
- FA
- Auslösekraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009002825 A1 [0002, 0009]
- DE 102011080067 A1 [0007]
- DE 102012010186 A1 [0008]
