DE4236782A1 - Energy redn. system for use with vehicle seat arrangement - involves framework fitted to vehicle frame and supporting slidable seat base, system supporting seat base in predetermined position relatively to framework - Google Patents
Energy redn. system for use with vehicle seat arrangement - involves framework fitted to vehicle frame and supporting slidable seat base, system supporting seat base in predetermined position relatively to frameworkInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Fahrzeugsitze im allgemeinen und insbesondere aufprallfähige Sitze zum Einsatz in Fahrzeugen.The invention relates to vehicle seats in general and in particular impact seats for use in Vehicles.
Bei einem Flugzeugabsturz bewegt sich der Fluggast und der Sitz, in dem er sich befindet, eine sehr kurze Zeit, nachdem das Flugzeug zur Ruhe gekommen ist, in der Absturzrichtung. Die Kraft, die generell bei einem Absturz auf einen Passagier einwirkt, ist normalerweise ausreichend, um ihm zumindest ernsthafte Verletzungen beizubringen; und man hat allgemein erkannt, daß es wünschenswert ist, Vorrichtungen zur Energieabschwächung in den Flugzeugsitzen vorzusehen.In the event of a plane crash, the passenger moves and the seat in which it is located is a very short one Time after the plane has come to rest in the Direction of crash. The force that is generally Crashing a passenger is normal sufficient to at least seriously injure him to teach; and it has been widely recognized that it It is desirable to use energy attenuation devices to be provided in the aircraft seats.
Es sind daher verschiedene Energieaufnahmesysteme entwickelt worden, die die Aufschlagkraft vermindern, die sonst auf einen Passagier übertragen werden würde.There are therefore different energy absorption systems have been developed that reduce the impact force, that would otherwise be transferred to a passenger.
In den US-Patenten 40 03 534, 40 05 765, 43 58 154, 44 08 738, 44 23 848, 45 23 730 und 44 74 347 sind verschiedene individuelle, aufprallfähige Flugzeugsitze beschrieben.In U.S. Patents 40 03 534, 40 05 765, 43 58 154, 44 08 738, 44 23 848, 45 23 730 and 44 74 347 various individual, impact-resistant aircraft seats described.
In den US-Patenten 43 49 167, 44 40 441 und 44 87 383 sind verschiedene aufprallfähige Flugzeugsitze für mehrere Passagiere beschrieben. US-PS 47 18 719 beschreibt eine Rahmenstruktur für einen Flugzeugsitz, der Energie aufnimmt.In U.S. Patents 43 49 167, 44 40 441 and 44 87 383 are various impact-resistant aircraft seats for described several passengers. U.S. Patent 4,718,719 describes a frame structure for an aircraft seat, that absorbs energy.
Es ist einleuchtend, daß für eine schwerere Person eine größere Energieabschwächung als für eine leichtere Person erforderlich ist, da es wünschenswert ist, die auf einen Fahrgast einwirkende Resultierende auf eine vorgegebene Größe zu vermindern, unabhängig davon, welches Gewicht diese Person hat. Das ist so, weil die durch einen Gegenstand bei einer vorgegebenen Be schleunigungsgeschwindigkeit aufgebrachte Resultierende direkt proportional zu seiner Masse ist.It is obvious that for a heavier person one greater energy attenuation than for a lighter one Person is required as it is desirable to be on resultant acting on a passenger decrease the size, regardless of what weight that person is. This is because by an object at a given loading acceleration rate applied resultant is directly proportional to its mass.
Bei den in den oben aufgeführten Patenten beschriebenen aufprallfähigen Sitzen ist jedoch die durch ihre Vorrichtungen zur Energieabschwächung gelieferte Kraftabschwächung vom Gewicht der Person im Sitz unabhängig. Keiner der beschriebenen aufprallfähigen Sitze sieht eine Lösung vor, die die unterschiedliche Kraftverminderung berücksichtigt, die bei Passagieren mit unterschiedlichem Gewicht erforderlich ist.For those described in the patents listed above impactable seats is, however, by their Energy attenuation devices supplied Decreased force from the weight of the person in the seat independently. None of the impact capable described Seats provides a solution that the different Force reduction taken into account in passengers with different weights is required.
Unter den kommerziell erhältlichen Systemen gibt es einen aufprallfähigen Sitz für Hubschrauberpiloten und Copiloten, der das "Tor-Shok"-Energieaufnahmesystem ("Tor-Shok energy absorbing system") verwendet, das von der Aerospace Research Associates Inc., 2017 West Garvey Ave., West Covinia, Kalifornien 91790, USA, hergestellt wird, und aufprallfähige Hubschraubersitze für Piloten, Copiloten und Truppen, die von Services Commerciaux et Antenne Technique, 16, rue Franklin, 75016 Paris, Frankreich, erhältlich sind.There are among the commercially available systems an impact-resistant seat for helicopter pilots and Co-pilot who uses the "Tor-Shok" energy intake system ("Tor-Shok energy absorbing system") used by Aerospace Research Associates Inc., 2017 West Garvey Ave., West Covinia, California 91790, USA and impact-resistant helicopter seats for pilots, Copilots and troops by Services Commerciaux et Antenne Technique, 16, rue Franklin, 75016 Paris, France.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein auf eine ausgeübte Belastung ansprechendes Energieabschwächungssystem für einen Einsatz bei Fahrzeugsitzen vorzusehen, so daß für einen großen Gewichtsbereich von Fahrgästen ein verbesserter Schutz der den Sitz innehabenden Person bei einer Aufprallsituation vorgesehen wird.The object of the invention is to be exercised on a Appealing energy attenuation system for to provide an application in vehicle seats, so that for a large weight range of passengers improved protection of the person in the seat an impact situation is provided.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist daher ein Energieabschwächungssystem zur Verwendung mit einer Fahrzeugsitzvorrichtung vorgesehen, bei dem ein Gerüst auf dem Fahrzeug-Fahrgestell und eine Sitzschale gleitbar auf dem Gerüst angeordnet ist. Das Ener gieabschwächungssystem ist derart angeordnet, daß es die Sitzschale in einer vorgegebenen Stellung relativ zum Gerüst abstützt, und eine Vorrichtung umfaßt, die einen Hub der Sitzschale relativ zum Gerüst in einer vorgegebenen Richtung in Abhängigkeit von einer Kraftkomponente parallel zur vorgegebenen Richtung, die mindestens eine vorgegebene Größe aufweist, erlaubt, wodurch eine über die Sitzschale auf eine darin sitzende Person übertragene Kraft auf eine annehmbare Größe vermindert wird, und zum Einstellen des Betrages der Kraftverminderung, die in Abhängigkeit vom Gewicht des in der Sitzschale sitzenden Fahrgastes vorgesehen ist, ein auf eine Last ansprechendes Energieabschwächungssys tem umfaßt.According to one embodiment of the invention is therefore a Energy attenuation system for use with a Vehicle seat device provided in which a scaffold on the vehicle chassis and a seat shell is slidably disposed on the scaffold. The Ener gieabwächungssystem is arranged such that it the seat shell relatively in a predetermined position supported to the scaffold, and comprises a device which a stroke of the seat shell relative to the scaffold in one given direction depending on a Force component parallel to the given direction, the has at least one predetermined size, allows whereby one over the seat shell to one sitting in it Person transmitted power to an acceptable size is reduced, and to adjust the amount of Decrease in strength depending on the weight of the is provided in the seat pan of the passenger, a load mitigation system responsive to a load tem includes.
Darüber hinaus umfaßt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Energieabschwächungssystem auch eine Vorrichtung zur Verhinderung des Hubs der Sitzschale in dem Fall, wenn keine Kraftkomponente vorhanden ist, wodurch die Sitzschale in einer im wesentlichen festen Stellung relativ zum Gerüst gehalten wird.In addition, according to one embodiment, the Invention the energy attenuation system also one Device for preventing the stroke of the seat shell in the case when there is no force component, which makes the seat shell in a substantially solid Position is held relative to the scaffold.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Vorrichtung zur Ermöglichung eines Hubs weiterhin ein Paar zylindrischer Teleskopstangen, die am Gerüst bzw. an der Sitzschale befestigt sind, und eine generell viskose Hydraulikflüssigkeit, die im durch die Teles kopstangen definierten Innenraum enthalten ist. Des weiteren umfaßt gemäß dieser Ausführungsform die auf eine ausgeübte Belastung ansprechende Energieabschwä chungsvorrichtung zum Einstellen eine Vorrichtung zur Ermöglichung des Fließens der Hydraulikflüssigkeit von einem ersten Volumen zu einem zweiten Volumen, das im Innenraum definiert ist, und eine Vorrichtung zur Ermöglichung der Beschleunigung der volumetrischen Durchströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer relativ großen Kraftkomponente, wodurch der vorgesehene Betrag der Kraftverminderung proportional zunimmt.According to one embodiment of the invention, the Device to enable a stroke continues Pair of cylindrical telescopic rods that are attached to the scaffold or are attached to the seat shell, and one in general viscous hydraulic fluid in the through the Teles Kopstangen defined interior is included. Of further comprises according to this embodiment an exerted load appealing energy reduction device for setting a device for Allowing hydraulic fluid to flow from a first volume to a second volume that is in the Interior is defined, and a device for Allowing the acceleration of the volumetric Flow rate of the liquid in Dependence on a relatively large force component, whereby the intended amount of power reduction increases proportionally.
Darüber hinaus umfaßt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Teleskopstangenpaar eine äußere Zylinder stange und eine innere Zylinderstange, die daran für ein relatives Gleiten an dieser entlang einer gemeinsamen Längsachse angeordnet sind, wobei die innere Zylinder stange das erste Volumen, wenn sich das Stangenpaar in einer relativ eingezogenen Stellung befindet, und darüber hinaus eine Öffnung an einem freien Ende derselben definiert, und die äußere Zylinderstange das zweite Volumen definiert, wenn sich das Stangenpaar zumindest teilweise in einer beidseitig herausgezogenen Stellung befindet, und die Vorrichtung zur Ermöglichung der Beschleunigung umfaßt einen Meßstift, der an der äußeren Zylinderstange befestigt ist und in Längsrich tung durch die Öffnung hindurchragt, die durch die innere Zylinderstange bestimmt wird, wobei sich der Querschnittsbereich des Meßstiftes in seiner Länge verändert und der Querschnittsbereich des Meßstiftes außerdem kleiner als die Öffnung der inneren Zylinder stange ist, so daß auf diese Weise eine ringförmige Öffnung definiert wird, deren Querschnittsbereich sich in Abhängigkeit von der relativen Verlängerung der äußeren und der inneren Zylinderstange ändert.In addition, according to one embodiment, the Invention the pair of telescopic rods an outer cylinder rod and an inner cylinder rod attached to it for a relative sliding on this along a common one Longitudinal axis are arranged, the inner cylinder rod the first volume when the pair of rods are in is in a relatively retracted position, and also an opening at a free end the same, and the outer cylinder rod that second volume defines when the pair of rods at least partially in a pulled out on both sides Position is, and the device for enabling the acceleration includes a measuring pin on the outer cylinder rod is attached and in the longitudinal direction device protrudes through the opening through the inner cylinder rod is determined, the Cross-sectional area of the measuring pin in its length changed and the cross-sectional area of the measuring pin also smaller than the opening of the inner cylinder rod is, so that in this way an annular Opening is defined, the cross-sectional area of which depending on the relative extension of the outer and inner cylinder rod changes.
Des weiteren umfaßt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Vorrichtung zur Verhinderung eines Hubs ein arretierbares Element, das starr an der äußeren Zylinderstange befestigt ist, und eine Arretiervorrich tung, die starr mit der inneren Zylinderstange verbunden ist, so daß das arretierbare Element arretierbar eingreift, wenn die innere und die äußere Zylinderstange sich in einer eingezogenen Stellung befinden und keine Kraftkomponente vorhanden ist, wodurch eine relative Bewegung zwischen dem arretierbaren Element, und somit der äußeren Zylinderstange, relativ zur inneren Zylinderstange verhindert wird.Furthermore, according to one embodiment, the Invention the device for preventing a stroke a lockable element that is rigid on the outer Cylinder rod is attached, and a locking device tion that is rigidly connected to the inner cylinder rod is so that the lockable element can be locked engages when the inner and outer cylinder rod are in a retracted position and none Force component is present, creating a relative Movement between the lockable element, and thus the outer cylinder rod, relative to the inner one Cylinder rod is prevented.
Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verständlich und einleuchtender. Es zeigen:The invention will be more precise by means of the following Description in connection with the drawings better understandable and obvious. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des vorderen Teils eines Flugzeuges, in dem Sitze eingesetzt wurden, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt wurden; Figure 1 is a schematic side view of the front part of an aircraft in which seats were used, which were manufactured according to a preferred embodiment of the invention.
Fig. 2A eine Rückansicht und Fig. 2A is a rear view, and
Fig. 2B eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Sitzes vor einer Crash-Situation; FIG. 2B shows a side view of the seat shown in FIG. 1 before a crash situation;
Fig. 3A Querschnitt entlang der Line 3A-3A der in Fig. 2A gezeigten Vorrichtung zur Ener gieabschwächung vor einer Crash-Situation; Fig. 3A cross section along the line 3 A-3A of the device shown in Figure 2A for Ener gieabschwächung prior to a crash situation.
Fig. 3B und 3C Querschnitte jeweils entlang der Linien 3B-3B und 3C-3C der Vorrichtung von Fig. 3A, die die verschiedenen Dicken eines Meßstif tes der Vorrichtung zeigen; Figures 3B and 3C are cross sections, respectively, along lines 3B-3B and 3C-3C of the device of Figure 3A, showing the different thicknesses of a measuring pin of the device;
Fig. 4 Querschnitt der Vorrichtung zur Ener gieabschwächung von Fig. 3A nach dem Crash: und Fig. 4 cross section of the device for energy attenuation of Fig. 3A after the crash: and
Fig. 5A Rückansicht und Fig. 5A rear view, and
Fig. 5B Seitenansicht des Sitzes der Fig. 2A und 2B nach einem Crash. Fig. 5B side view of the seat of Figs. 2A and 2B after a crash.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, die den vorderen Teil eines Flugzeugs 10, typischerweise eines Senkrecht starters, beispielsweise eines Hubschraubers, zeigt, in dem generell mit 12 bezeichnete Pilotensitze und ein generell mit 14 bezeichneter Fahrgastsitz installiert sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle gezeigten Sitze 12 und 14 aufprall fähige Sitze, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert wurden. Reference is now made to FIG. 1, which shows the front part of an aircraft 10 , typically a vertical starter, for example a helicopter, in which pilot seats, generally designated 12 , and a passenger seat, generally designated 14 , are installed. In accordance with a preferred embodiment of the invention, all of the seats 12 and 14 shown are impact-capable seats constructed in accordance with one embodiment of the invention.
Konstruktion und Betrieb der Sitze 12 und 14 sind ähnlich wie bei dem aufprallfähigen Sitz 16, der weiter unten in Verbindung mit den Fig. 2A, 2B, 5A und 5B beschrieben wird. Obwohl in Verbindung mit den Fig. 2A-5B nur ein einzelner Sitz gezeigt und unten beschrieben wird, kann die Vorrichtung zur Energieab schwächung auch in einen Sitz für mehrere Passagiere, eine Sitzbank, eingebaut werden, wie man sie normaler weise bei verschiedenen Flugzeugtypen findet.The construction and operation of the seats 12 and 14 are similar to the impact seat 16 described below in connection with FIGS. 2A, 2B, 5A and 5B. Although only a single seat is shown and described below in connection with FIGS. 2A-5B, the energy attenuation device can also be installed in a multi-passenger seat, a bench seat, as is normally found on various types of aircraft.
Bezugnehmend auf die Fig. 2A, in der die Rückansicht, und die Fig. 2B, in der die Seitenansicht des aufprall fähigen Sitzes 16 gezeigt werden, umfaßt jeder Sitz 16 eine Schale 18, die auf einem festgelagerten Gerüst, das generell mit 20 bezeichnet wird, angeordnet ist. Das Gerüst 20 umfaßt typischerweise ein Paar paralleler, generell aufrechter, starrer Rohrglieder, die mit 22 und 24 bezeichnet werden, und ein Paar oberer und unterer starrer Querglieder, die mit 26 bzw. 28 bezeichnet werden. Die Gerüstglieder 22, 24, 26 und 28 sind durch beliebige geeignete Vorrichtungen mit den Verbin dungsstellen 20a, 20b, 20c und 20d verbunden. Der Sitz 16 ist mit einer geeigneten herkömmlichen Vorrichtung, im wesentlichen so wie in der Fig. 2B gezeigt, am Boden 30 des Flugzeugs 10 befestigt.Referring to Fig. 2A, in the rear view, and Fig. 2B, in the side view of the impacting capable seat are shown 16, comprising each seat 16, a shell 18, on a fixed mounted frame, which is generally indicated at 20 , is arranged. Scaffold 20 typically includes a pair of parallel, generally upright, rigid tubular members, designated 22 and 24 , and a pair of upper and lower rigid cross members, designated 26 and 28 , respectively. The scaffolding members 22 , 24 , 26 and 28 are connected by any suitable devices with the connection points 20 a, 20 b, 20 c and 20 d. The seat 16 is secured to the floor 30 of the aircraft 10 using a suitable conventional device, substantially as shown in FIG. 2B.
Die Sitzschale 18 ist an den aufrechten Elementen 22 und 24 mit Hilfe von mehreren ringförmigen Befestigungsele menten 32 gleitbar angeordnet, wobei jedes Element 32 starr an der Schale 18 befestigt ist. Die Schale 18 wird in einer vorgegebenen Stellung entlang der aufrechten Elemente 22 und 24 typischerweise durch ein Paar Energieabschwächungsvorrichtungen 34 abgestützt (Fig. 2A). Jede Vorrichtung zur Energieabschwächung 34 ist mit Hilfe eines oberen Endstücks 35 am oberen Querstab 26 und mit Hilfe eines unteren Endstücks 38 an der Schale 18 befestigt.The seat pan 18 is slidably disposed on the upright members 22 and 24 with the aid of a plurality of annular fastening elements 32 , each member 32 being rigidly attached to the cup 18 . The shell 18 is typically supported in a predetermined position along the upright members 22 and 24 by a pair of energy attenuators 34 ( FIG. 2A). Each energy attenuation device 34 is attached to the upper crossbar 26 by means of an upper end piece 35 and to the shell 18 by means of a lower end piece 38 .
Obwohl die Vorrichtungen zur Energieabschwächung 34 die Energie mittels einer sehr raschen Ausdehnungsbewegung abschwächen, geschieht das nur in Abhängigkeit von einer für eine Aufprallsituation typischen Kraftkom ponente. Wenn an die Vorrichtungen 34 keine Kraftkom ponente einer Aufprallgröße angreift, wirken sie als starre Träger, die die Schale 18 in einer im wesentli chen feststehenden Stellung relativ zum Gerüst 20 abstützen.Although the devices for energy attenuation 34 weaken the energy by means of a very rapid expansion movement, this only happens as a function of a force component typical of an impact situation. If no force component of an impact size is applied to the devices 34 , they act as rigid supports which support the shell 18 in a substantially fixed position relative to the frame 20 .
Bezugnehmend auf die Fig. 3A und 4 ist jede Vorrichtung zur Energieabschwächung 34 eine sich selbst einstellende Dämpfungsvorrichtung. Jede Vorrichtung umfaßt eine äußere Zylinderstange 40, die typischerweise am unteren Endstück 38 befestigt ist, und eine innere Zylinder stange 42, die mit Hilfe einer Endkappe 44 am oberen Endstück 36 befestigt ist. Eine geeignete, mit 54 bezeichnete Dichtung sieht eine, im wesentlichen luftdichte Dichtung zwischen der äußeren Zylinderstange 40 und der inneren Zylinderstange 42 vor.Referring to FIGS. 3A and 4, each device is a self-adjusting device for damping energy attenuation 34th Each device includes an outer cylinder rod 40 , which is typically attached to the lower end piece 38 , and an inner cylinder rod 42 , which is attached to the upper end piece 36 by means of an end cap 44 . A suitable seal, designated 54 , provides a substantially airtight seal between the outer cylinder rod 40 and the inner cylinder rod 42 .
Die innere Zylinderstange 42 definiert ein erstes Innenvolumen 46, das vor der Verlängerung der Vorrich tung 34 ein vorgegebenes Volumen einer Hydraulikflüssig keit mit einer vorgegebenen Viskosität enthält. In Abhängigkeit von einer Kraftkomponente einer vor gegebenen minimalen Größe bewegen sich die äußere Zylinderstange 40 und die innere Zylinderstange 42 nach außen. Die vollständige Ausdehnung der Vorrichtung 34 ist in Fig. 4 gezeigt. The inner cylinder rod 42 defines a first inner volume 46 , the device 34 contains a predetermined volume of a hydraulic fluid with a predetermined viscosity before the extension of the device. Depending on a force component of a given minimum size, the outer cylinder rod 40 and the inner cylinder rod 42 move outwards. The full extent of the device 34 is shown in FIG. 4.
Ein Meßstift 48, der sich über die Längsachse 50 der Vorrichtung 34 erstreckt, ist an einem ersten Ende 52 mit der äußeren Zylinderstange 40 und an einem zweiten Ende 54 mit einem Kolben 56 verbunden. Der Kolben 56 ist zum Gleiten entlang der Innenfläche 58 der inneren Zylinderstange 42 ausgeführt, das gleichzeitig mit der Ausdehnung der Vorrichtung 34 vor sich geht.A measuring pin 48 , which extends over the longitudinal axis 50 of the device 34 , is connected at a first end 52 to the outer cylinder rod 40 and at a second end 54 to a piston 56 . The piston 56 is configured to slide along the inner surface 58 of the inner cylinder rod 42 , which occurs simultaneously with the expansion of the device 34 .
Wie in Fig. 3A gezeigt, weist der Endabschnitt 60 des Kolbens 56 eine relative Verdickung auf, während ein Preßteil 62, das starr neben der Endkappe 44 befestigt ist, durch das der verdickte Abschnitt 60 des Kolbens 56, wenn die Vorrichtung 34 gedehnt wird, hindurchgeht, eine relative Verjüngung aufweist. Wenn daher keine Ausbruchskraft einer vorgegebenen Größe auftritt, hält das Preßteil 62 den Kolben 56, und somit die äußere Zylinderstange 40, in einer nicht-ausgezogenen Stellung fest, so daß die Vorrichtung 34 als vollständig standfeste Stütze bei unter Normalbedingungen auftreten den Kräften wirkt.As shown in FIG. 3A, the end portion 60 of the piston 56 has a relative thickening, while a pressing member 62 , which is rigidly attached next to the end cap 44 , through which the thickened portion 60 of the piston 56 when the device 34 is stretched, passes through, has a relative taper. Therefore, when there is no breakout force of a predetermined size, the presser 62 holds the piston 56 , and thus the outer cylinder rod 40 , in a non-extended position so that the device 34 acts as a fully stable support when the forces occur under normal conditions.
In Abhängigkeit von einer vorgegebenen Ausbruchskraft, die über die Sitzschale 18 auf den Kolben 56, das untere Endstück 38 und den Meßstift 48 übertragen wird, wird jedoch der verdickte Abschnitt 60 des Kolbens 56 durch das Preßteil 62 gedrückt, um dadurch plastisch verformt zu werden, wodurch die Teleskopverlängerung der Vorrichtung 34 und die unten beschriebene, auf eine ausgeübte Belastung ansprechende Energieabschwächung ermöglicht werden.Depending on a predetermined breaking force, which is transmitted via the seat shell 18 to the piston 56 , the lower end piece 38 and the measuring pin 48 , the thickened section 60 of the piston 56 is pressed by the pressing part 62 , in order to be plastically deformed, thereby enabling the telescopic extension of the device 34 and the energy attenuation described below in response to an applied load.
Es ist einleuchtend, daß, während die Ausbruchskraft vorgegeben ist und sich außerhalb des Spektrums der Kräfte befindet, die auf den Sitz unter "normalen", nicht-Crash-Bedingungen, einwirken, diese Kraft nichtsdestoweniger eine relativ kleine Kraft einer Größe ist, die einer Person nicht schadet. Diejenige Kraft, die über die Ausbruchskraft hinausgeht, wird in Abhängigkeit vom Gewicht des Fahrgastes, wie unten beschrieben, abgeschwächt.It is obvious that while the breakout force is specified and outside the spectrum of Forces located on the seat under "normal", non-crash conditions, act on this force nonetheless a relatively small force of one Size is that does no harm to a person. The one Power that exceeds the breakout force is in Depends on the weight of the passenger, as below described, weakened.
Bezugnehmend auf die Fig. 3B und 3C ragt der Meßstift 48 neben dem ersten Ende 52 durch eine Öffnung 64 der inneren Zylinderstange 42 hervor. Der Durchmesser der Öffnung 64 ist größer als derjenige des Meßstiftes 48, so daß eine ringförmige Öffnung 66 auf diese Weise definiert wird. Der Durchmesser des Meßstiftes 48 ist entlang der Länge desselben unterschiedlich, so daß die ringförmige Öffnung 66 in verschiedenen Stellungen des Meßstiftes 48 relativ zur inneren Zylinderstange 42 verschiedene Größen aufweist, wie die Fig. 3B und 3C zeigen. Auf diese Weise ist die ringförmige Öffnung neben den Enden des Meßstiftes 48 relativ klein (Fig. 3B) und die ringförmige Öffnung 66 ist bei einer vorgegebenen Verlängerung der äußeren Zylinderstange 40 relativ zur inneren Zylinderstange 42 relativ groß, wie die Fig. 3A und 3C zeigen.Referring to Figs. 3B and 3C the measuring pin 48 adjacent the first end 52 through an opening 64 of the inner cylinder rod 42 protrudes. The diameter of the opening 64 is larger than that of the measuring pin 48 , so that an annular opening 66 is defined in this way. The diameter of the measuring pin 48 is different along the length thereof, so that the annular opening 66 has different sizes in different positions of the measuring pin 48 relative to the inner cylinder rod 42 , as shown in FIGS. 3B and 3C. In this way, the annular opening adjacent the ends of the measuring pin 48 is relatively small ( FIG. 3B) and the annular opening 66 is relatively large for a given extension of the outer cylinder rod 40 relative to the inner cylinder rod 42 , as shown in FIGS. 3A and 3C .
Im folgenden wird nun der Betrieb der Vorrichtung zur Energieabschwächung 34 beschrieben.The operation of the energy attenuation device 34 will now be described.
Wenn auf die Vorrichtung 34 eine vorgegebene Ausbruchs kraft einwirkt, wirkt eine Zugkraft auf die Vorrichtung ein, die ausreicht, um das oben beschriebene Pressen des verdickten Abschnitts 60 des Kolbens 56 durch das Preßteil 62 zu veranlassen, wodurch die Teleskop verlängerung der äußeren Zylinderstange 40 und der inneren Zylinderstange 42 erfolgt. Vor der Verlängerung wird das gesamte Volumen der in der Vorrichtung 34 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit im ersten inneren Volumen 46 zwischen dem inneren Hydraulikzylinder 42 und dem Meßstift 48 eingeschlossen; der Flüssigkeitspegel wird mit Bezugsziffer 68 in Fig. 3A bezeichnet.When a predetermined breakout force acts on the device 34 , a tensile force acts on the device sufficient to cause the above-described pressing of the thickened portion 60 of the piston 56 by the pressing member 62 , thereby extending the outer cylinder rod 40 and the inner cylinder rod 42 takes place. Before the extension, the entire volume of hydraulic fluid contained in the device 34 is enclosed in the first inner volume 46 between the inner hydraulic cylinder 42 and the measuring pin 48 ; the liquid level is identified by reference numeral 68 in Fig. 3A.
Es leuchtet ein, daß es wünschenswert ist, die auf einen Fahrgast einwirkende Kraftkomponente auf eine vor gegebene annehmbare Größe zu vermindern, ohne Rücksicht darauf, ob der Fahrgast schwer oder leicht ist oder in dem Fall, wo Vorrichtungen zur Energieabschwächung 34 in Verbindung mit einem Sitz für mehrere Fahrgäste, einem Sitz vom Typ einer Bank, eingesetzt werden, sowie ohne Rücksicht auf die Lastverteilung und das Gesamtgewicht der sitzenden Personen. Die Vorrichtung der Erfindung ist so ausgeführt, daß sie als hydraulischer Dämpfer wirkt, dessen vorgesehener Dämpfungsgrad einstellbar ist; wobei ein höherer Dämpfungsgrad für den Fall einer relativ großen ausgeübten Belastung (schwerer Fahrgast) und eine geringere Dämpfung für den Fall einer relativ kleinen ausgeübten Belastung (leichter Fahrgast) vorgesehen ist.It will be appreciated that it is desirable to reduce the force component acting on a passenger to a given acceptable size, regardless of whether the passenger is heavy or light or in the case where energy attenuation devices 34 are associated with a seat can be used for several passengers, a bench-type seat, and regardless of the load distribution and the total weight of the seated person. The device of the invention is designed so that it acts as a hydraulic damper, the intended degree of damping is adjustable; wherein a higher degree of damping is provided for the case of a relatively large exerted load (heavy passenger) and a lower damping for the case of a relatively small exerted load (light passenger).
Demgemäß wird, beim Hub der äußeren Zylinderstange 40 und des Meßstifts 48 in dieser Ausführungsform in einer generell abwärts gerichteten Richtung die Hydraulikflüs sigkeit in ein zweites inneres Volumen 49 gepreßt, das durch die äußere Zylinderstange 40 durch die ringförmige Öffnung 66 definiert ist. Anfangs weist, wie oben beschrieben, die ringförmige Öffnung 66 einen relativ kleinen Querschnittsbereich auf. Daher ist der vor gesehene Dämpfungsbetrag in diesem Stadium für eine relativ kleine ausgeübte Belastung geeignet.Accordingly, when the outer cylinder rod 40 and the measuring pin 48 are lifted in this embodiment in a generally downward direction, the hydraulic fluid is pressed into a second inner volume 49 defined by the outer cylinder rod 40 through the annular opening 66 . Initially, as described above, the annular opening 66 has a relatively small cross-sectional area. Therefore, the amount of damping seen at this stage is suitable for a relatively small load applied.
Wenn die Vorrichtung 34 weiter herausgezogen wird, und die Hydraulikflüssigkeit weiter durch die Öffnung 66 zum zweiten inneren Volumen 49 fließt, nimmt der Querschnit tsbereich der ringförmigen Öffnung 66 zu, wodurch eine Beschleunigung der volumetrischen Durchströmungsges chwindigkeit der Hydraulikflüssigkeit durch die ringförmige Öffnung 66 verursacht wird, so daß der Betrag der Dämpfung oder der vorgesehenen Energieab schwächung zunimmt, wodurch die Übertragung einer übermäßig großen Kraft auf den Fahrgast verhindert wird.As the device 34 is pulled out further and the hydraulic fluid continues to flow through the opening 66 to the second internal volume 49 , the cross-sectional area of the annular opening 66 increases, causing acceleration of the volumetric flow rate of the hydraulic fluid through the annular opening 66 . so that the amount of damping or the intended energy attenuation increases, thereby preventing the transmission of an excessively large force to the passenger.
Unter Bezug auf die Fig. 2A, 2B, 5A und 5B vor einem Aufprall (Fig. 2A und 2B) befinden sich die Vorrichtun gen 34 in der gezeigten eingezogenen Stellung und die Sitzschale 18 ist in einer relativ angehobenen Stellung, wo sich die oberen gleitbaren Befestigungselemente 32 neben der oberen Querstange 26 befinden, während die unteren gleitbaren Befestigungselemente 32 von der unteren Querstange 28 beabstandet sind.Referring to Figs. 2A, 2B, 5A and 5B from an impact (Fig. 2A and 2B) are the Vorrichtun gen 34 retracted in the position shown and the seat pan 18 is in a relatively raised position, where the upper slidable Fasteners 32 are adjacent the upper crossbar 26 , while the lower slidable fasteners 32 are spaced from the lower crossbar 28 .
Wenn die Energieabschwächungsvorrichtungen 34, wie oben beschrieben, infolge des Einwirkens einer Kraft mit einer Größe, die einem Crash entspricht, herausgezogen sind (Fig. 5A und 5B), tendiert die Sitzschale 18 dazu, sich, wie durch den Pfeil 71 gezeigt, in einer generell nach unten gerichteten Richtung auf einen Bodenabschnitt 72 des Fahrzeugs hin zu bewegen, so daß die oberen Befestigungselemente 32 entlang den aufrechten Elementen 22 und 24 weg von der oberen Querstange 26 nach unten gleiten, und die unteren gleitbaren Befestigungselemente 32 entlang den aufrechten Elementen 22 und 24 in Richtung zur unteren Querstange 28 nach unten gleiten.As described above, when the energy attenuation devices 34 are pulled out due to the application of a force equivalent to a crash ( FIGS. 5A and 5B), the seat pan 18 tends to be in one as shown by the arrow 71 to move generally downward toward a floor portion 72 of the vehicle such that the upper fasteners 32 slide down along the upright members 22 and 24 away from the upper crossbar 26 , and the lower slidable fasteners 32 along the upright members 22 and 24 slide down towards the lower crossbar 28 .
In der Ruhestellung des Sitzes 16 nach dem Aufprall, wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt, ist der Sitz gezeigt, der in struktureller Hinsicht ganz geblieben ist, während die Aufprallkraft, die auf das Gerüst 20 des Sitzes eingewirkt hat, zum größten Teil nicht auf einen Fahrgast übertragen wurde, der im Sitz 16 saß.In the rest position of the seat 16 after the impact, as shown in FIGS. 5A and 5B, the seat is shown that has remained structural in structure, while the impact force that has acted on the frame 20 of the seat is for the most part was not transferred to a passenger sitting in seat 16 .
Dem Fachmann wird es einleuchtend sein, daß der Umfang der Erfindung nicht darauf beschränkt ist, was im einzelnen gezeigt und mit Hilfe von Beispielen oben beschrieben wurde, vielmehr wird der Umfang der Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche einge schränkt.It will be obvious to a person skilled in the art that the scope the invention is not limited to what in shown and using examples above has been described, rather the scope of the Invention only by the following claims limits.
Claims (17)
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