DE102016106821A1 - Energieabsorbierende Rückenlehnenplatte - Google Patents

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Abstract

Eine Rückenlehne weist einen Rahmen und eine drehbar mit dem Rahmen verbundene Platte auf. Ein Stützbügel ist an dem Rahmen befestigt, wobei ein Hebel drehbar mit dem Stützbügel verbunden ist. Der Hebel ist ausgelegt, in die Platte mit einem auf dem Rahmen getragenen Betätigungsglied über ein Kabel, das an dem Betätigungsglied und dem Hebel befestigt ist, einzugreifen.

Description

  • HINTERGRUND
  • Ein Innenraum eines Fahrzeugs, wie etwa eines Automobils, weist üblicherweise Energieabsorber zur Absorption von kinetischer Energie von Fahrzeuginsassen während eines Aufpralls des Fahrzeugs auf. Ein oder mehrere der Energieabsorber können passiv sein und im Innenraum des Fahrzeugs konstruiert und eingebaut sein. Ein oder mehrere der Energieabsorber können aktiv sein und bei Nachweis eines Aufpralls ausgelöst werden. Der aktive Energieabsorber kann mit einem Betätigungsglied und einem Aufprallsensorsystem in Verbindung stehen. Das Aufprallsensorsystem kann eine Vielzahl von Sensoren zum Nachweisen des Aufpralls und eine Steuereinheit in Verbindung mit den Sensoren und dem Betätigungsglied aufweisen. Die Steuereinheit veranlasst Auslösen des Betätigungsglieds auf Basis eines von den Sensoren nachgewiesenen Aufpralls, um den aktiven Energieabsorber einzusetzen.
  • Das Fahrzeug kann Energieabsorber zur Absorption von Energie von Insassen auf den Rücksitzen, d.h. Insassen, die hinter einer ersten Sitzreihe sitzen, während eines Aufpralls aufweisen. Bei einem Frontalaufprall können sich die hinteren Insassen nach vorne zu der vorderen Sitzreihe bewegen. Der im Fahrzeuginnenraum zur Verfügung stehende Platz ist aber begrenzt. Somit besteht eine Gelegenheit zum Entwerfen eines Energieabsorbers für hintere Insassen, der in die Bauraumbeschränkungen des Fahrzeugs passt und kostengünstig eingebaut und ausgetauscht werden kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer Platte in einer verstauten Stellung.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugsitzes mit der Platte in der Einsatzstellung.
  • 3 ist eine hintere Ansicht der Platte in der verstauten Stellung.
  • 4 ist eine hintere Ansicht eines Teils eines Rahmens der Fahrzeugrückenlehne ohne die Platte, zur Veranschaulichung.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Platte in der verstauten Stellung, die einen Hebel, einen Stützbügel, einen Rahmen, ein Betätigungsglied, ein Kabel, ein Element und ein Verstärkungselement zeigt.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels, die eine Stange mit einem Arm mit abgerundetem Ende zeigt.
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht der Platte in der Einsatzstellung.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht der Platte in der Einsatzstellung.
  • 9 ist ein Blockdiagramm eines Betätigungsglieds und eines Aufprallsensorsystems.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern in jeder der mehreren Ansichten gleiche Teile anzeigen, ist allgemein ein Fahrzeug 10 gezeigt. Mit Bezug auf 1–2 sitzt ein Insasse 14 (z.B. ein Crashtest-Dummy 14 in 1–2) in einem Rücksitz 15 hinter einem Vordersitz 17. Weiterhin mit Bezug auf 1–2 weist der Vordersitz 17 ein Sitzunterteil 19 und eine Rückenlehne 16 auf, die sich von dem Sitzunterteil 19 nach oben erstreckt. Die Rückenlehne 16 weist eine Platt 18 auf, die drehbar mit einem Rahmen 26 über ein Scharniergelenk 20 verbunden ist, wie in 3 zu sehen ist.
  • Im Fall einer schnellen Abbremsung des Fahrzeugs 10, beispielsweise bei einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, neigt der Insasse 14 auf dem Rücksitz 15 dazu, sich während des Abbremsens des Fahrzeugs 10 weiter in die Richtung des Fahrzeugs 10 zu bewegen. Bei einem solchen Vorfall dreht sich die Platte 18, die an dem Rahmen 26 über das Scharniergelenk 20 befestigt ist, von der Rückenlehne 16 weg und erzeugt einen kinetische Energie absorbierenden Pufferraum zwischen dem Insassen 14 und dem Vordersitz 17. Wenn sich der Insasse 14 zur Rückenlehne 16 bewegt, kann mit anderen Worten der Insasse 14 die Platte 18 berühren, die Energie von dem Insassen 14 absorbieren kann.
  • Die Platte 18 kann sich insbesondere zwischen einer verstauten Stellung, die in 1, 3 und 5 gezeigt, ist und einer Einsatzstellung bewegen, die in 2, 7 und 8 gezeigt ist. In der verstauten Stellung wird die Platte 18 bezüglich des Rahmens 26 zurückgezogen, um den beanspruchten Raum im Innenraum des Fahrzeugs 10 zu minimieren. In der Einsatzstellung ist wenigstens ein Teil der Platte 18 im Abstand von dem Rahmen 26 angeordnet, um Energie von dem Insassen 14, z.B. von den Beinen und/oder Füßen des Insassen 14 zu absorbieren.
  • Ein Stützbügel 24 ist an beiden Seiten des Rahmens 26 befestigt und ein Hebel 22 ist drehbar mit dem Stützbügel 24 verbunden, wie in 4 zu sehen ist. Das Scharniergelenk 20 ist wie in 5 gezeigt ist, im Abstand von dem Hebel 22 angeordnet. Der Hebel 22 ist ausgelegt, in die Platte 18 einzugreifen, wie in 7 zu sehen ist. Mit anderen Worten berührt der Hebel 22 die Platte 18 und bewegt wenigstens einen Teil der Platte 18 von dem Rahmen 26 in der Einsatzstellung weg, wie unten noch genauer beschrieben wird.
  • Ein Betätigungsglied 28 ist mit dem Rahmen 26 verbunden. Das Betätigungsglied 28 ist ausgelegt, die Platte 18 aus der verstauten Stellung in die Einsatzstellung zu bewegen. Ein Kabel 30 ist an dem Betätigungsglied 28 befestigt und erstreckt sich davon, und es ist mit dem Hebel 22 verbunden. Das Einsatzelement 32 kann an dem Hebel 22 befestigt sein und einen Befestigungspunkt darstellen, der im Abstand von dem Hebel 22 angeordnet und an dem Kabel 30 befestigt ist. Das Einsatzelement 32 kann eine Scheibe sein, die ringförmig um den Hebel 22 angeordnet ist (wie gezeigt ist), oder das Einsatzelement 32 kann eine (nicht gezeigte) Drehpunktstange sein, die an dem Hebel 22 befestigt ist, um den Hebelarm des Hebels 22 zu erhöhen. Alternativ kann das Einsatzelement 32 jede beliebige geeignete Konfiguration aufweisen.
  • Wenn ein Aufprall nachgewiesen wird, zieht das Betätigungsglied 28 das Kabel 30 zurück, um das Einsatzelement 32 und den Hebel 22 im Verhältnis zum Stützbügel 24 zu drehen. Der Hebel 22 schwenkt die Platte 18 um das Scharniergelenk 20, um die Platte 18 in die Einsatzstellung zu bewegen. Das Stellglied 28 kann beispielsweise mit einem Aufprallsensorsystem 62 in Verbindung stehen, das eine Eingabe von dem Fahrzeug 10 nachweist, wie unten noch weiter aufgeführt wird. Das Betätigungsglied kann beispielsweise ein pyrotechnisches Betätigungsglied oder alternativ von jeder geeigneten Art sein.
  • Der Hebel 22 kann im Verhältnis zum Rahmen 26 verformbar sein. Wenn der Hebel 22 zur Bewegung der Platte 18 in die Einsatzstellung gedreht wird, kann sich der Hebel 22 somit verformen, wenn er die Platte 18 berührt. Die Verformung des Hebels 22 absorbiert Energie von dem Insassen 14. Abschnitte des Hebels 22, wie beispielsweise ein Arm 36 und/oder ein abgerundetes Ende 38, können beispielsweise ausgelegt sein, unter Beanspruchungen während einer Kollision auf vorbestimmte Weise zu kollabieren oder selektiv nach außen, hinten und oben zu schwenken. Der Hebel 22 kann beispielsweise ein starres Polymer, z.B. ein Kunststoff, ein Verbundmaterial oder ein weiches Metall wie etwa Aluminium usw. sein. Das abgerundete Ende 38 ist abgerundet, um Kollabieren zu fördern und über die Platte 18 zu gleiten, wenn die Platte 18 in die Einsatzstellung bewegt wird.
  • Wenn das Betätigungsglied 28 aktiviert wird, um den Hebel 22 zu drehen und die Platte 18 in die Einsatzstellung zu bewegen, wie in 7 zu sehen ist, führt der Hebel 22 dazu, dass die Platte 18 zwischen dem Scharniergelenk 20 und dem Hebel 22 gespannt wird. Da die Platte 18 beim Einsetzen gespannt wird, wirkt die Platte 18 als kinetische Energie absorbierender Puffer zwischen dem Insassen 14 und dem Rahmen 26.
  • Ein Federmechanismus 40 kann an dem Rahmen 26 und der Platte 18, z.B. an einem unteren Abschnitt der Platte 18 befestigt werden. Wenn sich die Platte 18 in der nicht eingesetzten Stellung befindet, ist der Federmechanismus 40 entspannt, wie in 5 zu sehen ist. Wenn die Platte 18 in die Einsatzstellung gebracht wird, wird der Federmechanismus 40 gespannt, um die Platte 18 bezüglich des Rahmens 26 zu platzieren und die Platte 18 auf dem Hebel 22 auszurichten, wie in 7 zu sehen ist.
  • Die Platte 18 kann bezüglich des Rahmens 26 und/oder des Hebels 22 flexibel sein. Die Platte 18 kann beispielsweise aus Nylon, Polyester oder einem beliebigen Polymer mit angemessener Zugfestigkeit und Elastizität bestehen. Alternativ kann die Platte 18 aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Um zur Erhöhung der Festigkeit der Platte 18 beizutragen, kann ein Materialstreifen 34 an der Platte befestigt werden, der so platziert ist, dass er den Hebel 22 aufnimmt, wenn die Platte 18 eingesetzt wird, wie in 7 zu sehen ist. Zusätzlich oder alternativ zu dem Streifen 34 kann auch ein zusätzlicher Streifen 35 an der Platte 18 befestigt werden.
  • Beispielsweise kann sich der zusätzliche Streifen 35 von den Ecken der Platte 18 in eine diagonale Richtung über die Platte 18 erstrecken, wie in 5 zu sehen ist. Der Streifen 34 und der zusätzliche Streifen 35 können aus demselben Material wie die Platte 18 bestehen oder sie können aus einem anderen Material als die Platte 18 bestehen.
  • Der Streifen 34 und der zusätzliche Streifen 35 können mit der Platte 18 einstückig sein, d.h. sie können zusammen gleichzeitig als eine einzelne Einheit geformt werden. Beispielsweise können der Streifen 34, der zusätzliche Streifen 35 und die Platte 18 durch Spritzgießen einstückig geformt werden. Der Streifen 34 und der zusätzliche Streifen 35 können alternativ getrennt von der Platte 18 geformt werden und anschließend der Platte 18 hinzugefügt werden. Beispielsweise können der Streifen 34 und der zusätzliche Streifen 35 mit einer Haftverbindung an der Platte 18 befestigt oder chemisch daran angeschweißt werden. Als weiteres Beispiel können der Streifen 34 und der zusätzliche Streifen 35 mit einem Faden auf der Platte 18 festgenäht werden.
  • Die Platte 18 kann eine Klasse-A-Oberfläche präsentieren, d.h. eine Oberfläche, die speziell so gefertigt wurde, dass sie ein hochwertiges fertiges ästhetisches Erscheinungsbild ohne Fehlerstellen bietet. Die Platte 18 kann in der verstauten Stellung mit dem Rest der Rückenlehne 16 im Wesentlichen bündig sein, z.B. entlang der Ränder einer Öffnung ohne Einbuchtung ausgerichtet sein.
  • Mit Bezug auf 9 kann das Fahrzeug 10 ein Aufprallsensorsystem 62 aufweisen. Das Aufprallsensorsystem 62 kann einen Aufprallsensor 50 und eine Steuereinheit 52 aufweisen. Die Steuereinheit 52 steht mit dem Betätigungsglied 28 in Verbindung und kann einen Prozessor 54 und einen Speicher 56 aufweisen, wie in 9 zu sehen ist. Der Speicher 56 speichert Anweisungen, die von dem Prozessor 54 zur Steuerung des Betätigungsglieds 28 ausgeführt werden können. Die Steuereinheit 52 kann dazu programmiert werden, nach Identifizierung von Aufprallinformationen, die von dem Aufprallsensor 50 bereitgestellt wurden, Auslösung des Betätigungsglieds 28 zu verursachen.
  • Der Aufprallsensor 50 kann zu einer Beschleunigungsmesservorrichtung gehören, beispielsweise ein piezoelektrischer Typ, ein piezoresistiver Typ, ein kapazitiver Typ oder ein mikro-elektromechanisches System (MEMS) oder von jeder beliebigen Art sein, die plötzliches Abbremsen nachweist. Der Aufprallsensor kann auch eine Radarvorrichtung sein, die mittels Radiowellen eine Nähe und eine Geschwindigkeit eines Objekts im Verhältnis zum Aufprallsensor 50 bestimmt. Zusätzlich kann der Aufprallsensor eine Lidar-Vorrichtung sein, die Lichtwellen nutzt, um dieselben Funktionen wie das Radarsystem zu erzielen. Ferner kann der Aufprallsensor 50 ein Visionssystem sein, das eine oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren und/oder CMOS-Bildsensoren zum Nachweis eine herannahenden Objekts aufweisen kann.
  • Kommunikationen zwischen der Steuereinheit 52, dem Aufprallsensor 50, dem Betätigungsglied 28 und/oder anderen Bauteilen in dem oder um das Fahrzeug 10 können mit einem Kommunikationsbus 58, wie beispielsweise einem CAN-Bus (Controller Area Network) des Fahrzeugs 10 verbunden sein. Die Steuereinheit 52 kann Informationen von dem Kommunikationsbus 58 zur Steuerung der Auslösung des Betätigungsglieds 28 verwenden. Im Fall einer Kollision weist das Aufprallsensorsystem 62 einen Aufprall von dem Aufprallsensor 50 nach. Das Aufprallsensorsystem 62 weist das Betätigungsglied 28 dann an, aktiv zu werden. Nach der Aktivierung zieht das Betätigungsglied 28 das Kabel 30 zum Betätigungsglied 28. Diese Aufwärtsbewegung des Kabels 30 dreht den Hebel 22, um die Platte 18 zu drehen und von dem Rahmen 26 weg zu schieben, damit die Platte 18 von dem Rahmen 26 beabstandet ist, um Energie von dem Insassen 14 zu absorbieren, wenn sich der Insasse 14 zur Rückenlehne 16 bewegt.
  • Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie der Beschreibung dient und nicht einschränkend sein soll. Viele Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Offenbarung sind angesichts der obigen Lehren möglich und die Offenbarung kann anders als spezifisch beschrieben in die Praxis umgesetzt werden.

Claims (20)

  1. Rückenlehne, umfassend: einen Rahmen; eine drehbar mit dem Rahmen verbundene Platte; einen von dem Rahmen getragenen Stützbügel; einen Hebel, der drehbar mit dem Stützbügel verbunden ist und für Eingriff mit der Platte ausgelegt ist; und ein Betätigungsglied, das von dem Rahmen getragen wird und ein Kabel aufweist, das an dem Hebel befestigt ist.
  2. Rückenlehne nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verbindung, die von dem Hebel beabstandet ist und die Platte mit dem Rahmen verbindet.
  3. Rückenlehne nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner umfassend ein Einsatzelement, das an dem Hebel befestigt ist und einen Befestigungspunkt darstellt, der von dem Hebel beabstandet ist und mit dem Kabel verbunden ist.
  4. Rückenlehne nach Anspruch 3, wobei das Einsatzelement eine Scheibe ist, die ringförmig um den Hebel angeordnet ist.
  5. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Hebel relativ zum Rahmen verformbar ist.
  6. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hebel aus Kunststoff besteht.
  7. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Hebel aus einem Verbundmaterial besteht.
  8. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Hebel aus Aluminium besteht.
  9. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Hebel eine Stange, die mit dem Stützbügel verbunden ist, und einen Arm aufweist, der sich quer von der Stange erstreckt.
  10. Rückenlehne nach Anspruch 9, wobei der Arm relativ zum Rahmen verformbar ist.
  11. Rückenlehne nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei der Arm ein abgerundetes Ende aufweist.
  12. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das abgerundete Ende relativ zum Rahmen verformbar ist.
  13. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der Arm aus Kunststoff besteht.
  14. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend einen Federmechanismus, der mit dem Rahmen und der Platte verbunden ist.
  15. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Platte aus Nylon besteht.
  16. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Platte aus Polyester besteht.
  17. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Rückenlehne ferner einen Streifen umfasst, der zur Aufnahme des Hebels platziert ist.
  18. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend einen zusätzlichen Streifen, der sich über die Platte erstreckt.
  19. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Platte eine Klasse-A-Oberfläche darstellt.
  20. Rückenlehne nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Platte relativ zum Rahmen und zum Hebel flexibel ist.
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