DE102007046127A1

DE102007046127A1 - Sitzbefestigung für einen Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102007046127A1
Application number: DE200710046127
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2009-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sitzbefestigung für einen Kraftfahrzeugsitz, umfassend einen länglichen Sitzquerträger (1), wobei für einen oberen, einteilig ausgebildeten Bereich des Sitzquerträgers eine Erstreckung von einem linken Schweller bis zu einem rechten Schweller gewählt ist und der Sitzquerträger mit der Oberseite (18) eines zu überbrückenden Tunnels (17) verbindbar oder verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Sitzbefestigung für Kraftfahrzeugsitze, insbesondere vordere Kraftfahrzeugsitze.
Es ist allgemein bekannt, Kraftfahrzeugsitze mittels einer Sitzbefestigung am Karosserieboden zu befestigen. Eine Sitzbefestigung umfasst hierbei in der Regel Sitzquerträger, die horizontal in Fahrzeugquerrichtung angeordnet und unten mit dem Karosserieboden verbunden sind. Ein Sitzquerträger ist regelmäßig seitlich mit dem Tunnel und dem Schweller des Kraftfahrzeugs fest verbunden.
Die DE 10 2006 052 355 beschreibt eine Sitzbefestigung mit einem Sitzquerträger, wobei der Sitzquerträger aus zwei übereinander angeordneten Kammern besteht. Die Kammerstruktur soll dabei die Quersteifigkeit des Fahrzeugs erhöhen.
Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, eine Sitzbefestigung bereitzustellen, mit der der Karosserieboden bei einem Seitenaufprall geringere Deformationen zeigt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Sitzbefestigung für einen Kraftfahrzeugsitz, insbesondere einen vorderen Kraftfahrzeugsitz (Fahrer- und/oder Beifahrersitz), umfassend einen länglichen Sitzquerträger, wobei für einen oberen, einteilig ausgebildeten Bereich des Sitzquerträgers eine Erstreckung von einem linken Schweller bis zu einem rechten Schweller gewählt ist und der Sitzquerträger mit der Oberseite eines zu überbrückenden Tunnels verbindbar oder verbunden ist.
Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der der obere Bereich des Sitzquerträgers, der horizontal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung anzuordnen ist, im Innenraum über die gesamte Fahrzeugbreite vom linken bis zum rechten Schweller. Dies bedeutet, dass dieser Teil des Sitzquerträgers auch quer bis über den Tunnel des zugeordneten Fahrzeugs verläuft bzw. diesen überbrückt. Im tunnelseitigen Überbrückungsbereich ist der Sitzquerträger mit dem Tunnel verbindbar bzw., wenn Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Pkws, mit dem Tunnel verbunden. Kommt es bei einem Seitenaufprall zu einer axialen Belastung des Sitzquerträgers, so werden die Kräfte bei dieser Wahl des Sitzquerträgers auch in den hinter dem Tunnel (dies ist die der Seitenaufprallseite abgewandte Seite des Fahrzeugs) befindlichen Bereich des Unterbodens eingeleitet. Dies führt insgesamt zu einer Aussteifung bzw. zu geringeren Intrusionen des Karosseriebodens, da eine Knickung, d. h. ein seitliches Ausweichen des Sitzquerträgers, wegen der vergrößerten effektiven Länge erst bei größeren Kräften einsetzt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform besitzt der Sitzquerträger über die gesamte Breite des Tunnels eine Fläche zum Verbinden mit der Oberseite des Tunnels. Die Form dieser Fläche orientiert sich an der Form des Tunnels bzw. korrespondiert zu dieser. Bei einer einfachen Geometrie hat der Sitzquerträger eine horizontale Fläche bzw. einen horizontalen Flächenabschnitt, die bzw. der oberhalb einer horizontalen Oberfläche oder eines Oberflächenabschnitt zu liegen kommt. Dies ermöglicht eine Verbindung, insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung wie Verschweißen oder Verlöten, aber auch Stanznieten oder eine Clinchverbindung der zwei übereinander angeordneten Flächen. Die Verbindung erfolgt insbesondere über deren gesamte Länge. Die Verbindung vermeidet ein Knicken des Sitzquerträgers im Tunnelbereich bei einer hohen axialen Belastung, wie sie insbesondere bei einem Seitenaufprall gegeben ist, stabilisiert somit den Sitzquerträger und verringert Intrusionen.
Gemäß einer dritten Ausführungsform besitzt der Sitzquerträger über die gesamte Breite des Tunnels zwei horizontale Flächen zum Verbinden mit dem Tunnel und weist eine zwischen den horizontalen Flächen angeordnete Verprägung auf. Mit der zwischen den zwei horizontalen Flächen angeordneten Verprägung ergibt sich eine zusätzliche Queraussteifung bei gleichzeitig stärkerer Anbindung an den Tunnel wegen zweier horizontaler Verbindungsflächen. Als Verprägung kann eine Rille gewählt werden, wobei die Verprägung ein u-förmiges Profil haben kann.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt der Sitzquerträger zwei erste Komponenten, die auf beiden Seiten des Tunnels an einem Kfz-Karosserieboden befestigbar sind, sodass zwischen ihnen ein Tunnel angeordnet ist. Nach oben hin schließen die beiden ersten Komponenten mit einem Deckel ab, wobei der Deckel eine größere Materialstärke haben kann als die weiteren Bereiche der ersten Komponenten, sodass der Deckel als Verstärkung fungieren kann, der den Sitzquerträger weiter aussteift. Weiterhin ist eine zweite, einteilig ausgebildete Komponente vorgesehen, die oberhalb der beiden ersten Komponenten angeordnet und mit diesen verbunden ist. Der Sitzquerträger besteht damit aus zwei übereinander angeordneten Kammern, die durch den Deckel voneinander getrennt sind. Die zweite Komponente überbrückt den Tunnel, ist mit dessen Oberseite verbindbar oder verbunden und besitzt im Regelfall an ihrer Oberseite die oben genannte Verprägung. Bei dieser Ausgestaltung wird mit der einteiligen Ausführung der zweiten Komponente zunächst die Teilezahl, damit die Komplexität der Sitzbefestigung und darüber die Montagezeit reduziert. Weiterhin wird durch die einteilige Ausführung im Fall eines Seitenaufpralls die Krafteinleitung in den hinter dem Tunnel befindlichen Teil des Karosseriebodens, also auf der anderen Seite als die Seitenaufprallseite, nochmals verbessert und fallen Intrusionen nochmals geringer aus.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Sitzquerträger insgesamt einteilig ausgeführt, wodurch sich eine weitere Teilereduzierung und auch ein noch geringeres Gewicht einstellen.
Neben einem Sitzquerträger besitzt eine Sitzbefestigung auch seitliche Sitzaufnahmen, die am Karosserieboden angrenzend zum Schweller befestigt sind, sowie eine mittlere Sitzauflage im Tunnelbereich. Nach einer weiteren Ausführungsform ist die mittlere Sitzauflage einteilig ausgeführt und besitzt in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Verprägungen, z. B. in Gestalt eines Prägefelds oder zueinander paralleler Rillen. Durch die einteilige Ausführung wird die Teilezahl weiter reduziert. Durch die Verprägungen ergibt sich bei einem Seitenaufprall eine Stabilisierung des Tunnels, wodurch dessen Kollabieren im Belastungsfall und somit das Zusammenschieben der Vordersitze vermieden werden.
Die linke, die mittlere und die rechte Sitzauflage können jeweils ein Unterteil mit einem fest verbundenen (z. B. verschweißten) Oberteil besitzen, wobei das Unterteil als Faltteil und das Oberteil als Tiefziehteil ausgeführt sind. Die Faltteile sind einfach herstellbar und werkzeugtechnisch kostengünstig. Die als Tiefziehteile ausgeführten Oberteile ermöglichen ein Schließen der Übergänge in die senkrecht stehenden Wände des unteren Teils der jeweiligen Sitzauflage. Dies verbessert das Langzeit- oder Dauerlaufverhalten und verringert die Intrusionen im Bodenbereich weiter. Insgesamt bestehen die drei Sitzauflagen aus jeweils einem Teil, sodass die Teilezahl minimal ist. Es ergeben sich damit geringerer Platzbedarf im Lager, geringere Lagerkosten sowie eine schnellere Montage.
Bei einer weiteren Ausführungsform sind im Anbindungsbereich des Oberteils zum Unterteil des Sitzquerträgers Flansche abgestellt, die mit der Oberseite des Sitzquerträgers und insbesondere mit dessen horizontalen Flächen verbindbar sind. Die Flansche dienen als Verstärkung des oberen Teils des Sitzquerträgers, machen weitere Verstärkungen für diesen entbehrlich und helfen damit, Material und Gewicht einzusparen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen PKW, mit einer Sitzbefestigung nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei kann in einer Ausgestaltung auf der Oberseite des Tunnels eine Verprägung vorgesehen sein, wobei die Verprägung in Fahrzeugquerrichtung verläuft und die Form einer Rille, ggf. eine u-förmige Rille, haben kann. Auf der Verprägung des Tunnels kann sich der Sitzquerträger mit seiner Verprägung abstützen.
Durch die Verprägung des Tunnels, die im einfachsten Fall konturgleich zur Verprägung des Sitzquerträgers sein kann, wird die gesamte Profilhöhe des Sitzquerträgers in einer Ebene senkrecht zu seiner Längsachse vergrößert. Dadurch erfolgt bei der axialen Belastung des Seitenaufpralls ein Abknicken erst bei einer größeren Knickkraft.
Weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar, die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung einschränken sollen. Es zeigen:
1 einen Sitzquerträger in der perspektivischen Seitenansicht,
2 einen Schnitt A-A durch den Sitzquerträger der 1, ergänzt um den Tunnel,
3 einen Tunnel in der perspektivischen Seitenansicht,
4 Sitzauflagen der erfindungsgemäßen Sitzbefestigung.
5 die linke Sitzauflage der 4 im Detail.
Bei den Figuren, die allgemein mit gleichen Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigen die 1 und 2 einen einteilig ausgeführten länglichen Sitzquerträger 1 mit einem mittigen Freischnitt 2 für den Tunnel des zugehörigen Kraftfahrzeugs. Der Sitzquerträger 1 besitzt zwei Kammern 3 und 4, die von einem verstärkenden bzw. aussteifenden Deckel 5 voneinander getrennt sind. Der Deckel 5 ist ein Einlegeblech, das mit zwei horizontalen, in Längsrichtung verlaufenden Flächen 6 und 7 des Sitzquerträgers 1 verschweißt ist. Die Seitenteile 8, 9 des Sitzquerträgers 1 sind mit dem Karosserieboden 10 verschweißt und über abgestellte Flansche 11, 12 mit dem Schweller (nicht gezeigt) verbunden.
Die Oberseite 13 des Sitzquerträgers 1 besitzt zwei horizontale Flächen 14 und 15, die von einer u-förmigen rillenförmigen Verprägung 16 voneinander getrennt sind. Diese Flächen 14 und 15 verlaufen durchgehend in Längsrichtung vom linken Schweller bis zum rechten Schweller und dienen der Aufnahme des Fahrzeugsitzgewichts. Die Rille 16 steift den Sitzquerträger 1 aus.
3 zeigt einen Tunnel, der wie üblich in der Fahrzeugmitte in Fahrzeuglängsrichtung anzuordnen ist. Der Tunnel 17 besitzt an seiner Oberseite 18 eine Verprägung 19 mit einem u-förmigen Profil mit zwei waagrechten Schubflächen 20 und 21. Die Längsrichtung der Verprägung 19 fällt mit der Längsrichtung des Sitzquerträgers 1 zusammen, sodass gemäß 2 die horizontalen Flächen 6 und 7 des Sitzquerträgers 1 zu den Schubflächen 20 und 21 korrespondieren und mit diesen an den Befestigungspunkten 22 und 23 verbunden, z. B. verschweißt, sind. Die Verprägung 19 steift die beiden Schubflächen 20, 21 aus und dient weiterhin dazu, dass der Sitzquerträger 1 in Verbindung mit dem Deckel 5 eine in z-Richtung gemessene maximale Profilhöhe bekommt und damit die Knickgrenze bei axialer Belastung besonders hoch ausfällt.
Bei einer starken axialen Belastung der gezeigten Ausführungsform des Sitzquerträgers 1 werden die Kräfte maßgeblich über den Deckel 5 sowie die die Kammer 4 definierenden Blechteile in den rückwärtigen, der Seitenaufprallseite abgewandten Teil des Karosseriebodens 10 eingeleitet, wodurch es zu geringeren Intrusionen und darüber zu einem besseren Insassenschutz kommt.
4 zeigt die zum Sitzquerträger 1 gehörenden Sitzauflagen 24, 25 und 26, die wie üblich an dem die xy-Ebene definierenden Karosserieboden 10 befestigt sind. Die x-Achse des eingezeichneten dreidimensionalen Koordinatensystems definiert die Fahrzeuglängsrichtung mit Blick zum rückwärtigen Fahrzeugbereich und die y-Achse zeigt in Fahrzeugquerrichtung zur rechten Fahrzeugseite. Der Sitzquerträger 1 der 1 ist nicht eingezeichnet und würde in y-Richtung durch die Freischnitte 27 verlaufen; der Tunnel 17 verliefe in x-Richtung durch den Freischnitt 28.
Die linke und rechte Sitzauflage 24 bzw. 25 besitzen jeweils ein Unterteil 29 und ein Oberteil 30, deren Fügelinie mit dem Bezugszeichen 31 versehen ist, vgl. hierzu 5. Das Unterteil 29 ist als Faltteil einfach und kostengünstig herstellbar, wobei ausgestellte Flansche 32 durch Biege- und Prägeoperationen geschaffen werden, um dann mit dem als Tiefziehteil ausgeführten Oberteil 30 verschweißt zu werden. Der Pfeil P bezeichnet hierbei die Fügerichtung beim Zusammenbau der linken Sitzauflage 24. Ausgestellte Flansche 33 und 34 liegen auf den horizontalen Flächen 14, 15 bzw. 6, 7 des Oberteils 13 des Sitzquerträgers 1 auf, sind mit diesen fest verbunden und verstärken diesen oberen Bereich 13 zusätzlich. Damit können zusätzliche Verstärkungen für die Oberseite 13 eingespart werden, was eine Material- und Kostenersparnis darstellt und hilft, das Gesamtgewicht zu reduzieren.
Auch für die mittlere Sitzauflage 25 ist der beschriebene Aufbau mit einem Oberteil 30 und einem Unterteil 29 gewählt. Das Tiefziehteil 30 verfügt dabei über Verprägungen 35 in Form eines Prägefelds mit parallel zur Längsachse des Sitzquerträgers 1 verlaufenden Verprägungen. Mit dem Prägefeld 35 wird bei einem Seitenaufprall der Tunnel 17 geschützt, weil z. B. bei einem Seitenaufprall auf der linken Fahrzeugseite die in y-Richtung eingeleiteten Kräfte über das Prägefeld 35 in die rechte Hälfte des Karosseriebodens 10, also die Beifahrerseite, eingeleitet werden. Dies hilft, ein Kollabieren des Tunnels 17 mit einem einhergehenden Verschieben des Fahrersitzes zum Beifahrersitz zu vermeiden.
Obwohl vorstehend konkrete Ausführungsformen beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass die Beschreibung dieser Ausführungsformen nicht zum Zweck hat, die Erfindung in der angegebenen Form zu beschränken. Die Erfindung soll vielmehr alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfassen, die in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen.

1: Sitzquerträger
2: Freischnitt
3: Kammer
4: Kammer
5: Deckel
6: Fläche
7: Fläche
8: Seitenteil
9: Seitenteil
10: Karosserieboden
11: Flansch
12: Flansch
13: Oberseite
14: Fläche
15: Fläche
16: Rille
17: Tunnel
18: Oberseite
19: Verprägung
20: Schubfläche
21: Schubfläche
22: Befestigungspunkt
23: Befestigungspunkt
24: Sitzauflage links
25: Sitzauflage Mitte
26: Sitzauflage rechts
27: Freischnitt
28: Freischnitt
29: Unterteil
30: Oberteil
31: Fügellinie
32: Flansch
33: Flansch
34: Flansch
35: Verprägung
P: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006052355 [0003]

Claims

Sitzbefestigung für einen Kraftfahrzeugsitz, umfassend einen länglichen Sitzquerträger (1), wobei für einen oberen, einteilig ausgebildeten Bereich des Sitzquerträgers eine Erstreckung von einem linken Schweller bis zu einem rechten Schweller gewählt ist und der Sitzquerträger mit der Oberseite (18) eines zu überbrückenden Tunnels (17) verbindbar oder verbunden ist.
Sitzbefestigung nach Anspruch 1, bei der der Sitzquerträger über die gesamte Breite des Tunnels eine Fläche (6, 7) zum Verbinden mit der Oberseite des Tunnels besitzt.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Sitzquerträger über die gesamte Breite des Tunnels zwei horizontale Flächen zum Verbinden mit dem Tunnel besitzt und eine zwischen den horizontalen Flächen angeordnete Verprägung (16) aufweist.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Verprägung eine Rille ist oder ein u-förmiges Profil bildet.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der Sitzquerträger zwei erste Komponenten besitzt, die auf beiden Seiten des Tunnels an einem Kfz-Karosserieboden (10) befestigbar sind und oben mit einem Deckel (5) abschließen, und bei der eine zweite, einteilig ausgebildete Komponente vorgesehen ist, wobei die zweite Komponente a) oberhalb der beiden ersten Komponenten angeordnet und mit diesen verbunden ist, und b) mit der Oberseite des zu überbrückenden Tunnels verbindbar oder verbunden ist.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der ein einteiliger Sitzquerträger vorgesehen ist.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin umfassend eine einteilig ausgeführte mittlere Sitzauflage (25), die in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Verprägungen (35) besitzt.
Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die linke, rechte und/oder mittlere Sitzauflage (24, 25, 26) ein Unterteil (29) mit einem fest verbundenen Oberteil (30) besitzt, wobei das Unterteil als Faltteil und das Oberteil als Tiefziehteil ausgeführt sind.
Sitzbefestigung nach Anspruch 8, bei der im Anbindungsbereich des Oberteils mit dem Unterteil Flansche (33, 34) abgestellt sind, die mit der Oberseite des Sitzquerträgers verbindbar sind.
Kraftfahrzeug mit einer Sitzbefestigung nach einem der vorherigen Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, mit einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Verprägung (19) auf der Oberseite des Tunnels (17), die sich unterhalb von und beabstandet zu einer Verprägung (16) des Sitzquerträgers (1) befindet.