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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere für Rücksitzbänke von
Personenkraftwagen, mit einem separaten Polsterträger für ein Sitzkissen,
wobei der Polsterträger
in seinem in Fahrtrichtung vorderen Abschnitt eine in Sitzquerrichtung verlaufende
und nach oben über
die dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für das Sitzkissen überstehende
Rampe aufweist.
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Fahrzeugsitze
für Kraftfahrzeuge
müssen verschiedenartige
Funktionen erfüllen,
damit Fahrzeuginsassen unterschiedlicher Körpermaße über längere Zeiträume sicher und ermüdungsfrei
sitzen können.
Hierfür
sind beispielsweise eine ausreichende Stützwirkung auf einzelne Körperteile,
eine seitliche Abstützung
bei Kurvenfahrt, eine ausreichende Bewegungsfreiheit, ein angenehmes
Sitzklima oder auch ein gutes Schwingungs- und Dämpfungsverhalten notwendig.
Diese sehr unterschiedlichen Anforderungen haben zu einer kaum überschaubaren
Anzahl von Konstruktionen für
Fahrzeugsitze geführt.
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So
beschreibt
DE 39 09
221 A1 einen Fahrzeugsitz, dessen Sitzkissen von einem
relativ zum Sitzgestell beweglichen Polsterträger getragen wird. Dabei ist
der Polsterträger über ein
federelastisches Schwingungsdämpferelement
mit dem Sitzgestell verbunden.
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Bei
der Konstruktion gemäß
DE 43 25 754 C2 wird
ein Polsterträger über Gummifedern
auf einem Sitzgestell abgestützt,
wobei die Materialcharakteristik der Gummifedern eine besonders
gute Dämpfung
bewirken soll.
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In
DE 199 42 351 A1 wird
eine Sitzkonstruktion vorgeschlagen mit einem hinteren und einem vorderen
Polsterteil, die in ihrer Relativstellung zueinander veränderbar
sind, um unterschiedliche Sitztiefen zu erreichen.
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Beim
Fahrzeugsitz gemäß
DE 102 14 383 A1 sind
schließlich
die Seitenwangen der Sitzfläche
oder Sitzlehne in der Winkelstellung veränderbar ausgeführt, damit
eine für
den jeweiligen Nutzer optimale Seitenabstützung möglich ist.
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Mit
den oben lediglich beispielhaft benannten technischen Lösungen wird
primär
ein guter Sitzkomfort angestrebt. Neben solchen Aspekten müssen Sitze
für Kraftfahrzeuge
jedoch auch Sicherheitskriterien erfüllen, für die insbesondere aus Fahrzeugcrashs
resultierende Festigkeitsanforderungen relevant sind.
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In
DE 199 43 595 A1 und
DE 103 40 996 B3 wird
vorgeschlagen, eine Sitzfläche
im Bereich der vorderen Auflage des Oberschenkels der Fahrzeuginsassen
bei einem Fahrzeugcrash schlagartig anzuheben. Somit wird rechtwinklig
zur Längsausrichtung
des Kraftfahrzeugs eine Rampe ausgeformt, welche im Crashfall ein
als „submarining" bezeichnetes Durchrutschen
von Fahrzeuginsassen unter dem Sicherheitsgurt vermeiden soll. Allerdings
erfordern beide Konstruktionen einen erheblichen Bauteilaufwand.
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Dieser
Aufwand kann reduziert werden, sofern anstelle einer mit zusätzlichen
Bauteilen und lediglich temporär
auszuformenden Rampe eine entsprechende Kontur dauerhaft in die
Sitzgestaltung integriert wird. Eine solche Konstruktion ist aus
DE 195 41 999 A1 bekannt.
Hierbei weist ein schalenförmiger Polsterträger im vorderen
Sitzbereich eine Rampe auf. Ähnliche
Konstruktionen werden in
DE
39 18 502 A1 und
DE
39 26 625 A1 beschrieben.
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Derartige
technische Lösungen,
bei denen der Polsterträger
für das
Sitzkissen in seiner vorderen Hälfte
eine in Sitzquerrichtung verlaufende und nach oben über die
dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für das Sitzkissen überstehende
Rampe aufweist, haben sich insbesondere für Rücksitzbänke von Personenkraftwagen
grundsätzlich
bewährt.
Diese Konstruktionen verhindern bei hohen Verzögerungen (z.B. Frontalcrash)
weitgehend eine Verlagerung der Hüfte oder des Beckens der Fahrzeuginsassen
nach vorn. Dabei können
die bei einem Crash schlagartig auftretenden großen Kräfte durch die Ausgestaltung
des Polsterträgers
als Schale über eine
relativ große
Fläche
verteilt werden. Nachteilig ist jedoch, dass für die Herstellung der Schalen
sehr teure Werkzeuge benötigt
werden. Folglich ist eine Serienfertigung nur bei sehr großen Stückzahlen wirtschaftlich
gerechtfertigt. Weiterhin muss bereits in einem frühen Entwicklungsstadium
die endgültige Form
der Schale festgelegt werden, damit die entsprechenden Werkzeuge
bis zum Fertigungsbeginn verfügbar
sind. Ferner ist der mit einer Schalenform mögliche Höhenversatz zwischen zwei benachbarten Abschnitten
materialbedingt begrenzt. Schließlich sind Änderungen der Schalenkontur,
beispielsweise für
einen modifizierten Fahrzeugtyp, nicht oder nur mit einem erheblichen
Aufwand realisierbar.
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Aufgrund
dieser Nachteile wird angestrebt, anstelle von schalenförmigen Polsterträgern solche Konstruktionen
einzusetzen, die bereits bei kleineren Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt
und bei Bedarf auch mit geringerem Aufwand modifiziert werden können. Hierfür sind an
sich Drahtrahmen geeignet, bei denen jeweils mehrere in Längs- und
Querrichtung verlaufende Drähte
zu einem flächigen
Gebilde zusammengefügt
werden, auf dem das eigentliche Sitzpolster abgestützt wird.
Allerdings ist die Anwendung eines Drahtrahmens, dessen grundsätzlicher Aufbau
beispielsweise aus
DE
20 2004 013 951 U1 bekannt ist, problematisch. Beim Crash
wird ein solcher Drahtrahmen nur im Bereich der Fanghaken lagestabil
gehalten. Hingegen können
sich die neben den Fanghaken befindlichen Abschnitte des Drahtrahmens
aufgrund der nur begrenzten Formstabilität des gesamten Drahtgebildes
relativ stark verbiegen, so dass eine Anwendung von Drahtrahmen
als separater Polsterträger
aus Sicherheitsaspekten fragwürdig
ist. Deshalb werden derartige Drahtrahmen bisher kaum als separate
Polsterträger
verwendet, sondern überwiegend
als eine in einem Schaumstoffkörper
integrierte Stützeinlage
gemäß
DE 29 07 362 A1 .
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Drahtrahmen für Fahrzeugsitze zu schaffen,
der zumindest teilweise tragende Elemente aufweist und somit funktionell
als separate Baugruppe zwischen einer Auflagefläche der Karosserie und dem
Schaumkörper
des Fahrzeugsitzes ausgestaltet ist, wobei die tragenden Elemente
außerdem
eine gute Verteilung plötzlich auftretender
Kräfte
im Crashfall gewährleisten
sollen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst,
indem der Polsterträger
als Drahtrahmen ausgestaltet ist mit einem äußeren Konturdraht, an dessen
zur Fahrtrichtung hinterer und vorderer Stirnseite jeweils in Fahrtrichtung
verlaufende Längsdrähte abgestützt sind,
die ausgehend von der hinteren Stirnseite des Konturdrahtes einen
zunächst
weitgehend ebenen Verlauf aufweisen, der über einen schräg nach vorn
und oben verlaufenden Abschnitt in eine weitgehend ebene Rampe und
von dieser Rampe in einen stark abfallenden Abschnitt zur vorderen
Stirnseite des Konturdrahtes übergeht
und wobei dem Drahtrahmen ein zusätzlicher Stützrahmen zugeordnet ist, der
mindestens drei, quer zur Fahrtrichtung verlaufende Stützdrähte bzw.
Stützrohre
aufweist, auf denen jeweils ein hinterer, ein mittlerer und ein
vorderer Abschnitt der Längsdrähte abgestützt ist
und wobei der in Fahrtrichtung vordere Stützdraht über mindestens einen weiteren
Draht mit dem mittleren Stützdraht/Stützrohr und/oder
dem hinteren Stützdraht/Stützrohr verbunden
ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, deren
Merkmale im Ausführungsbeispiel
näher beschrieben
werden.
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Der
erfindungsgemäße Polsterträger kann durch
die bauliche Integration von tragenden Elementen in einen Drahtrahmen
als eine separate Baugruppe zwischen einer Auflagefläche der
Karosserie und dem Schaumkörper
des Fahrzeugsitzes genutzt werden. Somit wird es möglich, anstelle
der bisher üblichen
schalenförmigen
Polsterträger
Drahtrahmen einzusetzen, die bereits bei kleineren Stückzahlen wirtschaftlich
hergestellt und mit relativ geringem Aufwand für verschiedenartige Anwendungen
modifiziert werden können.
Durch die vorgeschlagene Kombination unterschiedlicher Drahtstrukturen
wird eine hohe Stabilität
erreicht, wobei auch bei einem Crash eine gute Verteilung plötzlich auftretender Kräfte gewährleistet
ist. Demzufolge werden sich die neben den Fanghaken befindlichen
Abschnitte des Drahtrahmens nicht oder lediglich gering verbiegen, so
dass mit der erfindungsgemäßen technischen
Lösung
nunmehr auch mit einem Drahtrahmen die Sicherheitsanforderungen
erfüllt
werden können.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Polsterträger in perspektivischer
Ansicht in einer ersten Ausführung
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2 den
Polsterträger
gemäß 1 in
einer ersten modifizierten Ausführung
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3 den
Polsterträger
gemäß 1 in
einer zweiten modifizierten Ausführung
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4 den
Polsterträger
gemäß 1 in
einer dritten modifizierten Ausführung
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In
der Zeichnung ist ein Polsterträger
für einen
Fahrzeugsitz dargestellt, der insbesondere für Rücksitzbänke von Personenkraftwagen
geeignet ist. In 1 ist die Fahrtrichtung nach
vorn mit einem Pfeil stilisiert, so dass die Einbaulage im Fahrzeug
ersichtlich wird.
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Der
Polsterträger
ist als Drahtrahmen ausgestaltet und weist einen äußeren Konturdraht 1 sowie eine
Vielzahl von Längsdrähten 2 auf.
Der hinteren Stirnseite vom Konturdraht 1 werden unter
Beachtung der jeweils konkreten Einbaubedingungen Befestigungspunkte
zugeordnet, die in der Zeichnung allerdings nicht näher dargestellt
sind. Die Längsdrähte 2 sind
jeweils an der zur Fahrtrichtung hinteren und vorderen Stirnseite
vom Konturdraht 1 abgestützt und verlaufen in Fahrtrichtung.
Dabei weisen diese Längsdrähte 2 ausgehend
von der hinteren Stirnseite des Konturdrahtes 1 einen zunächst weitgehend
ebenen Verlauf auf, der über
einen schräg nach
vorn und oben verlaufenden Abschnitt in eine weitgehend ebene Rampe
und von dieser Rampe in einen stark abfallenden Abschnitt zur vorderen
Stirnseite des Konturdrahtes 1 übergeht.
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Dem
Drahtrahmen ist ein zusätzlicher
Stützrahmen
zugeordnet, der aus mindestens drei Stützdrähten aus Federstahl bzw. aus
kompakten Stützrohren 3, 4 und 5 gebildet
wird. Gemäß 1 und 2 sind
alle drei Bauteile als Stützdrähte 3, 4 und 5 ausgestaltet.
Hingegen ist gemäß 3 und 4 lediglich
das vordere Bauteil als Stützdraht 5 ausgestaltet,
während
das mittlere und das hintere Bauteil als Stützrohre 4 und 3 ausgestaltet
sind. Diese Ausgestaltung ist im Crashfall besonders vorteilhaft,
weil somit eine gute Kraftaufnahme und -ableitung möglich ist.
Unabhängig
von ihrer konkreten Dimensionierung als Draht oder Rohr verlaufen
die Stützdrähte/Stützrohre 3, 4 und 5 quer
zur Fahrtrichtung. Auf dem hinteren Stützdraht/Stützrohr 3 ist ein hinterer Abschnitt
der Längsdrähte 2 abgestützt. Auf
dem mittleren Stützdraht/Stützrohr 4 ist
ein mittlerer Abschnitt der Längsdrähte 2 abgestützt, beispielsweise der Übergangsbereich
vom schräg
nach vorn oben verlaufenden Abschnitt in die weitgehend ebene Rampe.
Auf dem vorderen Stützdraht/Stützrohr 5 ist schließlich ein
vorderer Abschnitt der Längsdrähte 2 abgestützt.
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Der
vordere Stützdraht/das
vordere Stützrohr 5 des
Stützrahmens
verläuft
vorzugsweise mit einem Abstand "x" und weitgehend parallel
zur vorderen Stirnseite des äußeren Konturdrahtes 1.
Im weiteren Verlauf folgt dieser vordere Stützdraht/dieses vordere Stützrohr 5 im
Bereich der beiden Seitenabschnitte des Polsterträgers annähernd dem Konturverlauf
des äußeren Konturdrahtes 1 bis
zum hinteren Stützdraht/Stützrohr 3.
Dabei sind der mittlere Stützdraht/das
mittlere Stützrohr 4 und
der hintere Stützdraht/das
hintere/Stützrohr 3 mit
diesem jeweiligen Seitenabschnitt des vorderen Stützdrahtes/Stützrohres 5 verbunden.
Außerdem
ist vorgesehen, dass der mittlere Stützdraht/das mittlere Stützrohr 4 und
der hintere Stützdraht/das
hintere Stützrohr 3 des
Stützrahmens
zusätzlich
mit dem jeweils zugeordneten seitlichen Abschnitt des äußeren Konturdrahtes 1 verbunden
sind.
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Der
hintere Stützdraht/das
hintere Stützrohr 3 und
der vordere Stützdraht/das
vordere Stützrohr 5 sind
durch mindestens einen weiteren Draht 6 miteinander verbunden,
der in einer weitgehend horizontalen Ebene verlaufend angeordnet
ist. Dieser Draht 6 kann verschiedenartig ausgerichtet
werden. So zeigt 1 eine Variante, bei der dieser
weitere Draht 6 zwischen dem vorderen 5 und dem
hinteren Stützdraht/Stützrohr 3 in
Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Alternativ ist es möglich, dass
der weitere Draht 6 schräg zur Fahrtrichtung ausgerichtet
ist. Aus 2 ist eine solche Variante ersichtlich,
wobei hier der schräg
zur Fahrtrichtung ausgerichtete weitere Draht 6 vom hinteren
Stützdraht/Stützrohr 3 ausgehend nach
außen
vorn zum vorderen Stützdraht/Stützrohr 5 verlaufend angeordnet
ist. Unabhängig
von der konkreten räumlichen
Ausrichtung der weiteren Drähte 6 werden
zwischen dem vorderen 5 und dem hinteren Stützdraht/Stützrohr 3 des
Stützrahmens mindestens
zwei derartige Drähte 6 vorgesehen.
Diese Drähte 6 verlaufen
gemäß 1 und 2 vorzugsweise
symmetrisch zueinander und sind im jeweils seitlichen Randbereich
des Polsterträgers
angeordnet. Ebenso können
die Drähte 6 gemäß 4 kombiniert
werden, indem sowohl zwei in Fahrtrichtung als auch zwei schräg ausgerichtete
Drähte 6 vorgesehen
werden.
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Weiterhin
ist es möglich,
dass dem Stützrahmen
anstelle von derartigen Drähten 6 oder
zusätzlich
zu diesen mindestens ein weiterer Draht 8 zugeordnet wird.
Der Draht 8 bzw. entsprechend mehrere Drähte 8 werden
mit ihren Endabschnitten jeweils am vorderen Stützdraht/Stützrohr 5 und am mittleren Stützdraht/Stützrohr 4 abgestützt.
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Durch
eine Kombination der oben beschriebenen Einzelteile des Stützrahmens
wird eine Konstruktion gemäß 4 realisiert,
die im Crashfall besonders vorteilhaft ist, weil somit eine Ableitung
von Kräften
auf eine großräumige fachwerkähnliche Struktur
erzielt wird.
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In
weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am vorderen Stützdraht/Stützrohr 5 Befestigungsschlaufen 7 abgestützt sind,
siehe 1 und 2. In einer vorteilhaften Ausgestaltung
gemäß 3 und 4 ist
vorgesehen, dass diese Befestigungsschlaufen 7 zusätzlich am
mittleren Stützdraht/mittleren
Stützrohr 4 abgestützt sind.
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Bei
der Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes werden der äußere Konturdraht 1 und
die Längsdrähte 2 des
Drahtrahmens sowie die Stützdrähte/Stützrohre 3, 4, 5,
die weiteren Drähte 6 und 8 sowie
die Befestigungsschlaufen 7 des Stützrahmens vorzugsweise mittels
Schweißverbindung zu
einem gemeinsamen räumlichen
Gebilde zusammengefügt,
um ein kompaktes Drahtgebilde mit hoher Formstabilität zu erzielen.
Es versteht sich, dass die einzelnen Elemente in Abhängigkeit
der konkreten Einsatzforderungen jeweils unterschiedliche Materialstärken aufweisen
können.
So könnte
beispielsweise als Materialquerschnitt für die Konturdrähte 1 ein
Durchmesser von 4,5 mm, für
die Längsdrähte 2 ein
Durchmesser von 4,0 mm sowie für
die Stützdrähte 3, 4, 5,
die weiteren Drähte 6 und 8 sowie
die Befestigungsschlaufen 7 ein Durchmesser von 6,0 mm
gewählt
werden, um einen optimalen Kompromiss zwischen Leichtbau und Crashsicherheit
zu erreichen.