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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Stützmatte, wie sie im
Sitz eines Kraftfahrzeuges verwendet werden kann und zur Lagerung
des Sitzpolsters dient.
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2. Stand der Technik
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Aus
dem Stand der Technik sind Stützmatten aus Draht bekannt,
die das Sitzpolster eines Kraftfahrzeugsitzes tragen. Solche Stützmatten
sind üblicherweise in einen metallenen Sitzrahmen des Kraftfahrzeugsitzes
eingehängt. Die Stützmatten bestehen üblicherweise
aus geformten Drähten, die miteinander geeignet verbunden
sind, um eine Stütz- bzw. Federungswirkung bereitzustellen.
Das Polsterverhalten eines Fahrzeugsitzes wird maßgeblich
von der Federungswirkung der Stützmatte beeinflusst. Dabei
ist das Federungsverhalten der bekannten Stützmatten in
der Regel über die gesamte Fläche des Kraftfahrzeugsitzes
konstant.
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Aus
der
DE 37 02 262 A1 ist
ein einer Stützmatte entsprechendes Auflageelement für
den Sitz eines Kraftfahrzeuges bekannt, das aus einer Kunststoffplatte
besteht und zwischen zwei Rahmenkonstruktionen gehalten ist. Dieses
bekannte Auflageelement weist Ausnehmungen auf, mit denen die Gesamtelastizität
des Auflageelements beeinflussbar ist. Weiterhin weist der bekannte
Kraftfahrzeugsitz vertikal bewegliche Rahmenteile auf, um die Sitzhärte
des Kraftfahrzeugsitzes in Abhängigkeit von der Belastung
zu verändern. Abgesehen davon, dass dieser Stand der Technik
im Aufbau kompliziert und daher teuer ist und auch die Montage Schwierigkeiten
bereitet, erlaubt dieser bekannte Kraftfahrzeugsitz auch keine Anpassung
der Sitzfläche an die ergonomischen Gegebenheiten der Fahrzeuginsassen.
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Es
ist daher das Problem der vorliegenden Erfindung, eine Stützmatte
für einen Kraftfahrzeugsitz bereitzustellen, die punktuell
unterschiedliche Federungseigenschaften aufweist, um die Federwirkung
der Stützmatte auf die Anatomie des Insassen anpassen zu
können. Dadurch soll insbesondere der Sitzkomfort gesteigert
werden.
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Ein
weiteres Problem dieser Erfindung ist es, eine besonders kostengünstige
Sitzmatte herzustellen. Weiterhin soll die Stützmatte,
verglichen mit dem Stand der Technik, auch auf einfache Weise montierbar
sein.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Die
oben genannten Probleme werden durch eine Stützmatte gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Im Speziellen werden sie gelöst durch
eine Stützmatte für ein Kraftfahrzeugssitzkissen,
die eine einteilige elastische Platte aufweist, wobei die elastische
Platte mit dem zugehörigen Sitzrahmen über Befestigungsmittel
verbindbar ist und wobei die elastische Platte im Sitzbereich Ausnehmungen
aufweist, die so angeordnet sind, dass die beiden Bereiche der elastischen Platte
unterhalb der Sitzhöcker der Insassen eine weichere Dämpfung
aufweisen als dazu benachbarte Bereiche.
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Dadurch
werden bestimmte Bereiche der Sitzpolsterung, die auf der Stützmatte
aufliegen besonders gestützt und andere Bereiche weniger.
Damit stellt die Stützmatte eine gewollt ungleichmäßige Stützwirkung
und Federungswirkung des Kraftfahrzeugsitzes bereit, um den Sitzkomfort
zu erhöhen. Im Besonderen ist die Stützwirkung
auf die Anatomie des Fahrzeuginsassen abgestimmt.
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Beim
Sitzen wird das Gewicht des Fahrzeuginsassen im Wesentlichen über
zwei nach unten abstehende Fortsätze des Beckenknochens,
nämlich den Sitzbeinen, auch Sitzhöcker genannt,
auf die Sitzfläche übertragen. Im Gebiet der Sitzhöcker
tritt daher die höchste Belastung des Sitzes auf. Um nun die
punktuelle und damit hohe Druckbelastung auf größere
Teile des Gesäßes zu verteilen, weist die Stützmatte
in Bereichen unterhalb der Sitzhöcker eine weichere Dämpfung
auf, als in benachbarten Bereichen. Dadurch können sich
die Sitzhöcker verstärkt in die Sitzpolsterung
eindrücken, wodurch sich die punktförmige Druckbelastung
auf andere Bereiche des Gesäßes verteilt und sich
der Sitzkomfort deutlich verbessert.
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Weiterhin
führt ein stärkeres Eindrücken der Sitzhöcker
in Verbindung mit der Stützwirkung der Rückenlehne
zu einer Streckung der Wirbelsäule, wodurch bei längeren
Autofahrten Verspannungen der Muskeln vermieden werden können.
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Durch
die überraschend einfache Konstruktion der erfindungsgemäßen
Stützmatte wird somit eine übermäßige
Beanspruchung in den Kontaktbereichen der Abstützflächen
vermieden. Weiterhin werden Sitzbeschwerden durch ungünstige
Druckverteilung in den Kontaktbereichen, insbesondere bei längeren
Reisen, verhindert und der so genannte H-Punkt der Insassen gesichert
und auftretende Vibrationen gedämpft.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der kostengünstigen
und leichten Herstellbarkeit der erfindungsgemäßen
Stützmatte. Die einteilige elastische Platte ersetzt bislang
verwendete Federstahlstützdrähte mit entsprechenden
Federstahlklammern zwischen den Stützdrähten.
Die erfindungsgemäße einteilige elastische Platte
kann durch Spritzgießen aus kostengünstigen Rohmaterialien
leicht hergestellt werden. Schließlich ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stützmatte
eine Verringerung des Gewichts derartiger Stützmatten,
was im Kraftfahrzeugbau ein wesentlicher Gesichtspunkt ist, um Energiekosten
zu sparen.
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Die
einteilige Ausbildung verhindert auch, dass die erfindungsgemäße
Stützmatte bei Benutzung unerwünschte Quietschgeräusche
verursacht, wie sie bei bisher bekannten Stützmatten mit
mehrteiligen, miteinander verbundenen Einzelteilen entstehen können.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Produkteigenschaften
auf einfache Weise durch lediglich zwei Parameter gesteuert werden können,
nämlich zum einen durch die Geometrie der elastischen Platte
und zum anderen durch die Art des Werkstoffes. Damit ist es möglich,
durch eine gezielte Auswahl der Ausgangsmaterialien den Komfort
der Sitzelemente Weise sicherzustellen.
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Aufgrund
der einfachen Konstruktion der erfindungsgemäßen
Stützmatte kann diese allein durch die Wahl ihrer Abmessungen
an jede Art von Sitzrahmen angepasst werden.
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Weiterhin
erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung
der Stützmatte aufgrund der vorgesehenen Ausnehmungen eine
Luftzirkulation durch die Sitzfläche bei Belastung.
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Außerdem
kann durch die besondere geometrische Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stützmatte
ein verbesserter Dämpfungseffekt erzielt werden.
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Zusammenfassend
kann festgestellt werden, dass die Erfindung aufgrund der einfachen
Konstruktion und Herstellungsweise und der damit möglichen leichten
Art der Veränderung der beiden Parameter Geometrie und
Material, in einfacher Weise allen unterschiedlichen Anforderungen
gerecht werden kann, was einen hohen Wettbewerbsvorteil darstellt.
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Bevorzugt
füllt die einteilige elastische Platte im Wesentlichen
die gesamte freie Fläche des Sitzrahmens aus.
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Dabei
besteht die elastische Platte bevorzugt aus Kunststoff.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder der beiden
Bereiche weicherer Dämpfung eine Mehrzahl, insbesondere
vier, dieser Ausnehmungen auf, die je weils um den fiktiven Mittelpunkt
des jeweiligen Sitzhöckers des Insassen herum angeordnet sind.
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Um
den Sitzkomfort weiter zu erhöhen, ist vorgesehen, dass
jeder der beiden Bereiche weicherer Dämpfung nach unten
gewölbt ist.
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Bevorzugt
ist die elastische Platte mit Löchern, Fenstern oder Clipsen
versehen, um die Befestigungsmittel aufzunehmen.
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Aus
Sicherheitsgründen weist die elastische Platte zumindest
entlang der im montierten Zustand quer zur Fahrrichtung liegenden
Ränder Verstärkungen zum Anbringen der Befestigungsmittel
auf.
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Bevorzugt
umfassen die Befestigungsmittel Schrauben, Nieten oder jede andere
Art von Verbindungsmitteln zwischen Kunststoff und Metall.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die einteilige
elastische Platte eine weitere, vorzugsweise dreieckige Ausnehmung
auf, die jeweils in Fahrtrichtung etwa symmetrisch zwischen den
beiden Bereichen weicherer Dämpfung nach hinten versetzt
angeordnet ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind auf die
Oberfläche der Kunststoffplatte Verstärkungsrippen
aufgebracht. Vorteilhaft ist es dabei, mehrere Verstärkungsrippen
konzentrisch jeweils um die beiden nebeneinander liegenden Bereiche
weicherer Dämpfung anzuordnen und Festigkeit für
die Stützmatte bereitzustellen.
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Bevorzugt
sind weitere Verstärkungsrippen vorgesehen, die sich im
Wesentlichen in Fahrtrichtung zwischen den beiden Rändern
der elastischen einteiligen Platte erstrecken und sich an die beiden jeweils
außen liegenden Teile der weicheren Bereiche anschmiegen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zusätzliche
Verstärkungsrippen vorgesehen, die sich in Fahrtrichtung
vom hinteren Befestigungsrand in Richtung der weiteren, dreieckförmigen Ausnehmung
erstrecken und an den in quer zur Fahrtrichtung liegenden Enden
der Grundlinie des gleichschenkligen Dreiecks der Ausnehmung enden.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer
Stützmatte weist die folgenden Schritte auf, nämlich
Bereitstellen einer Spritzgussform mit den Verstärkungsrippen
entsprechenden Vertiefungen, Einspritzen von Kunststoff in die Spritzgussform, und
Erzeugen der Ausnehmungen.
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Durch
den Spritzgussvorgang wird ohne weitere Montageschritte unmittelbar
eine fertige Stützmatte erhalten. Dadurch sinken die Produktionskosten
im Vergleich zu konventionell aus Drähten oder verstellbaren
Teilen hergestellten Stützmatten.
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In
bevorzugter Weise kann dabei das Erzeugen der Ausnehmungen sowohl
nach dem Einspritzen des Kunststoffs in die Spritzgussform erfolgen, als
auch gleichzeitig mit dem Einspritzen.
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4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen in den begleitenden
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1:
schematisch den Aufbau einer Stützplatte für einen
Kraftfahrzeugsitz, wobei die elastische Platte mit Löchern
oder Fenstern zum Anbringen der Befestigungsmittel versehen ist;
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2:
eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stützmatte, wobei die elastische Platte Verstärkungen
zum Anbringen der Befestigungsmittel aufweist;
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3:
eine der in der 2 dargestellten ähnliche,
weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stützmatte;
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4:
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Stützmatte, bei der die elastische Platte aus Kunststoff
mit Rippen versehen ist; und
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5:
eine der in 4 dargestellten ähnliche,
weitere Ausführungsform mit Verstärkungen an den
Rändern.
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5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail
beschrieben. Es wird angemerkt, dass die einzelnen Merkmale der bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung beliebig miteinander kombiniert
werden können.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Stützmatte in Form einer einteiligen elastischen Platte 1 aus
Kunststoff. An den im eingebauten Zustand der Platte und des Sitzes
in Fahrtrichtung F vorne und hinten liegenden Rändern der
elastischen Platte sind Langlöcher 2 angeordnet,
die der Befestigung an einem nicht dargestellten Sitzrahmen mittels
bestimmter nicht näher dargestellter Befestigungsmittel
dienen.
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Bei
dieser ersten Ausführungsform sind zwei auf einer quer
zur Fahrtrichtung liegenden Linie angeordnete, symmetrisch zur Sitzmitte
liegende Bereiche 3 weicherer Dämpfung vorgesehen,
die durch bevorzugt jeweils vier Ausnehmungen 4 dargestellt sind,
welche jeweils um die fiktiven Mittelpunkte der jeweiligen Sitzhöcker
eines Insassen herum angeordnet sind. Dabei entspricht die Form
dieser Ausnehmungen 4 annähernd einem gleichschenkligen Dreieck,
dessen Spitze jeweils zum besagten fiktiven Mittelpunkt eines Insassensitzhöckers
gerichtet ist.
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Weiterhin
weist die dargestellte elastische Platte eine zusätzliche
Ausnehmung 6 auf, die einem gleichschenkligen Dreieck angenähert
ist. Dabei verläuft die Grundlinie dieses Dreiecks parallel
zum benachbarten Rand der Sitzplatte und die Spitze des Dreiecks
ragt zwischen die beiden nebeneinander angeordneten Bereiche 3 weicherer
Dämpfung hinein. Die gezeigte elastische Platte ist vorzugsweise aus
Kunststoff hergestellt, wobei die Fenster oder Langlöcher 2 zur
Aufnahme der Befestigungsmittel mit Verstärkungswülsten
ausgestattet sind.
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2 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stützmatte. Die Geometrie der Ausnehmungen 4, 6 ist
mit der in 1 gezeigten identisch. Unterschiedlich
ist jedoch die Art der Befestigung. Anstelle der in 1 gezeigten
Langlöcher 2 oder fensterartigen Ausnehmungen sind
bei der Ausführungsform gemäß 2 an
den Stellen der Ränder der elastischen Platte, an denen die
Befestigungsmittel angreifen sollen, Verstärkungen 7 vorgesehen,
um mit dem zugeordneten Sitzrahmen zusammenwirken zu können.
In bevorzugter Weise werden die Verstärkungen 7 in 2 von
kleinen, bevorzugt im Wesentlichen quadratischen Elementen gebildet.
Sowohl in der 1 als auch in der 2 wird
mit dem Pfeil F die Fahrtrichtung im eingebauten Zustand dargestellt.
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3 zeigt
eine andere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stützmatte, die im Wesentlichen der Ausführungsform
entspricht, die in 2 dargestellt ist. Unterschiedlich
ist lediglich die Gestaltung der Bereiche 3 weicherer Dämpfung, die
gemäß der in 3 gezeigten
Ausführungsform bereits im unbelasteten Zustand zur Aufnahme
der Sitzhöcker nach unten gewölbt sind.
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4 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform, deren Aufbau im
Prinzip dem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
gleicht, bei der jedoch auf das Kunststoffmaterial Rippen 5 aufgebracht
sind, die dazu dienen, das Elastizitätsverhalten und das
Dämpfungsverhalten der erfindungsgemäßen
Stützmatte zusätzlich variieren zu können. Dabei
sind bevorzugt mehrere Rippen 5 konzentrisch jeweils um
die beiden nebeneinander liegenden Bereiche 3 weicherer
Dämpfung angeordnet und stellen Festigkeit bzw. Widerstand
der Stützmatte bereit. In bevorzugter Weise können
weiterhin zusätzliche Rippen 5 vorgesehen sein,
die sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung F zwischen den beiden
Rändern der elastischen einteiligen Platte 1 erstrecken
und sich an die beiden jeweils außen liegenden Teile der
weicheren Bereiche 3 anschmiegen. Darüber hinaus sind
bei der in 4 dargestellten Ausführungsform weitere
Rippen 5 vorgesehen, die wiederum in Fahrtrichtung F sich
vom hinteren Befestigungsrand in Richtung der weiteren, dreieckförmigen
Ausnehmung 6 erstrecken. Diese Rippen 5 enden
dabei an den in quer zur Fahrtrichtung F liegenden Enden der Grundlinie
des gleichschenkligen Dreiecks der Ausnehmung 6. Schließlich
sind noch weitere Rippen 5 vorgesehen, die sich ebenfalls
in Fahrtrichtung F erstrecken und zwar von einer Stelle der elastischen Platte 1,
die durch die Berührung der beiden Bereiche 3 weicherer
Dämpfung bestimmt ist zu dem in Fahrtrichtung F gesehen
vorne liegenden Rand der Platte 1. Die in Fahrtrichtung
vorne und hinten gelegenen Befestigungslöcher 2 oder
Fenster sind hierbei ähnlich der in 1 dargestellten
Ausführungsform mit Verstärkungswülsten
versehen.
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5 schließlich
stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Stützmatte dar, die der in 4 dargestellten
Ausführungsform im Wesentlichen gleicht. Zur Befestigung
am Sitzrahmen sind hier jedoch anstelle von Löchern 2 oder Fenstern
Verstärkungen 7 vorgesehen, wie sie in den 2 und 3 dargestellt
sind.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Herstellung einer Stützmatte, wobei eine
Spritzgussform bereitgestellt wird.
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Danach
wird Kunststoff in die Spritzgussform eingespritzt. Die die unterschiedlichen
Dämpfungsbereiche der elastischen Platte bewirkenden ergonomischen
Ausnehmungen 4, 6 können gleichzeitig
mit dem Einspritzen des Kunststoffs in die Spritzgussform erzeugt
werden, d. h. die Spritzgussform ist entsprechend ausgebildet, um
diese Ausnehmungen zu erzeugen. Eine weitere Möglichkeit
besteht darin, diese Ausnehmungen 4, 6 nach dem
Einspritzen des Kunststoffs in die Spritzgussform zu erzeugen, indem die
halbfertige Platte 1 außerhalb der Spritzgussform entsprechend
perforiert wird.
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Durch
diese Verfahrensschritte wird der Herstellungsvorgang für
eine erfindungsgemäße Stützmatte stark
vereinfacht.
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- 1
- einteilige,
elastische Platte
- 2
- Löcher,
Fenster
- 3
- Bereiche
weicherer Dämpfung
- 4
- Ausnehmungen
- 5
- Verstärkungsrippen
- 6
- dreieckförmige
Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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