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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sitzkissenrahmen für ein Fahrzeug, bei dem das Rahmengestell eines Sitzkissens aus beidseits angeordneten Rahmenlängsteilen gebildet ist, die an ihrer Vorder- und Rückseite jeweils durch ein Rahmenquerteil miteinander verbunden sind, und bei dem an den beiden Rahmenlangsteilen ein Blech dergestalt befestigt ist, dass der Raum zwischen den vorderen Enden der Rahmenlängsteile, in dem das vordere Rahmenquerteil liegt, von oben her abgedeckt ist.
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2. Stand der Technik
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Im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes kann es zu dem sogenannten Submarining-Phänomen kommen, bei dem der Körper eines auf einem Sitz sitzenden und von einem Sicherheitsgurt zurückgehaltenen Insassen auf der Sitzfläche ins Rutschen kommt und nach vorne fällt. Hinsichtlich des Insassenschutzes ist es dabei von Nöten, dass der Insasse durch einen Aufprall nicht übermäßig belastet wird. Aus diesem Grund wurden bereits verschiedenartige Außenteile eines Sitzes entworfen. So offenbart die nachfolgend beschriebene japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-145538 (
JP 2001-145538 A ) eine Erfindung, bei der sich ein Rückenlehnenrahmen bei einem Fahrzeugzusammenstoß teilweise leicht verformbar ist, um eine übermäßige Belastung des unteren Rückens eines Insassen zu verhindern. Zudem haben einige Fahrzeuge ein Sitzkissen, das sich an seiner Frontpartie verformt, um so einer von der vorderen Oberseite des Sitzkissens ausgeübten Last entgegenzuwirken und um Energie zu absorbieren, die entsteht, wenn der Insasse aufgrund des Submarining-Phänomens bei einem Fahrzeugzusammenstoß vom Sitz nach vorne unten rutscht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Manche Fahrzeugsitze lassen sich jedoch nicht ausreichend genug verformen, um die durch das Submarining-Phänomen entstehende Energie zu absorbieren. Dies liegt daran, dass ein vorderes Rahmenquerteil, das den Sitzrahmen mit ausbildet, unterhalb eines Blechs angeordnet ist, das die Frontpartie des Sitzes bildet, und die Verformung des Blechs durch das vordere Rahmenquerteil auch dann behindert, wenn sich das Blech unter der Aufpralllast verformt, was letztendlich dazu führt, dass durch die Verformung des Blechs zu wenig Energie absorbiert wird. In Anbetracht dieses Problems, besteht die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe darin, ein vorderes Rahmenquerteil im Voraus so zu verformen, dass zwischen dem Rahmenquerteil und dem Blech ein Raum dergestalt sichergestellt ist, dass das Blech unter der mit dem Submarining-Phänomen einhergehenden Aufpralllast verformt wird und die Aufpralllast von der Frontpartie des Sitzes absorbiert werden kann.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind beidseits eines Sitzkissenrahmens angeordnete Rahmenlängsteile an ihrer Vorder- und Rückseite durch Rahmenquerteile miteinander verbunden. An den beiden Rahmenlängsteilen ist ein Blech befestigt, das den Raum zwischen den vorderen Enden der Rahmenlängsteile, in dem das vordere Rahmenquerteil liegt, von oben her überdeckt. Der Fahrzeugsitzkissenrahmen weist einen konkaven Abschnitt dergestalt auf, dass die Blechseite des vorderen Rahmenquerteils einen größeren Abstand zum Blech hat. Da die Blechseite des vorderen Rahmenquerteils zur Vergrößerung des Abstands zum Blech einen konkaven Abschnitt aufweist, lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Sitzkissenrahmen für ein Fahrzeug das Blech unter der mit dem Submarining-Phänomen einhergehenden Aufpralllast erheblich verformen, wodurch die Frontpartie des Sitzes mehr Energie absorbieren kann.
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Unter dem vorstehend genannten Aspekt kann das vordere Rahmenquerteil einen konkaven Abschnitt dergestalt aufweisen, dass die Außenkonturquerschnittsfläche eines Abschnitts, der zwischen Verbindungsabschnitten mit den beiden Rahmenlängsteilen liegt, kleiner ist als die Außenkonturquerschnittsfläche der Verbindungsabschnitte. Gemäß diesem Aspekt hat der Abschnitt des vorderen Rahmenquerteils, der zwischen den mit den beiden Rahmenlängsteilen verbundenen Verbindungsabschnitten liegt, zur Vergrößerung des Abstands zum Blech eine kleine Außenkonturquerschnittsfläche und somit eine geringe Festigkeit. Da die Außenkonturquerschnittsfläche der Verbindungsabschnitte jedoch nicht verringert ist, bleibt deren ursprüngliche Festigkeit erhalten, wodurch auch die Festigkeit des Sitzkissenrahmens erhalten werden kann.
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Unter dem vorstehend genannten Aspekt weist das Blech Biegeprofilabschnitte auf, die an die Befestigungsabschnitte mit den beiden Rahmenlängsteilen angrenzen und so gestaltet sein können, dass zwischen den Befestigungsabschnitten eine geringere Höhe erhalten ist als an den Befestigungsabschnitten. Der konkave Abschnitt des vorderen Rahmenquerteils kann das gebogene Blechprofil aufnehmen; des Weiteren kann unterhalb der Biegeprofilabschnitte des Blechs ein Verformungsanfangsabschnitt dergestalt angeordnet sein, dass in Längsrichtung des vorderen Rahmenquerteils durchweg ein gleichmäßiger Abstand zwischen dem vorderen Rahmenquerteil und der Unterseite des Blechs geschaffen wird. Gemäß diesem Aspekt ist zwischen dem vorderen Rahmenquerteil und der Unterseite des Blechs in Längsrichtung des vorderen Rahmenquerteils ein gleichmäßiger Abstand vorgesehen. Daher lässt sich selbst dann eine vergleichbare Energiemenge absorbieren, wenn das Blech bei einem Fahrzeugzusammenstoß an irgendeiner Stelle zwischen den Rahmenlängsteilen verformt wird, und zuverlässig Sicherheit bei einem Zusammenstoß gewährleisten.
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Unter dem vorgenannten Aspekt kann das Blech dergestalt abgeschrägt ausgebildet sein, dass die Höhe eines zwischen den Befestigungsabschnitten liegenden Abschnitts von vorne nach hinten langsam abnimmt; des Weiteren kann der konkave Abschnitt des vorderen Rahmenquerteils dergestalt abgeschrägt ausgebildet sein, dass die Höhe der Blechseite dem Blechprofil folgend von vorne nach hinten abnimmt. Gemäß diesem Aspekt kann durch das Schrägflächenprofil des Blechs verhindert werden, dass der Körpers eines Insassen aufgrund des Submarining-Phänomens nach vorne unten rutscht; des Weiteren lässt sich eine Verformung des Blechs sicherstellen, weil die Blechseite des vorderen Rahmenquerteils dem Blechprofil folgend schräg verläuft. Es lässt sich dadurch das Energieabsorptionsvermögen erhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen Elementen zugeordnet sind und:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
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2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausführungsform ist;
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3 eine Draufsicht der Ausführungsform ist;
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4 eine Seitenansicht der Ausführungsform ist;
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5 eine Ansicht zur Erläuterung der Verbindung zwischen einem vorderen Rahmenquerteil und Rahmenlängsteilen der Ausführungsform ist;
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6 eine Ansicht zur Erläuterung einer Lagebeziehung zwischen dem vorderen Rahmenquerteil und einem Blech der Ausführungsform ist;
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7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII in 3 ist;
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8A eine Querschnittsansicht eines ersten modifizierten Beispiels des Rahmenquerteils gemäß der Ausführungsform ist;
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8B eine Querschnittsansicht eines zweiten modifizierten Beispiels des Rahmenquerteils gemäß der Ausführungsform ist; und
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8C eine Querschnittsansicht eines dritten modifizierten Beispiels des Rahmenquerteils gemäß der Ausführungsform ist;
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie es in 1 bis 4 gezeigt, ist das Rahmengestell eines Fahrzeugsitzkissens 1 so ausgebildet, dass Rahmenlängsteile 11, 12 bezüglich der Fahrtrichtung F eines Fahrzeugs beidseits und zueinander parallel angeordnet sind, und dass die Rahmenlängsteile 11, 12 an ihren Vorder- und Rückseiten jeweils durch ein Rahmenquerteil 13, 14 miteinander verbunden sind. An den vorderen Enden der beiden Rahmenlängsteile 11, 12 ist ein Blech 15 befestigt, dass den Raum zwischen den Rahmenlängsteilen 11, 12, in dem das vordere Rahmenquerteil 13 liegt, von oben her überdeckt. Das vordere Rahmenquerteil 13 hat einen flachen Abschnitt 131, der erhalten wird, indem Mitte einer Seite eines zylindrischen Rohr abgeflacht und konvex geformt wird, um den Abstand zum Blech 15 zu vergrößern. Die Mitte einer Seite eines zylindrischen Rohrs liegt, in Längsrichtung eines Zylinders gesehen, in der Nähe der Mitte einer Seitenfläche des Zylinders. 7 zeigt einen Querschnitt des Rahmenquerteils 13; die Länge des flachen Abschnitts 131 ist, in Längsrichtung gesehen, größer als der Durchmesser des zylindrischen Rohrs, aus dem das Rahmenquerteil 13 gebildet ist. Das vordere Rahmenquerteil 13 ist in der Weise konvex geformt, dass der Abschnitt, der zwischen den Verbindungsabschnitten 132 mit den Rahmenlängsteilen 11, 12 liegt, eine kleinere Außenkonturquerschnittsfläche hat als die Verbindungsabschnitte 132. Bei der Außenkonturquerschnittsfläche handelt sich um eine Fläche, die sich aus der Querschnittsfläche eines Rohrabschnitts und der Fläche des vom Rohr umschlossenen Raums ergibt. Wenn das Rahmenquerteil 13 aus einem Vollkörper geformt ist, entspricht die Außenkonturquerschnittsfläche der Querschnittsfläche des Vollkörpers.
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Das Blech 15 hat Biegeprofilabschnitte 152, die an die Befestigungsabschnitte 153 mit den beiden Rahmenlängsteilen 11, 12 angrenzen. Das Blech 15 ist so geformt, dass die Höhe eines flachen Abschnitts 151 zwischen den Befestigungsabschnitten 153 kleiner ist als der beiden Befestigungsabschnitte 153. Das vordere Rahmenquerteil 13 ist wie oben beschrieben in der Weise konvex geformt, dass es das Biegeprofil des Blechs 15 aufnimmt. Unterhalb der Biegeprofilabschnitte 152 des Blechs 15 sind am vorderen Rahmenquerteil 13 des Weiteren Verformungsanfangsabschnitte 133 in der Weise angeordnet, dass in Längsrichtung des Rahmenquerteils 13 durchweg ein gleichmäßiger Abstand zwischen dem Rahmenquerteil 13 und der Unterseite des Blechs 15 erhalten wird. 6 zeigt diesen Zustand. Wie jedoch aus 3 ersichtlich ist, sind die Verformungsanfangsabschnitte 133 des Rahmenquerteils 13 parallel zur Fahrtrichtung F eines Fahrzeugs ausgebildet, während die Biegeprofilabschnitte 152 des Blechs 15 so geformt sind, dass sie in einem Winkel zur Fahrtrichtung F eines Fahrzeugs verlaufen. Verglichen mit der in 6 gezeigten Position ändert sich die Breitenpositionsbeziehung zwischen den Biegeprofilabschnitten 152 und den Verformungsanfangsabschnitten 133 daher abhängig von der Position in Längsrichtung. In 6 liegen die Verformungsanfangsabschnitte 133 näher an den beiden Enden des Rahmenquerteils 13 als die Biegeprofilabschnitte 152. Anders ausgedrückt liegt der Verformungsanfangsabschnitt 133 näher am Ende des Rahmenquerteils 13 als der Biegeprofilabschnitt 152. Dieses Lageverhältnis gilt in der Nähe des in 3 zu erkennenden hintersten Abschnitts des Rahmenquerteils 13; in der Nähe des in 3 zu erkennenden vorderen Abschnitts des Rahmenquerteils 13 liegen die Verformungsanfangsabschnitte 133 jedoch mehr in der Mitte des Rahmenquerteils 13 als die Biegeausbildungsschnitte 152. Wie es in 6 gezeigt ist, haben die Verbindungsabschnitte 132 des vorderen Rahmenquerteils 13 mit beiden Rahmenlängsteilen 11, 12 unverformte Abschnitte einer Länge L, die vorgesehen sind, um das Rahmenquerteil 13 in einer Bearbeitungsmaschine zu halten, wenn das Rahmenquerteil 13 den Verformungsprozess durchläuft.
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Das Blech 15 ist des Weiteren so geformt, dass der flache Abschnitt 151 zwischen den Befestigungsabschnitten 153 dergestalt schräg verläuft, dass seine Höhe von vorne nach hinten abnimmt. Außerdem ist der flache Abschnitt 131 dergestalt schräg verlaufend gestaltet, dass seine Höhe dem Profil des Blechs 15 folgend von vorne nach hinten abnimmt (siehe 2, 4 und 7). In den Zeichnungen sind diejenigen Abschnitte, die nicht direkt mit der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehen, nicht angegeben.
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Gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann sich das Blech 15 erheblich verformen, wenn es eine mit dem Submarining-Phänomen einhergehende Aufpralllast erfährt, da die dem Blech 15 zugewandte Seite des vorderen Rahmenquerteils 13 zur Vergrößerung des Abstands zum Blech konvex geformt ist, wodurch die Energieabsorptionsmenge an der Frontpartie des Sitzes erhöht werden kann. Zudem hat der Abschnitt des vorderen Rahmenquerteils 13, der sich zwischen den Verbindungsabschnitten 132 des vorderen Rahmenquerteils 13 mit den beiden Rahmenlängsteilen 11, 12 befindet, zur Vergrößerung des Abstands zum Blech 15 eine kleine Außenkonturquerschnittsfläche und eine geringe Festigkeit; da jedoch die Außenkonturquerschnittsflächen der beiden Verbindungsabschnitte 132 beibehalten und nicht verkleinert werden, bleibt auch die ursprüngliche Festigkeit des Sitzkissens 1 erhalten. Außerdem ist zwischen dem Rahmenquerteil 13 und der Unterseite des Blechs 15 in Längsrichtung des vorderen Rahmenquerteils 13 ein gleichmäßiger Abstand vorgesehen. Daher lässt sich selbst dann eine vergleichbare Energieabsorption erhalten, wenn das Blech 15 bei einem Fahrzeugzusammenstoß an irgendeiner Stelle zwischen den Rahmenlängsteilen 11, 12 verformt wird, wodurch bei einem Zusammenstoß zuverlässig Sicherheit gewährleistet werden kann. Darüber hinaus ist es durch das Schrägflächenprofil des Blechs 15 möglich, den Körper eines Insassen davor zu schützen, aufgrund des Submarining-Phänomens nach vorne unten zu rutschen; weiter kann eine Verformung des Blechs 15 gewährleistet und dadurch ein Energieabsorptionsvermögen erhalten werden, da der flache Abschnitt (die blechseitige Oberfläche) 131 des vorderen Rahmenquerteils 13 entlang des Profils des Blechs 15 schräg verläuft.
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Wie es in 3 mit der gestrichelten Linie gezeigt ist, ist an der Unterseite des flachen Abschnitts 151 des Blechs 15 ein Versteifungsblech 18 angeschweißt. Wie oben bereits erwähnt ist, wird die Festigkeit des Blechs 15 durch das Anfügen des Versteifungsblechs 18 an das Blech 15 eingestellt; des Weiteren wird die durch die Verformung des Blechs 15 bei einem Fahrzeugzusammenzusammenstoß absorbierte Energiemenge, die passend eingestellt. Vorwärts- /Rückwärtsschiebemechanismen 16, 17 sind Mechanismen, um das Sitzkissen vor und zurück zu schieben; ein Bedienhebel 19 ist ein Hebel, um die Vorwärts-/Rückwärtsschiebemechanismen 16, 17 zu bedienen. Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Bedienhebel 19 in Fahrtrichtung F eines Fahrzeugs U-förmig konvex geformt und so gestaltet, dass er um eine mittige Lagerung in Längsrichtung des Bedienhebels pendelt, wenn er in bekannter Weise zur Bedienung an seiner Vorderseite nach oben gezogen wird, um die Vorwärts-/Rückwärtsschiebemechanismen 16, 17 an den hinteren Enden zu entriegeln. In 4 zeigt eine durch eine durchgezogene Linie angegebene Position des Bedienhebels 19 eine Position, in welcher der Bedienhebel 19 unbetätigt ist, während eine durch eine Zwei-Punkt-Strichlinie angegebene Bedienhebelposition 19a eine Position zeigt, in welcher der Bedienhebel 19 zur Bedienung hochgezogen wurde, um die Vorwärts-/Rückwärtsschiebemechanismen 16, 17 zu riegeln, und eine durch eine Zwei-Punkt-Strichlinie angegebene Bedienhebelposition 19b eine Position zeigt, in welcher der Bedienhebel 19 bis in eine obere Grenzposition betätigt wurde, die jenseits einer Position liegt, in der die Vorwärts-/Rückwärtsschiebemechanismen 16, 17 entriegelt werden. Wie vorstehend beschrieben, befindet sich der Bedienhebel 19 unter dem Rahmenquerteil 13 und ist so gestaltet, dass er mit dem Rahmenquerteil 13 selbst dann nicht kollidiert, wenn er bis in die obere Grenzposition angezogen wird. Wäre das Rahmenquerteil 13 insgesamt nach unten konvex geformt, um den konkaven Abschnitt am Rahmenquerteil 13 zu erhalten, wäre zwischen dem Rahmenquerteil 13 und dem Bedienhebel 19 zu wenig Raum vorhanden. Wenn jedoch wie in der vorangegangenen Ausführungsform lediglich die dem Blech 15 zugewandete Seite des Rahmenquerteils 13 verformt ist, um den konkaven Abschnitt zu erhalten, hat dies keinerlei Auswirkung auf den Raum zwischen dem Rahmenquerteil 13 und dem Bedienhebel 19.
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In 7 ist zwischen dem Blech 15 und dem hinteren Rahmenquerteil 14 ein Federungskörper 2 gespannt; der Federungskörper 2 ist als ein stoßdämpfendes Material um einen Federungsmaterial mit Harz beschichtet. 5 zeigt einen Verbindungszustand zwischen den beiden Rahmenlängsteilen 11, 12 und dem vorderen Rahmenquerteil 13; wie aus 5 hervorgeht, sind die Seiten der Rahmenlängsteile 11, 12 jeweils in Flucht mit den beiden Verbindungsabschnitte 132 des Rahmenquerteils 13 von einer Durchgangsbohrung 111, 121 durchbohrt. Die Kantenabschnitte der Rahmenlängsteile 11, 12, die die Durchgangsbohrungen 111, 121 bilden, wurden in einem Zustand, in dem die beiden Verbindungsabschnitte 132 des Rahmenquerteils 13 in den Durchgangsbohrungen 111, 121 stecken, an die Verbindungsabschnitte 132 des Rahmenquerteils 13 geschweißt. 8 zeigt modifizierte Beispiele für das vordere Rahmenquerteil 13, wobei jedes der Rahmenquerteile 13a, 13b und 13c in 8A bis 8C analog dem in 7 im Querschnitt gezeigten Rahmenquerteil 13 im Querschnitt gezeigt ist. 8A ist ein erstes modifiziertes Beispiel, das eine Ellipse aufweist, dessen Hauptachse auf einer Linie parallel zu dem flachen Abschnitt 151 des Blechs 15 liegt. 8B ist ein zweites modifiziertes Beispiel, bei dem gegenüber dem flachen Abschnitt 151 des Blechs 15 eine Vertiefung 134 Längsrichtung des Rahmenquerteils 13 ausgebildet ist. 8C ist ein drittes modifiziertes Beispiel, das eine rechteckige Form hat, deren längere Seite auf einer Linie parallel zu dem flachen Abschnitt 151 des Blechs 15 liegt. Jedes der Rahmenquerteile 13a, 13b, 13c gewährleistet den Abstand zum Blech 15 und sichert zudem die Festigkeit, indem der Querschnitt so weit als notwendig erhalten bleibt. Im Fall von 8C ist wie beim flachen Abschnitt 131 des Rahmenquerteils 13 in der vorhergehenden Ausführungsform (siehe 7) die dem Blech 15 zugewandte Seite flach ausgebildet. Dementsprechend nimmt das das Rahmenquerteil 13c das Blech 15 mit der flachen Seite auf, wenn dieses bei einem Fahrzeugzusammenstoß verformt wird und gegen das Rahmenquerteil 13c stößt, und kann somit teilweise eine Zunahme der Reaktionskraft verhindern, die der Insasse über das Blech 15 erfährt. Die Rahmenquerteile 13a, 13b und 13c dieser modifizierten Beispiele können jeweils als Hohlrohr oder Vollmaterialstab ausgebildet sein.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Design oder Gestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt; vielmehr sind verschiedene modifizierte Beispiele, Zusätze und Weglassungen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung möglich. Beispielsweise ist das Rahmenquerteil erstens nicht auf eine zylindrische Form beschränkt, sondern kann auch in Form eines Vierkantrohrs oder einer Platte ausgebildet sein. Das Rahmenquerteil kann zweitens nicht nur auf der blechseitigen Oberfläche sondern insgesamt einschließlich der der Blechseite gegenüber liegenden Oberfläche konkav sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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