DE69521760T2

DE69521760T2 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE69521760T2
Application number: DE1995621760
Authority: DE
Inventors: Leamington Spa Hyde Michael Paul
Original assignee: Adwest Johnson Controls Ltd
Current assignee: AJC Johnson Controls Ltd
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: DE69521760D1; ES2161271T3; EP0709249A3; EP0709249B1; GB9421542D0; EP0709249A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz.
Ein Fahrzeugsitz umfaßt normalerweise einen Sitz- J polsterrahmen, der mit einem Sitz-Rückenlehnenrahmen verbunden ist. Wenn ein Fahrzeug bei einem Unfall von hinten gerammt wird, ist der Sitz-Rückenlehnenrahmen einer Stoßbelastung ausgesetzt, die von dem Fahrzeuginsassen, der nach hinten geschleudert wird, verursacht wird. Falls die Stoßbelastung hoch genug ist, verbeult bzw. verbiegt sich der Sitz-Rückenlehnenrahmen und kann den Insassen verletzen.
Für einen gegebenen Stoß auf die Rückseite des Fahrzeugs wird das Ausmaß bzw. der Umfang der Stoßbelastung auf die Fahrzeug-Rückenlehne durch die Größe des Fahrzeugs beeinflußt, d. h. für ein großes Fahrzeug wäre die Stoßbelastung geringer als für ein kleines Fahrzeug.
Bei der Gestaltung der Rahmenstruktur einer Fahrzeug-Rückenlehne ist es allgemein üblich, die Sitzrückenlehne nur ausreichend robust zu gestalten, um einem Verbiegen bzw. Verbeulen durch eine Stoßbelastung zu widerstehen, der sie voraussichtlich ausgesetzt ist. Somit sind für kleinere Fahrzeuge vorgesehene Sitze eher mit robusteren Sitz-Rückenlehnenrahmen versehen als die Sitz-Rückenlehnenrahmen von für große Fahrzeuge vorgesehenen Sitzen.
Die Herstellung robusterer Sitz-Rückenlehnenrahmen ist unerwünscht, da sie teuer ist.
Aus der US 5 290 089 ist bekannt, den Sitzpolsterrahmen mit dem Sitz-Rückenlehnenrahmen über eine Halterung bzw. Klammer zu verbinden. Ein Energieabsorbierer in der Form eines Stabs oder einer Stange mit einer Knautschzone ist vorgesehen. Der Stab ist an gegenüberliegenden Enden mit Teilen der Klammer an gegenüberliegenden Seiten der Schwenkverbindung verbunden, so daß im Fall eines Stoßes von hinten auf das Fahrzeug die Knautschzone des Stabs zerknautscht wird und dazu dient, die Verschiebung des Sitzpolsterrahmens und des Rückenlehnenrahmens um das Gelenk zu begrenzen.
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, der so aufgebaut ist, daß er einen Teil der auf den Fahrzeug- Rückenlehnenrahmen einwirkenden Stoßbelastung aufnimmt und dadurch die Verwendung eines weniger robusten Sitz- Rückenlehnenrahmens ermöglicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsitz vorgesehen mit einem Sitz-Rückenlehnenrahmen und einem Sitzpolsterrahmen, wobei der Rückenlehnenrahmen und der Sitzrahmen miteinander durch eine Halterungs- bzw. Klammereinrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungs- bzw. Klammereinrichtung auf jeder Seite des Sitzes einen Stützarm umfaßt, der an beiden Rahmen angebracht ist, wobei jeder Stützarm mindestens eine Knautschzone aufweist, die so angeordnet ist, daß sie zerknautscht wird, wenn der Sitz-Rückenlehnenrahmen einer rückwärts gerichteten Stoßbelastung ausgesetzt ist, die einen vorbestimmten Wert überschreitet und dadurch ein begrenztes Rückwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens relativ zum Sitzrahmen ermöglicht.
Nach einer Ausführungsform umfaßt jeder Stützarm einen mit dem Rückenlehnenrahmen verbundenen ersten Armabschnitt und einen mit dem Sitzpolsterrahmen verbundenen zweiten Armabschnitt, wobei die mindestens eine Knautschzone jedes Stützarms so gelegen ist, daß sie ein kontrolliertes Biegen bzw. Knickendes ersten Armabschnitts relativ zu dem zweiten Armabschnitt jedes Stützarms beim Rückwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist jeder Stützarm an einem Rahmen fest angebracht und an dem anderen Rahmen durch eine Gelenkverbindung und ein an einer von der Gelenkverbindung beabstandeten Stelle positioniertes Verbindungsmittel angebracht, wobei das Verbindungsmittel neben der mindestens einen Knautschzone gelegen ist und mit dieser zusammenwirkt, um ein Zerknautschen der Knautschzone zu bewirken, wenn diese einer rückwärts gerichteten Stoßbelastung ausgesetzt ist, um es dem Arm zu ermöglichen, sich teilweise um die Gelenkverbindung herum zu bewegen und dadurch einen Teil der Stoßbelastung abzufangen.
Vorzugsweise umfaßt das Verbindungsmittel ein an dem anderen Rahmenelement fest angebrachtes Verankerungselement, wobei das Verankerungselement von dem anderen Rahmenelement vorsteht, um in einer in dem Arm ausgebildeten Öffnung aufgenommen zu werden, und wobei die Knautschzone in der Umgebung der Öffnung gelegen ist, so daß sie durch das Verankerungselement zerknautscht wird, wenn der Sitz-Rückenlehnenrahmen der Stoßbelastung ausgesetzt ist.
Das Verankerungselement kann durch ein bewegliches Verriegelungselement lösbar in der Öffnung festgehalten werden, wobei das Verriegelungselement, wenn es in eine Öffnungsposition bewegt wird, dem Verankerungselement gestattet, sich aus der Öffnung heraus zu bewegen und dadurch ein Vorwärtskippen bzw. -schwenken des Sitz- Rückenlehnenrahmens um die Gelenkverbindung zu ermöglichen.
Der Stützarm kann einen ersten Armabschnitt umfassen, der mit einem zweiten Armabschnitt über einen im Winkel verstellbaren Sitz-Zurückneigemechanismus (seat reclining mechanism) gelenkig verbunden ist, wobei der erste Armabschnitt mit einem der Rahmen und der zweite Armabschnitt mit dem anderen der Rahmen verbunden ist. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Halterungs- bzw. Klammereinrichtung nach obiger Definition zum Verbinden eines Sitz-Rückenlehnenrahmens mit einem Sitzpolsterrahmen vorgesehen.
Verschiedene Aspekte der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine detailliertere Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 eine schematische vergrößerte Ansicht eines Teils der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht zur Darstellung der zweiten Ausführungsform, nachdem sie der vorbestimmten Stoßbelastung ausgesetzt wurde,
Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 7 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Es wird zunächst auf Fig. 1 eingegangen, in der ein Fahrzeugsitz 10 gezeigt ist, der einen mit einem Sitzpolsterrahmen 12 über eine Halterungs- bzw. Klammereinrichtung 14 verbundenen Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 aufweist.
Die Klammereinrichtung 14 umfaßt auf jeder Seite des Sitzes einen Kurbelarm 15, der einen Armabschnitt 16 und einen Armabschnitt 17 festlegt. Der Armabschnitt 16 ist fest am Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 durch irgendein bekanntes, geeignetes Mittel, z. B. Nieten, Schrauben, Verschweißung etc. befestigt.
Der Armabschnitt 17 ist mit dem Sitzrahmen 12 über eine Gelenkverbindung 18 und ein Verbindungsmittel 20 verbunden, welches bei normaler Verwendung eine Drehung des Armabschnitts 17 um die Gelenkverbindung 18 verhindert.
Das Verbindungsmittel 20 umfaßt vorzugsweise ein Verankerungselement 23, das fest mit dem Sitzrahmen 12 verbunden ist und von diesem vorsteht, um in einer Öffnung 30 (in Fig. 1 nicht sichtbar) aufgenommen zu werden, die im Armabschnitt 17 ausgebildet ist. Das Verankerungselement 23 kann beispielsweise eine lateral aus dem Rahmen 12 vorstehende Achse sein. Mindestens der Armabschnitt 17 weist eine vorzugsweise aus einer Metallplatte gebildete Plattenform auf und ist so eingerichtet, daß er eine Knautschzone 25 aufweist, die zerknautscht wird, wenn sie einer Belastung über einem vorbestimmten Stoßbelastungswert ausgesetzt ist, der in einer Richtung SL einwirkt und ein Rückwärtskippen des Sitz- Rückenlehnenrahmens 11 bewirkt.
Wenn sich die Knautschzone 25 zerknautscht, reduziert die zum Zerknautschen erforderliche Energie die auf den Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 einwirkende Stoßbelastung. Dementsprechend wird die auf den Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 einwirkende tatsächliche Kraft, die ein Verbeulen bzw. Verbiegen des Rahmens 11 verursachen könnte, reduziert.
In der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist das Verankerungselement 23 in einer Öffnung 30 in der Form einer Ausnehmung mit offener Seite gelegen und in der Ausnehmung durch ein bewegliches Verriegelungselement 24 festgehalten.
Wie aus den Fig. 3 und 4 am besten ersichtlich ist, ist die Knautschzone 25 vorzugsweise durch einen verformbaren Streifenabschnitt 40 festgelegt, der einstückig mit dem Armabschnitt 17 über eine Öffnung 42 in Form eines Schlitzes ausgebildet ist, welcher nahe an der Öffnung 30 gelegen ist.
Die Länge L des Streifenabschnitts 40 und ihre Breite W bestimmen ihren Widerstand gegenüber einer Verformung für eine gegebene Dicke der den Armabschnitt 17 bildenden Metallplatte.
Dementsprechend kann der Grad der Beständigkeit bzw. des Widerstands gegenüber Verformung leicht verändert werden, indem die Länge der Schlitzöffnung 42 und der Abstand der Öffnung 42 von der Ausnehmungsöffnung 30 angepaßt wird.
Vorzugsweise ist die Schlitzöffnung 42 so angeordnet, daß der Streifen 40 sich in entgegengesetzte Richtungen um im wesentlichen dieselbe Distanz vom Punkt des tangentialen Kontakts zwischen dem Streifen 40 und dem Verankerungselement 23 erstreckt.
Wenn eine Verformung auftritt, wird der Streifen 40 innerhalb der Schlitzöffnung 42 zerknautscht und kann solange weiter zerknautscht werden, bis die gegenüberliegenden Seitenflächen 44, 45 der Schlitzöffnung aneinanderstoßen, wie in Fig. 4 gezeigt ist.
Wenn eine vollständige Verformung gemäß Fig. 4 erfolgt ist, ist eine weitere Verformung nicht möglich, und die darüber hinausgehende Stoßbelastung wird auf den Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 übertragen.
Während der Verformung bewegt sich der Armabschnitt 17 im Winkel um die Gelenkverbindung 18 um einen Winkel α von einer Normalbenutzungsposition NP zu einer vollständig verformten Crash-Position CP.
Es ist anzumerken, daß der Betrag der Winkelbewegung um einen Winkel α verändert werden kann, indem die Distanz D zwischen den Flächen 44, 45 angepaßt wird. Sobald die Position CP erreicht ist, werden Belastungen, die nach hinten auf die Sitz-Rückenlehne 11 einwirken, voll auf den Sitzrahmen 12 über die Klammereinrichtung 14 übertragen, um dem Fahrzeuginsassen eine volle Stütze zu geben.
Die Verriegelung 24 und die gegenüberliegende Seite der Ausnehmungsöffnung 30 sind so gestaltet, daß sie einen ausreichenden Spielraum relativ zum Verankerungselement 23 aufweisen, so daß sie der Bewegung des Verankerungselements 23, wenn dieses den Streifen 40 verformt, nicht im Wege stehen.
Es ist anzumerken, daß der Streifen 40 bogenförmig oder gerade sein kann oder entlang seiner Erstreckung einen variierenden Querschnitt aufweisen kann. Auch der die Öffnung 42 festlegende Schlitz kann unterschiedlich ausgebildet sein.
Es ist auch anzumerken, daß das Vorsehen der Öffnung 42 eine Schwachstelle in dem Körper des Armabschnitts 17 bildet, um ein Zerknautschen eines Teils des Körpers des Armabschnitts 17 zu ermöglichen. Andere Arten und Weisen der Ausbildung einer solchen Schwachstelle sind vorgesehen, wie z. B. ein Ersetzen der Öffnung 42 durch eine Oberflächenausnehmung, um eine Reduzierung der Dicke des Körpers des Armabschnitts 17 zu erzielen.
7 Wie in Fig. 2 veranschaulicht ist, sind die Armabschnitte 16, 17 durch einen Fahrzeugsitz-Zurückneigemechanismus 50 gelenkig verbunden. Der Mechanismus 50 kann ein beliebiger herkömmlicher Mechanismus sein, wie z. B. der in unserem europäischen Patent Nr. 0 332 340 beschriebene.
Es ist anzumerken, daß der Mechanismus 50 weggelassen werden kann und daß die Armabschnitte 16, 17 wie in der Ausführungsform der Fig. 1 starr verbunden sein 7 können.
In der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 5 umfaßt die Knautschzone ein verformbares Element in der Form einer V-förmigen Ausnehmung oder Rippe 60 mit zwei Armen 61, 62.
Die Rippe 60 wird durch Pressen einer Ausnehmung 64 in den Armabschnitt 17 festgelegt. Die Ausnehmung 64, welche den Umfang der Knautschzone festlegt, erstreckt sich von einer Seitenkante 17a des Armabschnitts 17 zu der gegenüberliegenden Seitenkante 17b. Die Ausnehmung 64 ist von der Seitenkante 17b beabstandet, um eine Biegezone 17c festzulegen.
Die Rippe 60 ist am Armabschnitt 17 eingesetzt und im wesentlichen senkrecht zur Richtung SL der Stoßbelastung gemäß der Darstellung ausgerichtet.
Wenn im Einsatz eine vorbestimmte Stoßbelastung in der Richtung SL einwirkt, um ein Rückwärtskippen des Sitz-Rückenlehnenrahmens 11 zu bewirken, bewegen sich die Arme 61, 62 der Rippe 60 aufeinander zu, wobei sie die Dimension χ verringern. Während dieser Bewegung biegt sich der Armabschnitt 17 um die Biegezone 17c, und die Bodenwand b5 der Ausnehmung 64 wird nach außen verbogen. Dies absorbiert einen Teil der Stoßbelastung und reduziert damit die tatsächlich auf den Sitz-Rückenlehnenrahmen 11 einwirkende Kraft, welche ansonsten ein Verbeulen bzw. Verbiegen desselben verursachen könnte.
Da der Armabschnitt 17 um die Biegezone 17c gebogen wird, bewegt er sich während des Rückwärtskippens des Rückenlehnenrahmens 11 nicht um das Gelenk 18.
Zwei weitere Ausführungsformen sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt, wobei Teile, die denjenigen in den vorhergehenden Ausführungsformen ähnlich sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
In den Fig. 6 und 7 wird die Ausnehmungsöffnung 30 durch eine geschlossene Öffnung 130 ersetzt, so daß der Armabschnitt 17 am Sitzrahmen 12 fest angebracht ist, und zwar mittels des Verankerungselements 23, das in der Öffnung 130 festgehalten wird.
In Fig. 6 ist die Öffnung 130 kreisförmig, während 5 in Fig. 7 die Öffnung 130 quadratisch ist.

Claims

1. Fahrzeugsitz mit einem Sitz-Rückenlehnenrahmen (11) und einem Sitzpolsterrahmen (12), wobei der Rückenlehnenrahmen und der Sitzrahmen miteinander durch eine Halterungs- bzw. Klammereinrichtung (14) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungs- bzw. Klammereinrichtung auf jeder Seite des Sitzes einen Stützarm (15) umfaßt, der an beiden Rahmen (11, 12) angebracht ist, wobei jeder Stützarm mindestens eine Knautschzone (25) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie zerknautscht wird, wenn der Sitz- Rückenlehnenrahmen einer rückwärts gerichteten Stoßbelastung ausgesetzt ist, die einen vorbestimmten Wert überschreitet und dadurch ein begrenztes Rückwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens relativ zum Sitzrahmen ermöglicht.

2. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 1, wobei jeder Stützarm (15) einen mit dem Rückenlehnenrahmen (11) verbundenen ersten Armabschnitt (16) und einen mit dem Sitzpolsterrahmen (12) verbundenen zweiten Armabschnitt (17) umfaßt, wobei die mindestens eine Knautschzone jedes Stützarms so gelegen ist, daß sie ein kontrolliertes Biegen des ersten Armabschnitts (16) in bezug auf den zweiten Armabschnitt (17) jedes Stützarms bei dem Rückwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens ermöglicht.

3. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 2, wobei bei jedem Stützarm (15) einer der Armabschnitte (17) von plattenartiger Form ist, die die mindestens eine Knautschzone aufweist, wobei sich die Knautschzone von einer Seitenkante (17a) des Armabschnitts (17) zu einer gegenüberliegenden Seitenkante (17b) des Armabschnitts erstreckt und die Knautschzone von der gegenüberliegenden Seitenkante beabstandet ist, um eine Platten-Biegezone (17c) festzulegen, um die sich der Armabschnitt bei Verformung der Knautschzone biegt.

4. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 3, wobei die Knautschzone durch eine V-förmige Rippe (60), die vom Armabschnitt (17) gedrückt wird, festgelegt ist.

5. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 2, 3 oder 4, wobei jeder Arm an einem Rahmenelement durch eine Gelenkverbindung (18) und ein von der Gelenkverbindung (18) beabstandetes Verbindungsmittel (20) angebracht ist, wobei das Verbindungsmittel ein Verankerungselement (23) aufweist, das von dem einen Rahmenelement vorsteht, um in einer in dem Arm (25) ausgebildeten Öffnung (30) aufgenommen zu werden, wobei das Verankerungselement durch ein bewegliches Verriegelungselement (24) lösbar in der Öffnung (30) festgehalten wird und das Verriegelungselement, wenn es in eine Öffnungsposition bewegt wird, dem Verankerungselement (23) gestattet, sich aus der Öffnung (30) herauszubewegen und dadurch ein Vorwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens um die Gelenkverbindung (18) zu ermöglichen.

6. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 1, wobei jeder Stützarm (15) an einem Rahmen (11) fest angebracht ist und an dem anderen Rahmen (12) durch eine Gelenkverbindung (18) und ein an einer von der Gelenkverbindung (18) beabstandeten Stelle positioniertes Verbindungsmittel (20) angebracht ist, wobei das Verbindungsmittel neben der mindestens einen Knautschzone (25) gelegen ist und mit dieser zusammenwirkt, um ein Zerknautschen der Knautschzone zu bewirken, wenn diese einer rückwärtsgerichteten Stoßbelastung ausgesetzt ist, um es dem Arm (15) zu ermöglichen, sich teilweise um die Gelenkverbindung (18) herum zu bewegen und dadurch einen Teil der Stoßbelastung abzufangen.

7. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 6, wobei das Verbindungsmittel ein an dem anderen Rahmenelement (12) fest festgelegtes Verankerungselement (23) umfaßt, wobei das Verankerungselement (23) von dem anderen Rahmenelement (12) vorsteht, um in einer in dem Arm (15) ausgebildeten Öffnung (30) aufgenommen zu werden, und wobei die Knautschzone (25) in der Umgebung der Öffnung (30) gelegen ist, so daß sie durch das Verankerungselment (23) zerknautscht wird, wenn der Sitz-Rückenlehnenrahmen der Stoßbelastung ausgesetzt ist.

8. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 7, wobei das Verankerungselement (23) fest in der Öffnung (30) festgehalten wird.

9. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 7, wobei das Verankerungselement (23) durch ein bewegliches Verriegelungselement (24) lösbar in der Öffnung (30) festgehalten wird und das Verriegelungselement (24), wenn es in eine Öffnungsposition bewegt wird, dem Verankerungselement (24) bzw. (23) gestattet, sich aus der Öffnung (30) herauszubewegen und dadurch ein Vorwärtskippen bzw. - schwenken des Sitz-Rückenlehnenrahmens (11) um die Gelenkverbindung (18) zu ermöglichen.

10. Fahrzeugsitz gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Knautschzone (25) durch eine Öffnung (42) in dem Stützarm (15) festgelegt ist, die neben der Öffnung (30,130) liegt und von dieser beabstandet ist, um einen verformbaren Streifen (40) festzulegen, der bei dem Rückwärtskippen bzw. -schwenken des Rückenlehnenrahmens (11) durch das Verankerungselement (23) verformt wird.

11. Fahrzeugsitz gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Stützarm (15) einen ersten Armabschnitt umfaßt, der mit einem zweiten Armabschnitt über einen im Winkel verstellbaren Sitz-Zurückneigemechanismus (50) gelenkig verbunden ist, wobei der erste Armabschnitt (16) mit einem der Rahmen (11, 12) und der zweite Armabschnitt (17) mit dem anderen der Rahmen (11, 12) verbunden ist.