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Technisches Gebiet
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Verschiedene Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Fahrzeugsitzbaugruppen einschließlich einer Nackenstütze, die sich von einer Rückenlehne erstreckt, um den Rücken und Kopf eines Insassen während der Fahrt und während eines Heckaufprallzustands zu stützen.
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Hintergrund
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Fahrzeugsitzbaugruppen beinhalten häufig eine Nackenstütze, die sich von einer Rückenlehne erstreckt, um den Rücken und Kopf eines Insassen während der Fahrt und während eines Heckaufprallzustands zu stützen.
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Zusammenfassung
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Gemäß mindestens einem Ausführungsbeispiel ist eine Fahrzeugsitzbaugruppe mit einem Rückenlehnenrahmen versehen, der für die Montage in einem Fahrzeuginnenraum angepasst ist. Ein verformbares Element ist an dem Rückenlehnenrahmen montiert. Mindestens ein Kopfstützenpfosten ist an dem verformbaren Element montiert und von dem Rückenlehnenrahmen beabstandet. Bei einem Fahrzeug-Heckaufprall verformt sich das verformbare Element, wenn der mindestens eine Kopfstützenpfosten in Richtung des Rückenlehnenrahmens und in Kontakt mit dem Rückenlehnenrahmen verschoben wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Rückenlehnenrahmen ferner mit einer Verschiebungsbegrenzung versehen, um an dem mindestens einen Kopfstützenpfosten anzugreifen und die Verformung des verformbaren Elements zu begrenzen.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Rückenlehnenrahmen ferner mit einer oberen Querstange versehen.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verschiebungsbegrenzung ferner mit einem Begrenzungsbügel versehen, der an der oberen Querstange montiert ist.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Begrenzungsbügel des Weiteren ferner mit einer Basis versehen, die an der oberen Querstange montiert ist und sich von dem Rückenlehnenrahmen aus erstreckt. Ein Kontaktabschnitt ist auf der Basis in einem Winkel relativ zu der Basis gelagert.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Basis an die obere Querstange geschweißt.
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Gemäß einem anderen, noch weiter gehenden Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Rohr an dem verformbaren Element befestigt und so bemessen, dass es den mindestens einen Kopfstützenpfosten aufnehmen kann.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel erstreckt sich das mindestens eine Rohr über die obere Querstange hinaus.
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Gemäß einem anderen, noch weiter gehenden Ausführungsbeispiel ist eine Kontaktzielplatte an dem mindestens einen Rohr befestigt, im Abstand von und ausgerichtet auf den Kontaktabschnitt des Begrenzungsbügels, so dass sich das verformbare Element unter dem Fahrzeug-Heckaufprall verformt, bis die Kontaktzielplatte den Kontaktabschnitt des Begrenzungsbügels berührt.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Kontaktzielplatte an das mindestens eine Rohr geschweißt.
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Gemäß einem anderen, noch weiter gehenden Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine Rohr an das verformbare Element geschweißt.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das verformbare Element an den Rückenlehnenrahmen geschweißt.
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Gemäß einem anderen, noch weiter gehenden Ausführungsbeispiel ist das verformbare Element ferner mit einer Halterung mit einem Substrat versehen. Von dem Substrat erstreckt sich ein Vorsprung. An dem Vorsprung ist eine Montagefläche vorgesehen, um den mindestens einen Kopfstützenpfosten zu montieren.
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Gemäß einem anderen weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Kopfstütze auf dem Kopfstützenpfosten gelagert.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Fahrzeugsitzbaugruppe mit einem Rückenlehnenrahmen versehen, der für die Montage in einem Fahrzeuginnenraum angepasst ist. Ein verformbares Element ist an dem Rückenlehnenrahmen montiert. Mindestens ein Kopfstützenpfosten ist an dem verformbaren Element montiert und von dem Rückenlehnenrahmen beabstandet. Eine Verschiebungsbegrenzung ist an dem Rückenlehnenrahmen oder dem mindestens einen Kopfstützenpfosten montiert, so dass sich bei einem Fahrzeug-Heckaufprall das verformbare Element verformt, wenn der mindestens eine Kopfstützenpfosten in Richtung des Rückenlehnenrahmens verschoben wird, bis die Verschiebungsbegrenzung den Rückenlehnenrahmen oder den mindestens einen Kopfstützenpfosten berührt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verschiebungsbegrenzung an dem Rückenlehnenrahmen montiert.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verschiebungsbegrenzung an dem mindestens einen Kopfstützenpfosten montiert.
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Gemäß einem anderen, noch weiter gehenden Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Rohr an dem verformbaren Element befestigt und so bemessen, dass es den mindestens einen Kopfstützenpfosten aufnehmen kann.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verschiebungsbegrenzung an dem mindestens einen Rohr montiert.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Fahrzeugsitzbaugruppe mit einem Rückenlehnenrahmen versehen, der für die Montage in einem Fahrzeuginnenraum angepasst ist. Der Rückenlehnenrahmen ist mit einer oberen Querstange versehen. Ein verformbares Element ist an den Rückenlehnenrahmen geschweißt. Ein Paar aus Rohren ist an das verformbare Element geschweißt und von dem Rückenlehnenrahmen beabstandet. Das Paar aus Rohren erstreckt sich über die obere Querstange. Ein Paar von Kopfstützenpfosten ist jeweils in einem der Paare von Rohren aufgenommen. Eine Kopfstütze ist auf dem Paar von Kopfstützenpfosten gelagert. Ein Paar voneinander beabstandeter Begrenzungsbügelbasen ist an die obere Querstange geschweißt und erstreckt sich vom Rückenlehnenrahmen weg. Ein Paar von Begrenzungsbügel-Kontaktabschnitten wird jeweils auf einem Paar der Begrenzungsbügelbasen in einem Winkel relativ zu der Begrenzungsbügelbasis gelagert. Ein Paar von Kontaktzielplatten wird jeweils mit einem der beiden Rohre verschweißt, im Abstand von und ausgerichtet auf einen des Paares der Kontaktabschnitte des Begrenzungsbügels, so dass sich das verformbare Element unter einem Fahrzeug-Heckaufprall verformt, bis die Kontaktzielplatten die Kontaktabschnitte der Begrenzungsbügel berühren.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeugsitzbaugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ist eine perspektivische vergrößerte Vorderansicht einer Rückenlehne der Fahrzeugsitzbaugruppe aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, die teilweise auseinandergenommen dargestellt ist;
- 3 ist eine weitere perspektivische vergrößerte Vorderansicht der Rückenlehne der Fahrzeugsitzbaugruppe aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, die teilweise auseinandergenommen dargestellt ist;
- 4 ist eine perspektivische Vorderansicht einer weiteren Rückenlehne der Fahrzeugsitzbaugruppe aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, die teilweise auseinandergenommen dargestellt ist; und
- 5 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung entlang der Schnittlinie 5-5 in 4.
- Ausführliche Beschreibung
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Wie gefordert, sind hier detaillierte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offengelegt, doch versteht sich dabei, dass die offengelegten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaft für die Erfindung sind und in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale sind vergrößert oder verkleinert dargestellt, um Details bestimmter Komponenten hervorzuheben. Spezielle, hier offengelegte, strukturelle und funktionelle Details sind somit nicht als einschränkend, sondern lediglich als repräsentative Basis zur Veranschaulichung der vielfältigen Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung für Fachleute aufzufassen.
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1 zeigt eine Fahrzeugsitzbaugruppe 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei der Fahrzeugsitzbaugruppe 20 kann es sich um eine Sitzbaugruppe in einem Landfahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, handeln. Die Fahrzeugsitzbaugruppe 20 kann auch eine Sitzbaugruppe in einem Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder dergleichen sein. Die Fahrzeugsitzbaugruppe 20 kann eine Mehrfach-Passagiersitzbaugruppe mit mehreren Sitzunterbaugruppen 22, 24 sein. Die Sitzbaugruppe 20 kann an jedem beliebigen Sitzplatz in einem Fahrzeug angebracht werden. Für die abgebildete Sitzbaugruppe 20 ist die Sitzbaugruppe 20 jedoch eine Rücksitzbaugruppe 20. Zusätzlich kann die Sitzbaugruppe 20 eine beliebige Anzahl von Sitzunterbaugruppen 22, 24 in beliebiger Größe enthalten, wie z.B. eine sechzigprozentige Sitzunterbaugruppe und eine vierzigprozentige Sitzunterbaugruppe. Das dargestellte Ausführungsbeispiel beinhaltet jedoch zwei fünfzigprozentige Sitzunterbaugruppen 22, 24.
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Die Fahrzeugsitzbaugruppe 20 ist in einer aufrechten Sitzposition abgebildet. Natürlich kann der Sitz auf Nichtsitz-, Lade- oder Frachtpositionen eingestellt werden. In jedem Fall sind Begriffe der räumlichen Beziehung, wie z.B. oberhalb, unterhalb, oben, unten Begriffe zur Beschreibung der Ausrichtungen von Komponenten relativ zu anderen Komponenten in einem aufrechten Aufbau oder einer aufrechten Sitzposition der Sitzbaugruppe 20. Entsprechend beziehen sich Begriffe wie vorwärts und rückwärts auf eine nach vorne ausgerichtete Sitzposition eines Insassen in der aufrechten Sitzbaugruppe 20.
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Jede Sitzunterbaugruppe 22, 24 beinhaltet ein Sitzunterteil 26, 28, das an einem Fahrzeuginnenraum, wie beispielsweise einem Fahrzeugboden 30 einer Fahrzeugkarosserie, montiert ist. Jede Sitzunterbaugruppe 22, 24 beinhaltet außerdem eine Rückenlehne 32, 34, die ebenfalls an der Fahrzeugkarosserie montiert ist. Die Rückenlehnen 32, 34 können direkt an der Fahrzeugkarosserie angebracht oder schwenkbar mit den Sitzunterteilen 26, 28 verbunden werden, um die Rückenlehnen 32, 34 in einer aufrechten Anordnung relativ zu den Sitzunterteilen 26, 28 zu stützen.
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Jede Sitzunterbaugruppe 22, 24 enthält auch eine Kopfstütze 36, 38, die über der entsprechenden Rückenlehne 32, 34 abgestützt ist. Die Kopfstützen 36, 38 sind jeweils durch ein Paar von Kopfstützenpfosten 40, 42 mit der jeweiligen Rückenlehne 32, 34 verbunden. Die Kopfstützenpfosten 40, 42 sind mit entsprechenden Kopfstützen 36, 38 und Rückenlehnen 32, 34 verbunden, um die Kopfstützen 36, 38 zu stützen und relativ zu den Rückenlehnen 32, 34 auszurichten. Wie im Stand der Technik bekannt, können die Kopfstützen 36, 38 relativ zu den Kopfstützenpfosten 40, 42 einstellbar sein. Wie ebenfalls im Stand der Technik bekannt, können die Pfosten 40, 42 relativ zu den Rückenlehnen 32, 34 einstellbar sein.
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Die Sitzunterteile 26, 28, die Rückenlehnen 32, 34 und die Kopfstützen 36, 38 enthalten jeweils einen darunter liegenden Rahmen, Polsterung und Bezug, wie im Stand der Technik bekannt. 2 und 3 zeigen einen Rückenlehnenrahmen 44, 46 für die Rückenlehnen 32, 34, bei dem Bezug und Polsterung entfernt wurden. 4 und 5 zeigen ebenfalls den Rückenlehnenrahmen 46 der Rückenlehne 34. Jeder Rückenlehnenrahmen 44, 46 beinhaltet eine untere Querstange 48 (4), ein Paar aus Seitenelementen 50, 52 (2-5), welche die Abschlussenden der unteren Querstange 48 verbinden und sich nach oben erstrecken, um mit einer oberen Querstange 54 verbunden zu werden (2-5). Jeder Rückenlehnenrahmen 44, 46 beinhaltet außerdem ein Substrat oder eine Plattform 56 (2 und 3), 58 (2-5), die sich über die Querstangen 48, 54 und die Seitenelemente 50, 52 erstreckt, um die Rückenlehne 32, 34 zu umschließen und den Fahrzeuginnenraum von einem Kofferraum oder einem Laderaum zu trennen. Die Komponenten der Rückenlehnenrahmen 44, 46 können aus einem strukturell elastischen Material bestehen, wie beispielsweise einer Stahllegierung, einem Polymermaterial oder dergleichen.
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Nach dem Stand der Technik ist es üblich, eine Kopfstütze durch Schweißen direkt an dem Rückenlehnenrahmen zu montieren. Bei einem Heckaufprallzustand wird die Sitzbaugruppe in den Insassen hinein beschleunigt, und folglich wird die Rückenlehne in den Rücken des Insassen hinein beschleunigt, während die Kopfstütze in den Kopf des Insassen hinein beschleunigt wird. Um die Energie des Aufprallzustandes auf den Kopf eines Insassen zu managen, wird eine weniger steife Verbindung der Kopfstützen 36, 38 mit den Rückenlehnenrahmen 44, 46 durch die Fahrzeugsitzbaugruppe 20 bereitgestellt.
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Unter Bezugnahme auf 2-5 enthält nun jede Fahrzeugsitzunterbaugruppe 22, 24 eine verformbare Kopfstützenhalterung 60. Die Halterungen 60 sind jeweils an dem Rückenlehnenrahmen 44, 46 montiert. Die Halterungen 60 halten ein Paar aus Kopfstützenrohren 62 (3-5). Das Paar aus Kopfstützenrohren 62 nimmt die Kopfstützenpfosten 40, 42 auf, um die Kopfstützen 36, 38 auf der Rückenlehne 32, 34 abzustützen. In den Rohren 62 kann ein Verstellmechanismus zur Aufnahme der Pfosten 40, 42 zur Verstellung der Pfosten 40, 42 und folglich zur Verstellung der Kopfstützen 36, 38 in Bezug auf die Rückenlehnen 22, 24 vorgesehen werden.
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Die Halterung 60 ist so konstruiert, dass sie sich verformt, um die Energie in einem Heckaufprallzustand zu managen und die Verformung und folglich die Abbremsung zu erhöhen und einen Teil der Aufprallkräfte des Heckaufpralls abzuleiten. Die Halterung 60 besteht aus gestanztem Stahlblech mit einem Substrat 64. Das Substrat 64 wird entlang der oberen Querstange 54 jedes Rückenlehnenrahmens 44, 46 verschoben. Wie in 2, 3 und 5 zu sehen, beinhaltet die Halterung 60 außerdem einen Verschiebungsbereich 66 an einem unteren proximalen Ende der Halterung 60. Der Verschiebungsbereich 66 wird von dem Halterungssubstrat 64 verschoben, so dass er mit der Sitzrahmenplattform 56, 58 jedes Rückenlehnenrahmens 44, 46 in Eingriff kommt. Der Verschiebungsbereich 66 ist im Allgemeinen parallel zu dem Halterungssubstrat 64 und um eine Dicke der oberen Querstange 54 versetzt.
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Jeder Rückenlehnenrahmen 44, 46 kann eine Vielzahl von Ausrichtungsstiften 68 enthalten, die sich von der oberen Querstange 54 und der Plattform des Rückenlehnenrahmens 56, 58 erstrecken. Entsprechend enthält die Halterung 60 eine Vielzahl von Öffnungen 70 in dem Halterungssubstrat 64 und dem Verschiebungsbereich 66, um die Ausrichtungsstifte 68 aufzunehmen. Die Ausrichtungsstifte 68 richten die Halterungen 60 relativ zu den Rückenlehnenrahmen 44, 46 aus. Die Halterungen 60 werden mit einem geeigneten Befestigungsmittel, z.B. durch Schweißen, an den Rückenlehnenrahmen 44, 46 befestigt.
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Nochmals auf 2-5 Bezug nehmend, enthält jede Halterung 60 ein Paar von Vorsprüngen 72, die sich von dem Halterungssubstrat 64 nach vorne erstrecken. Jeder Vorsprung 72 beinhaltet ein Paar von Seitenwänden 74, die sich von dem Substrat 64 erstrecken und mit einer Trägerplatte 76 (2 und 5) verbunden sind, die vom Substrat 64 beabstandet ist. Jede Trägerplatte 76 bietet eine vordere Montagefläche zur Befestigung eines der Kopfstützenrohre 62. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Kopfstützenrohre 62 ebenfalls aus Stahl geformt und an die Trägerplatten 76 der Halterung 60 geschweißt.
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Wie in 5 dargestellt, können die Vorsprünge 72 so ausgebildet sein, dass die Trägerplatten 76 in einem nach oben weisenden spitzen Winkel relativ zu den Halterungssubstraten 64 durch eine Verjüngung in den Seitenwänden 74 bereitgestellt werden, die zu einem oberen distalen Ende der Vorsprünge 72 hin vergrößert wird. Bei einem Fahrzeug-Heckaufprall wird die Rückenlehne 32, 34 jeder Fahrzeugsitzunterbaugruppe 22, 24 in den Rücken des entsprechenden Insassen beschleunigt. Ebenso wird auch die Kopfstütze 36, 38 in einen Kopf des entsprechenden Insassen beschleunigt.
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Wenn eine resultierende Kraft auf den Kopf des Insassen eine vorgegebene Konstruktionsgrenze erreicht, verformen sich die Vorsprünge 72 der Halterung 60 zuerst elastisch und dann plastisch, um die Aufprallkräfte zu absorbieren und abzuleiten und die Energie aus dem Aufprall zu managen. Bei dieser Verformung drücken sich die Seitenwände 74 der Vorsprünge 72 zusammen und klappen dann um, um den Kopf des sitzenden Insassen abzubremsen, während sich die Stützplatte 76 in Richtung des Rückenlehnenrahmens 44, 46 verschiebt und der Winkel zwischen der Stützplatte 76 und dem Halterungssubstrat 64 konvergiert. Eine Verformungsgrenze der Halterung 60 kann vorgesehen werden, wodurch die Kopfstützenrohre 62 in indirekten Kontakt mit der oberen Querstange 54 kollabieren. Die vorgegebene Kraft zum Umklappen der Halterung 60 kann durch die Auswahl der Halterungsmaterialien, der Dicke des Metallblechs, der Größe der Seitenwände 74 des Vorsprungs und andere Variablen in der Konstruktion der Halterung 60 optimiert werden.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, sind die Kopfstützenrohre 62 so an der Halterung 60 angeschweißt, dass sie sich über die obere Querstange 54 hinaus erstrecken. Die Fahrzeugsitzunterbaugruppe 24 enthält eine zusätzliche Verschiebungsbegrenzung, um ein vollständiges Zusammenklappen der Vorsprünge 72 zu verhindern. An der oberen Querstange 54 ist ein Paar Verschiebungsbegrenzungsbügel 78 angebracht, die jeweils mit einem der Kopfstützenrohre 62 fluchten. Jeder Begrenzungsbügel 78 kann aus Stahl oder einem beliebigen geeigneten Konstruktionsmaterial hergestellt werden. Jeder Begrenzungsbügel 78 besitzt eine Basis 80, die an einer oberen Fläche der oberen Querstange 54 in Ausrichtung zu einem der Kopfstützenrohre 62 angeschweißt ist. Die Begrenzungsbügelbasis 80 erstreckt sich nach vorne und weg von der oberen Querstange 54. Jeder Begrenzungsbügel 78 beinhaltet außerdem einen Kontaktabschnitt 82, der sich in einem aufrechten Winkel von der Begrenzungsbügelbasis 80 erstreckt, um einen Flächenkontakt mit dem Kopfstützenrohr 62 herzustellen und die Kräfte aus dem Aufprall zu verteilen.
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Die Verformungsgrenze beinhaltet außerdem ein Paar aus Stahl-Kontaktzielplatten 84, die an die Kopfstützenrohre 62 in Ausrichtung zu den Kontaktabschnitten 82 der Begrenzungsbügel angeschweißt sind. Die Kontaktabschnitte 82 des Begrenzungsbügels und 84 der Kontaktzielplatten sind in einem vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet, der einer konstruktiven Verformung der Vorsprünge 72 entspricht. Die Kontaktabschnitte 82 des Begrenzungsbügels sind gegenüber den Kontaktzielplatten 84 ebenfalls um einen Winkel α abgewinkelt. Der Winkel α ist so bemessen, dass bei der Verformung der sich verjüngenden Vorsprünge 72 ein Flächenkontakt mit dem Aufprall der Kontaktabschnitte 82 des Begrenzungsbügels und der Kontaktzielplatten 84 entsteht.
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Die Kontaktzielplatten 84 fügen den Kopfstützenrohren 62 in einem Bereich der Kraftverteilung strukturelle Verstärkung hinzu, um die Verteilung der Belastung auf eine innere Hülse, die den Kopfstützenpfosten 40, 42 aufnimmt, zu minimieren.
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Die Verformungsgrenze der Begrenzungsbügel 78 und der Kontaktzielplatten 84 kann so ausgelegt werden, dass die Verformung der Halterung 60 auf einen gewünschten Grenzwert, wie z.B. einen Winkelbereich der Verschiebung, eine vorgegebene Kraft, elastische Verformung, elastische und plastische Verformung oder eine beliebige anwendbare Konstruktionsspezifikation, begrenzt wird. Außerdem können die Rückenlehnenunterbaugruppen 22, 24 durch Steuern der Verformung auf einen bestimmten Bereich der Rückenlehnenunterbaugruppen 22, 24 relativ kompakt konstruiert werden.
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Zwar wurden oben verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben, doch beinhalten diese Ausführungsbeispiele keineswegs alle möglichen Formen der Erfindung. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe haben keinen einschränkenden, sondern vielmehr beschreibenden Charakter und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu bilden.
