DE102012020711B4 - seat pan module - Google Patents
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Abstract
Sitzwannenmodul eines Sitzteiles (12) eines Fahrzeugsitzes, umfassend eine Unterfederungsstruktur (15) oder eine Teilsitzwanne (12A) und eine Unterfederungsstruktur (15), die eine lasttragende Sitzfläche bildet/bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterfederungsstruktur (15) als ein in einem Formgebungsverfahren hergestelltes elastisches Kunststoffteil ausgebildet ist, dessen spezifische Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften durch sich an eine zumindest bereichsweise Erwärmung des Kunststoffteils anschließendes Recken erzeugt sind, wobei die elastische Unterfederungsstruktur (15) als eine wabenartige oder eine netzartige Gitterstruktur ausgebildet ist und mindestens eine steife Knotenstruktur (K1, K2) aufweist, deren Knotenpunkte als Befestigungspunkte für mindestens einen peripheren Ausrüstungsgegenstand dienen.Seat pan module of a seat part (12) of a vehicle seat, comprising a spring base structure (15) or a partial seat pan (12A) and a spring base structure (15) which form(s) a load-bearing seat surface, characterized in that the spring base structure (15) is produced as a in a molding process produced elastic plastic part is formed, the specific elasticity properties and damping properties of which are generated by stretching subsequent to at least regional heating of the plastic part, the elastic under-springing structure (15) being formed as a honeycomb-like or a net-like lattice structure and at least one rigid node structure (K1, K2 ) has whose nodes serve as attachment points for at least one piece of peripheral equipment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sitzwannenmodul eines Sitzteiles eines Fahrzeugsitzes, umfassend eine Teilsitzwanne und eine Unterfederungsstruktur, die gemeinsam eine lasttragende Sitzfläche bilden, wobei die Teilsitzwanne eine erste Teilfläche der Sitzfläche und die Unterfederungsstruktur eine zweite Teilfläche der Sitzfläche bildet. Die Erfindung betrifft ferner ein zugehöriges Herstellungsverfahren und ein Werkzeug zur Herstellung des Sitzwannenmoduls.The invention relates to a seat pan module of a seat part of a vehicle seat, comprising a partial seat pan and a spring base structure which together form a load-bearing seat surface, the partial seat pan forming a first partial surface of the seat surface and the spring base structure forming a second partial surface of the seat surface. The invention also relates to an associated manufacturing method and a tool for manufacturing the seat pan module.
Aus dem Stand der Technik sind drahtartige Unterfederungsstrukturen für Sitzteile und Rückenlehnen von Fahrzeugsitzen und sonstigen Sitzmöbeln bekannt. Die Unterfederungsstrukturen bestehen zumeist aus einer Vielzahl von aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildeten Einzeldrähten, die zumeist vorgebogen und auf verschiedene Art und Weise miteinander verbunden sind. Die Metallunterfederungsstrukturen und die Kunststoffunterfederungsstrukturen werden in variierenden Steifigkeiten angeboten. Die Unterfederungsstrukturen stabilisieren den Polsterschaum eines Sitzteiles oder einer Rückenlehne und sorgen für eine gewünschte Elastizität und Dämpfung der die Last aufnehmenden Flächen des Sitzteiles und der Rückenlehne. Die Unterfederungsstrukturen werden an Rahmenstrukturen des Sitzteiles oder der Rückenlehne befestigt, insbesondere eingehängt.Wire-like suspension structures for seat parts and backrests of vehicle seats and other seating furniture are known from the prior art. The spring support structures usually consist of a large number of individual wires made of metal or plastic, which are usually pre-bent and connected to one another in various ways. The metal suspension structures and the plastic suspension structures are offered in varying degrees of rigidity. The suspension structures stabilize the upholstery foam of a seat part or a backrest and ensure the desired elasticity and damping of the load-bearing surfaces of the seat part and the backrest. The suspension structures are attached to frame structures of the seat part or the backrest, in particular suspended.
Es ist aber auch bekannt, Sitzwannen ohne Unterfederungsstrukturen herzustellen, auf denen ein Polsterschaum angeordnet wird, so dass die Elastizität der die Last aufnehmenden Fläche des Sitzteiles und der Rückenlehne weitestgehend durch den Polsterschaum hervorgerufen wird.However, it is also known to produce seat pans without spring base structures, on which an upholstery foam is arranged, so that the elasticity of the load-bearing surface of the seat part and the backrest is largely caused by the upholstery foam.
Als Stand der Technik werden die Druckschriften
Ferner sind Sitzteile bekannt, die teilunterfedert sind. Eine solche teilunterfederte Sitzwannenstruktur ist in
Die Drähte der Unterfederungsstruktur 15 sind in sitzwannenseitigen Einhängungen 14, 14A, querholmseitigen Einhängungen 14, 14B und seitenholmseitigen Einhängungen 14, 14C an der Haltestruktur 14 und der Teilsitzwanne 12A fixiert. Dabei sind die Haltestruktur 13 und die Teilsitzwanne 12A und die Unterfederungsstruktur 15 aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.The wires of the
Die elastischen Komforteigenschaften der lastaufnehmenden Fläche des Sitzteiles werden im Bereich der Teilsitzwanne 12A durch den darauf angeordneten Schaum (Polsterung) und im Bereich der Unterfederungsstruktur 15 durch die elastischen Eigenschaften der Unterfederungsstruktur 15 und dem darauf angeordneten Schaum (Polsterung) bewirkt. Eine solche teilunterfederte Sitzwanne ist beispielsweise in der Druckschrift
Bei den bekannten Lösungen ist es zum Ersten nachteilig, dass die Teilsitzwanne mit der Unterfederungsstruktur verbunden werden muss. Es ergeben sich hohe Zusammenbauzeiten.In the known solutions, it is firstly disadvantageous that the partial seat pan has to be connected to the spring base structure. There are high assembly times.
Zum Zweiten ist das Gewicht des zusammengebauten Bauteils aus der Unterfederungsstruktur und einer Teilsitzwanne, die aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sind, immer noch relativ hoch.Second, the weight of the assembled component of the bed suspension structure and a partial seat pan formed from a metallic material is still relatively high.
Zum Dritten ist eine metallische Unterfederung nahezu ungedämpft beziehungsweise dämpft eine metallische Unterfederung ausschließlich aufgrund der Reibung zwischen Schaum und Unterfederung.Thirdly, a metallic spring base is almost undamped or dampens a metallic spring base exclusively due to the friction between the foam and the spring base.
In der Druckschrift
Ausgehend von diesem Kenntnisstand liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative gewichtsreduzierte Sitzstruktur zu schaffen, welche insbesondere weniger aufwändig zusammen gebaut werden kann und welche die notwendigen Elastizitätseigenschaften sowie die gewünschten Dämpfungseigenschaften zur Lastaufnahme und ein geringes Gewicht aufweist.Proceeding from this state of knowledge, the invention is based on the object of creating an alternative weight-reduced seat structure which can be assembled in particular with less effort and which has the necessary elasticity properties and the desired damping properties for load absorption and is light in weight.
Ausgangspunkt für die Erfindung ist ein Sitzwannenmodul eines Sitzteiles eines Fahrzeugsitzes, umfassend eine Unterfederungsstruktur, die alleine eine lasttragende Sitzfläche bildet, oder eine Teilsitzwanne und eine Unterfederungsstruktur, die gemeinsam eine lasttragende Sitzfläche bilden.The starting point for the invention is a seat pan module of a seat part of a vehicle seat, comprising a spring base structure that alone forms a load-bearing seat surface, or a partial seat pan and a spring base structure that together form a load-bearing seat surface.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Sitzwannenmodul eine Unterfederungsstruktur (elastisches Sitzwannenmodul) oder eine Teilsitzwanne und eine Unterfederungsstruktur (teilelastisches Sitzwannenmodul) umfasst, wobei die Unterfederungsstruktur als ein in einem Formgebungsverfahren hergestelltes und anschließend zur Erzeugung spezifischer Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften unter zumindest bereichsweiser Erwärmung gerecktes elastisches Kunststoffteil ausgebildet ist, wobei die elastische Unterfederungsstruktur als eine wabenartige oder eine netzartige Gitterstruktur ausgebildet ist und mindestens eine steife Knotenstruktur aufweist, deren Knotenpunkte als Befestigungspunkte für mindestens einen peripheren Ausrüstungsgegenstand dienen.It is provided according to the invention that a seat pan module comprises a spring base structure (elastic seat pan module) or a partial seat pan and a spring base structure (partially elastic seat pan module), the spring base structure being an elastic plastic part produced in a shaping process and then stretched to produce specific elasticity properties and damping properties with at least regional heating is formed, wherein the elastic under-springing structure is formed as a honeycomb-like or a net-like lattice structure and has at least one rigid node structure whose nodes serve as attachment points for at least one peripheral piece of equipment.
Es ist somit eine Vollunterfederung oder eine Teilunterfederung der lasttragenden Sitzfläche vorgesehen.It is thus provided a full suspension or a partial suspension of the load-bearing seat.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung bildet die Unterfederungsstruktur eine lasttragende Sitzfläche aus.In a preferred embodiment of the invention, the spring base structure forms a load-bearing seat surface.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet die Teilsitzwanne eine erste Teilfläche der Sitzfläche und die Unterfederungsstruktur eine zweite Teilfläche der Sitzfläche als gemeinsame lasttragende Sitzfläche aus.In another preferred embodiment of the invention, the partial seat pan forms a first partial surface of the seat surface and the sprung structure forms a second partial surface of the seat surface as a common load-bearing seat surface.
In vorteilhafter Weise wird dadurch ein Sitzwannenmodul geschaffen, dessen Unterfederungsstruktur die vom Hersteller gewünschten spezifischen Elastizitätseigenschaften (Federung und Dämpfung) aufweist, die später einen verbesserten Komfort für den Aufsitzenden bieten.This advantageously creates a seat pan module whose spring structure has the specific elasticity properties (springing and damping) desired by the manufacturer, which later offer improved comfort for the person sitting on it.
Zudem wird durch die Herstellung der Unterfederungsstruktur in vorteilhafter Weise das spezifische Gewicht des Sitzwannenmoduls und des auf der Sitzwanne angeordneten Schaums reduziert. Insofern auch die Teilsitzwanne aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein hinsichtlich des spezifischen Gewichts noch weiter reduziertes Sitzwannenmodul.In addition, the specific weight of the seat pan module and of the foam arranged on the seat pan is reduced in an advantageous manner by the production of the under-springing structure. Insofar as the partial seat pan is also made of a plastic material, a seat pan module with an even further reduced specific weight results in an advantageous manner.
Durch das Recken der Unterfederungsstruktur sind ferner die spezifischen Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften der aus mindestens einem Kunststoffmaterial bestehenden Unterfederungsstruktur beeinflussbar. Diese Art der Beeinflussung durch Recken/Strecken, der eine zumindest bereichsweise thermische „Bearbeitung“ der Unterfederungsstruktur vorangeht, stellt eine neue und innovative Möglichkeit zur Ausbildung eines elastischen oder teilelastischen Sitzwannenmoduls dar.Furthermore, by stretching the spring base structure, the specific elasticity properties and damping properties of the spring base structure consisting of at least one plastic material can be influenced. This type of influencing by stretching, which is preceded by at least some areas of thermal "processing" of the spring base structure, represents a new and innovative way of forming an elastic or partially elastic seat pan module.
Die Ausbildung als wabenartige oder netzartige Gitterstruktur ist vorteilhaft, da sich diese Gitterstruktur als stabil ausbildbare Struktur bei geringem Materialaufwand erwiesen hat und zudem in vorteilhafter Weise eine stark luftdurchlässige Teilfläche im Bereich der Unterfederungsstruktur gebildet wird. Es wird in vorteilhafter Weise eine automatische Belüftung der Teilfläche des Sitzwannenmoduls bewirkt, wodurch der Komfort des Sitzwannenmoduls gesteigert wird.The design as a honeycomb or net-like lattice structure is advantageous because this lattice structure has proven to be a stable structure with low material costs and a highly air-permeable partial surface is also advantageously formed in the region of the slatted base structure. Automatic ventilation of the partial area of the seat pan module is advantageously effected, as a result of which the comfort of the seat pan module is increased.
Ferner weist die elastische wabenartige oder netzartige Gitterstruktur der Unterfederungsstruktur die mindestens eine steife Knotenstruktur auf, die als Befestigungspunkt für mindestens einen peripheren Ausrüstungsgegenstand dient.Furthermore, the elastic honeycomb or net-like lattice structure of the under-springing structure has the at least one rigid node structure, which serves as an attachment point for at least one piece of peripheral equipment.
Diese Ausgestaltung ermöglicht die Vereinfachung der komplexen Ausbildung eines Fahrzeugsitzes. In vorteilhafter Weise dient die Unterfederungsstruktur bereits nach ihrer Herstellung ohne weiteren Aufwand zur Befestigung von Ausrüstungsgegenständen.This configuration enables the complex design of a vehicle seat to be simplified. Advantageously, the sprung base structure is already used after its production without further effort for the attachment of items of equipment.
Zudem wird ferner erreicht, dass die ansonsten elastische Unterfederungsstruktur zumindest bereichsweise (lokal) steife/starre die Unterfederungsstruktur stabilisierende Knotenpunkte beziehungsweise Knotenstrukturen aufweist.In addition, it is also achieved that the otherwise elastic under-springing structure has, at least in regions (locally) stiff/rigid nodes or node structures that stabilize the under-springing structure.
Ferner wird die elastische wabenartige oder netzartige Gitterstruktur der Unterfederungsstruktur mit mindestens einem steifen Befestigungselement versehen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass das Sitzwannenmodul bereits nach seiner Herstellung alle notwendigen Elemente aufweist, um das Sitzwannenmodul in der Sitzteilstruktur des Fahrzeugsitzes befestigen zu können.Furthermore, the elastic honeycomb or net-like lattice structure of the under-springing structure is provided with at least one rigid fastening element. The advantage of this configuration is that the seat pan module already has all the necessary elements after its production in order to be able to fasten the seat pan module in the seat part structure of the vehicle seat.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Sitzwannenmodul durch ein steifes, erstes Befestigungselement an einer Haltestruktur einer Sitzteilstruktur befestigt ist und die Unterfederungsstruktur durch ein steifes, zweites Befestigungselement an der Teilsitzwanne befestigt ist.Provision is advantageously made for the seat pan module to be fastened to a holding structure of a partial seat structure by a rigid, first fastening element and for the under-springing structure to be fastened to the partial seat pan by a stiff, second fastening element.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sitzwannenmodul einteilig aus der Teilsitzwanne und der Unterfederungsstruktur ausgebildet und vollständig aus mindestens einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist. Für diesen Fall wird das steife, erste Befestigungselement zur Befestigung des Sitzwannenmoduls an der Haltestruktur der Sitzteilstruktur ausgebildet. In diesem Fall wird das Sitzwannenmodul vollständig aus einem Kunststoffmaterial nach Wahl hergestellt. Eine einteilige Ausbildung ist von besonderem Vorteil, da ein Zusammenbau von Teilsitzwanne und Unterfederungsstruktur, wie es im Stand der Technik üblich ist, entfällt. Zudem vereinfacht sich die Herstellung und es werden weniger Werkzeuge zur Herstellung des Sitzwannenmoduls benötigt.In a first embodiment, it is provided that the seat pan module is formed in one piece from the partial seat pan and the spring base structure and is formed entirely from at least one plastic material. In this case, the rigid, first fastening element is designed to fasten the seat pan module to the holding structure of the seat part structure. In this case, the seat pan module is made entirely of a plastic material of choice. A one-piece construction is of particular advantage, since there is no need to assemble the partial seat pan and the spring base structure, as is customary in the prior art. In addition, production is simplified and fewer tools are required to produce the seat pan module.
In einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sitzwannenmodul zweiteilig aus der Teilsitzwanne und der Unterfederungsstruktur ausgebildet ist. Das Sitzwannenmodul ist bei einer zweiteiligen Ausführung entweder vollständig aus einem Kunststoffmaterial nach Wahl hergestellt oder die Teilsitzwanne ist aus einem metallischen Material und die Unterfederungsstruktur wird aus einem Kunststoffmaterial nach Wahl hergestellt. Es wird deutlich, dass zur Gewichtsreduzierung und zur Erzeugung der spezifischen elastischen Eigenschaften des Sitzwannenmoduls eine Vielzahl von verschiedenen Sitzwannenmodulen ausbildbar sind, wobei allen Sitzwannenmodulen gemein ist, dass bereits die aus einem Kunststoffmaterial hergestellte Unterfederungsstruktur für eine Gewichtsreduzierung und das temperaturbeeinflusste Recken/Strecken für die spezifischen Elastizitätseigenschaften des teilelastischen Sitzwannenmoduls sorgt.In a second embodiment it is provided that the seat pan module is formed in two parts from the partial seat pan and the spring base structure. In a two-piece design, the seat pan module is either made entirely of a plastic material of choice, or the partial seat pan is made of a metallic material and the slat base structure is made of a plastic material of choice. It becomes clear that to reduce weight and to generate the specific elastic properties of the seat pan module, a large number of different seat pan modules can be formed, with all seat pan modules having in common that the spring structure made of a plastic material is already used for weight reduction and the temperature-influenced stretching/stretching for the specific Elasticity properties of the partially elastic seat pan module ensures.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer aus Kunststoff ausgebildeten elastischen Unterfederungsstruktur für ein Sitzwannenmodul vorgeschlagen.According to the invention, a method for producing an elastic under-springing structure made of plastic for a seat pan module is proposed.
Ausgangspunkt für die Erfindung ist ein erster Verfahrensschritt, bei dem die Form der Unterfederungsstruktur erzeugt wird, an den sich ein zweiter Verfahrensschrittes anschließt, bei dem die Unterfederungsstruktur zur Erzeugung spezifischer Elastizitätseigenschaften gereckt wird.The starting point for the invention is a first method step, in which the shape of the spring base structure is produced, which is followed by a second method step, in which the spring base structure is stretched to produce specific elasticity properties.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Unterfederungsstruktur in dem ersten Verfahrensschritt in der Form eines Gitters erzeugt wird, welches mindestens eine steife Knotenstruktur und/oder mindestens ein steifes Befestigungselement aufweist. Die Unterfederungsstruktur unterliegt in dem zweiten Verfahrensschritt vor dem Recken zumindest bereichsweise einer Erwärmung, wobei die mindestens eine Knotenstruktur und/oder das mindestens eine Befestigungselement von der Erwärmung ausgeschlossen sind oder gemeinsam mit der Unterfederungsstruktur der Erwärmung unterliegen. In bevorzugter Ausgestaltung wird das thermisch beeinflusste Recken mit spezieller Temperaturführung in einem vorgebbaren Temperaturbereich durchgeführt.According to the invention, it is provided that the spring support structure is produced in the first method step in the form of a lattice, which has at least one rigid node structure and/or at least one rigid fastening element. In the second method step, before the stretching, the spring base structure is subject to heating at least in regions, with the at least one node structure and/or the at least one fastening element being excluded from the heating or being subject to the heating together with the spring base structure. In a preferred embodiment, the thermally influenced stretching is carried out with special temperature control in a predeterminable temperature range.
Diese variablen Randbedingungen ermöglichen dem Hersteller in vorteilhafter Weise eine Beeinflussung des Herstellungsverfahrens, die es ihm insbesondere ermöglicht, die spezifischen elastischen Elastizitätseigenschaften der Unterfederungsstruktur nach Wunsch einzustellen.These variable boundary conditions allow the manufacturer to influence the manufacturing process in an advantageous manner, which in particular allows him to set the specific elastic properties of the spring base structure as desired.
In bevorzugter Ausgestaltung besteht ferner die Möglichkeit, dass je nachdem, ob die Knotenstrukturen einer Erwärmung unterliegen, die spezifische Elastizität der Unterfederungsstruktur und damit des Sitzwannenmoduls in vorteilhafter Weise beeinflusst werden. Die zumindest bereichsweise Erwärmung oder die vollständige Erwärmung der Unterfederungsstruktur vor dem Recken/Strecken beeinflusst die Ausbildung der zugehörigen Werkzeuge zur Herstellung des Sitzwannenmoduls.In a preferred embodiment, there is also the possibility that, depending on whether the node structures are subject to heating, the specific elasticity of the spring base structure and thus of the seat pan module are advantageously influenced. The at least regional heating or the complete heating of the spring structure before stretching influences the design of the associated tools for manufacturing the seat pan module.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es innerhalb des Verfahrens vorgesehen, dass die mindestens eine Knotenstruktur und/oder das mindestens eine Befestigungselement, welches in dem zweiten Verfahrensschritt von der Erwärmung ausgeschlossen wird, in dem ersten Verfahrensschritt durch eine geringe Materialanhäufung verstärkt ausgebildet wird/werden. Das heißt, eine gegebenenfalls bei dem temperaturbeeinflussten Recken hervorgerufene Veränderung der mindestens einen Knotenstruktur und/oder des mindestens einen Befestigungselementes ist in vorteilhafter Weise durch eine angepasste, geringe Materialanhäufung kompensierbar.In a preferred embodiment of the invention, it is provided within the method that the at least one node structure and/or the at least one fastening element, which is excluded from the heating in the second method step, is/are reinforced in the first method step by a small accumulation of material . This means that a change in the at least one node structure and/or the at least one fastening element that may be caused during the temperature-influenced stretching can be advantageously compensated for by an adapted, small accumulation of material.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es innerhalb des Verfahrens vorgesehen, dass die mindestens eine Knotenstruktur und/oder das mindestens eine Befestigungselement, welches in dem zweiten Verfahrensschritt der Erwärmung unterliegt, in dem ersten Verfahrensschritt durch eine starke Materialanhäufung verstärkt ausgebildet wird/werden. Das heißt, eine bei dem temperaturbeeinflussten Recken hervorgerufene Veränderung der mindestens einen Knotenstruktur und/oder des mindestens einen Befestigungselementes ist in vorteilhafter Weise durch eine angepasste, starke Materialanhäufung kompensierbar.In another preferred embodiment of the invention, it is provided within the method that the at least one node structure and/or the at least one fastening element, which is subject to heating in the second method step, is/are reinforced in the first method step by a large accumulation of material. This means that a change in the at least one node structure and/or the at least one fastening element caused by temperature-influenced stretching can advantageously be compensated for by an adapted, strong accumulation of material.
Es wird durch die geringe oder starke Materialanhäufung dafür gesorgt, dass die mindestens eine Knotenstruktur und/oder das mindestens eine Befestigungselement seine Steifigkeit beziehungsweise Starrheit behält, wodurch in vorteilhafter Weise die Stabilität der Unterfederungsstruktur unterstützt wird und sich die Knotenstrukturen zur Befestigung von peripheren Ausrüstungsgegenständen eignen sowie die Befestigungselemente einen ausreichenden steifen und starren Halt an der Haltestruktur der Sitzteilstruktur bieten.The low or high accumulation of material ensures that the at least one node structure and/or the at least one fastening element retains its rigidity or rigidity, which advantageously supports the stability of the underspring structure and the node structures are suitable for fastening peripheral items of equipment as well the fastening elements provide a sufficiently stiff and rigid hold on the supporting structure of the seat part structure.
In dem ersten Verfahrensschritt kann der Hersteller in vorteilhafter Weise zusammengefasst aus einer Vielzahl von Beeinflussungsmöglichkeiten wählen, die in der Auswahl der Kunststoffart und/oder der Auswahl der Geometrie und Materialstärke und/oder der bereichsweisen Anordnung von steifen Knotenstrukturen und/oder durch die Stärke der Materialanhäufung der steifen Knotenstrukturen bestehen.In the first step of the method, the manufacturer can advantageously choose from a large number of influencing options, which can be found in the selection of the type of plastic and/or the selection of the geometry and material thickness and/or the regional arrangement of rigid node structures and/or the strength of the material accumulation of the stiff node structures exist.
In dem zweiten Verfahrensschritt kann der Hersteller in vorteilhafter Weise zusammengefasst ebenfalls aus einer Vielzahl von Beeinflussungsmöglichkeiten wählen, die in der Höhe des Orientierungsgrades und/oder durch die Höhe der Prozesstemperatur bei der Erwärmung und/oder durch die teilweise Erwärmung der Unterfederungsstruktur unter Ausschluss der steifen Knotenstrukturen oder durch die vollständige Erwärmung der Unterfederungsstruktur unter Einschluss der steifen Knotenstrukturen und/oder den Grad der Materialanhäufung der steifen Knotenstrukturen bestehen.In the second step of the method, the manufacturer can also advantageously choose from a large number of influencing options, which are the level of the degree of orientation and/or the level of the process temperature during heating and/or the partial heating of the spring base structure, excluding the stiff node structures or by the complete heating of the underspring structure including the rigid nodal structures and/or the degree of material accumulation of the rigid nodal structures.
Die Beeinflussungsmöglichkeiten werden in den zugehörigen Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.The possibilities of influencing are explained in more detail in the associated exemplary embodiments.
Schließlich wird ein Werkzeug zur Herstellung eines aus Kunststoff ausgebildeten Sitzwannenmoduls, welches eine elastische Unterfederungsstruktur oder eine Teilsitzwanne und eine elastische Unterfederungsstruktur aufweist, geschaffen.Finally, a tool is created for producing a seat pan module made of plastic, which has an elastic underspring structure or a partial seat pan and an elastic underspring structure.
Das Werkzeug umfasst ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, die im geschlossenen Zustand einen Hohlraum zur Ausbildung der Teilsitzwanne und der Unterfederungsstruktur bilden, in dem in einem Formgebungsverfahren mindestens ein Kunststoffmaterial einfüllbar ist.The tool comprises a lower tool part and an upper tool part which, in the closed state, form a cavity for forming the partial seat pan and the spring structure, into which at least one plastic material can be filled in a molding process.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der Hohlraum zwischen Werkzeugunterteil und Werkzeugoberteil als Negativform der Teilsitzwanne und der Unterfederungsstruktur ausgebildet ist und das Werkzeugunterteil und/oder das Werkzeugoberteil eine der Unterfederungsstruktur zugeordnete Schieberkonstruktion sowie eine ebenfalls der Unterfederungsstruktur zumindest bereichsweise zugeordnete wärmeerzeugende Vorrichtung umfasst. In vorteilhafter Weise ist das Sitzwannenmodul dadurch in einem Werkzeug sowohl einem Formgebungsverfahren unterziehbar und die Unterfederungsstruktur ist in demselben Werkzeug unter zumindest bereichsweiser Erwärmung der Unterfederungsstruktur unter Zuhilfenahme der Schieberkonstruktion einem thermisch beeinflussten Recken unterziehbar.According to the invention, it is now provided that the cavity between the lower part of the tool and the upper part of the tool is designed as a negative mold of the partial seat pan and the suspension structure, and the lower tool part and/or the upper tool part comprises a slide construction assigned to the suspension structure and a heat-generating device that is also assigned at least in certain areas to the suspension structure. Advantageously, the seat pan module can be subjected to a shaping process in one tool and the suspension structure can be subjected to thermally influenced stretching in the same tool with at least regional heating of the suspension structure with the aid of the slide construction.
Es wird somit in vorteilhafter Weise deutlich, dass nur noch ein einziges Werkzeug notwendig ist, um eine Unterfederungsstruktur und eine Teilsitzwanne als ein in einem Formgebungsprozess, insbesondere Spritzgussverfahren, hergestelltes und anschließend zur Erzeugung spezifischer Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften unter thermischer Beeinflussung gerecktes elastisches Kunststoffteil auszubilden.It is thus advantageously clear that only a single tool is required to form a spring base structure and a partial seat pan as an elastic plastic part that is produced in a shaping process, in particular an injection molding process, and then stretched under thermal influence to produce specific elasticity properties and damping properties.
In einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit, die Unterfederungsstruktur getrennt von der Teilsitzwanne auszubilden. In diesem Fall wird das Werkzeug wie folgt ausgebildet:
- Das Werkzeug umfasst ebenfalls ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, die im geschlossenen Zustand jedoch nur einen Hohlraum zur Ausbildung der Unterfederungsstruktur bilden, in denen in einem Formgebungsprozess mindestens ein Kunststoffmaterial einführbar ist.
- The tool also includes a lower tool part and an upper tool part, which in the closed state, however, only form a cavity for forming the spring support structure, into which at least one plastic material can be introduced in a shaping process.
Erfindungsgemäß ist dann vorgesehen, dass der Hohlraum zwischen Werkzeugunterteil und Werkzeugoberteil als Negativform der Unterfederungsstruktur ausgebildet ist und das Werkzeugunterteil und/oder das Werkzeugoberteil eine der Unterfederungsstruktur zugeordnete Schieberkonstruktion umfasst. Ferner ist die der Unterfederungsstruktur zumindest bereichsweise zugeordnete wärmeerzeugende Vorrichtung im Werkzeugoberteil und/oder Werkzeugunterteil angeordnet. Der Unterschied besteht darin, dass die Teilsitzwanne bei der Ausbildung des Werkzeugunterteiles und des Werkzeugoberteiles nicht berücksichtigt wird. Die Teilsitzwanne wird dann in einem separaten Werkzeug hergestellt, welches wiederum ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil umfasst, wobei der dort angeordnete Hohlraum als Negativform der Teilsitzwanne ausgebildet ist. In einem solchen separaten Werkzeug wird dann entsprechend nur der Formgebungsprozess der Teilsitzwanne durchgeführt, wonach die separat hergestellte Teilsitzwanne mit der separat hergestellten Unterfederungsstruktur verbunden wird.According to the invention, it is then provided that the cavity between the lower tool part and the upper tool part is designed as a negative mold of the spring base structure and the lower tool part and/or the upper tool part comprises a slide construction assigned to the spring base structure. Furthermore, the heat-generating device assigned at least in certain areas to the spring base structure is arranged in the tool upper part and/or tool lower part. The difference is that the partial seat pan is not taken into account when designing the lower and upper mold parts. The partial seat pan is then produced in a separate tool, which in turn comprises a lower tool part and an upper tool part, with the cavity arranged there being designed as a negative mold of the partial seat pan. In such a separate tool, only the shaping process of the partial seat pan is then carried out accordingly, after which the separately manufactured partial seat pan is connected to the separately manufactured underspring structure.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred configurations of the invention result from the remaining features mentioned in the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Sitzstruktur, insbesondere eine Sitzteilstruktur nach dem Stand der Technik; -
2 ein teilelastisches Sitzwannenmodul in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben, in einem Werkzeugunterteil liegend, umfassend eine Teilsitzwanne und eine Unterfederungsstruktur aus Kunststoff; -
3 das teilelastische Sitzwannenmodul während eines Streckprozesses in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben, in einem Werkzeugunterteil liegend, umfassend die Teilsitzwanne und die Unterfederungsstruktur aus Kunststoff; -
4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Unterfederungsstruktur des Sitzwannenmoduls; -
5 eine perspektivische Darstellung der Sitzteilstruktur eines zusammengebauten Fahrzeugsitzes mit dem Sitzwannenmodul innerhalb der Haltestruktur des Sitzteiles.
-
1 a seat structure, in particular a seat part structure according to the prior art; -
2 a partially elastic seat pan module in a perspective view at an angle from above, lying in a lower part of the tool, comprising a partial seat pan and a spring structure made of plastic; -
3 the partially elastic seat pan module during a stretching process in a perspective view at an angle from above, lying in a lower part of the tool, comprising the partial seat pan and the lower spring structure made of plastic; -
4 an enlarged perspective view of the suspension structure of the seat pan module; -
5 a perspective view of the seat part structure of an assembled vehicle seat with the seat pan module within the support structure of the seat part.
Mögliche Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll mit „+x“ („plus x“) die übliche Fahrtrichtung eines Fahrzeugs bezeichnet werden, mit „-x“ („minus x“) die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung, mit „y“ wird die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung bezeichnet, und mit „z“ wird die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung bezeichnet. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Innerhalb aller Figuren werden nachfolgend die gleichen Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet, wobei gegebenenfalls nicht in jeder Figur erneut alle bereits vorgestellten Bauteile anhand der Bezugszeichen nochmals erläutert werden.Possible embodiments of the invention are explained below. For the purposes of this description, “+x” (“plus x”) is intended to denote the usual direction of travel of a vehicle, “-x” (“minus x”) the direction opposite to its usual direction of travel, and “y” the direction in the horizontal transverse to the x-direction, and "z" denotes the direction in the vertical transverse to the x-direction. This way of designating the spatial directions in Cartesian coordinates corresponds to the coordinate system generally used in the motor vehicle industry. Within all the figures, the same reference numbers are used below for the same components, with all the components already presented possibly not being explained again using the reference numbers in each figure.
Auf die
Den nachfolgenden Erläuterungen werden folgende Definitionen vorausgeschickt. Eine Teilsitzwanne 12A und eine Unterfederungsstruktur 15, die gemeinsam die sitzflächenseitige Unterkonstruktion eines Sitzteiles 12 bilden, werden nachfolgend als Sitzwannenmodul bezeichnet. Die Unterfederungsstruktur 15 weist dabei spezifische elastische Eigenschaften auf, weshalb nachfolgend von einem teilelastischen Sitzwannenmodul gesprochen wird. The following definitions precede the following explanations. A
Grundsätzlich sind zwei Ausführungsformen des Sitzwannenmoduls teilweise in mehreren folgenden Ausführungsvarianten vorgesehen.In principle, two embodiments of the seat pan module are provided, in some cases in a number of the following design variants.
Sitzwannenmodul vollständig aus Kunststoff:
- In einer ersten Ausführungsform wird die
Teilsitzwanne 12A und dieUnterfederungsstruktur 15 des Sitzwannenmoduls jeweils aus Kunststoff hergestellt. Folgende Ausführungsvarianten der ersten Ausführungsform sind vorgesehen:- Einteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul aus Kunststoffwerkstoff:
Teilsitzwanne 12A und Unterfederungsstruktur 15 können in einer ersten Ausführungsvariante gemeinsam in einem Formgebungsprozess, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, in einem einzigen Werkzeug hergestellt werden, wobei für die 12A, 15 die gleiche Kunststoffart zum Einsatz kommt oder es können unterschiedliche Kunststoffarten zum Einsatz kommen.Bauteile
- Einteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul aus Kunststoffwerkstoff:
- In a first embodiment, the
partial seat pan 12A and thesuspension structure 15 of the seat pan module are each made of plastic. The following design variants of the first embodiment are provided:- One-piece, partially elastic seat pan module made of plastic material:
- In a first embodiment variant, the
partial seat pan 12A and thespring support structure 15 can be produced together in one molding process, in particular in an injection molding process, in a single tool, with the same type of plastic being used for the 12A, 15 or different types of plastic being used.components
- In a first embodiment variant, the
- One-piece, partially elastic seat pan module made of plastic material:
Zweiteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul aus Kunststoffwerkstoff:
Teilsitzwanne 12A und Unterfederungsstruktur 15 können in einer zweiten Ausführungsvariante getrennt voneinander in einem Formgebungsprozess, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, in verschiedenen Werkzeugen hergestellt werden. Auch hierbei können für die 12A, 15 die gleiche Kunststoffart oder unterschiedliche Kunststoffarten zum Einsatz kommen.Bauteile
- In a second embodiment variant, the
partial seat pan 12A and thespring base structure 15 can be produced separately from one another in a shaping process, in particular in an injection molding process, using different tools. Here, too, the same type of plastic or different types of plastic can be used for the 12A, 15.components
Sitzwannenmodul aus Kunststoff und einem metallischen Werkstoff:
- In einer zweiten Ausführungsform wird die
Teilsitzwanne 12A aus einem metallischen Werkstoff und die Unterfederungsstruktur 15 aus einem Kunststoffwerkstoff hergestellt.
- In a second embodiment, the
partial seat pan 12A is made of a metallic material and thespring structure 15 is made of a plastic material.
Zweiteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul (Hybrid) aus einem metallischen Werkstoff und einem Kunststoffwerkstoff:
Die Teilsitzwanne 12A wird als Blechformteil hergestellt und die Unterfederungsstruktur 15 wird in einem Formgebungsprozess, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, hergestellt. Die Herstellung erfolgt getrennt voneinander in getrennten Werkzeugen.
- The
partial seat pan 12A is produced as a shaped sheet metal part and thespring support structure 15 is produced in a shaping process, in particular in an injection molding process. The production takes place separately from each other in separate tools.
Es versteht sich, dass aufgrund des geringeren spezifischen Gewichts des Kunststoffwerkstoffs durch die Herstellung des Sitzwannenmoduls vollständig aus Kunststoff nach der ersten Ausführungsform in vorteilhafter Weise hinsichtlich der gewünschten Gewichtsersparnis gegenüber dem Stand der Technik das höchste Einsparungspotenzial vorliegt und ausgeschöpft werden kann.It goes without saying that due to the lower specific weight of the plastic material, producing the seat pan module entirely from plastic according to the first embodiment advantageously has the highest savings potential in terms of the desired weight saving compared to the prior art and can be exploited.
Es versteht sich ferner, dass bei einem einteiligen Sitzwannenmodul gemäß der ersten Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform in vorteilhafter Weise hinsichtlich des dann nicht mehr notwendigen Zusammenbaus von der Teilsitzwanne 12A und der Unterfederungsstruktur 15 gegenüber dem Stand der Technik ebenfalls das höchste Einsparungspotential vorliegt und ausgeschöpft werden kann. Es kommt bei einteiliger Herstellung in vorteilhafter Weise zu einer Ersparnis von Montagezeiten, insbesondere während einer Serienfertigung.It is also understood that with a one-piece seat pan module according to the first variant of the first embodiment, the highest savings potential is also advantageously present and can be exploited compared to the prior art with regard to the assembly of the
Da das einteilige teilelastische Sitzwannenmodul, welches vollständig aus Kunststoffwerkstoff hergestellt ist, somit das größte Einsparungspotential bietet, wird nachfolgend zunächst auf die erste Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform eingegangen.Since the one-piece, partially elastic seat pan module, which is made entirely of plastic material, thus offers the greatest potential for savings, the first variant of the first embodiment will be discussed below.
Einteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul aus Kunststoff:
-
2 zeigt ein einteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben, in einem Werkzeugunterteil W1 liegend, umfassend dieTeilsitzwanne 12A und dieelastische Unterfederungsstruktur 15.
-
2 shows a one-piece, partially elastic seat pan module in a perspective view at an angle from above, lying in a lower tool part W1, comprising thepartial seat pan 12A and theelastic underspring structure 15.
Das Bezugszeichen 12A-1 bezieht sich auf ein zweiteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul, bei der die Teilsitzwanne 12A mit der Unterfederungsstruktur 15 erst nach ihrer getrennten Herstellung verbunden wird. Zur Verbindung dienen die Aufnahmeelemente 12A-1 an der Teilsitzwanne 12A und die Befestigungselemente B2, auf die später noch eingegangen wird.The
Das zugehörige Werkzeugoberteil eines Werkzeuges ist nicht dargestellt. Im Ausführungsbeispiel weist das Werkzeugunterteil W1 eine bewegliche Schieberkonstruktion auf. Die Schieber W1-1 der Schieberkonstruktion sind innerhalb des Werkzeugunterteiles W1 in x-Richtung, das heißt in Längsrichtung der Federelemente der Unterfederungsstruktur 15, beweglich angeordnet. Sie befinden sich in
Unter Verwendung eines solchen Werkzeuges W wird das Sitzwannenmodul wie folgt hergestellt.Using such a tool W, the seat pan module is manufactured as follows.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der Formgebungsprozess, insbesondere das Spritzgießen, durchgeführt. In diesem ersten Verfahrensschritt erhält das Sitzwannenmodul seine spezifische Form. Beim Spritzgießen können für die Teilsitzwanne 12A und die Unterfederungsstruktur 15 entweder die gleiche Kunststoffart oder unterschiedliche Kunststoffarten in das Werkzeug eingespritzt werdenIn a first method step, the shaping process, in particular injection molding, is carried out. In this first process step, the seat pan module is given its specific shape. In the case of injection molding, either the same type of plastic or different types of plastic can be injected into the mold for the
Die Teilsitzwanne 12A und die Unterfederungsstruktur 15 erhalten innerhalb des ersten Verfahrensschrittes ihre spezifische Form.The
Im Ausführungsbeispiel wird die Struktur der Unterfederungsstruktur 15 als gitterartige Struktur ausgebildet. Die gitterartige Struktur bildet Knotenpunkte. Innerhalb der Knotenpunkte werden lokal angeordnete Knotenstrukturen K mit vorgebbaren Geometrien ausgebildet.In the exemplary embodiment, the structure of the
Die gitterartige Struktur der Unterfederungsstruktur 15 ist beispielsweise in
In vorteilhafter Weise wird das Gitter zumindest teilweise in einer sechseckigen geometrischen Wabenform 15-1 ähnlich einer Bienenwabe ausgebildet. Eine solche Form macht die Unterfederungsstruktur 15 sehr stabil.Advantageously, the grid is at least partially formed in a hexagonal geometric honeycomb shape 15-1 similar to a honeycomb. Such a shape makes the under-
Alternativ wird als Gitter ein Netz in der Art eines Spinnennetzes mit Hauptzugsträngen und Nebenzugsträngen vorgeschlagen. Dadurch wir die Unterfederungsstruktur 15 ebenfalls sehr stabil ausgebildet.Alternatively, a network in the manner of a spider's web with main tension cords and secondary tension cords is proposed as the grid. As a result, the
Andere Gitter werden bedarfsgerecht in fünfeckigen Wabenformen 15-2 ausgebildet. Wesentlich ist, dass die Gitterstruktur wabenartig in verschiedenen drei- , vier-, fünf-, sechseckigen usw. Wabenformen ausgebildet ist, wodurch eine stabile Unterfederungsstruktur 15 ausgebildet ist, deren Wabenstrukturen die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 bilden, die in vorteilhafter Weise einem Streckprozess leicht zugänglich sind. Die Waben bilden Stege 15-3. Im Bereich dieser Stege 15-3 werden in vorteilhafter Weise steife Strukturen geschaffen, die steife Knotenpunkte zwischen den einzelnen Waben 15-1, 15-2 bilden und nachfolgend als Knotenstrukturen K bezeichnet werden.Other grids are formed as required in pentagonal honeycomb shapes 15-2. It is essential that the lattice structure is formed like a honeycomb in various triangular, quadrilateral, pentagonal, hexagonal, etc. honeycomb shapes, whereby a
Mit dem Bezugszeichen K1 ist beispielhaft eine erste Knotenstruktur mit einer kreisrunden Geometrie dargestellt, in deren Mittelpunkt eine kreisrunde Öffnung K1-1 ausgebildet ist.A first node structure with a circular geometry is shown by way of example with the reference symbol K1, in the center of which a circular opening K1-1 is formed.
Mit dem Bezugszeichen K2 ist weiter beispielhaft eine andere zweite Knotenstruktur mit einer rechteckigen Geometrie dargestellt, die eine rechteckige Öffnung K2-1 aufweist.Another second node structure with a rectangular geometry, which has a rectangular opening K2-1, is also shown by way of example with the reference symbol K2.
Im ersten Verfahrensschritt wird ferner an der gitterartigen Unterfederungsstruktur 15 ein erstes Befestigungselement B1 angeformt, welches zur Befestigung der Unterfederungsstruktur 15 der Teilsitzwanne 12A, insbesondere an dem kreisrunden Querholm 13B der Haltestruktur 13 (siehe
Das erste Befestigungselement B1 weist ein „c“-förmiges Maul auf, wobei das „c“ in Richtung der gitterartigen Struktur geöffnet ist. Der Zusammenbau des Sitzwannenmoduls mit der Haltestruktur 13 des Sitzteiles 12 wird später in Verbindung mit
Nachdem der Formgebungsprozess abgeschlossen ist, wird ein zweiter Verfahrensschritt durchgeführt.After the shaping process is completed, a second process step is performed.
Innerhalb dieses zweiten Verfahrensschrittes wird die Unterfederungsstruktur 15 gestreckt/gereckt, das heißt, die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 werden in axialer Richtung (x-Richtung) auseinandergezogen.Within this second method step, the
Der Fachmann bezeichnet den Vorgang als Strecken oder Recken oder auch als Verstrecken.Those skilled in the art refer to the process as stretching or stretching or also as stretching.
Die Unterfederungsstruktur 15 wird in eine so genannte Reckgeometrie überführt, bei der die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 in x-Richtung gestreckt/gereckt werden. In Abhängigkeit des jeweils verwendeten Kunststoffs kommt es dabei zu einer deutlichen Verlagerung der Kunststoffmolekül-Ketten in axialer Richtung der Federelemente der Unterfederungsstruktur 15.The
Durch diese Verlagerung der Kunststoffmolekül-Ketten in axialer Richtung der Federelemente werden in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit des Reckgrades vorgebbare Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften bewirkt. Je nachdem, wie hoch der Grad der plastischen Verformung beim Recken ist, man spricht von einem Orientierungsgrad im Sinne einer geringen oder starken Umorientierung der Kunststoffmolekül-Ketten, verändern sich die Elastizitätseigenschaften und Dämpfungseigenschaften der Federelemente der Unterfederungsstruktur 15. Gleichzeitig bleiben die materialeigenen Dämpfungseigenschaften des Kunststoffs erhalten.This shifting of the plastic molecule chains in the axial direction of the spring elements brings about elastic properties and damping properties that can be predetermined as a function of the degree of stretching. Depending on how high the degree of plastic deformation during stretching is, one speaks of a degree of orientation in the sense of a slight or strong reorientation of the plastic molecule chains, the elasticity properties and damping properties of the spring elements of the
Zur Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes ist die Unterfederungsstruktur 15 mit seinem der Teilsitzwanne 12A gegenüberliegenden Ende mit dem Schieber W1-1 verbunden, wobei sich der Schieber W1-1 zunächst in der Ausgangsposition I befindet.To carry out the second method step, the
Die Teilsitzwanne 12A liegt in einem unbeweglichen Teil des Werkzeuges W, so dass die Teilsitzwanne 12A während des Reckens ortsfest ist, wodurch die Unterfederungsstruktur 15 des einteilig hergestellten Sitzwannenmoduls sitzwannenseitig fixiert ist.The
Im Werkzeug W ist eine in
Innerhalb des zweiten Verfahrensschrittes wird die Unterfederungsstruktur 15 zunächst erwärmt. Erst nachdem die Unterfederungsstruktur 15 auf die entsprechende Prozesstemperatur gebracht worden ist, wird der Schieber W1-1 in Arbeitsposition II (Bewegung in x-Richtung) gebracht, wodurch die gewünschte Veränderung der Materialeigenschaften im Bereich der Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 durch Umorientierung der Kunststoffmolekül-Ketten innerhalb der Federelemente bewirkt wird.Within the second method step, the
Erste Vorgehensweise:First procedure:
Damit die Knotenstrukturen K1 und K2 und das Befestigungselement B1 nicht mitgestreckt/mitgereckt werden, wird bei der ersten Vorgehensweise auf eine Erwärmung im Bereich der Knotenstrukturen K1 und K2 und im Bereich des Befestigungselementes B1 verzichtet.So that the node structures K1 and K2 and the fastening element B1 are not also stretched/also stretched, in the first procedure there is no heating in the area of the node structures K1 and K2 and in the area of the fastening element B1.
Anders gesagt, die Unterfederungsstruktur 15 wird nur außerhalb der Knotenstrukturen K1, K2 und außerhalb des Bereiches des Befestigungselementes B1 durch Erwärmung auf Prozesstemperatur gebracht.In other words, the
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird beim Formgebungsprozess berücksichtigt, dass durch Wärmeleitung innerhalb der Federelemente der gitterartigen Struktur der Unterfederungsstruktur 15 trotzdem ein geringer Wärmeeintrag auf die lokalen Knotenstrukturen K1, K2 und das Befestigungselement B1 erfolgt.In a further preferred embodiment of the invention, the shaping process takes into account that due to heat conduction within the spring elements of the grid-like structure of the
Eine Berücksichtigung erfolgt dadurch, dass im Bereich der lokalen Knotenstrukturen K1 und/oder K2 sowie des Befestigungselementes B1 eine leichte Materialanhäufung vorgenommen wird, so dass bei einer geringen Reckung der lokalen Knotenstrukturen K1, K2 und des Befestigungselementes B1 die Geometrie und die lokal gewünschten ursprünglichen elastischen Eigenschaften erhalten bleiben.A slight accumulation of material is made in the area of the local node structures K1 and/or K2 and the fastening element B1, so that with a slight stretching of the local node structures K1, K2 and the fastening element B1, the geometry and the locally desired original elastic properties are retained.
Zweite Vorgehensweise:Second approach:
In einer anderen Vorgehensweise der Erfindung ist es vorgesehen, die lokalen Knotenstrukturen K1 und/oder K2 sowie das Befestigungselement B1 während des zweiten Verfahrensschrittes mitzurecken.In another procedure of the invention, it is provided that the local node structures K1 and/or K2 and the fastening element B1 are also stretched during the second method step.
Bei dieser zweiten Vorgehensweise wird die gesamte gitterartige Struktur, mithin die Knotenstrukturen K1 und/oder K2 und der Bereich des Befestigungselementes B1, auf Prozesstemperatur erwärmt. Bei dieser Vorgehensweise kann das Werkzeug W in vorteilhafter Weise einfacher ausgeführt werden, da keine lokalen Bereiche ausgespart werden müssen, so dass die Wärmequelle Q mit geringeren technischen Aufwand innerhalb des Werkzeuges W, alle Bereiche der Unterfederungsstruktur 15 erwärmend, ausgeführt werden kann.In this second procedure, the entire lattice-like structure, consequently the node structures K1 and/or K2 and the area of the fastening element B1, is heated to the process temperature. With this procedure, the tool W can advantageously be made simpler, since no local areas have to be cut out, so that the heat source Q can be made inside the tool W with less technical effort, heating all areas of the
Damit trotzdem nahezu die gewünschten geometrischen und ursprünglichen elastischen Eigenschaften der Knotenstrukturen K1, K2 und des Befestigungselementes B1 erhalten bleiben, wird während des Formgebungsprozesses nicht nur wie bei der ersten Vorgehensweise eine geringe Materialanhäufung innerhalb des ersten Verfahrensschrittes vorgesehen, sondern es wird bei dieser zweiten Vorgehensweise eine stärkere Materialanhäufung vorgesehen, so dass während des Reckvorganges im zweiten Verfahrensschritt die ursprünglichen elastischen Eigenschaften in den Knotenstrukturen K1 und/oder K2 und innerhalb des Befestigungselementes B1 zwar verändert werden, jedoch durch die Materialanhäufung kompensiert werden.So that the desired geometric and original elastic properties of the node structures K1, K2 and the fastening element B1 are retained, not only is a small accumulation of material provided during the first method step as in the first method, but in this second method a greater accumulation of material is provided, so that the original elastic properties in the node structures K1 and/or K2 and within the fastening element B1 are changed during the stretching process in the second method step, but are compensated for by the accumulation of material.
Es wird bei dieser zweiten Vorgehensweise die gewünschte Geometrie erreicht und die Knotenstrukturen K1 und/oder K2 und das Befestigungselement B1 bleiben hinsichtlich ihrer Elastizität durch die Materialanhäufung im Wesentlichen unelastisch, wodurch sich das Befestigungselement B1 auch bei dieser zweiten Vorgehensweise als im Wesentlichen unnachgiebiges Befestigungselement B1 eignet, so dass es als Befestigungselement B1 an der Haltestruktur 13, dem Querholm 13B, dienen kann.With this second approach, the desired geometry is achieved and the node structures K1 and/or K2 and the fastening element B1 remain essentially inelastic in terms of their elasticity due to the accumulation of material, which means that the fastening element B1 is also suitable as an essentially rigid fastening element B1 in this second procedure , so that it can serve as a fastening element B1 on the holding
Die Knotenstrukturen K1 und/oder K2 und das Befestigungselement B1 sind somit erfindungsgemäß bei beiden Vorgehensweisen gegenüber den elastischen Federelementen der Unterfederungsstruktur 15 im Wesentlichen starr beziehungsweise steif.According to the invention, the node structures K1 and/or K2 and the fastening element B1 are therefore essentially rigid or stiff in both procedures in relation to the elastic spring elements of the
Insbesondere die Knotenstrukturen K1 und/oder K2 eignen sich dadurch in vorteilhafter Weise als Befestigungspunkte für periphere Ausrüstungsgegenstände, wie beispielsweise Sitzbelegungserkennungsmatten, Lüfter sowie sonstige elektrische und/oder pneumatische Verbindungsleitungen. Die erwähnten Öffnungen K1-1 beziehungsweise K2-1 dienen in vorteilhafter Weise zur Aufnahme von Rastelementen, mittels denen die peripheren Ausrüstungsgegenstände in die Öffnungen K1-1, K2-1 der Knotenstrukturen K1 und/oder K2 reversibel eingerastet werden können.In particular, the node structures K1 and/or K2 are therefore advantageously suitable as attachment points for peripheral items of equipment, such as seat occupancy detection mats, fans and other electrical and/or pneumatic connecting lines. The mentioned openings K1-1 or K2-1 advantageously serve to accommodate latching elements by means of which the peripheral items of equipment can be latched into the openings K1-1, K2-1 of the node structures K1 and/or K2 in a reversible manner.
Es wird noch einmal verdeutlicht, dass die während des zweiten Verfahrensschrittes gereckten Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 nach dem Recken eine vorbestimmbare Länge aufweisen, die zwischen der ursprünglichen Länge vor dem Recken und der maximalen Länge während des Reckens liegt. Damit die Unterfederungsstruktur 15 des Sitzwannenmoduls in der Haltestruktur 13 auf Vorspannung angeordnet ist, wird der Zusammenbau (Verbindung der Haltestruktur 13 mit dem Sitzwannenmodul 12A, 15) des Sitzteiles 12 auf besondere Art und Weise vorgenommen, worauf später noch eingegangen wird.It is made clear once again that the spring elements of the
Anhand der Beschreibung wird deutlich, durch welche Parameter die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 beeinflussbar ist:
- Die
Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls wird erfindungsgemäß durch die Auswahl der Kunststoffart innerhalb des ersten Verfahrensschrittes beeinflusst.
- According to the invention, the elasticity of the
spring support structure 15 of the partially elastic seat pan module is influenced by the selection of the type of plastic within the first method step.
Die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls wird erfindungsgemäß durch die innerhalb des ersten Verfahrensschrittes hergestellte Geometrie und Materialstärke beeinflusst.According to the invention, the elasticity of the
Die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls wird erfindungsgemäß durch die Festlegung der Höhe der Prozesstemperatur innerhalb des beschriebenen zweiten Verfahrensschrittes beeinflusst.According to the invention, the elasticity of the
Die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls wird erfindungsgemäß beeinflusst, indem bereits im ersten Verfahrensschritt innerhalb der Unterfederungsstruktur 15 zusätzlich mindestens eine lokale Knotenstruktur K1 und/oder K2 ausgebildet wird.The elasticity of the
Die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls hängt ferner davon ab, ob die Knotenstrukturen K1, K2 innerhalb des zweiten Verfahrensschrittes gemeinsam mit den Federelementen der Unterfederungsstruktur 15 einer Erwärmung unterzogen werden oder nicht.The elasticity of the
Schließlich hängt die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls davon ab, ob mindestens eine Knotenstruktur K1 und/oder K2 innerhalb des ersten Verfahrensschrittes mit einer geringen oder einer stärkeren Materialanhäufung ausgebildet worden ist.Finally, the elasticity of the
Schließlich hängt die Elastizität der Unterfederungsstruktur 15 des teilelastischen Sitzwannenmoduls von dem Orientierungsgrad des Reckens/Streckens ab.Finally, the resiliency of the
Zweiteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul vollständig aus Kunststoff:Two-piece, partially elastic seat pan module made entirely of plastic:
Wie bereits erwähnt, wird das Sitzwannenmodul gemäß der zweiten Ausführungsvariante der ersten Ausführungsform zweiteilig hergestellt.As already mentioned, the seat pan module according to the second variant of the first embodiment is produced in two parts.
In diesem Fall wird die Teilsitzwanne 12A in einem Formgebungsprozess, insbesondere im Spritzgussverfahren, in einem separaten Werkzeug hergestellt. Die Teilsitzwanne 12A wird keinem Streckprozess unterzogen, so dass das zugehörige Werkzeug keine Wärmequelle Q zum Recken der Teilsitzwanne 12A benötigt.In this case, the
Zur Herstellung der Unterfederungsstruktur 15 wird ein anderes Werkzeug benutzt. Dieses Werkzeug wird, wie soeben zu den
Bei der Herstellung der Unterfederungsstruktur 15 werden die bereits beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt.The method steps already described are carried out during the manufacture of the
Durch die Zweiteiligkeit ergeben sich jedoch folgende Unterschiede, die bei der Herstellung zu beachten sind:
- Bei der Herstellung der
Teilsitzwanne 12A werden beim Formgebungsprozess innerhalb des erstenVerfahrensschrittes Aufnahmeelemente 12A-1 vorgesehen, die inden 2 und3 dargestellt sind. DieseAufnahmeelemente 12A-1 werden, wie bereits erwähnt, nur dann ausgebildet, wenn ein zweiteiliges Sitzwannenmodul ausgebildet wird.
- During the production of the
partial seat pan 12A, receivingelements 12A-1 are provided during the shaping process within thefirst process step 2 and3 are shown. As already mentioned, these receivingelements 12A-1 are only formed if a two-part seat pan module is formed.
In diese Aufnahmeelemente 12A-1 greifen zweite Befestigungselemente B2 ein, die in
Auf die
Die Unterfederungsstruktur 15 eines zweiteiligen Sitzwannenmoduls umfasst die gitterartige Struktur, gegebenenfalls mindestens eine Knotenstruktur K1, K2 und das erste Befestigungselement B1 sowie das zweite Befestigungselement B2.The
Die Unterfederungsstruktur 15 eines einteiligen Sitzwannenmoduls umfasst die gitterartige Struktur, gegebenenfalls mindestens eine Knotenstruktur K1, K2 und das erste Befestigungselement B1. Das zweite Befestigungselement B2 ist dann nicht ausgebildet, da an dieser Stelle innerhalb des Herstellungsverfahrens die Teilsitzwanne 12A angeformt ist.The
Vervollständigend wird erwähnt, dass alternativ die Möglichkeit besteht, sowohl bei der (einteiligen als auch bei der zweiteiligen) Ausbildung der Unterfederungsstruktur 15 als auch seitlich der gitterartigen Struktur Befestigungselemente auszubilden. Mittels diesen nicht näher dargestellten Befestigungselementen kann die Unterfederungsstruktur 15 in x-Richtung gesehen auch seitlich (quer zur Längsrichtung der Federelemente) in die Haltestruktur 13 eingehängt werden. Diese Befestigungselemente werden, wie erläutert, analog zu den Knotenstrukturen K1, K2 beziehungsweise den anderen Befestigungselementen B1, B2 steif ausgebildet, so dass die Unterfederungsstruktur 15 an der Haltestruktur 13 durch im Wesentlichen elastisch unnachgiebige Befestigungselemente B1, B2 anbringbar ist.Finally, it is mentioned that there is an alternative possibility of forming fastening elements both in the (one-piece and in the two-piece) design of the
Zweiteiliges teilelastisches Sitzwannenmodul aus Kunststoff und aus einem metallischen Werkstoff:
- Das hybride Sitzwannenmodul weist gemäß der zweiten
Ausführungsform die Teilsitzwanne 12A aus einem Blechformteil auf, welches mit einerUnterfederungsstruktur 15 aus Kunststoff gemäß4 verbunden ist.
- According to the second embodiment, the hybrid seat pan module has the
partial seat pan 12A made of a sheet metal part, which is provided with aspring structure 15 made of plastic according to FIG4 connected is.
Die Teilsitzwanne 12A weist dazu die Aufnahmeelemente 12A-1 auf, so dass die zweiten Befestigungselemente B2 der Unterfederungsstruktur 15 in die Aufnahmeelemente 12A-1 eingehängt werden können.For this purpose, the
Die Herstellung erfolgt, wie erwähnt, in unterschiedlichen Werkzeugen, wobei die Unterfederungsstruktur 15 in den bereits erläuterten Verfahrensschritten herstellbar ist.As mentioned, production takes place in different tools, with the
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, indem eine Teilsitzwanne 12A und die Unterfederungsstruktur 15 zu einem Bauteil (Sitzwannenmodul) vereint werden.The object of the invention is achieved in that a
Zusammenfassung:Summary:
Dadurch, dass mindestens die Unterfederungsstruktur 15 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wird das Gewicht des Sitzwannenmoduls und damit des gesamten Fahrzeugsitzes reduziert. Der Zusammenbau entfällt entweder ganz (einteilige Ausbildung des Sitzwannenmoduls) oder wird durch die Ausbildung von formschlüssig korrespondierenden Aufnahmeelementen 12A-1 an der Teilsitzwanne 12A und zweiten Befestigungselementen B2 an der Unterfederungsstruktur 15 vereinfacht.Because at least the
Die Anbringung an der Haltestruktur 13 des Sitzteiles 12 wird durch die Ausbildung eines ersten Befestigungselementes B1 vereinfacht, welches formschlüssig mit dem Querholm 13B der Haltestruktur 13 korrespondiert.The attachment to the holding
Neben der Gewichtsreduzierung wird durch den Streckprozess dafür gesorgt, dass die gewünschten elastischen Eigenschaften (Feder-/Dämpfereigenschaften) der Unterfederungsstruktur 15 erzeugt werden, wodurch im Ergebnis das teilelastische Sitzwannenmodul erhalten wird.In addition to the weight reduction, the stretching process ensures that the desired elastic properties (spring/damping properties) of the
Innerhalb der Unterfederungsstruktur 15 werden lokale geometrische Veränderungen vorgesehen, die als Knotenstrukturen K1 und/oder K2 und/oder Befestigungselemente B1 oder B1 und B2 ausgebildet sind, wobei die Knotenstrukturen K1 und/oder K2 der Anbringung von peripheren Ausrüstungsgegenständen und die Befestigungselemente B1, B2 der Befestigung des Unterfederungsstruktur 15 an der Haltestruktur 13 oder der Teilsitzwanne 12A dienen.Local geometric changes are provided within the
Zusammenbau des Sitzwannenmoduls:Assembling the seat pan module:
Der Zusammenbau des Sitzwannenmoduls erfolgt gemäß
-
5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Sitzteilstruktur eines zusammengebauten Fahrzeugsitzes 12A, 15 innerhalb der Haltestruktur 13 desmit dem Sitzwannenmodul Sitzteiles 12.
-
5 shows a perspective view of the seat part structure of an assembled vehicle seat with the 12A, 15 within the holdingseat pan module structure 13 of theseat part 12.
Beim Zusammenbau wird das einteilige oder bereits zusammengebaute (verbunden über 12A-1 und B2) zweiteilige Sitzwannenmodul zuerst auf den Querholm 13B der Haltestruktur 13 aufgeclipst. Das erste Befestigungselement B1 umgreift mit seinem Maul das Querrohr 13B.When assembling, the one-part or already assembled (connected via 12A-1 and B2) two-part seat pan module is first clipped onto the
Die Haltestruktur 13 weist jeweils auf der Innenseite der Seitenholme 13B sich gegenüberliegende Rastelemente 13C auf.The holding
Ferner weist die Haltestruktur 13 jeweils auf der Innenseite der Seitenholme 13B Rasterhebungen 13D auf.Furthermore, the holding
Die Teilsitzwanne 12A weist sich gegenüberliegende Rastöffnungen 12A-2 auf.The
Ferner weist die Teilsitzwanne 12A jeweils auf ihrer Außenseite, die in der Einbaulage zu den Seitenholmen 13A weist, Rastvertiefungen 12A-3 auf.Furthermore, the
In der perspektivischen Darstellung der
Die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 weisen nach dem Recken je nach Orientierungsgrad eine Länge auf, die zwischen der ursprünglichen Länge vor dem Recken und der maximalen Länge während des Reckens liegt.Depending on the degree of orientation, the length of the spring elements of the
Unter Berücksichtung der nach dem Recken jeweils vorhandenen Länge werden die Federelemente in ihrer Zusammenbauposition auf eine gewünschte vorgebbare Vorspannung gebracht.Taking into account the length that is present in each case after the stretching, the spring elements are brought to a desired, predeterminable prestress in their assembly position.
Nachdem das erste Befestigungselement B1 an dem Querholm 13B eingeclipst worden ist, werden die Rastvertiefungen 12A-3 der Teilsitzwanne 12A auf die Rasterhebungen 13D aufgesteckt, wodurch sich eine Drehachse Y1 in horizontaler Richtung (y-Richtung) quer zur x-Achse ausbildet. Beim Einbau ist die Teilsitzwanne 12A zunächst noch gegenüber der x/y-Ebene um einen vorgebbaren Winkel nach oben geklappt. In diesem Zustand sind die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 noch nicht gespannt. Anschließend wird die Teilsitzwanne 12A heruntergeklappt und befindet sich im Wesentlichen in der horizontalen x/y-Ebene. Durch die Drehbewegung verlängern sich die Federelemente, wodurch die Federelemente der Unterfederungsstruktur 15 gespannt werden. Die Rastelemente 13C rasten schließlich in die Rastöffnungen 12A-3 ein und fixieren die Teilsitzwanne 12A reversibel an der Haltestruktur 13.After the first fastening element B1 has been clipped onto the
Insofern die Unterfederungsstruktur 15 alternativ die beschriebenen seitlichen Befestigungselemente aufweist, werden diese Befestigungselemente in einem letzten Verfahrensschritt auf den Innenseiten der Seitenholme 13A in dafür vorgesehene, nicht näher dargestellte Elemente eingehängt.If the
BezugszeichenlisteReference List
- 1212
- Sitzteilseat part
- 12A12A
- Teilsitzwannepartial seat pan
- 12A-112A-1
- Aufnahmeelementerecording elements
- 12A-212A-2
- Rastöffnungdetent opening
- 12A-312A-3
- Rastvertiefung detent recess
- 1313
- Haltestrukturholding structure
- 13A13A
- Seitenholmeside rails
- 13B13B
- Querholmcross bar
- 13C13C
- Rastelementlocking element
- 13D13D
- Rasterhebung grid elevation
- 1414
- Einhängungenmounts
- 14A14A
- sitzwannenseitige Einhängungseat pan-side attachment
- 14B14B
- querholmseitige Einhängungsuspension on the side of the crossbeam
- 14C14C
- seitenholmseitige Einhängung suspension on the side rail
- 1515
- Unterfederungsstruktursuspension structure
- 15-115-1
- sechseckige Wabehexagonal honeycomb
- 15-215-2
- fünfeckige Wabepentagonal honeycomb
- 15-315-3
- Stege webs
- WW
- WerkzeugTool
- W1w1
- Werkzeugunterteiltool base
- W1-1W1-1
- Schieber slider
- Wärmequelle heat source
- KK
- Knotenstrukturennode structures
- K1K1
- erste Knotenstrukturfirst node structure
- K1-1K1-1
- kreisrunde Öffnungcircular opening
- K2K2
- zweite Knotenstruktursecond node structure
- K2-1K2-1
- rechteckige Öffnung rectangular opening
- B1B1
- erstes Befestigungselementfirst fastener
- B2B2
- zweites Befestigungselement second fastener
- II
- Ausgangspositionstarting position
- IIII
- Arbeitsposition working position
- +x+x
- Richtung in der übliche Fahrtrichtung eines FahrzeugsDirection in the usual direction of travel of a vehicle
- -x-x
- Richtung entgegen der üblichen Fahrtrichtung +xDirection opposite to the usual direction of travel +x
- yy
- Richtung in der Horizontalen quer zur x-RichtungDirection in the horizontal transverse to the x-direction
- ze.g
- Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung Direction in the vertical transverse to the x-direction
- Y1Y1
- Drehachseaxis of rotation
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-
2012
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