DE19844307A1

DE19844307A1 - Sitz mit Deformationskörper

Info

Publication number: DE19844307A1
Application number: DE19844307A
Authority: DE
Inventors: Frank Goemmel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 1999-09-09

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitz, insbesondere einen Kraft fahrzeugsitz, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 11 964 C2 ist ein Kraftfahrzeugsitz mit einem als gestauchtes Wellrohr ausgebildeten Deformationskörper zur Absorption von Aufprallenergie bekannt, mit dem das sogenannte "Submarining" vermieden werden soll. Unter Submarining versteht man das Untertauchen bzw. Durchrut schen einer auf einem Sitz sitzenden Person unter dem Beckengurt, insbesondere bei einem Crash in Fahrtrichtung. Dies geschieht häufig dann, wenn der Beckengurt nicht aus reichend stramm an der zu sichernden Person anliegt. Der Beckengurt an sich sowie der Aufprall der Person auf weite re Gegenstände im Fahrzeuginneren können dann zu erhebli chen Verletzungen der Person führen. Zur Vermeidung des Submarinings ist gemäß der DE 42 11 964 C2 das Wellrohr im vorderen Teil des Sitzkissens des Sitzes angeordnet und er streckt sich über die quer zur Fahrtrichtung verlaufende Breite des Sitzes.

Der als Wellrohr ausgebildete bekannte Deformationskörper ist allerdings nur mit erheblichen Aufwand und hohen Kosten herstellbar. Des weiteren werden hohe Aufprallenergien nur im gestauchten Bereich des Wellrohres gut absorbiert. Daher besteht die Gefahr, daß Körperteile, die an Punkten des un gestauchten Bereichs des Wellrohres auftreffen, verletzt werden können. Darüber hinaus ist das Wellrohr derart starr, daß das Sitzen auf dem Sitz insbesondere für große und schwere Personen nicht komfortabel ist.

Aus den vorgenannten Gründen eignet sich das Wellrohr auch nicht für eine Anordnung in den seitlichen Bereichen der Sitzlehne oder in der Kopfstütze, um dort hohe Aufprallener gien, insbesondere im Crashfall, zu absorbieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sitz der eingangs genannten Gattung zu schaffen, dessen Deformationskörper einen guten Sitzkomfort bietet und die Aufprallenergie zuverlässig absorbiert.

Diese Aufgabe wird durch einen Sitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach ist vorgesehen, daß der Deformationskörper aus einem Material besteht, dessen Steifheit von der Deformationsge schwindigkeit bei der Absorption der Stoßenergie abhängt.

Dabei ist die Steifheit ein Maß für den Widerstand, den der Deformationskörper bei der Einwirkung einer äußeren Kraft auf seine Oberfläche, insbesondere beim Auftreffen eines sich bewegenden Gegenstandes, seiner eigenen Verformung entgegensetzt. D.h., je weniger steif der Deformationskör per ist, desto leichter verformt er sich unter Einwirkung einer gegebenen äußeren Kraft.

Ferner wird unter Deformationsgeschwindigkeit die Geschwin digkeit verstanden, mit der ein Gegenstand auf den Deforma tionskörper einwirkt, um diesen zu deformieren.

Der Aufbau von Deformationskörpern, deren Steifheit von der Deformationsgeschwindigkeit bei der Absorption von Stoße nergie abhängt, ist grundsätzlich bekannt. Beispielsweise sind Protektoren (Deformationskörper) an Motoradkleidungs stücken aus einem Material gefertigt, dessen Steifheit von der Deformationsgeschwindigkeit abhängt. Daher wird hier nicht näher auf das Material der Deformationskörper einge gangen.

Der erfindungsgemäße Sitz ermöglicht durch die besonderen Eigenschaften des Deformationskörpers einen hohen Komfort für eine auf dem Sitz sitzende Person sowie bei einem Aufprall der Person auf den Deformationskörper, insbesonde re im Crashfall, eine derart hohe Energieabsorption, daß die Person zuverlässig geschützt wird. Mit dem erfindungsge mäßen Sitz wird die Verletzungsgefahr im Crashfall demnach weiter verringert.

Bei geeigneter Anordnung des Deformationskörpers im Sitz wird insbesondere das Submarining wirkungsvoll vermieden, so daß kleine und leichte Personen, beispielsweise Kinder, nicht mehr unter dem Beckengurt hindurchrutschen und sich auf diese Weise verletzen können. Darüber hinaus stellt der Deformationskörper insbesondere für schwere und große Personen eine weitere Komfortzone dar, die ein angenehmes und weiches Sitzen ermöglicht.

Der erfindungsgemäße Deformationskörper weist vorzugsweise bei niedriger Deformationsgeschwindigkeit eine geringe Steifheit auf und ist demnach weich ausgebildet. Die weiche Ausbildung des Deformationskörpers im Normalfall, z. B. bei natürlichen Bewegungen einer auf dem Sitz befindlichen Person, ermöglicht einen hohen Sitzkomfort.

Im Falle einer plötzlich auftretenden hohen Deformationsge schwindigkeit, die durch einen Unfall ausgelöst werden kann, erhöht sich die Steifheit des Deformationskörpers. Der Deformationskörper erhöht in diesem Fall seine Konsi stenz und wird derart steif, daß er die auf dem Sitz sitzen de Person in einer durch die Anordnung des Deformationskör pers vorgegebenen Sitzposition hält und die Aufprallenergie zuverlässig abfängt.

Der Deformationskörper besteht vorzugsweise aus einem porö sen Material, beispielsweise aus einem Schaum. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung eines offenporigen Schaums, der die beispielsweise durch einen Unfall verur sachte Aufprallenergie an jedem Punkt seines Körpers gleich mäßig abfängt.

Deformationskörper aus Schaum werden in anderen technischen Bereichen schon lange erfolgreich eingesetzt, um Stoßener gie aufzufangen. So sind insbesondere die weiter oben schon genannten Protektoren (Deformationskörper) an Motorradklei dungsstücken aus einem Protektorenschaum (Handelsnamen u. a. "Keprotec" und "Suprotec") gefertigt, dessen Steifheit von der Deformationsgeschwindigkeit abhängt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Deformationskörper in den Sitz bzw. in einzelne, den Sitz bildende Teilen integriert. Der Sitz bildet demnach mit dem Deformationskörper eine Einheit, so daß sich der Herstel lungs- und Montageaufwand verringert.

Der Deformationskörper ist vorzugsweise derart im Sitz ange ordnet, daß er sich im Sitz parallel und/oder quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Dabei ist der Deformationskörper bevorzugt in zumindest einem der Sitzelemente Sitzkissen, Sitzwanne, Sitzlehne oder Kopfstütze angeordnet.

Die Anordnung des Deformationskörpers im kopfseitigen Be reich der Kopfstütze ist besonders von Vorteil. Diese Anord nung gewährleistet für die auf dem Sitz sitzende Person auf grund der weichen Ausbildung des Deformationskörpers im Nor malfall einen hohen Komfort und darüber hinaus im Crashfall einen optimalen Schutz, da die Aufprallenergie bzw. Stoße nergie des Kopfes auf die Kopfstütze durch den Deformations körper sicher abgefangen wird.

Alternativ oder zusätzlich hierzu ist vorgesehen, den Defor mationskörper im seitlichen Bereich der Sitzlehne anzuord nen. Auf diese Weise wird eine komfortable Seitenführung der Person im Sitz zur Verfügung gestellt, die darüber hinaus im Crashfall die Aufprall- bzw. Stoßenergie abfängt und so die Person zuverlässig schützt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung ist der Deformationskörper im vorderen Bereich der Sitzwanne oder des Sitzkissens angeordnet. Auf diese Weise bildet der Deformationskörper insbesondere bei einem Crash, einen Sperrkörper, der dem Submarining entgegenwirkt.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine rampen- bzw. keilförmi ge Ausbildung des in der Sitzwanne oder im Sitzkissen ange ordneten Deformationskörpers, der darüber hinaus noch vor zugsweise eine geringere Höhe als das Sitzkissen oder die Sitzwanne aufweist. Der Deformationskörper ist auf diese Weise der Sitzhaltung der Person derart gut angepaßt, daß ein hoher Sitzkomfort gewährleistet ist.

Zusätzlich zu dem in der Sitzwanne oder dem Sitzkissen ange ordneten Deformationskörper kann im Sitz eine Sitzrampe zur Formung und Verstärkung der Sitzwanne oder des Sitzkissens angeordnet sein. Auf diese Weise wird der Sitzkomfort bei gleichzeitig guten "Anti"-Submariningeigenschaften noch weiter erhöht.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbei spiele soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsit zes mit einem rampenförmigen Deformationskörper aus Schaum;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsit zes mit einem keilförmigen Deformationskörper aus Schaum; sowie

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsit zes mit Deformationskörpern aus Schaum, die im Sitzkissen, in der Sitzlehne sowie in der Kopfstütze angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahr zeugsitzes 1 mit einem Sitzkissen 2 und einer Sitzlehne 3. Ein nicht dargestelltes Sicherheitsgurtsystem weist für die auf dem Sitz sitzende Person einen Beckengurt auf.

Im vorderen Bereich des Sitzkissens 2 ist quer zur Fahrt richtung ein Deformationskörper 4 integriert. Der Deforma tionskörper 4 ist aus einem offenporigen Schaum gebildet, dessen Steifheit von der Deformationsgeschwindigkeit ab hängt. Dabei versteht man unter Deformationsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit, mit der ein Gegenstand auf den Deforma tionskörper 4 einwirkt, um diesen zu deformieren.

Bei niedriger Deformationsgeschwindigkeit weist der Deforma tionskörper 4 eine geringe Steifheit auf. Er ist daher der art weich ausgebildet, daß ein hoher Sitzkomfort besteht. Dieser Fall wird nachfolgend als "Normalfall" bezeichnet.

Im Falle eines Crashs treten jedoch hohe Deformationsge schwindigkeiten auf. Der Deformationskörper 4 ändert in diesem Fall seine Steifheit und ist derart hart ausgebil det, daß er beispielsweise einer in Fahrtrichtung gerichte ten Beschleunigung einer auf dem Sitz befindlichen Person einen großen Widerstand durch Bildung einer vorderen Rampe entgegensetzt, so daß das Submarining vermieden wird. Leichte und kleine Personen können so nicht mehr unter dem Beckengurt hindurchrutschen und verletzt werden.

Um den Sitzkomfort zu erhöhen, ist der Deformationskörper 4 der Körperform bzw. Körperhaltung beim Sitzen angepaßt und rampenförmig ausgebildet.

Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzes zeigt Fig. 2. Eine im Sitzkissen 2 bzw. in der Sitz wanne angeordnete Sitzrampe 5 aus Metall weist eine leicht gewölbte Form auf, die der Körperform bzw. Körperhaltung beim Sitzen angepaßt ist und so einen guten Sitzkomfort zur Verfügung stellt. Um ein Submarining zu verhindern, ist auf der Sitzrampe 5 ein keilförmig ausgebildeter Deformations körper 4' aus Schaum angeordnet, dessen Steifheit sich in Abhängigkeit von der Deformationsgeschwindigkeit in der oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise än dert.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Sitzes 1. Wie die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 weist der Sitz 1 gemäß der Fig. 3 im vorderen Bereich des Sitzkissens 2 bzw. der Sitzwanne einen aus offenporigen Schaum gebildeten und quer zur Fahrtrich tung angeordneten Deformationskörper 4 auf, der der Körper form bzw. Körperhaltung beim Sitzen angepaßt ist und einen guten Sitzkomfort zur gewährleistet. Beim Auftreten hoher Deformationsgeschwindigkeiten, insbesondere im Crashfall, dient dieser Deformationskörper 4 zur Bildung einer Rampe, die ein Submarining der auf dem Sitz befindlichen Person verhindert. Dies ist weiter oben schon ausführlich erläu tert worden.

Zusätzlich zu dem Deformationskörper 4 weist der erfindungs gemäße Sitz 1 zwei Deformationskörper 6 auf, die in den Sei ten des Sitzkissens 2 parallel zur Fahrtrichtung angeordnet sind. Des weiteren sind zwei Deformationskörper 7 in den seitlichen Bereichen des Sitzlehne 3 angeordnet. Ebenso wie der Deformationskörper 4 sind sowohl die Deformationskör per 6 im Sitzkissen als auch die Deformationskörper 7 in der Sitzlehne aus einem offenporigen Schaum gebildet, dessen Steifheit von der Deformationsgeschwindigkeit ab hängt.

Im Normalfall, also bei einer weichen Ausbildung der Defor mationskörper 6 und 7, dienen diese zur seitlichen Führung der Person im Sitz 1, so daß eine komfortable Sitzposition der Person gewährleistet ist. Beim Auftreten hoher Deforma tionsgeschwindigkeiten, insbesondere im Crashfall, werden die Deformationskörper 6 und 7 steif und setzen den auf sie wirkenden Kräften einen hohen Widerstand entgegen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß bei einem Aufprall der Person mit einem Körperteil auf einen der Deformationskör per 6 und 7 die Aufprallenergie von dem Deformationskörper absorbiert wird. Somit wird das Verletzungsrisiko der Person verringert.

Der Sitz 1 weist darüber hinaus in der Kopfstütze 8 einen Deformationskörper 9 aus offenporigem Schaum auf, der in den kopfseitigen Bereich der Kopfstütze 8 integriert ist und sich über die gesamte Länge der Kopfstütze 8 quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Auch dieser Deformationskörper 8 dient einer Erhöhung des Komforts sowie der Sicherheit der auf dem Sitz 1 sitzenden Person.

So gewährleistet auch diese Anordnung im Normalfall auf grund der weichen Ausbildung des Deformationskörpers 9 eine weiche und demnach komfortable Kopfstütze. Dagegen bildet der Deformationskörper 9 im Crashfall, also bei Auftreten von hohen Deformationsgeschwindigkeiten, einen festen Körper, der die Aufprallenergie des Kopfes der Person auf die Kopfstütze 8 absorbiert und den Aufprall derart gut ab fängt, daß das Risiko von Kopfverletzungen durch den Auf prall vermieden wird.

Claims

1. Sitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz, mit mindestens einem Deformationskörper zur Absorption von Stoßener gie, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskörper (4, 4', 6, 7, 9) aus einem Material besteht, dessen Steifheit von der Deforma tionsgeschwindigkeit bei der Absorption der Stoßener gie abhängt.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifheit des Deformationskörpers (4, 4', 6, 7, 9) mit der Deformationsgeschwindigkeit zunimmt.

3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskörper (4, 4', 6, 7, 9) aus einem porösen Material besteht.

4. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4', 6, 7, 9) aus einem Schaum, insbesondere einem offenporigen Schaum, besteht.

5. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4', 6, 7, 9) in den Sitz (2, 3, 8) integriert ist.

6. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Deformations körper (4, 4', 7, 9) in dem Sitz (2, 3, 8) quer zur Fahrtrichtung erstreckt.

7. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Deformations körper (6) in dem Sitz (2) parallel zur Fahrtrichtung erstreckt.

8. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4', 6, 7, 9) in zumindest einem der Sitzelemen te Sitzkissen (2), Sitzwanne, Sitzlehne (3) oder Kopfstütze (8) angeordnet ist.

9. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (9) im kopfseitigen Bereich der Kopfstütze (8) an geordnet ist.

10. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (7) im seitlichen Bereich der Sitzlehne (3) ange ordnet ist.

11. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4', 6) im vorderen und/oder seitlichen Be reich der Sitzwanne oder des Sitzkissens (2) angeord net ist.

12. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4') rampenförmig und/oder keilförmig ausgebil det ist.

13. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationskör per (4, 4') eine geringere Höhe als das Sitzkis sen (2) und/oder die Sitzwanne aufweist.

14. Sitz nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß im Sitz (1, 2) zu sätzlich eine Sitzrampe (5) zur Formung und Verstär kung der Sitzwanne oder des Sitzkissens (2) angeord net ist.