DE102008061973A1

DE102008061973A1 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102008061973A1
Application number: DE102008061973A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Pahner; Heinz Pat.-Ing. Pöge; Jan Dipl.-Ing. Seitenglanz
Original assignee: SCHERDEL MARIENBERG GmbH
Current assignee: SCHERDEL MARIENBERG GmbH
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einem Polsterträger für ein Sitzkissen und mit einer Submarining-Rampe, die als ein an dem in Fahrtrichtung vorderen Abschnitt in Sitzquerrichtung verlaufender, nach oben über die dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für das Sitzkissen überstehender und aus einem Hartschaumelement gefertigter Konturabschnitt ausgestaltet ist. Es wird die Aufgabe gelöst, einen solchen Fahrzeugsitz zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist, kostengünstig hergestellt und mit geringem Aufwand für unterschiedliche Fahrzeuge modifiziert werden kann. Dies wird erreicht, indem der Polsterträger einen modulartig aus Profilelementen (11 - 17) zusammengefügten Grundkörper (1) aufweist, auf dem zumindest abschnittsweise das Hartschaumelement (2) abgestützt werden kann, wobei am Hartschaumelement (2) auf der zur Kontur der Submarining-Rampe (3) entgegengesetzt angeordneten Grundfläche Kanalstrukturen (5) ausgeformt sind, deren Kontur kongruent ist zur Kontur der zugeordneten Abschnitte der Profilelemente (11 - 17) des Grundkörpers (1) und wobei an mindestens einem der Profilelemente (11 - 17) des Grundkörpers (1) eine Halterung (9) für das Hartschaumelement (2) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einem Polsterträger für ein Sitzkissen und mit einer Submarining-Rampe, die als ein an dem in Fahrtrichtung vorderen Abschnitt in Sitzquerrichtung verlaufender, nach oben über die dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für das Sitzkissen überstehender und aus einem Hartschaumelement gefertigter Konturabschnitt ausgestaltet ist.
Fahrzeugsitze müssen neben verschiedenartigen Komfortaspekten primär eine hohe Sicherheit gewährleisten, um die Insassen in jeder Fahrsituation, insbesondere jedoch bei intensiven Beschleunigungs- und Bremsvorgängen stabil im Sitz zu halten. Dabei müssen die jeweiligen Konstruktionen auch unter Beachtung der bei einem Fahrzeugcrash auftretenden Kräfte konzipiert werden. Hierfür werden die inzwischen standardmäßig eingesetzten Sicherheitsgurte zunehmend mit spezifischen Ausformungen am Sitzkörper kombiniert, mit denen im Crashfall ein Durchrutschen von Fahrzeuginsassen unter dem angelegten Sicherheitsgurt vermieden werden soll. Dieses Durchrutschen wird allgemein als „submarining” bezeichnet.
In DE 199 43 595 A1 wird ein Fahrzeugsitz beschrieben, bei dem im unteren Bereich eines Sitzgestells mit aufliegendem Sitzkissen Bauteile zur Vermeidung von Submarining angeordnet sind. Dabei wird im Crashfall durch ein schlagartiges Anheben des vorderen Abschnittes vom Sitzkissen rechtwinklig zur Längsausrichtung des Kraftfahrzeugs eine Rampe ausgeformt, die eine Verlagerung der Hüfte oder des Beckens der auf dem Sitz befindlichen Person nach vorn verhindern soll. Somit kann im Crashfall das Durchrutschen von Fahrzeuginsassen unter dem Sicherheitsgurt vermieden werden. Allerdings erfordert eine derartige temporär auszuformende Submarining-Rampe einen erheblichen Aufwand an mechanischen und elektronischen Bauteilen.
Aus DE 195 41 999 A1 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, bei dem anstelle einer temporär auszuformenden Rampe eine entsprechende Kontur dauerhaft in die Sitzkontur integriert wird. Hierbei weist das in einem Polsterträger abgestützte Sitzkissen in seiner vorderen Hälfte eine zur Sitzrichtung quer verlaufende und nach oben über die benachbarten Bereiche der Auflagefläche überstehende Rampe auf. Der Polsterträger ist als Schale ausgebildet, wobei die Rampe durch entsprechende Konturen im Trägerboden der Schale ausgeformt wird. Durch die konkrete Kontur der Polsterträgerschale kann eine spezifisch ausgeformte Sitzkontur für jeweils unterschiedliche Anforderungen geschaffen werden. Nachteilig sind jedoch die hohen Werkzeugkosten zur Herstellung der Schale. Außerdem kann bedingt durch die Werkstoffeigenschaften nur ein begrenzter Höhenversatz zwischen zwei benachbarten Abschnitten einer Schalenkontur realisiert werden, so dass auch die Vielfalt der erreichbaren Konturen eingeschränkt ist.
In DE 10 2005 020 335 A1 wird ein Fahrzeugsitz beschrieben, dessen Polsterteil aus einem unteren Hartschaumteil mit einer oberen Weichschaumauflage besteht. Das aus expandiertem Polypropylen-Partikelschaum (EPP) bestehende Hartschaumteil weist an seiner Oberseite eine Rampe auf, mit der ein Submarining verhindert werden soll. Gleichzeitig hat die Unterseite des Hartschaumteils eine zum Fahrzeugboden kongruente Kontur, so dass eine formschlüssige Abstützung der gesamten EPP-Baugruppe auf dem Fahrzeugboden erreicht wird. Dies erfordert jedoch eine für jeden Fahrzeugtyp spezifisch angepasste Kontur des Hartschaumteils, so dass Modifizierungen für unterschiedliche Karosserieböden nur mit erheblichem Aufwand möglich sind.
Dieser Aufwand lässt sich wesentlich reduzieren, sofern separate Sitzgestelle verwendet werden, denen jeweils Hartschaumkörper aus EPP zur Ausformung einer Submarining-Rampe zugeordnet werden. Problematisch ist hierbei jedoch, dass die Hartschaumkörper eine ausreichende Stabilität aufweisen müssen, um die Fahrzeuginsassen bei extremen Bremskräften stabil im Sitz zu halten. Dies kann grundsätzlich durch zusätzliche Einlagen im Hartschaum oder zusätzliche Stützkonstruktionen realisiert werden, wie beispielsweise aus DE 20 2007 015 482 U1 bekannt. Allerdings erfordert diese technische Lösung einen zeit- und kostenaufwendigen Herstellungsprozess. Weiterhin ist ein späteres Recycling aufwändig, weil die Stützeinlagen vom Hartschaumkörper getrennt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeugsitz mit einem Polsterträger für ein Sitzkissen und mit einer Submarining-Rampe zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist, kostengünstig hergestellt und mit geringem Aufwand für unterschiedliche Fahrzeuge modifiziert werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Polsterträger einen modulartig aus Profilelementen zusammengefügten Grundkörper aufweist, auf dem zumindest abschnittsweise ein Hartschaumelement abgestützt werden kann, wobei am Hartschaumelement auf der zur Rampenkontur entgegengesetzt angeordneten Grundfläche Kanalstrukturen ausgeformt sind, deren Kontur kongruent ist zur Kontur der zugeordneten Abschnitte der Profilelemente des Grundkörpers und wobei mindestens an einem Profilelement des Grundkörpers eine Halterung für das Hartschaumelement abgestützt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen, deren Merkmale in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.
Der erfindungsgemäß ausgestaltete Fahrzeugsitz kann durch den modulartigen Aufbau aus Profilelementen einfach und kostengünstig hergestellt werden. Weiterhin ermöglicht die segmentartige Ausgestaltung des Hartschaumelementes zahlreiche Varianten für die Sitzgestaltung. Folglich ist eine Modifizierung für den Einbau in unterschiedliche Fahrzeuge mit geringem Aufwand möglich.
Die im Hartschaumelement ausgestaltete Rampe gewährleistet unabhängig von der jeweils konkreten Sitzgestaltung einen wirksamen Schutz der Fahrzeuginsassen vor Submarining. Gleichzeitig kann mit dem Hartschaumelement auch eine wirksame seitliche Abstützung der Insassen erzielt werden. Demzufolge gewährleistet dieser Fahrzeugsitz eine hohe Sicherheit, indem die Insassen in jeder Fahrsituation, insbesondere jedoch bei intensiven Beschleunigungs- und Bremsvorgängen stabil im Sitz gehalten werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz in perspektivischer Ansicht
2 den Fahrzeugsitz gemäß 1 mit „aufgebrochener” Trägerstruktur
3 ein Detail eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes in Seitenansicht im Schnitt
4 das Detail ”A” aus 3 in vergrößerter Darstellung
In der Zeichnung sind lediglich die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Bauteile eines Fahrzeugsitzes dargestellt. Demzufolge besteht der Fahrzeugsitz aus einem Polsterträger mit einem Grundkörper 1. Dieser Grundkörper 1 ist modulartig aus einer Vielzahl von Profilelementen 11 bis 1n zusammengefügt. Die Profilelemente 11 bis 1n können kraftschlüssig und/oder formschlüssig zum Grundkörper 1 zusammengefügt werden. Hierfür sind zahlreiche Fügeverfahren geeignet, z. B. Schweiß-, Klebe-, Schraub- oder Klemmverbindungen, die auch miteinander kombiniert eingesetzt werden können.
Auch bezüglich der Struktur der Profilelemente 11 bis 1n sind verschiedenartige Varianten möglich, wobei insbesondere Winkelprofile und U-Profile vorteilhaft zu handhaben sind.
1 und 2 zeigen lediglich beispielsweise einen Grundkörper 1 mit insgesamt sieben Profilelementen 11 bis 17. Hierbei verlaufen die Profilelemente 11, 13, 15 und 17 in der Einbaulage in Fahrtrichtung des zugeordneten Fahrzeuges und die Profilelemente 12, 14 und 16 rechtwinklig zur Fahrtrichtung des zugeordneten Fahrzeuges.
Auf dem aus den Profilelementen 11 bis 17 zusammengefügten Grundkörper 1 kann ein Hartschaumelement 2 abgestützt werden, das bevorzugt aus expandiertem Polypropylen-Partikelschaum (EPP) besteht. Dieses Hartschaumelement 2 weist eine Submarining-Rampe 3 auf, die an dem in Fahrtrichtung vorderen Abschnitt in Sitzquerrichtung und als ein nach oben über die dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für ein Sitzkissen 4 überstehender Konturabschnitt ausgestaltet ist.
Die Abstützung des Hartschaumelementes 2 ist an sich auf dem gesamten Konturverlauf der Profilelemente 11 bis 17 des Grundkörpers 1 möglich. Allerdings ist eine derartige Ausgestaltung unter Aspekten des Federungskomforts fragwürdig, so dass die Abstützung vorzugsweise nur auf einigen Abschnitten des Grundkörpers 1 erfolgt.
Unabhängig von der konkreten Anzahl und Ausgestaltung der hier sieben Profilelemente 11 bis 17 sind auf der zur Submarining-Rampe 3 entgegengesetzt angeordneten Grundfläche des Hartschaumelementes 2 Kanalstrukturen 5 ausgeformt. Die Kontur dieser Kanalstrukturen 5 ist kongruent zur Kontur der zugeordneten Abschnitte der Profilelemente 11 bis 17 des Grundkörpers 1. Somit wird bei der Montage bereits eine formschlüssige Lagefixierung erreicht.
3 und 4 zeigen eine vorteilhafte Ausgestaltung, indem an zumindest einigen der Profilelemente 11 bis 17 des Grundkörpers 1 der Bezugsstoff 6 für den Fahrzeugsitz befestigt wird. Hierbei ist ein winkelförmiges Profilelement 16 vorgesehen, an dem der Bezugsstoff 6 über hakenförmige Elemente 7 arretiert wird. Die Kontur des hakenförmigen Elementes 7 ist kongruent zur Kontur des zugeordneten Profilelementes 16. Für eine einfache Montage ist es zweckmäßig, dass am Hartschaumelement 2 im Bereich dieser Befestigung für den Bezugsstoff 6 eine Ausnehmung 8 ausgestaltet ist, deren Kontur dem Bauraum von Profilelement 16 und hakenförmigem Element 7 entspricht.
Als Alternative zu einer derartigen Befestigung an den Profilelementen 11 bis 17 kann der Bezugsstoff 6 für den Fahrzeugsitz auch am Hartschaumkörper 2 befestigt werden. Hierbei wird der Bezugsstoff 6 über zugeordnete Befestigungselemente direkt im Volumen des Hartschaumkörpers 2 befestigt, wobei eine diesbezügliche Ausführung in der Zeichnung allerdings nicht näher dargestellt ist.
An mindestens einem der Profilelemente 11 bis 17 des Grundkörpers 1 ist eine Halterung 9 für das Hartschaumelement 2 abgestützt.
Das Hartschaumelement 2 kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet werden. Die zweite Variante ist vorteilhaft, sofern ein Fahrzeugsitz für eine Rücksitzbank ausgestaltet werden soll. Bei einer diesbezüglichen Ausgestaltung weist das Hartschaumelement 2 mehrere separate Segmente auf, die jeweils die Sitzkontur für einen Fahrzeuginsassen ausbilden. Auf dem derart ausgestatteten Hartschaumelement 2 werden die eigentlichen Sitzkissen 4 befestigt.
Gemäß 1 und 2 umfasst das Hartschaumelement 2 beispielsweise drei Segmente 21, 22 und 23, die für den Rücksitz eines PKW mit drei Sitzplätzen geeignet sind. Hierbei sind die Segmente der benachbarten Sitzabschnitte 21 und 22 bzw. 22 und 23 mit einer jeweils unterschiedlichen Kontur ausgestaltet. Die beiden äußeren Segmente 21 und 23 weisen jeweils eine U-förmige Kontur auf, die ausgehend von einem über die gesamte Sitzfläche verlaufenden kompakten Abschnitt im Bereich der Ausbildung der Submarining-Rampe 3 in zwei seitliche schmale und in Fahrtrichtung längere Abschnitte übergeht. Das mittlere Segment 22 geht ausgehend von einem ebenfalls über die gesamte Sitzfläche verlaufenden kompakten Abschnitt im Bereich der Ausbildung der Submarining-Rampe 3 in einen Abschnitt über, der annähernd so lang ist wie die seitlichen schmalen Abschnitte der beiden äußeren Segmente 21 und 23.
Die Segmente 21, 22 und 23 sind jeweils mit separaten Spannelementen 9 an mindestens einem Profilelement 11 bis 17 des Grundkörpers 1 abgestützt. Somit wird zusätzlich zur formschlüssigen Lagefixierung durch die Kanalstrukturen 5 eine kraftschlüssige Verbindung des aus den Segmenten 21, 22 und 23 bestehenden Hartschaumelementes 2 mit dem Grundkörper 1 realisiert. Die Spannelemente 9 können verschiedenartig ausgestaltet und am Grundkörper 1 befestigt werden, beispielsweise mit einer Nietverbindung. Ebenso können die Spannelemente 9 bandförmig ausgestaltet werden mit Konturen an beiden Endabschnitten, die jeweils kongruent sind zur Kontur der zugeordneten Profilelemente 11 bis 17. Hierbei sieht eine besonders vorteilhafte Variante vor, dass die an den Endabschnitten ausgeformten Konturen gegensinnig zueinander ausgestaltet sind. Somit wird eine einfach zu handhabende und dennoch stabile Lagerung des Hartschaumelementes 2 durch eine Schnappverbindung am Grundkörper 1 erzielt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass an der Oberseite der Segmente 21, 22 und 23 des Hartschaumelementes 2 jeweils Kanalstrukturen 10 ausgeformt sind, deren Kontur kongruent ist zur Kontur der zugeordneten Spannelemente 9. Somit wird eine exakt definierte Montagelage zwischen den Segmenten 21, 22 und 23 und den Spannelementen 9 gewährleistet.
Der beschriebene Fahrzeugsitz kann verschiedenartig weiter ausgestaltet werden. So können beispielsweise in den nicht von den Segmenten 21 bis 23 überdeckten Abschnitten des Grundkörpers 1 innerhalb der Profilelemente 11 bis 17 eine Drahtrahmenmatte oder auch mehrere Einzelfederelemente angeordnet werden, wodurch der Federungskomfort des gesamten Fahrzeugsitzes weiter erhöht und der Höhenaufbau des Sitzes reduziert werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft bei klappbaren oder versenkbaren Sitzen, bei denen die Lehne zur Vergrößerung des Laderaumes auf den Sitz zu liegen kommt.

1: Grundkörper
11: Profilelement in Fahrtrichtung
12: Profilelement quer zur Fahrtrichtung
13: Profilelement in Fahrtrichtung
14: Profilelement quer zur Fahrtrichtung
15: Profilelement in Fahrtrichtung
16: Profilelement quer zur Fahrtrichtung
17: Profilelement in Fahrtrichtung
2: Hartschaumelement
21: Segment des Hartschaumelementes
22: Segment des Hartschaumelementes
23: Segment des Hartschaumelementes
3: Submarining-Rampe am Hartschaumelement
4: Sitzkissen
5: Kanalstruktur am Hartschaumelement (Grundfläche)
6: Bezugsstoff für Sitz
7: hakenförmiges Element für Befestigung Bezugsstoff
8: Ausnehmung am Hartschaumelement
9: Halterung/Spannelement für Hartschaumelement
10: Kanalstruktur am Hartschaumelement (Oberseite)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19943595 A1 [0003]
- DE 19541999 A1 [0004]
- DE 102005020335 A1 [0005]
- DE 202007015482 U1 [0006]

Claims

Fahrzeugsitz mit einem Polsterträger für ein Sitzkissen und mit einer Submarining-Rampe, die als ein an dem in Fahrtrichtung vorderen Abschnitt in Sitzquerrichtung verlaufender, nach oben über die dahinter liegenden Bereiche der Auflagefläche für das Sitzkissen überstehender und aus einem Hartschaumelement gefertigter Konturabschnitt ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Polsterträger einen modulartig aus Profilelementen (11–17) zusammengefügten Grundkörper (1) aufweist, auf dem zumindest abschnittsweise das Hartschaumelement (2) abgestützt werden kann, wobei am Hartschaumelement (2) auf der zur Kontur der Submarining-Rampe (3) entgegengesetzt angeordneten Grundfläche Kanalstrukturen (5) ausgeformt sind, deren Kontur kongruent ist zur Kontur der zugeordneten Abschnitte der Profilelemente (11–17) des Grundkörpers (1) und wobei an mindestens einem der Profilelemente (11–17) des Grundkörpers (1) eine Halterung (9) für das Hartschaumelement (2) abgestützt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilelemente (11–17) mittels kraft- und/oder formschlüssiger Verbindung zu einem Grundkörper (1) zusammengefügt sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) des Polsterträgers Winkelprofile aufweist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) des Polsterträgers U-Profile aufweist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Profilelementen (11–17) des Grundkörpers (1) der Bezugsstoff (6) für den Fahrzeugsitz befestigt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezugsstoff (6) über hakenförmige Elemente (7), deren Kontur kongruent ist zur Kontur des jeweils zugeordneten Profilelementes (11–17), am Grundkörper (1) befestigt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Hartschaumkörper (2) im Bereich der Befestigung für den Bezugsstoff (6) eine Ausnehmung (8) ausgestaltet ist, deren Kontur dem Bauraum von Profilelement (11–17) und hakenförmigen Befestigungselement (7) für den Bezugsstoff (6) entspricht.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezugsstoff (6) für den Fahrzeugsitz am Hartschaumkörper (2) befestigt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezugsstoff (6) über zugeordnete Befestigungselemente direkt im Volumen des Hartschaumkörpers (2) befestigt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartschaumelement (2) mehrere separate Segmente (21, 22, 23) aufweist, die jeweils die Sitzkontur für einen Fahrzeuginsassen ausbilden.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21, 22, 23) benachbarter Sitzabschnitte mit jeweils unterschiedlicher Kontur ausgestaltet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass drei Sitzabschnitte (21, 22, 23) nebeneinander ausgestaltet sind, wobei die beiden äußeren Segmente (21, 23) jeweils eine U-förmige Kontur aufweisen, die ausgehend von einem über die gesamte Sitzfläche verlaufenden kompakten Abschnitt im Bereich der Ausbildung der Submarining-Rampe (3) in zwei seitliche schmale und in Fahrtrichtung längere Abschnitte übergeht und wobei das mittlere Segment (22) ausgehend von einem ebenfalls über die gesamte Sitzfläche verlaufenden kompakten Abschnitt im Bereich der Ausbildung der Submarining-Rampe (3) in einen Abschnitt übergeht, der bezogen auf die Fahrtrichtung annähernd so lang ist wie die seitlichen schmalen Abschnitte der beiden äußeren Segmente (21, 23).
Fahrzeugsitz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21, 22, 23) jeweils mit separaten Spannelementen (9) an mindestens einem Profilelement (11–17) des Grundkörpers (1) abgestützt sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (9) bandförmig ausgestaltet sind, wobei an beiden Endabschnitten jeweils Konturen ausgeformt sind, die kongruent sind zur Kontur der zugeordneten Profilelemente (11–17) des Grundkörpers (1).
Fahrzeugsitz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Endabschnitten der Spannelemente (9) ausgeformten Konturen gegensinnig zueinander ausgestaltet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der Segmente (21, 22, 23) des Hartschaumelementes (2) jeweils Kanalstrukturen (10) ausgeformt sind, deren Kontur kongruent ist zur Kontur der zugeordneten Spannelemente (9).