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1. Hintergrund der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsitzanordnung und im Speziellen
auf eine Fahrzeugsitzanordnung mit einem Polsterschutz, der mehrere
Platten in einer Rückenlehne
zum Aufbewahren und Entfalten eines Seitenairbags aufweist.
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2. Stand der Technik
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Heutige
Fahrzeuge sind oft mit Seitenairbags ausgestattet, die die Form
eines seitlichen Luftschleiers, der in einem Fahrzeugdach angeordnet
ist, haben können
oder alternativ kann ein Airbag innerhalb einer Fahrzeugsitzanordnung
angeordnet sein. Ein Nachteil von Airbags, die sich innerhalb einer Sitzanordnung
befinden, ist, dass die Airbags durch das Sitzmaterial hindurchbrechen
müssen,
bevor sie sich vollständig
entfalten können,
um einen Fahrzeuginsassen zu schützen.
Während
der Entfaltung kann ein solcher Airbag auf Schaum oder andere Sitzpolster-Materialien
treffen und muss dann durch einen Sitzbezug hindurchbrechen, um
aus der Sitzanordnung austreten zu können.
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Eine
Vielzahl von Versuchen wurde gemacht, um die Entfaltung von Airbags
von und durch eine Fahrzeugsitzanordnung zu erleichtern. Ein solcher
Apparat ist in dem
US-Patent 5,816,610 ,
das Higashiura et al. am 06.10.1998 erteilt wurde, beschrieben.
Higashiura et al. beschreibt eine Sitzstruktur, die eine Seitenaufprallairbagapparatur
hat. Ein Seitenteilpolster der Sitzstruktur kann aus Schaum gemacht
sein, in den der Airbagapparat eingebettet ist und von einer Verkleidung
umschlossen wird. Die Verkleidung hat eine Perforation, um das Aufplatzen, wenn
sich der Airbag entfaltet, zu erleichtern. Das Seitenteil selbst
ist mit einer Oberflächenschicht
bedeckt, die eine Naht fast direkt gegenüber der Perforation in der
Verkleidung hat. Auf diese Weise entfaltet sich der Airbag durch
die Perforation in die Verkleidung, bricht durch den Schaum des
Sitzpolsters und tritt aus der Sitzstruktur durch die Naht in der Oberflächenschicht
aus. Ein Nachteil der Sitzstruktur, die in dem Higashiura et al.-Patent
beschrieben wird, ist, dass der Airbag sich durch das Sitzpolster
entfalten muss, bevor er die Sitzstruktur verlässt. Genauer gesagt schlägt der Airbag,
der sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt, in den Schaum des
Sitzpolsters ein, wenn er die Sitzstruktur verlässt. Das kann dazu führen, dass
Teile des Sitzpolsters aus dem Sitz herausgeschleudert werden, wenn
der Airbag aus dem Sitzbezug austritt. Deshalb besteht die Notwendigkeit
für eine
Sitzanordnung, die einen Schutz für das Sitzpolster aufweist,
der das Sitzpolster vor dem sich entfaltenden Airbag schützt.
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Eine
andere Anordnung ist durch das
US-Patent
6,045,151 , das am 04.04.2000 an Wu erteilt wurde, oder
die dazu parallele
GB
2 322 603 A beschrieben. Wu beschreibt eine Sitzanordnung
inklusive eines Seitenairbags mit einem Kraftkonzentrator, der den
Airbag umgibt, um die Kraft des sich entfaltenden Airbags zu konzentrieren
und in eine Richtung zu leiten, was durch eine festgelegte Enfaltungsnaht
erreicht wird, so dass die Naht reißen kann und dem Airbag erlaubt,
sich durch sie hindurch zu entfalten. Wu offenbart zwei Ausführungsformen
des Kraftkonzentrators: (1) eine Blechschicht, die an das Innere des
Polsterbezugs angefügt
ist; und (2) eine Hülle oder
Tasche aus Blech, die den Airbag komplett umschließt (
US 6,045,151 , Spalte 2,
Zeilen 51 bis 65). Ein das Airbaggehäuse umgebender Kraftkonzentrator
mit zwei Platten ist auch aus der
US 5,863,063 A bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der
Stand der Technik lässt
zumindest teilweise das Problem des Entwurfs und des Zusammenbaus
von Fahrzeugsitzen mit Seitenairbags ungelöst, die sich konsistent ungeachtet
der physischen Eigenschaften des Sitzbezugs und des Sitzschaumpolsters
entfalten können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sitz mit einem Seitenairbag
zur Verfügung
zu stellen, dessen Entfaltung sich zeitlich nicht signifikant ändert, also
unabhängig
ist von dem Ausmaß der
Abnutzung und der Fehlstellen oder von dem Schaden des Sitzbezugs,
sowie von der Art und Steifigkeit des verwendeten Sitzpolsters.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Fahrzeugsitzanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt eine Fahrzeugsitzanordnung inklusive
einem Sitzpolster und einem Mehrfachplatten-Polsterschutz, der so konfiguriert
ist, dass er den Vorgang des Zusammenbaus erleichtert und das Sitzpolster
während
der Entfaltung eines Airbags aus dem Inneren des Seitenpolsters
schützt.
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Die
Erfindung zeigt weiterhin eine Fahrzeugsitzanordnung inkl. einem
Rahmen, um den Sitz an dem Fahrzeug zu befestigen. Das Sitzpolster
ist in der Nähe
des Rahmens an geordnet. Ein Sitzbezug ist zumindest teilweise auf
dem Sitzpolster angebracht und beinhaltet eine Naht, benachbart
zu einer Seite des Sitzpolsters. Eine Airbaganordnung wird zur Verfügung gestellt,
die einen Airbag und einen Gasgenerator beinhaltet, der so konfiguriert
ist, dass er dem Airbag Gas zuführt,
um somit seine Entfaltung zu ermöglichen.
Ein Polsterschutz umschließt
zumindest einen Teil des Sitzpolsters, um das Sitzpolster während der
Entfaltung des Airbags zu schützen.
Der Polsterschutz weist mehrere Platten – bevorzugterweise innere und äußere Platten – auf, die
einen Entfaltungskanal für
den Airbag bilden, wobei ein Kontakt des Airbags mit dem Sitzpolster
während
der Entfaltung und während
der Expansion verhindert wird.
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Die
Platten des Polsterschutzes wirken so miteinander zusammen, dass
die Entfaltung des Airbags entlang des Entfaltungskanals einen Teil
des Sitzpolsters von dem sich entfaltenden Airbag wegbewegt, während der
Polsterschutz den Kontakt zwischen dem Sitzpolster und dem sich
entfaltenden Airbag verhindert. Die Orientierung des Entfaltungskanals
erleichtert die Entfaltung des Airbags durch die Naht in dem Polsterbezug,
so dass substantiell alle Entfaltungskräfte in Richtung des Entfaltungskanals gerichtet
werden, wobei die Geschwindigkeit, mit der sich der Airbag entfaltet,
erhöht
wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine geviertelte perspektivische Ansicht eines Teils der Rückenlehne
einer Sitzanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Teilansicht der inneren und äußeren Platten eines Polsterschutzes,
der in der Sitzanordnung angeordnet ist, wobei sich die Ansicht
auf die Schnittlinie A-A aus 1 bezieht;
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3 ist
eine geviertelte perspektivische-Ansicht der Platten alleine wie
in
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1,
wobei der Airbag und das Gehäuse weggenommen
sind und die Platten an einen Strukturteil der Rückenlehne angebracht sind;
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4 gleicht
der Ansicht aus 3 und stellt die Platten alleine
hinsichtlich ihrer Verbindung miteinander dar, wie in 3 gezeigt;
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5 ist
eine Teilansicht der inneren und äußeren Platten in der Sitzanordnung,
wie in 1 entlang der Linie A-A gezeigt, wobei die inne re
Platte an einen Airbagschraubenverbindungspunkt befestigt ist und
die äußere Platte
alternativ durch eine lösbare Befestigung
befestigt ist;
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6 ähnelt
der Ansicht aus 5 und stellt eine alternative
Ausführungsform
dar, wobei die innere Platte zwischen dem Schaumstoff und dem Airbagmodul
durch eine Endbefestigung geklemmt ist; die Detailansicht stellt
eine Endklemmhalterung dar, die sich zwischen dem Airbagmodul und
dem Schaum befindet;
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7 ähnelt
der Ansicht aus 5 und stellt und alternative
Ausführungsform
dar, wobei die innere Platte durch Verbindungsplatten, die mit dem
Airbagmodul verbunden sind, befestigt ist; die Detailansicht zeigt
einen Befestigungsmechanismus, der durch Verbindungsplatten an dem
Airbagmodul gebildet wird;
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8 ist
eine Teilansicht der Fahrzeugrückenlehne
aus 1 entlang der Linie A-A, wobei während des
Zusammenbaus die innere Platte durch den geschlitzten Schaumstoff
geführt
wird und unter dem Bezug befestigt wird; und
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9 ist
eine alternative Ausführungsform gemäß der Ansicht
aus 8, wobei der Schaumstoff in Einzugsrichtung mit
einer kleinen Furche geschlitzt ist und wobei die äußere Platte
alternativ an die Rückenlehnenstruktur
befestigt ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
Erfindung bezieht sich auf den Einbau einer mehrteiligen, bevorzugterweise
zweiteiligen Platte – die
innere und die äußere Platte – in einer
Rückenlehne
eines Sitzes, der in ein Fahrzeug eingebaut ist. Die hier verwendeten
Terme „innen” und „außen” beziehen
sich jeweils auf die Nachbarschaft zu dem Fahrzeugsitz und der Fahrzeugtür.
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1 zeigt
einen Teil – z.
B. einen Rücklehnenseitenträger – einer
Sitzanordnung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Es sollte klar sein, dass obwohl ein Rücklehnseitenträger dargestellt
ist, die Erfindung darauf nicht begrenzt ist. Die Erfindung kann sich
in jedem Sitz befinden, einschließlich dem Polster, dem Rückenteil
oder einer Gurteinrichtung, die zu dem Sitz gehört. Die Sitzanordnung 10 weist
ein Seitenteil 12 und ein Sitzpolster 16 auf,
das zumindest teilweise durch einen Sitzbezug 18 abgedeckt
ist. Das Sitzpolster 16 ist vorzugsweise aus einem formgepressten
polymerischen Material, etwa wie Polyurethanschaum gemacht. Die
Verwendung eines polymerischen Schaumes, um das Sitzpolster 16 zu
fertigen, ist kosteneffektiv und stellt die Flexibilität zur Verfügung, die
benötigt
wird, um die Form des Sitzpolsters für verschiedene Typen von Sitzanordnungen
anzupassen. Natürlich
können
andere Arten von polymerischen Material formgepresst werden, um das
Sitzpolster 16 auszubilden.
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Innerhalb
des Seitenteils 12 ist eine Airbaganordnung oder ein Airbagmodul 20 angebracht.
Wie in 2 gezeigt, weist die Airbaganordnung 20 einen Airbag 22 und
einen Gasgenerator 24 auf, der so konfiguriert ist, dass
er dem Airbag 22 Gas zuführt und dabei die Entfaltung
des Airbags 22 ermöglicht. In 2 ist
auch ein Teil eines Sitzrahmens 26 gezeigt, der dazu verwendet
werden kann, die Airbaganordnung 20 an die Sitzanordnung 10 zu
befestigen. Das Sitzpolster 16 ist in der Nähe des Rahmens 26 angeordnet
und kann direkt an den Rahmen 26 an verschiedenen Positionen
angebracht sein.
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Der
Sitzbezug 18 weist eine Naht 28 auf, die sich
benachbart an einer Seite 30 oder einer anderen Seite eines
Sitzpolsters 16 befindet. Es wäre vorteilhaft, wenn die Naht 28 eine
Reißnaht
ist, die sich auf dem Bezug vor dem Modul oder an anderen Orten befindet,
die allgemein in der Entfaltungsrichtung des Airbags, ausgehend
von dem Modul, liegen. Ein Polsterschutz 32 bedeckt zumindest
einen Teil des Sitzpolsters 16 und schützt das Sitzpolster 16 während der
Entfaltung des Airbags 22. Die innere (erste) und äußere (zweite)
Platte haben weiterhin die Funktion, die Kraft des sich entfaltenden
Airbags direkt in Richtung der Reißnaht zu lenken. Die Entfaltungskräfte werden
zunächst
auf Teile übertragen,
durch die das Gehäuse
an dem Rahmen des Sitzes befestigt ist. Die Entfaltungskräfte werden
dann auf die Platten 34 und 36 aufgebracht, wobei
die Entfaltungskräfte
auf die Naht 28 ohne signifikante Ablenkung fokussiert
werden. Der Polsterschutz 32, der innere 34 und äußere 36
Platten aufweist, kann aus einem Material gefertigt sein, das in
effektiver Weise das Sitzpolster 16 während der Entfaltung des Airbags 22 schützt. Z.
B. kann ein gewebtes oder nicht gewebtes Stoffmaterial verwendet
werden, das aus natürlichen
oder synthetischen Materialien wie z. B. Nylon bestehen kann. Wie
sich herausgestellt hat, ist ein Polyamidmaterial vorteilhaft, um
aus ihm den Airbag 22 zu fertigen. Ungeachtet der Art des
Materials, das dazu verwendet wird, den Polsterschutz 32 zu fertigen,
kann die Verwendung des Polsterschutzes 32 die Reibung
auf den Airbag 22, wenn er sich entfaltet, verringern.
Obwohl ein Polymer wie z. B. Nylon in diesem speziellen Fall vorteilhaft
sein könnte,
würde sogar
ein Vliesmaterial helfen, die Reibung auf dem Airbag 22 zu
reduzieren. Der Grund ist, dass der Polsterschutz 32 den
Kontakt zwischen dem sich entfaltenden Airbag 22 und dem
Sitzpolster 16 verhindert.
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In
der Ausführungsform,
wie in 2 gezeigt, wirkt der Polsterschutz 32 so,
dass er jeden Kontakt zwischen dem sich entfaltenden Airbag 22 und
dem Sitzpolster 16 verhindert. Das hilft, um einen Energieverlust
von dem Airbag 22 vorzubeugen, indem die Reibung verringert
wird und das Sitzpolster 16 vor Beschädigung geschützt wird.
Das wiederum hilft, die Entfaltungszeit des Airbags 22 zu
reduzieren.
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Wie
in 2 gezeigt, weist der Polsterschutz 32 eine
innere und eine äußere Platte 34, 36 auf,
die einen Entfaltungskanal 38 für den Airbag 22 bilden. Wenn
sich der Airbag 22 aus dem Gehäuse 40 durch den Entfaltungskanal 38 entfaltet,
verhindert der Polsterschutz 32 einen Kontakt zwischen
dem Airbag 22 und dem Sitzpolster 16. Somit werden
Teile des Sitzpolsters 16 von dem Airbag 22 wegbewegt,
wenn sich dieser durch den Entfaltungskanal 38 entfaltet.
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Der
Entfaltungskanal 38 ist so orientiert, dass er die Entfaltung
des Airbags 22 durch die Naht 28 in dem Sitzbezug 18 erleichtert.
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Im
Speziellen weist die Airbaganordnung 20 ein Gehäuse 40 auf,
das zumindest teilweise den Airbag 22 und den Gasgenerator 24 umschließt. Das Gehäuse 40 kann
die Form eines Greifers haben, wobei seine Spaltlinie zu der Reißnaht 28 hin
orientiert ist. Das Gehäuse 40 weist
einen zerbrechlichen Teil 60 (Sollbruchteil) auf, der leicht
durch den Airbag 22 aufgebrochen werden kann, wenn sich
dieser entfaltet. Der zerbrechliche Teil 60 befindet sich
gegenüber
dem Entfaltungskanal 38, um die Entfaltung des Airbags
entlang des Kanals 38 und aus diesem heraus durch die Naht 28 zu
erleichtern. Obwohl das Airbaggehäuse 40 aus einem relativ
steifen Material gefertigt ist, kann in anderen Ausführungsformen
eine dünne
Materialschicht anstatt des steifen Gehäuses verwendet werden. In einer
solchen Ausführungsform
kann die Materialschicht einen zerbrechlichen Teil beinhalten, dessen
Eigenschaften so sind, dass dieser reißt, wenn sich der Airbag 22 entfaltet.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, weisen innere und
die äußere Platte 34, 36 des
Polsterschutzes 32 jeweils Enden 62, 64 auf,
die an dem Polsterbezug 18 an der Naht 28 angebracht
sind. Dieser Aufbau hilft, um die Entfaltung des Airbags 22 durch die
Naht 28 zu erleichtern. Der Entfaltungskanal 38 wird,
wenn sich der Airbag 22 entfaltet, geöffnet, was dazu führt, dass
die Platten 34, 36 eine nach außen gerichtete
Kraft auf den Polsterbezug 18 und die Naht 28 aufbringen.
Dies hilft, um die Naht 28 zu öffnen und einen Austrittskanal
für den
Airbag 22 zu bilden.
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Die
Airbagnaht 28 ist durch die Enden 62, 64 vernäht, mit
beiden Seiten des Polsterbezugs dazwischen. Deshalb ist es bevorzugt,
dass die Naht 28 sich durch alle vier Schichten erstreckt.
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Wie
zuvor angemerkt, weist der Polsterschutz 32 zwei separate
Platten 34, 36 auf. In 3 ist das
Ende 62 der inneren Platte 34 des Polsterschutzes 32 an
der Naht 28 (2) des Polsterbezugs 18 angebracht.
Ein entferntes Ende 63 der inneren Platte 34 des
Polsterschutzes 32 ist an die Rückseite 43 des Airbaggehäuses 40 zwischen
dem Sitzrahmen 26 und dem Airbaggehäuse 40 befestigt. Dies
stellt ein geeignetes Mittel dar, um die innere Platte 34 des
Polsterschutzes 32 sicher zu befestigen. Auf ähnliche
Weise ist das Nahtende 64 der äußeren Platte 36 des
Polsterschutzes 32 an die Naht 28 des Polsterbezugs 18 befestigt.
Ein entferntes Ende 65 der äußeren Platte 36 des
Polsterschutzes 32 kann an einen festen Ort 26 innerhalb
der Sitzanordnung 10 befestigt sein, wie z. B. an einem
Punkt des Sitzrahmens 26. Somit stellt der Polsterschutz 32 nicht
nur einen Entfaltungskanal für
den Airbag 22 zur Verfügung,
sondern schützt
auch das Sitzpolster 16 vor Beschädigung während des Hochgeschwindigkeitsentfaltungsvorgangs.
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4 stellt
die innere Platte 34 und die äußere Platte 36 dar,
wie in 3 dargestellt, mit dem Unterschied, dass diese
von der Rückseite 43 des Airbaggehäuses isoliert
sind. In 4 werden weiterhin Löcher 66 gezeigt,
die dazu verwendet werden, die innere Platte 34 und somit
das Airbagmodul mit einer Schraube an dem Sitzrahmen 26 zu
befestigen. Weiterhin wird in 4 eine Reißnaht 68,
die während
der Entfaltung des Airbags reißt,
gezeigt. An dem entfernten Ende 65 der äußeren Platte 36 befindet
sich eine Halterung 70, die dazu verwendet wird, die äußere Platte 36 an
den Sitzrahmen 26 zu befestigen (2). Wenn
erwünscht,
kann Vlies oder ein vergleichbares Material entlang eines Leistenteils 72 (3)
angebracht sein.
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In 5 ist
eine Teilansicht entlang der Linie A-A aus 1 gezeigt.
Aus Gründen
der Einfachheit wurde das Airbagmodul weggelassen. In der dargestellten
Ausführungsform
aus 5 sind die innere Platte und/oder äußere Platte 34, 36 durch
eine Klettmaterial-Befestigung
oder durch andere abnehmbare Befestigungsmittel an dem Schaumstoffsitzpolster 16 befestigt.
Bemerkenswert an dieser Ausführungsform
ist, dass die äußere Platte 36 sich
nicht nach oben in Richtung des Sitzrahmens 26 zur Befestigung
erstreckt, was zu einer Einsparung von Materialkosten führt. Weiterhin
ist es auch nicht notwendig, dass sich die innere Platte 34 über die
Halterung 71 hinauserstreckt.
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In
den 6 und 7 ist
die innere Platte 34 zwischen dem Schaumstoff 16 und
dem Airbagmodul eingeklemmt. Zusätzliche
Details sind in den vergrößerten Ansichten
in Verbindung mit den 6 bis 7 gezeigt. In 6 bezieht
sich das Bezugszeichen 45 auf eine Klemmhalterung, die
das Gehäuse 40 bezüglich des
Schaumstoffs befestigt. Die Halterung 45, deren Form nicht
auf das Gezeigte limitiert ist, wird auch in 3 dargestellt.
In 7 ist die äußere Platte 36 optional
durch einen Teil des Sitzrahmens 26 mit einer Halterung 70 befestigt.
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Die 8 und 9 stellen
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung dar, wobei die innere Platte 34 während des
Zusammenbaus durch den Schlitz 80 hindurch in den Schaumstoff
eingeführt wird.
Teile des Drahtgitters 78 (8) sind
hinzugefügt.
In 9 weist das Schaumstoffsitzpolster einen Schlitz 80 in
Einzugsrichtung auf. Der Schlitz weist einen kleinen Freistich (Hinterschnitt)
auf, so dass die innere Platte während
des Zusammenbaus dort hindurchgefügt werden kann.
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Es
sei angemerkt, dass die Struktur und Methode zur Positionierung
eines Polster, eines Bezugs und eines Airbagmoduls bezüglich eines
Trägers,
wie oben beschrieben, mit der gleichen guten Wirkung auch zur Positionierung
dieser Komponenten bezüglich
einer Rücklehne
oder des Sitzes selbst verwendet werden kann.
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Eine
Verfahren, bei dem das Polster, der Bezug und das Airbagmodul an
einem Seitenträger
angebracht werden können,
lautet wie folgt:
- A. Platzierung des Trägers, der
einen Drahtgitterrahmen beinhaltet, der bevorzugterweise an Ort und
Stelle geformt wird und dessen Entfaltungskanal sich nach oben öffnet;
- B. Platzierung des Bezugs oben auf dem Träger während der Anordnung der Airbagnaht
entlang der Öffnung
des Entfaltungskanals;
- C. Hindurchführen
der Platten, die mit dem Bezug zusammengenäht sind, in und durch den Entfaltungskanal;
- D. Befestigung des Bezugs an den Träger (z. B. durch Halterungen
oder andere Befestigungsmittel);
- E. Befestigung der inneren Platte an den Drahtgitterrahmen auf
irgendeiner der in den 3 bis 9 beschriebenen
Weise;
- F. Befestigung der äußeren Platte
an den Drahtgitterrahmen oder wie in 5 gezeigt;
- G. Anordnung des Airbagmoduls zwischen der inneren und äußeren Platten
und in den Hohlraum des Trägers;
und
- H. Hindurchführen
der Schrauben (erst durch die Löcher
des Airbaggehäuses
und dann durch die Löcher
der inneren Platte), in die Gewindebohrungen der Klammer des Drahtgitterrahmens.
Andere Befestigungsweisen werden in den 3 bis 9 gezeigt.
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Die
dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
sind nicht auf diese Darstellungen beschränkt, d. h. sie zeigen nicht
alle möglichen
Formen der Erfindung. Die Wörter,
die in der Beschreibung verwendet wurden, sind eher Wörter zur
Beschreibung als zur Eingrenzung, was bedeutet, dass verschiedene Änderungen
durchgeführt werden
können,
ohne dabei die Idee und den Gültigkeitsbereich
der Erfindung einzuschränken.