DE19803784A1 - Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, Fahrzeugsitze so zu polstern, daß sie in der Lage sind, Beschleunigungen auf den Insassen bei Erschütterungen des Fahrzeuges, z. B. bei Kraftfahrzeugen infolge von Unebenheiten auf Straßen oder bei Booten infol­ ge des Wellenschlags, zumindest zu verringern.

Weiterhin ist aus der EP 0 718 144 A1 ein Sitz für ein Motorrad bekannt, bei dem im Sitzpolster, d. h., im Komfort­ bereich, von Motorradsitzen zusätzliche Energieabsorptionse­ lemente angeordnet sind. Diese bestehen vorzugsweise aus weichem Polyurethanschaum, sind in unterschiedlicher Form im Sitzpolster angeordnet und erstrecken sich in Richtung der Längsachse des Fahrzeuges über eine gewisse Länge im Sitz. In einer Ausführungsform weisen sie an ihrer Vorderkante eine größere Dicke als an der Hinterkante auf, wobei die Dicke kontinuierlich abnimmt und ihre Ober­ seite schräg nach hinten abfällt. Dadurch soll verstärkt vermieden werden, daß sich das Becken des Fahrers durch Vibrationen und bei Verzögerungen des Fahrzeuges nach vorn verlagert.

Mit diesen Energieabsorptionselementen können möglicherwei­ se Vibrationen und Beschleunigungen des Beckens bei Verzöge­ rungen des Fahrzeugs vermindert werden, wie sie beim Abbrem­ sen auftreten. In der Praxis treten Konstellationen auf, bei denen Energieabsorptionselemente die Beschleunigungen des Beckens nach vorn, vor allem bei Anwendung in einem Auto, nicht ausreichend vermindern, wenn große Verzögerun­ gen des Fahrzeugs , wie im Crashfall, auftreten. Bei diesen Verzögerungen wird die Unterschale des Fahrzeugsitzes erst in einer späten Vorverlagerungsphase des Beckens mit verti­ kalen und horizontalen Kräften beaufschlagt. Das Kraftni­ veau liegt dabei zu niedrig für eine Energieabsorption. Die kinetische Energie des Insassen wird daher in diesen Fällen bei einem in einem Kraftfahrzeug angeschnallten Insassen do­ minant über das Gurtsystem abgebaut. Aufgrund der Kraft-Weg-Kennung des Gurtbandes kann das zu unnötig erhöh­ ten Beckenbelastungen und zu starken Belastungen der Lenden­ wirbelsäule durch unkontrollierte Beckenrotation führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen frühzeitigen Anstieg der Rückhaltekräfte und eine Erhöhung des Energieabsorptionsvermögens des Sitzsystems die In­ sassenbelastungen bei großer Verzögerung des Fahrzeugs, insbesondere infolge eines Crashs, zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Bei einem Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, wobei der Sitz mindestens ein Energieabsorptionselement aufweist, ist erfindungsgemäß als Energieabsorptionselement eine im Vorderteil des Sitzes unter dem Komfortbereich ange­ ordnete, in horizontaler Richtung durch das Becken des Insassen bei dessen Vorverlagerung infolge starker Verzöge­ rung des Fahrzeuges, insbesondere infolge eines Crashs, verformbare Stütze angeordnet, und die Sitzstruktur ist im hinteren Bereich des Sitzes, insbesondere nahe der Stütze zumindest teilweise durch das Becken des Insassen bei dessen Vorverlagerung infolge starker Verzögerung des Fahrzeuges nach unten verformbar, wobei die Höhenlage der Stütze zumindest nahezu unverändert bleibt.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß im Crash­ fall ein Formschluß zwischen den Becken-Sitzbeinhöckern des Insassen einerseits sowie Sitzstruktur und Stütze anderer­ seits erzeugt wird, so daß die auf den Insassen wirkenden Rückhaltekräfte verstärkt vom Sitz aufgebraucht werden. Bei einer großen Verzögerung des Fahrzeugs macht das Becken während der Horizontalvorverlagerung, bedingt durch den Beckengurt, auch eine vertikale Eindringbewegung in die in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze angeordnete deformier­ bare Sitzstruktur. Da die Stütze vertikal mit einer hohen Steifigkeit versehen ist, und der Kraftfluß zwischen Stütze und deformierbarer Sitzstruktur in geeigneter Weise ganz oder teilweise entkoppelt ist, wird eine Deformation der Stütze in dieser Richtung nahezu unterbunden. Es bildet sich ein Absatz, der ein Abgleiten des Insassen verhindert. Bei weiterer Vorverlagerung des Beckens wird die Stütze in horizontaler Richtung verformt und das Becken mit angemesse­ nen Rückhaltekräften beaufschlagt. Das Becken wird gewisser­ maßen wie in einem Fangbügel horizontal in Beschleunigungs­ richtung des Insassen abgebremst. Durch diese gezielte Beaufschlagung des Beckens mit Rückhaltekräften werden In­ sassenbelastungen vermindert.

Die Sitzsystemkomponenten sind derart ausgelegt, daß der Formschluß erst im Crashfall erzeugt wird, im normalen Fahrbetrieb aus Komfortgründen also nicht spürbar ist.

In einer Ausführungsform erstreckt sich die Stütze über die gesamte Sitzbreite und ist an den Enden mit der Sitzstruk­ tur verbunden, während im übrigen Bereich keine Verbindung zur Sitzstruktur besteht. Dadurch wird die für die Bildung des Absatzes notwendige Deformation des in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze liegenden Bereiches der Sitzstruktur gewährleistet.

Bei einer schalenförmigen Sitzstruktur weist die Schale einen quer zur Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Schlitz auf, in dem die Stütze angeordnet ist. Die Breite des Schlitzes ist so bemessen, daß die Verformbarkeit der Stütze in horizontaler Richtung auch bei einer schalenförmi­ gen Sitzstruktur gewährleistet ist.

Eine weitere Ausführungsform weist ebenfalls eine schalen­ förmige Sitzstruktur auf, wobei in diesem Fall eine Verbin­ dung zwischen der Stütze und dem davor liegenden Bereich der Sitzstruktur über die gesamte Sitzbreite besteht. Die im Crashfall gewünschte Deformation der Sitzstruktur wird hier durch eine Blechfalte gewährleistet, die in Fahrtrich­ tung gesehen vor der Stütze vorgesehen ist.

In einer dritten Ausführungsform wird die Verformbarkeit der Sitzstruktur durch die Ausbildung des in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze liegenden Bereiches als Geflecht gewährleistet. Hierbei ist die Verbindung zwischen der Stütze und der Sitzstruktur zweckmäßig im mittleren Bereich unterbrochen.

Bedingt durch die Gurtgeometrie führt das Becken während der Vorverlagerung eine vertikale Eindringbewegung in den Sitz aus, wobei der hintere Bereich des Sitzes vertikal verformt wird. Zur Aufrechterhaltung des dadurch in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze erzeugten Absatzes ist es zweckmäßig, daß die Stütze in vertikaler Richtung eine große Steifigkeit aufweist um auszuschließen, daß der Insasse über den Absatz hinweg gleitet.

Die Stütze besteht in einer Ausführungsform aus einem Rohr mit einem zur Erhöhung der Steifigkeit in vertikaler Rich­ tung angesetzten Steg. Als weitere Ausführung für eine Stütze ist jede Profilform denkbar, die einer Verformung in vertikaler Richtung einen ausreichend großen Widerstand entgegensetzt und durch die Möglichkeit einer horizontalen Deformation den Insassen mit akzeptablen Rückhaltekräften beaufschlagt.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungs­ form eines Fahrzeugsitzes mit quer verlaufendem Schlitz vor einer Stütze,

Fig. 2 den Fahrzeugsitz nach Fig. 1 während der Verzöge­ rungsphase des Fahrzeuges,

Fig. 3 den Fahrzeugsitz nach Fig. 1 in einer fortge­ schrittenen Verzögerungsphase des Fahrzeuges,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes mit einer quer verlaufenden Falte vor der Stütze in einer Sitzschale,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes mit einem Geflecht vor der Stütze,

Fig. 6 die Vorderansicht einer als Energieabsorptionsele­ ment ausgebildeten Stütze,

Fig. 7 die Seitenansicht der Stütze nach Fig. 6.

Der in der Fig. 1 schematisch dargestellte Fahrzeugsitz 1 weist eine Sitzschale 2 sowie eine Rückenlehne 3 auf. Die Sitzschale 2 weist im vorderen Bereich einen Schlitz 4 auf, der sich zumindest nahezu über die gesamte Breite der Sitz­ schale erstreckt. Die Sitzschale 2 wird durch den Schlitz 4 in einen vorderen Bereich 2a und einen hinteren Bereich 2b unterteilt. In diesem Schlitz ist eine Stütze 5 als Energie­ absorptionselement angeordnet, das aus einem Rohr 6 und einem Steg 7 besteht, der sich über den mittleren Bereich des Rohres und in senkrechter Richtung erstreckt (Fig. 6 und 7).

Die Stütze ist nur an ihren Enden mit der Sitzstruktur ver­ bunden. In horizontaler Richtung ist die Stütze mit einer Steifigkeit versehen, die eine Deformation durch den Insas­ sen nach der Erzeugung des Formschlusses gestattet. In ver­ tikaler Richtung weist sie dagegen eine hohe Steifigkeit auf, so daß eine Verformung in dieser Richtung praktisch nicht möglich oder unterdrückt ist. Das Rohr 6 ist im Schlitz so angeordnet, daß es oben mit der Sitzschale abschließt, d. h., nicht aus dieser herausragt. Die Stütze dringt also im normalen Fahrbetrieb nicht in die Polsterung ein, und ist für den Insassen deshalb nicht spürbar.

Die Fig. 1 zeigt ebenfalls schematisch das Becken 8 des Insassen und den Beckengurt 10.

Bei einer großen Verzögerung des Fahrzeugs, z. B. infolge eines Crashs, hat das Becken das Bestreben, sich nach vorn zu verlagern. Bedingt durch den Beckengurt 10 führt das Becken während der Horizontalvorverlagerung auch eine vertikale Eindringbewegung in den Sitz aus. Durch die erfin­ dungsgemäße Ausbildung des Sitzes ,deformiert das Becken dadurch den hinteren Bereich 2b der Sitzschale 2, d. h., den in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze 5 liegen­ den Bereich, nach unten, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Besonders leicht läßt sich die Sitzschale am Schlitz 4 deformieren, so daß die Stütze 5, deren Höhenlage sich nicht verändert, die Sitzschale überragt. Dadurch wird ein Formschluß zwischen den Becken-Sitzbeinhöckern und der Stütze erzielt und schließlich kommt es zu einer Art Verha­ kung zwischen beiden. Die Versteifung des Rohres 6 durch den Steg 7 verhindert die Deformation der Stütze in vertika­ ler Richtung und somit ein Übergleiten des Beckens 8 über das Rohr 6. In horizontaler Richtung wird die Stütze dage­ gen gezielt deformiert, wobei das Becken mit angemessener Kraft zurückgehalten wird. Das Becken wird gewissermaßen wie in einem Fangbügel horizontal in Beschleunigungsrich­ tung abgebremst, wie es aus der Fig. 3 erkennbar ist. Dadurch wird die kinetische Energie des Insassen 9 bei einem Crash sowohl durch den Beckengurt 10 als auch durch die Stütze 5 abgebaut, so daß die Belastung des Insassen verringert wird.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 weist die Sitzschale 2 in Fahrtrichtung gesehen vor der Stütze 5 eine Falte 11 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Sitzschale mit der Stütze 5 verbunden. Im Crashfall wird der Bereich 2b durch den Insassen nach unten gedrückt, so daß die Sitzscha­ le dann den gestrichelt gezeichneten Verlauf aufweist. In Verbindung mit der Stütze 5 wird die gleiche Wirkung er­ zielt wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 besteht der vor der Stütze 5 liegende Bereich 2b des Sitzes aus Geflecht 12. Dieses ist quer zur Fahrtrichtung, gesehen im mittleren Bereich nicht mit der Stütze 5 verbunden. Im Crashfall verformt sich das Geflecht nach unten und nimmt die in der Fig. 5 gestrichelt gezeichnete Lage ein. Damit wird die Stütze in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispielen wirksam.

Claims (8)

1. Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, wobei der Sitz mindestens ein Energieabsorptionselement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Energieabsorptionselement eine im Vorder­ teil des Sitzes (2) unter dem Komfortbereich ange­ ordnete, in horizontaler Richtung durch das Becken (8) des Insassen (9) bei dessen Vorverlagerung infolge starker Verzögerung des Fahrzeuges, insbe­ sondere infolge eines Crashs, verformbare Stütze (5) angeordnet ist, und daß die Sitzstruktur im hin­ teren Bereich (2b) des Sitzes, insbesondere nahe der Stütze (5) zumindest teilweise durch das Becken (8) des Insassen (9) bei dessen Vorverlagerung infolge starker Verzögerung des Fahrzeuges nach unten verformbar ist, wobei die Höhenlage der Stütze (5) zumindest nahezu unverändert bleibt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Stütze (5) über die gesamte Sitz­ breite erstreckt und an den Enden mit der Sitzstruk­ tur verbunden ist, während im übrigen Bereich keine Verbindung zur Sitzstruktur besteht.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sich die Stütze (5) über die gesamte Sitzbreite erstreckt und an den Enden mit der Sitzstruktur verbunden ist, wobei im übrigen Be­ reich eine durchgehende oder teilweise unterbroche­ ne Verbindung zur Sitzstruktur besteht.

4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer schalenförmigen Sitzstruk­ tur die Schale (2) einen quer zur Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Schlitz (4) aufweist, in dem die Stütze (5) angeordnet ist.

5. Fahrzeugsitz nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Bereich (2b) der Sitzstruktur als Geflecht (12) ausgebildet ist, vor dem die Stütze (5) ange­ ordnet ist.

6. Fahrzeugsitz nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer schalenförmigen Sitzstruktur die Schale (2) mindestens eine quer zur Längsachse des Fahrzeu­ ges verlaufende Falte (11) aufweist, vor der die Stütze (5) angeordnet ist.

7. Fahrzeugsitz nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (5) in vertikaler Richtung eine so große Steifigkeit aufweist, daß sie in dieser Richtung weitestgehend unverformbar ist.

8. Fahrzeugsitz nach mindestens einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (5) aus einem Rohr (6) mit einem senkrechten Steg (7) besteht.