DE102021123125A1

DE102021123125A1 - Fahrzeugsitz für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021123125A1
Application number: DE102021123125.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Leng; Philip Leng
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-03-09
Also published as: CN117500691A; WO2023036662A1; US20240343171A1

Abstract

Fahrzeugsitz (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
einen Lehnenrahmen (20) mit einem Rückenbereich (22) und wenigstens einem Seitenbereich (24);
wenigstens einen Kraftwandler (30.1, 30.2), wobei der Kraftwandler (30.1, 30.2) einen am Seitenbereich (24) angeordneten Auftreffbereich (32.1, 32.2) zum Aufnehmen einer Eingangskraft (F_E), einen Umlenkbereich (34.1, 34.2) und einen am Rückenbereich (22) angeordneten Schubbereich (36.1, 36.2) zum Ausgeben einer Ausgangskraft (F_A) aufweist,
und wobei der Kraftwandler (30.1, 30.2) dazu eingerichtet ist, die Eingangskraft (F_E) in die Ausgangskraft (F_A) umzuwandeln;
wobei der Auftreffbereich (32.1, 32.2) derart ausgebildet ist, dass im Falle eines Seitenaufpralls der Auftreffbereich (32.1, 32.2) in Kontakt mit einem Fahrzeuginsassen (50) ist und dadurch die Eingangskraft (F_E), die durch eine Trägheit des Fahrzeuginsassen (50) mit verursacht ist, eine Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs (32.1, 32.2) relativ zum Seitenbereich (24) bewirkt;
wobei der Umlenkbereich (34.1, 34.2) derart ausgebildet ist, die vom Auftreffbereich (32.1, 32.2) aufgenommene Eingangskraft (F_E) und Eingangsverschiebung auf den Schubbereich (36.1, 36.2) umzulenken; und
wobei der Schubbereich (36.1, 36.2) derart ausgebildet ist, dass die Eingangskraft (F_E) und
die Eingangsverschiebung eine Ausgangsverschiebung des Schubbereichs (36.1, 36.2) mit einer Ausgangskraft (F_A) bewirken, wodurch der sich im Kontakt mit dem Schubbereich (36.1, 36.2) befindliche Fahrzeuginsasse (50) weg vom Rückenbereich (22) bewegt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug.
Hintergrund der Erfindung
Im Falle eines Seitenaufpralls bzw. Seitencrash des Kraftfahrzeugs ist es bekannt, einen Fahrzeuginsassen mittels eines Seitenairbags (Thorax-Airbag) zu schützen.
Jedoch kann es vorkommen, dass kleinere Fahrzeuginsassen beim normalen Sitzen in einem Fahrzeugsitz keinen Kontakt mit einer seitlichen Lehnenwulst des Fahrzeugsitzes haben. Dadurch sitzen kleinere Fahrzeuginsassen weiter und tiefer als größere Personen in einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes ein.
Bei einem Seitenaufprall ist deshalb denkbar, dass es zu einem plötzlichen Kontakt zwischen dem kleineren Fahrzeuginsassen und der seitlichen Lehnenwulst kommt. Dabei verhindert aber dieser Kontakt, dass der kleinere Fahrzeuginsasse sich in der optimalen Position befindet, um vom Seitenairbag wie vorgesehen aufgefangen und geschützt zu werden.
Um dies zu verhindern, gibt es Systeme, die den Fahrzeuginsassen im Seitenaufprallfall nach vorne schieben, damit der Fahrzeuginsasse sich in der vorgesehen Position befindet, um vom Seitenairbag geschützt zu werden.
Es ist beispielswiese bekannt, dass am Fahrzeugsitz angeordnete Airbags den Fahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall derart nach vorne aus dem Fahrzeugsitz schieben, dass der Fahrzeuginsasse an der seitlichen Lehnenstruktur vorbei gleiten kann und dann über den Thorax-Airbag aufgefangen wird.
Aus der DE 10 2007 013 106 A1 ist beispielsweise ein Fahrzeugsitz mit einem Airbag in einer Seitenwange des Fahrzeugsitzes bekannt. Bei einem Seitenunfall wird der Airbag aktiviert und der Fahrzeuginsasse wird von der betroffenen Seite des Fahrzeugs wegbewegt.
Ein anderer Fahrzeugsitz ist zum Beispiel aus der US 2018/0079341 A1 bekannt. Dabei wird bei einem Unfall die Spannung einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes mittels einem Gürtelelement und einem Motor erhöht, um den Fahrzeuginsassen besser in einem Anschnallgurt fixieren zu können.
Aus der JP 2012-224296 A ist auch bekannt, den Fahrzeugsitz zunächst mittels seitlicher Greifarme an die Größe des Fahrzeuginsassen anzupassen. Hierzu wird ein elektrischer Motor benötigt.
Die beschriebenen Fahrzeugsitze verursachen jedoch erhöhte Kosten durch den Einsatz von zum Beispiel Airbags, Sensoren, elektrischen Motoren etc. Darüber hinaus ist der Integrationsaufwand zum Zusammenfügen der einzelnen Komponenten hoch, die zusätzlich ein erhöhtes Gewicht verursachen. Im Falle von Airbags muss zudem ein Zündkreis in einem Airbagsteuergerät vorgehalten werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, der den gewünschten Schutz für den Fahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall gewährleistet und der einfacher und günstiger hergestellt werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Lehnenrahmen mit einem Rückenbereich und wenigstens einem Seitenbereich; wenigstens einen Kraftwandler, wobei der Kraftwandler einen am Seitenbereich angeordneten Auftreffbereich zum Aufnehmen einer Eingangskraft, einen Umlenkbereich und einen am Rückenbereich angeordneten Schubbereich zum Ausgeben einer Ausgangskraft aufweist, und wobei der Kraftwandler dazu eingerichtet ist, die Eingangskraft in die Ausgangskraft umzuwandeln; wobei der Auftreffbereich derart ausgebildet ist, dass im Falle eines Seitenaufpralls der Auftreffbereich in Kontakt mit einem Fahrzeuginsassen ist und dadurch die Eingangskraft, die durch eine Trägheit des Fahrzeuginsassen mit verursacht ist, eine Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs relativ zum Seitenbereich bewirkt; wobei der Umlenkbereich ausgebildet ist, die vom Auftreffbereich aufgenommene Eingangskraft und Eingangsverschiebung auf den Schubbereich umzulenken; und wobei der Schubbereich derart ausgebildet ist, dass die Eingangskraft und die Eingangsverschiebung eine Ausgangsverschiebung des Schubbereichs mit einer Ausgangskraft bewirken, wodurch der sich im Kontakt mit dem Schubbereich befindliche Fahrzeuginsasse weg vom Rückenbereich bewegt wird.
Durch die Kontakte des Fahrzeuginsassen mit dem Auftreffbereich am Seitenbereich des Fahrzeugsitzes und dem Schubbereich am Rückenbereich des Fahrzeugsitzes wird der Fahrzeuginsasse über den Kraftwandler zusätzlich nach einem Seitenaufprall weg vom Rückenbereich geschoben. Dies ermöglicht ein Abgleiten des Fahrzeuginsassen am Seitenbereich des Fahrzeugsitzes, wodurch eine Rückhaltung über den Seitenairbag begünstigt wird. Dabei wird bei einem Seitenaufprall ein Impuls auf das Kraftfahrzeug übertragen, der über die Verbindung des Fahrzeugsitzes mit dem Kraftfahrzeug auch den Fahrzeugsitz seitlich bewegt bzw. beschleunigt. Da aber der Fahrzeuginsasse träge ist und zunächst noch nicht wie das Fahrzeug mit dem Fahrzeugsitz durch den Seitenaufprall beschleunigt ist, wird zunächst der Seitenbereich des Fahrzeugsitzes bei einem Seitenaufprall hin zum Fahrzeuginsassen beschleunigt. Bei kleineren Fahrzeuginsassen trifft der Seitenbereich mit dem Auftreffbereich auf den Fahrzeuginsassen auf, bei größeren Fahrzeuginsassen kann der Fahrzeuginsasse schon vor dem Seitenaufprall in Kontakt mit dem Auftreffbereich sein. Nach dem Seitenaufprall ist der Fahrzeuginsasse in jedem Fall mit dem Auftreffbereich in Kontakt. Dadurch wird die Eingangskraft erzeugt, da der Fahrzeuginsasse aufgrund seiner Trägheit noch nicht wie der Fahrzeugsitz beschleunigt ist. Die resultierende Eingangskraft, die mit von der Trägheit des Fahrzeuginsassen verursacht ist, wird erfindungsgemäß passiv über den Kraftwandler umgewandelt und dazu genutzt, den Fahrzeuginsassen durch die Ausgangsverschiebung aus dem Fahrzeugsitz nach vorne und weg von dessen Rückenbereich zu schieben.
Zusammengefasst wird durch den Kraftwandler die auf den Auftreffbereich wirkende Eingangskraft und die Eingangsverschiebung des als Auftreffbereichs in eine am Schubbereich wirkende Ausgangskraft und in eine Ausgangsverschiebung des Schubbereichs umgewandelt, so dass der Schubbereichs in nach dem Seitenaufprall vom Rückenbereich weiter als vor dem Seitenaufprall beabstandet ist und zusammen mit der Ausgangskraft die Verschiebung des Fahrzeuginsassen weg vom Rückenbereich gewährleistet ist. Dadurch wird das oben beschriebene Abgleiten am Seitenbereich des Fahrzeugsitzes bei einem Seitenaufprall ermöglicht, insbesondere für kleinere Fahrzeuginsassen. Dabei erlaubt der Kraftwandler, dass bei einem Seitenaufprall keine zusätzliche Verschiebearbeit geleistet werden muss, um den Fahrzeuginsassen weg vom Rückenbereich zu bewegen. Hierfür wird die aus dem Seitenaufprall resultierende Energie verwendet und erfindungsgemäß die Trägheit des Fahrzeuginsassen mit ausgenutzt. Somit kann auf gewisse Sensoren zum Detektieren des Seitenaufpralls, zusätzliche Airbags, elektrische Motoren etc. verzichtet werden, was die Herstellung vereinfacht und diese kostengünstiger gestaltet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Fahrzeugsitz eine Sitzpolsterung. Dabei sind der Auftreffbereich und der Schubbereich zwischen der Sitzpolsterung und dem Lehnenrahmen angeordnet und der Fahrzeuginsasse ist über die Sitzpolsterung mit dem Auftreffbereich und dem Schubbereich in Kontakt. Aufgrund dieser Anordnung sitzt der Fahrzeuginsasse vorteilhaft in der Sitzpolsterung und spürt den Auftreffbereich und den Schubbereich beim normalen Sitzen nicht.
In dieser Ausführungsform ist bevorzugt die Sitzpolsterung komprimierbar ausgestaltet. Dadurch kann das Auftreffen des Fahrzeuginsassen auf den Auftreffbereich vorteilhaft abgemildert werden. Zudem vereinfacht die komprimierbare Sitzpolsterung die Bewegung des Auftreffbereichs relativ zum Seitenbereich und die Bewegung des Schubbereichs weg vom Rückenbereich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kraftwandler als Hebelsystem, Hydrauliksystem oder Pneumatiksystem ausgebildet. Mit diesen passiven Systemen kann auf einfache Art und Weise der Kraftwandler bereitgestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kraftwandler als Hebelsystem ausgebildet ist, wobei der Auftreffbereich und der Schubbereich als Hebelelemente ausgebildet sind, die über den als Drehpunkt ausgebildeten Umlenkbereich miteinander verbunden sind und dabei einen Winkel zueinander ausbilden.
In dieser Ausführungsform ist bevorzugt in einer ersten Hebelstellung des Auftreffbereichs vor dem Seitenaufprall der Auftreffbereich wenigstens in einem Teilabschnitt von dem Seitenbereich beabstandet. In einer zweiten Hebelstellung des Auftreffbereichs nach dem Seitenaufprall ist der Teilabschnitt mit dem Seitenbereich in Kontakt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Hebelweg des Kraftwandlers definiert.
Bevorzugt ist in der ersten Hebelstellung ein Raum zwischen dem Seitenbereich und dem Auftreffbereich frei von der Sitzpolsterung. Damit wird die Bewegung des Auftreffbereichs nicht gedämpft, wodurch die Kraftumwandlung besonders schnell und direkt erfolgt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Kraftwandler als Hydrauliksystem ausgebildet. Mit diesem passiven System kann auf einfache Art und Weise der Kraftwandler bereitgestellt werden. Bevorzugt sind dabei der Auftreffbereich und der Schubbereich als Kolbenelemente ausgebildet, die über den als Fluidleitung ausgebildeten Umlenkbereich miteinander verbunden sind.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Kraftwandler als Pneumatiksystem ausgebildet. Mit diesem passiven System kann auf einfache Art und Weise der Kraftwandler bereitgestellt werden. Bevorzugt sind dabei der Auftreffbereich und der Schubbereich als Kolbenelemente ausgebildet, die über den als Druckgasleitung ausgebildeten Umlenkbereich miteinander verbunden sind.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Kraftfahrzeug einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes vor einem Seitenaufprall,
2 eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes gemäß 1 nach einem Seitenaufprall,
3 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes vor einem Seitenaufprall, und
4 eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes gemäß 3 nach einem Seitenaufprall.

Detaillierte Beschreibung
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 10 für ein Kraftfahrzeug in einer ersten Ausführungsform. Das Kraftfahrzeug ist zur Vereinfachung nicht dargestellt. Der Fahrzeugsitz umfasst zunächst einen Lehnenrahmen 20 mit einem Rückenbereich 22, der zum Stützen des Rückens eines Fahrzeuginsassen 50 dient. Der Fahrzeuginsasse 50 ist in 1 nur schematisch dargestellt. Darüber hinaus weist der Lehnenrahmen 20 einen Seitenbereich 24 auf, der beispielsweise als Seitenwulst ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist am Lehnenrahmen 20 ein Kraftwandler 30.1 angeordnet. Der Kraftwandler 30.1 umfasst zunächst einen Auftreffbereich 32.1, der in der Ausführungsform von 1 als Hebel ausgebildet ist und am Seitenbereich 24 des Lehnenrahmens 20 angeordnet ist. Dabei ist vorstellbar, dass der Auftreffbereich 32.1 auch flächig ausgebildet ist und sich in Z-Richtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.
Der Kraftwandler 30.1 umfasst darüber hinaus einen Schubbereich 36.1, der ebenfalls als Hebel ausgebildet ist und am Rückenbereich 22 des Lehnenrahmens 20 angeordnet ist. Dabei ist vorstellbar, dass der Schubbereich 36.1 auch flächig ausgebildet ist und sich in Z-Richtung des Kraftfahrzeugs erstreckt.
Der Schubbereich 36.1 ist mit dem Auftreffbereich 32.1 über einen Umlenkbereich 34.1 verbunden, der in der Ausführungsform von 1 als Drehpunkt gestaltet ist. Dabei kann der Schubbereich 36.1 wie in 1 gezeigt gewinkelt ausgeführt sein, um eine vorteilhafte Wirkrichtung einer Ausgangskraft F_A zu erzielen.
Der Fahrzeugsitz 10 in 1 umfasst auch eine Sitzpolsterung 40, die beispielsweise mittels eines Bezugs (nicht gezeigt) am Lehnenrahmen 20 gehalten werden kann. Vorzugsweise ist die Sitzpolsterung 40 komprimierbar ausgebildet. Die Sitzpolsterung 40 kann beispielsweise aus einem geschäumten Material gebildet sein. Der Auftreffbereich 32.1, der Umlenkbereich 34.1 und der Schubbereich 36.1 können wie in 1 gezeigt bevorzugt zwischen dem Lehnenrahmen 20 und der Sitzpolsterung 40 angeordnet sein.
In 1 ist auch eine Richtung R dargestellt, die schematisch die Wirkrichtung eines Seitenaufpralls auf die Fahrzeugseite darstellt.
Erfolgt nun der Seitenaufprall auf die Fahrzeugseite, wird ein Impuls auf das Kraftfahrzeug übertragen, der über die Verbindung des Fahrzeugsitzes mit dem Kraftfahrzeug auch den Fahrzeugsitz seitlich zum Beispiel in Y-Richtung des Kraftfahrzeugs bewegt bzw. beschleunigt. Der Fahrzeuginsasse 50 weist aber eine Trägheit gegenüber einer Translationsbewegung und/oder einer Rotationsbewegung auf.
Folglich wird wie in 2 erkennbar der Seitenbereich 24 mit dem Auftreffbereich 32.1 hin zum Fahrzeuginsassen 50 beschleunigt, wodurch schließlich der Auftreffbereich 32.1 über die Sitzpolsterung 40 mit dem Fahrzeuginsassen 50 in Kontakt ist und eine Eingangskraft F_E, erzeugt wird. Die Trägheit des Fahrzeuginsassen 50 verursacht somit die Eingangskraft F_E mit.
In anderen Ausführungsformen ist auch vorstellbar, dass der Fahrzeuginsasse 50 schon vor dem Seitenaufprall über die Sitzpolsterung 40 in Kontakt mit dem Auftreffbereich 32.1 ist. Dies kann durch einen größeren Fahrzeuginsassen 50 oder durch veränderte Hebelgeometrien verursacht sein. Die nachfolgenden Ausführungen gelten für beide Ausführungsformen:

Darüber hinaus bewirkt der Seitenaufprall und die Trägheit des Fahrzeuginsassen 50 eine Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs 32.1 relativ zum Seitenbereich 24, die beim Vergleich der 1 und 2 erkennbar ist: Dabei ist in 1 der Auftreffbereich 32.1 in einer ersten Hebelstellung vor dem Seitenaufprall gezeigt. In dieser ersten Hebelstellung ist der Auftreffbereich 32.1 wenigstens in einem Teilabschnitt vom Seitenbereich 24 beabstandet. Es ist dabei vorstellbar, dass in der ersten Hebelstellung ein Raum zwischen dem Seitenbereich 24 und dem Auftreffbereich 32.1 frei von der Sitzpolsterung 40 ist.

In 2 ist eine zweite Hebelstellung des Auftreffbereichs 32.1 nach dem Seitenaufprall gezeigt, in der sich der Auftreffbereich 32.1 durch die Wirkung der Eingangskraft F_E näher am Seitenbereich 24 als in seiner ersten Hebelstellung befindet. Die Sitzpolsterung 40 wird dabei bevorzugt komprimiert. Dabei ist der Teilabschnitt durch die Eingangsverschiebung beispielsweise mit dem Seitenbereich 24 in Kontakt und nicht mehr von diesem beabstandet. Zum Vergleich ist in 2 noch die erste Hebelstellung des Kraftwandlers 30.1 aus 1 mit einer gestrichelten Linie dargestellt.
Die auf den Auftreffbereich 32.1 wirkende Eingangskraft F_E und die Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs 32.1 werden erfindungsgemäß über den Umlenkbereich 34.1 auf den Schubbereich 36.1 umgeleitet: Wie in 1 erkennbar verläuft der Schubbereich 36.1 in einer ersten Hebelstellung vor dem Seitenaufprall beispielsweise im Wesentlichen parallel zum Rückenbereich 22.
Durch die Hebelmechanik in dieser Ausführungsform werden wie in 2 erkennbar die auf den Auftreffbereich 32.1 wirkende Eingangskraft F_E und die Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs 32.1 in die am Schubbereich 36.1 wirkende Ausgangskraft F_A und in eine Ausgangsverschiebung umgewandelt, so dass der Schubbereich 36.1 in seiner zweiten Hebelstellung wenigstens in einem Teilbereich vom Rückenbereich 22 weiter als in seiner ersten Hebelstellung beabstandet ist. Bevorzugt wird dabei die Sitzpolsterung 40 komprimiert.
Da der Fahrzeuginsasse 50 über die Sitzpolsterung 40 in Kontakt mit dem Schubbereich 36.1 ist, wirkt die Kraft F_A auf den Fahrzeuginsassen 50, der dadurch weg vom Rückenbereich 22 bewegt bzw. beschleunigt wird. Der Fahrzeuginsasse wird dabei nach vorne in X-Richtung des Kraftfahrzeugs bewegt. Somit wird ein Abgleiten am Seitenbereich 24 des Fahrzeugsitzes 10 bei einem Seitenaufprall ermöglicht, insbesondere für kleinere Fahrzeuginsassen. Dabei erlaubt der passive Kraftwandler 30.1, dass bei einem Seitenaufprall keine zusätzliche Verschiebearbeit geleistet werden muss, um den Fahrzeuginsassen 50 weg vom Rückenbereich 22 zu bewegen.
Es ist dabei auch vorstellbar, dass durch die Richtung der Ausgangskraft F_A des Kraftwandlers 30.1 eine Bewegungsrichtung des Fahrzeuginsassen 50 weg vom Rückenbereich 22 zusätzlich auch eine Komponente in Y-Richtung des Fahrzeugs enthält, die das Abgleiten am Seitenbereich 24 des Fahrzeugsitzes 10 weiter erleichtert.
Die 3 und 4 zeigen den erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 10, wobei ein Kraftwandler 30.2 entweder als Hydrauliksystem oder als Pneumatiksystem ausgebildet sein kann. Zur Vereinfachung werden diese beiden weiteren Ausführungsformen zusammen in den 3 und 4 erläutert:

Ein Auftreffbereich 32.2 und ein Schubbereich 36.2 des Kraftwandlers 30.2 sind dabei als Kolbenelemente ausgebildet. Der Auftreffbereich 32.2 ist dabei am Seitenbereich 24 des Lehnenrahmens 20 angeordnet, während der Schubbereich 36.2 am Rückenbereich 22 des Lehnenrahmens 20 angeordnet ist.

Ein Umlenkbereich 34.2 ist entweder als Fluidleitung bei einem Hydrauliksystem oder als Druckgasleitung bei einem Pneumatiksystem ausgebildet und verbindet den Auftreffbereich 32.2 und den Schubbereich 36.2 miteinander. Dabei können bekannte Hydraulikfluide bzw. Pneumatikgase gewählt und eingesetzt werden. Der Umlenkbereich 34.2 kann durch den Lehnenrahmen 20 sicher geführt und dort mit befestigt werden.
Das passive Hydrauliksystem bzw. das passive Pneumatiksystem in den 3 und 4 unterliegt denselben Wirkprinzipien wie das passive Hebelsystem in den 1 und 2. Die obigen Erläuterungen zum passiven Kraftwandler 30.1, der bei einem Seitenaufprall die Bewegung des Fahrzeuginsassen 50 weg vom Rückenbereich 22 erzielt, gelten gleichermaßen für den passiven Kraftwandler 30.2:

Vor dem Seitenaufprall befindet sich der Auftreffbereich 32.2 wie in 3 gezeigt in einer ersten Kolbenstellung. Durch die Trägheit des Fahrzeuginsassen 50 und den Kontakt des Fahrzeuginsassen 50 über die Sitzpolsterung 40 mit dem Auftreffbereich 32.2 wirkt beim Seitenaufprall die Eingangskraft F_E, die eine in 4 gezeigte Eingangsverschiebung des Kolbenelements des Auftreffbereichs 32.2 relativ zum Seitenbereich 24 in seine zweiten Kolbenstellung verursacht. In seiner zweiten Kolbenstellung befindet sich der Auftreffbereich 32.2 näher am Seitenbereich 24 als in seiner ersten Kolbenstellung. Bevorzugt wird dabei die Sitzpolsterung 40 komprimiert.

Die Eingangsverschiebung und die Eingangskraft F_E werden über den Umlenkbereich 34.2 auf den als Kolbenelement ausgebildeten Schubbereich 36.2 umgelenkt.
Wie in 3 erkennbar ist der Schubbereich 36.2 in einer ersten Kolbenstellung vor dem Seitenaufprall beispielsweise nahe am Rückenbereich 22 angeordnet.
Durch das Hydrauliksystem bzw. das Pneumatiksystem werden wie in 4 erkennbar die auf den Auftreffbereich 32.2 wirkende Eingangskraft F_E und die Eingangsverschiebung des als Kolbenelement ausgebildeten Auftreffbereichs 32.2 in eine am Schubbereich 36.2 wirkende Ausgangskraft F_A und in eine Ausgangsverschiebung des als Kolbenelement ausgebildeten am Schubbereichs 36.2 umgewandelt, so dass das Kolbenelement des Schubbereichs 36.2 in seiner zweiten Kolbenstellung vom Rückenbereich 22 weiter als in seiner ersten Kolbenstellung beabstandet ist. Bevorzugt wird dabei die Sitzpolsterung 40 komprimiert.
Da der Fahrzeuginsasse 50 über die Sitzpolsterung 40 in Kontakt mit dem Schubbereich 36.2 ist, wirkt die Kraft F_A auf den Fahrzeuginsassen 50, der dadurch weg vom Rückenbereich 22 bewegt bzw. beschleunigt wird. Der Fahrzeuginsasse wird dabei nach vorne in X-Richtung des Kraftfahrzeugs bewegt. Somit wird ein Abgleiten am Seitenbereich 24 des Fahrzeugsitzes 10 bei einem Seitenaufprall ermöglicht, insbesondere für kleinere Fahrzeuginsassen. Dabei erlaubt der passive Kraftwandler 30.2, dass bei einem Seitenaufprall keine zusätzliche Verschiebearbeit geleistet werden muss, um den Fahrzeuginsassen 50 weg vom Rückenbereich 22 zu bewegen.
Es ist dabei auch vorstellbar, dass durch die Richtung der Ausgangskraft F_A des Kraftwandlers 30.2 die Bewegungsrichtung des Fahrzeuginsassen 50 weg vom Rückenbereich 22 zusätzlich auch eine Komponente in Y-Richtung des Fahrzeugs enthält, die das Abgleiten am Seitenbereich 24 des Fahrzeugsitzes 10 weiter erleichtert.
Allgemein ist vorstellbar, dass der Fahrzeugsitz 10 eine Mehrzahl von Kraftwandlern 30.1 oder 30.2 umfasst. Zum Beispiel kann an einem dem Seitenbereich 24 gegenüberliegenden Seitenbereich ebenfalls ein Kraftwandler 30.1 oder 30.2 angeordnet sein.
Darüber hinaus ist auch vorstellbar, dass der Fahrzeugsitz 10 eine Kombination von zwei oder drei unterschiedlichen Kraftwandlern 30.1 oder 30.2 umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus Hebelsystemen, Hydrauliksystemen und Pneumatiksystemen ausgewählt sind. Dabei ist zum Beispiel vorstellbar, dass der Fahrzeugsitz 10 eine Kombination aus einem als Hebelsystem ausgebildeten Kraftwandler 30.1, einem als Hydrauliksystem ausgebildeten Kraftwandler 30.2 und einem als Pneumatiksystem ausgebildeten Kraftwandler 30.2 umfasst.
In allen Ausführungsformen kann der Kraftwandler 30.1 bzw. 30.2 mit dem Lehnenrahmen 20 direkt in Kontakt sein oder mittels zusätzlicher Bauteile (nicht gezeigt) mit dem Lehnenrahmen 20 indirekt in Kontakt sein und so an diesem befestigt sein.
Darüber hinaus kann in allen Ausführungsformen der Fahrzeuginsasse 50 direkt mit dem Auftreffbereich 32.1 bzw. 32.2 und dem Schubbereich 36.1 bzw. 36.2 in Kontakt sein oder der der Fahrzeuginsasse 50 kann indirekt über die Sitzpolsterung 40 und andere nicht gezeigte Bauteilte mit dem Auftreffbereich 32.1 bzw. 32.2 und dem Schubbereich 36.1 bzw. 36.2 in Kontakt sein.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeugsitz
20: Lehnenrahmen
22: Rückenbereich
24: Seitenbereich
30.1: Kraftwandler als Hebelsystem
30.2: Kraftwandler als Hydrauliksystem bzw. Pneumatiksystem
32.1: Auftreffbereich für Hebelystem
32.2: Auftreffbereich für Hydrauliksystem bzw. Pneumatiksystem
34.1: Umlenkbereich für Hebelystem
34.2: Umlenkbereich für Hydrauliksystem bzw. Pneumatiksystem
36.1: Schubbereich für Hebelystem
36.2: Schubbereich für Hydrauliksystem bzw. Pneumatiksystem
40: Sitzpolsterung
50: Fahrzeuginsasse
FE: Eingangskraft
FA: Ausgangskraft
R: Wirkrichtung des Seitenaufpralls

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007013106 A1 [0007]
US 20180079341 A1 [0008]
JP 2012224296 A [0009]

Claims

Fahrzeugsitz (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Lehnenrahmen (20) mit einem Rückenbereich (22) und wenigstens einem Seitenbereich (24); wenigstens einen Kraftwandler (30.1, 30.2), wobei der Kraftwandler (30.1, 30.2) einen am Seitenbereich (24) angeordneten Auftreffbereich (32.1, 32.2) zum Aufnehmen einer Eingangskraft (F_E), einen Umlenkbereich (34.1, 34.2) und einen am Rückenbereich (22) angeordneten Schubbereich (36.1, 36.2) zum Ausgeben einer Ausgangskraft (F_A) aufweist, und wobei der Kraftwandler (30.1, 30.2) dazu eingerichtet ist, die Eingangskraft (F_E) in die Ausgangskraft (F_A) umzuwandeln; wobei der Auftreffbereich (32.1, 32.2) derart ausgebildet ist, dass im Falle eines Seitenaufpralls der Auftreffbereich (32.1, 32.2) in Kontakt mit einem Fahrzeuginsassen (50) ist und dadurch die Eingangskraft (F_E), die durch eine Trägheit des Fahrzeuginsassen (50) mit verursacht ist, eine Eingangsverschiebung des Auftreffbereichs (32.1, 32.2) relativ zum Seitenbereich (24) bewirkt; wobei der Umlenkbereich (34.1, 34.2) ausgebildet ist, die vom Auftreffbereich (32.1, 32.2) aufgenommene Eingangskraft (F_E) und Eingangsverschiebung auf den Schubbereich (36.1, 36.2) umzulenken; und wobei der Schubbereich (36.1, 36.2) derart ausgebildet ist, dass die Eingangskraft (F_E) und die Eingangsverschiebung eine Ausgangsverschiebung des Schubbereichs (36.1, 36.2) mit einer Ausgangskraft (F_A) bewirken, wodurch der sich im Kontakt mit dem Schubbereich (36.1, 36.2) befindliche Fahrzeuginsasse (50) weg vom Rückenbereich (22) bewegt wird.
Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sitzpolsterung (40), wobei der Auftreffbereich (32.1, 32.2) und der Schubbereich (36.1, 36.2) zwischen der Sitzpolsterung (40) und dem Lehnenrahmen (20) angeordnet sind, und wobei der Fahrzeuginsasse (50) über die Sitzpolsterung (40) mit dem Auftreffbereich (32.1, 32.2) und dem Schubbereich (36.1, 36.2) in Kontakt ist.
Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 2, wobei die Sitzpolsterung (40) komprimierbar ausgestaltet ist.
Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftwandler (30.1, 30.2) als Hebelsystem, Hydrauliksystem oder Pneumatiksystem ausgebildet ist.
Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftwandler (30.1) als Hebelsystem ausgebildet ist, und wobei der Auftreffbereich (32.1) und der Schubbereich (36.1) als Hebelelemente ausgebildet sind, die über den als Drehpunkt ausgebildeten Umlenkbereich (34.1) miteinander verbunden sind und dabei einen Winkel zueinander ausbilden.
Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 5, wobei in einer ersten Hebelstellung des Auftreffbereichs (32.1) vor dem Seitenaufprall der Auftreffbereich (32.1) wenigstens in einem Teilabschnitt von dem Seitenbereich (24) beabstandet ist, und wobei in einer zweiten Hebelstellung des Auftreffbereichs (32.1) nach dem Seitenaufprall der Teilabschnitt mit dem Seitenbereich (24) in Kontakt ist.
Fahrzeugsitz (10) nach Anspruch 6, wobei in der ersten Hebelstellung ein Raum zwischen dem Seitenbereich (24) und dem Auftreffbereich (32.1) frei von der Sitzpolsterung (40) ist.
Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftwandler (30.2) als Hydrauliksystem ausgebildet ist, wobei insbesondere der Auftreffbereich (32.2) und der Schubbereich (36.2) als Kolbenelemente ausgebildet sind, die über den als Fluidleitung ausgebildeten Umlenkbereich (34.2) miteinander verbunden sind.
Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftwandler (30.2) als Pneumatiksystem ausgebildet ist, wobei insbesondere der Auftreffbereich (32.2) und der Schubbereich (36.2) als Kolbenelemente ausgebildet sind, die über den als Druckgasleitung ausgebildeten Umlenkbereich (34.2) miteinander verbunden sind.
Kraftfahrzeug, umfassend einen Fahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.