DE102008026821A1

DE102008026821A1 - Fahrzeugsitz mit Tragstruktur und Seitenteilen sowie Herstellungsverfahren der Seitenteile

Info

Publication number: DE102008026821A1
Application number: DE200810026821
Authority: DE
Inventors: Jürgen Maier; Andreas Cott
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz (1) mit Tragstruktur (2) und Seitenteilen (3 bis 6) sowie ein Herstellungsverfahren der Seitenteile (3 bis 6). Dabei sind die Seitenteile (3 bis 6) beidseitig der Sitz- (7) oder Sitzlehnenfläche (8) angeordnet. Die Seitenteile (3 bis 6) weisen Öffnungen (9) für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne (16), ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung auf. Dazu haben die Seitenteile (3 bis 6) eine Fachwerkstruktur (10) aus Stegen (11) und die Öffnungen (9) sind in Knotenpunkten (12) der Fachwerkstruktur (10) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit Tragstruktur und Seitenteilen sowie ein Herstellungsverfahren der Seitenteile. Dabei sind die Seitenteile beidseitig der Sitz- oder Sitzlehnenfläche angeordnet. Die Seitenteile weisen Öffnungen für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne, ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung auf.
Ein derartiges Seitenteil der Tragstruktur eines Kraftfahrzeugsitzes ist aus der Druckschrift DE 10 2005 044 221 A1 bekannt, wobei das bekannte Seitenteil ein dreidimensional geformtes Seitenteil aufweist, das unter Bildung eines Hohlraums mit einem Verstärkungsteil verbunden ist, welches das Seitenteil partiell überdeckt, wobei Seitenteil und Verstärkungsteil aus einem Stahlblech dreidimensional geformt und miteinander verschweißt sind. Ein Beispiel für ein derartiges Seitenteil 3 mit einer Verstärkungsstruktur 2 aus dem Stand der Technik gemäß DE 10 2005 044 221 A1 zeigt 4 mit ausgestanzten Öffnungen 9 aus einem dreidimensional geformten Stahlblech 20.
Ein aus dreidimensional geformtem Stahlblech hergestelltes Seitenteil der Tragstruktur eines Kraftfahrzeugsitzes hat den Nachteil eines relativ hohen Gewichtes, zumal wenn es zusätzlich durch ein dreidimensional geformtes Verstärkungsteil 19 gestützt werden muss. Darüber hinaus ist der Fertigungsaufwand der dreidimensionalen Formung und Ausstanzung von entsprechenden Öffnungen 9 sowie der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Seitenteil 3 und Verstärkung 19 kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es, Seitenteile für eine Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes und mit einem neuen Fertigungsverfahren ein dreidimensionales Seitenteil zu schaffen, das mindestens die gleiche Funktionalität wie die bekannte relativ komplex aufgebaute Tragstruktur zum Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, einer Lagerung einer schwenkbaren Sitzlehne, eines Anordnens einer Sitzlehnenverstellung oder eines Fixierens einer Sitzlehnenarretierung aufweist.
Diese Aufgabe wird mit den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird ein Fahrzeugsitz mit Tragstruktur und Seitenteilen sowie ein Herstellungsverfahren der Seitenteile geschaffen. Dabei sind die Seitenteile beidseitig der Sitz- oder Sitzlehnenfläche angeordnet. Die Seitenteile weisen Öffnungen für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne, ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung auf. Dazu haben die Seitenteile eine Fachwerkstruktur aus Stegen und die Öffnungen sind in Knotenpunkten der Fachwerkstruktur angeordnet.
Ein derartiger Fahrzeugsitz hat den Vorteil, dass durch die Fachwerkstruktur der Seitenteile eine deutliche Gewichtseinsparung erreicht werden kann, da nun nur noch Öffnungen in Knotenpunkten von Stegen einer Fachwerkstruktur gehalten und positioniert werden und kein Vollmaterial in Form von Stahlblechen erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Seitenteile scheibenförmige Abschnitte eines Stranges eines Strangpressprofils. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass aus einem Strang mit einem Strangpressprofil eine Vielzahl von Seitenteilen auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass die Seitenteile eine Aluminiumlegierung aufweisen, welche gegenüber einer Struktur aus Stahlblechen eine erhebliche Gewichtseinsparung ermöglicht bei vollständiger Beibehaltung der Funktionalität und Stabilität sowie Festigkeit der bisherigen Stahlblechkonstruktion.
Weiterhin ist es vorgesehen, die Breite der scheibenförmigen Abschnitte einer Breite einer Gleitlagerhülse für ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne anzupassen. Mit einer derartigen Breite hat das erfindungsgemäße Seitenteil den Vorteil, dass Gleitlagerhülsen und andere Führungshilfen in den Öffnungen der Seitenteile entfallen können, was eine erhebliche Kosten- und Gewichtsreduzierung darstellt.
In einer weiteren Ausführungsform können die Seitenteile im Wesentlichen einen wannenförmigen Querschnitt aufweisen, der durch die Außenkontur eines die Seitenteile umrahmenden Außensteges der Tragflächenstruktur bestimmt wird. Die Kontur des Außensteges wird von den Fachwerkstegen gestützt, so dass das Seitenteil eine hohe Formstabilität besitzt. Derartige Seitenteile können nicht nur als Tragstruktur einer Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes, sondern auch als Tragstruktur einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eingesetzt werden.
Ein Herstellungsverfahren von Seitenteilen eines Fahrzeugsitzes weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird eine Fachwerkstruktur aus Stegen innerhalb eines umrahmenden und eine Außenkontur der Seitenteile bildenden Außensteges optimiert. Bei dieser Optimierung kommt es darauf an, die Funktionalität herkömmlicher Seitenteile für Sitzflächen und/oder Sitzlehnenflächen zu erreichen und trotz Gewichtsabnahme aufgrund der Fachwerkstruktur die gleiche Formstabilität und Sicherheit zu gewährleisten. Anschließend wird ein Strangpressen eines Stranges, dessen Profil die Fachwerkstruktur mit umrahmendem Außensteg aufweist, durchgeführt. Schließlich wird der Strang in einzelne scheibenförmige Abschnitte als Seitenteile eines Fahrzeugsitzes aufgetrennt. Ein derartiges Verfahren zur Herstellung von Seitenteilen hat somit praktisch nur zwei Fertigungsschritte, nämlich einerseits das Strangpressen mit einem geeigneten Profil der Fachwerkstruktur und andererseits das Auftrennen dieses Stranges mit entsprechendem Strangpressprofil in scheibenförmige Abschnitte, die in ihrer Breite vorzugsweise einer Gleitlagerhülse für ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne entsprechen.
Dabei ist es vorgesehen, dass Öffnungen in Knotenpunkten der Stege der Fachwerkstruktur für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne, ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung angeordnet werden.
Vorzugsweise wird als Strangpressen eines Stranges, dessen Profil die Fachwerkstruktur mit umrahmendem Außensteg aufweist, ein Aluminiumstrangpressverfahren eingesetzt, so dass eine deutliche Gewichtseinsparung gegenüber Stahlblechkon struktionen erreicht wird. Auch mit dem Einsatz von Magnesiumstrangpressverfahren lassen sich Gewichteinsparungen und Kosteneinsparungen realisieren.
Für das Auftrennen des Stranges in Seitenteile können Wasserstrahlverfahren, Laserstrahlverfahren oder Sägeverfahren eingesetzt werden. Dabei werden die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Trennverfahren gegeneinander abgewogen. Im Falle des Sägeverfahrens wird nach dem Auftrennen des Stranges ein Sandstrahlen der Seitenteile vorzugsweise durchgeführt, um entstandene Grate abzurunden und die Oberflächen der Stege und Knotenpunkte zu verfestigen.
Um schließlich die Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes zu komplettieren, wird nach dem Auftrennen des Stranges ein seitliches Einpassen und Montieren der Seitenteile in eine Tragstruktur einer Sitzfläche oder einer Sitzlehnenfläche durchgeführt.
Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile für einen Fahrzeugsitz, nämlich eine geringere Masse, eine geringere Flächenpressung in Bohrungen durch Integration von Lageraugen, zumal keine Lagerhülsen notwendig sind, eine Vermeidung von Beulgefahr, die bei Stahlblechkonstruktionen gegeben ist, und schließlich die Reduktion bei der Herstellung der Seitenteile auf lediglich zwei Produktionsschritte, nämlich auf das Strangpressen und auf das anschließende Auftrennen. Außerdem können mit einem derartige Verfahren nicht nur Lehnenseitenteile oder Sitzflächenseitenteile, sondern auch Quertraversen zwischen den Seitenteilen gewicht- und kostensparend hergestellt werden.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Strangpressprofils für ein Seitenteil einer Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes;
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Sitzseitenteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Einbau in einen Fahrzeugsitz gemäß 1;
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Seitenteils einer Tragstruktur einer Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei weist der Fahrzeugsitz sowohl für die Sitzfläche 7 Seitenteile 3 und 4 in den Tragstrukturen 2, als auch für die Sitzlehnenfläche 8 Seitenteile 5 und 6 auf. Mit einer speziellen Sitzlehnenkinematik lässt sich die Sitzlehnenfläche 8 gegenüber der Sitzfläche 7 schwenken und der Körperhaltung des Fahrers anpassen. Zusätzlich kann die Sitzlehnenfläche 8 seitlich durch Sportbügel 23 begrenzt sein, um eine seitliche Stütze für den Fahrer oder Fahrgast zu gewährleisten. Darüber hinaus kann der Fahrzeugsitz 1 eine Kopfstütze 21 aufweisen, die mit der Rückenlehne 16 über ein Kopfstützenrohr 22 verbunden ist.
2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Strangpressprofils 15 für ein Sitzseitenteil 3 einer Tragstruktur 2 eines Fahrzeugsitzes. Dabei weist das Strangpressprofil eine Fachwerkstruktur 10 auf, die im Wesentlichen aus Stegen 11 aufgebaut ist, in deren Knotenpunkten 12 Öffnungen 9 vorgesehen sind, um ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne, ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung zu ermöglichen. Die Außenkontur 17 wird hier von der Außenfläche des Stranges 14 bestimmt.
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Sitzseitenteils 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Einbau in einen Fahrzeugsitz gemäß 1. Ein derartiges Seitenteil 3 wird durch Auftrennen des in 2 gezeigten Stranges in scheibenförmige Abschnitte 13 hergestellt, wobei eine Breite b der Abschnitte gerade so gestaltet wird, dass eine sichere Lagerung in den Öffnungen 9 der Knotenpunkte 12 der Stege 11 der Fachwerkstruktur 10 gewährleistet ist. Die Außenkontur 17 des Seitenteils 3 wird durch einen Außensteg 18, der die Fachwerkstruktur 10 umrahmt, bestimmt. Dieses Seitenteil 3 einer Tragstruktur 2 kann eine Aluminiumlegierung aufweisen und somit deutlich eine Gewichtsverringerung gegenüber einem Seitenteil aus dem Stand der Technik, wie es 4 zeigt, bewirken.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Seitenteils 3 einer Tragstruktur 2 einer Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik, wie sie bereits oben erläutert wird, so dass an dieser Stelle auf eine Wiederholung verzichtet werden kann.

1: Fahrzeugsitz
2: Tragstruktur
3: Seitenteil (Sitz)
4: Seitenteil (Sitz)
5: Seitenteil (Rückenlehne)
6: Seitenteil (Rückenlehne)
7: Sitzfläche
8: Sitzlehnenfläche
9: Öffnung
10: Fachwerkstruktur
11: Steg (der Fachwerkstruktur)
12: Knotenpunkt (der Fachwerkstruktur)
13: scheibenförmiger Abschnitt
14: Strang (Profilstrang)
15: Strangpressprofil
16: Sitzlehne bzw. Rückenlehne
17: Außenkontur
18: Außensteg
19: Verstärkung
20: Stahlblech
21: Kopfstütze
22: Kopfstützenrohr
23: Sportbügel
b: Breite des Abschnitts

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005044221 A1 [0002, 0002]

Claims

Fahrzeugsitz mit Tragstruktur (2) und Seitenteilen (3 bis 6), die beidseitig der Sitz- (7) oder Sitzlehnenfläche (8) angeordnet sind und für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne (16), ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung Öffnungen (9) aufweisen, wobei die Seitenteile (3 bis 6) eine Fachwerkstruktur (10) aus Stegen (11) aufweisen und die Öffnungen (9) in Knotenpunkten (12) der Fachwerkstruktur (10) angeordnet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3) scheibenförmige Abschnitte (13) eines Stranges (14) eines Strangpressprofils sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3) eine Aluminiumlegierung aufweisen.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der scheibenförmigen Abschnitte (13) einer Breite einer Gleitlagerhülse für ein Lagern einer schwenkbaren Sitzlehne (16) entspricht.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3) im Wesentlichen einen wannenförmigen Querschnitt aufweisen.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3) ein Teil der Tragstruktur (2) der Sitzfläche (7) oder der Rückenlehne (16) sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3) einen umrahmenden und eine Außenkontur (17) der Seitenteile (3) bildenden Außensteg (18) aufweisen, dessen Kontur (17) von den Fachwerkstegen (11) gestützt ist.
Herstellungsverfahren von Seitenteilen eines Fahrzeugsitzes (1), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Optimieren einer Fachwerkstruktur (10) aus Stegen (11) innerhalb eines umrahmenden und eine Außenkontur (17) der Seitenteile (3) bildenden Außensteges (18), – Strangpressen eines Stranges (14), dessen Profil (15) die Fachwerkstruktur (10) mit umrahmendem Außensteg (18) aufweist, – Auftrennen des Stranges (14) in einzelne scheibenförmige Abschnitte (13) als Seitenteile (3) eines Fahrzeugsitzes (1).
Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Öffnungen (9) in Knotenpunkten (12) der Stege (11) der Fachwerkstruktur (10) für ein Anbringen einer Sitzpositions- oder Sitzlehnenpositionskinematik, ein Lagern ei ner schwenkbaren Sitzlehne (16), ein Anordnen einer Sitzlehnenverstellung oder ein Fixieren einer Sitzlehnenarretierung vorgesehen werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Strangpressen eines Stranges (14), dessen Profil (15) die Fachwerkstruktur (10) mit umrahmendem Außensteg (18) aufweist, ein Aluminiumstrangpressverfahren eingesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auftrennen des Stranges (14) in Seitenteile (3) ein Wasserstrahltrennverfahren eingesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auftrennen des Stranges (14) in Seitenteile (3) ein Laserstrahltrennverfahren eingesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auftrennen des Stranges (14) in Seitenteile (3) ein Sägeverfahren eingesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftrennen des Stranges (14) ein Sandstrahlen der Seitenteile erfolgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftrennen des Stranges (14) ein seitliches Einpassen und Montieren der Seitenteile (3) in eine Tragstruktur (2) einer Sitzfläche (7) oder einer Sitzlehnenfläche (8) erfolgt.