DE10022984A1 - Seat back for motor vehicle has base component consisting of high strength flat element and stiffening structure formed by rib-form elements extending in cross fashion - Google Patents
Seat back for motor vehicle has base component consisting of high strength flat element and stiffening structure formed by rib-form elements extending in cross fashionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rückenlehne für einen Kraftfahrzeugsitz mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a backrest for a motor vehicle seat with the in the preamble of claim 1 mentioned features.
Rückenlehnen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. Die angesprochenen Rückenlehnen werden insbesondere als Rückenlehnen für sogenannte Rücksitzbänke eingesetzt. Diese umfassen ein Sitzelement und eine Rückenlehne. Die Rückenlehne ist je nach konkreter konstruktiver Gestaltung geteilt ausgebildet und zur Vergrößerung eines Laderaumes des Kraftfahrzeuges umklappbar angeordnet. Bekannt ist hier eine 1/3-zu-2/3-Teilung der Rückenlehne. In Betriebsposition der Rückenlehne ist diese über wenigstens einen Befestigungspunkt im Wesentlichen starr mit einer Kraftfahrzeugkarosserie verbunden. Hierzu sind lösbare Rastverbindungen, Schnappverbindungen oder dergleichen bekannt.Backrests of the generic type are known. The mentioned backrests are used in particular as backrests for so-called rear seats. This comprise a seat element and a backrest. The backrest is more specific constructive design divided and to enlarge a cargo space Motor vehicle arranged foldable. A 1/3 to 2/3 division of the is known here Backrest. In the operating position of the backrest, this is at least one Attachment point essentially rigidly connected to a motor vehicle body. Detachable snap connections, snap connections or the like are known for this purpose.
Zur Gewährleistung einer Fahrzeuginsassensicherheit müssen die Rückenlehnen eine Mindeststeifigkeit aufweisen. Insbesondere bei Frontalaufprall des Kraftfahrzeuges wirken auf die Rückenlehne erhebliche, in Fahrtrichtung gerichtete Kräfte. Vor allem, wenn in die Rückenlehne integrierte Sicherheitsgurte vorgesehen sind, greifen an der Rückenlehneoberkante erhebliche Gurtkräfte an. Um eine Insassensicherheit zu gewährleisten, darf die Rückenlehne nach geltenden Vorschriften nur bis zu einem bestimmten Betrag, der zwischen 300 und 400 mm liegt, in Fahrtrichtung deformiert werden. Dies ist zur Aufrechterhaltung eines sogenannten Überlebensraumes für die Fahrzeuginsassen notwendig.To ensure vehicle occupant safety, the backrests must be Have minimum rigidity. Act particularly in the event of a frontal impact of the motor vehicle considerable forces in the direction of travel on the backrest. Especially when in the Integrated seat belts are provided to grip the backrest Upper backrest considerable belt forces. To ensure occupant safety guarantee, the backrest may only be up to one according to the applicable regulations certain amount, which is between 300 and 400 mm, are deformed in the direction of travel. This is to maintain a so-called survival space for the Vehicle occupants necessary.
Um die notwendige Festigkeit der Rückenlehnen zu erreichen, ist bekannt, einen als Träger dienenden Grundkörper der Rückenlehne aus einem verstärkten Stahlblech zu fertigen. Hierbei ist nachteilig, dass dieser Grundkörper ein relativ hohes Gewicht besitzt, das den Bemühungen, insbesondere eine Einsparung an Kraftstoff durch eine Gewichtsreduzierung des Kraftfahrzeuges zu erzielen, entgegensteht.In order to achieve the necessary strength of the backrests, one is known as a carrier to serve the basic body of the backrest from a reinforced steel sheet. The disadvantage here is that this base body has a relatively high weight that the Efforts, particularly fuel savings through weight reduction to achieve the motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückenlehne der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die eine hohe Festigkeit und ein geringes Gewicht aufweist. The invention has for its object to a backrest of the generic type create that has a high strength and light weight.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Rückenlehne mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass der Grundkörper aus einem im Wesentlichen flächigen Element, insbesondere aus einem hochfesten Material mit einer Dehngrenze Rp0.2 von zirka 1100 N/mm2, beispielsweise BTR 165 oder Docol 1200, besteht, das wenigstens eine Versteifungsstruktur aus einem hochfesten Material mit einer Dehngrenze Rp0.2 von zirka 1100 N/mm2 umfasst, lässt sich ein Grundkörper (Träger) für einen Rückensitz bereitstellen, der eine extrem hohe Festigkeit besitzt und sich durch ein geringes Gewicht auszeichnet.According to the invention this object is achieved by a backrest with the features mentioned in claim 1. The fact that the base body consists of an essentially flat element, in particular of a high-strength material with a yield strength Rp0.2 of approximately 1100 N / mm 2 , for example BTR 165 or Docol 1200, which has at least one stiffening structure made of a high-strength material with a Yield strength Rp0.2 of approximately 1100 N / mm 2 , a base body (carrier) can be provided for a back seat, which has extremely high strength and is characterized by a low weight.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Versteifungsstruktur im Wesentlichen kreuzförmig verlaufende, stegförmige Elemente umfasst, die mit dem flächigen Grundelement gefügt sind. Hierdurch wird in besonders einfacher Weise eine hohe Festigkeit des Grundkörpers erhalten, wobei bevorzugterweise die kreuzförmig angeordneten stegförmigen Elemente so verlaufen, dass deren Enden im Bereich von mechanisch hoch beanspruchbaren Bereichen des flächenförmigen Grundelementes enden. Hierdurch wird ein unter dem Gesichtspunkt einer notwendigen Festigkeit und der Gewichtsreduzierung optimaler Aufbau des Grundkörpers der Rückenlehne möglich. Insbesondere, wenn eine Materialstärke der stegförmigen Verstärkungselemente bereichsweise unterschiedlich gewählt ist, kann die notwendige Festigkeit mit einer maximalen Gewichtsreduzierung verknüpft werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the at least one Stiffening structure essentially cross-shaped, web-shaped elements comprises, which are joined to the flat basic element. This will in particular easily obtain a high strength of the base body, preferably the cross-shaped web-shaped elements run so that their ends in Range of mechanically highly stressable areas of the sheet-like Basic element ends. This makes a necessary from the point of view Strength and weight reduction optimal structure of the base body Backrest possible. Especially when a material thickness of the web-shaped Reinforcement elements are selected differently in some areas, the necessary Strength can be combined with maximum weight reduction.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred refinements of the invention result from the others in the Characteristics mentioned subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in an exemplary embodiment based on the associated Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Grundkörper einer Rückenlehne und Fig. 1 is a schematic plan view of a base body of a backrest and
Fig. 2 und 3 schematische Perspektivansichten der Rückenlehne bei unterschiedlichen Lastfällen. Fig. 2 and 3 are schematic perspective views of the back rest at different load cases.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen insgesamt mit 10 bezeichneten Grundkörper einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeuges. Der in Fig. 1 gezeigte Grundkörper 10 ist der 2/3-Teil eine Rücksitzlehne. Es ist klar, dass sich der Aufbau des Grundkörpers 10 selbstverständlich auch auf einen 1/3-Teil beziehungsweise auf eine komplette Rücksitzlehne in vollkommen analoger Form übertragen lässt. Fig. 1 shows a plan view of a main body generally designated 10 of a backrest of a motor vehicle. The base body 10 shown in Fig. 1 is the 2/3 part of a rear seat back. It is clear that the structure of the base body 10 can of course also be transferred to a 1/3 part or to a complete rear seat back in a completely analog form.
Der Grundkörper 10 umfasst ein im Wesentlichen flächiges Element 12, dessen Außenkontur 14 den konstruktiven Gegebenheiten im Kraftfahrzeug angepasst ist. Das flächige Element 12 dient als Trägerelement für ein - hier lediglich schematisch angedeutetes - Trägerblech 16, das Aufnahmen 18 für Kopfstützen ausbildet. Ferner trägt das Trägerblech 16 eine Aufnahme 20 für einen in die Rückenlehne integrierten Sicherheitsgurt. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist eine Aufnahme 20 für einen Sicherheitsgurt für einen in einer Mittenposition der Rücksitzbank sitzenden Fahrzeuginsassen angedeutet. Selbstverständlich kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass auch für die außen sitzenden Fahrzeuginsassen Aufnahmen 20 für entsprechende Sicherheitsgurte vorgesehen sind.The base body 10 comprises an essentially flat element 12 , the outer contour 14 of which is adapted to the structural conditions in the motor vehicle. The flat element 12 serves as a carrier element for a carrier plate 16 , which is only indicated schematically here, and which forms receptacles 18 for headrests. Furthermore, the carrier plate 16 carries a receptacle 20 for a seat belt integrated in the backrest. As shown in FIG. 1, a seat 20 for a seat belt for a vehicle occupant seated in a central position of the rear seat bench is indicated. Of course, it can be provided according to a further exemplary embodiment that receptacles 20 for corresponding seat belts are also provided for the outside vehicle occupants.
Das Element 12 trägt ferner einen Befestigungspunkt 22 des Grundkörpers 10 an einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie. Mittels des Befestigungspunktes 22 ist beispielsweise eine lösbare Verbindung (Rastverbindung, Schnappverbindung oder dergleichen) des Grundkörpers 10 mit der Kraftfahrzeugkarosserie möglich. Ferner sind Anlenkpunkte 24 beziehungsweise 26 vorgesehen, über die eine schwenkbare Lagerung des Grundkörpers 10 an der Kraftfahrzeugkarosserie erfolgt. Über diese schwenkbare Lagerung um eine - hier in der Papierebene verlaufende - Schwenkachse ist ein Umklappen der Rückenlehne zur Vergrößerung des Laderaumes in an sich bekannter Weise möglich.The element 12 also carries a fastening point 22 of the base body 10 on a motor vehicle body, not shown. By means of the attachment point 22 , for example, a releasable connection (snap connection, snap connection or the like) of the base body 10 to the motor vehicle body is possible. Furthermore, articulation points 24 and 26 are provided, via which the base body 10 is pivotably mounted on the motor vehicle body. This pivotable mounting about a pivot axis running here in the paper plane enables the backrest to be folded down in order to enlarge the loading space in a manner known per se.
Auf der in Fig. 1 sichtbaren Fläche des Grundkörpers 10 ist eine mit insgesamt 28 bezeichnete Versteifungsstruktur angeordnet. Die Versteifungsstruktur 28 ist hierbei auf der dem Kraftfahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Grundkörpers 10 angeordnet. Bei einer kompletten Rückenlehne ist die Versteifungsstruktur 28 und die übrigen Funktionselemente, wie Trägerblech 16, Aufnahme 20, Befestigungspunkt 22, Anlenkpunkte 24, 26, durch eine Polsterung abgedeckt und somit nicht sichtbar.On the surface of the base body 10 which is visible in FIG. 1, a stiffening structure, designated by a total of 28, is arranged. The stiffening structure 28 is arranged on the side of the base body 10 facing the motor vehicle interior. In the case of a complete backrest, the stiffening structure 28 and the other functional elements, such as carrier plate 16 , receptacle 20 , attachment point 22 , articulation points 24 , 26 , are covered by padding and are therefore not visible.
Die Versteifungsstruktur 28 besteht aus im Wesentlichen kreuzförmig angeordneten Elementen. Hierbei ist ein erstes Element 30 diagonal zwischen dem Befestigungspunkt 22 und dem Anlenkpunkt 26 angeordnet. Die Enden des Elementes 30 gehen somit quasi in den Befestigungspunkt 22 beziehungsweise in den Anlenkpunkt 26 über. Ein weiteres Element 32 verbindet den Anlenkpunkt 24 mit dem Element 30. Ferner ist ein Element 34 vorgesehen, dass in diagonaler Verlängerung des Elementes 32 angeordnet ist und das Element 30 mit einem weiteren Element 36 verbindet. Das Element 36 greift am Trägerblech 16 an. Der Angriffspunkt des Elementes 36 am Trägerblech 16 liegt zwischen zwei Aufnahmen 18 für eine Kopfstütze. Schließlich ist noch ein Element 38 vorgesehen, das das Element 30 mit dem Trägerblech 16 verbindet, wobei das Element 38 wiederum zwischen zwei Aufnahmen 18 für eine Kopfstütze am Trägerblech 16 angreift.The stiffening structure 28 consists of essentially cruciform elements. Here, a first element 30 is arranged diagonally between the attachment point 22 and the articulation point 26 . The ends of the element 30 thus virtually pass into the attachment point 22 or the articulation point 26 . Another element 32 connects the articulation point 24 to the element 30 . Furthermore, an element 34 is provided which is arranged in a diagonal extension of the element 32 and connects the element 30 to a further element 36 . The element 36 engages on the carrier plate 16 . The point of attack of the element 36 on the carrier plate 16 lies between two receptacles 18 for a headrest. Finally, an element 38 is also provided which connects the element 30 to the carrier plate 16 , the element 38 in turn engaging between two receptacles 18 for a headrest on the carrier plate 16 .
Das flächige Element 12 ist von einem Rahmen 40 umgriffen, der die Ränder des Elementes 12 aufnimmt. Der Rahmen 40 besteht beispielsweise aus einem Stahlblech mit einer Dicke von 0,7 mm. Dieser Rahmen 40 dient lediglich der Positionierung des Elementes 12.The flat element 12 is encompassed by a frame 40 which receives the edges of the element 12 . The frame 40 consists for example of a steel sheet with a thickness of 0.7 mm. This frame 40 only serves to position the element 12 .
Die Elemente 30, 32, 34, 36 und 38 sind, wie anhand von Fig. 2 und Fig. 3 deutlicher wird, als - im Querschnitt betrachtet - U-förmige Profile ausgebildet. Die Elemente besitzen also somit jeweils eine parallel zum Flächenelement 12 verlaufende Grundseite, die über zwei, senkrecht zum Flächenelement 12 verlaufende Schenkel mit dem Element 12 verbunden sind. Eine Fügeverbindung zwischen den einzelnen Elementen der Versteifungsstruktur 28 und dem Flächenelement 12 kann beispielsweise durch Kleben, durch thermische Einwirkung oder auf andere geeignete Weise erfolgen.The elements 30, 32, 34, 36 and 38 are, as with reference to Figure 2 and Figure 3 will be more clearly than -.. U-shaped profiles formed - when viewed in cross-section. The elements thus each have a base side running parallel to the surface element 12 , which are connected to the element 12 via two legs running perpendicular to the surface element 12 . A joining connection between the individual elements of the stiffening structure 28 and the surface element 12 can take place, for example, by gluing, by thermal action or in another suitable manner.
Das flächige Element 12 besteht aus einem hochfesten Kunststoffmaterial mit einer Dehngrenze Rp0.2 von zirka 1100 N/mm2 mit einer Materialstärke von 1 mm. Die Elemente 30 und 32 bestehen ebenfalls aus dem hochfesten Material mit einer Materialstärke von 2,75 mm, das Element 34 aus dem hochfesten Material mit einer Materialstärke von 2 mm und die Elemente 36 und 38 aus dem hochfesten Material mit einer Materialstärke von 1 mm.The flat element 12 consists of a high-strength plastic material with an elastic limit Rp0.2 of approximately 1100 N / mm 2 with a material thickness of 1 mm. The elements 30 and 32 also consist of the high-strength material with a material thickness of 2.75 mm, the element 34 from the high-strength material with a material thickness of 2 mm and the elements 36 and 38 from the high-strength material with a material thickness of 1 mm.
Durch die Anordnung der Versteifungsstruktur 28 wird erreicht, dass die kritischen Lastaufnahmepunkte des Grundkörpers 10 ein ausreichendes Verharrungsvermögen hinsichtlich einer Vorverlagerung in den Kraftfahrzeuginnenraum hinein bei Angreifen von Zugkräften besitzen. Dies wird anhand der Fig. 2 und 3, die jeweils schematische Perspektivansichten des Grundkörpers 10 zum einen in seiner Betriebsposition und zum anderen in einer Belastungssituation 10' zeigen, näher erläutert.The arrangement of the stiffening structure 28 ensures that the critical load-bearing points of the base body 10 have sufficient persistence with regard to being moved forward into the motor vehicle interior when tensile forces are attacked. This is explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3, which each show schematic perspective views of the base body 10 in its operating position and in a load situation 10 '.
Fig. 2 verdeutlicht den sogenannten kritischsten Lastfall, bei dem an der Lehnenoberkante 42 hier mit F1 und F2 bezeichnete Kräfte in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges angreifen. Ferner greift eine Kraft F3 an, deren Vektor im Lehnenschwerpunkt beginnt. Auftreten können die Kräfte F1, F2 und F3 beispielsweise bei einem auf der Rücksitzbank befestigten Kindersitz, der an der Lehnenoberkante 42 verankert ist. Die erfindungsgemäß vorgesehene Leichtbaukonstruktion, wie diese anhand von Fig. 1 erläutert ist, gewährleistet, dass ein Verlagerungsweg a der Lehnenoberkante 42 bei einer angreifenden Zugkraft von F1 und F2 von jeweils 4,1 kN und einer Zugkraft F3, die einem 20-fachen Lehnengewicht entspricht, ≦ 300 mm beträgt. FIG. 2 illustrates the so-called most critical load case, in which forces labeled F 1 and F 2 act on the upper backrest edge 42 in the direction of travel of the motor vehicle. A force F 3 also acts, the vector of which begins at the center of gravity of the backrest. Forces F 1 , F 2 and F 3 can occur, for example, in the case of a child seat attached to the rear seat bench and anchored to the upper edge 42 of the backrest. The lightweight construction provided according to the invention, as explained with reference to FIG. 1, ensures that a displacement path a of the upper edge 42 of the backrest with an applied tensile force of F 1 and F 2 of 4.1 kN each and a tensile force F 3 that corresponds to a times the backrest weight, is ≦ 300 mm.
Fig. 3 verdeutlicht den Lastfall, dass auf der Rücksitzbank ein Fahrzeuginsasse sitzt und über einen Gurt, der in die Aufnahme 20 eingreift, angegurtet ist. Im Falle eines Unfalles wirkt eine Kraft F4 am Gurtumlenkpunkt im Bereich der Lehnenoberkante 42. Diese Kraft F4 wird beispielsweise mit 16,2 kN angenommen. Ferner wirkt wiederum die Kraft F3, die dem 20-fachen Lehnengewicht entspricht und im Lehnenschwerpunkt angreift. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Grundkörpers 10 ergibt sich bei den angreifenden Kräften F4 und F3 ein Verlagerungsweg b der Lehnenoberkante 42 in Fahrtrichtung, also in den Fahrgastinnenraum hinein, ≦ 390 mm. FIG. 3 illustrates the load case that a vehicle occupant is sitting on the rear seat bench and is belted via a belt that engages in the receptacle 20 . In the event of an accident, a force F 4 acts at the belt deflection point in the area of the upper backrest edge 42 . This force F 4 is assumed to be 16.2 kN, for example. The force F 3 , which corresponds to 20 times the backrest weight and acts in the backrest center of gravity, also acts in turn. The configuration of the base body 10 according to the invention results in a displacement path b of the upper backrest edge 42 in the direction of travel, that is to say into the passenger compartment, bei 390 mm for the acting forces F 4 and F 3 .
Die Darstellungen in den Fig. 2 und 3 sollen verdeutlichen, dass trotz der gefundenen gewichtssparenden Bauweise des Grundkörpers 10 bei angenommenen kritischen Lastfällen eine erforderliche Steifigkeit des Grundkörpers 10 gewährleistet bleibt, so dass ein maximal möglicher Fahrzeuginsassenschutz gewährleistet ist. The representations in FIGS. 2 and 3 are intended to clarify that, despite the weight-saving construction of the base body 10 that has been found, the required rigidity of the base body 10 remains guaranteed when critical load cases are assumed, so that maximum possible vehicle occupant protection is ensured.
1010th
Grundkörper
Basic body
1010th
' Grundkörper (in Belastungssituation)
'' Basic body (in load situation)
1212th
flächiges Element
flat element
1414
Außenkontur
Outer contour
1616
Trägerblech
Carrier sheet
1818th
Aufnahme (für Kopfstütze)
Holder (for headrest)
2020th
Aufnahme (für Sicherheitsgurt)
Seat (for seat belt)
2222
Befestigungspunkt
Attachment point
2424th
Anlenkpunkt
Pivot point
2626
Anlenkpunkt
Pivot point
2828
Versteifungsstruktur
Stiffening structure
3030th
Element
element
3232
Element
element
3434
Element
element
3636
Element
element
3838
Element
element
4040
Rahmen
frame
4242
Lehnenoberkante
a Verlagerungsweg
b Verlagerungsweg
F1 Top of backrest
a relocation route
b Relocation route
F 1
Kraft
F2 force
F 2
Kraft
F3 force
F 3
Kraft
F4 force
F 4
Kraft
force
Claims (6)
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