DE19644878C2 - Sitzanordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenwagen, die mit teleskopartig ineinan­ der verschiebbaren und in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Roh­ ren unterhalb der Sitzflächen versehen ist, von denen das äußer­ ste mit dem Sitzgestell verbunden ist und die eine Querverschie­ bung des Sitzgestelles bei einem Seitenaufprall ermöglichen.

Eine solche Sitzanordnung ist aus dem DE-GM 295 00 093 bekannt. Dort hat man teleskopartig ineinandergeführte Rohre vorgesehen, die über die Fahrzeugbreite durchgehen und über Federn gegenein­ ander abgestützt sind, so daß bei einem Seitenaufprall das mit dem Sitzgestell verbundene Außenrohr des Teleskops. z. B. auf­ grund der Verformung der Tür oder der B-Säule, von der Aufprall­ seite weg ins Fahrzeuginnere herein verschoben werden kann. Dem Fahrgast steht damit ein wesentlich größerer Überlebensraum zur Verfügung. Bei dieser Bauart kann von der Teleskoprohranordnung keine Verformungsenergie aufgenommen werden.

Bekannt ist es auch, zum Schutz gegen einen Seitenaufprall (DE 28 16 318 C2 bzw. DE 39 28 869 A1) in Fahrzeugquerrichtung ver­ laufende stabile Abstützträger in der Form von Rohren oder eines knicksteifen Strebenverbandes vorzusehen, die unterhalb der Fahrzeugsitze verlaufen und die z. B. von den Türen her einwir­ kende Deformationskräfte abfangen können, ohne daß der Sitzbe­ reich zusammengequetscht wird. Bei diesen Bauarten muß der für den Energieabbau notwendige Deformationsbereich in den Türbe­ reich verlegt werden, was aber nicht bei allen Fahrzeugtypen möglich ist, insbesondere nicht, wenn solche Fahrzeuge möglichst raumsparend ausgestaltet sein sollen.

Andere Bauarten (US 5 507 554) sehen zum Schutz der Fahrzeug­ insassen gegen einen Seitenaufprall durch mehrere Querträger versteifte Sitze vor. Die Querträger im Sitzbereich grenzen da­ bei über Abstützplatten - unabhängig von der Sitz- oder Lehnen­ stellung - an die Mittelkonsole an, die Querträger im unteren Bereich der Sitzlehne an einen zwischen die Sitze hochgezogenen Konsolenbereich aufweist. Diese Konsolenbereiche sind verformbar ausgestaltet, so daß die in sich steifen Sitzgestelle sich ge­ geneinander über den zwischen ihnen befindlichen verformbaren Konsolenbereich abstützen. Die bei einem Seitenaufprall auftre­ tenden Stoßkräfte können so gedämpft werden. Eine seitliche Ver­ schiebbarkeit der in Längsschienen geführten Sitzgestelle ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sitzanord­ nung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei mög­ lichst minimalem Raumbedarf ein ausreichender Schutz gegen Sei­ tenaufprall gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Sitzanordnung der ein­ gangs genannten Art vorgeschlagen, daß das äußerste Rohr mit ei­ nem Ende am Türschweller und mit dem anderen Ende im Bereich der Fahrzeuglängsmitte an einem ersten Rohrstück aus einem unter Energieaufnahme verformbaren Material anliegt, das bis zu einer Abstützung in der Fahrzeugmitte geführt ist, daß das innere Rohr mit einem Ende fest an der Abstützung in der Fahrzeuglängsmitte und mit dem anderen Ende an einem zweiten Rohrstück aus einem unter Energieaufnahme verformbarem Material anliegt, das mit dem Türschweller verbunden ist und durch diesen bis zu dessen Außen­ kante hin durchgeführt ist.

Durch diese Ausgestaltung kann die Biegesteifigkeit des Schwel­ lers erhöht werden, und bei einem Seitenaufprall die Verfor­ mungskraft schon von der Berührung der Außenkante des Schwellers ab in die querverlaufenden Rohre eingeleitet werden. Dabei fin­ det eine Verformung zunächst des zweiten Rohrstückes und des Schwellers statt, ehe das Außenrohr der Teleskopanordnung erfaßt und mit dem Sitz von der Aufprallseite weg nach innen geschoben wird. Bei diesem Vorgang wird das erste Rohrstück unter Energie­ aufnahme verformt, so daß ohne die Notwendigkeit, die Türen zur Aufnahme der Verformungsarbeit entsprechend dick ausbilden zu müssen, die Aufnahme von genügend Verformungsarbeit möglich ist, um die Fahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall zu schützen. Dabei kann der Türschweller und die querverlaufenden Teleskop­ rohre - wie an sich bekannt - in einer Höhe angeordnet sein, in der üblicherweise die bei einem Seitencrash zuerst auftreffenden Stoßfänger des kollidierenden Fahrzeuges angeordnet sind.

In Weiterbildung der Erfindung kann das erste Rohrstück an einem Mitteltunnel abgestützt sein, wenn das Fahrzeug mit einem sol­ chen stabilen Mitteltunnel ausgestattet ist. Die Rohrstücke aus verformbaren Material können dabei den gleichen Durchmesser wie die ihnen zugeordneten Tragrohre aufweisen, wobei man den Durch­ messer der Tragrohre und damit auch den Durchmesser der verform­ baren Rohrstücke im Hinblick auf die aufnehmbare Verformungsar­ beit so groß als möglich wählt.

In Weiterbildung der Erfindung können die verformbaren Rohrstüc­ ke aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und es kann das in­ nerste Tragrohr und das diesem zugeordnete Rohrstück aus ver­ formbaren Material mit einem zur Energieaufnahme geeigneten Ma­ terial ausgefüllt sein, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß man das innere Rohr und das ihm zugeordnete verformba­ re Rohrstück ausschäumt oder mit einer verformbaren Wabenstruk­ tur ausfüllt.

Bei allen Ausführungsformen sind die Teleskoprohre selbst mit solchen Toleranzen ineinander geführt, daß eine Axialverschie­ bung gegeneinander nur unter Aufbringen von Reibungsarbeit mög­ lich ist. Ein Großteil der Aufprallenergie kann so auch von den Teleskoprohren selbst abgebaut werden.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt - längs der Linie I-I in Fig. 2 - durch das Sitzgestell eines Sitzes eines Perso­ nenkraftwagens,

Fig. 2 den Teilschnitt durch das Fahrzeug längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt die Sitzfläche (1) und die Lehne (2) eines Fahrzeugsitzes eines Personenkraftwagens, dessen Sitzgestell über Halterungen (3) zur Verstellung in der Fahrzeuglängsrich­ tung an Sitzschienen (4) gehalten ist, die in der Fahrzeuglängs­ richtung verlaufen. Beide beim Ausführungsbeispiel vorgesehenen Sitzschienen (4) sind jeweils an ihrer Unterseite mit dem äusse­ ren Rohr (5) einer Teleskoprohranordnung an der Stelle (6) z. B., durch Schweißen verbunden, wobei dieses Rohr (5) beispielsweise aus Stahl besteht und mit seiner Achse (7) quer zur Fahrzeug­ längsrichtung verläuft, die in der Fig. 2 mit der strichpunk­ tierten Mittellängsebene (8) des im übrigen nicht näher darge­ stellten Fahrzeuges angegeben ist. In diesem äußeren Rohr (5) ist ein inneres Rohr (9) geführt, das ebenfalls aus Stahl be­ steht, aber natürlich auch aus einem anderen, eine ausreichende Festigkeit aufweisenden Material bestehen kann, ebenso wie das Außenrohr (5). Die beiden in der Fahrzeuglängsrichtung versetz­ ten Teleskoprohranordnungen, die jeweils aus den Rohren (5 und 9) bestehen, sind identisch ausgebildet. Es wird daher im fol­ genden nur noch auf eines der beiden Teleskoprohrpaare eingegan­ gen.

Das Außenrohr (5) ist mit seinem zur Außenseite des Fahrzeuges gewandten Ende (5a) an dem Längsschweller (10) des Fahrzeuges angelegt und befestigt und liegt mit seinem anderen Ende (5b) an einem Rohrstück (11) mit dem gleichen Innendurchmesser wie das Rohr (5) an, das bis zur Innenkante des Mitteltunnels (12) reicht und dort anliegt. Dieses Rohrstück (11) besteht aus einem unter Energieaufnahme verformbaren Material, beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff, der speziell zur Energieauf­ nahme ausgelegt ist.

Das innere Rohr (9) liegt mit seinem einen Ende (9b) am Mittel­ tunnel (12) an und mit seinem äußeren Ende (9a) an einem zweiten Rohrstück (13), das den Außendurchmesser und ggf. auch die Dicke des Rohres (9) aufweist, jedoch ebenfalls aus einem unter Ener­ gieaufnahme verformbaren Material wie das Rohrstück besteht. Dieses Rohrstück (13) ist durch den Längsschweller (10) bis zu dessen Außenkante (10a) hindurchgeführt. Es dient daher zum ei­ nen zur Versteifung des Längsschwellers (10) in bestimmten Be­ reichen, zum anderen aber auch dazu, bei einem Seitenaufprall unmittelbar als erstes kontaktiert zu werden, um verformt zu werden und dadurch zum Abbau von Aufprallenergie beizutragen. Das Rohrstück (13) weist die Gesamtlänge (a + b) auf. Das Rohr­ stück (11) die Länge (c).

Die Funktionsweise der neuen Sitzanordnung ist wie folgt:
Bei einem Seitencrash trifft ein kollidierendes Fahrzeug bei­ spielsweise auf die Außenkante (10a) des Schwellers (10) auf. Dadurch wird unmittelbar Aufprallenergie sowohl in den Schweller als auch in die beiden Rohrstücke (13) eingeleitet und diese werden unter Energieabsorption zusammengedrückt. Ist die Auf­ prallenergie größer als sie durch Verformung der Rohrstücke (13) und des Schwellers (10) aufgenommen werden kann, d. h. größer als es der Verformung um den Weg (b) entspricht, dann wirken die Aufprallkräfte auf die Außenseite (5a) des äußeren Rohres (5) ein und dieses wird zusammen mit dem daran fest angeordneten Sitzgestell von der Aufprallseite weg in das Fahrzeuginnere her­ eingedrückt. Das äußere Rohr (5) wird dabei über das Innenrohr (9) geschoben und bei diesem Vorgang wird das Rohrstück (11) un­ ter Energieaufnahme verformt, und zwar maximal um den Weg (c) Es wird deutlich, daß während eines solchen Verformungsvorganges auch noch die Verformung des Rohrstückes (13) um den Weg (a) stattfindet, so daß es sinnvoll sein kann, die Wege (a und c) in etwa gleich groß zu gestalten.

Die Toleranzen zwischen Außenrohr (5) und Innenrohr (9) sind zu­ sätzlich so gewählt, daß sich das äußere Rohr (5) schwer auf dem Innenrohr (9) verschieben läßt. Die auf das Außenrohr (5) bei einem Seitencrash wirkende Energie wird somit auch in Reibungs­ arbeit und dabei in Wärmeenergie umgewandelt. Auch die Teleskop rohranordnung (5, 9) trägt damit zur Energieaufnahme bei.

Durch die in Axialrichtung stabile Ausgestaltung der Teleskop­ rohranordnung wird eine etwa noch verbleibende Energie in dem Mitteltunnel (12) eingeleitet und dort abgebaut. Dabei bleibt die Anbindung des Sitzgestelles am Außenrohr (5) erhalten, da dieses hochfeste Außenrohr (5) am Schweller (10) fest angebunden ist und das hochfeste Innenrohr (9) am Mitteltunnel (12). Das äußere Rohr (5) verschiebt sich daher mitsamt den Sitzschienen (4) und dem Sitz (1, 2) - einschließlich dem Insassen - über das Innenrohr (9). Der Fahrzeuginsasse kann daher weitgehend von seitlich eindringenden Teilen geschützt werden, weil er um die Strecke (c) in den Innenraum verlagert wird und daher mehr Über­ lebensraum zur Verfügung hat. Durch diese Maßnahme ist auch der effektive Absorptionsweg vergrößert.

Die Anordnung der Teleskoprohre (5, 9) kann natürlich auch aus drei oder mehr ineinanderliegenden Rohren bestehen, so daß durch die dadurch vergrößerbare Reibungsarbeit zusätzliche Energie ab­ sorbiert werden kann. Es wäre dann möglich, die Wandstärken der Rohre geringer auszuführen.

Das innere Rohr (9) kann zusätzlich einschließlich des Rohrstüc­ kes (13) mit energieabsorbierendem Schaum, energieaufnehmenden Waben oder mit Elastomeren gefüllt werden, so daß auch dadurch noch zusätzliche Energie verzehrt werden kann.

Es ist schließlich natürlich auch möglich, die Rohre (5, 9) um­ gekehrt anzuordnen, so daß die verformbaren Rohrstücke (13 und 11) jeweils umgekehrt angeordnet sind. Das innere Rohrstück würde dann am Mitteltunnel anliegen, das Rohrstück (11) dagegen durch den Schweller (10) bis zu dessen Außenkante hin durchge­ führt sein. Bei einer solchen Ausgestaltung würde im Crashfall die Energie nicht unmittelbar auf den Sitz und den Insassen wei­ tergeleitet werden, sondern ein Teil der Energie wird durch das außenliegende verformbare Rohrstück absorbiert und die Kräfte werden verzögert an das Außenrohr (5) mit der Sitzanbindung übergeleitet. Es hängt dabei vom Fahrzeugtyp, von der Seiten­ struktur, von den vorgesehenen Polsterungen oder von der mögli­ chen Anbringung eines Seitenairbags ab, welche Variante gewählt wird.

Claims (9)

1. Sitzanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Per­ sonenkraftwagen, die mit teleskopartig ineinander verschiebbaren und in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Rohren (5, 9) unterhalb der Sitzflächen (1) versehen ist, von denen das äußerste (5) mit dem Sitzgestell (4, 3, 1) verbunden ist und die eine Querver­ schiebung des Sitzgestelles bei einem Seitenaufprall ermögli­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste Rohr (5) mit einem Ende (5a) am Türschweller und mit dem anderen Ende (5b) im Bereich der Fahrzeuglängsmitte (8) an einem ersten Rohrstück (11) aus einem unter Energieaufnahme verformbaren Material anliegt, das bis zu einer Abstützung (12) in der Fahrzeugmitte geführt ist, daß das innere Rohr (9) mit einem Ende (9b) fest an der Abstützung in der Fahrzeuglängsmitte und mit dem anderen Ende (9a) an einem zweiten Rohrstück (13) aus einem unter Energieaufnahme verformbaren Material anliegt, das mit dem Türschweller (10) fest verbunden ist und durch die­ sen bis zu dessen Außenkante (10a) hindurchgeführt ist.

2. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das erste Rohrstück (11) am Mitteltunnel (12) abgestützt ist.

3. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (11, 13) aus verformbarem Material den gleichen Durchmesser aufweisen wie die ihnen zugeordneten Teleskoprohre (5, 9).

4. Sitzanordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Teleskoprohre (5, 9) so groß als möglich ge­ wählt ist.

5. Sitzanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (11, 13) aus verformbarem Material aus einem fa­ serverstärkten Kunststoff bestehen.

6. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Teleskoprohr (9) und das ihm zugeordnete verformbare Rohrstück (13) zur Energieabsorption mit verformbarem Material ausgefüllt sind.

7. Sitzanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (9) und das ihm zugeordnete Rohrstück (13) aus­ gechäumt sind.

8. Sitzanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (9) und das ihm zugeordnete Rohrstück (13) mit einer verformbaren Wabenstruktur ausgefüllt sind.

9. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskoprohre (5, 9) mit solchen Toleranzen ineinanderge­ führt sind, daß eine Axialverschiebung gegeneinander nur unter Aufbringen von Reibungsarbeit möglich ist.