DE102010024207A1

DE102010024207A1 - Rückenlehnen- oder Sitzteil für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102010024207A1
Application number: DE102010024207A
Authority: DE
Inventors: Armin Rossmann
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugrücksitzbank, mit einer Tragstruktur, welche mindestens ein Rahmenelement (4, 28, 52, 80) aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), einem faserverstärkten Polypropylen (PP) oder einem faserverstärkten Polyurethan (PUR) und mindestens ein Flächenelement (18, 40, 66, 86) aus einem expandierten Polypropylenschaum (EPP) oder einem Polyurethanschaum (PUR) aufweist, bei der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) zumindest teilweise umschließt oder bei der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) in das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) eingelegt ist oder bei der das_Rahmenelement das Flächenelement zumindest teilweise umschließt, und mit einem Sitzpolster (26, 46, 74), welches auf der Tragstruktur angeordnet ist und eine Lehnen- oder Sitzfläche bildet.

Description

Technisches Gebiet
Das technische Gebiet betrifft Rückenlehnen- oder Sitzteile für Fahrzeugsitze oder Fahrzeugsitzbänke und Verfahren zu deren Herstellung.
Hintergrund
Ein Fahrzeugsitz weist ein Sitzteil und ein Rückenlehnenteil auf. Das Sitzteil definiert im Allgemeinen einen horizontalen Sitzabschnitt mit einer Sitzfläche, um einen Fahrzeuginsassen zu tragen. Das Rückenlehnenteil definiert im Allgemeinen einen vertikalen Sitzabschnitt mit einer Lehnenfläche, um den Rücken eines Insassen zu stützen.
Rückenlehnen- oder Sitzteile für Fahrzeugsitze oder Fahrzeugsitzbänke bestehen in der Regel aus einer Tragstruktur und einem Sitzpolster. Die Tragstruktur wird meist aus einer Stahlrohr- oder Blechkonstruktionen und gegebenenfalls einem Federkern gebildet. Auf der Tragstruktur ist ein Sitzpolster angebracht. Das Sitzpolster besteht aus einer oberen Sitzfläche, die von einem Sitzbezug überzogen ist und einer Schaumeinlage, welche sich an der Blechschale oder an dem Federnkern der Tragstruktur abstützt.
Die Konstruktion der Tragstruktur aus komplexen Stanz- und Biegeteilen erfordert relativ aufwändige Verfahren zur Herstellung der Einzelkomponenten und bei deren Zusammenfügen. Darüber hinaus besitzen diese metallischen Tragstrukturen ein relativ hohes Gewicht.
Aus der DE 10 2007 048 777 A1 ist ein Sitzmodul für einen Fahrzeugsitz bekannt, das einen Sitzrahmen aufweist, der als ein formstabiles Spritzgussbauteil aus einem faserverstärkten aromatischen Polyamid ausgebildet ist. Der Sitzrahmen ist in einer Matrix aus expandiertem Polypropylen (EPP) eingebettet. Die EPP-Matrix bildet eine möglichst große Fläche, auf der in einem weiteren Spritzgussverfahren eine Sitzpolsterschicht aufgebracht werden kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rückenlehnen- oder Sitzteil für Fahrzeugsitze oder Fahrzeugsitzbänke, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, welches einerseits ein geringes Gewicht und die notwendigen Festigkeitseigenschaften aufweist und andererseits leicht herstellbar ist. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung derartiger Rückenlehnen- oder Sitzteile anzugeben. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugsitzbank zu schaffen, der bzw. die ein geringes Gewicht aufweist, die notwendigen Festigkeitseigenschaften hat und leicht herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 8 bzw. 15 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zusammenfassung
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Rückenlehnenteil oder ein Sitzteil für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugrücksitzbank, mit einer Tragstruktur und einem Sitzpolster. Die Tragstruktur weist mindestens ein Rahmenelement aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), einem faserverstärkten Polypropylen (PP) oder einem faserverstärkten Polyurethan (PUR) und mindestens ein Flächenelement aus einem expandierten Polypropylenschaum (EPP) oder einem Polyurethanschaum (PUR) auf. Bei der Tragstruktur umschließt das Flächenelement das Rahmenelement zumindest teilweise oder das Flächenelement ist in das Rahmenelement eingelegt oder das Rahmenelement umschließt das Flächenelement zumindest teilweise. Das Sitzpolster ist auf der Tragstruktur angeordnet und bildet eine Lehnen- oder Sitzfläche für den Insassen aus.
Als Faserverstärkung können Kurzfaser, Langfasern, Endlosfasern und/oder Fasermatten aus Glasfaser oder Kohlefaser verwendet werden. Für eine hohe Festigkeit und bestimmte Anwendungen können insbesondere Fasermatten und zusätzliche Fasern vorteilhaft eingesetzt werden.
Durch die Ausführungsform der Erfindung wird ein gewichtsreduziertes Rückenlehnen- oder Sitzteil bereitgestellt, mit welchem die Festigkeitsanforderungen und Komfortanforderungen an einen modernen Fahrzeugsitz oder eine Sitzbank erfüllt werden. Durch den Einsatz der Kunststoffe nach der Ausführungsform der Erfindung können funktionelle Eigenschaften des Rückenlehnen- oder Sitzteils in ihrer Grundstruktur bereits berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann das Rückenlehnen- oder Sitzteil bei ausreichender Festigkeit und ohne Komforteinbussen eine relativ geringe Dicke aufweisen. Damit wird der Platz hinter dem Rückenlehnenteil oder unter dem Sitzteil vergrößert.
Vorzugsweise ist das Polyamid (PA) für das Rahmenelement ein teilkristallines, thermoplastisch-verarbeitbares Polyamid (PA), das mittels Extrusion oder Spritzgießverfahren, besonders bevorzugt durch ein Spritzgießverfahren, verarbeitet wird und vorteilhaft einen Anteil von 10 bis 60 an Glasfaser aufweist. Durch diese Ausführungsform wird ein Rückenlehnen- oder Sitzteil mit besonders großer Festigkeit geschaffen.
Das Rückenlehnen- oder Sitzteil ist insbesondere für Kraftfahrzeugsitze oder Kraftfahrzeugsitzbänke, vorzugsweise eine Kraftfahrzeugrücksitzbank vorgesehen, aber auch für andere Fahrzeuge, wie Flugzeuge oder Boote gut geeignet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils ist das Polyamid (PA) mit Fasermatten und/oder mit Endlosfasern verstärkt oder das Polypropylen (PP) oder das Polyurethan_(PUR) ist mit Fasermatten und/oder mit Langfasern, vorzugsweise Endlosfasern, verstärkt. Eine Verstärkung mit Endlosfaser kann besonders vorteilhaft durch ein thermoplastisches Faser-Matrix-Halbzeug erfolgen, bei dem die Verstärkungsfasern mit einer Kunststoffmatrix getränkt sind. Bevorzugt kann ein plattenförmiges thermoplastisches Halbzeug, das auch als „Organoblech” bezeichnet wird, verwendet werden. Das Rückenlehnen- oder Sitzteil aus derartigen Kunststoffen besitzt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, eine sehr gute Zähigkeit und darüber hinaus gute Federeigenschaften.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils ist das Rahmenelement durch Spritzgießen, Tiefziehen, Spritzpressen oder Spritzprägen hergestellt. Damit ist eine technisch einfache und kostengünstige Herstellung möglich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils ist das Rahmenelement mit mindestens einem Verbindungselement verbunden mittels zumindest teilweisem Umspritzen des Verbindungselements, für vorzugsweise ein spritzgegossenes Rahmenelement, und/oder mittels Kleben, Schrauben, Nieten, Schweißen und/oder einem Schnapp-/Press-Sitz, für vorzugsweise ein tiefgezogenes, spritzgepresstes oder spritzgeprägtes Rahmenelement. Vorteilhaft können bestimmte Funktionen für den Fahrzeugsitz, insbesondere Anbindungselemente für einen Sitzbezug oder für Verstau- und Aufbewahrungselemente, dadurch relativ einfach integriert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils weist das Rahmenelement wenigstens einen oder mehrere, vorzugsweise zwei, Schenkel auf und/oder es ist wenigstens teilweise umlaufend, vorzugsweise geschlossen, ausgebildet oder das Rahmenelement ist schalenartig ausgebildet. Diese Ausbildung bewirkt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht.
Vorteilhaft kann insbesondere in ein schalenartig ausgebildetes Rahmenelement, vorzugsweise aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), das Flächenelement aus vorzugsweise einem Polypropylenschaum (EPP) als Formteil in die Schale eingelegt werden und mit diesem verbunden werden, beispielsweise mit einer Klebeverbindung. Alternativ kann insbesondere in das schalenartig ausgebildete Rahmenelement das Flächenelement aus als Schaum eingespritzt werden. Dies ermöglicht eine relativ dünne, aber trotzdem stabile und komfortable Struktur des Rückenlehnen- oder Sitzteils.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils wird das Sitzpolster von einem schaumartigen Kunststoff, vorzugsweise einem Polyurethan-Schaum (PUR), gebildet, der das Flächenelement zumindest teilweise umschließt. Das Sitzpolster ist gegebenenfalls mit einem Sitzbezug bezogen. Der Schaumstoff kann sich der Anatomie der Insassen anpassen und ermöglicht einen hohen Komfort für die Fahrzeuginsassen. Als Sitzbezüge können zum Beispiel Bezüge aus Stoff, Leder oder Vinylstoff verwendet werden. Diese bedecken den Schaumstoff und bilden die äußere Fläche des Fahrzeugsitzes oder der Sitzbank.
Besonders vorteilhaft kann zusätzlich unterhalb des Sitzbezugs eine Ventilationseinlage vorgesehen sein, die aus einer gelochten Schaumeinlage oder einem offenen Schaum oder Vlies, einer Lage aus Gummihaaren oder dergleichen besteht. Die offenen Zwischenräume in dieser Einlage bewirken eine verbesserte Ventilation des Sitzbezugs und erhöhen den Sitzkomfort für die Insassen.
Vorteilhaft kann in dieser Ventilationseinlage oder einer anderen Schicht nahe der oberen Sitzfläche oder der Abstützfläche der Rückenlehne eine Sitzheizung integriert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückenlehnen- oder Sitzteils ist das Flächenelement mit einem Abdeckelement, vorzugsweise einer Blende, einer Folie oder einem Vlies, verbunden. Das Abdeckelement dient zum Verdecken der Tragstruktur, zu Dekorationszwecken und/oder zur Versteifung, um den Fahrzeugsitz optisch besonders ansprechend zu gestalten und gegebenenfalls die mechanische Stabilität des Fahrzeugsitzes zu erhöhen.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rückenlehnen- oder Sitzteils für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugrücksitzbank, bei dem eine Tragstruktur aus mindestens einem Rahmenelement und einem Flächenelement gebildet wird. Das Rahmenelement wird aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), einem faserverstärkten Polypropylen (PP) oder einem faserverstärkten Polyurethan (PUR) hergestellt. Das Rahmenelement wird anschließend von einem Polypropylenschaum (EPP) oder einem Polyurethanschaum (PUR) zumindest teilweise umschlossen zur Bildung des Flächenelements oder das Flächenelement wird als Formteil in das Rahmenelement eingelegt oder in das Rahmenelement wird ein Polypropylenschaum (EPP) oder ein Polyurethanschaum (PUR) zumindest teilweise eingebracht zur Bildung des Flächenelements. An der Tragstruktur wird ein Sitzpolster angebracht, um eine Lehnenfläche oder eine Sitzfläche zu bilden.
Das Verfahren ermöglicht die Herstellung eines gewichtsreduzierten Rückenlehnen- oder Sitzteils, welches die Festigkeits- und Komfortanforderungen an einen modernen Fahrzeugsitz oder eine Sitzbank erfüllt. Durch die eingesetzten Kunststoffe können die Sitzelemente mittels geeigneter Kunststoff-Herstell-Verfahren leicht und relativ kostengünstig hergestellt werden. Damit können auch relativ komplexe Strukturen hergestellt werden, wodurch vorgebbare Funktionen des Rückenlehnen- oder Sitzteils bereits im Herstellungsprozess berücksichtigt werden können. So kann bereits die Tragstruktur vorteilhaft eine der menschlichen Anatomie angepasste Kontur aufweisen.
Vorzugsweise wird das Rahmenelement aus einem teilkristallinen, thermoplastisch-verarbeitbaren Polyamid (PA) hergestellt, das mittels Extrusion oder Spritzgießverfahren, besonders bevorzugt durch ein Spritzgießverfahren, verarbeitet wird. Das teilkristalline Polyamid (PA) weist vorteilhaft einen Anteil von 10% bis 60% an Glasfaser auf. Diese können als Kurfaser, Langfaser, Endlosfaser oder als plattenförmige Fasermatte, insbesondere als so genanntes „Organoblech”, ausgebildet sein. Das Rahmenelement aus Polyamid (PA) kann bei ausreichender Festigkeit und Steifigkeit vorteilhaft relativ dünn ausgebildet werden, beispielsweise kann es eine Dicke von nur 0,8 mm bis 4 mm, vorzugsweise 2 mm bis 4 mm, besonders bevorzugt ca. 3 mm, aufweisen.
Das in das Rahmenelement eingelegte Flächenelement wird vorzugsweise fest mit diesem verbunden, beispielsweise mittels eines Klebeverfahrens oder durch Adhäsionskräfte. Ein derartiges Rückenlehnen- oder Sitzteil weist eine große Stabilität auf.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rahmenelement aus einem mit Fasermatten und/oder mit Endlosfasern verstärkten Polyamid (PA) oder aus einem mit Fasermatten und/oder mit Langfasern, vorzugsweise Endlosfasern, Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PUR) hergestellt. Die Rückenlehne oder Sitzfläche aus derartigen Kunststoffen besitzt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit, eine sehr gute Zähigkeit und darüber hinaus gute Federeigenschaften.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rahmenelement durch Spritzgießen, Tiefziehen, Spritzpressen oder Spritzprägen hergestellt. Diese Verfahren sind technisch relativ einfach und erprobt und sie gewährleisten eine große Formenvielfalt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rahmenelement mit mindestens einem Verbindungselement mittels zumindest teilweisem Umspritzen des Verbindungselements, vorzugsweise für ein spritzgegossenes Rahmenelement, und/oder mittels Kleben, Schrauben, Nieten, Schweißen und/oder einem Schnapp-/Press-Sitz, vorzugsweise für ein tiefgezogenes, spritzgepresstes oder spritzgeprägtes Rahmenelement, verbunden.
Durch das Verfahren sind Verbindungselemente, beispielsweise Aufnahmeelemente für Sicherheitsgurte, Kopfstützen oder Einrichtungen für klappbare Rückenlehnen- oder Sitzteile oder Anbindungselemente an die Fahrzeugkarosserie ohne großen Aufwand integrierbar. Dies bedeutet, dass die Verbindungselemente bei der Herstellung des Rahmenelements vorteilhaft direkt mit eingespritzt oder nachträglich in einem weiteren Schritt daran befestigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Flächenelement von einem schaumartigen Kunststoff, vorzugsweise einem Polyurethan-Schaum (PUR), als Sitzpolster zumindest teilweise umschlossen. Dies ermöglicht einen großen Sitzkomfort für die Insassen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Flächenelement mit einem Abdeckelement, vorzugsweise einer Blende, einer Folie oder einem Vlies, verbunden. Damit kann der Fahrzeugsitz optisch ansprechend gestaltet werden und die Sitzstruktur verstärkt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Rückenlehnen- oder Sitzteil mit einem Bezug bezogen. Als Sitzbezüge können zum Beispiel Stoffe, Leder oder Vinylstoffe eingesetzt werden. Diese bedecken den Schaumstoff, bilden die äußere Schicht des Fahrzeugsitzes und entfalten eine gewünschte optische Wirkung.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank für Kraftfahrzeuge, der/die ein Rückenlehnen- oder Sitzteil nach der Erfindung aufweist oder der/die ein Rückenlehnen- oder Sitzteil aufweist, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Rahmenelements für die erfindungsgemäße Rückenlehne für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank,
2 eine Querschnittsansicht des Rahmenelements von 1,
3 eine Vorderansicht des Rahmenelements von 1 mit einem Verbindungselement,
4 eine Vorderansicht einer Rückenlehne mit dem Rahmenelement von 3 mit einem Flächenelement,
5 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 4,
6 eine Rückansicht des Rahmenelements von 4,
7 eine Vorderansicht der Rückenlehne von 6 mit einem Sitzpolster,
8 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 7,
9 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines Rahmenelements für die erfindungsgemäße Rückenlehne für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank,
10 eine Querschnittsansicht des Rahmenelements von 9,
11 eine Vorderansicht des Rahmenelements von 9 mit einem Verbindungselement,
12 eine Vorderansicht der Rückenlehne mit dem Rahmenelement von 11 mit einem Flächenelement,
13 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 12,
14 eine Vorderansicht der Rückenlehne von 12 mit einem Sitzpolster,
15 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 14,
16 eine Rückansicht der Rückenlehne von 14,
17 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungsform eines Rahmenelements für die erfindungsgemäße Rückenlehne für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank,
18 eine Querschnittsansicht des Rahmenelements von 17,
19 eine Vorderansicht des Rahmenelements von 18 mit einem Verbindungselement,
20 eine Vorderansicht der Rückenlehne mit dem Rahmenelement von 19 mit einem Flächenelement,
21 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 20,
22 eine Rückansicht der Rückenlehne von 20,
23 eine Vorderansicht der Rückenlehne von 20 mit einem Sitzpolster,
24 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 23,
25 eine Rückansicht der Rückenlehne von 20 mit einem Vlies,
26 eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform einer Rückenlehne mit einem Rahmenelement und mit einem Flächenelement und
27 eine Querschnittsansicht der Rückenlehne von 26.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt für ein erfindungsgemäßes Rückenlehnenteil 2 eine erste Ausführungsform eines Rahmenelements 4 von vorne aus Richtung eines nicht dargestellten Sitzteils. Das Rückenlehnenteil 2 ist für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank vorgesehen. Das Rahmenelement 4 ist als ein schalenartiges, umseitig geschlossenes Bauteil mit einer Öffnung 6 in dem mittleren Bereich ausgebildet. Ferner weist das Rahmenelement Ausformungen 8 auf, welche zur Aufnahmen von einem hier nicht dargestellten Verbindungselement dienen.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie II-II des Rahmenelements 4 von 1 ist in 2 dargestellt. Die Strichpunktlinie 10 stellt den Verlauf des Rahmenelements 4 in den Randbereichen 12 dar. Wie aus 2 ersichtlich, weist der Rahmen 4 eine seitliche Kontur 14 auf, welche an die Anatomie der Insassen angepasst ist.
3 zeigt das Rahmenelement 4 von 1 mit Verbindungselementen 16 von vorne betrachtet aus Richtung eines nicht dargestellten Sitzteils.
4 zeigt das Rückenlehnenteil 2 mit dem Rahmenelement 4 von 3 und mit einem Flächenelement 18 von vorne betrachtet. Das Flächenelement 18 füllt die Öffnung 6 in dem Rahmenelement 4. Das Flächenelement 18 und das Rahmenelement 4 bilden eine gemeinsame Fläche 18 mit einer bestimmten Kontur, die hier durch eine Konturlinie 20 dargestellt ist.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV des Rahmenelements 4 und des Flächenelements 18 von 4 ist in 5 dargestellt. Die bestimmte Kontur 22 ist hier ersichtlich. Diese ist an die Rückenanatomie der Insassen angepasst, um eine bequeme und ergonomische Sitzposition zu gewährleisten.
In 6 ist das Rahmenelement 4 von 4 in einer anderen Blickrichtung, nämlich von hinten betrachtet, dargestellt. Zu erkennen ist hier die rückseitige Fläche 24 des Flächenelements 18, welches das Rahmenelement 4 teilweise verdeckt.
7 zeigt das Rückenlehnenteil 2 von 6 mit einem Sitzpolster 26 von vorne betrachtet. Das Sitzpolster 26 überdeckt die gemeinsame Fläche 18 und weist die bestimmte Kontur auf, die durch die Konturlinie 20 dargestellt ist.
Ein Querschnitt des Rückenlehnenteils 2 von 7 entlang der Schnittfläche VI-VI ist in 8 gezeigt.
In 9 ist eine zweite Ausführungsform eines Rahmenelements 28 für ein erfindungsgemäßes Rückenlehnenteil 2 für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank von vorne aus Richtung eines nicht dargestellten Sitzteils betrachtet gezeigt. Das Rahmenelement 28 ist ebenso als ein geschlossenes Bauteil mit einer Öffnung 30 in dem mittleren Bereich ausgebildet. Das Rahmenelement weist Ausformungen 32 auf, welche zur Aufnahme von einem hier nicht dargestellten Verbindungselement dienen.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie VIII-VIII des Rahmenelements 28 von 9 ist in 10 dargestellt. Die Strichpunktlinie 34 stellt den Verlauf des Rahmenelements 28 in den Randbereichen 36 dar.
In 11 ist das Rahmenelement 28 von 9 mit einem Verbindungselement 38 in einer Vorderansicht dargestellt.
12 zeigt das Rückenlehnenteil 2 mit dem Rahmenelement 28 von 11 mit einem Flächenelement 40 in einer Vorderansicht. Das Flächenelement 40 umschließt das Rahmenelement 28 fast vollständig und kann mit dem Rahmenelement 28 ein mechanisch stabiles Teil bilden. Das Flächenelement 40 weist eine bestimmte Kontur auf, welche hier durch eine Konturlinie 42 dargestellt ist.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie X-X des Rahmenelements 28 und des Flächenelements 40 von 12 ist in 13 dargestellt. Eine bestimmte Kontur 44 ist hier ersichtlich, welche den Insassen eine bequeme Sitzposition gewährleistet.
14 zeigt eine Vorderansicht des Rückenlehnenteils 2 von 12 mit einem Sitzpolster 46. Ein Sitzbezug 48 ist auf dem Sitzpolster 46 aufgezogen. Das Sitzpolster 46 ist an der Vorderseite des Flächenelements 40 angebracht und verdeckt das Flächenelement 40 im Bereich der Rückenstützfläche vollständig.
In 15 ist das Rückenlehnenteil 2 von 14 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie XII-XII dargestellt. Hier ist erkennbar, dass auf das Sitzpolster 46 ein Sitzbezug 48 an der Vorderseite aufgebracht ist.
Bei der in 16 gezeigten Rückansicht des Rückenlehnenteils 2 von 14 ist erkennbar, dass ein Vlies 50 aus optischen Gründen und zur Versteifung auf dem rückwärtigen Bereich des Rückenlehnenteils 2 angebracht ist.
In 17 ist eine dritte Ausführungsform eines Rahmenelements 52 für ein erfindungsgemäßes Rückenlehnenteil 2 für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank von vorne aus Richtung eines nicht dargestellten Sitzteils betrachtet gezeigt. Das Rahmenelement 52 ist ebenso als ein geschlossenes Bauteil mit einer Öffnung 54 in dem mittleren Bereich ausgebildet. Das Rahmenelement weist Ausformungen 56 auf, welche zur Aufnahme von einem hier nicht dargestellten Verbindungselement dienen.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie XIV-XIV des Rahmenelements 53 von 17 ist in 18 dargestellt. Die Strichpunktlinie 58 stellt den Verlauf des Rahmenelements 52 in den Randbereichen 60 dar. Das Rahmenelement weist eine an die Körperkontur angepasste Kontur 62 auf.
In 19 ist das Rahmenelement 52 von 17 mit einem Verbindungselement 64 in einer Vorderansicht dargestellt.
20 zeigt das Rückenlehnenteil 2 mit dem Rahmenelement 52 von 19 mit einem Flächenelement 66 in einer Vorderansicht. Das Rahmenelement 52 umschließt das Flächenelement 66 teilweise. Das Flächenelement 66 weist eine bestimmte Kontur auf, welche hier durch eine Konturlinie 68 dargestellt ist.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie XVI-XVI des Rahmenelements 52 und des Flächenelements 66 von 20 ist in 21 dargestellt. Eine bestimmte Kontur 70 ist hier ersichtlich, welche den Insassen eine bequeme Sitzposition gewährleistet.
In 22 ist das Rahmenelement 52 von 20 in einer anderen Blickrichtung, nämlich von hinten betrachtet, dargestellt. Zu erkennen ist hier die rückseitige Fläche 72 des Flächenelements 66, welches durch das Rahmenelement 52 teilweise verdeckt wird.
23 zeigt eine Vorderansicht des Rückenlehnenteils 2 von 20 mit einem Sitzpolster 74. Ein Sitzbezug 76 ist auf dem Sitzpolster 74 aufgezogen. Das Sitzpolster 74 ist an der Vorderseite des Flächenelements 66 angebracht und verdeckt das Flächenelement 66 im Bereich der Rückenstützfläche vollständig.
In 24 ist das Rückenlehnenteil 2 von 23 in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII dargestellt. Hier ist erkennbar, dass auf das Sitzpolster 74 ein Sitzbezug 76 an der Vorderseite aufgebracht ist.
Bei der in 25 gezeigten Rückansicht des Rückenlehnenteils 2 von 23 ist erkennbar, dass ein Vlies 78 aus optischen Gründen und zur Versteifung auf dem rückwärtigen Bereich des Rückenlehnenteils 2 angebracht ist.
In 26 ist eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückenlehnenteils 2 für eine Kraftfahrzeugrücksitzbank von vorne aus Richtung eines nicht dargestellten Sitzteils betrachtet gezeigt. Das Rückenlehnenteil 2 weist ein Rahmenelement 80 auf, das als ein zumindest teilweise geschlossenes Bauteil mit einer Öffnung 82 in dem mittleren Bereich ausgebildet ist, worin sich ein Flächenelement 86 erstreckt.
Ein Querschnitt entlang der Schnittlinie XX-XX des Rahmenelements 80 von 26 ist in 27 dargestellt. Das Rahmenelement 80 weist eine bestimmte Kontur 84 auf, welche den Insassen eine bequeme Sitzposition gewährleistet. Das Rahmenelement 80 umschließt das Flächenelement 86 fast vollständig.
Der in den 1 bis 27 gezeigte Aufbau kann gleichermaßen für ein Sitzteil eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzbank nach der Erfindung verwendet werden.
Die Herstellung des Rückenlehnenteils 2 nach 1 bis 8 kann vorteilhaft durch das im Folgenden beschriebene Verfahren erfolgen.
Das Rahmenelement 4 für das Rückenlehnenteil 2 wird aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA) durch Spritzpressen hergestellt. Das Rahmenelement 4 wird anschließend mit dem Verbindungselement 16 mittels einer Klebeverbindung verbunden. Das Flächenelement 18 wird als Formkörper hergestellt, in das Rahmenelement 4 eingelegt und mit diesem mittels einer Klebeverbindung fest verbunden. Alternativ können das Rahmenelement 4 und Flächenelement 18 aus demselben Kunststoff, beispielsweise beide aus einem Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PUR) hergestellt werden, hergestellt werden. In diesem Fall kann durch ein Umschäumen eine direkte Verbindung von Rahmenelement 4 und Flächenelement 18 geschaffen werden. Die Vorderseite des Flächenelements 18 wird anschließend mit einem Polyurethan-Schaum (PUR) zur Bildung des Sitzpolsters 26 umschäumt.
Die Herstellung des Rückenlehnenteils 2 nach 8 bis 16 kann vorteilhaft nach dem im Folgenden beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Das Rahmenelement 28 für das Rückenlehnenteil 2 wird aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA) durch Spritzgießen hergestellt. Dabei wird das Verbindungselement 38 teilweises mit umspritzt. Das Rahmenelement 28 wird anschließend von einem Polypropylenschaum (EPP) umschäumt und bildet so das Flächenelement 40 für das Rückenlehnenteil 2. In dem Werkzeug kann vorteilhaft gleichzeitig ein Vliesstoff 50 oder eine Folie aufgebracht werden. Dieser dient zum Beispiel der optischen Gestaltung des Rückenlehnenteils 2. Auf die Vorderseite des Flächenelements 40 wird anschließend ein Polyurethan-Schaum (PUR) aufgeschäumt, um ein Sitzpolster 46 zu bilden. Dieses wird abschließend mit einem Stoff 48 bezogen.
Für die Herstellung des Rückenlehnenteils 2 nach 17 bis 25 kann vorteilhaft das Rahmenelement 52 für das Rückenlehnenteil 2 aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA) durch Spritzgießen hergestellt werden. Dabei kann das Verbindungselement 64 teilweises mit umspritzt werden. In das Rahmenelement 52 wird anschließend ein Polyurethan (PUR) eingeschäumt und bildet so das Flächenelement 66, das so zumindest teilweise von dem Rahmenelement 52 umgeben ist. In dem Werkzeug kann vorteilhaft gleichzeitig ein Vliesstoff 78 oder eine Folie aufgebracht werden. Dieser dient zum Beispiel der Strukturverstärkung und gegebenenfalls gleichzeitig einer optischen Gestaltung des Rückenlehnenteils 2. Auf die Vorderseite des Flächenelements 66 und des Rahmenelements 52 wird anschließend ein Polyurethan-Schaum (PUR) aufgeschäumt, um ein Sitzpolster 46 zu bilden. Dieses wird abschließend mit einem Stoff 48 bezogen.
Für die Herstellung des Rückenlehnenteils 2 nach 26 und 27 kann vorteilhaft das Rahmenelement 80 für das Rückenlehnenteil 2 aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PUR) hergestellt werden. In das Rahmenelement 80 wird anschließend ein Polyurethan (PUR) oder Polypropylen (PP) eingeschäumt und bildet so das Flächenelement 86. In diesem Fall ist das Flächenelement 86 von dem Rahmenelement 80 fast vollständig umgeben. Analog zu den zuvor beschriebenen Verfahren können Verbindungselemente, Vliesstoffe oder Folien aufgebracht werden. Auf die Vorderseite des Rahmenelements 80 und des Flächenelements 86 kann ein Sitzpolster, beispielsweise ein Polyurethanschaum (PUR) aufgeschäumt werden und mit einem Bezug versehen werden, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Im Grundsatz werden durch das Verfahren nach den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung nur drei Verfahrensschritte und drei Werkzeuge für die Herstellung des Rückenlehnen- oder Sitzteils benötigt. In einem ersten Schritt wird das Rahmenelement durch Spritzen, Tiefziehen, Spritzprägen oder Spritzpressen hergestellt, wobei gegebenenfalls Verbindungselemente mit eingespritzt oder aber nachträglich in einem weiteren Schritt befestigt werden. In einem zweiten Schritt wird das Rahmenelement zur Bildung des Flächenelements umschäumt oder das Flächenelement wird in das Rahmenelement zumindest teilweise eingeschäumt, wobei gegebenenfalls gleichzeitig eine Folie oder ein Vliesstoff aufgebracht wird. In einem dritten Schritt wird ein Sitzpolster aufgeschäumt, das im Anschluss mit einem Sitzbezug bezogen wird. Daher werden insgesamt nur drei Werkzeuge zur Herstellung des Rückenlehnen- oder Sitzteils benötigt. Im Vergleich zu Rückenlehnen- oder Sitzteilen mit einer Stahlrohr- oder Blechkonstruktionen als Tragstruktur entfällt hier das Tiefziehen, Formen und Fügen von Stahlteilen. Die Logistik für die Fertigung ist einfacher und Produktionszeiten sind kürzer. Dies führt insgesamt zu geringeren Herstellkosten.
Die beschriebenen Verfahren können gleichermaßen für ein Sitzteil eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzbank verwendet werden.
Da vorstehend lediglich eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sei klargestellt, dass grundsätzlich eine Vielzahl von Variationen und Abweichungen möglich sind. Es sei ferner klargestellt, dass die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder den Aufbau nicht einschränken. Vielmehr stellen die Zusammenfassung und die beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine praktische Anleitung für den Fachmann dar, auf deren Grundlage der Fachmann zu zumindest einer beispielhaften Ausführungsform gelangen kann. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen betreffend die Funktion und die Anordnung der unter Bezugnahme auf die in den beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalenten abgewichen wird.
Bezugszeichenliste

2: Rückenlehnenteil
4: Rahmenelement
6: Öffnung
8: Ausformung
10: verdeckter Bereich des Rahmenelements
12: Randbereich
14: Kontur
16: Verbindungselement
18: Flächenelement
20: Konturlinie
22: Kontur
24: rückseitige Fläche
26: Sitzpolster
28: Rahmenelement
30: Öffnung
32: Ausformung
34: verdeckter Bereich des Rahmenelements
36: Randbereich
38: Verbindungselement
40: Flächenelement
42: Konturlinie
44: Kontur
46: Sitzpolster
48: Sitzbezug
50: Vlies
52: Rahmenelement
54: Öffnung
56: Ausformung
58: verdeckter Bereich des Rahmenelements
60: Randbereich
62: Kontur
64: Verbindungselement
66: Flächenelement
68: Konturlinie
70: Kontur
72: rückseitige Fläche
74: Sitzpolster
76: Sitzbezug
78: Vlies
80: Rahmenelement
82: Öffnung
84: Kontur
86: Flächenelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007048777 A1 [0005]

Claims

Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugrücksitzbank, mit einer Tragstruktur, welche mindestens ein Rahmenelement (4, 28, 52, 80) aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), einem faserverstärkten Polypropylen (PP) oder einem faserverstärkten Polyurethan (PUR) und mindestens ein Flächenelement (18, 40, 66, 86) aus einem expandierten Polypropylenschaum (EPP) oder einem Polyurethanschaum (PUR) aufweist, bei der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) zumindest teilweise umschließt oder bei der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) in das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) eingelegt ist oder bei der das Rahmenelement das Flächenelement zumindest teilweise umschließt, und mit einem Sitzpolster (26, 46, 74), welches auf der Tragstruktur angeordnet ist und eine Lehnen- oder Sitzfläche bildet.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach Anspruch 1, bei der das Polyamid (PA) mit Fasermatten und/oder mit Endlosfasern verstärkt ist oder bei der das Polypropylen (PP) oder das Polyurethan (PUR) mit Fasermatten und/oder mit Langfasern, vorzugsweise Endlosfasern, verstärkt ist.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) durch Spritzgießen, Tiefziehen, Spritzpressen oder Spritzprägen hergestellt ist.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) mit mindestens einem Verbindungselement (16, 38, 64) mittels zumindest teilweisem Umspritzen des Verbindungselements (16, 38, 64), vorzugsweise für ein spritzgegossenes Rahmenelement (4, 28, 52, 80), und/oder mittels Kleben, Schrauben, Nieten, Schweißen und/oder einem Schnapp-/Press-Sitz, vorzugsweise für ein tiefgezogenes, spritzgepresstes oder spritzgeprägtes Rahmenelement (4, 28, 52, 80), verbunden ist.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) wenigstens einen oder mehrere, vorzugsweise zwei, Schenkel aufweist und/oder wenigstens teilweise umlaufend, vorzugsweise geschlossen, ausgebildet ist oder bei der das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) schalenartig ausgebildet ist.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Sitzpolster (26, 46, 74) aus einem schaumartigen Kunststoff, vorzugsweise einem Polyurethan-Schaum (PUR), gebildet ist, der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) zumindest teilweise umschließt und bei der das Sitzpolster (26, 46, 74) gegebenenfalls mit einem Sitzbezug (48, 76) bezogen ist.
Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Flächenelement (18, 40, 66, 86) mit einem Abdeckelement (50, 78), vorzugsweise einer Blende, einer Folie oder einem Vlies (50, 78), verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rückenlehnen- oder Sitzteils (2) für einen Fahrzeugsitz oder eine Fahrzeugsitzbank, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz oder eine Kraftfahrzeugrücksitzbank, bei dem eine Tragstruktur gebildet wird aus mindestens einem Rahmenelement (4, 28, 52, 80) und einem Flächenelement (18, 40, 66, 86), wobei das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) aus einem faserverstärkten nicht-aromatischen Polyamid (PA), einem faserverstärkten Polypropylen (PP) oder einem faserverstärkten Polyurethan (PUR) hergestellt wird und bei dem das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) anschließend von einem Polypropylenschaum (EPP) oder einem Polyurethanschaum (PUR) zumindest teilweise umschlossen wird zur Bildung des Flächenelements (18, 40, 66, 86) oder das Flächenelement (18, 40, 66, 86) als Formteil in das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) eingelegt wird oder in das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) ein Polypropylenschaum (EPP) oder ein Polyurethanschaum (PUR) zumindest teilweise eingebracht wird zur Bildung des Flächenelements (18, 40, 66, 86), und bei welchem Verfahren ein Sitzpolster (26, 46, 74) an der Tragstruktur angebracht wird und eine Lehnen- oder Sitzfläche bildet.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) aus einem mit Fasermatten und/oder mit Endlosfasern verstärktem Polyamid (PA) oder aus einem mit Fasermatten und/oder mit Langfasern, vorzugsweise Endlosfasern, verstärktem Polypropylen (PP) oder Polyurethan (PUR) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) durch Spritzgießen, Tiefziehen, Spritzpressen oder Spritzprägen hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem das Rahmenelement (4, 28, 52, 80) mit mindestens einem Verbindungselement (16, 38, 64) mittels zumindest teilweisem Umspritzen des Verbindungselements (16, 38, 64), vorzugsweise für ein spritzgegossenes Rahmenelement (4, 28, 52, 80), und/oder mittels Kleben, Schrauben, Nieten, Schweißen und/oder einem Schnapp-/Press-Sitz, vorzugsweise für ein tiefgezogenes, spritzgepresstes oder spritzgeprägtes Rahmenelement (4, 28, 52, 80), verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem das Flächenelement (18, 40, 66, 86) und gegebenenfalls das Rahmenelement von einem schaumartigen Kunststoff, vorzugsweise einem Polyurethan-Schaum (PUR), als Sitzpolster (26, 46, 74) zumindest teilweise umschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem das Flächenelement (18, 40, 66, 86) mit einem Abdeckelement, vorzugsweise einer Blende, einer Folie oder einem Vlies (50, 78), verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Rückenlehne (2) oder Sitzfläche mit einem Bezug (48, 76) bezogen wird.
Kraftfahrzeugsitz oder Kraftfahrzeugsitzbank, mit einem Rückenlehnen- oder Sitzteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, oder mit einem Rückenlehnen- oder Sitzteil (2), das nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14 hergestellt wurde.