DE69515604T2 - Fahrzeugsitz mit Perimeterarmatur und Beckenteilstütze - Google Patents
Fahrzeugsitz mit Perimeterarmatur und BeckenteilstützeInfo
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Description
- Das Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft Fahrzeugsitze, insbesondere verstellbare Fahrzeugsitze.
- Bislang war man bei der Konstruktion von Fahrzeugsitzen, die einen maximalen Schutz des Insassen gewähren sollen, vor allem auf den Schutz des Fahrzeuginsassen bei Frontalzusammenstößen bedacht, da der Fahrzeugbediener bei einem Unfall mit größerer Wahrscheinlichkeit in einen Frontalzusammenstoß verwickelt wird. Inzwischen wird der Konstruktion von Sitzen für Fälle eines Auffahrens von hinten auf das Fahrzeug jedoch mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Der Schutz des Fahrzeuginsassen in Fällen eines Auffahrens von hinten stellt eine größere Herausforderung dar, wenn ein verstellbarer Sitz verwendet wird, als wenn der typische steifere, in der Vergangenheit weit verbreitete und nicht verstellbare Sitz eingesetzt wird. Eine einfache Lösung, um dem Insassen einen verstärkten Schutz zu gewähren, ist, die Dicke und Stärke des verwendeten Materials zu erhöhen. Eine einfache Verstärkung des Sitzes ist jedoch aufgrund der Tatsache, daß ein erhöhtes Gewicht die Effizienz des Fahrzeugs im Hinblick auf die Umwelt verringert, typischerweise inakzeptabel.
- EP-A-0 233 822 beschreibt einen Fahrzeugsitz wie dieser im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist.
- Die vorliegende Erfindung stellt einen in Anspruch 1 definierten Fahrzeugsitz zur Verfügung. In einem Ausführungsbeispiel hat ein verstellbarer Fahrzeugsitz ein unteres Querteil in seiner Sitzlehne, das normalerweise nicht zu bemerken ist, sich jedoch in einer Unfallsituation plastisch verformt, wodurch der Beckenbereich eines sitzenden Insassen nach unten bewegt wird, um die Beckenregion eines sitzenden Insassen zwischen dem unteren Querteil und einem unteren Sitzflächengestell des Fahrzeugsitzes aufzufangen.
- Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Polsterung sowie die Sitzabdeckung zu Veranschaulichungszwecken weggelassen wurde.
- Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, in der ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt.
- Fig. 3A, 3B und 3C zeigen schematische Ansichten der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes in einer Unfallsituation, in welcher der Beckenbereich des sitzenden Insassen aufgefangen wird.
- In den Fig. 1, 3A, 3B und 3C hat der Fahrzeugsitz 7 des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung einen Sitzgrundrahmen 10. Der Grundrahmen 10 hat zwei gestanzte stählerne Seitenrahmenelemente 16, die durch eine vordere Querstange 12 und ein hinteres Querteil 14 miteinander verbunden sind. Das vordere Querteil 12 und das hintere Querteil 14 halten zwischen diesen eine teilweise dargestellte Sitzfederung 18. Wie dem Fachmann wohl bekannt ist, ist der untere Grundrahmen typischerweise gepolstert und mit einem den Sitz bedeckenden Material bedeckt. Zusammen mit der dazugehörigen Federung, bietet der Grundrahmen 10 eine Fläche zum Abstützen des Oberschenkels und der Hüfte eines sitzenden Insassen, welche allgemein als Beckenbereich bezeichnet werden.
- Ein allgemein U-förmiger Sitzlehnenrahmen 20 ist wahlweise einstellbar und schwenkbar am Sitzgrundrahmen montiert. Die Justierungsmittel des Sitzlehnenrahmens in Bezug auf den Grundrahmen 10 können den US-Patenten 4 781 415; 4 805 961, 4 824 172 oder 4 865 386 oder anderen geeigneten Alternativen entsprechen.
- Der Sitzlehnenrahmen 20 hat zwei Streben 22, die um einen Stift 15 schwenkbar gelagert sind, der durch eine im Sitzrahmen vorgesehene Öffnung hindurch verläuft. Der Sitzlehnenrahmen 20 hat ferner eine Sitzfederung 26, die zwischen den Streben angeordnet ist und normalerweise gepolstert und mit einem geeigneten Abdeckmaterial bedeckt ist. Die Streben 22 befinden sich typischerweise in einer Ebene. Dennoch können die Sitzlehnenstreben in manchen Anwendungen in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sein. In einer normalen Sitzposition befindet sich das obere Querteil 24 in einer vertikalen Höhe 37. Die vertikale Höhe 37 ist definiert durch eine Länge 41 von mindestens 470 Millimetern vom Punkt H 40 (wobei der Punkt H der Schwerpunkt des Beckenbereichs eines sitzenden Insassen ist; wie in der Darstellung zu sehen ist, ist dies der Beckenbereich eines zu 95% männlichen Insassen) entlang einer Linie 39, die den Punkt H schneidet und allgemein parallel zu einer Linie 42 ist. Die Linie 42 ergibt den Winkel des Torsos des sitzenden Insassen. Typischerweise weicht der Winkel der Linie 42 um nur drei oder vier Grad vom Winkel der Streben 22 ab. Wenn das Querteil 24 nicht mindestens 525 Millimeter oberhalb des Punktes H entlang einer im allgemeinen parallel zur Linie 42 verlaufenden Linie liegt, wird die Querstange 24 konkav gebogen (was einer rückwärtigen Biegung in Bezug auf den Sitz entspricht). Der Zweck dieser Biegung wird weiter unten erklärt.
- Das untere Querteil 28 erstreckt sich hinter der Sitzfederung und ist durch Schweißen oder ein anderes zu einem permanenten Halt führendes Mittel fest mit den Streben 22 der Sitzlehne verbunden. Das untere Querteil 28 ist typischerweise ein rechtwinkliges Band mit einer im Querschnitt zu sehenden Hauptausdehnung von mindestens 25 Millimetern, wobei diese in dem dargestellten Ausführungsbeispiel 38 Millimeter beträgt. Es können jedoch auch andere Formen und Strukturen in diesem Ausführungsbeispiel eingesetzt werden. Das untere Querteil 28 hat eine obere Kante. 30 und eine untere Kante 32. Das untere Querteil 28 ist gebogen und verläuft mindestens 50 Millimeter hinter der vorderen Kante des Sitzlehnenrahmens 20 und mindestes 100 Millimeter hinter dem Punkt H.
- Das untere Querteil 28 ist typischerweise aus Metall und kann plastisch verformt werden, wobei es jedoch stark genug ist, gegenüber einem Brechen in praktisch jeder Art von Unfallsituation resistent zu sein. Bei der normalen Verwendung des Sitzes ist das untere Querteil 28 für den Insassen nicht zu bemerken.
- Durch einen rückwärtig angeordneten tiefliegenden Sitzkissenrahmen wird eine frühzeitige horizontale oder nach unten gerichtete Trajektorie des Beckens des Insassen sichergestellt. Das hintere Querteil 14 ist 140 ± 20 Millimeter hinter dem Punkt H und 125 ± 20 Millimeter unterhalb des Punktes H 40 angeordnet. Die Position hinter dem Punkt H ermöglicht eine nach unten gerichtete Trajektorie des Beckens, wenn sich das untere Querteil 28 nach hinten verformt bis ein Kontakt zwischen dem Becken und dem hinteren Querteil 14 eintritt. Der Eingriff der Last auf das hintere Querteil 14 erfolgt, nachdem das Becken durch die Verformung des Teils 28 aufgefangen wird. Wenn kein rückwärtig angeordneter tiefliegender Sitzkissenrahmen vervendet wird, wird ein verformbares Rückenelement eingesetzt, welches sich unter der Beckenlast nach hinten verformt und nicht als steifes Element dient, das eine nach oben gerichtete Bewegung des Beckens begünstigt.
- Unter genauerer Bezugnahme auf die Fig. 3A, 3B und 3C befindet sich die obere Kante 30 des unteren Querteils in einer normalen Position 55 ± 20 Millimeter in vertikaler Höhe 43 oberhalb des Punktes H 40. Wenn das Fahrzeug in einer ernsten Unfallsituation rückwärtig belastet wird, drückt die Massenkraft, die auf den Sitz einwirkt, diesen nach vorne, wodurch das Becken des Insassen und der untere Torsobereich relativ zum Sitzlehnenrahmen 20 nach hinten bewegt werden. Die in einer Unfallsituation auftretende Belastung überschreitet die Belastung, die normalerweise von der Sitzlehnenfederung 26 abgefedert wird, bei weitem und die Federung 26 wird nach hinten gebogen. Da das obere Querteil 24 entweder gebogen wird oder sich oberhalb einer Höhe von 525 Millimeter befindet belastet der Körper des Insassen anfänglich das obere Querteil 24 nicht. Stattdessen beginnt der Beckenbereich des Insassen das untere Querteil 28 zu belasten, wenn ein tiefliegendes Sitzkissen kein frühzeitiges Bewegen des Beckens nach oben verursacht, wodurch eine Fallbewegung des Insassen eingeleitet wird. Das Drücken in das untere Querteil 28 führt dazu, daß die untere Kante 32 nach außen gebogen wird und dadurch die Hauptausdehnung 34 des unteren Querteils nun nicht mehr auf einer allgemein parallel zum Torso des sitzenden Insassen verlaufenden Linie liegt, um so relativ zu den Sitzlehnenstreben 22 um etwa 20 bis 30 Grad zu schwenken. Die Biegeverformung und die elastische Verformung des unteren Querteils fangen Energie ab und auch das Gesäß des sitzenden Insassen wird von dem unteren Querteil aufgenommen, um es zwischen sich und dem hinteren Querteil 14 zu halten, wobei das hintere Querteil ausreichend weit hinten angebracht und im allgemeinen lang genug ist, so daß die nach unten gerichtete Bewegung des Beckens aufgrund der Wirkung des Teils 28 eine Belastung des Querteils 14 mit dem Becken verursacht. Die Belastung wird zusätzlich durch den Sitzgrundrahmen 10 aufgenommen und aufgefangen, der nicht Teil des verstellbaren Sitzlehnenrahmen 20 ist. Das untere Querteil 28 erfährt typischerweise etwa 40 Prozent der gesamten kinetischen Energie des sitzenden Insassen, wobei die verbleibende Energie von dem hinteren Querteil 14 des Sitzgrundrahmens 10, dem oberen Querteil 24 (nachdem das untere Querteil 28 belastet wurde) und einer optionalen Kopfstütze 44 aufgenommen wird.
- In Fig. 2 hat eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Querteil 46 mit Akkordeonbögen 48 zum zusätzlichen Aufnehmen von Energie währen der Phase der plastischen Verformung in Unfallsituationen.
- Obwohl diese Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben beschrieben wurde, kann der Fachmann natürlich mühelos andere Formen hiervon ableiten. Dementsprechend ist der Schutzbereich dieser Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt zu betrachten.
Claims (6)
1. Fahrzeugsitz (7) umfassend:
einen Sitzgrundrahmen (10) zum Stützen eines Oberschenkel- und
Beckenbereichs eines 95 Prozent männlichen sitzenden Insassen,
einen im allgemeinen U-förmigen Sitzlehnenrahmen (20) mit einem oberen
Querteil (24) und mit Streben (22), die in bezug auf den Sitzgrundrahmen
wahlweise einstellbar schwenkbar montiert sind, und ein unteres Querteil
(28), dessen Enden fest mit den Sitzlehnenstreben verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Sitzlehnenstreben eine
Sitzlehnenfederung (26) zum Abstützen eines Torsobereichs des sitzenden Insassen
gehalten ist,
daß das Querteil der Sitzlehne sich in einer vertikalen Höhe (37) von im
allgemeinen mindestens etwa 470 Millimetern vom Schwerpunkt (H) des
Beckenbereichs des sitzenden Insassen entlang einer zum Torso des sitzenden
Insassen im allgemeinen parallelen Linie (39) befindet, und daß das Querteil
(24) zu einer Vorderseite des Sitzes hin konkav gebogen ist, wenn das obere
Querteil unterhalb einer Höhe von etwa 525 Millimetern vom Schwerpunkt
(H) entlang einer zur Torsolinie des sitzenden Insassen im allgemeinen
parallelen Linie ist, die durch den Schwerpunkt (H) geht, und
daß das untere Querteil (28) plastisch verformbar und zur Vorderseite des
Sitzes hin konkav gebogen ist, daß der Querschnitt des unteren Querteils
eine Hauptausdehnung hat, die im allgemeinen parallel zum Torso des
sitzenden Insassen ausgerichtet ist und diese Hauptausdehnung mindestens
etwa 25 Millimeter beträgt, wobei das untere Querteil ein oberes und ein
unteres Ende hat, und wobei sich das obere Ende des unteren Querteils
vertikal 55 ± 20 Millimeter über dem Schwerpunkt (H) befindet, wenn der
Sitzgrundrahmen in normaler Sitzposition eingestellt ist und sich das untere
Querteil (28) in einer Unfallsituation, wenn die Sitzlehne übermäßig
rückwärtig belastet wird, verformt, um sein unteres Ende von den Sitzlehnenstreben
(22) weiter weg zu schwenken, als sein oberes Ende, um die Beckenregion
eines sitzenden Insassen zwischen dem unteren Querteil (28) und dem
Sitzflächengestell (10) aufzufangen.
2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere
Querteil (28) in seiner Hauptausdehnung eine Länge von etwa 38 Millimetern
hat.
3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Querteil (28) Akkordeonbögen zum Aufnehmen von Energie
während der Verformung in einer Unfallsituation hat.
4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sitzgrundrahmen (10) ein rückwärtiges Querteil (14)
hat, das in einer Unfallsituation durch den Beckenbereich belastet ist, der
durch das untere Querteil (28) der Sitzlehne aufgefangen ist.
5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, -dadurch gekennzeichnet, daß das
rückwärtige Querteil (14) des Sitzgrundrahmens 140 ± 20 Millimeter rückwärtig von
und 125 ± 20 Millimeter unter dem Schwerpunkt (H) ist.
6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
rückwärtige Querteil des Sitzunterteils rückwärtig ausreichend verformbar ist, derart
daß jede frühaufsteigende Trajektorie des Schwerpunktes (H) in einer
Unfallsituation nicht begünstigt wird.
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