DE19942973A1

DE19942973A1 - Fahrzeugsitz mit Crashenergieabsorption

Info

Publication number: DE19942973A1
Application number: DE1999142973
Authority: DE
Inventors: Rolf Schueler
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: DE19942973B4

Abstract

Bei einem Fahrzeugsitz, insbesondere einem Kraftfahrzeugsitz, mit Mitteln (14', 15', 19; 19'; 19''), die im Crashfall wirksam werden, sind die Mittel (14', 15', 19; 19'; 19'') als wenigstens eine Knautschzone ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Kraftfahrzeugsitz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Um bei einem Crash die Belastung der Insassen beim Abbremsen zu reduzieren, weisen Fahrzeuge heutzutage eine Fahrzeugstruktur mit Knautschzonen zur Ab sorption der Crashenergie auf. Die Insassen werden von Sicherheitsgurten, die mit beim Crash wirksamen Gurtstraffern ausgerüstet sind, sicher und fest in den Fahr zeugsitzen gehalten. Die beim Crash auf die Insassen wirkenden Abbremskräfte werden dann über die Sicherheitsgurte in die Fahrzeugstruktur geleitet. Bei Gurtin tegralsitzen erfolgt der Kraftfluß über einen Teil der Sitzstruktur. Um die Verlet zungsgefahr durch den Sicherheitsgurt auch bei kompakteren Fahrzeugen mit gerin geren Knautschzonen zu verringern, ist es bekannt, Fahrzeugsitze mit Gurtkraftbe grenzern zu verwenden, die bei zu hohen Kräften nachgeben und die feste Verbin dung zwischen Insasse und Fahrzeugsitz aufheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fahrzeugsitz der eingangs ge nannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahr zeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß die im Crashfall wirksamen Mittel als wenigstens eine Knautschzone ausgebildet sind, also als ein im Crashfall durch die Belastungen verformbarer Be reich, ergeben sich gegenüber bekannten Mitteln dieser Art Vorteile. Beispielsweise geben Gurtkraftbegrenzer im Crashfall Weg zwischen dem Insassen und dem Fahr zeugsitz frei, so daß der Insasse sich nicht mehr in seiner idealen Position zum Fahr zeugsitz befindet, wodurch die Gefahr besteht, daß die Anti-Submarining-Rampe nicht mehr wirksam sein kann und der Insasse unter dem Gurt hindurch taucht. Im Gegensatz hierzu bleibt auch bei Einsatz der erfindungsgemäßen Knautschzone im Fahrzeugsitz der Insasse in seiner Position zum Fahrzeugsitz fixiert, wodurch kon trollierte Bewegungen des Insassen möglich sind. So bleibt der Abstand zur Rücken lehne klein, so daß die Gegenbeschleunigung im Falle eines Frontalcrashs direkt von der Rückenlehne abgefangen werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Knautschzone im Bereich von Ober schiene und Unterschiene ausgebildet und wird vorzugsweise bei einer Belastung in der Bewegungsrichtung der Oberschiene relativ zur Unterschiene wirksam. Der Fahrzeugsitz kann sich dann im Crashfall gezielt bewegen und dabei Crashenergie abbauen. Bei Standard-3-Punkt-Gurten, die an der B-Säule des Kraftfahrzeuges be festigt sind, ergibt sich ein Gurtstraffereffekt, indem der Befestigungspunkt des Gurtes bleibt, aber der Fahrzeugsitz sich kontrolliert von diesem Punkt wegbewegt.

Eine konstruktiv einfach herzustellende Knautschzone kann an dem Verriegelungs modul ausgebildet sein, welches bei bekannten Fahrzeugsitzen zwischen der Ober schiene und der Unterschiene zur Verriegelung der in Sitzlängsrichtung eingestell ten Sitzposition vorgesehen ist, beispielsweise im Bereich der Befestigungsstellen des Verriegelungsmoduls, die im Crashfall im Kraftfluß liegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Knautschzone als wenigstens eine Aufnahme mit einem Verformungsblock ausgebildet. Eine gesonderte Herstellung des Verformungsblocks hat den Vorteil, daß eine standardisierte Aufnahme, die bei Normalbelastungen die Kräfte weiterleiten kann, mit einem spezielle geformten Verformungsblock bestückt werden kann. Der Verformungsblock ist vorzugsweise in Bewegungsrichtung der Oberschiene strukturiert, um die Kräfte im Crashfall be sonders gut aufzunehmen. Um den Verformungsblock an die unterschiedlichen Be lastungen sowohl innerhalb eines Fahrzeuges als auch bei verschiedenen Fahrzeu gen anpassen zu können, sind vorzugsweise Verformungsblöcke mit unterschiedli chen Geometrien und/oder unterschiedlichen Materialien vorgesehen, die gezielt eingesetzt werden können.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnitten dargestellte Ansicht eines Sitz schienenpaares des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 Kraft-Weg-Verläufe für drei verschiedene Verformungsblöcke, und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels.

Ein längseinstellbarer Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist auf seinen beiden Seiten je ein Sitzschienenpaar auf, bestehend aus einer an der Fahrzeugstruktur zu befestigenden Unterschiene 3 und einer sitzstrukturfesten Oberschiene 5. Die Ober schiene 5 ist in der Unterschiene 3 geführt und zur Änderung der Sitzlängsposition des Fahrzeugsitzes 1 relativ zur Unterschiene 3 verschiebbar. Die Unterschiene 3 weist einen ungefähr U-förmigen, nach oben offenen Querschnitt mit nach innen umgebogenen Rändern auf. Die Oberschiene 5 weist einen ebenfalls U-förmigen, aber nach unten offenen Querschnitt von geringerer Breite mit nach außen umgebo genen Rändern auf. Die umgebogenen Ränder von Unterschiene 3 und Oberschiene 5 hintergreifen einander und sorgen so für den Zusammenhalt quer zur Sitzlängs richtung.

Um die eingestellte Sitzlängsposition zu verriegeln, weist die Oberschiene 5 ein Verriegelungsmodul 11 mit mehreren Rastbolzen auf, das mit Rastöffnungen der Unterschiene 3 zusammenwirkt. Das Verriegelungsmodul 11 ist innerhalb des nach unten geöffneten, mittleren Bereichs der Oberschiene 5 angeordnet. Das Verriege lungsmodul 11 weist ein Mittelteil 13 mit den Rastbolzen, ein Vorderteil 14 und ein Hinterteil 15 auf, die hintereinander in Sitzlängsrichtung angeordnet und miteinan der verbunden sind. Das Vorderteil 14 ist mit einer nach oben offenen Aufnahme 14' und an dem vom Mittelteil 13 abgewandten Ende mit einer Befestigungsboh rung 17 versehen. Das Hinterteil 15 ist ebenfalls mit einer nach oben offenen Auf nahme 15' und an dem vom Mittelteil 13 abgewandten Ende mit einem Befesti gungsbohrung 17 versehen. Die Wände der beiden Aufnahmen 14' und 15' übertra gen die im Normalfall auftretenden Kräfte. In die beiden Aufnahmen 14' und 15' ist je ein Verformungsblock 19 eingesetzt. Jeder der Verformungsblöcke 19 weist eine Geometrie auf, die zumindest in Sitzlängsrichtung strukturiert ist, im Ausführungs beispiel mit einer Einschnürung. Über die beiden Befestigungsbohrungen 17 ist das Verriegelungsmodul 11 an der Oberschiene 5 befestigt, beispielsweise ange schraubt.

Wird das Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz 1 einem Crash ausgesetzt, so wird der Fahrzeugsitz 1 zunächst anders als die Fahrzeugstruktur be schleunigt oder abgebremst. Im Falle eines Frontalcrashs wird die Fahrzeugstruktur so abgebremst, daß die Oberschiene 5 relativ zur Unterschiene 3 nach vorne ge drückt wird. Im Falle eines Heckcrashs wird der Fahrzeugsitz 1 so beschleunigt, daß die Oberschiene 5 relativ zur Unterschiene 3 nach hinten gedrückt wird. In beiden Fällen erfolgt der Kraftfluß vom Insassen über den Sicherheitsgurt in die Sitzstruk tur mit der Oberschiene 5, in das Verriegelungsmodul 11, und zwar zunächst in des sen Vorderteil 14 bzw. dessen Hinterteil 15 mit den Verformungsblöcken 19 und dann in dessen Mittelteil 13 mit den Rastbolzen, in die Unterschiene 3 und schließ lich in die Fahrzeugstruktur. Die Verformungsblöcke 19 bilden zusammen mit den leicht deformierbaren Wänden der Aufnahmen 14' und 15' Knautschzonen, die im Kraftfluß liegen und bei Überschreiten einer definierten Last eine definierte Strecke nachgeben und somit - im Idealfall kontinuierlich - Bewegungsenergie abbauen.

Dabei wird bei einem Frontalcrash die vordere Knautschzone und bei einem Heck crash die hintere Knautschzone besonders stark deformiert.

Es sind vorzugsweise mehrere Arten von Verformungsblöcken vorgesehen, außer dem Verformungsblock 19 beispielsweise ein Verformungsblock 19' mit einer Wellenform und ein Verformungsblock 19" mit Diagonalverstrebungen. Durch die unterschiedlichen Geometrien und durch unterschiedliche Materialien können unter schiedliche Verläufe der Längskraft F in Abhängigkeit vom Weg s der Oberschiene 5 erzielt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Fläche unter jeder Kurve gibt die jeweils absorbierte Crashenergie wieder. Dadurch stehen für Frontalcrash und Heckcrash, tunnelseitig und schwellerseitig (wegen asymmetrischen Karosseriever formungen) sowie fahrzeugspezifisch individuell definierte Knautschzonen zur Ver fügung. Für die beiden Vordersitze des Kraftfahrzeuges können so acht verschiede ne Verformungsblöcke eingebaut werden. Ja nach Fahrzeugtyp und Anforderung kann es sinnvoll sein, jeweils nur vordere oder nur hintere Verformungsblöcke vor zusehen.

Bezugszeichenliste

1

Fahrzeugsitz

3

Unterschiene

5

Oberschiene

11

Verriegelungsmodul

13

Mittelteil

14

Vorderteil

14

' Aufnahme

15

Hinterteil

15

' Aufnahme

17

Befestigungsbohrung

19

,

19

',

19

" Verformungsblock

Claims

1. Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit Mitteln (14', 15', 19; 19'; 19"), die im Crashfall wirksam werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (14', 15', 19; 19'; 19") als wenigstens eine Knautschzone ausgebildet sind.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (14', 15', 19; 19'; 19") im Bereich der Oberschiene (5) und Unterschiene (3) ausgebildet ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (14', 15', 19; 19'; 19") bei einer Belastung in der Bewegungsrichtung der Oberschiene (5) relativ zur Unterschiene (3) wirksam wird.

4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ober schiene (5) und Unterschiene (3) ein Verriegelungsmodul (11) vorgesehen ist und die Knautschzone (14', 15', 19; 19'; 19''') am Verriegelungsmodul (11) ausgebildet ist.

5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (14', 15', 19; 19'; 19") im Bereich der Befestigungsstellen (17) des Verriege lungsmoduls (11) vorgesehen ist.

6. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (14', 15', 19; 19'; 19") als wenigstens eine Aufnahme (14', 15') mit einem Verformungsblock (19; 19'; 19") ausgebildet ist.

7. Fahrzeugsitz nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver formungsblock (19; 19'; 19") in Bewegungsrichtung der Oberschiene (5) strukturiert ist.

8. Fahrzeugsitz nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Verfor mungsblöcke (19; 19'; 19") mit unterschiedlichen Geometrien vorgesehen sind.

9. Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verformungsblöcke (19; 19'; 19") aus unterschiedlichen Materialien vorgese hen sind.