DE102007031583A1

DE102007031583A1 - Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE102007031583A1
Application number: DE200710031583
Authority: DE
Inventors: Kirsten Huber
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sitzteil (2) eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Einrichtung (7, 11) zum Verhindern des Abtauchens des Beckens (14) des den Sitz Benutzenden (1) beim Frontalcrash, wobei die Einrichtung eine Quertraverse (7) aufweist, die im vorderen Bereich des Sitzteils angeordnet ist und im Bereich deren beiden Enden schwenkbar in Seitenteilen eines Sitzrahmens des Sitzteils gelagert ist, wobei das Sitzteil im hinteren Bereich eine weitere Quertraverse (6) aufweist, die die beiden Seitenteile des Sitzrahmens verbindet. Bei einem solchen Sitzteil ist vorgesehen, dass die Einrichtung ferner eine flexible Sitzmatte (11) aufweist, die zwischen den beiden Seitenteilen angeordnet ist, und die mit der vorderen Quertraverse, in Abstand zu deren Schwenkachse (8) in den Seitenteilen, verbunden ist, sowie mit der hinteren Quertraverse verbunden ist. Durch ein solches Sitzteil kann ein Abtauchen des Beckens im Crashfall wirksam verhindert werden, insbesondere bei einem Kleinfahrzeug. Die hierbei Verwendung findende Einrichtung kann besonders einfach gestaltet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens des den Sitz Benutzenden beim Frontalcrash, wobei die Einrichtung eine Quertraverse aufweist, die im vorderen Bereich des Sitzteils angeordnet ist und im Bereich deren beiden Enden schwenkbar in Seitenteilen eines Sitzrahmens des Sitzteils gelagert ist, wobei das Sitzteil im hinteren Bereich eine weitere Quertraverse aufweist, die die beiden Seitenteile des Sitzrahmens verbindet.
Sicherheitsgurte von Kraftfahrzeugen sind in aller Regel als Dreipunktgurte ausgebildet, so dass der Sicherheitsgurt im angelegten Zustand mit Spannung mit einem schrägen Abschnitt am Brustkorb und mit einem weiteren Abschnitt am Becken des Benutzers des Sitzes anliegt.
Bei einem Crash, insbesondere einem Frontalcrash am Fahrzeug wird der Insasse nach vorne bezüglich des Fahrzeugs geschleudert. Hierbei wird der Sicherheitsgurt in bekannter Art und Weise mittels eines Gurtstraffers blockiert, um den Benutzer bzw. Insassen so fest als möglich gegen den Sitz zu halten. Der Benutzer erfährt jedoch eine starke Verzögerung und bedingt durch dessen Trägheit tritt eine Versetzung gegebenenfalls mit Bezug auf den Gurt auf. Diese Versetzung kann starke Verletzungen des Körpers mit sich bringen, insbesondere abdominale Verletzungen, denn das Becken des Benutzers neigt dazu, unter den weiteren Abschnitt des Gurtes zu gelangen, bei gleichzeitigem Gleiten des Gesäßes des Benutzers relativ zum Sitzteil. Dieses Phänomen wird generell Abtauchen genannt.
Um diesem Effekt entgegenzuwirken, sind diverse Lösungen bekannt geworden. Sie machen weitgehend von demselben Prinzip Gebrauch, nämlich eine abtauchhemmende vordere Quertraverse bei dem Sitzteil vorzusehen, um im Crashfall die Versetzung des Beckens des Benutzers nach vorne hin bezüglich des Sitzteils zu beschränken.
Ein Sitzteil eines Kraftfahrzeugs mit einer Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens des Benutzers mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus der EP 1 133 408 B1 bekannt. Dort ist die vordere Quertraverse durch zwei parallele Einzelstangen gebildet, wobei an der der Schwenkachse der vorderen Quertraverse abgewandten Einzelstange, benachbart von Schwenkarmen dieser Quertraverse, Energiedissipationsmittel angreifen, die mit der hinteren Quertraverse verbunden sind. Im Crashfall wird die vordere Quertraverse nach vorne geschwenkt, wobei die Energiedissipationsmittel sich aufgrund plastischer Verformung dehnen, um so eine übermäßige Kompression des Benutzers im Bereich des Beckens durch Einwirken der vorderen Quertraverse zu verhindern. Dies sind Mittel, beispielsweise Bandeisen, die sich im Crashfall durch Einwirkung der über die vordere Quertraverse eingeleiteten Kräfte verformen.
Ein Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens, das gemäß den eingangs genannten Merkmalen ausgebildet ist, ist ferner aus der EP 0 889 800 B1 bekannt. Dort wird die Verzögerung der Schwenkbewegung der vorderen Quertraverse im Crashfall dadurch kontrolliert, dass die vordere schwenkbare Quertraverse über Arme, die mit Zapfen versehen sind, in den Seitenteilen des Sitzrahmens gelagert ist, wobei in den Seitenteilen Schlitzführungen vorgesehen sind, in denen die Zapfen, die einen geringfügig größeren Durchmesser als die Breite des Schlitzes aufweisen, gelagert sind. Ein Verschwenken der vorderen Quertraverse im Crashfall ist somit nur bei Verformung der Schlitze möglich.
Bei den beschriebenen Sitzteilen ist die vordere Quertraverse im Nicht-Crashfall relativ steil angeordnet. Es ist zwar die Sitzfläche des Sitzes, auf der der Benutzer sitzt, als Polsterelement ausgeführt, dass auch die vordere Quertraverse abdeckt. Dennoch ist der Sitzkomfort durch diese vordere Quertraverse im Nicht-Crashfall reduziert, da die vordere Quertraverse in dieser Position die Durchblutung der Beine des Benutzers behindert.
Aus der Praxis ist es schließlich bekannt, bei einem Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer aktiven Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens die vordere Quertraverse im Crashfall schlagartig in Richtung der Beine des Benutzers zu bewegen. Im Fall des Fahrers besteht damit die Gefahr, dass dessen Beine gegen das Lenkrad geschleudert werden.
Ein Fahrzeugrücksitz mit einer Vorrichtung zur Verhinderung des Abtauchens ist schließlich aus der EP 0 949 115 B1 bekannt.
Bei größeren Personenkraftwagen ist festzustellen, dass diese im Crashfall nur eine relativ geringe Nickbewegung ausführen. Dies ist bei kleinen Personenkraftwagen anders. Diese Fahrzeuge vollführen bei einem Frontalcrash eine signifikante Nickbewegung. Durch diese Nickbewegung taucht der Fahrer/Beifahrer extrem in das gepolsterte Sitzteil ein, bei größeren Personenkraftwagen schießt der Passagier eher nach vorne, taucht somit nicht so extrem in das gepolsterte Sitzteil ein.
Bei Kraftfahrzeugsitzen finden ferner flexible Sitzmatten Verwendung, die der Aufnahme des eigentlichen Polsterteils des Sitzteils des Kraftfahrzeugsitzes dienen. Diese Sitzmatten können mit Sensoren zur Erkennung der Sitzbelegung ausgerüstet sein. Die Sitzmatten stehen in keinem funktionellen Zusammenhang mit einer Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens des den Sitz Benutzenden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sitzteil eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens, das gemäß den Merkmalen. der eingangs genannten Art ausgebildet ist, so weiterzubilden, dass ein Abtauchen des Beckens des den Kraftfahrzeugsitz-Benutzenden im Crashfall wirksam vermieden wird, insbesondere bei einem Kleinfahrzeug. Die hierbei verwendende Einrichtung soll baulich besonders einfach gestaltet sein.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Einrichtung ferner eine flexible Sitzmatte aufweist, die zwischen den beiden Seitenteilen angeordnet ist, und die mit der vorderen Quertraverse, in Abstand zu deren Schwenkachse in den Seitenteilen, verbunden ist, sowie mit der hinteren Quertraverse verbunden ist.
Die Erfindung schlägt somit ein Sitzteil mit Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens des den Sitz Benutzenden vor, bei dem die mit der hinteren Quertraverse verbundene flexible Sitzmatte mit der vorderen Quertraverse zusammenwirkt. Bei einem Crash, insbesondere einem Frontalcrash, wird eine erhöhte, nach unten gerichtete Kraft von dem den Sitz Benutzenden in die flexible Sitzmatte eingeleitet, mit der Konsequenz, dass diese Sitzmatte aufgrund der bezüglich des Sitzteils stationären Lagerung in der hinteren Quertraverse die vordere Quertraverse in Richtung der hinteren Quertraverse zieht. Dies führt dazu, dass bei diesem passiven System der Benutzer tiefer in den Sitz eintaucht.
Die vordere Quertraverse wird somit mit ihrem vorderen Ende auf ein höheres Niveau bewegt, somit nach oben geschwenkt, während insbesondere das hintere Ende der Quertraverse tiefer zu liegen kommt und demzufolge auch die flexible Sitzmatte tiefer sinkt. Da die vordere Quertraverse im Nicht-Crashzustand mit einer nur relativ geringen Neigung zur Horizontalen unterhalb der eigentlichen gepolsterten Sitzfläche des Sitzteils liegt, hat dies einen hohen Sitzkomfort zur Folge. Die Oberschenkel liegen nicht auf einem nach oben vorstehenden Bauteil auf, dass die Durchblutung der Beine beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Gestaltung ermöglicht somit eine bessere Performance im Crashverhalten.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die vordere Quertraverse als Rampe ausgebildet ist. Diese ist im Nicht-Crashzustand mit ihrem vorderen Ende relativ niedriger positioniert als im Crashfall. Die Rampe ist zweckmäßig im Wesentlichen eben ausgebildet. Die Schwenkachse der Rampe ist vorteilhaft zwischen deren vorderen und hinteren Enden, insbesondere näher des hinteren Endes der Rampe angeordnet.
Das Sitzteil ist mit einem Sitzpolster versehen, das oberhalb der Sitzmatte und der vorderen Quertraverse angeordnet ist und diese abdeckt. Insbesondere greift die Sitzmatte zwischen der Schwenkachse der vorderen Traverse und dem auf dieser aufgelegten Sitzpolster an der vorderen Traverse an. Im Crashfall bewegt die Sitzmatte somit das vordere freie Ende der vorderen Quertraverse auf einer Kreisbahn mit einer Bewegungskomponente nach hinten.
Die flexible Sitzmatte kann unterschiedlichst ausgestaltet sein. Es kann sich beispielsweise um ein Drahtgeflecht, eine Folienbahn oder eine Gummimatte handeln. Somit kann die Sitzmatte weitgehend nicht dehnbar sein oder durchaus eine gewisse Elastizität bzw. Federeigenschaft aufweisen.
Im Rahmen der Erfindung ist es ausreichend, das System als passives System auszubilden. Die Wirkung im Crashfall erfolgt somit ausschließlich durch Einwirken des Benutzers auf die Sitzmatte, die ihrerseits auf die vordere Quertraverse einwirkt.

– Im Rahmen der Erfindung ist es aber genauso möglich, Mittel zum aktiven Verschwenken der vorderen Quertraverse vorzusehen. Diese Mittel können beispielsweise durch einen Steuerimpuls eines Gurtstraffers des Fahrzeuges aktiviert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der Zeichnung und der Zeichnung selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen weitere erfinderische Ausgestaltungen darstellen.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine räumliche Anordnung des Sitzteils des Kraftfahrzeugsitzes, ohne Sitzpolster veranschaulicht, in einer Ansicht schräg von hinten und oben gesehen, mit schematisch angedeuteter, auf dem Kraftfahrzeugsitz sitzender Person, für den Zustand des Sitzteils im Nicht-Crashfall,
2 die Ansicht gemäß 2 für den Crashfall,
3 eine Seitenansicht des für die Erfindung relevanten Bereichs des Kraftfahrzeugsitzes mit gepolstertem Sitzteil und veranschaulichtem Benutzer des Sitzes, in einer Seitenansicht des Sitzes, für den Nicht-Crashzustand,
4 eine Ansicht gemäß 3 für den Crashzustand,
5 in einer gemeinsamen Darstellung die beiden in 3 und 4 veranschaulichten Zustände, in einer Ansicht gemäß der 3 und 4.
Der in den Figuren veranschaulichte Fahrzeuginsasse 1 ist für den Nicht-Crashzustand mit durchgezogenen Linien, für den Crashzustand mit strichlierten Linien wiedergegeben. Der Insasse 1 sitzt auf einem Fahrzeugsitz eines Personenkraftwagens, insbesondere eines Kleinfahrzeugs der Kategorie Personenkraftwagen. Bei dem Fahrzeugsitz, der mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet ist, handelt es sich insbesondere um den Fahrersitz oder den Beifahrersitz. Der Kraftfahrzeugsitz weist ein Sitzteil, das mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet ist, sowie ein übliches Rückenlehnenteil auf, das, weil es nicht zur Erfindung gehört, nicht mitveranschaulicht ist.
In den 1 und 2 ist das Sitzteil 2 ohne Polster veranschaulicht, um die Erfindung besser verdeutlichen zu können:
Das Sitzteil 2 weist einen Sitzrahmen 3 auf. Dieser besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenteilen 4 und 5, eine diese hinten verbindende Quertraverse 6, die im Bereich deren Enden starr mit den Seitenteilen 4 und 5 verbunden ist, sowie einer die Seitenteile 4 und 5 vorne verbindenden Quertraverse 7. Diese Quertraverse 7 ist als plattenförmiges Bauteil ausgebildet und stellt sich als Rampe dar. Die Quertraverse 7 ist um eine Achse 8 schwenkbar in den Seitenteilen 4 und 5 gelagert Konkret ist die Achse 8 im Bereich des oberen Endes der Seitenteile 4 und 5 positioniert, genauso wie die hintere Quertraverse 6. Die Rampe 7 ist im Wesentlichen eben ausgebildet. Die Schwenkachse 8 der Rampe ist zwischen deren vorderem Ende 9 und deren hinterem Ende 10 angeordnet, befindet sich aber näher dem hinteren Ende 10.
Die Rampe 7 bildet zusammen mit einer flexiblen Sitzmatte 11 eine Einrichtung zum Verhindern des Abtauchens des Beckens des den Sitz benutzenden Insassen 1. Bei dieser Sitzmatte 11 handelt es sich beispielsweise um das gezeigte Drahtgeflecht, eine Folienbahn oder eine Gummimatte. Die flexible Sitzmatte 11 ist rechteckig und im Bereich eines Endes fest mit der Quertraverse 6 und im Bereich des diesem Ende abgewandten Endes fest mit der Rampe 7 verbunden. Die Breite der Sitzmatte 11 ist geringfügig geringer als der Abstand der Seitenteile 4 und 5. Die flexible Sitzmatte 11 greift dabei in Abstand zu der Schwenkachse 8 der Rampe 7 zwischen dieser Achse 8 und dem hinteren Ende 10 der Rampe 7 an dieser an. Im in der 1 gezeigten Nicht-Crashzustand nimmt die Rampe 7, bei straffer flexibler Sitzmatte 11, einen Winkel von 5° bis 25°, vorzugsweise 10° bis 20°, insbesondere 15° zur Horizontalen ein. Das vordere Ende 9 der Rampe 7 befindet sich dabei auf einem höheren Niveau als das hintere Ende 10 der Rampe 7.
Wie insbesondere der Darstellung der 3 zu entnehmen ist, ist das Sitzteil 2 mit einem Sitzpolster 12 versehen, das die flexible Sitzmatte 11 und die Rampe 7 abdeckt, wobei das vordere Ende des Sitzpolsters 12 geringfügig vorne um die Rampe 7 herumgezogen ist. Auf diesem Sitzpolster 12 sitzt der Insasse 1, und dessen Oberschenkel 13 liegen insbesondere auf dem Sitzpolster 12 im Bereich der Rampe 7 auf, während das Gesäß 14 das Sitzpolster 12 im hinteren Bereich kontaktiert. In diesem hinteren Bereich ist unterhalb des Sitzpolsters 12 die flexible Sitzmatte 11 angeordnet, die sich etwa über die halbe Länge des Sitzpolsters 12 erstreckt. Zusätzlich ist ein weiteres hinteres Polster 15 für die Quertraverse 6 vorhanden.
Die 2 und 4 veranschaulichen den Zustand bei einem Frontalcrash des Fahrzeugs: Der Insasse 1 übt eine Kraft mit einer Komponente nach unten auf das Sitzpolster 12 aus, mit der Konsequenz, dass das Sitzpolster 12 eine Kraft mit einer wesentlichen Komponente senkrecht zur flexiblen Sitzmatte 11 in diese einleitet. Folglich zieht die flexible Sitzmatte 11 aufgrund deren festen Lagerung in der Quertraverse 6 die Rampe 7 nach hinten. Aufgrund des Angriffspunktes der Sitzmatte 11 an der Rampe 7 und der Schwenkachse 8 der Rampe 7 wird das hintere Ende 10 der Rampe 7 nach unten verschwenkt, während das vordere Ende 9 der Rampe 7 nach oben schwenkt. Die ebene Rampe nimmt damit im Crashzustand eine stärker zur horizontalen geneigte Position ein, mit einem Winkel von 35° bis 55°, vorzugsweise 40° bis 50°, insbesondere 45° zur Horizontalen.
Bei diesem beschriebenen, passiven System taucht der Insasse 1 beim Crash somit tiefer in das Sitzteil 2 ein. Die Rampe bewegt sich mit ihrem hinteren Ende 10 nach unten und es sinkt die flexible Sitzmatte 11 damit auch tiefer, wobei die Rampe 7 im Bereich ihres vorderen Endes 9 vorne hoch kommt.
Abgesehen von diesem beschriebenen passiven System kann selbstverständlich eine Modifizierung im Sinne eines aktiven Systems erfolgen. Dies dahingehend, dass beim Crash Mittel zum aktiven Verschwenken der Rampe 11 vorgesehen sind. Diese Mittel können beispielsweise durch einen Steuerimpuls eines Gurtstraffers des Fahrzeuges aktiviert werden.

1: Insasse
2: Sitzteil
3: Sitzrahmen
4: Seitenteil
5: Seitenteil
6: Quertraverse
7: Quertraverse/Rampe
8: Achse
9: vorderes Ende
10: hinteres Ende
11: flexible Sitzmatte
12: Sitzpolster
13: Oberschenkel
14: Gesäß
15: Polster

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1133408 B1 [0005]
- EP 0889800 B1 [0006]
- EP 0949115 B1 [0009]

Claims

Sitzteil (2) eines Kraftfahrzeugsitzes mit einer Einrichtung (7, 11) zum Verhindern des Abtauchens des Beckens (14) des den Sitz Benutzenden (1) beim Frontalcrash, wobei die Einrichtung (7, 11) eine Quertraverse (7) aufweist, die in dem vorderen Bereich des Sitzteils (2) angeordnet ist und im Bereich deren beiden Enden schwenkbar in Seitenteilen (4, 5) eines Sitzrahmens (3) des Sitzteils (2) gelagert ist, wobei das Sitzteil (2) im hinteren Bereich eine weitere Quertraverse (6) aufweist, die die beiden Seitenteile (4, 5) des Sitzrahmens (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (7, 11) ferner eine flexible Sitzmatte (11) aufweist, die zwischen den beiden Seitenteilen (4, 5) angeordnet ist, und die mit der vorderen Quertraverse (7), in Abstand zu deren Schwenkachse (8) in den Seitenteilen (4, 5), verbunden ist, sowie mit der hinteren Quertraverse (6) verbunden ist.
Sitzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Sitzmatte (11) geringfügig geringer ist als der Abstand der Seitenteile (4, 5) im Bereich der Sitzmatte (11).
Sitzteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzmatte (11) ein Drahtgeflecht, eine Folienbahn oder eine Gummimatte ist.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Quertraverse (7) im Crashfall mit ihrem vorderen Ende (9) nach oben verschwenkt wird und die Sitzmatte (11) zwischen den Quertraversen (6, 7) nach unten sinkt.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Quertraverse (7) als Rampe ausgebildet ist, die im Nicht-Crashzustand mit ihrem vorderen Ende (9) relativ niedriger angeordnet ist als im Crashfall.
Sitzteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (7) im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
Sitzteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (8) der Rampe (7) zwischen deren vorderen (9) und hinteren (10) Ende, insbesondere näher des hinteren Endes (10) der Rampe (7) angeordnet ist.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (7) mit ihrem vorderen Ende (9) relativ höher angeordnet ist als mit ihrem hinteren Ende (10).
Sitzteil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (7) im Nicht-Crashzustand unter einem Winkel von 50 bis 25°, vorzugsweise 100 bis 20°, insbesondere 15° zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (7) im Crashzustand unter einem Winkel von 35° bis 55°, vorzugsweise 40° bis 50°, insbesondere 45° zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum aktiven Verschwenken der vorderen Quertraverse (7) vorgesehen sind.
Sitzteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch einen Steuerimpuls eines Gurtstraffers des Fahrzeuges aktiviert werden.
Sitzteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Sitzpolster (12) aufweist, das oberhalb der Sitzmatte (11) und der vorderen Quertraverse (7) angeordnet ist und diese abdeckt.