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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Fahrzeugsitz und insbesondere auf einen mehrlagigen Textilsitz für dynamische Bedingungen und im weiteren Sinne auf Aufhängungssysteme, die mit Körpern interagieren, die dynamische Bewegungen oder Anregungen erfahren.
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BESCHREIBUNG
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Fahrzeuge, wie z. B. Autos, haben in der Regel einen Fahrgastraum und Sitze im Fahrgastraum. Die Fahrgäste sitzen auf den Sitzen im Fahrgastraum. Wenn das Fahrzeug dynamisch belastet wird, üben die auf den Sitzen sitzenden Fahrgäste ihrerseits dynamische Lasten auf die Sitze aus. Bei einigen Sitzen zeigen die Sitze ein trampolinartiges Verhalten beim Aufschaukeln des Fahrzeugs und wenn das Fahrzeug durch unebene Straßenverhältnisse fährt.
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Es ist daher wünschenswert, einen Fahrzeugsitz zu entwickeln, der ein breiteres und besseres dynamisches Verhalten als andere Fahrzeugsitze aufweist. Um dies zu erreichen, enthält der vorliegende Fahrzeugsitz gespannte, miteinander verbundene, mehrlagige Textilien, die mehr Designflexibilität und Konstruktion bieten. Der vorliegende Fahrzeugsitz kann einen Schaumstoff oder ein anderes nachgiebiges Material enthalten, das an seinem Rahmen befestigt ist, um die Abfederung der Textilschwingungen zu verbessern. Dieser Fahrzeugsitz umfasst Federungsschichten für Fahrzeugsitze oder Sitze, die in anderen Branchen verwendet werden.
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Die hier vorgestellten Fahrzeugsitze können im 3D-Strickverfahren hergestellt werden, um die Herstellung von Textilien mit Verbindungselementen zwischen den Lagen zu ermöglichen. Wenn die Textilschichten als Federungsschicht gespannt sind, verhalten sich die Textilschichten kontrollierbarer und einstellbarer, wenn der Fahrzeugsitz einer dynamischen Belastung ausgesetzt ist. Mit anderen Worten: Die gespannten, miteinander verbundenen Schichten bilden ein Federungssystem, das in der Lage ist, dynamische Belastungen zu bewältigen. Der Fahrzeugsitz enthält Begrenzungen, die Bereiche aus einem nachgiebigen Material, wie z. B. Schaumstoff, enthalten. Diese Begrenzungen (die aus energieabsorbierendem Schaum bestehen können) sind im Rahmen des Fahrzeugsitzes angebracht, um die Schwingungsdämpfung zu verbessern.
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst der Fahrzeugsitz eine Sitzbasis und eine mit der Sitzbasis gekoppelte Rückenlehne. Die Rückenlehne umfasst einen starren Rahmen, eine erste Textilschicht, die an dem starren Rahmen befestigt ist, eine zweite Textilschicht, die an dem starren Rahmen befestigt ist, und mindestens ein Textilverbindungsrohr, das die erste Textilschicht mit der zweiten Textilschicht verbindet. Das textile Verbindungsrohr ist unter Spannung zwischen der ersten Textilschicht und der zweiten Textilschicht angebracht, um dynamische Belastungen, die auf die Rückenlehne einwirken, zu dämpfen. Der starre Rahmen, die erste Textilschicht, die zweite Textilschicht und das textile Verbindungsrohr können anstelle der Rückenlehne (oder zusätzlich zur Rückenlehne) auch Teil der Sitzbasis sein.
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Der starre Rahmen kann einen ersten Seitenholm und einen zweiten Seitenholm umfassen, die voneinander beabstandet sind. Die erste Textilschicht ist unter Spannung zwischen dem ersten Seitenholm und dem zweiten Seitenholm befestigt, um die auf die Rückenlehne wirkenden dynamischen Belastungen zu dämpfen. Die zweite Textilschicht kann unter Spannung zwischen dem ersten Seitenholm und dem zweiten Seitenholm befestigt sein. Der starre Rahmen umfasst einen ersten Träger und einen zweiten Träger, die voneinander beabstandet sind. Der erste Träger kann den ersten Seitenholm und den zweiten Seitenholm direkt miteinander verbinden. Der zweite Träger kann den ersten Seitenholm und den zweiten Seitenholm direkt miteinander verbinden. Die erste und die zweite Textilschicht können beide unter Spannung zwischen dem ersten Träger und dem zweiten Träger befestigt sein.
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Der Fahrzeugsitz kann außerdem eine dritte Textilschicht und ein erstes nachgiebiges Material umfassen, das mit der dritten Textilschicht verbunden ist. Die dritte Textilschicht kann direkt an dem ersten Seitenholm und der ersten Textilschicht befestigt sein, um einen ersten Hohlraum zwischen dem ersten Seitenholm und der dritten Textilschicht zu definieren. Das erste nachgiebige Material kann in dem ersten Hohlraum angeordnet sein, um die auf die Rückenlehne wirkenden dynamischen Belastungen zu dämpfen.
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Der Fahrzeugsitz kann außerdem eine vierte Textilschicht und ein zweites nachgiebiges Material umfassen, das mit der vierten Textilschicht verbunden ist. Die vierte Textilschicht kann direkt an dem zweiten Seitenholm und der ersten Textilschicht angebracht sein, um einen zweiten Hohlraum zwischen dem zweiten Seitenholm und der vierten Textilschicht zu definieren. Das zweite nachgiebige Material kann in dem zweiten Hohlraum angeordnet sein, um die auf die Rückenlehne wirkenden dynamischen Belastungen zu dämpfen.
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Der Fahrzeugsitz kann außerdem eine erste starre Halterung und ein drittes nachgiebiges Material umfassen, das direkt mit der ersten starren Halterung verbunden ist. Die erste starre Halterung kann mit dem ersten Seitenholm verbunden sein. Sowohl die erste starre Halterung als auch das dritte nachgiebige Material können zwischen der ersten Textilschicht und der zweiten Textilschicht angeordnet sein.
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Das erste nachgiebige Material und das zweite nachgiebige Material können weicher sein als das dritte nachgiebige Material, um die auf die erste Textilschicht ausgeübte dynamische Belastung zu dämpfen und eventuell die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht zu begrenzen.
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Der Fahrzeugsitz kann außerdem eine zweite starre Halterung und ein viertes nachgiebiges Material umfassen, das direkt mit der zweiten starren Halterung verbunden ist. Die zweite starre Halterung kann mit dem zweiten Seitenholm verbunden sein. Sowohl die zweite starre Halterung als auch das vierte nachgiebige Material können zwischen der ersten Textilschicht und der zweiten Textilschicht angeordnet sein.
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Das erste nachgiebige Material und das zweite nachgiebige Material können weicher sein als das vierte nachgiebige Material, um die dynamische Belastung zu dämpfen, die auf die erste Textilschicht einwirkt, und eventuell die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht zu begrenzen. Die erste Textilschicht kann unter Spannung zwischen der ersten starren Halterung und der zweiten starren Halterung befestigt sein. Die erste Textilschicht wird mit einer ersten Zugkraft beaufschlagt, und die zweite Textilschicht kann mit einer zweiten Zugkraft beaufschlagt werden, wobei die zweite Zugkraft größer als die erste Zugkraft ist.
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Anstelle (oder zusätzlich zu) des textilen Verbindungsrohrs kann der Fahrzeugsitz eine Vielzahl von Spannelementen enthalten. Jedes der Spannelemente kann unter Spannung zwischen der ersten Textilschicht und der zweiten Textilschicht angebracht werden, um dynamische Belastungen zu dämpfen, die auf die Rückenlehne wirken.
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt auch eine Multi-Textil-Aufhängungsstruktur. Die multitextile Aufhängungsstruktur umfasst einen starren Rahmen, eine erste Textilschicht, die an dem starren Rahmen befestigt ist, eine zweite Textilschicht, die an dem starren Rahmen befestigt ist, und ein Textilverbindungselement, das die erste Textilschicht mit der zweiten Textilschicht verbindet. Das textile Verbindungselement kann unter Spannung zwischen der ersten Textilschicht und der zweiten Textilschicht angebracht sein. Das Textilverbindungselement kann mindestens ein Textilverbindungsrohr umfassen, das die erste Textilschicht mit der zweiten Textilschicht verbindet. Das Textilverbindungselement umfasst eine Vielzahl von Spannelementen, die die erste Textilschicht mit der zweiten Textilschicht koppeln.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehre sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Modi zur Ausführung der vorliegenden Lehre in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die Bestandteil dieser Beschreibung sind, veranschaulichen Implementierungen der Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Offenbarung.
- 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Sitzes für ein Fahrzeug oder ein anderes System, wobei der Sitz eine Kopfstütze, eine mit der Kopfstütze gekoppelte Rückenlehne und eine mit der Rückenlehne gekoppelte Sitzbasis aufweist.
- 2 ist eine schematische, vordere Ansicht der Rückenlehne des Sitzes von 1. 3 ist eine schematische, rückwärtige Ansicht der Rückenlehne von 2.
- 4 ist eine schematische Draufsicht auf die Rückenlehne, die eine erste Textilschicht, eine zweite Textilschicht und eine textile Verbindungsröhre zeigt, die die erste Textilschicht mit der zweiten Textilschicht verbindet.
- 5 ist eine schematische Vorderansicht eines Teils der Rückenlehne des in 1 dargestellten Sitzes.
- 6 ist eine schematische Querschnittsansicht der Rückenlehne des Sitzes von 1, aufgenommen entlang der Schnittlinie A-A von 5.
- 7 ist eine schematische Querschnittsansicht der Rückenlehne des Sitzes von 1, aufgenommen entlang der Schnittlinie B-B von 5.
- 8 ist eine schematische Querschnittsansicht der Rückenlehne des Sitzes von 1, aufgenommen entlang der Schnittlinie C-C von 5.
- 9 ist eine schematische Querschnittsansicht der Rückenlehne gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
- 10 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Rückenlehne von 9, die eine erste Textilschicht, eine zweite Textilschicht und eine Vielzahl von Spannelementen zeigt, die die erste Textilschicht und die zweite Textilschicht miteinander verbinden.
- 11 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Rückenlehne von 9, die eine erste Textilschicht, eine zweite Textilschicht und eine Vielzahl von Spannelementen zeigt, die die erste Textilschicht und die zweite Textilschicht miteinander verbinden, wobei die Spannelemente in verdeckten Linien dargestellt sind.
- 12A ist eine schematische, perspektivische Ansicht, die einen ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung der Rückenlehne von 10 zeigt.
- 12B ist eine schematische Seitenansicht, die den ersten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Rückenlehne von 10 zeigt.
- 12C ist eine schematische Seitenansicht, die einen zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Rückenlehne von 10 zeigt.
- 12D ist eine schematische, perspektivische Ansicht, die den zweiten Schritt des Verfahrens zur Herstellung der Rückenlehne von 10 zeigt.
- 13 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn sich die Rückenlehne in einem unbelasteten Zustand befindet, wie in 12B gezeigt.
- 14 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn sich die Rückenlehne nach der Installation gemäß 12C in einem Nennzustand befindet.
- 15 ist eine schematische Seitenansicht eines externen Körpers, der sich bewegt und die Rückenlehne von 10 berührt.
- 16 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn die Rückenlehne von einem externen Körper berührt wird.
- 17 ist eine schematische Seitenansicht des externen Körpers, wenn er durch die Rückenlehne von 10 angehalten wird.
- 18 ist ein Diagramm der Spannung gegenüber dem Zustand, wenn der externe Körper stationär ist.
- 19 ist eine schematische Seitenansicht des externen Körpers, wenn sich der externe Körper von der ersten Textilschicht der Rückenlehne von 10 wegbewegt.
- 20 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn sich der externe Körper von der ersten Textilschicht der Rückenlehne von 10 wegbewegt.
- 21 ist eine schematische Seitenansicht der Rückenlehne, wenn der externe Körper nicht mehr in Kontakt mit der Rückenlehne von 10 ist.
- 22 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn der externe Körper nicht mehr in Kontakt mit der Rückenlehne von 10 ist.
- 23 ist eine schematische Seitenansicht der Rückenlehne von 10, die sich im Gleichgewicht befindet, nachdem die äußere Kraft durch den externen Körper aufgebracht worden ist.
- 24 ist ein Diagramm der Spannung gegenüber dem Zustand, wenn sich die Rückenlehne von 10 im Gleichgewicht befindet, nachdem die externe Kraft durch den externen Körper aufgebracht wurde.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorstehende Zusammenfassung sowie die folgende detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen werden besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden. Wie hierin verwendet, ist ein Element oder ein Schritt, der in der Einzahl rezitiert wird und dem das Wort „a“ oder „an“ vorangestellt ist, so zu verstehen, dass der Plural der Elemente oder Schritte nicht notwendigerweise ausgeschlossen ist. Ferner sind Verweise auf „eine Ausführungsform“ nicht so zu verstehen, dass sie die Existenz weiterer Ausführungsformen ausschließen, die ebenfalls die genannten Merkmale aufweisen. Darüber hinaus können Ausführungsformen, die ein Element oder eine Mehrzahl von Elementen mit einer bestimmten Eigenschaft „umfassen“ oder „aufweisen“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, zusätzliche Elemente enthalten, die diese Eigenschaft nicht aufweisen.
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Bezug nehmend auf 1 ist ein Fahrzeugsitz 100 so konfiguriert, dass er dynamische Belastungen dämpft. Während der Fahrzeugsitz 100 in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Auto, verwendet werden kann, ist vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz 100 auch in anderen Branchen verwendet werden kann.
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Der Fahrzeugsitz 100 umfasst eine Kopfstütze 102, eine mit der Kopfstütze 102 gekoppelte Rückenlehne 104 und eine mit der Rückenlehne 104 gekoppelte Sitzbasis 106. Die Sitzbasis 106 ist so konfiguriert, dass sie das Gesäß eines Fahrgastes stützt. Die Kopfstütze 102 ist so konfiguriert, dass sie den Kopf des Fahrgastes stützt, und die Rückenlehne 104 ist so konfiguriert, dass sie den Rücken des Fahrgastes stützt.
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Unter Bezugnahme auf die 2-4 umfasst die Rückenlehne 104 einen starren Rahmen 108. Der starre Rahmen 108 kann ganz oder teilweise aus einem starren metallischen Material und/oder aus einem starren polymeren Material hergestellt sein. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der starre Rahmen 108 ganz oder teilweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Der Fahrzeugsitz 100 umfasst ferner eine erste Textilschicht 110 und eine zweite Textilschicht 112, die von der ersten Textilschicht 110 in einer ersten Richtung H (1), beispielsweise einer horizontalen Richtung, beabstandet ist. Die erste Textilschicht 110 kann als A-Schicht bezeichnet werden, und die zweite Textilschicht kann als B-Schicht bezeichnet werden. Ferner können die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 miteinander gekoppelt sein und zusammen eine mehrschichtige Aufhängungsstruktur 114 bilden, die so konfiguriert ist, dass sie auf die Rückenlehne 104 ausgeübte dynamische Lasten bewältigt. Die mehrlagige Aufhängungsstruktur 114 kann eine Y-Form haben, um die Kosten und den Platzbedarf zu minimieren. Es ist jedoch vorgesehen, dass die mehrlagige Aufhängungsstruktur 114 auch andere Formen haben kann. Unabhängig von der Form der mehrlagigen Aufhängungsstruktur 114 ist jede der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 direkt an dem starren Rahmen 108 befestigt, um die Verbindung zwischen der mehrlagigen Aufhängungsstruktur 114 und dem starren Rahmen 108 zu verbessern. Der starre Rahmen 108 kann auch als Teil der mehrlagigen Aufhängungsstruktur 114 betrachtet werden.
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Der starre Rahmen 108 umfasst ferner einen ersten Seitenholm 116 und einen zweiten Seitenholm 118, die entlang einer zweiten Richtung L (z. B. einer seitlichen Richtung) voneinander beabstandet sind. Die zweite Richtung L ist senkrecht zur ersten Richtung H. Der starre Rahmen 108 umfasst ferner einen ersten Träger 120 (d. h. einen oberen Träger) und einen zweiten Träger 122, die entlang einer dritten Richtung V (z. B. einer vertikalen Richtung) voneinander beabstandet sind. Die dritte Richtung V ist senkrecht zu der ersten Richtung H und der zweiten Richtung L. Der erste Träger 120 verbindet den ersten Seitenholm 116 und den zweiten Seitenholm 118 direkt miteinander, um die strukturelle Integrität des starren Rahmens 108 zu verbessern. Ebenso verbindet der zweite Träger 122 direkt den ersten Seitenholm 116 und den zweiten Seitenholm 118 miteinander, um die strukturelle Integrität des starren Rahmens 108 zu verbessern.
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Die erste Textilschicht 110 ist unter Spannung zwischen dem ersten Seitenholm 116 und dem zweiten Seitenholm 118 befestigt, um dynamische Belastungen der Rückenlehne 104 zu dämpfen. Außerdem ist die erste Textilschicht 110 auch zwischen dem ersten Träger 120 und dem zweiten Träger 122 unter Spannung befestigt. Daher steht die erste Textilschicht 110 in der zweiten Richtung L und der dritten Richtung V unter Spannung, um die Spannkräfte in der ersten Textilschicht 110 zu maximieren, um die auf die Rückenlehne 104 ausgeübten dynamischen Belastungen zu dämpfen. Die erste Textilschicht 110 kann direkt an dem ersten Seitenholm 116 und dem zweiten Seitenholm 118 befestigt werden, um die auf die erste Textilschicht 110 wirkende Spannung zu maximieren. Die zweite Textilschicht 112 verhindert außerdem, dass zusätzliche Gegenstände von hinten oder von unten mit dem abgefederten Körper interagieren.
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Die zweite Textilschicht 112 ist unter Spannung zwischen dem ersten Seitenholm 116 und dem zweiten Seitenholm 118 befestigt, um die auf die Rückenlehne 104 wirkenden dynamischen Belastungen zu dämpfen. Außerdem ist die zweite Textilschicht 112 unter Spannung zwischen dem ersten Träger 120 und dem zweiten Träger 122 befestigt, um die auf die Rückenlehne 104 einwirkenden dynamischen Kräfte zu dämpfen. Daher steht die zweite Textilschicht 112 in der zweiten Richtung L und der dritten Richtung V unter Spannung, um die Spannkräfte in der zweiten Textilschicht 112 zu maximieren, um die auf die Rückenlehne 104 ausgeübten dynamischen Belastungen zu dämpfen.
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Die multitextile Aufhängungsstruktur 114 umfasst außerdem ein oder mehrere textile Verbindungselemente 115, wie z. B. ein oder mehrere textile Verbindungsrohre 126, die die erste textile Lage 110 und die zweite textile Lage 112 direkt miteinander verbinden. Die direkte Verbindung zwischen der ersten textilen Lage, dem textilen Verbindungsrohr 126 und der zweiten textilen Lage 112 erhöht die strukturelle Integrität der multitextilen Aufhängungsstruktur 114. Die textilen Verbindungsrohre 126 sind unter Spannung zwischen der ersten textilen Lage 110 und der zweiten textilen Lage 112 angebracht. Insbesondere steht jeder der textilen Verbindungsschläuche 126 in der ersten Richtung H unter Spannung. Die erste Richtung H steht senkrecht zur zweiten Richtung L und zur dritten Richtung V. Aufgrund der Spannung in den textilen Verbindungsschläuchen 126 wölben sich die textilen Verbindungsschläuche 126, wenn dynamische Lasten auf die Rückenlehne 104 des Fahrzeugsitzes 100 ausgeübt werden, wodurch die auf die Rückenlehne 104 einwirkenden dynamischen Lasten gedämpft werden. In der dargestellten Ausführungsform hat jeder der textilen Verbindungsschläuche 126 eine im Wesentlichen zylindrische Form, um die Herstellung zu erleichtern. Es ist jedoch denkbar, dass die textilen Verbindungsschläuche 126 auch andere Formen haben können, solange jeder der textilen Verbindungsschläuche einen Hohlkörper bildet. Jeder der textilen Verbindungsschläuche 126 kann an der ersten Textilschicht 110 und an der zweiten Textilschicht 112 offen sein, um das Ausbeulen zu erleichtern, wenn dynamische Belastungen auf die Rückenlehne 104 einwirken.
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Wie oben beschrieben, stehen sowohl die erste Textilschicht 110 als auch die zweite Textilschicht 112 aufgrund der Befestigung am starren Rahmen 108 unter Spannung. Die Spannkraft (d.h. die erste Spannkraft) in der ersten Textilschicht 110 ist geringer als die Spannkraft (d.h. die zweite Spannkraft) in der zweiten Textilschicht 112, um die auf die erste Textilschicht 110 ausgeübte dynamische Belastung zu modulieren und schließlich die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Fahrgastes in Richtung der zweiten Textilschicht 112 zu begrenzen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die erste Spannkraft zwischen fünfundzwanzig Pfund und vierzig Pfund liegen, und die zweite Spannkraft kann zwischen fünfzehn Pfund und dreißig Pfund liegen, um die auf die erste Textilschicht 110 ausgeübte dynamische Last zu dämpfen, ihre Reaktion auf die Last zu dämpfen und schließlich die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Passagiers in einer Richtung zur zweiten Textilschicht 112 hin zu begrenzen.
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Unter Bezugnahme auf die 5-8 umfasst die Rückenlehne 104 des Fahrzeugsitzes 100 eine dritte Textilschicht 128 und eine vierte Textilschicht 130, die entlang der zweiten Richtung L voneinander beabstandet sind. Die Rückenlehne 104 umfasst ferner ein erstes nachgiebiges Material 132, z. B. Schaumstoff, und ein zweites nachgiebiges Material 134, z. B. Schaumstoff. Das erste nachgiebige Material 132 ist mit der dritten Textilschicht 128 verbunden, und das zweite nachgiebige Material 134 ist mit der vierten Textilschicht 130 verbunden. Zum Beispiel kann die dritte Textilschicht 128 über das erste nachgiebige Material 132 und die vierte Textilschicht 130 über das zweite nachgiebige Material 134 gelegt werden. Zwischen dem ersten nachgiebigen Element 132 und der dritten Textilschicht 128 kann eine Lage Besatzmaterial angeordnet sein. Eine weitere Besatzschicht kann zwischen dem zweiten nachgiebigen Element 134 angeordnet sein. Die dritte Textilschicht 128 ist direkt mit dem ersten Seitenholm 116 und der ersten Textilschicht 110 verbunden, um einen ersten Hohlraum 136 zu bilden. Der erste Hohlraum 136 ist zwischen dem ersten Seitenholm 116 und der dritten Textilschicht 128 angeordnet, um dynamische Belastungen zu dämpfen, die auf die Rückenlehne 104 einwirken. Die dritte Textilschicht 128 ist unter Spannung zwischen dem ersten Seitenholm 116 und der ersten Textilschicht 110 angebracht, um dynamische Belastungen zu dämpfen, die auf die Rückenlehne 104 ausgeübt werden. Dadurch wird die dritte Textilschicht 128 mit einer dritten Zugkraft beaufschlagt. Die dritte Spannkraft der dritten Textilschicht 128 ist geringer als die erste Spannkraft der ersten Textilschicht 110 und die zweite Spannkraft der zweiten Textilschicht 112, um die auf die Rückenlehne 104 ausgeübten dynamischen Belastungen zu dämpfen und schließlich die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht 112 zu begrenzen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die dritte Spannkraft der dritten Textilschicht 128 fünf Pfund betragen, um die dynamischen Belastungen zu dämpfen.
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Das zweite nachgiebige Material 134 ist mit der vierten Textilschicht 130 verbunden. Die vierte Textilschicht 130 ist direkt mit dem zweiten Seitenholm 118 und der ersten Textilschicht 110 verbunden, um einen zweiten Hohlraum 138 zu bilden. Der zweite Hohlraum 138 ist zwischen dem zweiten Seitenholm 118 und der vierten Textilschicht 130 angeordnet. Das zweite nachgiebige Material 134 ist in dem zweiten Hohlraum 138 angeordnet, um dynamische Belastungen zu dämpfen, die auf die Rückenlehne 104 einwirken. Die vierte Textilschicht 130 ist unter Spannung zwischen dem zweiten Seitenholm 118 und der ersten Textilschicht 110 angebracht, um dynamische Belastungen, die auf die Rückenlehne 104 einwirken, zu dämpfen. Somit wird die vierte Textilschicht 130 mit einer vierten Zugkraft beaufschlagt. Die vierte Spannkraft der vierten Textilschicht 130 ist geringer als die erste Spannkraft der ersten Textilschicht 110 und die zweite Spannkraft der zweiten Textilschicht 112, um die auf die Rückenlehne 104 ausgeübten dynamischen Belastungen zu dämpfen und schließlich die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht 112 zu begrenzen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die vierte Spannkraft der vierten Textilschicht 130 fünf Pfund betragen, um die dynamischen Belastungen zu dämpfen.
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Die Rückenlehne 104 des Fahrzeugsitzes 100 umfasst ferner eine erste starre Halterung 140, die direkt mit dem ersten Seitenholm 116 verbunden ist. Die erste starre Halterung 140 ist zwischen der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 angeordnet. Ferner kann die erste starre Halterung 140 ganz oder teilweise aus einem starren Material 146 bestehen, beispielsweise aus einem starren metallischen Material und/oder einem starren polymeren Material.
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Die Rückenlehne 104 des Fahrzeugsitzes 100 umfasst außerdem eine zweite starre Halterung 142, die direkt mit dem zweiten Seitenholm 118 verbunden ist. Die zweite starre Halterung 142 ist zwischen der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 angeordnet. Ferner kann die zweite starre Halterung 142 ganz oder teilweise aus einem starren Material bestehen, beispielsweise aus einem starren metallischen Material und/oder einem starren polymeren Material.
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Die Rückenlehne 104 umfasst außerdem ein drittes nachgiebiges Material 144, z. B. Schaumstoff, das direkt mit der ersten starren Halterung 140 verbunden ist. Darüber hinaus umfasst die Rückenlehne 104 ein viertes nachgiebiges Material, wie z. B. Schaumstoff, das direkt mit der zweiten starren Halterung 142 verbunden ist. Das erste nachgiebige Material 132 und das zweite nachgiebige Material 134 sind jeweils weicher als das dritte nachgiebige Material 144 und das vierte nachgiebige Material 146, um die auf die erste Textilschicht 110 ausgeübte dynamische Belastung zu dämpfen und schließlich die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht 112 zu begrenzen. In der vorliegenden Offenbarung beziehen sich die Begriffe „weich“ und „weicher“ auf die Fähigkeit eines Materials oder eines Systems, einen Aufprall auf ein Objekt zu absorbieren und sich davon zu erholen, ohne dass es zu grundlegenden Veränderungen der Funktion oder Struktur kommt. Das dritte nachgiebige Material 144 und das vierte nachgiebige Material 146 können jeweils eine gekrümmte Außenfläche 145 aufweisen, um die Bewegung des auf dem Fahrzeugsitz 100 sitzenden Passagiers in Richtung der zweiten Textilschicht 112 zu erleichtern. Die zweite Textilschicht 112 kann mit der ersten starren Halterung 140 und der zweiten starren Halterung 142 durch Befestigungsmerkmale 147, wie z. B. ein Befestigungselement, gekoppelt sein.
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Bezug nehmend auf 9 ist der Aufbau und die Funktionsweise einer Rückenlehne 204 im Wesentlichen identisch mit der oben beschriebenen Rückenlehne 104, mit Ausnahme der im Folgenden beschriebenen Merkmale. Anstelle (oder zusätzlich zu) der textilen Verbindungsschläuche 126 (5) umfasst die Rückenlehne 204 ein oder mehrere textile Verbindungselemente 115, wie z. B. eine Vielzahl von Spannelementen 226, die unter Spannung zwischen der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 angebracht sind, um auf die Rückenlehne 204 einwirkende dynamische Belastungen zu dämpfen. Jedes der Spannelemente 226 ist direkt an der ersten Textilschicht 110 befestigt, um die Dämpfungseigenschaften der Rückenlehne 204 zu verbessern. In ähnlicher Weise ist jedes der Zugelemente 226 direkt an der zweiten Textilschicht 112 befestigt, um die Dämpfungseigenschaften der Rückenlehne 204 zu verbessern. In der dargestellten Ausführungsform ist jedes der Spannelemente 226 relativ zur ersten Textilschicht 110 und zur zweiten Textilschicht 112 schräg angewinkelt, um die Verteilung der auf die Rückenlehne 204 ausgeübten dynamischen Kräfte zu unterstützen. Die Spannelemente 226 können in einem zentralen Bereich 225 der Rückenlehne 204 angeordnet sein, der von dem ersten Seitenholm 116 und dem zweiten Seitenholm 118 beabstandet ist. Die oben beschriebene Rückenlehne 204 kann in einem 3D-Strickverfahren hergestellt werden. Als nicht einschränkende Beispiele können die Spannelemente 226 Bänder, Schnüre, Fäden und/oder Bänder sein.
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Mit Bezug auf 10 und 11 verbinden die Spannelemente 226 die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 miteinander. Die erste Textilschicht 110 kann als vordere Textilschicht und die zweite Textilschicht 112 kann als hintere Textilschicht bezeichnet werden. Als nicht einschränkendes Beispiel können die Spannelemente 226 orthogonal zu der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 angeordnet sein. Alternativ können die Spannelemente 226 in Winkeln verlaufen, nicht parallel sein und/oder willkürlich verteilt sein. Weiterhin können die Spannelemente 226 in mehreren Spannreihen 250 parallel zueinander angeordnet sein.
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Die 12A, 12B, 12C und 12D zeigen ein Verfahren zur Herstellung der Rückenlehne 204. Der erste Schritt dieses Verfahrens ist in 12A und 12B dargestellt. Im ersten Schritt werden die Spannelemente 226 direkt mit der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 verbunden. Es ist auch denkbar, dass die Spannelemente 226, die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 gleichzeitig in demselben Strickdurchgang hergestellt werden. Sobald die Spannelemente 226 mit der ersten Textilschicht 110 und der zweiten Textilschicht 112 verbunden sind, werden die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 in den Spannrichtungen TD gedehnt, um die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 mit dem starren Rahmen 108 zu verbinden. Es sind keine Haltebänder 226 direkt mit dem starren Rahmen 108 verbunden. Nach dem Dehnen ist die erste Textilschicht 110 an vier Befestigungspunkten 244 mit dem starren Rahmen 108 verbunden, und die zweite Textilschicht 112 ist ebenfalls an vier Befestigungspunkten 244 mit dem starren Rahmen 108 verbunden. Infolgedessen werden die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 in einem gedehnten Zustand gehalten. Anstelle (oder zusätzlich zu) der vier Befestigungspunkte 244 können die erste Textilschicht 110 und die zweite Textilschicht 112 in Abschnitten verbunden sein, entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich. Außerdem steht sowohl die erste Textilschicht 110 als auch die zweite Textilschicht 112 entlang der zweiten Richtung L unter Spannung, und die Spannelemente 226 stehen in der ersten Richtung H unter Spannung.
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13 ist ein Diagramm des Spannungsversionszustands, wenn sich die Rückenlehne 204 in einem unbelasteten Zustand befindet, wie in 12B gezeigt. Im unbelasteten Zustand ist die Rückenlehne 204 nicht gedehnt worden, und jede der Spannungen T110 der ersten Textilschicht 110, der Spannungen T112 der zweiten Textilschicht 112 und der Spannungen T226 der Spannelemente 226 ist Null.
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14 ist ein Diagramm der Spannung in Abhängigkeit vom Zustand, wenn sich die Rückenlehne 204 im Nennzustand nach der Installation befindet, wie in 12C gezeigt. In diesem Nennzustand nach der Installation ist die Spannung T112 der zweiten Textilschicht 112 größer als die Spannung T110 der ersten Textilschicht 110, und die Spannung T110 der ersten Textilschicht 110 ist größer als die Spannung T226 der Spannelemente 226.
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15 und 16 zeigen einen externen Körper 300, der sich bewegt und die Rückenlehne 204 berührt. Wenn der externe Körper 300 mit der Rückenlehne 204 in Kontakt kommt, übt er eine externe Kraft EF auf die Rückenlehne 204 aus und dehnt die erste Textilschicht 110, wodurch sich ihre Spannung erhöht. Dadurch wird ein Teil der Spannung innerhalb der Spannelemente 226 und der zweiten Textilschicht 112 entlastet, wie in 16 dargestellt. Diese allgemeinen Spannungstendenzen setzen sich fort, wenn sich der Außenkörper 300 nach vorne in die Rückenlehne 204 bewegt. Alternativ kann der externe Körper 300 bereits im Gleichgewicht mit der multitextilen Aufhängungsstruktur 114 in Kontakt sein. Dann könnte eine Stoßeinwirkung auf den Körper erfolgen und die gleiche Art von Federungsverhalten würde sich abspielen.
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17 und 18 zeigen, wie der externe Körper 300 von der Rückenlehne 204 angehalten wird. In diesem Stadium hat die erste Textilschicht 110 ihre höchste Spannung erreicht. Die meisten Spannelemente 226 können schlaff sein, wobei einige wenige Spannelemente 226 noch an der zweiten Textilschicht 112 ziehen. Die zweite Textilschicht 112 entspannt sich deutlicher. Die Spannung T110 in der ersten Textilschicht 110 ist unausgeglichen und beginnt sich zu erholen, wodurch sich die anfängliche Bewegung des externe Körpers 300 umkehrt.
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19 und 20 zeigen, wie sich der externe Körper 300 von der Rückenlehne 204 wegbewegt (in Richtung RM). Während sich die erste Textilschicht 110 erholt, beginnen sich mehr der Spannelemente 226 zu spannen. Dadurch erhöht sich die Spannung T112 in der zweiten Textilschicht 112 und sie bewegt sich zurück in Richtung ihrer Gleichgewichtsposition. Die Freisetzung der gespeicherten Energie innerhalb der ersten Textilschicht 110, die in das Nachspannen der Spannelemente 226 und der zweiten Textilschicht 112 einfließt, ist ein zusätzlicher Weg zur Energieabfuhr, den andere gespannte Membranen nicht haben. Dadurch kann die Rückenlehne 204 dynamische Erregungen effektiver und bedarfsgerechter abbauen.
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21 und 22 zeigen, dass der externe Körper 300 nicht mehr in Kontakt mit der Rückenlehne 204 ist. Die Spannung in der ersten Textilschicht 110 fällt auf den niedrigsten Punkt seit der Montage, da sie an der Gleichgewichtslage vorbeigezogen wird. Die Spannelemente 226 sind nun stark gespannt, wodurch die zweite Textilschicht 112 auf ihre Höchstspannung und ebenfalls über ihre Gleichgewichtslage hinaus gezogen wird. Die Rückenlehne 204 bewegt sich dann wieder zurück in Richtung Gleichgewicht. Eine dynamisch erregte, gespannte Rückenlehne 204 schwingt um das Gleichgewicht herum, während ihre Schwingungen gedämpft werden. Die Rückenlehne 204 verfügt über Parameter, die so gewählt werden können, dass sie auf Erregung aus bestimmten Frequenzbereichen weniger anspricht, um diese Schwingungen zu reduzieren oder zu eliminieren. Obwohl die Schwingungen nicht dargestellt sind, kann man sich vorstellen, dass die mehrtextile Aufhängungsstruktur 114 schwingen kann, während sie dynamischen Belastungen ausgesetzt ist.
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23 und 24 zeigen die Rückenlehne 204 im Gleichgewicht, nachdem die externe Kraft EF durch den externen Körper 300 aufgebracht wurde. Wenn die Rückenlehne 204 während des Ereignisses unbeschädigt ist, kehrt die Rückenlehne 204 schließlich in das Gleichgewicht zurück. Das Zusammenspiel und der Energieaustausch zwischen den Grundelementen der Rückenlehne 204 bieten zusätzliche Möglichkeiten, das dynamische Verhalten der mehrlagigen Rückenlehne 204 im Vergleich zu einlagigen Textilien zu gestalten. Durch die richtige Auswahl der einzelnen Lagenkonstruktionen, der Garn-/Faserzusammensetzung, der Einbauspannungen, der Randbedingungen usw. kann die mehrlagige textile Rückenlehne 204 für viele dynamische Bedingungen und Anwendungen maßgeschneidert werden, von der Geräuschdämpfung über den Fahrkomfort bis hin zum Ladungsrückhalt. Wie oben beschrieben, kann der externe Körper 300 in Ruhe und in Kontakt mit der mehrlagigen textilen Aufhängungsstruktur 114 sein. In diesem Fall kehren der externe Körper 300 und die multitextile Aufhängungsstruktur 114 in den ursprünglichen Zustand zurück (nach einer Stoßeinwirkung), wobei der externe Körper 300 in Kontakt mit der ersten Textilschicht 110 ist.
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Ein System, eine Vorrichtung, eine Struktur, ein Artikel, ein Element, eine Komponente oder eine Hardware, die für die Ausführung einer bestimmten Funktion „konfiguriert“ ist, ist in der Tat in der Lage, die bestimmte Funktion ohne jegliche Änderung auszuführen, und hat nicht nur das Potenzial, die bestimmte Funktion nach einer weiteren Änderung auszuführen. Mit anderen Worten: Das System, der Apparat, die Struktur, der Artikel, das Element, die Komponente oder die Hardware, die zur Ausführung einer bestimmten Funktion „konfiguriert“ ist, wird speziell für die Ausführung der bestimmten Funktion ausgewählt, erstellt, implementiert, verwendet, programmiert und/oder entworfen. Wie hierin verwendet, bezeichnet „konfiguriert für“ bestehende Eigenschaften eines Systems, einer Vorrichtung, einer Struktur, eines Artikels, eines Elements, einer Komponente oder Hardware, die es dem System, der Vorrichtung, der Struktur, dem Artikel, dem Element, der Komponente oder der Hardware ermöglichen, die angegebene Funktion ohne weitere Modifikation auszuführen. Für die Zwecke dieser Offenlegung kann ein System, eine Vorrichtung, eine Struktur, ein Artikel, ein Element, eine Komponente oder eine Hardware, das/die als „konfiguriert, um“ eine bestimmte Funktion auszuführen, beschrieben wird, zusätzlich oder alternativ als „angepasst, um“ und/oder als „betriebsfähig, um“ diese Funktion auszuführen, beschrieben werden.
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Die Abbildungen der hier beschriebenen Ausführungsformen sollen ein allgemeines Verständnis für den Aufbau der verschiedenen Ausführungsformen vermitteln. Die Abbildungen sind nicht dazu gedacht, als vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Geräten und Systemen zu dienen, die die hier beschriebenen Strukturen oder Verfahren verwenden. Viele andere Ausführungsformen können für den Fachmann bei der Durchsicht der Offenbarung offensichtlich sein. Andere Ausführungsformen können verwendet und von der Offenbarung abgeleitet werden, so dass strukturelle und logische Substitutionen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Offenbarung zu verlassen. Dementsprechend sind die Offenbarung und die Figuren eher als illustrativ denn als einschränkend zu betrachten.
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Bezugszeichen
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- 100
- Fahrzeugsitz
- 102
- Kopfstütze
- 104
- Rückenlehne
- 106
- Sitzbasis
- 108
- Rahmen
- 110
- erste Textilschicht
- 112
- zweite Textilschicht
- 114
- Aufhängungsstruktur
- 115
- Verbindungselement
- 116
- erster Seitenholm
- 118
- zweiter Seitenholm
- 120
- erster Träger
- 122
- zweiter Träger
- 126
- Verbindungsröhre
- 128
- dritte Textilschicht
- 130
- vierte Textilschicht
- 132
- erstes nachgiebiges Material
- 134
- zweites nachgiebiges Material
- 136
- erster Hohlraum
- 138
- zweiter Hohlraum
- 140
- erste starre Halterung
- 142
- zweite starre Halterung
- 144
- drittes nachgiebiges Material
- 145
- Außenfläche
- 146
- viertes nachgiebiges Material
- 147
- Befestigungsmerkmal
- 204
- Rückenlehne
- 225
- zentraler Bereich
- 226
- Zugelement / Spannelement
- 244
- Befestigungspunkt
- 250
- Spannreihe
- 300
- externer Körper
- H
- erste Richtung
- L
- zweite Richtung
- V
- dritte Richtung TD Spannrichtung
- TD
- Spannrichtung
- RM
- Richtung
- EF
- externe Kraft
- T110
- Spannungen der ersten Textilschicht
- T112
- Spannungen der zweiten Textilschicht
- T226
- Spannungen der Spannelemente