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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz und im
Spezielleren auf einen Fahrzeugsitz mit Sicherheitseinrichtungen,
um einen Fahrzeuginsassen im Falle eines Seitenaufpralls zu schützen.
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2. Hintergrund
der Technik
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Wenn
ein Fahrzeug einen Seitenaufprall erfährt, werden im Allgemeinen
seitliche Karosseriebestandteile wie eine Tür, eine Mittelsäule, ein
Seitenschweller und dergleichen beschädigt, und die verformte Tür, die verformte
Mittelsäule
und dergleichen dringen dann in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs
ein. Ein auf einem Sitz auf der Aufprallseite sitzender Fahrzeuginsasse
könnte
dann von den eindringenden Karosseriebestandteilen verletzt werden.
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Verschiedene
Gegenmaßnahmen
wurden vorgeschlagen und in praktischen Gebrauch genommen, wie etwa
Mittelsäulen,
Seitenschweller und dergleichen zu versteifen oder Versteifungsträger in Türen einzubauen,
um zu verhindern, dass diese seitlichen Karosseriestrukturen in
die Fahrgastzelle gelangen und dort einem auf einem Sitz auf der
Aufprallseite sitzenden Fahrzeuginsassen Schaden zufügen. Diese
Gegenmaßnahmen
sind jedoch immer noch unzureichend, um einen auf einem Sitz befindlichen
Insassen zu schützen.
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Eine
Lösung
besteht darin, den Fahrzeugsitz zu verstärken, um seiner Verformung
entgegenzuwirken, wenn er einen Aufprall von solchen eindringenden
seitlichen Karosserieteilen erfährt.
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Wie
in 10 gezeigt ist, besitzt ein Beispiel eines herkömmlichen
Sitzes ein Rohrteil 2, das sich in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs am Boden eines Polsterrahmens 1 erstreckt,
der ein Sitzpolster bildet.
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Darüber hinaus
ist eine Verstärkung 3 vorgesehen,
die sich horizontal an der Innenseite des Polsterrahmens erstreckt,
um einen Fahrzeuginsassen vor einem Frontaufprall zu schützen. Erfährt das Fahrzeug
von vorn einen Aufprall, fällt
der auf dem Sitz sitzende Fahrgast aufgrund von Trägheitskraft nach
vorn, und in der Folge entsteht eine nach unten gerichtete Kraft
am vorderen Abschnitt des Sitzes. Die Verstärkung 3 soll die Kraft
von unten her abstützen.
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In 10 bezeichnen
die Bezugszahlen 4A, 4B eine Gleitschiene, die
in der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
gleitbeweglich und mit dem Polsterrahmen 1 verbunden ist.
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Das
Rohrteil 2 ist am Polsterrahmen 1 befestigt, aber
nicht direkt mit der Gleitschiene 4A, 4B verbunden,
um den Sitz mit dem Boden des Fahrzeugs zu verbinden. Dementsprechend
kippen bei einem Seitenaufprall diese Gleitschienen 4A, 4B zur
Seite, wodurch ein sogenanntes „Umkippen" verursacht wird.
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Darüber hinaus
kann aufgrund des lichten Spalts „s" zwischen den beiden Enden des Rohrteils und
der Gleitschiene 4A oder 4B die Bewegungsgeschwindigkeit
der Tür,
die bei einem Aufprall in den Fahrgastraum vordringt, nicht gesenkt
werden.
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Da
außerdem
die Verstärkung 3 nur
an ihren beiden Enden mit der Innenwand des Polsterrahmens 1 verbunden
ist, kann nicht verhindert werden, dass der Polsterrahmen aufgrund
eines Seitenaufpralls verformt wird.
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Die
DE-A-195 21 888 erörtert
einen Sitz für ein
Fahrzeug, der durch eine Strebe verstärkt ist, die über der
Polsterfläche
in die Sitzlehne eingebaut ist. Die Strebe wird dazu verwendet,
die Kraft eines Seitenaufpralls zur Fahrzeugmitte zu übertragen.
Die Strebe besteht aus einem horizontalen, einem diagonalen und
zwei vertikalen endseitigen Teilen. Die Aufprallenergie wird mehr
durch die Seitwärtsverschiebung
des Fahrgastsitzes als durch seine Verformung aufgefangen. Es erfolgt
jedoch keine Erläuterung
zu einem kastenförmigen
vorderen Träger
zur Befestigung der Strebe, was die Leistung bei einem Seitenaufprall
verbessert, oder zum Vorsehen von Seitenpolstern in der Sitzlehne,
um die Schultern eines Fahrzeuginsassen zu schützen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe besteht darin, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, der in
der Lage ist, den auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen zu
schützen,
indem die Verformung des Sitzes im Falle eines Seitenaufpralls verhindert
wird.
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Solch
ein Fahrzeugsitz umfasst ein Polsterrahmenteil, das im Sitzpolster
vorgesehen ist; ein äußeres Sitzhalterungsteil,
das unter dem Sitzpolster auf einer Türseite des Fahrzeugs vorgesehen
ist, um den Sitz mit einem Fahrzeugboden zu verbinden; ein inneres
Sitzhalterungsteil, das unter dem Sitzpolster auf der mittleren
Seite des Fahrzeugs vorgesehen ist, um den Sitz mit einem Fahrzeugboden
zu verbinden; und mindestens ein Verstärkungsteil, das seitlich unter
dem Sitzpolster vorgesehen und mit dem Polsterrahmenteil verbunden
ist, wobei das Verstärkungsteil an
einem türseitigen
Ende davon mit dem äußeren Sitzhalterungsteil
und an einer mittleren Seite davon mit dem inneren Sitzhalterungsteil
verbunden ist, wobei das Verstärkungsteil
an einem mittelseitigen Ende davon mit dem inneren Sitzhalterungsteil über einen
kastenförmigen
vorderen Träger
verbunden ist, dessen Form von vorn dreieckig bzw. dreikantig ist, und
der sich von unten um das Ende legt.
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Ein
weiterer Sitz für
ein Fahrzeug ist vorgesehen, der ein Sitzpolster, ein Sitzrückenteil,
einen Rückenteilrahmen,
der im Sitzrückenteil
vorgesehen ist, und einen seitlichen Stützträger umfasst, der mit dem Sitzrückenteil
auf einer Türseite
des Fahrzeugs verbunden ist. Außerdem
ist ein Schiebeträger
an einer Position gegenüber
dem seitlichen Träger
an einer inneren Seitenwand des Fahrzeugs angebracht. Ein Paar von
Seitenpolstern ist im Sitzrückenteil
vorgesehen, um die linke und rechte Schulter eines Fahrgasts zu
stützen,
wenn das Fahrzeug mit einem Seitenaufprall beaufschlagt wird. In
einer weiteren Ausführungsform
fungiert der Schiebeträger
als Gurtführung,
um einen Sicherheitsgurt durch ihn hindurch nach oben und unten
laufen zu lassen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Fahrzeugsitzes
mit einer Sicherheitsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht, die eine mit Verstärkungsteilen ausgestattete
Polsterschale zeigt;
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3 ist
eine Frontansicht, die eine mit Verstärkungsteilen ausgestattete
Polsterschale zeigt;
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4 ist
eine Rückansicht,
die eine mit Verstärkungsteilen
ausgestattete Polsterschale zeigt;
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5 ist
eine linksseitige Ansicht, die eine mit Verstärkungsteilen ausgestattete
Polsterschale zeigt;
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6 ist
eine Rückansicht,
die einen Einbauzustand von Verstärkungsteilen und Sitzverstellvorrichtungen
zeigt;
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7 ist
eine erläuternde
Ansicht, die eine Reißbelastung
zeigt;
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8 ist
eine erläuternde
Ansicht, die eine nach unten gerichtete Belastung zeigt, mit der
das Frontteil eines Fahrzeugsitzes beaufschlagt wird;
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel von Verstärkungsteilen
zeigt;
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10 ist
eine Frontansicht eines Fahrzeugsitzes nach einem Stand der Technik;
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11 ist
eine erläuternde
Ansicht, die einen Zustand eines verformten Verstärkungsteils
zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Fahrzeugsitz nach einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht des
in 12 gezeigten Fahrzeugsitzes;
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14 ist
eine Frontansicht, die einen Einbauzustands eines Seitenträgers zeigt;
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15 ist
eine Seitenansicht, die einen Einbauzustands eines Seitenträgers zeigt;
und
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16 ist
eine erläuternde
Ansicht, die eine Bewegung eines Fahrzeugsitzes nach der zweiten Ausführungsform
zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug auf 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 einen
Fahrzeugsitz, der aus einem Sitzrückenteil oder einer Sitzlehne 11 und
einem Sitzpolster 13 besteht, das über eine Verstellvorrichtung 12 mit der
Sitzlehne 11 verbunden ist.
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In
dieser Ausführungsform
zeigt der Sitz 10 einen Fahrersitz eines rechtsgesteuerten
Fahrzeugs, und die anderen in den 2 bis 5 dargestellten Sitze
zeigen einen Fahrgastsitz.
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Im
Sitzpolster 13 ist wie in den 2 und 4 dargestellt
eine aus Stahl hergestellte Polsterschale 14 vorgesehen,
die in der ebenen Form in etwa quadratisch und nach unten konvex
ist. Darüber hinaus
ist ein aus Stahl bestehendes, trägerförmiges Verstärkungsteil 15 parallel
mit der Breitenrichtung der Polsterschale 14 unter der
vorderen Unterseite der Polsterschale 14 angeordnet. Die
obere Fläche des
Verstärkungsteils 15 ist
durch Anschweißen über seine
fast gesamte Länge
an der Unterseite der Polsterschale 14 befestigt.
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Darüber hinaus
ist ein aus Stahl bestehendes, trägerförmiges Verstärkungsteil 16 parallel
mit der Breitenrichtung der Polsterschale 14 unter der hinteren
Unterseite der Polsterschale 14 angeordnet, und seine obere
Fläche
ist durch Anschweißen über seine
fast gesamte Länge
an der Unterseite der Polsterschale 14 befestigt.
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9 zeigt
ein Beispiel für
Verstärkungsteile 15, 16,
die einen U-förmigen
Querschnitt aufweisen.
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Das
wie in 3 gezeigte Verstärkungsteil 15 ist
an seinem mittelseitigen (in 3 linksseitigen) Ende
starr so mit einem Träger 15A verbunden,
dass sich der Träger 15A von
unten her um das Ende des Verstärkungsteils 15 legt.
Der Träger 15A besitzt
eine Kastenform und hat von vorn die Form eines rechtwinkligen Dreiecks.
Darüber
hinaus ist das Verstärkungsteil 15 an
seinem türseitigen
(in 3 rechtsseitigen) Ende starr mit einem Träger 15B mit
einem U-förmigen
Querschnitt starr so verbunden, dass ein Flansch 15Ba,
der integral mit dem Träger 15B ausgebildet
ist, von unten her am Verstärkungsteil 15 anstößt.
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Auf ähnliche
Weise ist das wie in 4 gezeigte Verstärkungsteil 16 an
seinem mittelseitigen (in 4 rechtsseitigen)
Ende mit einem kastenförmigen
Dreikantträger 16A starr
so verbunden, dass sich der Träger 16A von
unten her um das Ende des Verstärkungsteils 16 legt
und an seinem türseitigen (in 4 linksseitigen)
Ende starr mit einem Träger 16B,
der einen U-förmigen
Querschnitt besitzt, so verbunden ist, dass ein Flansch 16Ba,
der integral mit dem Träger 16B ausgebildet
ist, von unten her am Verstärkungsteil 16 anstößt.
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Wie
in 1 dargestellt ist, sind die Verstärkungsteile 15, 16 zwischen
einer Sitzverstellvorrichtung 17, die in der Längsrichtung
des Fahrzeugs auf der mittleren Seite des Bodens der Karosserie
eingebaut ist, und einer Sitzverstellvorrichtung 18 angeordnet,
die in der Längsrichtung
des Fahrzeugs auf der Türseite
eingebaut ist. Darüber
hinaus sind die Verstärkungsteile 15, 16 an
deren mittleren Seitenenden jeweils mit einem Schieber 17A der
Sitzverstellvorrichtung 17 verbunden. Entsprechend sind
die Verstärkungsteile 15, 16 an
ihren türseitigen
Enden jeweils mit einem Schieber 18A der Sitzverstellvorrichtung 18 verbunden.
Da die Polsterschale 14 mit den Verstärkungsteilen verbunden ist,
ist das Polster 13 von den Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 verschiebbar
gehaltert. 6 zeigt den Zustand der mit den
Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 verbundenen Verstärkungsteile 15, 16 an.
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In 6 ist
das Verstärkungsteil 16 an
seinem mittleren Seitenende über
den Dreikantträger 16A starr
durch mindestens eine Schraube 19 mit dem Schieber 17A der
Sitzverstellvorrichtung 17 verbunden.
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Darüber hinaus
ist das Verstärkungsteil 16 an
seiner Türseite über den
Träger 16B durch
mindestens eine Schraube 20 am Schieber 18A der
Sitzverstellvorrichtung 18 befestigt.
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Entsprechend
ist das Verstärkungsteil 15 an seinen
beiden Enden jeweils an den Schiebern 17A, 17B befestigt.
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Wenn
ein Seitenaufprall passiert, wird der Aufprall jeweils von den Verstärkungsteilen 15, 16 aufgefangen,
wodurch verhindert wird, dass sich die Polsterschale 14,
die durch diese Verstärkungsteile 15, 16 verstärkt ist,
verformt, und im Ergebnis wird die Form des Sitzes beibehalten.
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Da
die Querschnittsfläche
der Verstärkungsteile 15, 16 groß ausgelegt
wird, ertragen die Verstärkungsteile 15, 16 einen
stärkeren
Aufprall, und die eindringende Tür
verursacht eine geringere Verformung des Fahrzeugsitzes 10,
was zu einem Schutz des auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen
vor Verletzungen führt.
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Selbst
wenn der Seitenaufprall im Hinblick auf die Verstärkungsteile 15, 16 schräg erfolgt,
kann das sogenannte „Umkippen" der Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 darüber hinaus
verhindert werden, weil die Verstärkungsteile 15, 16 jeweils
an ihren beiden Enden mit den Schiebern 17A, 18A verbunden
sind, und dementsprechend der Seitenaufprall, mit dem das Fahrzeug
beaufschlagt wird, sicher aufgefangen werden kann. Da darüber hinaus
zwischen den Verstärkungsteilen 15, 16 und
den Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 kein Spielraum
besteht, kann die eindringende Tür
blockiert werden.
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Wenn
darüber
hinaus wie in 7 dargestellt durch einen Seitenaufprall
eine sogenannte „Reißbelastung" v1 erzeugt
wird, die den Sitz umzuwerfen sucht, kann verhindert werden, dass
der Sitz 10 umgeworfen wird.
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Wenn
darüber
hinaus wie in 8 dargestellt ein Frontaufprall
passiert, fällt
ein auf dem Sitz 10 sitzender Fahrzeuginsasse aufgrund
des Aufpralls nach vorn, und im Ergebnis wird das Frontteil des
Polsters 13 mit einer nach unten gerichteten Belastung
w beaufschlagt. Da die gesamte Oberseite des Verstärkungsteils 15 an
der Unterseite der Polsterschale 14 befestigt ist und darüber hinaus
beide Enden des Verstärkungsteils 15 starr
mit den Schiebern 17A, 18A verbunden sind, kann
diese nach unten gerichtete Belastung w aufgefangen werden, und es
kann verhindert werden, dass sich die Polsterschale 14,
d.h., der Fahrzeugsitz 10 verformt, wodurch der auf dem
Sitz befindliche Fahrzeuginsasse geschützt werden kann.
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Selbst
wenn das Fahrzeug einen Frontaufprall erfährt und eine sogenannte „Reißbelastung" v2 durch
einen angezogenen inneren Sicherheitsgurt erzeugt wird, die den
Sitz anzuheben sucht, wie in 7 dargestellt
ist, kann verhindert werden, dass der Sitz 10 umgeworfen
wird.
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Da
darüber
hinaus die Verstärkungsteile 15, 16 durch
die Dreikantträger 15A, 16A an
ihren mittleren Seitenenden an den Schiebern 17A, 18A befestigt
sind, kann, wenn der Sitz 10 mit einer Seitenkraft beaufschlagt
wird, die ihn nach unten zur mittleren Seite drückt, verhindert werden, dass
die Verstärkungsteile 15, 16 aufgrund
des Biegemoments dieser Kraft verbogen werden.
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Das
heißt,
im Falle, dass das mittlere Seitenende der Verstärkungsteile 15, 16 zum
Beispiel durch einen Träger,
der wie der Träger 15B oder 16B geformt
ist, an den Schiebern 17A, 18A befestigt ist, besteht
die Gefahr, dass die Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 aufgrund
einer Biegekraft zur Seite kippen, die um einen Halterungspunkt
herum ausgeübt wird,
der sich am Randabschnitt des Flanschs Ba befindet, der an der Unterseite
des Trägers
B anstößt, wie
in 11 gezeigt ist.
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Da
jedoch nach dem in dieser Ausführungsform
beschriebenen Fahrzeugsitz sich die Dreikantträger 15A, 16A mit
jeweils einer großen
Kontaktfläche
um das mittlere Seitenende der Verstärkungsteile 15, 16 legen,
können
die Verstärkungsteile 15, 16 den
Biegekräften
widerstehen, wodurch verhindert werden kann, dass die Sitzverstellvorrichtungen 17, 18 zur
Seite kippen.
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Die 12 und 13 zeigen
ein weiteres Beispiel eines fahrerseitigen Fahrzeugsitzes eines rechtsgesteuerten
Fahrzeugs nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Die 14 und 15 zeigen
einen Stützrahmen 20,
der in der Sitzlehne 11 so ausgebildet ist, dass er sich
entlang der Außenlinie
der Sitzlehne 11 erstreckt. Darüber hinaus ist ein seitlicher
Träger 21 an
einem rechten unteren Rahmen 22 des Stützrahmens 20 so befestigt,
dass er der Innenwandfläche der
Mittelsäule 23 entgegengesetzt
ist.
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Wie
in 13 gezeigt ist, ist der seitliche Träger 21 innerhalb
der Sitzbespannung der Rückenlehne 11 angeordnet
und ist deshalb von außen
nicht zu sehen.
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Darüber hinaus
ist ein rechtsseitiger Stützrahmen 24 an
seinem oberen Ende mit einem oberen Rahmen 25 des Stützrahmens 20 und
an seinem unteren Ende mit dem Mittelteil des rechten unteren Rahmens 22 des
Stützrahmens 20 so
verbunden, dass er über
einen rechten oberen Rahmen 26 des Stützrahmens 20 überhängt. Der
rechte obere Rahmen 26 ist entlang des Rückens des
auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen nach hinten gebogen.
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Entsprechend
ist ein linker seitlicher Stützrahmen 27 an
seinem oberen Ende mit dem oberen Rahmen 25 des Stützrahmens 20 und
an seinem unteren Ende mit dem Mittelteil des linken unteren Rahmens 28 des
Stützrahmens 20 so
verbunden, dass er über
einen linken oberen Rahmen 29 des Stützrahmens 20 überhängt. Der
linke obere Rahmen 29 ist entlang des Rückens des auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen
nach hinten gebogen.
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Dieser
rechte und linke seitliche Stützrahmen 24 und 27 bilden
ein rechtes und linkes Seitenpolster am oberen Abschnitt der Sitzlehne 11,
um die Schultern des auf dem Sitz 10 sitzenden Fahrzeuginsassen
zu stützen.
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An
der Innenwandfläche
der Mittelsäule 23 ist
wie in den 12 und 13 gezeigt
ein Schiebeträger 30 an
einer Position gegenüber
dem seitlichen Träger 21 in
der Sitzlehne 11 angebracht.
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Der
Schiebeträger 30 besitzt
einen Führungsschlitz,
um durch diesen hindurch einen Sicherheitsgurt 31 nach
oben und unten laufen zu lassen. Das heißt, der Schiebeträger 30 hat
eine weitere Funktion als Gurtführung
für den
Sicherheitsgurt 31.
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Wenn
bei einem Seitenaufprall die seitlichen Karosserieaufbauten wie
die Mittelsäule,
die Tür,
der Seitenschweller und dergleichen zur Mitte des Fahrzeugs hin
eindringen, stößt der in
der Mittelsäule 23 angebrachte
Schiebeträger 30 am
seitlichen Träger 21 der
Sitzlehne 11 an, und in der Folge wird der Sitz 10 zwangsläufig zur
Mitte des Fahrzeugs bewegt, ohne dabei Verformung zu unterliegen,
und ohne Verzögerung
im Hinblick auf die eindringenden seitlichen Karosserieaufbauten,
wie in 16 gezeigt ist.
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Da
der auf dem Sitz 10 sitzende Fahrzeuginsasse durch den
rechten und linken seitlichen Stützrahmen 24, 27 von
beiden Seiten her an seinen Schultern abgestützt wird, wird auch er zusammen mit
dem Fahrzeugsitz 10 zur Mitte des Fahrzeugs hin bewegt,
wodurch es möglich
ist, den Aufprall der eindringenden Mittelsäule 23 oder dergleichen
abzuschwächen.
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Anstatt
den Schiebeträger 30 an
der Mittelsäule 23 zu
befestigen, kann auch ein Vorsprung dem seitlichen Träger 21 gegenüberliegend
auf der Innenwandfläche
der Mittelsäule 23 so
ausgebildet werden, dass er bei einem Seitenaufprall am seitlichen
Träger 21 anstößt.