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Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz umfassend einen Sitz, eine mit dem Sitz verbundene Lehne und ein zum Abbau von Energie in einem Kraftfahrzeug bei einer Kollision geeignetes Deformationselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein zuverlässiger Schutz von Insassen in einem Kraftfahrzeug vor einer Verletzung bei einer Kollision ist ein wichtiges, stetig an Bedeutung wachsendes Verkaufsargument bei modernen Kraftfahrzeugen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass im aktuellen Stand der Technik verschiedene Bewertungssysteme vorhanden sind, mittels welchen die Insassensicherheit bewertet wird. Beispielsweise ist das Euro-NCAP Rating zu nennen. Eines der Kriterien für die Insassensicherheit ist die Schutzfunktion des Kraftfahrzeugsitzes bei einer Kollision, wie beispielsweise einem Aufprall oder Unfall. Dabei ist nicht nur das Maß der Verringerung bzw. Vermeidung von Verletzungen der durch zusätzliche Sicherungseinrichtungen, wie beispielsweise einen Sicherheitsgurt und/oder einen Airbag, gesicherten Körperteile ausschlaggebend, sondern auch das der Körperteile, welche nicht durch derartige Sicherungseinrichtungen gesichert sind. Dazu zählen beispielsweise Verletzungen des Kopfes, des Nackens, des Halses und/oder der Extremitäten.
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Um Verletzungen dieser Körperteile bei einer Kollision möglichst zuverlässig zu reduzieren, ist es im aktuellen Stand der Technik vorgesehen, den Aufprall des Fahrzeuginsassen mittels eines stoßabsorbierenden Deformationselementes zu dämpfen. Dabei dient das Deformationselement der Verringerung der eingeleiteten Flächenlast. Dies ist notwendig, da aufgrund der elastischen Auslegung der Kraftfahrzeugsitze zur Erlangung eines hohen Sitz- und/oder Fahrkomforts diese die bei einer Kollision zu wenige Kräfte aufnehmen. Grundsätzlich setzen die in Kraftfahrzeugsitzen enthaltenen Schaumstoffe jeglicher Art einer punktuell eingeleiteten Kraft nur bedingt Widerstand entgegen, weshalb sie optimal zur Polsterung, nicht jedoch zum Schutz von Insassen vor Verletzungen bei einer Kollision geeignet sind. Daher kann die Aufprallenergie des Insassen nicht optimal reduziert werden.
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Nachteilig bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Deformationselementen ist es jedoch, dass diese separat und nach dem erfolgten Schäumen des Kraftfahrzeugsitzes an bzw. auf diesem montiert werden müssen. Dies ist insbesondere problematisch, da eine derartige Montage nicht nur zeit- und kostenintensiv, sondern aufgrund der ausgehärteten Schaumstoffe nicht ohne Weiteres möglich ist.
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Es besteht daher ein großer Bedarf an einem Kraftfahrzeugsitz mit einem Deformationselement, welches in den Sitz integriert ist und daher keinerlei Befestigung und/oder dem Schäumen nachgelagerter Montage bedarf und welches zum zuverlässigen und störungsfreien Abbau von Energie in einem Kraftfahrzeug bei einer Kollision und damit zum Schutz der Insassen vor einer durch die Kollision bedingten Verletzung geeignet ist. Zudem sollte der Kraftfahrzeugsitz mit dem Deformationselement kostengünstig herstellbar, langlebig, nahezu gewichtsneutral und individuell an unterschiedliche Anforderungen in einem Kraftfahrzeug anpassbar sein. Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Deformationselement bereitzustellen, um die oben genannten Schwierigkeiten zu überwinden und um vor allem die Montage- und/oder Fertigungskosten zu reduzieren sowie den Transport und/oder das Handling des Kraftfahrzeugsitzes zu erleichtern.
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Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache aber wirkungsvolle Weise durch einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Deformationselement nach der Lehre des unabhängigen Hauptanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein Kraftfahrzeugsitz umfassend einen Sitz und eine mit dem Sitz verbundene Lehne vorgeschlagen, wobei der Sitz und die Lehne aus mindestens einem Schaumstoff sind. Zudem umfasst der Kraftfahrzeugsitz ein zum Abbau von Energie in einem Kraftfahrzeug bei einer Kollision geeignetes Deformationselement, welches im möglichen Aufprallbereich eines Insassen angeordnet ist und die Aufprallenergie des Insassen durch Deformation abbaut. Der Kraftfahrzeugsitz ist dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement mit dem Schaumstoff der Lehne in Eingriff steht und fest, insbesondere formschlüssig, mit der Lehne verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz beruht dabei auf dem Grundgedanken, dass die bei der Kollision entstehende Energie auf dem zur Verfügung stehenden Weg für den Insassen möglichst schonend abgebaut werden soll, um eine Verletzung des Insassen zu vermeiden. Diesbezüglich ist in der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes das Deformationselement integriert und auf diese Weise fest, insbesondere formschlüssig, mit dieser verbunden. Das in der Lehne integrierte Deformationselement ist zum zuverlässigen und störungsfreien Abbau der Aufprallenergie des Insassen bei Überschreiten einer vordefinierten Kraft durch plastische Verformung, das heißt durch Deformation, ausgebildet. Das heißt, dass das Deformationselement erst bei Überschreitung der vordefinierten Belastung der Lehne, beispielsweise durch die Trägheitskraft eines bei einer Kollision auf die Lehne aufprallenden Insassen, plastisch verformt und/oder gebogen wird, wobei die Aufprallenergie abgebaut wird. Aufgrund der Deformation des Deformationselementes, einschließlich des es umgebenden Schaumstoffs, kommt es zu einer Verteilung der bei dem Aufprall des Insassen auf den Kraftfahrzeugsitz, insbesondere die Lehne, auftretenden Punktlast auf eine Flächenlast, wobei die Energie teilweise oder vollständig abgebaut bzw. vernichtet wird. Gleichzeitig wird die auftretende Punktlast im Schaumstoff auf eine große Fläche verteilt. Bei gewöhnlich auftretenden Kräften, wie sie beim üblichen Benutzen des Kraftfahrzeugsitzes auftreten, kommt es zu keiner Deformation des Deformationselementes, so dass der übliche Sitz- und/oder Fahrkomfort nicht beeinträchtigt ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, den unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeugsitz befindlichen Insassen und/oder den auf dem entsprechenden Sitz befindlichen Insassen zu schützen. Der Schutz basiert darauf, dass der hinter dem Kraftfahrzeugsitz befindliche Insasse bei der Kollision auf der Rückseite der Lehne aufprallt, wobei die Energie durch Deformation des Deformationselementes, einschließlich des es umgebenden Schaumstoffs, für den betreffenden Insassen möglichst schonend abgebaut wird. Gleichzeitig wird der auf dem Sitz befindliche Insasse geschützt, indem das Deformationselement ein Durchschlagen des unmittelbar dahinter befindlichen Insassen durch die Lehne des Kraftfahrzeugsitzes und das daraus resultierende Verletzungsrisiko zuverlässig verhindert bzw. reduziert.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin als wesentlich erkannt worden, dass das Deformationselement eine geometrische Form aufweist, die es erlaubt, mit dem Schaumstoff der Lehne in Eingriff zu stehen, um auf diese Weise fest, insbesondere formschlüssig, mit dieser verbunden zu sein. Dabei ist es erkannt worden, dass das Deformationselement vorteilhafterweise teilweise oder vollständig in der Lehne integriert ist, insbesondere eingeschäumt ist, und auf diese Weise innerhalb der Lehne mechanisch fixiert ist. Dies ist besonders wichtig, da eine chemische Verbindung des Deformationselementes mit dem ausgehärteten Schaumstoff in der Regel nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen mittels Befestigung möglich ist.
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Zur Realisierung der Verteilung der auftretenden Punktlast auf eine Flächenlast ist es weiterhin als wesentlich erkannt worden, dass das Deformationselement eine gewisse Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist. So ist beispielsweise über die Wahl eines Materials und der entsprechenden Materialeigenschaften, die spezifische Konstruktion und/oder die geometrische Form des Deformationselementes dessen vordefinierte Deformationsenergie exakt und anforderungsgemäß einstellbar. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Deformationselement aus einem beliebigen Material ist. Wichtig dabei ist es, dass die Festigkeit des Materials und/oder die Steifigkeit der Konstruktion und/oder der geometrischen Form über den Eigenschaften des Schaumstoffs liegen.
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Der Sitz und die Lehne sind aus mindestens einem Schaumstoff. Das heißt, dass der Sitz und die Lehne aus mindestens einem Schaumstoff geschäumt sind. Zur Erhöhung des Sitz- und/oder Fahrkomforts und/oder zur optimalen Abstützung des darauf befindlichen Insassen umfassen der Sitz und/oder die Lehne bevorzugt eine, zwei, drei oder mehr Zonen, welche von demselben Schaumstoff oder verschiedenen Schaumstoffen bildbar sind. Im Rahmen der Erfindung ist daher ein beliebiger Schaumstoff verwendbar. Unter dem Begriff „Schaumstoff“ versteht man einen künstlich hergestellten Stoff mit zelliger Struktur und niedriger Dichte. Zum Schäumen eignen sich fast alle Kunststoffe.
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Grundsätzlich ist der gesamte Körper des Insassen schutzbedürftig. Bevorzugt sind Teile des Körpers schutzbedürftig, noch mehr bevorzugt die Teile bzw. Bereiche des Körpers, welche nicht bzw. nur schwer durch andere Sicherungseinrichtungen, wie beispielsweise einen Sicherheitsgurt und/oder einen Airbag, gesichert sind. Folglich ist der mögliche Aufprallbereich des Insassen ein Bereich in der Lehne, in welchem die schutzbedürftigen und nicht durch andere Sicherheitseinrichtungen gesicherten Teile bzw. Bereiche des Körpers des Insassen bei einer Kollision mit großer Wahrscheinlichkeit auftreffen.
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Unter dem Begriff „Kollision“ versteht man ein Ereignis, welches eine Änderung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und somit eine Änderung der Energie bewirkt. Bevorzugt ist ein derartiges Ereignis plötzlich eintretend, wie beispielsweise ein Aufprall, ein Frontalcrash, ein Heckaufprall, ein Unfall, eine Abbremsung und/oder dergleichen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz in einem beliebigen Kraftfahrzeug verwendbar ist. Wichtig dabei ist, dass das Kraftfahrzeug mindestens zwei Sitzreihen aufweist.
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Vorteilhafterweise wird dies mittels des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes erreicht, so dass eine separate und dem Schäumen des Kraftfahrzeugsitzes nachgelagerte Montage des Deformationselementes entfällt, da dieses bereits während des Schäumens in den Schaumstoff die Lehne des Kraftfahrzeugsitzes integriert ist. Damit erhöht sich nicht nur das Handling des Kraftfahrzeugsitzes, sondern auch dessen Transportfähigkeit. Dies liegt darin begründet, dass aufgrund der Integration des Deformationselements nur noch stabile Fertigteile, das heißt der Sitz und/oder die Lehne, zu handhaben sind. Zudem kommt es zu einer Verringerung der Herstellungs- und Investitionskosten, da das Deformationselement einfach bei Bedarf in den Kraftfahrzeugsitz integrierbar ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass das Deformationselement eine vergrößerte Kontaktfläche mit dem Schaumstoff aufweist, um teilweise oder vollständig während des Schäumens von dem Schaumstoff umschlossen zu werden. Dabei ist es denkbar, dass der Schaumstoff teilweise oder vollständig in das Deformationselement eindringt. Zur Vergrößerung der Kontaktfläche ist es möglich, dass das Deformationselement eine Öffnung in der Oberfläche und/oder eine geometrische Form aufweist, welche mindestens einen Vorsprung, mindestens eine Erhebung und/oder mindestens eine Ausnehmung, wie beispielsweise eine Vertiefung, eine Rille, einen Hohlraum und/oder eine Pore, aufweist. So ist beispielsweise auch ein C- oder T-förmiges Profil denkbar. Nach dem Aushärten bildet der Schaumstoff mit dem Deformationselement eine Einheit, wobei der Eingriff des Deformationselementes mit dem Schaumstoff realisiert ist. Zudem ist vorteilhafterweise eine feste, integrierte und zuverlässige Verbindung des Deformationselementes mit der Lehne des Kraftfahrzeugsitz ermöglicht.
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Es ist weiterhin denkbar, dass das Deformationselement mindestens einen Hohlraum aufweist. Mittels dieser Ausgestaltung wird eine noch bessere Umschließung des Deformationselementes mit dem Schaumstoff erreicht. Dies liegt darin begründet, dass der Schaumstoff während des Schäumens und auch während des Aushärtens direkt in das Deformationselement eindringen kann. Das heißt, dass der Schaumstoff das Deformationselement beim Aushärten einschließt und auf diese Weise fixiert. Mit anderen Worten, das Deformationselement wird eingeschäumt.
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In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass das Deformationselement mindestens zwei Hohlräume aufweist, welche eine Gitterstruktur und/oder ein Fachwerk ausbilden. Diese Ausgestaltung erweist sich als besonders vorteilhaft, da die Gitterstruktur und/oder das Fachwerk aufgrund ihrer löchrigen Ausgestaltung ein optimales Eindringen bzw. Durchdringen des Schaumstoffs während des Schäumens und Aushärtens in das Deformationselement ermöglichen. Bei der Herstellung eines derartigen Verbundbauteils hat es sich prozesstechnisch als vorteilhaft erwiesen, wenn sich der Schaumstoff über das gesamte Deformationselement erstreckt. Auf diese Weise ist eine optimale, zuverlässige und dauerhafte Verbindung des Deformationselementes mit dem Schaumstoff der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes realisiert, welche keiner weiteren Sicherungseinrichtungen, Befestigungsmittel oder dergleichen bedarf. Dabei ist es unerheblich, ob die ausgebildete Gitterstruktur und/oder das Fachwerk gleichmäßig oder ungleichmäßig über das Deformationselement verteilt sind.
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Zudem ergibt sich ein weiterer Vorteil, da die Gitterstruktur und/oder das Fachwerk eine sehr stabile Konstruktion sind, welche eines verhältnismäßig geringen Materialeinsatzes bedarf. Gleichzeitig lässt sich mit dem verhältnismäßig geringen Materialeinsatz eine hohe Festigkeit und/oder Steifigkeit der Gitterstruktur und/oder des Fachwerks und damit des Deformationselementes erreichen. Auf diese Weise können Kosten eingespart werden, wobei zudem eine Gewichtsreduzierung der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes erreicht wird.
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Des Weiteren ist es sehr einfach möglich, die Gitterstruktur und/oder das Fachwerk durch Änderung der Anzahl, der Anordnung und/oder der Größe der Hohlräume an die spezifischen Crashtest-Eigenschaften des Kraftfahrzeugs anzupassen, welche neben dem Kraftfahrzeug selbst auch von der Geometrie, der Einbausituation, der Position und/oder Ausrichtung des Kraftfahrzeugsitzes oder dergleichen abhängig sind. Auf diese Weise ist es realisierbar, dass das Deformationselement durch einfache bauliche Veränderung der ausgebildeten Gitterstruktur und/oder des Fachwerks bei einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen verwendbar ist.
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In einer Ausbildung des Kraftfahrzeugsitzes ist es denkbar, dass das Deformationselement aus einem Kunststoff, einem Metall und/oder einem metallischem Werkstoff ist. Die Wahl des Werkstoffs ermöglicht eine Anpassung des Deformationselements an die spezifischen Crashtest-Eigenschaften des Kraftfahrzeugs, welche neben dem Kraftfahrzeug selbst auch von der Geometrie, der Einbausituation, der Position und/oder Ausrichtung des Kraftfahrzeugsitzes oder dergleichen abhängig sind. Auf diese Weise ist eine einfache Anpassung des Deformationselements an eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen realisierbar.
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In einer Alternative der Ausbildung ist es denkbar, dass das Deformationselement aus einem metallischen Draht, einem metallischen Band und/oder einem Streckmetall ist. Bevorzugt sind der metallische Draht und/oder das metallische Band mäanderförmig bzw. ziehharmonikaartig zur Vergrößerung der Kontaktfläche mit dem Schaumstoff ausgebildet. Weiterhin bevorzugt ist das Deformationselement ein Streckmetall, welches Öffnungen in der Oberfläche zur Vergrößerung der Kontaktfläche mit dem Schaumstoff aufweist. Ein derartig ausgebildetes Deformationselement ist vergleichsweise klein und benötigt dadurch lediglich einen kleinen Bauraum innerhalb der Lehne. Zudem besitzt ein derartiges Deformationselement einen sehr geringen Deformationsweg, ist einfach an verschiedene Lastniveaus anpassbar und besitzt zudem ein sehr geringes Gewicht.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist es denkbar, dass das Deformationselement ein rundes, ein ovales oder ein polygones Querschnittsprofil aufweist. Es hat sich dabei gezeigt, dass ein Deformationselement mit einem derartigen Querschnittsprofil eine hohe Eigenstabilität aufweist.
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Es ist weiterhin denkbar, dass das Deformationselement einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil, dass das Deformationselement schnell, kostengünstig und/oder einfach herstellbar ist.
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In einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes ist es denkbar, dass das Deformationselement die Aufprallenergie des Kopfes, des Nackens, des Halses und/oder der Extremitäten des Insassen abbaut. Dies ist besonders wichtig, da diese nicht bzw. nur schwer durch andere Sicherungseinrichtungen, wie beispielweise einen Sicherheitsgurt und/oder einen Airbag, gesichert sind.
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In einer Alternative ist es denkbar, dass das Deformationselement zum Abbau der Aufprallenergie des Kopfes, des Nackens und/oder des Halses des Insassen im Bereich einer Oberkante der Rückseite der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes anordenbar ist. Im Falle eines Aufpralls ist dies der mögliche Aufprallbereich des Kopfes, des Nackens und/oder des Halses des Insassen. Das heißt, dass der unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeugsitz in der nächstfolgenden, bevorzugt zweiten, dritten oder weiteren, Sitzreihe befindliche Insasse bei einer Kollision zuverlässig vor einer Verletzung geschützt ist.
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In einer weiteren Alternative ist es denkbar, dass das Deformationselement zum Abbau der Aufprallenergie der Extremitäten des Insassen im Bereich einer Seitenkante der Rückseite der Lehne anordenbar ist. Bevorzugt ist das Deformationselement dabei an beiden Seitenkanten der Rückseite der Lehne anordenbar. Das heißt, dass der unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeugsitz in der nächstfolgenden, bevorzugt zweiten, dritten oder weiteren, Sitzreihe befindliche Insasse bei einer Kollision zuverlässig vor einer Verletzung geschützt ist.
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Es ist weiterhin denkbar, dass die Lehne zur Erhöhung des Sitz- und/oder Fahrkomforts mehrteilig ausgebildet ist, das heißt die Lehne ist aus mindestens zwei Schaumstoffteilen ausgebildet. Auf diese Weise ist die Lehne modular und anforderungsgemäß zusammenbau- und/oder kombinierbar, sowie einfach an eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen und/oder Kraftfahrzeugsitzen anpassbar.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist es denkbar, dass das Deformationselement mit mindestens einem Schaumstoffteil der Lehne in Eingriff steht. Auf diese Weise ist die Lehne modular und anforderungsgemäß mit dem Deformationselement zusammenbau- und/oder kombinierbar sowie einfach an eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen und/oder Kraftfahrzeugsitzen anpassbar. So ist es bevorzugt denkbar, dass das Deformationselement zum Abbau der Aufprallenergie des Kopfes, des Nackens und/oder des Halses des Insassen mit dem Schaumstoffteil in Eingriff steht, welches im Bereich der Oberkante der Rückseite der Lehne anordenbar ist. Zudem ist es bevorzugt denkbar, dass das Deformationselement zum Abbau der Aufprallenergie der Extremitäten des Insassen mit dem Schaumstoffteil in Eingriff steht, welches im Bereich der Seitenkante der Rückseite der Lehne anordenbar ist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es denkbar, dass der Schaumstoff ein Polyurethanschaumstoff ist. Polyurethan hat sich zur Erzielung der erforderlichen Eigenschaften des Schaumstoffs, sowie zur besseren Entsorgung des Kraftfahrzeugsitzes als vorteilhaft erwiesen. Zudem zeichnet sich Polyurethan dadurch aus, dass sich sehr einfach Schaumstoffe herstellen lassen, welche für den verarbeitenden Betrieb sowohl in zugeschnittener Form verfügbar sind, als auch vor Ort aus flüssigen Komponenten an Ort und Stelle hergestellt bzw. in und/oder auf Industrieteile gebracht werden können. Zudem sind Polyurethanschäume in einem breiten Härte- und Dichtebereich verfügbar, so dass innerhalb des Kraftfahrzeugsitzes zur Erhöhung des Sitz- und/oder Fahrkomforts und/oder zur optimalen Abstützung des darauf befindlichen Insassen unterschiedliche Zonen ausbildbar sind. Des Weiteren ist es möglich, die Festigkeit des Polyurethanschaums zu verstärken, insbesondere durch Einarbeiten von Fasern bzw. Glasfasern.
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Weiterhin bevorzugt ist der Polyurethanschaumstoff ein weicher Polyurethanschaumstoff, welcher sich besonders als Polstermaterial, beispielsweise für Kraftfahrzeugsitze eignet. Ein weicher Polyurethanschaumstoff ist offenzellig und ist in einem breiten Härte- und Dichtebereich verfügbar.
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Es wird davon ausgegangen, dass die Definitionen und Ausführungen der oben genannten Begriffe für alle in dieser Beschreibung im Folgenden beschriebenen Aspekte gelten, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktion einander entsprechende Elemente.
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Im Einzelnen zeigen:
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1 eine isometrische Schnittdarstellung eines Kraftfahrzeugsitzes mit integriertem Deformationselement;
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2 eine isometrische Darstellung einer Lehne eines Kraftfahrzeugsitzes mit integriertem Deformationselement im Detail; und
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3 eine isometrische Darstellung eines Deformationselementes in verschiedenen Ausführungsformen (3A, 3B und 3C).
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In den 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeugsitz 01 umfassend einen Sitz 02, eine mit dem Sitz 02 verbundene Lehne 03 und ein zum Abbau von Energie in einem Kraftfahrzeug bei einer Kollision geeignetes Deformationselement 10 gezeigt. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz 01 ermöglicht es, dass die bei der Kollision entstehende Energie auf dem zur Verfügung stehenden Weg für den Insassen möglichst schonend abgebaut wird, um eine Verletzung des Insassen zu vermeiden.
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Der Sitz 02 und die Lehne 03 des Kraftfahrzeugsitzes 01 sind aus mindestens einem Schaumstoff 08 geschäumt, welcher zur Erhöhung des Sitz- und/oder Fahrkomforts und/oder zur optimalen Abstützung eines sich darauf befindlichen Insassen mehrere Zonen umfassen kann. In den 2A und 2B ist gezeigt, dass die Lehne 03 auch aus mehreren Schaumstoffteilen 09 ausgebildet sein kann, so dass die Lehne 03 modular und anforderungsgemäß zusammenbau- und/oder kombinierbar, sowie einfach an eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen und/oder Kraftfahrzeugsitzen 01 anpassbar ist.
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Wie in 1, 2A und 2B deutlich zu erkennen ist, weist die Lehne 03 des Kraftfahrzeugsitzes 01 eine Vorderseite 04 und eine Rückseite 05 auf. Die Rückseite 05 der Lehne 03 weist zudem zwei Seitenkanten 07 und eine Oberkante 06 auf, in deren Bereich das Deformationselement 10 vollständig in die Lehne 03 bzw. in das entsprechende Schaumstoffteil 09 integriert und in diese eingeschäumt ist. Zur Realisierung der Integration des Deformationselementes 10 weist dieses eine geometrische Form auf, die es erlaubt, mit dem Schaumstoff 08 der Lehne 09 in Eingriff zu stehen.
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Das vollständig in die Lehne 03 integrierte Deformationselement 10 ist zum zuverlässigen und störungsfreien Abbau der Aufprallenergie des Insassen bei Überschreiten einer vordefinierten Kraft durch plastische Verformung ausgebildet, insbesondere indem das Deformationselement 10, einschließlich des es umgebenden Schaumstoffs 08 der Lehne 03, plastisch verformt und/oder gebogen wird. Auf diese Weise kommt es zu einer Verteilung der bei dem Aufprall des Insassen auf den Kraftfahrzeugsitz 01 auftretenden Punktlast auf eine Flächenlast, wobei die Energie teilweise oder vollständig abgebaut wird. So ist es möglich, den unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeugsitz 01 befindlichen Insassen und/oder den auf dem entsprechenden Sitz 02 des Kraftfahrzeugsitzes 01 befindlichen Insassen zu schützen. Dabei basiert der Schutz darauf, dass der hinter dem Kraftfahrzeugsitz 01 befindliche Insasse bei der Kollision lediglich auf der Rückseite 05 der Lehne 03 aufprallt, wobei die Energie durch Deformation des Deformationselementes 10, einschließlich des es umgebenden Schaumstoffs 08, für den betreffenden Insassen möglichst schonend abgebaut wird. Gleichzeitig wird der auf dem Sitz 02 befindliche Insasse vor einem Durchschlagen des unmittelbar dahinter befindlichen Insassen durch die Lehne 03 des Kraftfahrzeugsitzes 01 geschützt.
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Das Deformationselement 10 dient dem Schutz schutzbedürftiger Bereiche bzw. Teile des Körpers des Insassen, insbesondere solcher, welche nicht bzw. nur schwer durch andere Sicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise einen Sicherheitsgurt und/oder einen Airbag, gesichert sind. So ist es, wie in den 1, 2A und 2B dargestellt, möglich, dass das Deformationselement 10 zum Abbau der Aufprallenergie des Kopfes, des Nackens und/oder des Halses des Insassen im Bereich der Oberkante 06 der Rückseite 05 der Lehne 03 des Kraftfahrzeugsitzes 01 angeordnet ist. Es ist zudem denkbar, dass das Deformationselement 10 zum Abbau der Aufprallenergie der Extremitäten im Bereich der Seitenkanten 07 der Rückseite 05 der Lehne 03 angeordnet ist. Im Falle eines Aufpralls sind dies die möglichen Aufprallbereiche, so dass der unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeugsitz 01 in der nächstfolgenden Sitzreihe befindliche Insasse bei einer Kollision zuverlässig vor einer Verletzung geschützt ist.
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In 3A, 3B und 3C sind in isometrischer Darstellung drei verschiedene Ausführungsformen eines Deformationselementes 10 dargestellt.
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Es ist deutlich in den 3A, 3B und 3C zu erkennen, dass das erfindungsgemäße Deformationselement 10 in allen drei Ausführungsformen Hohlräume 11 aufweist. Die konkrete Ausgestaltung der Hohlräume 11 ist dabei von untergeordneter Bedeutung. Wichtig ist es, dass die Hohlräume 11 eine Gitterstruktur und/oder ein Fachwerk 12 ausbilden.
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Die Ausbildung der Gitterstruktur und/oder des Fachwerks 12 erweist sich als besonders vorteilhaft, da diese aufgrund ihrer löchrigen Ausgestaltung ein optimales Eindringen bzw. Durchdringen des Schaumstoffs in das Deformationselement 10 während des Schäumens und Aushärtens ermöglichen. Zudem ist die Kontaktfläche des Deformationselementes 10 mit dem Schaumstoff der Lehne vergrößert, so dass dieses nicht nur teilweise oder vollständig von dem Schaumstoff umschlossen wird, sondern gleichzeitig auch mechanisch fixiert wird. Aufgrund dieser Fixierung bedarf es keiner weiteren Befestigung des Deformationselementes 10 mit der Lehne des Kraftfahrzeugsitzes, so dass auf diese Weise ist ein stabiles Verbundteil mit integriertem Deformationselement 10 herstellbar ist.
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Die Ausbildung der Gitterstruktur und/oder des Fachwerks 12 ist zudem eine sehr stabile Konstruktion, welche eines verhältnismäßig geringen Materialeinsatzes bedarf, um eine hohe Festigkeit und/oder Steifigkeit derselben und damit des Deformationselementes 10 zu erreichen. Zudem sind die Gitterstruktur und/oder das Fachwerk 12 durch einfache Änderung der Anzahl, der Anordnung und/oder der Größe der Hohlräume 11 an die spezifischen Crashtest-Eigenschaften eines beliebigen Kraftfahrzeugs anpassbar. Überdies ist über die spezifische Konstruktion, die geometrische Form und/oder die Wahl eines Materials und der entsprechenden Materialeigenschaften des Deformationselementes 10 dessen vordefinierte Deformationsenergie exakt und anforderungsgemäß einstellbar. Es ist lediglich wichtig, dass die Festigkeit des Materials und/oder die Steifigkeit der Konstruktion und/oder der geometrischen Form im integrierten Zustand über den Eigenschaften des sie umgebenden Schaumstoffs liegen.
