DE102007053961A1

DE102007053961A1 - Struktur für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102007053961A1
Application number: DE102007053961A
Authority: DE
Inventors: Martin Zyna; Stefan Funk; Stefan Josten; Bernd Engels; Andreas Hansen
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-01-22
Also published as: CN101790469A; JP5629575B2; US8434826B2; KR20100049063A; KR101357468B1; US20100276979A1; JP2010533520A; WO2009010257A1; EP2181018A1

Abstract

Es wird ein Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einem Sitzteil vorgeschlagen, wobei die Rückenlehne oder das Sitzteil wenigstens ein einen Hohlraum aufweisendes Strukturelement aufweist, wobei der Hohlraum durch eine Basisplatte und wenigstens zwei mit der Basisplatte stoffschlüssig verbundene Profile gebildet ist, wobei in einem Eckbereich zweier Profile eine zur Beeinflussung der Stabilität und/oder des Verformungsverhaltens der Rückenlehne und/oder des Sitzteils eingebrachte Füllung vorgesehen ist, wobei die Füllung einen Schaumträger und ein Schaummaterial aufweist, wobei das Schaummaterial den Schaumträger zumindest teilweise umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Struktur für einen Fahrzeugsitz, welche Hohlräume bildende steife Strukturkomponenten und einer die Hohlräume zumindest partiell füllenden Schaumstruktur umfasst.
Solche Fahrzeugsitze sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 14 476 A1 sowie aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 21 289 A1 ein Rahmen aus Hohlprofilen bzw. eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes bekannt, wobei jeweils ein Schaum in Hohlräumen von Strukturelementen angeordnet ist. Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 043 860 A1 sowie aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 46 164 A1 eine Rückenlehne für einen Sitz bzw. ein Materialverbund mit einem zumindest abschnittsweise hohlen Profil bekannt, wobei ein Schaum in Hohlräumen von Strukturelementen angeordnet ist. Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 42 08 150 A1 sowie aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 27 907 A1 eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz bzw. ein Verfahren zum Füllen von Hohlräumen in Werkstücken oder Halbzeugen bekannt. Ferner ist aus der deutschen Patentschrift DE 40 28 895 C1 sowie aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 591 224 A1 ein Schaumformkörper zum Abschotten von Karosseriehohlräumen bzw. eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schalldämpfung in Hohlräumen von Fahrzeugen bekannt. Ferner ist aus der Patentschrift DE 10 2006 014 538 B3 bekannt, ein Kabel im Inneren eines Rohrs an einem Kraftfahrzeugsitz anzuordnen und es ist aus der Druckschrift DE 198 17279 A1 ein elastischer Körper für eine Leitungsdurchführung bekannt. Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 36 36 113 A1 ein Verfahren zur Bildung einer geschäumten Masse in einem Hohlraum, aus der Druckschrift DE-P-23 03 289 ein Fahrzeugsitz mit einer ein Lehnenpolster tragenden Schale und aus der Druckschrift DE 37 14 588 A1 ein Sicherheits-Lehnenholm aus Kunststoff bekannt.
Bei den bekannten Fahrzeugsitzen ist es nachteilig, dass teilweise der Hohlraum immer vollständig gefüllt wird oder aber lediglich eine teilweise Befüllung des Hohlraums lediglich auf eine Verbesserung der akustischen Eigenschaften abzielt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die gezielte Ausbildung bzw. Einbringung einer Füllung in einen Hohlraum eines Strukturelements eines Fahrzeugsitzes zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Fahrzeugsitzes, wobei insbesondere ein sehr kostengünstiges Montageverfahren angestrebt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einem Sitzteil, wobei die Rückenlehne oder das Sitzteil wenigstens ein einen Hohlraum aufweisendes Strukturelement aufweist, wobei der Hohlraum durch eine Basisplatte und wenigstens zwei mit der Basisplatte stoffschlüssig verbundene Profile gebildet ist, wobei in einem Eckbereich zweier Profile eine zur Beeinflussung der Stabilität und/oder des Verformungsverhaltens der Rückenlehne und/oder des Sitzteils eingebrachte Füllung vorgesehen ist, wobei die Füllung einen Schaumträger und ein Schaummaterial aufweist, wobei das Schaummaterial den Schaumträger zumindest teilweise umgibt und bevorzugt das Schaummaterial den Schaumträger vollständig umgibt. Hierdurch kann in einfacher Weise eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Fahrzeugsitzes dadurch erreicht werden, dass die Füllung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass bei der Ausbildung des Schaums aus dem Schaummaterial (d. h. bei der Expansion des Schaummaterials) zum einen eine gute Anbindung, insbesondere Klebeverbindung, an den Innenflächen bzw. der Innenwand des Strukturelements erzielt wird und dass zum anderen eine gute Einbringbarkeit der Füllung in den Hohlraum gewährleistet ist, die zu einer leichten Montierbarkeit des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes führt.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schaummaterial zur Expansion in einem Elektro-Tauchlackierungsofen vorgesehen ist. Hierdurch kann mittels eines Arbeitsgangs, der ohnehin durchgeführt wird, eine schnelle und montagetechnisch einfache Integration der Schaumverstärkung des Fahrzeugsitzes erfolgen.
Ferner ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Strukturelement in dem Eckbereich zweiter Profile ein Eckpressstück aufweist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, eine gezielte Verstärkung an hochbeanspruchten Stellen des Fahrzeugsitzes bzw. der Rückenlehne und/oder des Sitzteils zu erhalten.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung betreffen

– ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes, wobei in einem ersten Schritt das den Hohlraum aufweisende Strukturelement gebildet wird, dass in einem zweiten Schritt in den Hohlraum die noch unexpandierte und den Schaumträger und das Schaummaterial aufweisende Füllung eingebracht wird und dass in einem dritten Schritt eine Elektro-Tauchlackierung durchgeführt wird, während der das Schaummaterial expandiert bzw.
– ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes, wobei in einem ersten Schritt die noch unexpandierte und den Schaumträger und das Schaummaterial aufweisende Füllung relativ zu einem Teil des Strukturelements positioniert und/oder befestigt wird, dass in einem zweiten Schritt der Hohlraum gebildet wird und dass in einem dritten Schritt eine Elektro-Tauchlackierung durchgeführt wird, während der das Schaummaterial expandiert.

Figurenbeschreibung
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch Ausführungen der Erfindung dar.
1 zeigt schematisch als Beispiel eines Strukturelements eine Lehnenstruktur bzw. ein Lehnensegment einer beispielsweise geteilt umklappbaren Rückenlehne
2 und 3 zeigen schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes gemäß sämtlicher der Ausführungsformen.
In der 1 ist beispielhaft und schematisch als Beispiel eines Strukturelements eines Fahrzeugsitzes die rückwärtige Ansicht eines Lehnensegments 1 einer Rückenlehne dargestellt. Die das Lehnensegment 1 bzw. die Lehnenstruktur 1 (im Bild ist nur ein Lehnensegment 1 einer beispielsweise geteilt umklappbaren Rückenlehne abgebildet) umfasst eine Basisplatte 2 und vier darauf aufgesetzte, U-förmige Profilen 3.1 bis 3.4, welche mit der Basisplatte 2 und vorzugsweise aufgesetzten Eckpressstücken 4 einen rechteckigen Rahmen mit einer umlaufenden Hohlkammer 5 ausbilden. Die Basisplatte 2 und die Profile 3.1 bis 3.4 bestehen im wesentlichen beispielsweise aus Metall, insbesondere Stahl- oder Aluminiumblech, oder im wesentlichen aus Kunststoff, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Profile 3.1 bis 3.4 sind mit der Basisplatte 2 z. B. durch Schweißen oder Kleben verbunden. Die Verbindung und/oder Versteifung der Profile 3.1 bis 3.4 untereinander bzw. mit den Eckpressstücken 4 erfolgt erfindungsgemäß (ggf. zusätzlich zum Schweißen oder Kleben) durch eine in den Eckbereichen in die Hohlkammer 5 winkelförmig eingebrachte Schaumstruktur 6. Diese steift den Eckbereich durch ihre Eigensteifigkeit und/oder durch ein lokales Verkleben der Profile 3.1 bis 3.4 miteinander bzw. mit Basisplatte 2 und/oder dem Eckpressstück 4 aus. Alternativ zu einer Ausführungsform mit einem oder mehreren Eckpressstücken 4 ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Eckpressstücke 4 vollständig enfallen und die erhöhten Stabilitätsanforderungen im Beckbereich bzw. die höheren, durch das Material aufzunehmenden Materialspannungen durch allein die Profile 3.1 bis 3.4 sowie die Schaumstruktur 6 aufgenommen wird. Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass das Gewicht und der Bauraum für die Eckpressstücke 4 eingespart wird.
Das Einbringen der Schaumstruktur 6 kann durch Einlegen eines der Hohlkammer 5 entsprechend geformten Schaumfertigteils vor oder während des Verschweißens von Basisplatte 3 und Profilen 3.1 bis 3.4 erfolgen. Alternativ wird die Schaumstruktur 6 erst im Anschluss an das Verschweißen durch Injizieren einer schäumfähigen Masse in die Hohlkammer 5 eingebracht. Besonders bevorzugt ist jedoch das Einsetzen eines eine Raumform aufweisenden, insbesondere strangartigen Schaumvorprodukts in die Hohlkammer 5, welches vor, während oder nach dem Verschweißen in die Hohlkammer 5 eingelegt wird und nach einer Aktivierung zu der Schaumstruktur 6 aufschäumt. Die Aktivierung kann beispielsweise durch Wärmezufuhr beim Lackieren der Lehnenstruktur 1 erfolgen. Hierzu werden vorzugsweise steif vernetzende Schaumsysteme, z. B. auf Epoxidbasis, verwendet.
Die Lehnenstruktur 1 wird hierdurch in unfallbedingt hochbelasteten Bereich einerseits versteift, andererseits kann ein zusätzliches Verschweißen der Profile 3.1 bis 3.4 untereinander gegebenenfalls entfallen.
In den 2 und 3 ist ein erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz dargestellt. Ein solcher Fahrzeugsitz umfasst ein Sitzteil 12 und eine Rückenlehne 13. Sowohl das Sitzteil 12 als auch die Rückenlehne 13 weisen jeweils wenigstens ein Strukturelement 14 auf, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Form der Basisplatte 2 und den Profilen 3.1 bis 3.4 ausgestaltet ist oder aber in Form der Basisplatte 2, den Profilen 3.1 bis 3.4 und den Eckpressstücken ausgestaltet ist. In diesem Strukturelement 14 ist zumindest in Teilbereichen ein Hohlraum 15 vorgesehen, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Hohlkammer 5 bezeichnet wird. Der Hohlraum 15 ist beispielsweise rahmenartig im wesentlichen der äußeren Form bzw. dem Umfang der Rückenlehne 13 oder des Sitzteils 12 folgend ausgebildet und im Querschnitt im wesentlichen eckig, rechteckig, dreieckig oder abgewinkelt ausgebildet. In dem Hohlraum 15 ist gemäß der vorliegenden Erfindung in zumindest einem Teilbereich des Hohlraums 15 und bevorzugt auch lediglich in einem Teilbereich des Hohlraums 15 eine Füllung 16 angeordnet, wobei die Füllung 16 ein Schaummaterial 18 umfasst. Die Füllung 16 bzw. das Schaummaterial 18 wird im Folgenden auch als Schaumstruktur bezeichnet. Die Füllung 16 bzw. das Schaummaterial 18 kann zwar durch Injektion eines leichtverformbaren bzw. sich aufschäumenden Materials von außen (beispielsweise durch eine in dem Hohlraum 15 befindliche Öffnung) eingespritzt werden, bevorzugt ist es jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung, dass die Füllung 16 in Form eines mit einem Schaumträger 17 verbundenen noch unexpandierten und im wesentlichen harten jedenfalls im Wesentlichen nicht klebenden Schaummaterials 18 in den Hohlraum 15 eingebracht wird oder aber an einem eine Hohlraumwand bildenden Strukturteil befestigt oder positioniert wird, wobei der Hohlraum 15 dann durch Verbinden mit einem anderen Strukturteil gebildet wird. In einem nachfolgenden Schritt wird dann das Schaummaterial 18 expandiert, wodurch das Schaummaterial 18 den Schaumträger 17 zumindest teilweise umgibt bzw. bevorzugt vollständig umgibt. In 3 ist zur Veranschaulichung dessen ein Ausschnitt aus einem in dem Strukturelement 14 ausgebildeten Hohlraum 15 dargestellt, wobei in dem Hohlraum 15 in durchgezogenen Linien die Füllung 16, d. h. den Schaumträger 17 und das Schaummaterial 18, in unexpandiertem Zustand des Schaummaterials 18 dargestellt ist und wobei gestrichelte Linien bzw. Punktierungen die Begrenzung des Schaummaterials 18 in aufgeschäumtem Zustand darstellen. Die Expansion des Schaummaterials 18 kann erfindungsgemäß insbesondere mittels einer KTL-Bad-Behandlung (nicht dargestellt) erfolgen. Hierunter wird eine Behandlung in einem Elektro-Tauchlackierungsofen bzw. eine Kathodische Tauchlackierung verstanden, bei der die Strukturelemente 14 des Fahrzeugsitzes auf eine Temperatur von beispielsweise etwa 160° bis etwa 180° während beispielsweise etwa 5 Minuten bis etwa 15 Minuten, bevorzugt ca. 10 Minuten, gebracht werden.

1: Lehnenstruktur
2: Basisplatte
3.1 bis 3.4: Profil
4: Eckpressstück
5: Hohlkammer
6: Schaumstruktur
12: Sitzteil
13: Rückenlehne
14: Strukturelement
15: Hohlraum
16: Füllung
17: Schaumträger
18: Schaummaterial

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10214476 A1 [0002]
- DE 10321289 A1 [0002]
- DE 102004043860 A1 [0002]
- DE 19746164 A1 [0002]
- DE 4208150 A1 [0002]
- DE 19727907 A1 [0002]
- DE 4028895 C1 [0002]
- EP 1591224 A1 [0002]
- DE 102006014538 B3 [0002]
- DE 19817279 A1 [0002]
- DE 3636113 A1 [0002]
- DE 2303289 [0002]
- DE 3714588 A1 [0002]

Claims

Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne (13) und einem Sitzteil (12), wobei die Rückenlehne (13) oder das Sitzteil (12) wenigstens ein einen Hohlraum (15) aufweisendes Strukturelement (14) aufweist, wobei der Hohlraum (15) durch eine Basisplatte (2) und wenigstens zwei mit der Basisplatte (2) stoffschlüssig verbundene Profile (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Eckbereich zweier Profile (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) eine zur Beeinflussung der Stabilität und/oder des Verformungsverhaltens der Rückenlehne (13) und/oder des Sitzteils (12) eingebrachte Füllung (16) vorgesehen ist, wobei die Füllung (16) einen Schaumträger (17) und ein Schaummaterial (18) aufweist, wobei das Schaummaterial (18) den Schaumträger (17) zumindest teilweise umgibt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (18) den Schaumträger (17) vollständig umgibt.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (18) zur Expansion in einem Elektro-Tauchlackierungsofen vorgesehen ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (14) in dem Eckbereich zweiter Profile (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) ein Eckpressstück (4) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsitzes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt das den Hohlraum (15) aufweisende Strukturelement (14) gebildet wird, dass in einem zweiten Schritt in den Hohlraum (15) die noch unexpandierte und den Schaumträger (17) und das Schaummaterial (18) aufweisende Füllung (16) eingebracht wird und dass in einem dritten Schritt eine Elektro-Tauchlackierung durchgeführt wird, während der das Schaummaterial (18) expandiert.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsitzes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die noch unexpandierte und den Schaumträger (17) und das Schaummaterial (18) aufweisende Füllung (16) relativ zu einem Teil des Strukturelements (14) positioniert und/oder befestigt wird, dass in einem zweiten Schritt der Hohlraum (15) gebildet wird und dass in einem dritten Schritt eine Elektro-Tauchlackierung durchgeführt wird, während der das Schaummaterial (18) expandiert.