DE2504646A1 - Fahrzeugsicherheitssitz - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsicherheitssitz.
Bei Sitzen mit Rückenlehnen, die so angebracht sind, daß
sie unter den Stoßbedingungen einer Kollision nach vorn kippen, möchte man die Energie dämpfende bzw. abschwächende
Einrichtungen haben, die für eine Bewegung sorgen, die länger ist als gewöhnlich, bevor die im Extremfall noch
zulässige gekippte Lage erreicht wird, und die erst brechen, wenn Beanspruchungen erreicht v/erden, die
weit über den üblichen, bei Zusammenstößen auftretenden
Belastungen liegen.
Bei solchen Sitzen mit Rückenlehnen, die sich zur Erzielung
der gewünschten Bequemlichkeit des Fahrgastes nach vorn an Scharnieren verstellen lassen, kann es vorkommen, daß die
Scharniere und Sperreinrichtungen bzw. Riegel unter Aufprallbedingungen versagen.
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Um dies zu verhindern, kann die Rückenlehne mit einem
nachgiebigen, Energie dämpfenden bzw. Energie verringernden Halteelement in Form einer äußeren Wellung in der hinteren
Platte des Rückenlehnenaufhaus versehen sein, wobei die
allgemein üblichen Scharnier-und Sperreinrichtungen vorhanden
sind. Diese Konstruktion kann weiter verbessert werden, so daß man eine nachgiebige, Energie dämpfende
Haltevorrichtung erhält, welche das anfänglicl e KiFrmoment der .Sitzrückenlehne bei Stoßbelastungen
einer Kollision verringert und die Vorwärtskippbewegung bei extremen Aufprallbedingungen ohne Versagen
verlängert. Dabei wird erfindungsgemäß eine Verriegelung
für die Rückenlehne mit den Funktionen einer ersten Betriebsweise unter Normalbedingungen und einer zweiten
Betriebsweise für die Aufnahme größerer Beanspruchungen unter Aufprallbedingungen vorgesehen. Die Rückenlehne hat
Scharnierexnrichtungen für die Funktion nach einer ersten Betriebsweise unter Normalbedingungen und nach einer zweiten
Betriebsweise für eine qrößere Belastungsaufnahmekapazität ohne Verschiebung von Teilen bei Aufprallbedingungen, wobei
ein Teil von zusätzlichen Scharnierexnrichtungen ebenfalls als zusätzliche, Energie dämpfende Einrichtung bei Aufprallbedingungen
dient.
In dem Fahrzeugssicherheitssitz ist der Insasse durch einen Schoßgurt und einen Schultergurt gesichert. Die
Sitzrückenlehne ist so angebracht, daß sie bei Stoßbelastungen nach vorn kippt. Die Rückenlehne hat für Stoßbelastungen
bei einer Kollision nachgiebige, Energie dämpfende Halteeinrichtungen. Wenn diese Einrichtungen
zum Kippen an Scharnieren angebracht sind, sorgt eine Verriegelung bzw. Sperreinrichtung für einen ersten Haltemodus
oder eine erste Haltebedingung bei normaler Benutzung und einen stärkeren Haltemodus bzw. Haltezustand für Aufprallbedingungen.
Dabei hat eine Scharniereinrichtung einen
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ersten Modus bzw. einen ersten Zustand für den Normalgebrauch und einen größeren bzw. stärkeren Modus oder Zustand
für Aufprallbedingungen.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung
beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ausfuhrungsform eines
erfindungsgemäßen Sitzes.
Fig. 2 zeigt eine teilweise aufgebrochene Ansicht des ..
Sitzes von hinten, wodurch Teile unter dem Bezug erkennbar
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 3 die Lage der Teile nach einem Aufprall.
Fig. 5 zeigt perspektivisch teilweise auseinandergezogen wesentliche Bauelemente.
Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Wirkung der Energie dämpfenden Einrichtung.
Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Sitz eine vorstehende
Fläche, Basis bzw. Sitzfläche 1o und eine Rückenlehne
11, die an einem Scharnier 12 so angelenkt ist, daß sie aus der in Fig. 3 gezeigten aufrechten Stellung in
eine in Fig. 4 gezeigte äußerste vordere' Aufprallstellung verschwenkbar ist. Der Sitz kann für eine Energie dämpfende
Halte- bzw. Zwangsbewegung am Boden festgelegt werden, wobei eine spezielle Bodenhalterungseinrichtung nicht gezeigt
ist. Die Halterung ist durch Bodenabstützungen 1oÄ veranschaulicht.
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Der in Fig. 1 gezeigte Sitz hat eine umklappbare Armlehne
R, einen Schultergurt S und einen Bauchgurt B. Die Hauptbeanspruchung bei einem Aufprall auf die Rückenlehne
des Sitzes kommt von der oberen Verankerung S1 des
Schultergurtes, so daß die hier gezeigte Halteeinrichtung auf der gleichen Seite wie die Schultergurtverankerung
angeordnet ist. An der Sitzfläche bzw. an dem unteren Teil 1o des Sitzes ist eine Sperr- bzw. Schnappeinrichtung
13 angeordnet, die jedoch auch an der kippbaren Rückenlehne anbringbar ist. Die Sperreinrichtung hat eine spezielle
Form und ist mit speziell konstruierten Teilen, die später noch erläutert werden, verbunden. Die Sperreinrichtung
wird durch eine Torsionsfeder 14 in die Eingriffs lage gedrückt.
Das Energie d-ämpfende Halteelement kann eine einfache äußere
Wellung sein, die in der hinteren Platte der Rückenlehne ausgebildet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein
doppelt gekrümmtes Energie dämpfendes Halteelement 15A vorgesehen, das insgesamt S-förmig ist und ein spezielles
Bandteil 15 bildet, das auf der Seite der Schultergurtverankerung des Sitzes angeordnet ist. Die Anordnungsstelle
liegt über der Verriegelung. Die spezielle Ausbildung und Anordnung des Energie dämpfenden Halteelementes ermöglicht
eine leichtere Anfangsbewegung und eine darauffolgende langer dauernde Bewegung der Sitzrücklehne unter einem
größeren Widerstand bei Stoßbedingungen.
Es wäre schwierig, eine doppelt gekrümmte oder S-förmige Biegung in der hinteren Platte der Rückenlehne auszubilden.
Diese Biegung kann auf einfache Weise in einem zusätzlich befestigten Streifen, wie dies hier der Fall ist, vorgesehen
v/erden.
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Auf der anderen Seite der Rückenlehne ist ein einfacher
massiver Zapfen 18 vorgesehen, der in eine Buchse eines Scharnierteils 18A an der Basis durch Saitwärtsbewegung
der Rückenlehne auf der Basis bzw. Sitzfläche geschoben werden kann.
Auf der gleichen Seite, an der die Verriegelung und das
Energie dämpfende Halteelement vorgesehen sind, befindet sich ein Scharnierzapfen 16 für die normale Kippwirkung.
Er besteht aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise aus einem verformbaren Weichstahl, der unter Aufprallbedingungen
nachgiebt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist,-wird der Scharnierzapfen 16 von einem eine öffnung aufweisenden
Scharnierplatterielement 16A an der Rückenlehne und einem Scharnierzapfenaufnahmeteil 16B an der Sitzfläche getragen.
Die vordere Platte bzw. Fläche der Rückenlehne an dem Scharnier ist mit einem gekrümmten, sich nach unten erstreckenden
Vorsprung 17 versehen, der hinter einem relativ schweren Schleifenelement 19 eingreift, das von der Sitzfläche
an der Stelle der Anordnung des Scharnierzapfens getragen wird, um abnorme Beanspruchungen bei Aufprallbedingungen aufzunehmen, wenn der Scharnierzapfen bis zu
einem bestimmten Ausmaß nachgibt. Die vordere Fläche der Rückenlehne bewegt sich unter Aufprallbedingungen nach vorn
und nach unten. Die untere, nach vorn weisende offene
Krümmung des sich nach unten erstreckenden Vorsprungs 17 sorgt für einen sicheren Eingriff hinter dem Schleifenteil
des Elementes 19 unter diesen Bedingungen, unabhängig von
der normalen Scharniereinrichtung. Um der Abwärtsbewegung fest bzw. beständig Einhalt zu gebieten, ist die vordere
Fläche der Rückenlehne mit einem massiven Plattenteil 2ο
versehen, welches mit der Oberseite der Schleife des Elementes 17 bei Aufprallbedingungen in Eingriff steht.
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Die hintere Platte bzw. Fläche des oberen Rückenlehnenteils 11A erstreckt sich am Boden nach vorn bis zu einer
Stelle in der Nähe der Scharnierachse und ist dort mit Einrichtungen verbunden, die hier den Vorsprung 17 umfassen,
Welche mit dem vorderseitigen oberen Abschnitt des unteren Rückenlehnenteils 11B verbunden sind. Die Verbindung ist
biegbar und bildet ein sogenanntes "plastisches" Scharnier. Der Vorsprung 17 dient so zum Biegen und bietet eine
Steuerung bzw. Kontrolle der Geometrie, während der Energieabsorber wirkt.
Der untere Teil 11B der Rückenlehne hat ein Bodensitzteil
11B1, das auf einer Halteplatte 1oB der Sitzfläche ruht. Diese Platte ist ein Fortsatz des Schleifenteils 19.
Die Verriegelung 13 hat keinen festen Schwenkzapfen, sondern ein Endstück 13A, welches in einem Taschenteil 21
so angeordnet ist, daß eine Schwenkbewegung nach vorn und hinten zulässig ist. Die Verriegelung hat einen Halter 13B,
der in einer Öffnung einer Halteplatte 23 und deren Verstärkungsplatte 23A sitzt. Wenn sich die Rückenlehne in
ihrer hinteren aufrechten Stellung befindet, tritt das vordere Ende des Halters in eine Öffnung in dem Streifen
bzw. Band 15 und seiner Verstärkungsplatte 15B ein. Der Halter hat auf der Oberseite eine Nockenfläche 13C, welche
es ermöglicht, daß die Rückenlehne in eine gesicherte Lage nach unten schnappt. An der Unterseite hat der Halter
eine hakenförmige Fläche 13D, welche die Rückenlehne in ihrer hinteren aufrechten Gebrauchslage festhält. In der
aufrechten Stellung ist die Rückenlehne des Sitzes ausreichend nach hinten geneigt, so daß ein freier Raum geschaffen
wird, wodurch es möglich ist, die Verriegelung mit minimaler Reibung an den Flächen 13D und 13F zu öffnen
oder zu schließen.
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An der Oberseite des Halters schließt sich an die Nockenfläche
13D eine zweite kurze Nockenfläche 13E für den Eintritt in die Öffnung der Halteplatte 23, 23A an. Hinter
der zweiten Nockenfläche 13E befindet sich eine gerade Haltefläche 13F, welche mit der Oberseite der öffnung in den
Platten 23, 23A in Eingriff steht.
Die Verriegelung 13, welche keinen festgelegten Schwenkzapfen hat, schwimmt und schwingt in ihrer Haltetasche so,
daß sie eine ausreichende vertikale Bewegung hat, um es ihrem Halter zu ermöglichen, in die angrenzenden öffnungen
frei einzudringen. Bei Aufprallbedingungen, wenn das Energie dämpfende E ement 15A, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, herausgezogen
wird, wirkt die ganze Beanspruchung als Scherung auf den Verriegelungshalter, der ein massives Materialstück
ist und alle entstehenden Beanspruchungen aufnehmen kann. Es ist also kein Zapfen für die Aufnahme von Belastungen
vorhanden, wie dies bei üblichen Verriegelungskonstruktionen der Fall ist.
Unter Aufprallbedingungen wirkt die Verriegelung als selbstarretierende Einheit, wobei, wie aus Fig. 4 zu ersehen
ist, eine längs der Linie X wirkende Kraft auf den oberen Abschnitt 13F, eine längs der Linie Y wirkende
Kraft auf den unteren Abschnitt 13D und eine längs der
Linie Z wirkende Kraft auf das Endstück 13A vorhanden ist.
Die Feder 14 hat ein oberes Querteil 14A, welches in eine
Ausnehmung 13G der Verriegelung paßt, wodurch ein einfaches
Zusammenfügen und Entfernen der Verriegelung möglich ist. Die Feder ist auch so ausgebildet, daß sie die notwendige
vertikale Einstellbewegung der Verriegelung zuläßt. Die Verriegelung hat einen Handgriff 13H, mittels dem sie betätigbar
ist. Der Handgriff hat einen nach oben stehenden Teil 13K, der hinter dem Band 23 liegt, welches die Trennung
der Teile bei starken Beanspruchungen verhindert und die Bewegung des Halters nach innen zu jeder Zeit begrenzt.
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Bei einem Zusammenstoß sorgt das zweifach gebogene oder S-förmige Energie dämpfende Halteelement 15A für eine
relativ sanfte Anfangawirkung, die in ihrer Stärke zunimmt, bis das endgültige Anschlagstadium für den Aufprallzustand
erreicht ist. Die Kurve in Fig. 6 zeigt die Wirkung des Energie dämpfenden Halteelementes. Man sieht, daß die
Haltewirkung infolge der doppelt gebogenen S-Form des Halteelementes sehr weitreichend ist.
Das S-förmige Energie dämpfende Halteeleraent 15A, das bei .
der gezeigten Ausfuhrungsform an einer Rückenlehne sitzt,
die eine Scharnierverbindung aufweist und durch eine Verriegelung gehalten ist, kann vorteilhafterweise auch an
einer bankförmigen Sitzrückenlehne benutzt werden, welche einen Vorderflächenabschnitt hat, der sich als Plastikscharnier
wie das vorstehend beschriebene Teil 17 biegt, so daß die Rückenlehne unter Aufprallbedingungen nach vorn
kippen kann, wobei das S-förmige, Energie dämpfende Halteelement an dem Rückenlehnenplattenteil das 'Aufprallkippmoment
in gleicher Weise wie bei der durch eine Zapfen-Scharnierverbindung angelenkten Rückenlehne steuert.
In einem bestimmten Stadium der Aufprallreaktion gibt der Zapfen 16 nach. Wenn er genügend nachgegeben hat,
nehmen der gebogene Endstückvorsprung 17 und das Plattenelement 2o, welches gegen das Schleifenteil 19 wirkt, alle
Belastungen, die in dem Scharnierbereich auftreten können, ohne Versagen und ohne merkbare Verschiebung zwischen den
Teilen auf, wobei diese Hilfsscharnierwirkung unabhängig
von der normalen Zapfenwirkung ist. Durch diese Anordnung bleibt das normale Scharnier für die leichte Wirkung hinsichtlich
der normalen Rückenlehnenkippbewegungen. Die Normalbelastungen werden von dem Scharnierzapfen in
Scherung aufgenommen. Wenn die zusätzlichen Scharnierelemente zur Wirkung gelangen, erg'ibt sich ein ausgedehnter
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Oberflächenkontakt und zwar mit stärkeren Teilen, so daß keine Möglichkeit eines Versagens an der Scharnierstelle
besteht.
Da der gekrümmte Vorsprung 17 zwischen dem oberen Teil 11A und dem unteren Teil 11B der Rückenlehne geschaltet ist,
wird er bei einer Aufprallbeanspruchung zu einer größeren Krümmung gebogen, wodurch seine Wirksamkeit hinsichtlich
des Haltens der Teile in der richtigen Lage erhöht wird. Er dient auch beim Biegen als hilfweise Energie dämpfendes
Element und trägt zur Wirkung des primären Energie dämpfenden Halteelementes 15A bei.
Zur deutlicheren Darstellung ist der Sitzüberzug bzw. die Sitzverkleidung bei den Einzelheiten zeigenden Figuren
weggelassen, wobei die Linie für den überzug 11T für die Rückenlehne und 1oT für die Sitzfläche gestrichelt gezeichnet
sind.
Das in Fig. 6 gezeigte und vorstehend erläuterte Diagramm veranschaulicht die Wirkungsweise der Erfindung nur beispielsweise,
also ohne Begrenzung auf spezielle Belastungen und Momente. Man sieht, daß ein elastisches Nachgeben bis
zu etwa 1o g, die auf den Sitzinsassen wirken, vorhanden
ist. Dann folgt eine allmähliche plastische Dehnung bis zu etwa 25 g. Daran schließt sich eine weitere übermäßige
plastische Dehnung jenseits des brauchbaren Bereichs bis zu einem Punkt an, an welchem ein Versagen bei einer Beanspruchung
von etwa 7 ooo kp (16ooo Ib) auftritt.
Erfindungsgemäß wird somit eine Sicherheitssitzkonstruktion geschaffen, bei welcher ein sehr wirksames Energie
dämpfendes Element zu einer weitreichenderen Vorwärtsbewegung der Sitzrückenlehne bei Aufprallbedingungen führt,
wobei diese Konstruktion leicht bei dem Sitzaufbau
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montierbar ist. Eine verbesserte Scharniereinrichtung
ermöglicht eine leichte Bewegung bei Normalzuständen. Eine hilfsweise Scharnierhalteeinrichtung gelangt bei
Aufprallbedingungen zur Wirkung. Eine verbesserte Verriegelungskonstruktion ermöglicht ein leichtes Verriegeln
unter Normalbedingungen und einen ungewöhnlich starken' Halteeffekt unter Aufprallbedingungen.
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Claims (12)
- PATENTANSPRÜCHE.JFahrzeugsicherheitssitz, gekennzeichnet durch eine Sitzfläche (1o) , eine Rückenlehne (11), die an der Sitzfläche (1o) für eine Kippbewegung des Vorderflächenabschnittes unter den Stoßbedingungen eines Aufpralls angebracht ist, wobei ein hinterer Abschnitt der Rückenlehne ein S-förmiges, Energie dämpfendes Halteelement (15A) für die Steuerung des Kippens der Rückenlehne (11) unter den Stoßbedingungen eines Aufpralls aufweist.
- 2. Sitz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Scharniereinrichtungen (12, 16, 16A, 16B) für eine normale Kippbewegung der Rückenlehne (11) auf der Sitzfläche (1o) und durch eine Verriegelung (13) zum Halten der Rückenlehne (11) in der rückwärtigen Ge-. brauchslage, wobei das Energie dämpfende Halteelement (15A) an einem befestigten Band (15) ausgebildet ist, welches eines der Teile bildet, die durch die Verriegelung (13) verbunden sind.
- 3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Sitzfläche (1o), eine Rückenlehne (11), Zapfenscharniereinrichtungen (16) für eine normale Vorwärtskippbewegung der Rückenlehne (11) an der Sitzfläche (1o) und eine Verriegelung (13) zum Halten der Rückenlehne (11) in ihrer rückwärtigen Gebrauchslage, wobei die Scharniereinrichtung einen Scharnierzapfen, der unter Aufprallbedingungen nachgibt, und angrenzende zusätzliche Scharniereinrichtungen an der ScharniersteHe hat, welche zum Halten der Teile in der Schwenklage in engem Eingriff unabhängig von der509836/0272Zapfenscharniereinrichtung stehen und die Aufprallbelastung aufnehmen, nachdem der Scharnierzapfen(16) um einen vorher festgelegten Betrag nachgegeben hat.
- 4. Sitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Scharniereinrichtungen einen gekrümmten Fortsatz (17) an der Sitzrückenlehne (11) und ein damit zusammenwirkendes Element (19) an der Sitzfläche (1o) aufweisen, um hohe Belastungen aufzunehmen, wenn diese im Falle eines an der Rückenlehne unter Aufprallbedingungen angeschnallten Insassen von der Rückenlehne ausgeübt werden.
- 5. Sitz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzrückenlehne (11) mit dem nachgebenden Scharnierzapfen (16) und der zusätzlichen Scharniereinrichtung auf der Seite versehen ist, auf welcher das obere Ende (S1) des Insassenschultergurtes angebracht ist, wobei die Rückenlehne (11) auf der anderen Seite einen zweiten Scharnierzapfen (18) und eine Scharnierzapfenverbinduhg (18a) mit einer Größe und Festigkeit hat, die der Aufnahme geringerer Beanspruchungen auf dieser Seite genügen.
- 6. .Sitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Scharnierzapfen (18) in den Scharnierhalter (18a) durch eine seitliche Bewegung der Sitzrückenlehne (11) in eine Lage für das Einführen des nachgebenden Scharnierzapfens (16) auf der anderen Seite einführbar ist.509836/0272
- 7. Sitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Vorsprung (17) eine Verbindung zwischen einem oberen Rückenlehnenteil (11A) und einem unteren Rückenlehnenteil (11B) bildet, wobei die Rückenlehnenteile sich unter Aufprallbeanspruchungen wegbewegen und die Verbindung des gekrümmten VorSprungs(17) während dieser Trennung gebogen wird.
- 8. Sitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sitzfläche (To^ eine Rückenlehne (11), Scharniereinrichtungen (16) für eine normale Kippbewegung der Rückenlehne (11) auf der Sitzfläche (1o), und durch eine Verriegelung (13) zum Halten der Rückenlehne (11) in ihrer hinteren Gebrauchslage an der Sitzfläche (1o), wobei die Verriegelung (13) für eine begrenzte vertikale freie Bewegung bzw. Bewegung mit Spiel angebracht ist und einen Halter (13B) für den Eingriff mit oberen und unteren öffnungsflächen der benachbarten, öffnungen aufweisenden Sitzflächen- und Rückenlehnenteilen aufweist, um eine Scherung in dem Halteteil (13B) der Verriegelung (13) herbeizuführen, wenn die benachbarten, mit öffnungen versehenen Teile den trennenden Kräften ausgesetzt sind, wodurch eine Arretierungsgeometrie zur Verhinderung einer Trennung geschaffen wird.
- 9. Sitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung (13) mit einem Endstückelement (13A) versehen ist, das in einem Taschenelement (21) eines Teils getragen ist, an welchem es angebracht ist, wobei das Endstückelement in dem Taschenteil (21) eine Schwingbewegung ausführen kann.5 0 9836/0272
- 10. Sitz nach Anspruchs, gekennzeichnet durch eine Feder (14), die die Verriegelung (13) in die Eingriffs lage drückt und für die erforderliche freie Bewegung der Verriegelung (13) sorgt, um den Halter (13B) in die Öffnungen in den mit öffnungen versehenen Elementen (23, 23A, 15, 15B) zubringen.
- 11. Sitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein doppelt gekrümmtes Energie dämpfendes Halteelement (15A), das an einer Seite der Verriegelung (13) getragen ist, wobei die Verriegelung (13) darin frei beweglich sitzt und einen Halter (13B) hat, der scherend in benachbarte, mit öffnungen versehene, darüberliegende Elemente (23, 23A, 15, 15B) der Sitzfläche (1o) und der Rückenlehne (11) eingreift.
- 12. Sitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Energie dämpfende Halteelement (15A) von einem außerhalb befindlichen Bandteil(15) getragen ist und darunter ein unteres, innenliegendes Bandteil hat, welches eine öffnung aufweist, in die die Verriegelung (13) eingreift, wobei die Verriegelung (13) eine untere Hakenfläche, die in ein Loch in dem unteren Bandteil eingreift, und ein Abstüztelement hat, welches hinter dem Basisteil liegt, auf dem es befestigt ist, um die Sitzflächen- und Rückenlehnenteile eng für das Aufbringen der Scherkraft auf den Halter zusammenzuhalten, wenn Aufprallbelastungen entstehen.509836/0272Leerseite
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