專利名稱：能量吸收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的能量吸收裝置和
如權(quán)利要求15的前序部分所述的機動車座。
背景技術(shù)：
例如從DE4333499A1知道呈墊子形式的能量吸收裝置。所述墊子 由彈簧元件構(gòu)造，該彈簧元件在預(yù)應(yīng)力下被支撐在外罩上。在這種情 況下，外罩由具有預(yù)先確定的空氣通道的柔性材料構(gòu)成。如果彈簧元 件被壓縮，則預(yù)先包含在彈簧元件中的空氣通過外罩從墊子逸出。
包圍所述墊子的柔性罩殼材料具有下面的缺點墊子不得不在盡 可能大的面積上受力以便避免被壓縮的墊子材料在不受力的墊子點處 膨脹。因而，這種墊子不適合于點狀的或小面積的能量吸收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于的目標是提供一種能量吸收裝置，即使待吸收的能量 以點狀的方式或在裝置的小面積上面對裝置起作用，該能量吸收裝置 也會有效地吸收能量。
這個目標通過具有權(quán)利要求1的特征的能量吸收裝置實現(xiàn)。根據(jù) 權(quán)利要求1，該裝置具有由彈性材料構(gòu)成的彈性芯部和圍繞彈性芯部的 外罩，其中外罩由柔性的、抗膨脹的材料構(gòu)成并且具有至少一個流動 裝置，通過該流動裝置，包含在彈性芯部中的空氣在彈性芯部被壓縮 時逸出，并且當(dāng)彈性芯部膨脹時流入到彈性芯部中。
在本發(fā)明的上下文中，抗膨脹被理解為意味著一種材料，該材料
在膨脹方面僅僅具有非常小的彈性并且優(yōu)選地具有至少3GPa的彈性模量。
為了甚至在高負載下也能避免材料的撕裂，外罩的材料優(yōu)選地具
有高抗拉強度。所述抗拉強度特別地被用大約70N/mn^以上的材料的 容許拉伸應(yīng)力表示。
能量吸收裝置的外罩的抗膨脹材料意味著在裝置的單獨區(qū)域中的 能量作用不會導(dǎo)致裝置的其他區(qū)域處的彈性芯部的膨脹，其中在所述 其他區(qū)域處沒有待吸收的能量起作用。因而，裝置特別適合至少部分 地吸收由人體施加的能量。這種能量例如可以是作用在車輛乘客上的 加速或制動能量。因而，裝置優(yōu)選地以這樣一種方式構(gòu)造，即它適合 于安裝在機動車中。
裝置優(yōu)選地以這樣一種方式形成尺寸，即它能被結(jié)合在車座中。 能量吸收裝置可以代替或補充傳統(tǒng)的墊子，特別是在車座的座椅面、 側(cè)支架和/或靠背的區(qū)域中的傳統(tǒng)的墊子。在這種情況下，適當(dāng)?shù)厥牵?除了圍繞彈性芯部的外罩之外，提供具有另外的外罩的能量吸收裝置。 所述另外的外罩例如可以是通常的車座材料。
在本發(fā)明的優(yōu)選改進方案中，裝置被結(jié)合在兒童座椅中，和結(jié)合 在座椅面、側(cè)支架和/或靠背的區(qū)域中，代替或補充存在于兒童座椅中 的傳統(tǒng)的墊子。
例如通過由聚酰胺紗線構(gòu)成的柔性的、抗膨脹的織物來滿足由外 罩材料制成的本發(fā)明的要求。所述織物特別地可以覆有或未覆有適合 作為覆蓋材料的硅酮。原則上，也能使用其他抗膨脹材料，例如聚酯 織物。
外罩可以是由單部件或多部件的設(shè)計。如果它是由多部件設(shè)計，
則多個單獨的外罩部件或外罩元件能通過縫合、粘結(jié)和/或焊接彼此相 連。
圍繞彈性芯部的外罩優(yōu)選地由一個外罩元件形成，但也可以是多 部件設(shè)計。為了將流動裝置結(jié)合在外罩中而不必為此運用額外的工作 步驟，流動裝置優(yōu)選地形成在外罩的子區(qū)域之間的至少一個連接點處。 在外罩的單部件設(shè)計的情況下和在外罩的多部件設(shè)計的情況下都會出
現(xiàn)這種連接點。在外罩的多部件設(shè)計的情況下，連接點例如布置在兩 個外罩半部之間。在外罩的單部件設(shè)計的情況下，連接點特別地形成 在外罩元件的相互連接的邊緣處。這種連接點特別地可以是外罩的子
區(qū)域之間的接縫。
在本發(fā)明的備選改進方案中，流動裝置由外罩中的至少一個切口 形成。這種切口例如可以是沖出的部分、縫隙或外罩材料中的另一種 開口。
在本發(fā)明的進一步有利的改進方案中，流動裝置由外罩材料本身 形成，準確地說，借助于其透氣性質(zhì)由外罩材料本身形成。也就是說， 如果外罩材料本身具有透氣性質(zhì)，則既不必在外罩中形成透氣的連接 點也不必在外罩中形成透氣的切口。
例如，如果外罩材料具有透氣孔，則外罩材料具有透氣性質(zhì)。
可以想象一個或更多的前面提到的改進并且也可以組合流動裝置 的多個改進。
優(yōu)選地以這樣一種方式構(gòu)造流動裝置，即能控制在規(guī)定的時間段 內(nèi)能穿過流動裝置的空氣的體積。例如能通過閥進行這種控制，該閥 允許規(guī)定的空氣通過量并且被置于外罩中的切口上。
本發(fā)明還包括一種具有能量吸收裝置的機動車座。在這種情況下， 能量吸收裝置優(yōu)選地結(jié)合在機動車座中作為座椅面、側(cè)支架和/或靠背 的區(qū)域中的墊子。
在本發(fā)明的一個變型中，機動車座是兒童座椅。在這種情況下， 除了先前提及的在座椅面、側(cè)支架和/或靠背的區(qū)域中的布置選擇之外， 同樣可想到將能量吸收裝置用作兒童座椅的側(cè)墊。


將參考兩個示范性實施例的圖示更詳細地說明本發(fā)明另外的優(yōu)點 和細節(jié)，其中
圖1表示穿過本發(fā)明的能量吸收裝置的示范性實施例的橫截面，
和
圖2表示本發(fā)明的兒童座椅，其側(cè)面被安上能量吸收裝置作為墊子。
具體實施例方式
圖1表示穿過作為能量吸收裝置的墊子元件的示意性橫截面圖， 該墊子元件具有作為彈性芯部的泡沫芯部1和具有包圍泡沫芯部的外
罩2。墊子元件是機動車座的一部分。它形成機動車座的靠背、側(cè)支架
和/或座椅面的至少一部分。墊子元件可以補充機動車座的單個墊子或 機動車座的靠背、側(cè)支架和/或座椅面中的傳統(tǒng)墊子。
外罩2包括第一平面子部分2a和第二平面子部分2b，它們每個都 構(gòu)成外罩2的在連接區(qū)域3中彼此平直地支靠的外罩元件。在連接區(qū) 域3中，外罩2的第一子部分2a和第二子部分2b通過構(gòu)成連接點的接 縫4a彼此相連。
外罩的子部分2a、 2b由覆有硅酮的工程織物構(gòu)成，該工程織物由 也被用作安全氣囊織物的聚酰胺紗線(聚酰胺織物)制成。該外罩材 料具有柔軟但在膨脹方面僅僅具有非常小的彈性的優(yōu)點。聚酰胺織物
的彈性模量在3GPa以上。具有類似性質(zhì)的其他材料同樣適合作為外罩
材料。例如，也能利用無覆層的聚酰胺織物或聚酯織物。如果所使用 的材料還具有高抗拉強度則是有利的。
除了接縫4a的連接功能之外，接縫4a還構(gòu)成外罩2的內(nèi)部和外 罩2的外部之間的流動連接部。如果泡沫芯部1被壓縮，則從泡沫芯 部1逸出的空氣能通過接縫4a從墊子元件逸出到外部。
除了提供用于使墊子元件內(nèi)部和墊子元件外部之間的空氣平衡的 呈接縫4a形式的流動裝置的可能性之外，圖l還示出了用于構(gòu)造流動 裝置的兩個另外的可能性。從而，外罩2具有圓形開口4b，通過該圓 形開口 4b，空氣也能從墊子元件的內(nèi)部逸出到周圍環(huán)境。除了一個開 口4b之外，還能在外罩中設(shè)置其他開口。
構(gòu)造流動裝置的另外的可能性涉及使用透氣材料作為用于外罩2 的材料。這在圖1中用氣孔4c表示，該氣孔4c以草圖的形式示出。
盡管圖1示出了用于構(gòu)造流動裝置的三種不同的可能性，即呈接 縫4a的形式、呈開口 4b的形式和呈外罩材料中的氣孔4c的形式，但 本發(fā)明的能量吸收裝置僅僅具有這些示出的流動裝置中的一種也是可 能的。兩種不同的流動裝置的任何所需的組合同樣是可想到的。
例如，在一個變型中，氣密的接縫可以形成在兩個外罩部分2a和 2b之間或者可能出現(xiàn)兩個外罩部分2a和2b的不同的氣密連接。還可 以想到，外罩被設(shè)計為單個元件而不是包括多個外罩部分2a、 2b。
能容易地調(diào)節(jié)圖1中所示墊子元件的舒適性。例如，不同的泡沫 材料可以用于泡沫芯部1。
為了調(diào)節(jié)墊子材料的能量吸收能力，該能力取決于從泡沫芯部1 排出的空氣，能以不同的方式設(shè)計流動裝置并且流動裝置能適合于在 所有情況下所需的墊子元件的性質(zhì)。
通過泡沫芯部1的芯部材料的完全可逆的、彈性的復(fù)位，當(dāng)所述
泡沫芯部1被壓縮時通過接縫4a、開口 4b和/或外罩材料中的氣孔4c
從泡沫芯部1和從墊子元件逸出的空氣在泡沫芯部1被解除負載時通
過接縫4a、開口 4b和/或外罩材料中的氣孔4c被再次引導(dǎo)回到泡沫芯 部1中。
圖2表示本發(fā)明的能量吸收裝置的應(yīng)用例子，如圖1中已經(jīng)示出 的，作為兒童座椅6的側(cè)墊5。為了說明的目的，圖2的圖示僅僅描述 了能量吸收裝置的泡沫芯部1，而沒有描述包圍泡沫芯部1的外罩2。 然而，在將能量吸收裝置用作側(cè)墊5或用作不同的墊子元件時，使用 外罩2;不提供沒有外罩2的應(yīng)用。
此外，在圖2的圖示中，兒童座椅6僅僅在其右側(cè)支架7的內(nèi)側(cè) 上具有側(cè)墊5。應(yīng)該懂得這僅僅是作為例子。因而，本發(fā)明的能量吸收 裝置作為兒童座椅6的左側(cè)支架8內(nèi)側(cè)上的側(cè)墊的布置也被有利地提 供。
此外，除了或代替在兒童座椅6的側(cè)支架7、 8上的布置，還將本 發(fā)明的能量吸收裝置布置在兒童座椅6的靠背9和/或座椅面10的區(qū)域 中。從而對坐在兒童座椅6上的兒童起作用并且例如由于兒童座椅6 位于其中的機動車的制動、方向的突然變化或就是平常前進而施加的 能量在兒童座椅6的許多點處被吸收。結(jié)果，與具有較少墊子或具有 更不利的能量吸收性質(zhì)的墊子的變型相比，兒童座椅6的就座舒適性 相當(dāng)大地提高。
對于能量吸收裝置的效果第二重要的是，側(cè)支架7、 8、靠背9和/或座椅面10是單部件構(gòu)造還是多部件構(gòu)造。所述構(gòu)造可以根據(jù)人機工 程學(xué)和/或美感方面來進行。附圖標記表
1泡沫芯部
2外罩
2a外罩的第一-子部分
2b外罩的第二:子部分
3連接區(qū)域
4a接縫
4b開口
4c氣孔
側(cè)墊
6兒童座椅
7右側(cè)支架
8左側(cè)支架
9靠背
10座椅面
權(quán)利要求
1.一種能量吸收裝置，該能量吸收裝置具有包含空氣且由彈性材料構(gòu)成的彈性芯部和圍繞所述彈性芯部并且具有至少一個流動裝置的外罩，通過所述流動裝置，包含在所述彈性芯部中的空氣在所述彈性芯部被壓縮時逸出到所述外罩之外的空間中，并且當(dāng)所述彈性芯部膨脹時流入到被所述外罩圍繞的空間中，其特征在于所述外罩(2)由柔性的、抗膨脹的材料構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求l所述的能量吸收裝置，其特征在于所述外罩(2) 的材料具有3GPa或更大的彈性模量。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的能量吸收裝置，其特征在于所述外罩 (2)的材料具有至少70N/mn^的容許拉伸應(yīng)力。
4. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于該 裝置設(shè)置成用于安裝在機動車中，并且布置成用來至少部分地吸收由 于作用在至少一個車輛乘客上的加速度而由所述至少一個車輛乘客施 加的能量。
5. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于該 裝置被結(jié)合在車座中。
6. 如權(quán)利要求5所述的能量吸收裝置，其特征在于所述車座是兒 童座椅(6)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的能量吸收裝置，其特征在于該裝置在 座椅面(10)、側(cè)支架(7)和/或靠背(9)的區(qū)域中被結(jié)合在所述車 座中。
8. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于所 述外罩(2)的材料是聚酰胺織物。
9. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于所 述外罩(2)包括至少一個外罩元件。
10. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于 所述流動裝置(4a， 4b， 4c)形成在所述外罩(2)的所述外罩元件(2a, 2b)之間的至少一個連接點(4a)處，使得空氣能通過所述連接點(4a) 從所述彈性芯部(1)逸出或能流入所述彈性芯部(1)中。
11. 如權(quán)利要求IO所述的能量吸收裝置，其特征在于所述連接點 (4a)是接縫。
12. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于 所述流動裝置(4a， 4b， 4c)由所述外罩(2)中的至少一個開口 (4b) 形成，通過該開口，空氣能從所述彈性芯部(1)逸出或能流入所述彈 性芯部(1)中。
13. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于 借助于所述外罩(2)的材料的透氣性質(zhì)，所述流動裝置(4a, 4b， 4c) 由所述外罩(2)形成，使得空氣能通過所述外罩(2)的材料從所述 彈性芯部(1)逸出或能流入所述彈性芯部(1)中。
14. 如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置，其特征在于 所述流動裝置(4a， 4b， 4c)以這樣的方式構(gòu)造，使得能控制在一時間 段內(nèi)能穿過所述流動裝置(4a， 4b， 4c)的空氣的體積。
15. —種機動車座，該機動車座具有如前述權(quán)利要求中的一項所述的能量吸收裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的機動車座，其特征在于所述機動車座是 兒童座椅(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能量吸收裝置，其包括由彈性材料制成的充氣彈性芯部和圍繞彈性芯部的外套，該外套具有至少一個流動裝置，通過該流動裝置，包含在彈性芯部中的空氣在壓縮彈性芯部時消散到外套之外的空間中，并且在彈性芯部膨脹時從包圍外套的空間流入。根據(jù)本發(fā)明，外套(2)由柔性的不可伸展的材料制成。
文檔編號B60R21/04GK101360629SQ200780001500
公開日2009年2月4日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者呂迪格·博爾, 福爾克爾·波爾曼, 賴納·內(nèi)特 申請人:高田-彼得里公開股份有限公司