ITRM930126A1

ITRM930126A1 - Perfezionamento nei sedili di autoveicoli.

Info

Publication number: ITRM930126A1
Application number: IT000126A
Authority: IT
Inventors: Johann Hienz; Alfred Hochrathner; Markus Mattedi; Mark Muhlhausen
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1992-03-04
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1994-09-01
Also published as: CH687607A5; DE4206789C1; FR2688177B1; AT404921B; ATA39593A; FR2688177A1; IT1261202B; ITRM930126A0

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Perfezionamento nei sedili di autoveicoli"

L'invenzione concerne un sedile di autoveicolo, in particolare per autobus, secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 1.

Un tale sedile di veicolo serve, inoltre, da elemento passivo di ritegno per il passeggero seduto su un sedile disposto posteriormente in caso di collisione. In caso di collisione di un autoveicolo e di improvvisa decelerazione estrema del veico lo a ci? connesso, il passeggero proiettato in avan ti viene fermato dallo schienale del sedile del vei colo. La forza d'urto del passeggero produce un momento torcente intorno all'asse di oscillazione che cerca di girare il cuscino del sedile in direzione del sottotelaio. Se la forza applicata dal momento torcente sull'elemento di deformazione supera un valore prestabilito, allora l'elemento di deformazione incomincia a collabire in modo definito e il cuscino del sedile oscilla nella zona anteriore dissipando l'energia d'urto in direzione del sottotelaio. Il passeggero viene quindi trattenuto dallo schienale del sedilea nteriore senza punte di forza troppo alte che producono ferite.

In un noto sedile di veicolo di questo ti po (DE 3727 6 71 C2), l'elemento di deformazione ? strutturato come un espanso assorbitoredi energia, avvolto da un mantello, con possibilit? di fissaggio sul cuscino del sedile e sul sottotelaio. Il mantello presenta punti di flessione nominali che, in caso di compressione dell'espanso dovuta ad incidente, formano linee di piegatura. Un tale corpo di deformazione riduce prima solo leggermente l'energia d'urto fino a quando l'espanso ? compresso a blocco. Indi si ha un elevato assorbimento di energia in presenza di livello di forza crescente in modo relativamente forte, cos? che complessivamente la riduzione di energia avviene in modo relativamente disuniforme sulla corsa di deformazione disponibile. Inoltre, il comportamento di deformazione di un tale corpo di espanso pu? essere calcolato solo con molta dif ficolt? e quindi non pu? essere adattato facilmente a diversi tipi di costruzione del sedile per veicolo.

Dalla DE 3049 425 C3 sono noti elementi strutturali antiurto per l'assorbimento irreversibile di energia in caso di carico di compressione, strutturati a guisa di corpi cavi allungati con un mantello di almeno un nastrod i materiale composito di fibre. Un tale corpo cavo possiede un diagramma di lunghezza di corsa quasi costante, cio? una riduzione ottimale di energia in presenza di livello di forza quasi costante. Tali corpi cavi vengono impiegati per il sostegno del paraurti rispetto alle strutture portanti della carrozzeria oppure in corrispondenza del longherone anteriore del veicolo per l'assorbimento di energia d'urto.

L'invenzione si prefigge il compito di migliorare un sedile di veicolo del tipo citato avanti in modo tale che, in caso di collasso dell'elemento di deformazione, l'energia d'urto, in presenza di livello di forza pi? costante possibile siriduce. La riduzione di energia deve poter essere calcolata, in questo caso, in modo semplice ed essere adattata alle esigenze della speciale costruzione del sedile.

Il compito ? risolto, in un sedile di veicolo del tipo definito nel preambolo della rivendicazione 1, secondo l'invenzione con i particolari della parte caratterizzante della rivendicazione 1.

Nel sedile di veicolo secondo l'invenzione, la riduzione di energia avviene, grazie alla struttura dell'elemento di deformazione costituito da pi? corpi cavi di materiale di fibre stratificato inseriti tra piastre dispinta in direzione assiale, in presenza di livello di forza costante superiore alla corsa di deformazione, in modo tale che l'energia d'urto del passeggero viene ridotta in modo ottimale. Il collegamento tra il telaio del cuscino del sedile e il sottotelaio non agisce in direzione di spinta dei corpi cavi, per cui esso non provoca una variazione del livello di forza. Esso produce soltanto un collegamento a forma rigida in presenza di corpi cavi intatti tra il sottotelaio e il telaio del cuscino del sedile e impedisce un ritorno dello schienale con sollevamento del cuscino del sedile dal sottotelaio in presenza di azione di forza di compressione sulla superficie di appoggio delio schienale.

Forme di esecuzione vantaggiose del sedile per veicoli secondo l'invenzione con ulteriori sviluppi opportuni e forme di realizzazione dell'invenzione sono indicate nelle altre rivendicazioni brevettuali. Secondo una forma di esecuzione preferita dell'invenzione, su un lato frontale del corpo cavo ? previsto uno smusso esterno circolare, preferibilmente di 45?. Grazie a questo smusso, all'inizio del collasso dei corpi cavi si evita un carico di punta, come indicato nel diagramma di lunghezza di forza indicato nella figura 4.

Secondo una forma di e

dell'invenzione, i corpi cavieseguiti preferibilmente come tubi cilindrici, vengono realizzati con piu strati di materiale composito di fibre, prefer?bilmente con materiale plastico rinforzato con fibre di vetro. Con il numero di strati avvolti in presenza di lunghezza assiale prestabilita dei tubi, ? possibile impostare un livello di forza diverso per il collasso dei tubi.

L'invenzione ? descritta pi? dettagliatamente in seguito con riferimento ad un esempio di esecuzione rappresentato nei disegni. Di volta in volta, in rappresentazione schematica:

la figura 1 mostra una vista laterale di un sedile di autobus,

la figura 2 e la figura 4 mostrano di volta in volta su scala grande un dettaglio del sedile dell'autobus indicato nella figura 1 prima (Fig. 2) e dopo (Fig. 4) una collisione,

la figura 3 mostra su scala grande il dettaglio III della figura 2.

Il sedile del veicolo di un autobus, schizzato schematicamente in vista laterale nella figura 1, presenta, in modo noto, un cuscino di sedile 10 e uno schienale 11 che, in un'angolazione di registraz ione prestabilito, di regola regolabi l individualmente rispetto al cuscino delsed ile, ? collegato saldamente con questo. Il cuscino del sedile ? costituito, normalmente, da un telaio, qui realizzato come guscio di sedile 12, e da una imbottitura 13 disposta sul guscio 12 del sedile. Il guscio 12 ? disposto su un sottotelaio 14 che collega il cuscino del sedile con lo schienale 11 saldamente con il pavimento 15 del veicolo. Lo schienale 11 del sedile del veicolo serve, allo stesso tempo, da elemento di ritegno passivo per un passeggero seduto sull'altro sedile del veicolo disposto nella fila dietro al sedile del veicolo e deve fermare questo passeggero in caso di collisione frontale del veicolo senza procurargli ferite, al cui scopo ? necessaria la riduzione definita dell'energia d'urto del passeggero. A questo scopo, il guscio 12 del sedile ? tenuto sul sottotelaio 14 in modo oscillabile intorno ad un asse di oscillazione 16 estendentesi trasversalmente al senso di marcia, disposto vicino all'estremit? posteriore del cuscino del sedile, visto in senso di marcia e all'estremit? anteriore del cuscino del sedile ? disposto un elemento di deformazione 17 tra il guscio 12 del sedile e il sottotelaio 14. In caso di urto del passeggero sullo schienale 11, uesto elemento di deformazione 17 viene sollecitato a pressione e collassa dietro dissipazione dell'energ ia d'urto sullo schienale 11 in modo definito.

Dettaglitamente, l'elemento di deformazione 17 ? costituito da una quantit? di corpi cavi 18 dello stesso tipo, aperti in direzione longitudinale, in materiale composlto di fibre, i quali sono allineat i inmodo equidistante trasversalmente al senso di marcia uno accanto all'altro.

Preferibilmente, questi corpi cavi 18 vengono realizzati a guisa di tubi con sezione trasversale a forma di anello circolare e sono costituiti da pi? strati avvolti di un materiale rinforzato con'fibre di vetro. I corpi cavi 18 possono essere realizzati per? anche come parallelepipedi cavi con sezione tra sversale anulare quadrata o rettangolare. I corpi cavi 18 disposti uno accanto all'altro si sostengono con le loro superficie frontali tra due piastre di spinta 20 e 21. La piastra di spinta 20 ? fissata al guscio 12 del sedile e la piastra di spinta 21 ? fissata al sottotelaio 14. Entrambe le piastre di spinta 20, 21 sono strutturate, in questo caso, in modo tale che una forza di spinta che agisce da dietro sullo schienale 11, la quale viene deviata tramite l'asse di oscillazione 16, sollecita i corpi cavi 18

a pressione esclusivamente in direzione, assiale.

Come si vede meglio nella rappresentazio ne ingrandita delle figure 2 e 4, il guscio 12 del sedile e il sottotelaio 14 sono collegati saldamente fra loro, in presenza di corpi cavi 18 intatti (Fig. 2), mediante un fermaglio 22, in modo che lo schienale 11 con cuscino di sedile 10 collegato saldamente con esso non possa essere oscillato in senso orario nella figura 2. Questo fermaglio 22, da un lato, ? fissato alla piastra di spinta 20 e, dall'altro lato, impegna superiormente in modo libero la piastra di spinta 21 sul suo lato esterno, rivolto in senso opposto ai corpi cavi 18, Attraverso la forza del fermaglio 22, le due piastre di spinta 20, 21 vengono spinte sui lati frontali dei corpi cavi 18. Il collegamento del cuscino 10 del sedile e del sottotelaio 14 prodotto dal fermaglio 22 agisce per? soltanto in senso orario nelle figure 2 e 4. Se i corpi cavi 18 collassano, come indicato schematicamente nella figura 4, allora il fermaglio 22 pu? deviare verso il basso senza produrre, in questo modo, una variazione della caratteristica forza-corsa dell'elemento di deformazione 17 determinato dai corpi cavi 18. Invece del fermaglio 22 si possono impiegare anche corde metalliche fissate alle due piastre di spinta 20, 21 opure al guscio 1 sedile, da un lato, e al sottotelaio 14, dall'altro iato. Nella figura 3 ? rappresentata la caratteristica forza-corsa per due diversi corpi cavi 18, strutturati a guisa di tubi . Come si vede, su tutta la corsa di deformazione dei corpi cavi 18 vi ? un livello di forza quasi costante che soltanto all'inizio non presenta nessuna punta. Il comportamento di deformazione di tutto l'elemento di deformazione 17 mostra, in questo modo, lo stesso andamento di forza di principio sulla corsa di deformazione.

Per ridurre le punte di forze all'inizio della corsa di deformazione dei corpi cavi 18, su un lato frontale di ciascuno dei corpi cavi 18 ? applicato uno smusso circolare esterno 23, come indicato nella figura 3. Grazie a questo smusso 23 anche le punte di forze iniziali possono essere ridotte notevolmente al restante livello.

Il funzionamento del sedile del veicolo come elemento di ritegno per il passeggero del sedile posteriore ? il seguente:

Attraverso la decelerazione estrema del veicolo che si produce di colpo durante l'urto frontale del veicolo, il passeggero seduto dietro il sedile del veicolo viene proiettato contro lo schienale 11 del sedile del veicolo. La forza d'urto del passegero anter iore che agisce in direzione di marcia viene introdotta da dietro nello schienale 11, viene deviata dall'asse di oscillazione 16 e agisce come forza di compressione assiale attraverso la piastra di spinta 20 sui corpi cavi 18. Questi collassano con una caratteristica forza-corsa rappresentata nella figura 5, per cui l'energia d'urto viene ridotta in modo definito in presenza di livello di forza quasi costante. Come gi? detto, il fianco del fermaglio 22 che impegna da sopra la piastra di spinta 21 non ? collegato con questo, per cui il fermaglio 22 devia nel suo complesso insieme al guscio 12 del sedile verso il basso. Al termine del processo, i corpi cavi 18 sono crollati, come indicato schematicamente nella figura 4. Per l'ulteriore impiego, il sedile del veicolo deve essere fornito di un nuovo elemento di deformazione 17.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sedile di autoveicolo, in particolare, per autobus , con schienale e cuscino collegato saldamente con questo in modo particolarmente regolabile, costituito da un telaio per il cuscino del sedile e da una imbottituta, il quale ? tenuto su un sottotelaio fissato al veicolo in modo oscillabile intorno ad un asse di oscillazione estendentesi, visto in direzione di marcia, vicino all'estremit? posteriore del cuscino del sedile trasversalmente al senso di marcia e si sostiene al sottotelaio tramite un elemento di deformazione disposto vicino all'estremit? anteriore del sedile, visto in direzione di marcia, caratterizzato dal fatto che l'elemento di deformazione (17) presenta una quantit? di corpi cavi (1?) dello stesso tipo, di materiale composito di fibre, disposti trasversalmente al senso ai marcia uno accanto all'altro, aperti in direzione longitudinale, che con i loro lati frontali si sostengono tra due piastre di spinta (20, 21), di cui una ? fissata al telaio (12) del cuscino del sedile e l'altra ? fissata al sottotelaio (14), e dal fatto che le piastre di spinta (20, 21) vengono tenute da un collegamento attivo soltanto in direzione di trazione tra il telaio (12) del cuscino del sedile e il sottotelaio a contatto con i corpi cavi (18 il Qual collegamento consente una riduzione di distanza tra le piastre di spinta 20, 21) mentre impedisce un aumento di distanza.
2. Sedile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che su un lato frontale dei corpi cavi (18) ? applicato uno smusso (23) circolare esterno che presenta, preferiburnente, un angolo di 45?
3. Sedile secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che corpi cavi (18) sono avvolti di volta in volta d pi? strati di materiale composito di fibre.
4. Sedile secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il materiale composito di fibre ? un materiale plastico rinforzato con fibre di vetro.
5. Sedile secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che i corpi cavi (18) sono strutturati a guisa di tubi con sezione trasversale a forma di anelli circolari.
6. Sedile secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il collegamento tra il telaio (12) del cuscino del sedile e il sottotelaio (1) ? formato da un fermaglio rigido (22), il quale ? tenuto con una estremit? sulla piastra di spinta (20) fissata al telaio (12) del cuscino del sed e e con l'altra estremit? impegna in modo libero l'altra piastra di spinta (21) sul suo lato rivolto in senso opposto ai corpi cavi (18).
7. Sedile secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il collegamento tra il telaio (12) del cuscino del sedile e il sottotelaio (14) ? formato da corde metalliche fissate a questo oppure alle piastre di spinta (20, 21).