DE102007006439A1

DE102007006439A1 - Kraftfahrzeugsitz mit Abschnitten aus Verbundblechen

Info

Publication number: DE102007006439A1
Application number: DE102007006439A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr. Beneker; Stefan Lingnau
Original assignee: C Rob Hammerstein GmbH
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-09-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz (18) mit einem Untergestell, zwei Seitenteilen (36, 38) und einer Rückenlehne (50), die über einen Lehnengelenkbeschlag (48) mit den Seitenteilen (36, 38) verbunden ist. Zumindest Abschnitte des Kraftfahrzeugsitzes (18) sind aus einem Verbundblech gefertigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Untergestell, zwei Seitenteilen und einer Rückenlehne, die über einen Lehnengelenkbeschlag mit den Seitenteilen verbunden ist.
Derartige Kraftfahrzeugsitze sind allgemein bekannt und werden vielfältig eingesetzt.

Insbesondere weisen Kraftfahrzeugsitze heutzutage zahlreiche Verstellvorrichtungen auf, die ein Einstellen und Halten des Kraftfahrzeugsitzes in unterschiedlichen Positionen ermöglichen. Wenn die Verstellvorrichtung beispielsweise einer Höhenverstellung des Sitzbereiches dient, ist sie verantwortlich für die Höhenposition des Sitzbereichs gegenüber einer Bodenfläche des Fahrzeugs. In diesem Fall hält die Verstellvorrichtung beispielsweise zwei Verstellarme in der vom Benutzer eingestellten Winkelposition. Dient die Verstellvorrichtung der Längsverstellung, kann nur der Sitzbereich oder auch der gesamte Sitz in Längsrichtung des Fahrzeugs verschoben werden. Auch werden Verstellvorrichtungen für die Neigungsverstellung der Rückenlehne des Fahrzeugs oder für die Verstellung der Kopfstütze eingesetzt.

Die Verstellung erfolgt dabei in der Regel über ein angetriebenes Ritzel, das in eine Zahnstange, einen Zahnbogen oder ein Zahnrad greift. Der Antrieb des Ritzels kann manuell, also von Hand oder durch einen Elektromotor erfolgen. Letzterer weist beispielsweise Umdrehungen von etwa 3000 U/Min. auf. Insofern ist für eine genaue und langsame Verstellung eine starke Untersetzung notwendig, weswegen ein Getriebe üblicherweise zwischen dem Elektromotor und der Über tragungseinheit, die die Drehbewegung auf den Fahrzeugsitz überträgt, angeordnet ist. Eine aus dem Getriebe herausragende Antriebswelle weist an ihrem freien Ende das Ritzel auf, das beispielsweise in eine Zahnstange des Fahrzeugsitzes eingreift um diesen in Längsrichtung zu verschieben.

Nachteilig ist, dass Verstelleinrichtungen bei der Verstellung und auch aufgrund ihrer Masse und Befestigung am Sitzgestell oftmals Geräusche verursachen. Diese Geräusche treten gerade bei der Verwendung von Elektromotoren auf und stören. Elektromotoren erzeugen Eigengeräusche, die man durch eine entsprechende Kapselung oder Schalldämpfung des Gehäuses mindern kann. Hinzu kommen aber Geräusche, die sich durch Weiterleitung von Körperschall durch die Konstruktion, die den Elektromotor trägt, erzeugt wird. Aufgrund der Bewegung des Elektromotors gerät auch diese tragende Konstruktion in Schwingung und erzeugt dadurch Geräusche. Ähnliche Geräusche können auch unabhängig vom Elektromotor durch Vibration erzeugt werden, beispielsweise durch Vibration, die vom Motor des Fahrzeugs auf das Gestell des Fahrzeugsitzes übertragen werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kraftfahrzeugsitz zu schaffen, der selbst keine oder eine nur sehr geringe Geräuschentwicklung aufweist. Wesentlich ist, dass der Kraftfahrzeugsitz auch dann, wenn er Vibrationen oder Bewegungen ausgesetzt ist, keine Geräusche verursacht. Auch sollen dann keine zusätzlichen Geräusche entstehen, wenn Verstelleinrichtungen, insbesondere Elektromotoren, betätigt werden.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Kraftfahrzeugsitz, bei dem zumindest Abschnitte des Kraftfahrzeugsitzes aus einem Verbundblech gefertigt sind.

Unter dem Begriff Verbundblech wird im Sinne dieser Erfindung ein Material verstanden, bei dem zwischen zwei starren Lagen eine weiche Schicht, zum Beispiel ein viskoelastischer Kunststoff angeordnet ist. Bei Biegeschwingungen des Verbundbleches gleiten die starren Materialien, im Folgenden (Deckbleche) geringfügig aufeinander, wodurch in der weichen oder Kunststoffkernschicht periodische Scherverformungen hervorgerufen werden. Ein solches Verbundblech ist beispielsweise unter dem Namen Bondal^® bekannt.

Infolge innerer Reibung des viskoelastischen Kunststoffes wird Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt, wodurch eine deutliche Schwingungsdämpfung des Verbundbleches erzeugt wird. Die Schalldämpfung erfolgt also durch Umwandlung von Schwingungsenergie in Wärme durch innere Reibung, wodurch eine Körperschalldämpfung erreicht wird.

Alternativ ist es aber auch möglich, Verbundbleche zur Einkapselung der Lärmquelle, beispielsweise einem Elektromotor, zu verwenden, so dass die Schallwellen reflektiert und somit nicht nach außen abgegeben werden. Die Einkapselung ist dann Teil des Sitzgestells.

Grundsätzlich ist es im Sinne der Erfindung möglich, auch den gesamten Kraftfahrzeugsitz aus Verbundblech zu fertigen. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass die Sicherheitsanforderungen an den Kraftfahrzeugsitzen eingehalten werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Verbundbleche entsprechende Stärken aufweisen. Entweder können die Deckbleche entsprechend stark ausgeführt sein, oder es können mehrere Lagen an starren Materialien und weichen bzw. viskoelastischen Materialien vorgesehen sein.

Es ist vorteilhafterweise aber auch möglich, lediglich diejenigen Bauteile aus Verbundblech herzustellen, die unmittelbar mit Schallquellen verbunden sind. Es bietet sich an, die für die Verstellung von Sitzkomponenten oder dem ganzen Sitz vorgesehenen Elektromotoren an Bauteilen zu befestigen, die aus einem Verbundmetall gefertigt sind. Somit wird der Körperschall von den Elektromotoren deutlich gedämpft.

Ein für die Längsverstellung des Kraftfahrzeugsitzes vorgesehener Elektromotor ist beispielsweise in der Regel auf einer Brücke befestigt, die von einem Seitenteil des Untergestells zum anderen Seitenteil des Untergestells reicht. Diese Brücke kann erfindungsgemäß aus einem Verbundblech hergestellt sein, so dass die durch den Elektromotor hervorgerufenen Geräusche gedämpft werden.

Vorteilhafterweise ist das Bauteil, dass die geräuschemittierende Quelle trägt, derart an anderen Bauteilen befestigt, dass die viskoelatische Schicht nicht gestört wird. Es bietet sich an, dass bei zwei Deckblechen eines oder beide an einem anderen nicht aus Verbundblech gefertigten Bauteil verschweißt werden.

Dadurch wird vermieden, dass durch Überbrückung der viskoelatische Schicht Schall von einem Deckblech zum anderen übertragen wird. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn metallische Schrauben durch das gesamte Verbundblech hindurchreichen würden.

Erfindungsgemäß ist aber auch eine Verwendung von Schrauben oder Nieten möglich, diese müssen dann jedoch gegenüber den starren Materialien bzw. Deckblechen durch eine viskoelastische Schicht abgeschirmt sein. Beispielsweise können solche Befestigungsmittel von einem entsprechenden Material umhüllt sein, so dass die Schraube selbst nicht mit den Deckblechen in Kontakt kommt.

Weiterhin ist bei der Herstellung der entsprechenden Bauteile aus Verbundblech erfindungsgemäß vorgesehen, dass die viskoselastische Schicht, die durch einen Kleber gebildet sein kann, bei der Umformung der Bauteile noch nicht ausgehärtet ist. Dadurch wird erreicht, dass die viskoelatische Schicht beim Umformen beispielsweise nicht reißt. Das Aushärten der viskoelastischen Schicht erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise erst nach der Fertigstellung des Kraftfahrzeugsitzes. Zum Beispiel kann die Aushärtung erfindungsgemäß beim Lackieren des Fahrzeugs, in dem sich der Kraftfahrzeugsitz befindet, erfolgen, da während des Trocknungsvorgangs ohnehin erhöhte Temperaturen herrschen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von einem nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung, dass im Folgenden auf die Zeichnung näher erläutert wird. In der Zeichnung zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung bei seitlichem Blick von schräg oben auf einen Kraftfahrzeugsitz, bei dem nur die wesentlichen mechanischen Teile gezeigt sind,
2: eine Brücke aus einem Verbundblech, die auf zwei Längsführungen des Kraftfahrzeugsitzes befestigt ist und einen Elektromotor trägt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines exemplarischen Ausführungsbei spiels näher erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel soll keinesfalls einschränkend zu verstehen sein, vielmehr können sämtliche Bauteile, die mit lärmemitierenden Geräten oder Bauteilen in Kontakt stehen, aus Verbundblech hergestellt sein.
1 zeigt einen Kraftfahrzeugsitz 18 mit einer Längsverstellung mit zwei Schienenpaaren, die jeweils eine Bodenschiene 20 und eine Sitzschiene 22 aufweisen. Die Bodenschienen 20 sind jeweils an einer nicht gezeigten Bodengruppe eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt. Die Schienen 20, 22 jeder Seite sind baugleich. Auf der stärker belasteten linken Sitzseite sind zusätzliche Verstärkungsprofile 26 an beiden Schienen 20, 22 befestigt. Sie greifen mit Spiel aneinander und machen sich im normalen Betrieb nicht bemerkbar, erst bei unfallbedingten Belastungen kommen die wechselseitigen Verhakungen in Eingriff. Alternativ können die Schienen 20, 22 auch durch zusätzliche Bleche verstärkt werden.
Vorne ist im Sinne dieser Anmeldung in positiver x-Richtung, also in Blickrichtung eines Nutzers des Kraftfahrzeugsitzes 20 zu verstehen. Ebenso ist links in positiver y-Richtung, rechts in negativer y-Richtung. Oben ist in positiver z-Richtung zu verstehen. Die fahrzeugaußenseitige Seite des Sitzes ist üblicherweise die Türseite, jedenfalls bei zweisitzigen Fahrzeugen, bei denen der Kraftfahrzeugsitz ein Frontsitz ist.
Oberhalb der Längsführung befindet sich ein Untergestell, das von der Längsführung getragen wird. Es hat auf der linken Sitzseite eine Konsole 30, auf der rechten Sitzseite zwei Lagerböcke, die die entsprechende Funktion übernehmen. Von ihnen lagern vordere Schwenkstützen 32 und hintere Schwenkstützen (nicht erkennbar) nach oben auf und sind angelenkt. Die Schwenkstützen sind oben mit jeweils einem Seitenteil 36, 38 gelenkverbunden. Zwischen dem linken Seitenteil 36 und dem rechten Seitenteil 38 befindet sich eine hier nicht gezeigte Sitzschale, die hinten an den Seitenteilen 36, 38 schwenkbar angelenkt ist. Die beiden hinteren Schwenkstützen sind durch eine hintere Traverse 42 miteinander zu einer Einheit verbunden, die im Wesentlichen H-förmig ist.
Die beiden Seitenteile 36, 38 sind einstückig aus einem Blechteil geformt. Das linke Seitenteil 36 hat eine deutlich höhere Festigkeit als das rechte Seitenteil 38. Vorzugsweise ist das linke Seitenteil aus Blech mit mehr als 3 mm Blechstär ke hergestellt. Dagegen ist die Blechstärke des rechten Seitenteils 38 etwa 2 mm. Das linke Seitenteil 36 kann mindestens 50%, vorzugsweise 100% größere Kräfte aufnehmen als das rechte Seitenteil 38.
In Seitenansicht sind die Seitenteile im Wesentlichen L-förmig, wobei der kurze L-Schenkel etwa in z-Richtung nach oben ragt. Er trägt in seinem oberen Bereich einen Lehnenbeschlag 48, um dessen Schwenkachse eine Rückenlehne 50 mit den Seitenteilen 36, 38 verbunden ist. Dabei ist nur auf der linken Sitzseite ein Lehnengelenkbeschlag 48 vorgesehen, der einstellbar und arretierbar ist. Auf der rechten Sitzseite, ist lediglich ein passives Schwenkgelenk ausgebildet. Der nur eine Lehnengelenkbeschlag 48 ist so ausgeführt, dass er alle unfallbedingten Kräfte, die auf die Rückenlehne 50 einwirken können, aufnimmt. Er befindet sich im Wesentlichen unterhalb einer Gurtumlenkung 52, die an der oberen, linken Ecke der Rückenlehne 50 mit dieser befestigt ist.
Die Rückenlehne 50 hat einen stabilen U-förmigen Rahmen, der aus einem starken Rohrprofil gebogen und nach unten offen ist. Die Rückenlehne 50 hat weiterhin zwei Seitenwangen, die außen und seitlich an die Schenkel dieses U-Profils angesetzt sind und die im unteren Bereich über eine Schürze querverbunden sind. An diesen Seitenwangen erfolgt auch die Befestigung im Bereich des Lehnenbeschlages 48 bzw. des passiven Gelenks. Aufgrund des einseitigen Lehnenbeschlages 48 ist es nicht notwendig, eine Welle vorzusehen, die die beiden Seiten verbindet. In einer Alternative hat auch die rechte Sitzseite einen eigenen, einstellbaren Lehnenbeschlag 48, der allerdings nur etwa ein Drittel so hohe Drehmomente aufnehmen kann wie der Lehnengelenkbeschlag 48 der linken Seite. In dieser Alternative sind die beiden Lehnengelenkbeschläge einer Welle miteinander verbunden, um sie zu synchronisieren.
Die beiden hinteren Schwenkstützen befinden sich zwischen den Seitenteilen 36, 38. Die vorderen Schwenkstützen 32 sind jeweils an der offenen Seite der Seitenteile 36, 38 angelenkt, also in den Ausführungsbeispielen jeweils auf der linken Sitzseite.
Die Beschreibung bezieht sich auf den in allen Figuren abgebildeten Sitz, der ein Fahrersitz für linksgelenkte Kraftfahrzeuge ist. Der entsprechende Beifahrersitz ist spiegelsymmetrisch aufgebaut, die Symmetrieebene liegt in der Fahrzeugmitte in der x-z-Ebene.
Die Höhenverstellung erfolgt ebenfalls nach dem Stand der Technik über einen Zahnbogen, der mit der linken, hinteren Schwenkstütze verbunden ist. Er kämmt mit einem Ritzel, das im zugehörigen Seitenteil 36 gelagert ist. Dieses wird über eine Antriebsvorrichtung, beispielsweise mit Klemmrollensperrgetriebe, betätigt. Diese Antriebsvorrichtung befindet sich im Wanneninnenraum des linken Seitenteils 36, zumindest teilweise. Der Zahnbogen hat eine relativ große Dicke, z.B. eine Materialdicke von 5 mm und ist zudem verstärkt durch einen verzahnten Zusatz von etwa 4 mm Dicke. So wird eine hohe Festigkeit erreicht.
In der motorischen Alternative ist das Ritzel mit einem Elektromotor 60 verbunden, auch er ist zumindest teilweise im Wanneninnenraum des linken Profilteils 36 angeordnet. Entscheidend ist, dass in der manuellen und motorischen Alternative jeweils Zahnbogen und Ritzel, auch Ritzellagerung im Seitenteil 36, gleich bleiben. Die Arretierung der Höheneinstellung der Seitenteile 36, 38 erfolgt einseitig, nur auf der schloßabgewandten Sitzseite, also der linken Sitzseite im Ausführungsbeispiel. Durch die hintere Traverse 42, die entsprechend fest ausgeführt ist, wird die Einstellung auf die passive rechte Sitzseite übertragen. Dadurch werden auf der rechten Sitzseite Antriebsvorrichtung eingespart.
Die Arretierung der Rückenlehne 50 erfolgt bei manueller Ausführung über den Lehnenbeschlag 48. Auch hier ist die Arretierung nur auf der linken Sitzseite vorgesehen. In der motorischen Alternative, die ebenfalls nur einseitig auf der linken Sitzseite arbeitet, ist ein weiterer Elektromotor vorgesehen, der sich vor dem linken Schenkel des U-Profils und auf der Innenseite der linken Seitenwange befindet, er erstreckt sich nach oben. Der Antrieb erfolgt nach dem Stand der Technik.
Die Verstellung der Höhe der Sitzvorderkante erfolgt relativ zu den Seitenteilen 36, 38. Dies hat den Vorteil, dass die entsprechende Einstellvorrichtung nicht für die Aufnahme der kompletten unfallbedingten Kräfte ausgelegt sein muss. Die unfallbedingten Kräfte werden über die Schwenkstützen 32, 34 in die Längsführung eingeleitet. Die Höhenverstellung der Sitzvorderkante kann auf diese Weise entfallen, ohne die Konstruktion der Seitenteile 36, 38 und der Schwenkstützen 32, 34 ändern zu müssen. Die Varianten sind dadurch konstruktiv sehr einfach realisierbar.
Auf einer Brücke 54 ist ein weiterer Elektromotor 56 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes in x-Richtung vorgesehen. Die Brücke 54 ist an den Sitzschienen 22 befestigt.
2 verdeutlicht die Befestigung und den Aufbau der Brücke 54. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese über Schrauben 58 an den Sitzschienen 22 befestigt. Der Elektromotor 56 ist ebenfalls mit der Brücke 54 verschraubt. 2 zeigt weiterhin einen Ausschnitt A des Querschnittes der Brücke 54 in X-Richtung. Erkennbar ist, dass die Brücke 54 aus einem Verbundblech mit zwei Deckblechen 62, 64 gefertigt ist, zwischen denen sich eine weiche, vorzugsweise viskoelastische Schicht 66 befindet. Aus Stabilitätsgründen weist die Brücke 54 einen um etwa 90° abgewinkelten Randbereich 68 auf. Die viskoelastische Schicht 66 bewirkt, dass vom Elektromotor 56 erzeugter und auf die Brücke 54 übertragener Schall gedämpft wird. Neben den durch den Elektromotor 56 erzeugten Schall dämpft die erfindungsgemäße Brücke 54 auch jeglichen anderen Schall, der auf diese übertragen wird.
Die Brücke 54 weist weiterhin zwei flache Endbereiche 70 auf, durch die sich die Schrauben 58 zur Befestigung an den Sitzschienen 22 erstrecken. Vorteilhafterweise sind diese Endbereiche 68 nicht aus Verbundmaterial hergestellt, vielmehr läuft die viskoelastische Schicht 66 etwa dort aus, wo auch der Randbereich 68 der Brücke 54 in Y-Richtung endet. Alternativ ist es aber auch möglich, die Schrauben 58 gegenüber den Deckblechen 62 bzw. 64 durch ein weicheres Material abzuschirmen. Anstelle der Verschraubungen 58 kann auch eine Schweißverbindung gewählt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist auch die Verwendung nur eines Deckbleches 62 oder 64 denkbar, das dann mit einer viskoelastischen Schicht 66 beschichtet ist.

Claims

Kraftfahrzeugsitz (18) mit einem Untergestell, zwei Seitenteilen (36, 38) und einer Rückenlehne (50), die über einen Lehnengelenkbeschlag (48) mit den Seitenteilen (36, 38) verbunden ist, wobei zumindest Abschnitte des Kraftfahrzeugsitzes (18) aus einem Verbundblech gefertigt sind.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Abschnitte, die üblicherweise verstärkt Schall erzeugen, aus Verbundblech gefertigt sind.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Abschnitte, die mit einem Verstellmechanismus in Kontakt stehen, aus Verbundblech gefertigt sind.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Abschnitte, die mit einem Elektromotor (56, 60) in Kontakt stehen, aus Verbundblech gefertigt sind.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundblech zwei Deckbleche (62, 64) mit einer dazwischen angeordneten weichen Schicht (66) aufweist.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weiche Schicht viskoelastisch ist.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brücke (54) die zwischen zwei Sitzschienen (22) angeordnet ist und einen Elektromotor (56) zum Antrieb einer Längsverstellung trägt, zumindest bereichsweise aus einem Verbundblech gefertigt ist.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (54) derart mit den Sitzschienen (22) verbunden ist, dass eine Schallübertragung zwischen der Brücke (54) und den mit ihr verbundenen Sitzschienen (22) gedämpft ist.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (54) mit den Sitzschienen (22) verschweißt ist.
Kraftfahrzeugsitz (18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (54) mit den Sitzschienen (22) über Verbindungsmittel (58) verbunden ist, wobei die Verbindungsmittel (58) von einem weichen Material derart umgeben sind, dass die Schallübertragung gedämpft wird zwischen der Brücke (54) und den Sitzschienen (22).