DE202005020957U1

DE202005020957U1 - Sitzdruckverteilungs-Dummy

Info

Publication number: DE202005020957U1
Application number: DE202005020957U
Authority: DE
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Johnson Controls Components GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-09
Filing date: 2005-07-09
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2015-07-10

Abstract

Dummy, welcher zur Positionierung auf einem Fahrzeugsitz (1) geeignet ist, um eine bestimmte Sitzdruckverteilung auf einer drucksensitiv präparierten Sitzfläche (5) des Fahrzeugsitzes (1) zu erzeugen, mit einem Gel-Körper (21), der ungefähr die Konsistenz der Muskulatur einer realen Person hat, im Gel-Körper (21) eingebetteten Knochen (15) und einer Schaumhaube (27), die in ihrer Konsistenz und Form wenigstens näherungsweise dem Körperfett einer realen Person entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dummy, welcher zur Positionierung auf einem Fahrzeugsitz geeignet ist.
Ein Dummy ersetzt den Menschen ganzheitlich oder in Teilen bei Entwicklungsaufgaben, die zwar das Gewicht und die Form, nicht aber den vitalen Teil des Menschen erfordern. Ein Dummy wird in Zusammenhang mit Fahrzeugsitzen beispielsweise bei Crashversuchen oder bei Untersuchungen der Bauteil-Lebensdauer zur Simulation realitätsnaher Lastverteilungen eingesetzt. Sind die zur Messaufgabe notwendigen Sensoren im Dummy enthalten, spricht man von einem aktiven Dummy. Sind die Sensoren am Prüfobjekt befestigt, spricht man von einem passiven Dummy.
Zur Verbesserung des Sitzkomforts von Fahrzeugsitzen wird die Druckverteilung zwischen einer realen Person und der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes gemessen, um Druckspitzen festzustellen und durch Polsteroptimierung beseitigen zu können. Je nach Versuchsperson ergeben sich aber Unterschiede in den Messergebnissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Dummy der eingangs genannten Art für eine neue Verwendung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Dummy mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass der Dummy bei Positionierung auf einem Fahrzeugsitz eine bestimmte Sitzdruckverteilung auf einer drucksensitiv präparierten Sitzfläche des Fahrzeugsitzes erzeugt, wobei die Sitzfläche beispielsweise mit einer drucksensitiven Messmatte belegt ist, können reproduzierbare Messergebnis gewonnen werden. Der passive Dummy ist aufgrund Wiederverwendbarkeit und fehlender eigener Sensorik kostengünstig herstellbar. Um reale Personen unterschiedlicher Percentile (genormte Körperklassen) wenigstens näherungsweise nachbilden zu können, weist der Dummy einen Gel-Körper, im Gel-Körper eingebettete Knochen und eine Schaumhaube auf. Durch eine geeignete Materialwahl bildet der Gel-Körper die Muskulatur nach, während das Körperfett durch die Schaumhaube nachgebildet wird. Die erhaltenen Messwerte sind bezüglich der belegten Fläche und der Gesamtkraft sehr nahe an einer realen Person. Charakteristiken, wie Nahtbilder und Formen der Isobaren, werden überdurchschnittlich gut nachgebildet. Unter einem Gel sollen auch Materialien mit ähnlichen Verformungseigenschaften verstanden werden.
Vorzugsweise erzeugt der Dummy mit seinen geometrischen Verhältnissen und der lokalen Massenverteilung im Hüftbereich auf der Sitzfläche wenigstens näherungsweise die gleiche Sitzdruckverteilung wie ein definiertes Percentil, insbesondere ein 5%-, 50%- oder 95%-Mann. Die künstlichen Knochen sind entsprechend dem realen Vorbild innerhalb des Gel-Körpers positioniert sind.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels,
2 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit dem Ausführungsbeispiel, und
3 eine Ansicht des umgedrehten Ausführungsbeispiels.
Ein Fahrzeugsitz 1 für ein Kraftfahrzeug weist ein Sitzteil 3 und eine relativ zum Sitzteil 3 in ihrer Neigung einstellbare Lehne 4 auf. Die Oberseite des Sitzteiles 3 bildet eine Sitzfläche 5, auf welche sich der Insasse bestimmungsgemäß setzt. Um die Sitzdruckverteilung auf der Sitzfläche 5 zu messen, wird eine mit Drucksensoren bestückte Messmatte 7 auf die Sitzfläche 5 gelegt, um diese drucksensitiv zu machen. Auf dieser Messmatte 7 wird ein erfindungsgemäßer Sitzdruckverteilungs-Dummy positioniert, im folgenden kurz als Dummy 11 bezeichnet, der in der Regel mit einem oder mehreren Zusatzgewichten 13 bestückt ist.
Der Dummy 11 ist so hergestellt, dass er mit seinen geometrischen Verhältnissen und der lokalen Massenverteilung im Hüftbereich – zusammen mit den Zusatzgewichten 13 – auf der Sitzfläche 5 möglichst genau die Sitzdruckverteilung eines 50%-Mannes simuliert, wobei in Abwandlungen auch andere Percentile, beispielsweise 5% oder 95%, möglich sind.
Um Informationen über die geometrischen Verhältnisse im Hüftbereich zu erhalten, wurde vorliegend an der TU München, Lehrstuhl für Ergonomie, eine reale Person mit den geeigneten Körpermaßen vermessen, und zwar mit einem Laserscan für die Umrisse und mit einer Computertomographie für die Knochenpositionen. Die reale Person hatte hierbei ein zu scannendes Bein in einer beim Sitzen typischen, abgewinkelten Position auf einer Erhöhung, was den Scan einer nicht verformten Oberschenkelkontur ermöglichte. Die andere Körperseite kann durch Spiegelung der Daten gewonnen werden.
Der Dummy 11 weist in seinem Inneren die im Hüftbereich vorhandenen Knochen 15 auf, also das untere Ende der Wirbelsäule mit dem Steißbein, die Beckenknochen mit den Sitzbeinhöckern und die Oberschenkelknochen auf. Diese Knochen 15 bestehen aus Kunststoff und sind im medizinischen Fachhandel mit den Abmessungen eines 50%-Mannes (oder den anderen Percentilen) erhältlich. Diese Knochen 15 sind eingebettet in einen gegossenen Gel-Körper 21, vorliegend aus einem Polyurethan-Gel. Der Gel-Körper 21 hat mit einer Dichte von etwa 1,0 bis 1,3 kg/dm³, vorzugsweise 1,1 bis 1,2 kg/dm³, und einer Härte von 20 bis 65 Shore 000, vorzugsweise 25 bis 48 Shore 000, ungefähr die Konsistenz der Muskulatur einer realen Person und ist in seiner Form an die gemessenen Daten angepasst.
Bei einer realen Person ist die Beckenstellung bei einer flachen Sitzgelegenheit anders als bei einer geneigten Sitzgelegenheit, was sich in den Abständen und Neigungswinkeln zwischen markanten Punkten, beispielsweise den Sitzbeinhöckern und dem Beckenkamm oder der Hüftbeinneigungslinie, ausdrückt. Es kann daher vorteilhaft sein, die Knochen 15 innerhalb der Gießform für den Gel-Körper 21 um mehrere Grade, beispielsweise 1°–15°, geneigt gegenüber der nach schulmedizinischer Lehre festgelegten, aufrechten Beckenstellung anzuordnen, um beispielsweise einen Abstand zwischen den Sitzbeinhöckern und dem Beckenkamm (welcher ungefähr dem hinteren Ende des Dummys 11 entspricht) von etwa 100 mm ± 20 mm in der Horizontalen zu erhalten. Die Beckenbreite beträgt etwa 300 mm ± 20 mm, der Abstand der Sitzbeinhöcker untereinander etwa 115 mm ± 20 mm.
Die Oberseite des Gel-Körpers 21 ist mit einer Trägerplatte 23, vorliegend aus Plexiglas, verbunden, an welcher die Zusatzgewichte 13 befestigt werden können. Am hinteren Ende der Trägerplatte 23 ist eine Rückenabstützung 25 angebracht. Die Unterseite des Gel-Körpers 21 ist optional mit einer Schaumhaube 27 überzogen, welche ungefähr die Konsistenz und Form des Körperfettes einer realen Person hat oder ähnlich dazu ist und mit welcher eine Gesamtgesäßbreite von etwa 350 mm ± 20 mm erreicht wird. Der fertige Dummy wird auf der mit der Messmatte 7 versehene Sitzfläche 5 positioniert, wobei die Rückenabstützung 25 in Anlage an die Lehne 4 gelangt und ein Verkippen des Dummys 11 um eine horizontale Achse verhindert. Die Sitzdruckverteilung kann nun gemessen und ausgewertet werden.

1: Fahrzeugsitz
3: Sitzteil
4: Lehne
5: Sitzfläche
7: Messmatte
11: Dummy
13: Zusatzgewicht
15: Knochen
21: Gel-Körper
23: Trägerplatte
25: Rückenabstützung
27: Schaumhaube

Claims

Dummy, welcher zur Positionierung auf einem Fahrzeugsitz (1) geeignet ist, um eine bestimmte Sitzdruckverteilung auf einer drucksensitiv präparierten Sitzfläche (5) des Fahrzeugsitzes (1) zu erzeugen, mit einem Gel-Körper (21), der ungefähr die Konsistenz der Muskulatur einer realen Person hat, im Gel-Körper (21) eingebetteten Knochen (15) und einer Schaumhaube (27), die in ihrer Konsistenz und Form wenigstens näherungsweise dem Körperfett einer realen Person entspricht.
Dummy nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dummy (11) mit seinen geometrischen Verhältnissen und der lokalen Massenverteilung im Hüftbereich auf der Sitzfläche (5) wenigstens näherungsweise die gleiche Sitzdruckverteilung wie ein definiertes Percentil, insbesondere ein 5%-,50%- oder 95%-Mann, erzeugt.
Dummy nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dummy (11) wenigstens ein Zusatzgewicht (13) aufweist.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gel-Körper (21) gegossen ist.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gel-Körper (21) aus einem Polyurethan-Gel besteht.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gel-Körper (21) eine Dichte von etwa 1,0 bis 1,3 kg/dm³, insbesondere 1,1 bis 1,2 kg/dm³, hat.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gel-Körper (21) eine Härte von 20 bis 65 Shore 000, insbesondere 25 bis 48 Shore 000, hat.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gel-Körper (21) in seiner Form an Daten angepasst ist, die an einer realen Person gemessen wurden.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochen (15) künstlich sind und insbesondere aus Kunststoff bestehen.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochen (15) in ihrer Relativposition im Gel-Körper (21) an Daten, die an einer realen Person gemessen wurden, angepasst sind, gegebenenfalls mit einer Änderung der Neigung.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knochen (15) innerhalb des Gel-Körpers (21) so positioniert sind, dass der Abstand zwischen den Sitzbeinhöckern und dem Beckenkamm in der Horizontalen etwa 100 mm ± 20 mm beträgt.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dummy (11) auf seiner Oberseite eine Trägerplatte (23) aufweist.
Dummy nach Anspruch 3 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (23) das Zusatzgewicht (13) aufnimmt.
Dummy nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dummy (11) eine Rückenabstützung (25) aufweist, welche insbesondere an der Trägerplatte (23) angebracht ist.