DE102012022159A1

DE102012022159A1 - Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz und Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102012022159A1
Application number: DE201210022159
Authority: DE
Inventors: Andreas Kinzer; Jürgen Nasshan
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2032-11-08
Also published as: DE102012022159B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lehnenstruktur (30) für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für eine klappbare Lehne einer Rücksitzanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei die Lehnenstruktur (30) einen Einbauschacht (35) umfasst, in den ein Gurtautomat (40) von oben einsetzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie einen Fahrzeugsitz.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Lehnenstrukturen für eine klappbare Lehne einer Rücksitzanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt, an denen ein Gurtautomat befestigt werden kann. Die Lehnenstrukturen bestehen im Wesentlichen aus einem Grundblech und einem das Grundblech versteifenden Rahmen. Üblicherweise wird der Gurtautomat, der auch als Gurtretraktor bezeichnet wird, von vorne oder hinten an das Grundblech montiert. Dazu muss die Lehnenstruktur im Bereich des Rahmens vorne oder hinten geöffnet sein, was zu einer reduzierten Strukturfestigkeit führt.
Durch Benutzung sind in der Praxis Baukastensysteme für Lehnenstrukturen bekannt. In einer einfachen Ausführung ist die Lehne des Baukastensystems ohne Gurtintegration ausgeführt; der Gurtautomat ist dann an der Karosserie befestigt. Dies ist häufig bei Stufenheck-Fahrzeugen der Fall. Für weitere Karosserievarianten, wie Kombifahrzeuge ist jedoch oftmals eine Gurtintegration gewünscht, ohne die Lehnenstruktur wesentlich verändern zu müssen. Häufig wird hierzu die Lehnenstruktur mit multifunktionalen Anbauteilen verstärkt. Bei solchen Baukastensystemen für Lehnen kann der Gurtautomat häufig nicht von hinten oder vorne in die Lehnenstruktur eingesetzt werden, da hierzu großflächige Löcher in dem Grundblech oder in den Holmen des Rahmens notwendig wären, die jedoch insbesondere aus Festigkeitsgründen unerwünscht sind. Es fehlt ein Baukastensystem, das eine hohe Anzahl an Gleichteilen für die unterschiedlichen Lehnenstrukturvarianten bietet.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lehnenstruktur der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere eine einfache und sichere Montage eines Gurtautomaten zu ermöglichen sowie vorzugsweise ein einfaches und kostengünstiges Baukastensystem zur Verfügung zu stellen sowie einen entsprechenden Fahrzeugsitz bereitzustellen.
Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lehnenstruktur mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass die Lehnenstruktur einen Einbauschacht umfasst, in den der Gurtautomat von oben einsetzbar ist, muss die Lehnenstruktur keine Montageöffnungen aufweisen, um den Gurtautomaten von vorne oder von hinten einbringen zu können. Dies ist vorteilhaft, da solche Montageöffnungen, die insbesondere die Biegesteifigkeit der Lehnenstruktur um die Fahrzeugquerachse schwächen, vollständig entfallen können.
Indem der Einbauschacht der Lehnenstruktur zunächst als separates Bauteil ausgebildet ist, das erst im Fertigungsprozess der Lehnenstruktur mit den übrigen Bauteilen der Lehnenstruktur verbunden, beispielsweise verschweißt, wird, lässt sich ein kostengünstiges Baukastensystemen für Lehnenstrukturen mit wenigen Bauteilen errreichen. Ohne den zusätzlichen Einbauschacht ist die Lehnenstruktur für eine Verwendung ohne Gurtautomat verwendbar, insbesondere als Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz, dessen Gurtautomat karosseriefest angebracht ist.
Vorzugsweise umfasst der Einbauschacht einen im Wesentlichen U-förmigen Bereich, der zwei Flansche aufweist, die durch einen Steg miteinander verbunden sind. Solche Profilformen weisen eine hohe Steigkeit auf und lassen sich gut an die Außenkontur des Gurtautomaten anpassen.
Vorteihafterweise umfasst der Grundaufbau der Lehnenstruktur ein Grundblech und einen Rahmen, die miteinander verbunden sind. Der Einbauschacht ist dann vorzugsweise mit dem Rahmen und gegebenenfalls zusätzlich mit dem Grundblech verbunden, insbesondere verschweißt, vorzugsweise mittels Laserschweißens.
Eine Gurtintegration stellt hohe Anforderungen an die Steifigkeit und die Lastaufnahmefähigkeit einer Lehnenstruktur. Eine besonders hochfeste Lehnenstruktur lässt sich erreichen, indem diese aus Stahlblech, insbesondere aus hochfestem Stahlblech besteht. Eine sehr gute Lastaufnahmefähigkeit lässt sich auch durch ausschließliche oder lokale Verwendung von Aluminiumblech oder faserverstärktem Kunststoff als erzielen.
Damit der Gurtautomat während der Montage nicht verkantet und die vorgesehene Position innerhalb der Lehnenstruktur erreicht, wird eine an sich bekannte Codierung des Gurtautomaten auch zur Positionierung des Gurtautomaten während der Montage verwendet. Ein T-förmiges Codierblech des Gurtautomaten wird dazu in eine Codieröffnung der Lehnenstruktur eingeführt. Das Codierblech führt den Gurtautomaten während des weiteren Einsetzvorganges sicher an seine vorgesehene Endposition, in der er verschraubt wird. Die Codieröffnung hat somit zwei Funktionen. Zum einen wird eine Montage eines falschen Gurtautomaten vermieden und zum anderen wird die richtige Endposition des Gurtautomaten durch die Führung in der Codieröffnung gewährleistet.
Vorteilhaft ist die Codieröffnung in dem Einbauschacht vorgesehen, insbesondere in dem Steg des Einbauschachtes. So lassen sich auf einfache Weise Codieröffnungen erzeugen, die mit Codierungen des Gurtautomaten zusammenwirken können. Es sind jedoch auf Codieröffnungen in den Flanschen des Einbauschachtes oder in dem Grundblech der Lehnenstruktur vorstellbar.
Eine Fehlmontage des Gurtautomaten oder die Montage eines falschen, d. h. eines für die Lehnenstruktur nicht vorgesehenen Gurtautomaten lässt sich besonders einfach vermeiden, wenn der Bauraum für den Gurtautomaten innerhalb des Einbauschachtes nur geringfügig größer ist als die Außenabmessungen des Gurtautomaten, so dass der Gurtautomat nur dann in den Einbauschacht eingebracht werden kann, wenn das Codierblech des Gurtautomaten zu der Codieröffnung des Einbauschachtes passt.
Der Gurtautomat lässt sich während seines Einsetzvorganges besonders einfach und sicher an seine vorgesehene Endposition bringen, wenn die Codieröffnung in deren oberem Bereich eine erste Breite aufweist, die größer ist als eine zweite Breite im unteren Bereich der Codieröffnung und sich die Codieröffnung in einem Übergangsbereich von der ersten Breite auf die zweite Breite verengt. Vorzugsweise verengt sich der Übergangsbereich kontinuierlich, so dass das Codierblech des Gurtautomaten an der resultierenden kontinuierlichen Kontur der Codieröffnung, die eine Führung für das Codierblech des Gurtautomaten darstellt, ohne Gefahr eines Verkantens ungehindert in die Endposition gleiten kann.
Die Führungskontur der Codieröffnung kann zweidimensional in einer Ebene sein und linear oder gekrümmt verlaufen. Die Codieröffnung kann auch dreidimensional auf einer beispielsweise gekrümmten Oberfläche ausgebildet sein.
Figuren und Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:
1: den oberen Bereich einer erfindungsgemäßen Lehnenstruktur vor der Montage eines Gurtautomaten,
2: eine 1 entsprechende Ansicht zu Beginn des Einsetzens des Gurtautomaten,
3: eine 1 entsprechende Ansicht mit vollständig eingesetztem Gurtautomat,
4: eine 1 entsprechende Ansicht mit vollständig eingesetztem und verschraubtem Gurtautomat,
5: eine Detailansicht einer Lehnenstruktur im Bereich des Einbauschachts mit einer Codieröffnung für einen uncodierten Gurtautomaten,
6: eine 5 ähnliche Ansicht mit einem montierten Gurtautomaten und
7: eine 5 entsprechende Ansicht einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels mit einem montierten und codierten Gurtautomaten.
Ein Fahrzeugsitz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, weist eine Lehne und einen Sitzunterbau auf. Die Orientierung des Fahrzeugsitzes innerhalb des Kraftfahrzeuges und dessen gewöhnliche Fahrtrichtung definieren die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben eines kartesischen Fahrzeugkoordinatensystems, das drei Richtungen x, y und z aufweist. Eine horizontal ausgerichtete Fahrzeuglängsrichtung x verläuft parallel zu der gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Eine ebenfalls horizontal ausgerichtete Fahrzeugquerrichtung y definiert eine zu der Fahrzeuglängsrichtung x senkrecht verlaufende Richtung. Eine Fahrzeughochachse z steht senkrecht auf den Richtungen x und y und ist nach oben (von der Fahrbahn weg) orientiert. Der Ursprung des Koordinatensystems liegt – in Fahrzeugquerrichtung y gesehen – in der Fahrzeugmitte.
Die nachfolgend verwendeten Angaben „oben”, „nach oben”, „unten” und „nach unten” beziehen sich auf die Orientierung der Fahrzeughochachse z und schließen auch Winkel bis zu 45° zu der Fahrzeughochachse z ein. Die Angaben „vorne”, „hinten”, „rechts” und „links” beziehen sich auf eine Blickrichtung in Fahrzeuglängsrichtung x, also in Fahrtrichtung. Sämtliche Angaben beziehen sich auf eine im Fahrzeug montierte Lehne im weitgehend aufrechten Gebrauchszustand.
Eine Lehnenstruktur 30 ist vorliegend für eine, insbesondere um eine zur Fahrzeugquerrichtung y parallel verlaufende Achse klappbare, Lehne einer Rücksitzanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Die Lehnenstruktur 30 weist ein Grundblech 31 und einen Rahmen 33 auf, von denen in den Figuren nur der obere Teil dargestellt ist.
Der Rahmen 33 ist in seinem oberen, äußeren Bereich nach oben hin geöffnet und durch einen zusätzlichen Einbauschacht 35 verstärkt. Der Einbauschacht 35 umfasst einen im Wesentlichen U-förmigen Bereich aus Stahlblech, der zwei Flansche 35a aufweist, die durch einen Steg 35b miteinander verbunden sind. Die beiden Flansche 35a sind im Wesentlichen in den Richtungen x und z orientiert und liegen vorzugsweise mit den vom Steg 35b abgewandten Enden am Grundblech 31 an. Der näher zur Sitzmitte hin gelegene Steg 35b weist eine Öffnung auf, durch die hindurch der Rahmen 33 verläuft oder verlaufen könnte.
Die beiden Flansche 35a, der Steg 35b und das Grundblech 31 bilden einen Bauraum für einen Gurtautomaten 40 des Fahrzeugsitzes. Dieser Bauraum ist in Fahrzeuglängsrichtung x und in Fahrzeugquerrichtung y nur geringfügig größer als die entsprechenden Außenabmessungen des Gurtautomaten 40. Der Rahmen 33 ist im Bereich dieses Bauraumes zumindest in seinem nach oben orientierten Bereich geöffnet.
Vorliegend umfasst der Einbauschacht 35 eine Querstütze 35c. Die Querstütze 35c schließt sich in Fahrzeugquerrichtung y an den zur Sitzmitte hin gelegenen Steg 35b an und ist vorzugsweise einteilig mit diesem verbunden. Die Querstütze 35c besteht aus einem im Wesentlichen U-förmigen Bereich, der zwei Stützflansche aufweist, die durch einen Stützsteg miteinander verbunden sind. Der Rahmen 35 wird in seinem oberen Bereich von der Querstütze 35c umgriffen. Dadurch wird der zur Aufnahme des Gurtautomaten geöffnete Rahmen 35 zusätzlich verstärkt.
Der Gurtautomat 40 umfasst in an sich bekannter Weise ein T-förmiges Codierblech 42, das, insbesondere senkrecht, von einer Anlagefläche 45 absteht. Die Anlagefläche 45 liegt bei dem in der Lehnenstruktur 30 montierten Gurtautomaten an der Innenseite des Steges 35b an.
Das Codierblech 42 des Gurtautomaten 40 dient zum einen der Vermeidung des Verbauens eines falschen Gurtautomaten 40 in die Lehnenstruktur 30 und zum anderen als Positionierhilfe während des Einsetzens des Gurtautomaten in den Einbauschacht 35.
Bei links im Fahrzeug zu verbauenden Lehnen ist ein linker Gurtautomat 40 und bei rechts im Fahrzeug zu verbauenden Lehnen ist ein rechter Gurtautomat 40 in die Lehnenstruktur einzusetzen. Zur Vermeidung des Verbauens eines falschen Gurtautomaten 40 in die Lehnenstruktur 30 weist das Codierblech 42 zwei Nasen 42a auf, von denen vorliegend eine in und eine entgegen der Fahrzeugquerrichtung y orientiert ist und die jeweils seitlich von einem an der Anlagefläche 45 befestigten Codiersteg 42b des Codierblechs 42 abstehen. Diese Geometrie des Codierblechs 42 wird nachfolgend als uncodierter Zustand bezeichnet. Ein Abstand A zwischen den in Fahrzeugquerrichtung y gesehen äußersten Punkten der Nasen 42a ist im uncodierten Zustand maximal.
Der Steg 35b des Einbauschachts 35 weist eine Codieröffnung 350 zum Zusammenwirken mit dem Codierblech 42 auf. Für den Verbau eines Gurtautomaten 40 mit uncodiertem Codierblech 42, bei dem keine der beiden Nasen 42a umgebogen ist, ist die Codieröffnung 350 spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Ebene geformt, wie in 1 bis 6 dargestellt. Im oberen Bereich der Codieröffnung 350 hat diese eine erste Breite B1, die nur geringfügig größer ist, als der Abstand A zwischen den uncodierten Nasen 42a. Im unteren Bereich der Codieröffnung hat diese eine in Fahrzeugquerrichtung y gemessene zweite Breite B2, die nur minimal größer ist als die ebenfalls in Fahrzeugquerrichtung y gemessene Codierstegbreite S des Codiersteges 42b. Der obere Bereich der Codieröffnung 350 mit der ersten Breite B1 verengt sich in einem Übergangsbereich kontinuierlich in den unteren Bereich mit der zweiten Breite B2.
Der Montageschritt des Einsetzens des Gurtautomaten 40 mit uncodiertem Codierblech 42 in den Einbauschacht 35 der Lehnenstruktur 30 ist in den 1 bis 4 dargestellt. 1 zeigt den oberen Bereich einer erfindungsgemäßen Lehnenstruktur 30 vor dem Einsetzen des Gurtautomaten 40.
Den Beginn des Einsetzens des Gurtautomaten 40 in den Einbauschacht 35 zeigt 2: Das Codierblech 42 wird in den oberen Bereich der Codieröffnung 350 eingeschwenkt. Dabei taucht der untere Teil des Gurtautomaten bereits in den Einbauschacht 35 ein. Im weiteren Verlauf der Montage wird der Gurtautomat 40 von oben weiter in den Einbauschachts 35 eingeschoben. Der Gurtautomat 40 kann auf seinem Weg in den Einbauschacht 35 der Lehnenstruktur 30 nicht verkanten und erreicht seine genaue Endlage, indem der Codiersteg 42b entlang der Kontur der Codieröffnung 350 geführt wird. Wenn der Codiersteg 42b des Codierblechs 42 mit dem unteren Rand der Codieröffnung 350 in Anlage kommt, hat der Gurtautomat 40 seine Endposition in der Lehnenstruktur 30 erreicht. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt. Eine in 4 dargestellt Schraube 80, die ein Durchgangsloch 351 im Steg 35b durchdringt, befestigt den Gurtautomaten in dieser Endposition an dem Einbauschacht 35 der Lehnenstruktur 30.
Eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels mit codiertem Codierblech 42 und zugehöriger Codieröffnung 350 zeigt 7. Die in 7 linke Nase 42a ist im Übergangsbereich zum Codiersteg 42b um 90° nach oben gebogen. Dadurch reduziert sich der Abstand zwischen den in Fahrzeugquerrichtung y gesehen äußersten Punkten der Nasen 42a vom Abstand A auf einen reduzierten Abstand Ared. Entsprechend ist die Kontur der Codieröffnung 350 angepasst, indem diese nicht mehr spiegelsymmetrisch ist, sondern im (in 7 linken oberen Bereich) einseitig verkleinert ist und dadurch eine reduzierte erste Breite B1red aufweist, die nur geringfügig größer ist als der Abstand Ared. Das durch Umbiegen der linke Nase 42a codierte Codierblech 42 kann somit in die zugehörige Codieröffnung 350 eingeführt werden, während ein Gurtautomat 40 mit uncodiertem Codierblech 42 nicht montiert werden kann, weil die beiden Nasen 42a mit dem Abstand A nicht mehr durch die kleinere Codieröffnung 350 passen. Der Vorteil der genauen Positionierung des Gurtautomat 40 in der Lehnenstruktur 30 bleibt jedoch erhalten, da der Codiersteg 42b und damit der Gurtautomat 40 entlang der Kontur der Codieröffnung 350 geführt wird.
Analog der in 7 gezeigten Abwandlung des Ausführungsbeispiels lässt sich das Ausführungsbeispiel auch durch Umbiegen der rechten Nase 42a und analoges Anpassen der Codieröffnung 350 abwandeln. Aufgrund der unsymmetrischen Codieröffnungen der beiden Abwandlungen lässt sich ein Gurtautomat mit umgebogener rechter Nase nicht in eine Codieröffnung 350 für eine umgebogene linke Nase einsetzen und umgekehrt.
In einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels sind beide Nasen 42a umgebogen. Die erste Breite B1 der Codieröffnung 350 ist dann nur geringfügig breiter als die zweite Breite B2.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste

30: Lehnenstruktur
31: Grundblech
33: Rahmen
35: Einbauschacht
35a: Flansch
35b: Steg
35c: Querstütze
40: Gurtautomat
42: Codierblech
42a: Nase
42b: Codiersteg
45: Anlagefläche
80: Schraube
350: Codieröffnung
351: Durchgangsloch
A: Abstand
Ared: reduzierter Abstand
B1: erste Breite
B1red: reduzierte erste Breite
B2: zweite Breite
S: Codierstegbreite
x: Fahrzeuglängsrichtung
y: Fahrzeugquerrichtung
z: Fahrzeughochachse

Claims

Lehnenstruktur (30) für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für eine klappbare Lehne einer Rücksitzanlage eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehnenstruktur (30) einen Einbauschacht (35) umfasst, in den ein Gurtautomat (40) von oben einsetzbar ist.
Lehnenstruktur (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauschacht (35) als ursprünglich separates Bauteil mit der übrigen Lehnenstruktur (30) verbunden ist.
Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauschacht (35) einen im Wesentlichen U-förmigen Bereich umfasst, der zwei Flansche (35a) aufweist, die durch einen Steg (35b) miteinander verbunden sind.
Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehnenstruktur (30) ein Grundblech (31) und einen Rahmen (33) aufweist, die miteinander verbunden sind und der Einbauschacht (35) mit dem Rahmen (33) verbunden ist.
Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehnenstruktur (30) aus Stahlblech besteht.
Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauschacht (35), insbesondere der Steg (35b), eine Codieröffnung (350) zum Zusammenwirken mit einem Codierblech (42) des Gurtautomaten (40) aufweist.
Lehnenstruktur (30) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauraum für den Gurtautomaten (40) innerhalb des Einbauschachtes (35) nur geringfügig größer ist als die Außenabmessungen des Gurtautomaten (40), so dass der Gurtautomat (40) nur dann in den Einbauschacht (35) eingebracht werden kann, wenn das Codierblech (42) des Gurtautomaten (40) zu der Codieröffnung (350) des Einbauschachtes (35) passt.
Lehnenstruktur (30) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Codieröffnung (350) in deren oberem Bereich eine erste Breite (B1) aufweist, die größer ist als eine zweite Breite (B2) im unteren Bereich der Codieröffnung (350) und dass sich die Codieröffnung (350) in einem Übergangsbereich insbesondere kontinuierlich von der ersten Breite (B1) zu der zweiten Breite (B2) verengt.
Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehnenstruktur (30) für Fahrzeusitze ohne Gurtautomat (40) auch ohne Einbauschacht (35) verwendbar ist.
Fahrzeugsitz, insbesondere Rücksitzanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einer Lehnenstruktur (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.