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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Motorfahrzeugsitzaufbau, insbesondere auf einen energieabsorbierenden
Kindersitz.
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Spezielle Kindersitze, die Schutz für kleine Kinder in
Motorfahrzeugen bieten, sind gut bekannt. Zwei verschiedene Arten von
Kindersitzen sind entwickelt worden. Eine Art ist ein getrennter
Sitz, der auf einen Fahrzeugsitz gesetzt wird und daran durch
den Sitzgurt angebracht wird, der als ein Teil des
Fahrzeugsitzes vorgesehen ist. Eine zweite Art von Kindersitz, die
üblicherweise als "integraler Kindersitz" bezeichnet wird, weist die
in den Fahrzeugsitz eingebauten Komponenten des Kindersitzes
auf. Integrale Kindersitze enthalten typischerweise eine oder
mehrere bewegbare Komponenten, die in einer Position die
Benutzung des Fahrzeugsitzes durch einen Erwachsenen ermöglichen und
in einer zweiten Position die Benutzung durch ein kleines Kind
ermöglichen. Gemeinsame Elemente beider Arten von Kindersitzen
sind eine untere Sitzunterlage, eine Rückenstützplatte und ein
Rückhaltesystem für den Sitzinsassen. Das Rückhaltesystem
enthält im allgemeinen einen oder zwei Schultergurte, die
betriebsmäßig mit der Rückenstützplatte und der Sitzunterlage zum
Zurückhalten eines Fahrgastes verbunden sind, der auf der
Sitzunterlage und gegen die Rückenplatte positioniert ist.
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Jeder Fahrzeugfahrgast, ein Kind oder ein Erwachsener kann
Nackenverletzungen erleiden, wenn er in einem Sitz durch einen
Schultergurt zurückgehalten wird. Wenn das Fahrzeug in einen
Fahrzeugzusammenstoß des frontalen Aufpralles verwickelt ist,
wird der Körper des Fahrgastes gegen die Sitzrückenlehne durch
den Schultergurt zurückgehalten, während der Nacken gebogen wird
und möglicherweise die Nackenmuskeln überdehnt werden.
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Bei keinen Kindern ist das Verhältnis der Kopfmasse zu der
Körpermasse höher als für einen Erwachsenen. Als Resultat
unterliegen Kinder wahrscheinlicher Nackenverletzungen bei einem
gegebenen Fahrzeugzusammenstoß.
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Die EP 0 554 807 A, die dem Oberbegriff des Anspruches 1
entspricht, offenbart einen Kindersitz für ein Fahrzeug, der in dem
Fall eines Aufpralles schwenken soll und energieabsorbierende
Teile enthält, die deformieren.
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Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten
Ansprüchen definiert. Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1
definiert ist, versucht, Nackenverletzungen bei Kindern zu
vermindern, in dem mindestens ein energieabsorbierender
Anbringungsbügel zum Verbinden der Rückenstützplatte des Kindersitzes mit der
Tragsitzstruktur oder dem Rahmen vorgesehen wird. Der
energieabsorbierende Bügel (die Bügel) ermöglichen der Rückenstützplatte,
daß sie sich relativ zu dem Sitzrahmen nach vorn bewegt. Für
einen Kindersitz in dem Rücksitz eines Fahrzeuges ist reichlich
Platz für die Bewegung der Rückenstützplatte vorhanden. Das
Resultat ist eine reduzierte Relativgeschwindigkeit und Bremsung
zwischen dem Kinderkopf und Schultern, wodurch Nackenbelastung
und Verletzungen verringert werden.
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Die vorliegende Erfindung verwendet Bügel, die plastisch unter
einer vorbestimmten Last deformierbar sind und für spezielle
Last gegen Biegungseigenschaften ausgelegt sind, die die
gewünschte Energieabsorption vorsehen. Während der normalen
Sitzbelastung in der Abwesenheit eines Fahrzeugzusammenstoßes halten
die Sitzbügel die Rückenstützplatte im wesentlichen starr an dem
Sitzaufbau. Die energieabsorbierenden Bügel sind so ausgelegt,
daß sie sich plastisch nur während der relativ hohen Belastung
deformieren, die während eines Fahrzeugzusammenstoßes erlitten
wird.
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Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich
aus einer Betrachtung der folgenden Beschreibung und der
beigefügten Ansprüche, wenn sie in Zusammenhang mit den begleitenden
Zeichnungen genommen werden.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines
Fahrzeugsitzaufbaues, der einen energieabsorbierenden integralen Kindersitz der
vorliegenden Erfindung enthält;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Sitzrückenrahmens
des Fahrzeugsitzaufbaues, der an einem Motorfahrzeugchassis
angebracht ist;
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Fig. 3 ist eine Seitenumrißansicht eines integralen
Kindersitzaufbaus mit den energieabsorbierenden Anbringungsbügeln der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines
energieabsorbierenden Bügels, der vor einem Fahrzeugzusammenstoß gezeigt ist;
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Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht des in Fig. 4
gezeigten Bügels, der auf einen Fahrzeugzusammenstoß hin plastisch
deformiert ist; und
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Fig. 6 und 7 sind perspektivische Ansichten ähnlich den
Fig. 4 und 5, die eine andere Ausführungsform des
energieabsorbierenden Anbringungsbügels der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Ein Fahrgastautositzaufbau 10, der einen energieabsorbierenden
integralen Kindersitz 12 der vorliegenden Erfindung beinhaltet,
ist in Fig. 1 gezeigt. Der Sitzaufbau 10 ist von einer
herkömmlichen Banksitzausgestaltung, die als ein Rücksitz in einem
Personenwagen benutzt wird. Der Sitzaufbau 10 enthält ein unteres
Sitzkissen, und eine Sitzrückenlehne 18, die sich an der
Hinterseite des unteren Sitzkissens nach oben erstreckt. Der
Personenwagen 14, in dem der Sitzaufbau eingebaut ist, enthält einen
Wagenaufbau mit einer Bodenwanne 20 und eine hintere Ablage 22,
die sich nach hinten an dem oberen Ende der Sitzrückenlehne 18
erstreckt. Die Sitzrückenlehne 18 ist aus einem Rahmen 19 (Fig.
2) aufgebaut, der ein Schaumkissen oder mehrere Schaumkissen
trägt, die mit einer Polsterabdeckung bedeckt sind, die die
äußere Oberfläche des Sitzaufbaus bilden.
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Der Kindersitz 12 ist in Fig. 1 in einer entfalteten
Benutzungsposition gezeigt. Der Kindersitz 12 enthält eine
Sitzunterlage 24, die schwenkbar an dem Rahmen 19 durch Anbringungsbügel
66, 68 angebracht ist (Fig. 2) Wenn der Kindersitz entfaltet
ist, bildet die Sitzunterlage 24 ein sich von der
Sitzrückenlehne in einer allgemeinen horizontalen Position nach vorn
erstreckendes Kindersitzkissen. Eine Fußstütze 26 ist an dem oberen
oder vorderen Ende 28 der Sitzunterlage 24 durch ein flexibles
nicht gezeigtes Gelenk angebracht.
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Es wird Bezug genommen auf Fig. 2, der Rahmen 19 ist im
größeren Detail gezeigt. Der Rahmen 19 enthält ein im allgemeinen
rechteckiges Umfangsrahmenteil 48 mit einem oberen horizontalen
Segment 50, unteren horizontalen Segmenten 52, 53 und aufrechten
Pfosten 54, 55 an den seitlich äußeren Enden der oberen und
unteren Segmente. Zwei aufrechte Säulen 56, 58 sind jeweils an
ihrem unteren Ende durch einen Schraubenmutteraufbau 60 an der
Fahrzeugbodenwanne 20 angebracht. An ihrem jeweiligen oberen
Ende sind die aufrechten Säulen an dem oberen Segment 50 des
Umfangrahmenteiles und an der hinteren Fahrzeugablage 22 durch
Bolzen 64 angebracht. Federdrähte 62 erstrecken sich quer über
die Sitzrückenlehne von den äußeren aufrechten Pfosten 54 zu den
aufrechten Säulen 56, 58 zum Vorsehen einer Stütze und einer
Aufhängung der Sitzrückenschaumkissen.
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Der Sitzrückenlehnenrahmen 19 enthält ein Paar von unteren
Anbringungsbügeln 66, 68, die an den aufrechten Säulen 56, 58
benachbart zu deren unteren Enden angebracht sind. Die unteren
Anbringungsbügel enthalten jeweils einen Vorsprung 70 zum
drehbaren Anbringen der Sitzunterlage 24 an dem Rahmen 19. Der
Kindersitz enthält eine Rückenstützplatte 72 mit einem unteren Ende 74
und einem oberen Ende 76. Die unteren Anbringungsbügel 66, 68
enthalten einen zweiten Vorsprung 78 zum Anbringen der
Rücken
stützplatte an dem Rahmen 19 benachbart zu dem unteren Ende 74
der Stützplatte 72. Ein Paar von oberen energieabsorbierenden
Anbringungsbügeln 80, von denen nur einer in Fig. 3 gezeigt
ist, werden zum Anbringen der Rückenstützplatte 72 an den
aufrechten Säulen 56, 58 des Rückenlehnenrahmens 19 benachbart zu
dem oberen Ende der Rückenstützplatte benutzt. Die oberen
Anbringungsbügel 80 werden in größeren Einzelheiten unten
beschrieben.
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Es wird wieder Bezug genommen auf Fig. 1, der Kindersitz 12
enthält auch ein Rückhaltesystem 30 zum Zurückhalten eines
Fahrgastes, der auf der Sitzunterlage 24 positioniert ist, und gegen
die Rückenstützplatte 72. Das Rückhaltesystem 30 enthält einen
rechten und einen linken Gurt 36, 38. Die Gurte 36, 38 sind an
ihrem unteren Ende mit der Sitzunterlage 24 an der rechten
beziehungsweise linken Seite verbunden. Von dort erstrecken sich
die Gurte nach oben, liegen über der Rückenstützplatte 72 und
gehen durch Schlitze 40 in der Rückenstützplatte benachbart zu
ihrem oberen Ende. Die Gurte setzen sich nach unten hinter der
Rückenstützplatte fort und sind mit einem einzelnen
Einstellriemen 42 verbunden. Der Einstellriemen ist wiederum mit einem
herkömmlichen automatischen Sitzgurt 43 oder anderen Mechanismus
zum Einstellen der Länge der Gurte 36, 38 verbunden. Die Gurte
36, 38 tragen jeweils einen verschiebbaren Schließhaken 44
beziehungsweise 46, die in eine Schnalle 47 einführbar sind, die
an der Sitzunterlage 24 an einer Stelle zwischen den Beinen des
Sitzinsassens angebracht sind. Wenn die Sitzgurtschließhaken in
die Schnalle eingeführt sind, wirken die Gurte zum Bilden von
Hüftgurten zusammen, die sich von jeder Seite der Sitzunterlage
24 zu der Schnalle 47 erstrecken. Von der Schnalle 47 erstrecken
sich die Gurte nach oben über jede Schulter eines
Kindersitzinsassens und dann erstrecken sie sich durch die Rückenstützplatte
72, wobei sie Schultergurte zum Halten eines Sitzinsassens gegen
die Rückenstützplatte bilden.
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Während einer frontalen Fahrzeugkollision wird der
Kindersitzinsasse von der Rückenstützplatte nach vorn gedrückt und eine
beträchtliche Last auf die Gurte 36, 38 ausüben, die sich über
die Insassenschultern erstrecken. Diese Last wird von den Gurten
zu der Rückenstützplatte 72 und von der Rückenstützplatte zu dem
Sitzrückenrahmen 19 durch die unteren Anbringungsbügel 66, 68
und die oberen Anbringungsbügel 80 übertragen.
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Einer der oberen Anbringungsbügel 80 ist in Fig. 4 gezeigt. Der
Bügel 80 ist aus Blattmaterial hergestellt, das in eine im
allgemeinen U-Form oder J-Form ausgeschmiedet ist. Der Bügel weist
einen hinteren Endabschnitt 82 und einen vorderen Endabschnitt
84, die miteinander durch einen Verbindungs- oder Bodenabschnitt
86 verbunden sind. Eine oder mehrere Biegungen sind in den Bügel
zwischen dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt 84, 82
gebildet. Der hintere Endabschnitt enthält eine Anbringungsöffnung
88, durch die der Bügel 80 an den aufrechten Säulen 56, 58 des
Sitzrahmens angebracht ist. Der vordere Endabschnitt enthält ein
Paar von Öffnungen 90 zur Benutzung beim Anbringen der
Rückenstützplatte 72 an dem Bügel 80. Der Bügel ist mit einer im
allgemeinen im rechten Winkel gebildeten Biegung 94 zwischen dem
vorderen Endabschnitt 84 und dem Verbindungsabschnitt 86
gezeigt. Der hintere und vordere Endabschnitt 82, 84 sind in einem
Abstand voneinander zum Vorsehen eines Freiraumes für einen der
Gurte 36, 38 versehen, der da durchgeht, wenn sich die Gurte
hinter der Rückenstützplatte nach unten erstrecken.
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Während eines frontalen Fahrzeugzusammenstoßes wird eine
vorwärts gerichtete Kraft auf die Rückenstützplatte auf die Gurte
36, 38 ausüben. Diese Kraft wird durch die Bügel 80 auf den
Sitzrückenrahmen 19 übertragen. Die Bügel 80 sind so ausgelegt,
daß sie plastisch unter der durch den Kindersitzinsassen
ausgeübten Last deformieren. Die Deformation des Bügels 80 ermöglicht
es dem oberen Ende der Rückenstützplatte 72, daß sie sich nach
vorn relativ zu dem Sitzrückenrahmen 19 bewegt. Dieses tritt
auf, wenn sich der Bügel an den ursprünglichen Biegungen 92, 94
gerade richtet und neue Biegungen 96, 97 gebildet werden. Mit
der oben beschriebenen Deformation wird die Länge der
Endabschnitte 82 verkürzt und die Länge des Verbindungsabschnittes 86
nimmt zu. Die Materialdicke des Bügels, die Materialbreite, die
als die Abmessung W in Fig. 5 gezeigt ist, als auch das
Material selbst werden alle so ausgewählt, daß sie spezielle
Eigenschaften der Abhängigkeit der Biegung von der Last für die Bügel
auf der Grundlage der angenommenen Größe des Kindinsassens
aufweisen.
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Ein anderer energieabsorbierender Bügel ist in Fig. 6
gezeichnet und allgemein mit 100 bezeichnet. Der Bügel 100 ist im
allgemeinen V-förmig mit einem hinteren Abschnitt 102 und einem
vorderen Abschnitt 104, wobei jeder Öffnungen 106 zum Anbringen
des Bügels an dem Rahmen 19 und der Rückenstützplatte 72
aufweist. Die vordere und hintere Platte sind miteinander bei einer
einzelnen Biegung 108 verbunden. Der hintere Abschnitt 102 ist
mit einem Paar von Fahnen 110, 112 gebildet, die sich nach vorn
und um den vorderen Abschnitt 104 erstrecken. Während eines
frontalen Fahrzeugzusammenstoßes wird der Bügel durch Öffnung
der Biegung 108 deformiert, was bewirkt, daß die zwei Fahnen
110, 112 sich ebenfalls öffnen, wodurch sich der vordere
Abschnitt 104 nach vorn vor den hinteren Abschnitt 102 bewegt.
Wiederum absorbiert die plastische Deformation in dem Bügel 100
Energie und verringert die Relativgeschwindigkeit zwischen dem
Kopf des Sitzinsassens und den Schultern, wodurch
Nackenverletzungen verringert werden. Der Bügel 100 ist so ausgelegt, daß er
an einer Stelle zu benutzen ist, an der die Gurte 36, 38 nicht
durch den Bügel gehen wie in dem Fall des in Fig. 4 und 5
gezeigten Bügels 80.
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Während der energieabsorbierende Kindersitz mit einem speziellen
Rückhaltesystem 30 gezeigt worden ist, ist zu verstehen, daß der
energieabsorbierende Kindersitz mit einem anderen
Rückhaltesystem benutzt werden kann, in dem die Rückhaltelasten auf die
Rückenstützplatte ausgeübt werden. Entsprechend ist der
speziel
le Aufbau des Rückensitzrahmens 19 nicht als den Umfang der
gegenwärtigen Erfindung begrenzend anzusehen. Energieabsorbierende
Bügel können benutzt werden zum Bewegen der Rückenstützplatte an
der Oberseite, der Bodenseite oder an beiden Enden der Platte.
Weiterhin können die Bügel an der Rückenstützplatte und dem
Sitzrahmen angeschweißt werden, angeschraubt werden, angenietet
werden usw. Schrauben sind bevorzugt, da sie eine leichtere
Ersetzung der Bügel ermöglichen, nachdem sie bei einem
Fahrzeugzusammenstoß deformiert worden sind.
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Die vorliegende Erfindung benutzt deformierbare
energieabsorbierende Bügel in dem Lastweg des Rückhaltesystemes des
Kindersitzes zum Ermöglichen einer begrenzten Vorwärtsverschiebung eines
Sitzinsassens. Diese begrenzte Verschiebung verringert die
relative Beschleunigung des Insassenkopfes zu den Schultern, wobei
die Nackenkräfte verringert werden. Bei der bevorzugten
Ausführungsform wird dieses erzielt, indem eine Rückenstützplatte
eines Kindersitzes an dem Sitzrahmen mit deformierbaren Bügeln
angebracht wird. In dem erlaubt wird, daß sich die
Rückenstützplatte nach vorn mit dem Sitzinsassen bewegt, werden
Rückprallverletzungen ebenfalls verringert. Die Rückenstützplatte könnte
jedoch stationär auf dem Sitzrahmen sein und die deformierbaren
Bügel irgendwo anders in dem Lastweg des Rückhaltesystemes
angeordnet sein.
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Während die Erfindung in Zusammenhang mit einem Fahrzeugbanksitz
mit einem integralen Kindersitz offenbart und beschrieben worden
ist, ist die Erfindung nicht auf den Banksitzaufbau begrenzt,
sie kann in Kindersitzen benutzt werden, die in anderer Art von
Fahrzeugsitzen integriert sind. Weiter kann die Erfindung auch
auf hinzugefügte Kindersitze angewendet werden.
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Es ist zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf den oben
beschriebenen und dargestellten genauen Aufbau begrenzt ist, daß
verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden
kön
nen, wenn nicht der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er
durch die folgenden Ansprüche definiert wird.