专利名称：能量吸收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的能量吸收装置和
如权利要求15的前序部分所述的机动车座。
背景技术：
例如从DE4333499A1知道呈垫子形式的能量吸收装置。所述垫子 由弹簧元件构造，该弹簧元件在预应力下被支撑在外罩上。在这种情 况下，外罩由具有预先确定的空气通道的柔性材料构成。如果弹簧元 件被压縮，则预先包含在弹簧元件中的空气通过外罩从垫子逸出。
包围所述垫子的柔性罩壳材料具有下面的缺点垫子不得不在尽 可能大的面积上受力以便避免被压縮的垫子材料在不受力的垫子点处 膨胀。因而，这种垫子不适合于点状的或小面积的能量吸收。
发明内容
本发明基于的目标是提供一种能量吸收装置，即使待吸收的能量 以点状的方式或在装置的小面积上面对装置起作用，该能量吸收装置 也会有效地吸收能量。
这个目标通过具有权利要求1的特征的能量吸收装置实现。根据 权利要求1，该装置具有由弹性材料构成的弹性芯部和围绕弹性芯部的 外罩，其中外罩由柔性的、抗膨胀的材料构成并且具有至少一个流动 装置，通过该流动装置，包含在弹性芯部中的空气在弹性芯部被压縮 时逸出，并且当弹性芯部膨胀时流入到弹性芯部中。
在本发明的上下文中，抗膨胀被理解为意味着一种材料，该材料
在膨胀方面仅仅具有非常小的弹性并且优选地具有至少3GPa的弹性模量。
为了甚至在高负载下也能避免材料的撕裂，外罩的材料优选地具
有高抗拉强度。所述抗拉强度特别地被用大约70N/mn^以上的材料的 容许拉伸应力表示。
能量吸收装置的外罩的抗膨胀材料意味着在装置的单独区域中的 能量作用不会导致装置的其他区域处的弹性芯部的膨胀，其中在所述 其他区域处没有待吸收的能量起作用。因而，装置特别适合至少部分 地吸收由人体施加的能量。这种能量例如可以是作用在车辆乘客上的 加速或制动能量。因而，装置优选地以这样一种方式构造，即它适合 于安装在机动车中。
装置优选地以这样一种方式形成尺寸，即它能被结合在车座中。 能量吸收装置可以代替或补充传统的垫子，特别是在车座的座椅面、 侧支架和/或靠背的区域中的传统的垫子。在这种情况下，适当地是， 除了围绕弹性芯部的外罩之外，提供具有另外的外罩的能量吸收装置。 所述另外的外罩例如可以是通常的车座材料。
在本发明的优选改进方案中，装置被结合在儿童座椅中，和结合 在座椅面、侧支架和/或靠背的区域中，代替或补充存在于儿童座椅中 的传统的垫子。
例如通过由聚酰胺纱线构成的柔性的、抗膨胀的织物来满足由外 罩材料制成的本发明的要求。所述织物特别地可以覆有或未覆有适合 作为覆盖材料的硅酮。原则上，也能使用其他抗膨胀材料，例如聚酯 织物。
外罩可以是由单部件或多部件的设计。如果它是由多部件设计，
则多个单独的外罩部件或外罩元件能通过缝合、粘结和/或焊接彼此相 连。
围绕弹性芯部的外罩优选地由一个外罩元件形成，但也可以是多 部件设计。为了将流动装置结合在外罩中而不必为此运用额外的工作 步骤，流动装置优选地形成在外罩的子区域之间的至少一个连接点处。 在外罩的单部件设计的情况下和在外罩的多部件设计的情况下都会出
现这种连接点。在外罩的多部件设计的情况下，连接点例如布置在两 个外罩半部之间。在外罩的单部件设计的情况下，连接点特别地形成 在外罩元件的相互连接的边缘处。这种连接点特别地可以是外罩的子
区域之间的接缝。
在本发明的备选改进方案中，流动装置由外罩中的至少一个切口 形成。这种切口例如可以是冲出的部分、缝隙或外罩材料中的另一种 开口。
在本发明的进一步有利的改进方案中，流动装置由外罩材料本身 形成，准确地说，借助于其透气性质由外罩材料本身形成。也就是说， 如果外罩材料本身具有透气性质，则既不必在外罩中形成透气的连接 点也不必在外罩中形成透气的切口。
例如，如果外罩材料具有透气孔，则外罩材料具有透气性质。
可以想象一个或更多的前面提到的改进并且也可以组合流动装置 的多个改进。
优选地以这样一种方式构造流动装置，即能控制在规定的时间段 内能穿过流动装置的空气的体积。例如能通过阀进行这种控制，该阀 允许规定的空气通过量并且被置于外罩中的切口上。
本发明还包括一种具有能量吸收装置的机动车座。在这种情况下， 能量吸收装置优选地结合在机动车座中作为座椅面、侧支架和/或靠背 的区域中的垫子。
在本发明的一个变型中，机动车座是儿童座椅。在这种情况下， 除了先前提及的在座椅面、侧支架和/或靠背的区域中的布置选择之外， 同样可想到将能量吸收装置用作儿童座椅的侧垫。
将参考两个示范性实施例的图示更详细地说明本发明另外的优点 和细节，其中
图1表示穿过本发明的能量吸收装置的示范性实施例的横截面，
和
图2表示本发明的儿童座椅，其侧面被安上能量吸收装置作为垫子。
具体实施例方式
图1表示穿过作为能量吸收装置的垫子元件的示意性横截面图， 该垫子元件具有作为弹性芯部的泡沫芯部1和具有包围泡沫芯部的外
罩2。垫子元件是机动车座的一部分。它形成机动车座的靠背、侧支架
和/或座椅面的至少一部分。垫子元件可以补充机动车座的单个垫子或 机动车座的靠背、侧支架和/或座椅面中的传统垫子。
外罩2包括第一平面子部分2a和第二平面子部分2b，它们每个都 构成外罩2的在连接区域3中彼此平直地支靠的外罩元件。在连接区 域3中，外罩2的第一子部分2a和第二子部分2b通过构成连接点的接 缝4a彼此相连。
外罩的子部分2a、 2b由覆有硅酮的工程织物构成，该工程织物由 也被用作安全气囊织物的聚酰胺纱线(聚酰胺织物)制成。该外罩材 料具有柔软但在膨胀方面仅仅具有非常小的弹性的优点。聚酰胺织物
的弹性模量在3GPa以上。具有类似性质的其他材料同样适合作为外罩
材料。例如，也能利用无覆层的聚酰胺织物或聚酯织物。如果所使用 的材料还具有高抗拉强度则是有利的。
除了接缝4a的连接功能之外，接缝4a还构成外罩2的内部和外 罩2的外部之间的流动连接部。如果泡沫芯部1被压縮，则从泡沫芯 部1逸出的空气能通过接缝4a从垫子元件逸出到外部。
除了提供用于使垫子元件内部和垫子元件外部之间的空气平衡的 呈接缝4a形式的流动装置的可能性之外，图l还示出了用于构造流动 装置的两个另外的可能性。从而，外罩2具有圆形开口4b，通过该圆 形开口 4b，空气也能从垫子元件的内部逸出到周围环境。除了一个开 口4b之外，还能在外罩中设置其他开口。
构造流动装置的另外的可能性涉及使用透气材料作为用于外罩2 的材料。这在图1中用气孔4c表示，该气孔4c以草图的形式示出。
尽管图1示出了用于构造流动装置的三种不同的可能性，即呈接 缝4a的形式、呈开口 4b的形式和呈外罩材料中的气孔4c的形式，但 本发明的能量吸收装置仅仅具有这些示出的流动装置中的一种也是可 能的。两种不同的流动装置的任何所需的组合同样是可想到的。
例如，在一个变型中，气密的接缝可以形成在两个外罩部分2a和 2b之间或者可能出现两个外罩部分2a和2b的不同的气密连接。还可 以想到，外罩被设计为单个元件而不是包括多个外罩部分2a、 2b。
能容易地调节图1中所示垫子元件的舒适性。例如，不同的泡沫 材料可以用于泡沫芯部1。
为了调节垫子材料的能量吸收能力，该能力取决于从泡沫芯部1 排出的空气，能以不同的方式设计流动装置并且流动装置能适合于在 所有情况下所需的垫子元件的性质。
通过泡沫芯部1的芯部材料的完全可逆的、弹性的复位，当所述
泡沫芯部1被压縮时通过接缝4a、开口 4b和/或外罩材料中的气孔4c
从泡沫芯部1和从垫子元件逸出的空气在泡沫芯部1被解除负载时通
过接缝4a、开口 4b和/或外罩材料中的气孔4c被再次引导回到泡沫芯 部1中。
图2表示本发明的能量吸收装置的应用例子，如图1中已经示出 的，作为儿童座椅6的侧垫5。为了说明的目的，图2的图示仅仅描述 了能量吸收装置的泡沫芯部1，而没有描述包围泡沫芯部1的外罩2。 然而，在将能量吸收装置用作侧垫5或用作不同的垫子元件时，使用 外罩2;不提供没有外罩2的应用。
此外，在图2的图示中，儿童座椅6仅仅在其右侧支架7的内侧 上具有侧垫5。应该懂得这仅仅是作为例子。因而，本发明的能量吸收 装置作为儿童座椅6的左侧支架8内侧上的侧垫的布置也被有利地提 供。
此外，除了或代替在儿童座椅6的侧支架7、 8上的布置，还将本 发明的能量吸收装置布置在儿童座椅6的靠背9和/或座椅面10的区域 中。从而对坐在儿童座椅6上的儿童起作用并且例如由于儿童座椅6 位于其中的机动车的制动、方向的突然变化或就是平常前进而施加的 能量在儿童座椅6的许多点处被吸收。结果，与具有较少垫子或具有 更不利的能量吸收性质的垫子的变型相比，儿童座椅6的就座舒适性 相当大地提高。
对于能量吸收装置的效果第二重要的是，侧支架7、 8、靠背9和/或座椅面10是单部件构造还是多部件构造。所述构造可以根据人机工 程学和/或美感方面来进行。附图标记表
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连接区域
4a接缝
4b开口
4c气孔
侧垫
6儿童座椅
7右侧支架
8左侧支架
9靠背
10座椅面
权利要求
1.一种能量吸收装置，该能量吸收装置具有包含空气且由弹性材料构成的弹性芯部和围绕所述弹性芯部并且具有至少一个流动装置的外罩，通过所述流动装置，包含在所述弹性芯部中的空气在所述弹性芯部被压缩时逸出到所述外罩之外的空间中，并且当所述弹性芯部膨胀时流入到被所述外罩围绕的空间中，其特征在于所述外罩(2)由柔性的、抗膨胀的材料构成。
2. 如权利要求l所述的能量吸收装置，其特征在于所述外罩(2) 的材料具有3GPa或更大的弹性模量。
3. 如权利要求1或2所述的能量吸收装置，其特征在于所述外罩 (2)的材料具有至少70N/mn^的容许拉伸应力。
4. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于该 装置设置成用于安装在机动车中，并且布置成用来至少部分地吸收由 于作用在至少一个车辆乘客上的加速度而由所述至少一个车辆乘客施 加的能量。
5. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于该 装置被结合在车座中。
6. 如权利要求5所述的能量吸收装置，其特征在于所述车座是儿 童座椅(6)。
7. 如权利要求5或6所述的能量吸收装置，其特征在于该装置在 座椅面(10)、侧支架(7)和/或靠背(9)的区域中被结合在所述车 座中。
8. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于所 述外罩(2)的材料是聚酰胺织物。
9. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于所 述外罩(2)包括至少一个外罩元件。
10. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于 所述流动装置(4a， 4b， 4c)形成在所述外罩(2)的所述外罩元件(2a, 2b)之间的至少一个连接点(4a)处，使得空气能通过所述连接点(4a) 从所述弹性芯部(1)逸出或能流入所述弹性芯部(1)中。
11. 如权利要求IO所述的能量吸收装置，其特征在于所述连接点 (4a)是接缝。
12. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于 所述流动装置(4a， 4b， 4c)由所述外罩(2)中的至少一个开口 (4b) 形成，通过该开口，空气能从所述弹性芯部(1)逸出或能流入所述弹 性芯部(1)中。
13. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于 借助于所述外罩(2)的材料的透气性质，所述流动装置(4a, 4b， 4c) 由所述外罩(2)形成，使得空气能通过所述外罩(2)的材料从所述 弹性芯部(1)逸出或能流入所述弹性芯部(1)中。
14. 如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置，其特征在于 所述流动装置(4a， 4b， 4c)以这样的方式构造，使得能控制在一时间 段内能穿过所述流动装置(4a， 4b， 4c)的空气的体积。
15. —种机动车座，该机动车座具有如前述权利要求中的一项所述的能量吸收装置。
16.如权利要求15所述的机动车座，其特征在于所述机动车座是 儿童座椅(6)。
全文摘要
本发明涉及一种能量吸收装置，其包括由弹性材料制成的充气弹性芯部和围绕弹性芯部的外套，该外套具有至少一个流动装置，通过该流动装置，包含在弹性芯部中的空气在压缩弹性芯部时消散到外套之外的空间中，并且在弹性芯部膨胀时从包围外套的空间流入。根据本发明，外套(2)由柔性的不可伸展的材料制成。
文档编号B60R21/04GK101360629SQ200780001500
公开日2009年2月4日 申请日期2007年6月14日 优先权日2006年7月10日
发明者吕迪格·博尔, 福尔克尔·波尔曼, 赖纳·内特 申请人:高田-彼得里公开股份有限公司