DE112007001883T5

DE112007001883T5 - Vorrichtung zum Absorbieren von Energie bei einem Aufprall für einen Kraftfahrzeugsitz, Sitz und Fahrzeug mit solch einer Vorrichtung

Info

Publication number: DE112007001883T5
Application number: DE112007001883T
Authority: DE
Inventors: Christophe Aufrere; Ho-Sung Kang; Julien Meghira
Original assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Current assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-06-18
Also published as: FR2904796A1; US8052195B2; WO2008017794A2; JP2010500213A; US20100176621A1; JP4890615B2; FR2904796B1; WO2008017794A3

Abstract

Vorrichtung (1, 101, 201) zum absorbieren von Energie, insbesondere für einen Sitz (10) eines Kraftfahrzeuges im Falle eines Aufpralles, wobei die Vorrichtung umfasst ein erstes Element (2), im Wesentlichen die Form einer Plakette mit einer Öffnung (12, 112, 212) aufweisend, sowie ein zweites Element (4, 104, 204), eingeführt in die Öffnung (12, 112, 212), wobei das erste Element (2) eine Folge von Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) umfasst, aufeinanderfolgend entlang einer Verformungsrichtung (X) und untereinander eine Folge von Stegen (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) definierend, sich erstreckend entlang einer Erstreckungsrichtung (Y) die transversal verläuft zur Verformungsrichtung (X), wobei die Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) jeweils eine Länge (L_a, L_b, L_c) entlang der Erstreckungsrichtung (Y) aufweisen, wobei die Vorrichtung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie im Falle eines Aufpralles, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz. Die Erfindung betrifft ferner einen Sitz und ein Fahrzeug, eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie umfassend.
Eine solche Vorrichtung ist dazu bestimmt die Belastungen zu reduzieren, die ein Insasse des Fahrzeuges, sitzend an dem Sitz erfährt, in dem progressiv kinetische Energie absorbiert wird, der sein Körper ausgesetzt ist. Die Erfindung ist insbesondere bestimmt zur Absorption von Energie im Falle eines Heckaufpralls, ist jedoch auch anwendbar auf einen Frontaufprall, wie auch bezüglich anderer Arten von Aufprällen.
Die Dokumente DE-196 13 506 und DE-198 07 581 beschreiben jeweils eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie der vorgenannten Art, umfassend ein erstes Element, welches im Wesentlichen plakettenförmig ausgebildet ist (geformt), aufweisend eine Öffnung, und ein zweites Element, welches in die Öffnung eingeführt ist, wobei das erste Element eine Folge von Aussparungen umfasst, hintereinander angeordnet entlang einer Verformungsrichtung und untereinander eine Folge von Stegen definierend, sich erstreckend entlang einer transversalen Erstrechungsrichtung bezüglich der Verformungsrichtung, wobei die Aussparungen jeweils eine Länge aufweisen entlang der Erstreckungsrichtung.
Die Erfindung zielt darauf ab die Energieabsorption, wie bereitgestellt durch solch eine Vorrichtung zu verbessern.
Um dies zu erreichen steigt erfindungsgemäß die Länge von einer Aussparung zur nachfolgenden in Abhängigkeit der Beabstandung der Stege mit Bezug auf das zweite Element monoton an, wobei die Stege global konkav gerichtet zu dem zweiten Element sind.
Somit wird der Reibungseinfluss (üblicherweise auch Hobeln genannt) eines gebrochenen Steges an dem Rand der Aussparungen bezüglich der entgegen gesetzten widerstehenden Kraft durch die Vorrichtung reduziert, wodurch es ermöglicht ist die Variationen und die Wilkürlickkeit beziehungsweise Unbestimmtheit zu reduzieren bezüglich der von der Vorrichtung entgegen gesetzten Widerstandskraft. Der Anstieg in der Länge reduziert die Reibungskraft und die konkave Form vermeidet, dass die gebrochenen Stege zu einer Selbsthemmung führen beziehungsweise sich verkeilen. Nachdem die Widerstandskraft besser handhabbar und konstanter ist kann diese eingestellte werden bezüglich biomechanischen Widerstandsmerkmalen des menschlichen Körpers, um die Energieabsorption zu erfüllen, ohne Verletzungen des Insassen des Sitzes zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat jeder der Stege vorteilhafter Weise im wesentlichen die Form eines Kreisbogens mit im wesentlichen konstanter Breite über den wesentlichen Teil seiner Länge, wobei die Konkavität hin zu dem zweiten Element gerichtet ist.
Somit werden die Stege im wesentlichen Zug-beaufschlagt und nur geringfügig geschert. Die Veranderungen des von der Vorrichtung entgegen gestellten Widerstandkraft während einem Aufprall sind somit noch weiter reduziert.
Gemäß einem komplementären Merkmal gemäß der Erfindung ist die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius und der Länge der Stege Vorteilhafterweise enthalten zwischen 0,75 und 4.
Dieser Wertebereich stellt die besten Ergebnisse bereit bezüglich der Konstantheit der Widerstandskraft während einem Aufprall.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Längenunterschied zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aussparungen beziehungsweise Ausschneidungen Vorteilhafterweise enthalten zwischen 0,25 mm und 2 mm.
Dieser Wertebereich ermöglicht es die Reibung der gebrochenen Stege zu reduzieren, wobei dennoch eine im Wesentlichen konstante Kraft eines Steges bezüglich einem nachfolgendem beibehalten werden kann, und dies bei vernünftiger Bauraumanforderung für die Vorrichtung.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist die Anzahl an Stegen Vorteilhafterweise enthalten zwischen 3 und 8.
Dieser Wertebereich ermöglicht eine ausreichende Relativversetzung zwischen dem ersten und dem zweiten Element, um den Aufprall zu dampfen, wobei dennoch die Bewegung oder Versetzung des Sitzinsassen eingeschränkt wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung verfügen die unterschiedlichen Stege der Folge Vorteilhafterweise entlang der Verformungsrichtung im Wesentlichen über dieselbe Breite.
Somit ist die entgegenstehende Widerstandskraft von jedem der Stege beziehungsweise Brücken im Wesentlichen konstant und da die gebrochenen Stege im Wesentlichen keine Widerstandskraft entgegen stellen ist die Widerstandskraft der Vorrichtung im Wesentlichen konstant.
Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung gelangt das zweite Element Vorteilhafterweise in Berührung mit den Stegen entsprechend einer im Wesentlichen ebenen oder Planaren (stumpfen) Fläche.
Somit neigen die Stege umso mehr dazu Zugbeaufschlagt beziehungsweise gestreckt zu werden und an den Enden davon zu brechen statt am Berührungspunkt mit dem zweiten Element. Die Konstantheit der Widerstandskraft ist somit noch genauer.
Gemäß einem komplementären Merkmal gemäß der Erfindung verfingt das zweite Element Vorteilhafterweise über einen kreisförmigen Schnitt.
Eine solche Schnittform ermöglicht es ausreichend gleichförmig die Gesamtheit des Steges zu beaufschlagen, um diesen Zug-zu-beaufschlagen beziehungsweise zu strecken, und zwar in einer relativ gleichförmigen Art und Weise bezüglich dem wesentlichen Teil der Lande davon.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal sind die Ausschnitte Vorteilhafterweise entlang der Verformungsrichtung begrenzt durch die Stege und gemäß der Erstrechungsrichtung durch im Wesentlichen gradlinige longitudinale oder Längsränder, und zwar in Ausrichtung mit Bezug zueinander.
Die Bruchzone der Stege ist somit besser gehandhabt und Reibungsphänome noch stärker reduziert.
Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung ist das erste Element Vorteilhafterweise gebildet durch eine laminierte Plakette, deren Laminierungsrichtung im Wesentlichen parallel verläuft zur Erstreckungsrichtung.
Somit beaufschlagt man das erste Element streckend oder mit Zug gemäß einer Richtung, in welcher die geeignetesten mechanischen Widerstandseigenschaften vorliegen.
Gemäß einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung umfasst die Energieabsorptionsvorrichtung oder die Vorrichtung zum absorbieren von Energie Vorteilhafterweise zwei Folgen von Aussparungen oder Ausschneidungen, aufeinanderfolgend entlang der Verformungsrichtung und jeweils definierend untereinander eine Folge von Stegen, und zwar diesseits und jenseits der Öffnung beziehungsweise des Loches.
Somit ist die Vorrichtung in der Lage Energie im Falle eines Aufpralles in beiden Richtungen zu absorbieren, insbesondere im Falle eines Frontaufpralles und im Falle eines Heckaufpralles.
Die Erfindung betrifft ferner einen Sitz. Erfindungsgemäß umfasst der Sitz Vorteilhafterweise neben der Vorrichtung zum absorbieren von Energie oder der Energieabsorptionsvorrichtung eine Sitzstruktur und eine Lehnenstruktur, wobei der Sitz Vorteilhafterweise die nachfolgenden Merkmale aufweist:

– das erste Element ist festgelegt an einer unter der Sitzstruktur und der Lehnenstruktur und das erste Element ist gehalten oder gestützt an dem anderen unter der Sitzstruktur und der Lehnenstruktur, unter Zwischenschaltung einer Rotationsanlenkung oder eines Drehgelenkes, und
– das zweite Element ist mit dem anderen unter der Sitzstruktur und der Lehnenstruktur verbunden.

Somit wird im Fall eines Heckaufpralles die kinetische Energie des Sitzinsassen progressiv absorbiert, wobei eine leichte Verschwenkung der Lehne nach Hinten ermöglicht wird, um die Einwirkung zu beschränken, wie erfahren von dem Rücken des Insassen gegen die Lehne des Sitzes.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug. Erfindungsgemäß umfasst das Fahrzeug Vorteilhafterweise neben der Vorrichtung zum absorbieren von Energie beziehungsweise der Energieabsorptionsvorrichtung ein Chassis und einen Sitz, umfassend eine Befestigungsbasis. Ferner ist das zweite Element festgelegt bezüglich dem Fahrzeugchassis und das erste Element ist verbunden mit der Befestigungsbasis des Sitzes.
Somit wird im Falle eines Frontaufpralles oder eines Heckaufpralles die kinetische Energie des Sitzinsassen progressiv absorbiert, wobei eine leichte Versetzung des Sitzes auf erlaubt wird, hin nach vorne oder nach hinten, um die Beaufschlagung zu begrenzen, die von dem Körper des Passagiers oder Insassen erfahren wird.
Gemäß einem komplementären Merkmal gemäß der Erfindung umfasst das Fahrzeug Vorteilhafterweise eine Gleitschiene, wobei die Gleitschiene ein feststehendes Profil und ein bewegliches Profil umfasst, fähig zum gleiten mit Bezug zueinander entlang der Verformungsrichtung, wobei das erste Element mittels des feststehenden Profils der Gleitschiene gebildet wird.
Diese einfache Lösung erfordert keine zusätzlichen Teile um die Erfindung umzusetzen.
Gemäß einem alternativen Merkmal gemäß der Erfindung umfasst das Fahrzeug eine Gleitschiene, wobei die Gleitschiene ein feststehendes Profil und ein bewegliches Profil umfasst, wobei das erste Element geschweißt vorliegt bezüglich dem feststehenden Profil der Gleitschiene.
Diese Lösung ermöglicht es die Erfindung auszuführen, ohne bestehende Teile modifizieren zu müssen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, welche Beschreibung nicht einschränken und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt, in welchen gilt:
1 zeigt einen Sitz, umfassend eine erste bevorzuge Ausführungsform der Vorrichtung zum absorbieren von Energie, und zwar rotatorisch bzw. in Rotation, gemäß der Erfindung.
2 zeigt im vergrößerten Maßstab das Detail das bei II angegeben ist bezüglich der Vorrichtung zum absorbieren von Energie gemäß 1, und zwar vor einem Aufprall.
3 zeigt entsprechend der Darstellung von 2 das mit II angegebene Detail nach einem Aufprall.
4 zeigt in perspektivischer Explosionsansicht ein Fahrzeug, umfassend eine zweite bevorzuge Ausführungsform der Vorrichtung zum absorbieren von Energie, diesmal translatorisch bzw. in Translation, entsprechend der Erfindung.
5 ist eine Mittelschnittansicht des Fahrzeuges von 4.
6 zeigt in perspektivischer Explosionsansicht ein Fahrzeug, umfassend eine Variante der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zum absorbieren von Energie, und zwar in Translation oder translatorisch, entsprechend der Erfindung.
7 ist eine Mittelschnittansicht des Fahrzeuges von 6.
1 zeigt einen Sitz 10 eines Kraftfahrzeuges, umfassend im Wesentlichen eine Sitzstruktur 6, eine Lehnenstruktur 8, eine Drehgelenk- oder -anlenkungsvorrichtung 22 und eine Energieabsorptionsvorrichtung beziehungsweise einer Vorrichtung zum absorbieren von Energie 1.
Die Drehgelenkanordnung 22 ist zwischengelagert zwischen der Vorrichtung zum absorbieren von Energie, und zwar genauer einem Adapter 2 und der Lehnenstruktur 8. Sie ermöglicht es die Neigung der Lehnenstruktur 8 mit Bezug auf die Sitzstruktur 6 einzustellen. Nachdem solch eine Anordnung an und für sich wohl bekannt ist, insbesondere vom Gelenktyp mit Stellelement oder vom Gelenktyp zur kontinuierlichen Einstellung wird das Drehgelenk 22 nicht weiter im Detail ausgeführt.
Die Energieabsorptionsvorrichtung oder die Vorrichtung zum absorbieren von Energie 1 umfasst den Adapter 2, gehalten an der Sitzstruktur mittels eines Lagers 32 und einer Befestigungsschraube 4, die in die Sitzstruktur 6 eingeschraubt ist. Sie ermöglicht es Energie des Sitzinsassen im Falle eines Aufpralles zu absorbieren, indem eine gesteuerte Rotation der Lehnenstruktur 8 mit Bezug auf die Sitzstruktur 6 erlaubt wird, und zwar mittels gesteuerter bzw. kontrollierter Verformung des Adapters 2.
Der Adapter 2 ist gebildet aus einer Plakette, die bei im Wesentlichen konstanter Dicke in Form gebracht ist. Er umfasst ein Loch oder eine Öffnung 12 und eine Folge von Aussparungen oder Ausschneidungen 14a, 14b, 14c, in dem gezeigten Beispiel drei Aussparungen, die aufeinanderfolgend sind gemäß einer Verformungsrichtung X. Die Verformungsrichtung X erstreckt sich im Wesentlichen umfänglich mit Bezug auf das Lager oder den Zapfen 32 bei einer leichten Abweichung, bedingt durch eine Verformung der Anordnung, wie für den Adapter 2 vorgesehen.
Die Aussparungen 14a, 14b, 14c definieren zwischen sich Stege 16a, 16b, 16c, ebenfalls vorgesehen bei einer Anzahl von drei in dem dargestellten Beispiel. Die Stege 16a, 16b, 16c verfügen im Wesentlichen über eine Kreisbogenform mit einem Krümmungsradius R, der im Wesentlichen konstant ist. Sie verfügen über eine Breite l_a, l_b, l_c entsprechend der Verformungsrichtung X, die im wesentlich konstant ist bezüglich der Länge davon. Der Steg 16a, der sich am nahesten am Schaft der Befestigungsschraube 4 befindet kann jedoch eine beachtlichere Breite an der Mitte mit Bezug auf die Enden davon aufweisen.
Die Aussparungen 14a, 14b, 14c sind entsprechend der Verformungsrichtung X durch die Stege 16a, 16b, 16c begrenzt und gemäß einer Erstreckungsrichtung Y, die transversal zur Verformungsrichtung X verläuft jeweils mittels zweier jeweiliger Längs- oder Longitudinalränder 18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c. Die Längsränder sind im Wesentlichen gradlinig und definieren zwei Folgen 18a, 18b, 18c; 19a, 19b, 19c von Längsrändern, entsprechen jeweils den kleinen oder kurzen Seiten der Aussparungen. Die Längsränder von jeder Folge erstrecken sich im Wesentlichen parallel und in Verlängerung mit Bezug zu einander. Der Adapter 2 verfügt somit über eine im Wesentlichen Leiterförmige Zone mit Wangen die in Richtung der Öffnung konvergieren, wobei die Sprossen durch die Stege gebildet sind und die Wangen durch die Längsränder.
Die Aussparungen 14a, 14b, 14c verfügen zwischen den Längsrändern 18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c über eine jeweilige Länge L_a, L_b, L_c, ansteigend in Abhängigkeit der Entfernung oder Beabstandung der Aussparung mit Bezug auf das Loch beziehungsweise die Öffnung 12 und auf den Schaft der Befestigungsschraube 4. Vorteilhafterweise ist die Veränderung der Länge einer Aussparung zur nachfolgenden enthalten zwischen 0,25 mm und 2 mm, bevorzugt in der Größenordnung von 1 mm. In dem dargestellten Beispiel betragen die Längen L_a, L_b, L_c jeweils 14, 15 und 16 mm, wobei das Loch 12 13 mm entlang der Erstreckungsrichtung Y ausmacht.
Im Falle eines Heckaufpralles, erfahren von dem Fahrzeug übt der Insasse des Sitzes 10 eine sehr hohe Druckkraft auf die Lehnenstruktur 8 des Sitzes aus, die dazu neigt den Adapter 2 bezüglich des Lagers oder Zapfens 32 zu schwenken und den Steg 16a gegen den Schaft der Befestigungsschraube 4 zu bringen. Der ausgeübte Druck oder die ausgeübte Druckkraft der Befestigungsschraube 4 unter Zwischenschaltung einer den Adapter 2 komprimierenden Beilagscheibe zwischen der Sitzstruktur 6 und dem Kopf der Befestigungsschraube 4 erzeugt eine Reibung, die sich der Rotationsversetzung des Adapters 2 mit Bezug auf die Befestigungsschraube 4 und der Sitzstruktur 6 entgegenstellt.
Wenn diese Reibung ungenügend ist übt der Schaft der Befestigungsschraube ein Kraft auf den ersten Steg 16a aus, dazu neigend den Steg zu verformen entsprechend der Verformungsrichtung X und ihn zu Strecken beziehungsweise Zug-zu-beaufschlagen entsprechend der Erstreckungsrichtung Y. Wenn die auf den ersten Steg 16a ausgeübte Kraft den mechanischen Widerstand des den Adapter 2 bildenden Materials übersteigt bricht der Steg 16a entlang den Bruchrändern beziehungsweise den Sollbruchstelle 38a, 39a, und zwar unregelmäßig in der Verlängerung der Öffnung oder des Loches 12 und sich fortsetzend im Wesentlichen durch die jeweiligen Längsränder 18a, 19a. Die Längsränder 18a, 19a sind jedoch leicht rückspringend (stärker Beabstandet mit Bezug zueinander) mit Bezug auf die Bruchränder 38a, 38b, sodass der Steg 16a keiner sehr hohen Reibung gegen die Längsränder 18a, 19a unterliegt, umso mehr als der Steg 16a eine Kreisbogenform aufweist, dessen Spannung gerichtet ist in der Richtung der Versetzung des Steges entsprechend der Verformungsrichtung X.
Anschließend übt der Schaft der Befestigungsschraube 4 eine Kraft auf den zweiten Steg 16b aus, unter Beabstandung des Loches 12 beziehungsweise in dem er sich von dem Loch 12 entfernt. Der Steg 16b verformt sich bis zum brechen, wenn die Kraft ausreichend hoch ist, wodurch Bruchränder 38b, 39b erzeugt werden, die geringfügig stärker beabstandet sind mit Bezug zueinander als die Bruchränder 38a, 39a, da die Längsränder 18b. 19b stärker mit Bezug zueinander beabstandet sind als die Längsränder 18a, 19a. Der Steg 16a kann dem zu Folge zwischen den Bruchrändern 38a, 39a hindurch treten, ohne einer hohen Reibung zu unterliegen.
Unter Fortführung des vorangehenden gelangen die unterschiedlichen Stege 16a, 16b, 16c nach Bruch in Anlag miteinander und treten zwischen den Längsrändern und den Bruchrändern hindurch.
Um zu verhindern, dass die Stege ausgeworfen werden oder nach dem Brechen sich verhacken sind sie Vorteilhafterweise zwischen zwei Flanken durch die Befestigungsschraube 4 gehalten.
Obwohl die Vorrichtung beschrieben wurde unter Bezug auf einem Heckaufprall bei hoher Geschwindigkeit, während welchem die Stege brechen und Energie disipieren ist zu erwähnen, das die Vorrichtung ebenfalls vorteilhaft ist zum absorbieren von Energie in elastischer Art und Weise bezüglich Aufprallen bei niedriger Geschwindigkeit.
Des weiteren könnte man an Stelle der Befestigungsschraube 4 mit kreisförmigem Schnitt, wie dargestellt in der bevorzugten Ausführungsform der 1 bis 3 ebenfalls ein Element vorsehen mit einem unterschiedlichen Schnitt, zum Beispiel mit einer im Wesentlichen ebenen Fläche, die mit den Stegen in Berührung treten kann. Ebenfalls sollte der Kontakt oder die Berührung mit den Stegen relativ weitreichend sein, damit ein brechen der Stege entlang der Längs- oder Longitudinalränder der Aussparungen bevorzugt wird.
Des Weiteren, um die duktile Materialverformung zu favorisieren ist die Laminierrichtung der Plakette Vorteilhafterweise parallel angeordnet zur Erstreckungsrichtung Y.
In der bevorzugten Ausführungsform, die in den 4 und 5 wiedergegeben ist sind Elemente, die jenen der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform entsprechen mit einem Bezugszeichen welches um die Zahl 100 erhöht ist angegeben.
Die 4 und 5 zeigen einen Abschnitt eines Fahrzeuges 110, ausgestattet mit einer Vorrichtung zum absorbieren von Energie 110 und umfassend im Wesentlichen ein Chassis 124 und eine Gleitschiene 126, die am Chassis befestigt ist unter Zwischenschaltung einer Befestigungsschraube 104, dazu bestimmt einen Sitz zu stützen und insbesondere umfassend ein feststehendes Profil 102 sowie ein bewegliches Profil 130.
Das bewegliche Profil 130 ist ausgelegt um gleitfähig zu sein mit Bezug auf das feststehende Profil 102 gemäß der Verformungsrichtung X, um die Position des Sitzes einstellen zu können entsprechend dieser Richtung. Eine Verriegelungsvorrichtung (nicht dargestellt) bezüglich der Position des beweglichen Profils 130 mit Bezug auf das feststehende Profil 102 ermöglicht es eine eingestellte Relativposition beizubehalten, während der Benutzung des Fahrzeuges. Eine solche Vorrichtung zum verriegeln ist an und für sich wohl bekannt und wird hierin nicht weiter im größeren Detail beschrieben werden.
Die Vorrichtung zum absorbieren von Energie beziehungsweise die Energieabsorptionsvorrichtung 101 ist teilweise integriert in dem feststehenden Profil 102, wobei das feststehende Profil 102 gebildet ist mittels einer metallischen Plakette von im Wesentlichen konstanter Dicke, in Form gebracht, und umfassend ein Loch oder eine Öffnung 112, sowie zwei Folgen an Ausschnitten beziehungsweise Aussparungen 114a, 114b, 114c, 114g, 114h; 115a, 115b, 115c, 115g, 115h, sich erstreckend diesseits und jenseits der Öffnung 112 in im Wesentlichen symmetrischer Art und Weise, wobei in dem dargestellten Beispiel jede Folge 8 Aussparungen umfasst, aufeinanderfolgend angeordnet entlang der Verformungsrichtung X.
Die Aussparungen 114a, 114b, 114c, 114g, 114h; 115a, 115b, 115c, 115g, 115h definieren untereinander Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h; 117a, 117b, 117c, 117g, 117h, ebenfalls gebildet aus zwei Folgen von 7 Stegen. Die Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h; 117a, 117b, 117c, 117g, 117h verfingen im Wesentlichen über eine Kreisbogenform mit einem Krümmungsradius R, der im Wesentlichen konstant ist. Sie verfingen über eine Breite l gemäß der Verformungsrichtung X, die im Wesentlichen konstant ist bezüglich der gesamten Länge davon. Die Stege 116a, 117a, die am nächsten befindlich sind bezüglich des Schaftes der Befestigungsschraube 104 für jede der Folgen können jedoch eine beachtlichere oder größere Dicke beziehungsweise Breite mittig als an den Enden davon aufweisen.
Die Aussparungen 114a, 114b, 114c, 114g, 114h; 115a, 115b, 115c, 115g, 115h sind gemäß der Verformungsrichtung X begrenzt durch die Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h; 117a, 117b, 117c, 117g, 117h und gemäß einer Erstrechungsrichtung Y, die transversal zur Verformungsrichtung X verläuft jeweils durch zwei jeweilige Längs- oder Longitudinalränder 118a, 119a; 118b, 119b; 118c, 119c; 118g, 119g; 118h, 119h; 120a, 121a; 120b, 121b; 120c, 121c; 120g, 121g; 120h, 121h. Die Längsränder sind im Wesentlichen gradlinig und definieren für jede Folge von Aussparungen zwei Sätze oder Folgen 118a, 118b, 118c, 118g, 118h; 119a, 119b, 119c, 119g, 119h; 120a, 120b, 120c, 120g, 120h; 121a, 121b, 121c, 121g, 121h an Längsrändern, jeweils entsprechend den kurzen Seiten der Aussparungen. Die Längsränder von jeder der Folgen oder Sätze erstrecken sich im Wesentlichen parallel und in der Verlängerung oder in Flucht mit Bezug zueinander.
Die Aussparungen 114a, 114b, 114c, 114g, 114h; 115a, 115b, 115c, 115g, 115h verfingen zwischen den Längsrändern 118a, 119a; 118b, 119b; 118c, 119c; 118g, 119g; 118h, 119h; 120a, 121a; 120b, 121b; 120c, 121c; 120g, 121g; 120h, 121h über eine jeweilige Länge L_a, L_h, zunehmend in Abhängigkeit von der Beabstandung oder Entfernung des Ausschnittes beziehungsweise der Aussparung mit Bezug auf das Loch oder die Öffnung 112 und auf den Schaft der Befestigungsschraube 104. Vorteilhafterweise ist die Veränderung der Länge von einem Ausschnitt zum nachfolgenden enthalten zwischen 0,25 mm und 2 mm, bevorzugt in der Größenordnung von 1 mm.
Im Falle eines Heckaufpralles, erfahren von dem Fahrzeug übt der Insasse des Sitzes einen starken Druck beziehungsweise eine starke Druckkraft auf die Rückenlehne aus, dazu neigend das feststehende Profil 102 mit Bezug auf das Chassis 124 rückwärtig zu bewegen und den Steg 116a gegen den Schaft der Befestigungsschraube 104 zu bringen. Der von der Befestigungsschraube 4 ausgeübte Druck unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe 134, die das feststehende Profil 2 beaufschlagt zwischen dem Chassis 124 und der Beilagscheibe 134, zwischengelagert unter dem Schraubenkopf der Befestigungsschraube 104 erzeugt eine Reibung, die der Versetzung des feststehenden Profils 102 mit Bezug auf die Befestigungsschraube 104, die am Chassis 124 befestigt ist entgegensteht.
Wie vorangehend beschrieben unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform, die in den 1 bis 3 dargestellt ist, übt bei einem Schock oder Aufprall mit großer Wucht der Schaft der Befestigungsschraube 104 sukzessive eine Kraft aus auf die unterschiedlichen Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h, angeordnet in vorwärtiger Richtung der Öffnung beziehungsweise des Loches 112, sukzessive verformend die Folge an Stegen, folgend der Verformungsrichtung X und diese streckend oder Zugbeaufschlagend entlang der Erstreckungsrichtung Y bis das diese sukzessive zerstört werden oder brechen. Die Erhöhung der Breite der Aussparungen 116a, 116b, 116c, 116g, 116h und die Kreisbogenform der Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h vermeidet das die Stege 116a, 116b, 116c, 116g, 116h einer sehr hohen Reibung unterliegen würden mit dem Bezug auf die Längsränder 118a, 119a; 118b, 119b; 118c, 119c; 118g, 119g; 118h, 119h.
Im Falle eines Frontaufpralles, erfahren von dem Fahrzeug übt der Insasse des Sitzes eine sehr hohe Kraft oder einen sehr hohen Druck aus bezüglich der Struktur des Sitzes und zwar mittels des Sicherheitsgurtes, dazu neigend das feststehende Profil 102 vorwärtig zu bewegen mit Bezug auf das Chassis 124 und die Folge an Stegen 117a, 117b, 117c, 117g, 117h, befindlich hinter der Öffnung 112 gegen den Schaft der Befestigungsschraube 104 zu bringen. In analoger Weise wie dies beschrieben wurde unter Bezugnahme auf den Heckaufprall bricht der Schaft der Befestigungsschraube 104 sukzessive die Anzahl an Stegen 117a, 117b, 117c, 117g, 117h, wie dies nötig ist zum dampfen der Energie des Insassen, und zwar in Abhängigkeit des erfahrenen Aufpralles.
In der in den 6 und 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Elemente, die jenen der bevorzugten Ausführungsform wie in den 4 und 5 wiedergegeben entsprechen mit Bezugszeichen versehen, die um 100 erhöht sind.
Die 6 und 7 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform, die sich im Wesentlichen dadurch von der bevorzugten Ausführungsform wie in 4 und 5 wiedergegeben unterscheidet, das die Öffnung beziehungsweise das Loch 212 und die Folge an Aussparungen beziehungsweise Ausschneidungen 214, 214h, 215a, 215h der Vorrichtung zum absorbieren von Energie oder der Energieabsorptionsvorrichtung 201 in einer Plakette 202 ausgebildet sind, die durch eine Schweißnaht 242 unter dem feststehenden Profil 228 der Geleitschiene 226 befestigt ist.
Dem zu Folge ist ein länglicher Spalt 240, dazu bestimmt den Durchtritt des Schaftes der Befestigungsschraube 204 zu ermöglichen in dem feststehenden Profil 228 ausgeführt. Dieser längliche Spalt 240 erstreckt sich entlang der Verformungsrichtung X, um somit die Versetzung des Schaftes der Befestigungsschraube 204 zu ermöglichen, ohne das feststehende Profil 228 zu verformen und ohne signifikant Widerstandskräfte zu bewirken.
Des Weiteren vervollständigen zwei Befestigungszapfen 236, 237 die Halterung der Plakette 202 mit Bezug auf das Chassis 224 vor einem Aufprall. Ausnehmungen, die in der Plakette 202 und dem Chassis 224 ausgebildet sind verhindern das die Befestigungszapfen 236, 237 einen signifikanten Widerstand der Relativbewegung der Plakette 202 mit Bezug auf den Schaft der Befestigungsschraube 204 und auf das Chassis 224, an dem diese befestigt ist während der Absorption des Chocs oder Aufpralles entgegenstellen.
Selbstverständlich ist die Erfindung in keinster Weise beschränkt auf die bevorzugten Ausführungsformen, die vorangehend lediglich illustrativ und nicht einschränkend beschrieben wurden. Insbesondere wäre, obwohl in den bevorzugten Ausführungsformen, dargestellt in den 4 und 5 und in den 6 und 7 zwei Folgen von Aussparungen diesseits und jenseits des Loches beziehungsweise der Öffnung angeordnet vorliegen, um eine Absorption von Energie zu ermöglichen im Falle eines Frontaufpralles und eines Heckaufpralles es durchaus möglich lediglich Aussparungen an nur einer Seite der Öffnung vorzusehen, um Energie nur bei einer Art eines Aufpralles oder Chocs zu absorbieren.
Zusammenfassung
Vorrichtung (1) zum absorbieren von Energie, insbesondere für einen Sitz (10) eines Kraftfahrzeuges im Falle eines Aufpralles, wobei die Vorrichtung umfasst ein erstes Element (2), im Wesentlichen in der Form einer Plakette die ein Öffnung (12) aufweißt ausgebildet, sowie ein zweites Element (4), eingeführt in die Öffnung (12), wobei das erste Element (2) eine Folge von Aussparungen (14a bis 14c) umfasst, in Folge angeordnet entlang einer Verformungsrichtung (X) untereinander definierend eine Folge von Stegen (16a bis 16c), sich erstreckend entlang einer Erstreckungsrichtung (Y), die transversal vorliegt zur Verformungsrichtung (X), wobei die Stege (16a bis 16c) jeweils eine Länge (L_a, L_b, L_c) entlang der Erstreckungsrichtung (X) aufweisen, wobei die Länge (L_a, L_b, L_c) monoton steigt von einem Steg zum nachfolgenden in Abhängigkeit der Beabstandung der Stege (16a bis 16c) mit Bezug auf das zweite Element (4), wobei die Stege (16a bis 16c) global eine Konkavheit aufweisen, die hin zu dem zweiten Element (4) gerichtet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19613506 [0003]
- DE 19807581 [0003]

Claims

Vorrichtung (1, 101, 201) zum absorbieren von Energie, insbesondere für einen Sitz (10) eines Kraftfahrzeuges im Falle eines Aufpralles, wobei die Vorrichtung umfasst ein erstes Element (2), im Wesentlichen die Form einer Plakette mit einer Öffnung (12, 112, 212) aufweisend, sowie ein zweites Element (4, 104, 204), eingeführt in die Öffnung (12, 112, 212), wobei das erste Element (2) eine Folge von Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) umfasst, aufeinanderfolgend entlang einer Verformungsrichtung (X) und untereinander eine Folge von Stegen (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) definierend, sich erstreckend entlang einer Erstreckungsrichtung (Y) die transversal verläuft zur Verformungsrichtung (X), wobei die Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) jeweils eine Länge (L_a, L_b, L_c) entlang der Erstreckungsrichtung (Y) aufweisen, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, das die Länge (L_a, L_b, L_c) monoton steigt von einer Aussparung zu der nachfolgenden in Abhängigkeit der Beabstandung der Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) mit Bezug auf das zweite Element (4, 104, 204), wobei die Stege (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) ein globale Konkavität aufweisen, gerichtet hin zu dem zweiten Element (4, 104, 204).
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach Anspruch 1, bei welcher jeder der Stege (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) eine im Wesentlichen kreisbogenförmige Gestalt aufweisen mit einer Breite (L_a, L_b, L_c) die im Wesentlichen konstant über den Wesentlichen Teil der Länge davon mit einer Konkavität gerichtet hin zu dem zweiten Element (4, 104, 204).
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach Anspruch 2, bei welcher die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius (R) und der Länge der Stege enthalten ist zwischen 0,75 und 4.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher der Abstand an Länge (L_a, L_b, L_c) zwischen zwei Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h), aufeinanderfolgend, enthalten ist zwischen 0,25 mm und 2 mm.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher die Anzahl der Stege (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) enthalten ist zwischen 3 und 8.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher die unterschiedlichen Stege (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) der Folge entlang der Verformungsrichtung (X) im Wesentlichen die selbe Breite (l_a, l_b, l_c) aufweisen.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher das zweite Element (4) mit den Stegen (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) gemäß einer im Wesentlichen ebenen Fläche in Berührung gelangt.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach dem vorangegangenen Anspruch, bei welcher das zweite Element (4, 104, 204) einen kreisförmigen Schnitt aufweist.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher die Aussparungen (14a bis 14c; 114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) entlang der Verformungsrichtung (X) durch die Stege (16a bis 16c; 116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h) begrenzt sind und gemäß der Erstreckungsrichtung (Y) durch Längsränder (18a bis 18d; 19a bis 19d; 118a bis 118h; 119a bis 119h; 120a bis 120h; 121a bis 121h; 218a bis 218h; 219a bis 219h; 220a bis 220h; 221a bis 221h), im Wesentlichen gradliniger Art und in Ausrichtung mit Bezug zueinander.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welcher das erste Element (2, 102, 202) gebildet ist durch eine laminierte Plakette deren Laminierrichtung im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung (Y) ist.
Vorrichtung zum Absorbieren von Energie nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend zwei Folgen an Aussparungen (114a bis 114h; 115a bis 115h; 214a bis 214h; 215a bis 215h) sich aneinander anschließend oder aufeinander folgend gemäß der Verformungsrichtung (X) und jeweils definierend untereinander eine Folge von Stegen (116a bis 116h; 117a bis 117h; 216a bis 216h; 217a bis 217h), und zwar diesseits und jenseits der Öffnung (12, 112, 212).
Sitz (10), umfassend eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, eine Sitzstruktur (6) und eine Lehnenstruktur (8), bei welchem: – das erste Element (2) festgelegt ist an einer (8) unter der Sitzstruktur (6) und der Lehnenstruktur (8), wobei das erste Element (2) gehalten ist an der anderen (6) unter der Sitzstruktur (6) und der Lehnenstruktur (8) unter Zwischenschaltung eines Drehgelenkes (22), und – das zweite Element (4) verbunden ist mit der anderen (6) unter der Sitzstruktur (6) und der Lehnenstruktur (8).
Fahrzeug (110, 210), umfassend eine Vorrichtung zum absorbieren von Energie (101, 201) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ein Chassis (124, 224) und einen Sitz, enthaltend eine Befestigungsbasis, bei welchem das zweite Element festgelegt ist an dem Chassis (124, 224) des Fahrzeuges, wobei das erste Element (102, 202) verbunden ist mit der Befestigungsbasis des Sitz.
Fahrzeug nach Anspruch 13, umfassend eine Gleitschiene (126), wobei die Gleitschiene (126) ein feststehendes Profil (102) und ein bewegliches Profil (130) umfasst, ausgelegt zu gleiten mit Bezug zueinander entlang der Verformungsrichtung (X), wobei das erste Element (102) gebildet ist durch das feststehende Profil (102) der Gleitschiene (126).
Fahrzeug nach Anspruch 13, umfassend eine Gleitschiene (226), wobei die Gleitschiene (226) ein feststehendes Profil (228) und ein bewegliches Profil (230) umfasst, wobei das erste Element (202) an das feststehende Profil (228) der Gleitschiene (226) geschweißt ist.