DE102009020586A1

DE102009020586A1 - Sitzgestell für ein Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102009020586A1
Application number: DE102009020586A
Authority: DE
Inventors: Dieter Jungert; Tassilo Gilbert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-05-09
Filing date: 2009-05-09
Publication date: 2010-11-11
Also published as: US20100283282A1; FR2945245A1; FR2945245B1; CN101879875B; JP2010260537A; JP5289378B2; CN101879875A; US8251425B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sitzgestell (1) für einen Fahrzeugsitz, wobei das Sitzgestell (1) zwei sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckende Sitzträger (3, 3) zur seitlichen Anbindung des Sitzgestells (1) an einen Fahrzeugboden (2) bzw. an Verstellschienen (16) für das Sitzgestell (1) und eine in den Sitzträgern (3, 3) gelagerte und mit den Sitzträgern (3, 3) verbundene Sitzschale (4) zur Aufnahme eines Sitzkissens aufweist. Bei einem solchen Sitzgestell ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sitzschale (4) derart mit dem jeweiligen Sitzträger (3) verbunden ist, dass die Sitzschale (4) und der Sitzträger (3) im Verbindungsbereich ein geschlossenes Profil bilden, wobei die Sitzschale (4) aus einem Leichtmetall gebildet ist. Ein derartiges Sitzgestell verfügt bei maximaler Gewichtsreduktion über eine hohe Steifigkeit, insbesondere hohe Torsions- bzw. Biegesteifigkeit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzgestell für ein Fahrzeugsitz, wobei das Sitzgestell zwei sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckende Sitzträger zur seitlichen Anbindung des Sitzgestells an einen Fahrzeugboden bzw. an Verstellschienen für das Sitzgestell und eine in den Sitzträgern gelagerte und mit in Sitzträgern verbundene Sitzschale zur Aufnahme eines Sitzkissens aufweist.
Derartige Sitzgestelle für Fahrzeugsitze sind aus der Praxis hinlänglich bekannt.
In der DE 196 03 946 A1 ist ein Fahrzeugsitz beschrieben. Dieser weist einen Sitzrahmen und einen Rückenlehnenrahmen aus Leichtmetall-Druckguss auf, die über Sitzbeschläge miteinander schwenkbar verbunden sind.
Aus der DE 198 06 761 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Sitzschale eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt. Die Sitzschale wird durch superplastisches Umformen aus einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus einer magnesiumhaltigen Aluminiumlegierung oder aus einer aluminiumhaltigen Magnesiumlegierung hergestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sitzgestell der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass dieses, bei maximaler Gewichtsreduktion, eine hohe Steifigkeit, insbesondere Torsions- bzw. Biegesteifigkeit, aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe bei einem Sitzgestell der eingangs genannten Art dadurch, dass die Sitzschale derart mit dem jeweiligen Sitzträger verbunden ist, dass die Sitzschale und der Sitzträger im Verbindungsbereich ein geschlossenes Profil bilden, wobei die Sitzschale aus einem Leichtmetall gebildet ist.
Die Ausbildung des Sitzgestells im Bereich der Sitzschale und des jeweils zugeordneten Sitzträgers als geschlossenes Profil trägt wesentlich zur Erhöhung der Torsions- bzw. Biegesteifigkeit des Sitzgestells in diesem Bereich bei.
Die feste Verbindung zwischen Sitzschale und den beiden Sitzträgern führt dazu, dass die Sitzschale in Art eines Schubfeldes wirksam ist, zur Übertragung von Kräften von dem einen Sitzträger zum anderen Sitzträger. Durch die Ausbildung der Sitzschale als Schubfeld ist eine erhebliche Gewichtsreduktion des Sitzgestells möglich. Die Sitzschale und die Sitzträger können mittels unterschiedlicher Verbindungstechnik miteinander verbunden werden. Ziel ist, eine Erhöhung der Torsions- bzw. Biegesteifigkeit zwischen Sitzträger und Sitzschale mittels des geschlossenen Profiles zu erreichen.
Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen, die bezüglich Steifigkeit und Festigkeit an Sitzträger und Sitzschale zu stellen sind, ist die hybride Struktur von Sitzschale und Sitzträgern von Vorteil. Es ist insbesondere vorgesehen, dass als Material für die Leichtmetall-Sitzschale Aluminium, Magnesium oder eine Legierung des jeweiligen Metalls verwendet wird. Bei dem jeweiligen Sitzträger, der vorzugsweise aus einem Material mit gegenüber dem Material der Sitzschale erhöhter Steifigkeit und Bruchdehnung hergestellt wird, findet als Material insbesondere Stahl oder eine Aluminium-Legierung Verwendung.
Demnach lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Sitzgestell eine maximale Gewichtsreduktion erzielen, indem die Hauptlastpfade (bei hoher Beanspruchung, insbesondere bei einem Crash) zwischen den seitlich angeordneten Sitzträgern, bei hoher Steifigkeit und engen Platzverhältnissen, und der Leichtmetall-Sitzschale, bei niedriger Steifigkeit und flächigen Platzverhältnissen, aufgeteilt werden. Die Sitzschale nimmt somit nicht nur das Sitzkissen und damit den Insassen des Fahrzeugs auf, sondern wirkt überdies als Schubfeld, womit Kräfte vom einen zum anderen Sitzträger übertragen werden. Ein Knicken der Sitzträger ist somit verhinderbar.
Beim Seitencrash können Seitenkräfte von dem einen Sitzträger über die Sitzschale in den zweiten Sitzträger übertragen werden.
Die Verbindung von Sitzschale und jeweiligem Sitzträger erfolgt insbesondere mittels Nietverbindung, Klebeverbindung oder Schraubverbindung oder einer Kombination dieser Verbindungsarten. Eine Klebverbindung ist hervorragend geeignet, wenn die Sitzschale und der jeweilige Sitzträger im Verbindungsbereich flächige und im Wesentlichen ebene Kontaktflächen aufweisen.
Von besonderem Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Sitzgestell somit die maximale Gewichtsreduktion und das vorteilhafte Verhalten bei Einleitung von seitlichen Kräften in das Sitzgestell. Die maximale Gewichtsreduktion ist durch die hybride Bauweise, des Weiteren durch die Erzeugung eines geschlossenen Profils zwischen dem jeweiligen Sitzträger und der Sitzschale mit der Folge der hohen Torsionssteifigkeit, schließlich durch die steife Ausbildung des Sitzgestells mit hohen Flächenträgheitsmomenten, insbesondere um die Y- und Z-Achse, möglich. Das Crashverhalten ist optimiert, da die Sitzschale als Schubfeld wirksam ist.
Besonders geeignet ist das Sitzgestell für solche Fahrzeugsitze, deren Sitzgestelle über Lagerelemente mittels Gelenkverbindungen an die Verstellschienen angebunden sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsbeispieles, ohne auf dieses beschränkt zu sein.
Es zeigt:
1 in schematischer Darstellung, in einem Schnitt senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeuges, den Aufbau des erfindungsgemäßen Sitzgestells mit dessen Lagerung im Fahrzeugboden.
Gezeigt sind für den Fahrzeugsitz, insbesondere den Sitz eines Personenkraftwagens, nur dessen Sitzgestell 1 hinsichtlich Aufbau und Lagerung im Fahrzeugboden 2.
Die Orientierung der gezeigten Anordnung ergibt sich durch die Koordinaten X, Y und Z. Die X-Koordinate verläuft in Fahrzeuglängsrichtung, die Y-Koordinate in Fahrzeugquerrichtung, die Z-Koordinate in der Fahrzeughöhe. Die in der Fig. dargestellten Teile sind bezüglich der durch die X-Z-Achse verlaufenden Ebene symmetrisch ausgebildet.
Das Sitzgestell 1 weist zwei sich in Längsrichtung des Fahrzeuges, somit in X-Richtung erstreckende Sitzträger 3 und eine in den beiden Sitzträgern 3, 3 gelagerte und mit diesen verbundene Sitzschale 4 zur Aufnahme eines nicht näher veranschaulichten Sitzkissens auf.
Der jeweilige Sitzträger 3 besitzt einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln 5 und 6 sowie einem die beiden Schenkel verbindenden Steg 7. Der jeweilige Steg 7 ist vertikal orientiert. Die Schenkel 5 und 6 sind horizontal orientiert, wobei der untere Schenkel 5 länger ist als der obere Schenkel 6. Die beiden U-förmigen Sitzträger 3 sind mit der offenen Seite des U aufeinander zugerichtet.
Die Sitzschale 4 weist im Verbindungsbereich mit dem jeweiligen Sitzträger 3 einen Z-förmigen Querschnitt auf, mit zwei entgegengesetzt gerichteten Schenkeln 8 und 9 und einem diesen verbindenden Steg 10. Mittels einer Verbindung 11 ist der jeweilige Sitzträger 3, im Bereich des freien Endes des Schenkels 5, mit dem Schenkel 8 der Sitzschale 4, ferner mittels einer Verbindung 12 der jeweilige Sitzträger 3, im Bereich des Schenkels 6, mit dem Schenkel 9 der Sitzschale 4 verbunden. Die jeweilige Verbindung 11 bzw. 12 ist vorzugsweise eine Nietverbindung, eine Klebeverbindung, eine Schraubverbindung oder eine Kombination dieser Verbindungsarten.
Durch diese feste Verbindung von jeweiligem Sitzträger 3 mit der Sitzschale 4 und die beschriebene Querschnittsgestaltung von Sitzträger 3 und Sitzschale 4 stellt sich der Verbindungsbereich von Sitzträger 3 und Sitzschale 4 als geschlossenes Profil dar, wie es durch die punktierte geschlossene Linie 13 verdeutlicht ist.
Zwischen den beiden Schenkeln 8 weist die Sitzschale 4 einen eine Vertiefung bildenden plattenförmigen Schalenabschnitt 14 auf, der der Aufnahme des Sitzkissens dient.
Zur Neigungsverstellung des Sitzkissens und damit des Sitzgestells 1 ist das Sitzgestell 1 auf jeder Seite, vorne und hinten, über Lenker 15 gelenkig in einer Oberschiene 16 gelagert, die ihrerseits im Fahrzeugboden 2 gelagert ist, so dass das Sitzgestell 1 verschieblich ist. Der jeweilige Lenker 15 ist im Bereich seiner abgewandten Enden mittels Gelenkverbindungen 17 im Steg des jeweiligen Sitzträgers 3 bzw. der zugeordneten Oberschiene 16 gelagert.
Die Sitzschale 4 ist aus einem Leichtmetall gebildet. Sie besteht insbesondere aus Aluminium, Magnesium oder einer Legierung dieser Metalle.
Der jeweilige Sitzträger 3 ist demgegenüber aus einem Material erhöhter Steifigkeit und erhöhter Bruchdehnung gebildet, insbesondere aus Stahl oder Aluminium oder einer Legierung aus diesen Metallen.
Aufgrund der Ausbildung des Sitzgestells 1 als Hybrid-Sitzgesell, somit der hybriden Bauweise von Sitzschale 4 und Sitzträgern 3 ergibt sich eine maximale Gewichtsreduktion. Zu dieser trägt auch die Erzeugung des geschlossenen Profils zwischen Sitzträger 3 und Sitzschale 4 bei, insbesondere unter dem Aspekt der sich ergebenden hohen Torsionssteifigkeit des Sitzgestells 1. Die Gewichtsreduktion ist ferner maximiert aufgrund der Gestaltung des Sitzgestells 1 mit der Erzeugung hoher Flächenträgheitsmomente um die Y- und Z-Achse.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19603946 A1 [0003]
- DE 19806761 A1 [0004]

Claims

Sitzgestell (1) für ein Fahrzeugsitz, wobei das Sitzgestell (1) zwei sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckende Sitzträger (3, 3) zur seitlichen Anbindung des Sitzgestells (1) an einen Fahrzeugboden (2) bzw. an Verstellschienen (16) für das Sitzgestell (1) und eine in den Sitzträgern (3, 3) gelagerte und mit den Sitzträgern (3, 3) verbundene Sitzschale (4) zur Aufnahme eines Sitzkissens aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzschale (4) derart mit dem jeweiligen Sitzträger (3) verbunden ist, dass die Sitzschale (4) und der Sitzträger (3) im Verbindungsbereich ein geschlossenes Profil bilden, wobei die Sitzschale (4) aus einem Leichtmetall gebildet ist.
Sitzgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzschale (4) aus Aluminium, Magnesium oder einer Legierung des jeweiligen Metalls gebildet ist.
Sitzgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzträger (3, 3) aus einem Material erhöhter Steifigkeit und erhöhter Bruchdehnung gebildet sind.
Sitzgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzträger (3, 3) aus Stahl oder einer Aluminium-Legierung gebildet sind.
Sitzgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (11, 12) von Sitzschale (4) und jeweiligem Sitzträger (3) als Nietverbindung, Klebverbindung, Schraubverbindung oder eine Kombination dieser Verbindungsarten ausgebildet ist.
Sitzgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzschale (4) und der jeweilige Sitzträger (3) im Verbindungsbereich flächige und im Wesentlichen ebene Kontaktflächen aufweisen und die Verbindung als Klebverbindung ausgebildet ist.
Sitzgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Sitzträger (3) einen U-förmigen Querschnitt mit zwei Schenkeln (5, 6) und einem diese verbindenden Steg (7) aufweist und die Sitzschale (4) im Verbindungsbereich mit dem jeweiligen Sitzträger (3) einen Z-förmigen Querschnitt mit zwei entgegengesetzt gerichteten Schenkeln (8, 9) und einen diese verbindenden Steg (10) aufweist, wobei die Verbindung von Sitzschale (4) und jeweiligem Sitzträger (3) im Bereich der Schenkel (8, 9; 5, 6) von Sitzschale (4) und Sitzträger (3) erfolgt.
Sitzgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzträger (3, 3) über Gelenkverbindungen (17, 17) an den Verstellschienen (16, 16) angebunden sind.