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Die Erfindung betrifft ein Strukturteil für eine Sitzanlage, insbesondere einen Fahrzeugsitz, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Sitzanlagen, insbesondere in Form von Fahrzeugsitzen, sind aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Eine solche Sitzanlage umfasst wenigstens ein Strukturteil. Das Strukturteil ist beispielsweise als Rahmen einer Rückenlehne der Sitzanlage ausgebildet. Ferner kann das Strukturteil als Sitzteil oder als Rahmen für ein Sitzteil ausgebildet sein, an welchem wenigstens ein Sitzkissen abgestützt wird.
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Üblicherweise sind die Strukturteile aus Stahlblech gebildet, wobei insbesondere höherfeste Stähle zum Einsatz kommen. Ferner ist an diesen Strukturteilen üblicherweise eine Vielzahl von Anbauteilen wie beispielsweise Kopfstützenverstellantriebe, Lehnenentriegelungsgriffe, Seitenairbags, Schalter etc. montiert, wozu eine Vielzahl von zusätzlichen Haltern und/oder Befestigungselementen erforderlich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Strukturteil für eine Sitzanlage, insbesondere einen Fahrzeugsitz, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders geringes Gewicht der Sitzanlage mittels des Strukturteils realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße durch ein Strukturteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Strukturteil der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich das Gewicht der Sitzanlage, insbesondere des Fahrzeugsitzes, besonders gering halten lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Strukturteil aus wenigstens einem Organoblech gebildet ist. Bei einem solchen Organoblech handelt es sich um ein Faser-Matrix-Halbzeug, das heißt um ein aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildetes Halbzeug, das beispielsweise wenigstens ein Fasergewebe oder ein Fasergelege, welches in eine insbesondere thermoplastische Kunststoffmatrix eingebettet ist, umfasst. Ein solches Organoblech mit einer thermoplastischen Matrix kann warmumgeformt werden und dadurch zeit- und kostengünstig verarbeitet werden. Im Rahmen der Verarbeitung des Organoblechs wird beispielsweise ein faser- oder mattenverstärktes Halbzeug mit thermoplastischer Matrix warmgepresst oder warmgezogen. Durch den Einsatz eines Organoblechs kann das Gewicht des Strukturteils und somit der Sitzanlage insgesamt besonders gering gehalten werden. Ferner ist es möglich, Funktionen beziehungsweise Funktionsteile wie beispielsweise wenigstens eine Verstärkungsrippe, wenigstens ein Führungselement zum Führen einer Kopfstütze der Sitzanlage und/oder wenigstens ein Befestigungsmittel zum Befestigen eines Anbauteils an dem Strukturteil in das Strukturteil, insbesondere in das Organoblech, und/oder in einen Kunststoff, mit dem das Organoblech zusätzlich versehen ist, zu integrieren.
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Beispielsweise ist es möglich, das zunächst warmumgeformte Organoblech in ein Spritzgusswerkzeug einzulegen und zumindest in einem Teilbereich mit einem Kunststoff durch Spritzgießen zu versehen. Hierbei können beispielsweise Versteifungsrippen und/oder Befestigungskonsolen und/oder Anschraubdome und/oder Montagelaschen oder dergleichen angespritzt werden. Insbesondere ist es möglich, das Organoblech zu hinterspritzen. Durch diese Funktionsintegration sind zusätzlich herzustellende und am Strukturteil zu befestigende Bauteile nicht erforderlich und nicht vorgesehen, so dass die Teileanzahl und das Gewicht der Sitzanlage insgesamt besonders gering gehalten werden können. Insbesondere ist es möglich, wenigstens einen Gewindeeinsatz in das Organoblech und/oder den Kunststoff einzubringen, insbesondere einzupressen, so dass beispielsweise ein ein Außengewinde aufweisendes Schraubelement in ein Innengewinde des Gewindeeinsatzes eingeschraubt werden kann.
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Darüber hinaus ist eine crashoptimierte Gestaltung des Organoblechs auf einfache Weise möglich, so dass das Organoblech eine vorteilhafte Form aufweist, die zu einem vorteilhaften Unfallverhalten des Strukturteils und somit der Sitzanlage insgesamt führt. Insbesondere können beispielsweise Deformationszonen gezielt in das Strukturteil eingebracht werden, wobei das Strukturteil im Falle eines Unfalls in diesen Deformationszonen gezielt verformt werden und dadurch beispielsweise Energie absorbieren kann.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Strukturteil als Profilteil ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich eine besonders hohe Steifigkeit auf einfache Weise darstellen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische und perspektivische Vorderansicht eines Strukturteils in Form eines Rückenlehnenrahmens für eine Sitzanlage in Form eines Fahrzeugsitzes eines Kraftwagens, wobei das Strukturteil (Rückenlehnenrahmen) aus wenigstens einem Organoblech gebildet ist;
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2 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Vorderansicht des Rückenlehnenrahmens;
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3 eine schematische Seitenansicht des Rückenlehnenrahmens;
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4 eine weitere schematische Seitenansicht des Rückenlehnenrahmens in einem deformierten Zustand;
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5 eine schematische Querschnittsansicht des als Profilteil ausgebildeten Organoblechs; und
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6 eine weitere schematische Querschnittsansicht des als Profilteil ausgebildeten Organoblechs.
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1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Vorderansicht ein Strukturteil in Form eines Rückenlehnenrahmens 10 für eine Sitzanlage in Form eines Fahrzeugsitzes eines Kraftwagens. Der Rückenlehnenrahmen 10 dient im fertig hergestellten Zustand des Fahrzeugsitzes zum Haltern einer Polsterung, gegen die sich ein Sitzinsasse des Fahrzeugsitzes anlehnen kann. Der Rückenlehnenrahmen 10 umfasst Seitenholme 12, die in Querrichtung des Fahrzeugsitzes voneinander beabstandet sind. Ferner umfasst der Rückenlehnenrahmen 10 eine obere Quertraverse 14 und eine untere Quertraverse 16, die sich in Querrichtung erstrecken und beidenends an die jeweiligen Seitenholme 12 angebunden sind. Dies bedeutet, dass die Seitenholme 12 über die Quertraversen 14 und 16 miteinander verbunden sind.
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Aus 2 ist ein Verbindungsbereich 18 des bezogen auf die Bildebene von 1 rechten Seitenholms 12 erkennbar, wobei der Seitenholm 12 über diesen Verbindungsbereich 18 mit der oberen Quertraverse 14 verbunden ist. Der Rückenlehnenrahmen 10 ist aus wenigstens einem Organoblech gebildet. Die Quertraversen 14 und 16 sowie die Seitenholme 12 umfassen jeweils wenigstens ein Profilteil, das aus zumindest einem Organoblech gebildet ist. Hierdurch lässt sich eine zeit- und kostengünstige Herstellung des Rückenlehnenrahmens 10 realisieren. Darüber hinaus kann das Gewicht des Rückenlehnenrahmens 10 und somit des Fahrzeugsitzes insgesamt besonders gering gehalten werden.
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5 und 6 zeigen eines der Organobleche, das in 5 und 6 mit 20 bezeichnet ist. Aus 5 und 6 ist erkennbar, dass das als Profilteil ausgebildete Organoblech 20 ein Hutprofil mit einem offenen Querschnitt aufweist. Aus 1 bis 4 ist besonders gut erkennbar, dass das Organoblech des rechten Seitenholms 12 zumindest in einem Teilbereich mit einem Kunststoff versehen ist.
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Bei dem jeweiligen Organoblech handelt es sich um ein Faser-Matrix-Halbzeug, welches Verstärkungsfasern umfasst, die in eine thermoplastische Matrix, das heißt in einen thermoplastischen Kunststoff, eingebettet sind. Der zuvor genannte Kunststoff, mit dem das Organoblech beispielsweise zumindest in einem Teilbereich versehen ist, ist dabei zusätzlich zu der Kunststoffmatrix vorgesehen.
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Im Rahmen der Herstellung des Strukturteils (Rückenlehnenrahmen 10) wird das jeweilige Organoblech beispielsweise warmumgeformt, beispielsweise gepresst. Im Anschluss an diese Warmumformung wird das Organoblech zumindest in dem Teilbereich und beispielsweise außenumfangsseitig mit einem Kunststoff versehen. Hierzu wird das Organoblech beispielsweise mit dem Kunststoff angespritzt, insbesondere umspritzt und/oder hinterspritzt.
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Durch diesen Kunststoff ist beispielsweise wenigstens ein Funktionsteil gebildet. Aus 1 bis 4 ist erkennbar, dass durch den zusätzlichen Kunststoff Versteifungsrippen 22 gebildet sind, wobei durch die Versteifungsrippen 22 eine Versteifungsrippenstruktur 24 gebildet ist. Mittels der Versteifungsrippenstruktur 24 ist das Organoblech verstärkt beziehungsweise ausgesteift, so dass eine besonders hohe Steifigkeit des Rückenlehnenrahmens 10 geschaffen werden kann. Gleichzeitig kann das Gewicht besonders gering gehalten werden. Aus 3 ist erkennbar, dass durch den Kunststoff Befestigungsmittel 26 gebildet sind. Die Befestigungsmittel 26 sind beispielsweise als Aufnahmeöffnungen, insbesondere als Durchgangsöffnungen, ausgebildet und dienen zur Anbindung von Anbauteilen an den Rückenlehnenrahmen 10. Bei diesen Anbauteilen kann es sich beispielsweise um einen Betätigungshebel zum Entriegeln der Rückenlehne handeln, so dass die Rückenlehne relativ zu einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes bewegt, insbesondere verschwenkt, werden kann. Bei dem Anbauteil kann es sich auch um einen Seitenairbag handeln.
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Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass in dem Rückenlehnenrahmen 10, insbesondere in die obere Quertraverse 14, Führungselemente 28 zum Führen einer Kopfstütze des Fahrzeugsitzes integriert sind. Bei den Führungselementen 28 handelt es sich beispielsweise um Öffnungen, in welche korrespondierende Zapfen der Kopfstütze eingesteckt werden können. Die Zapfen können dann in Hochrichtung des Fahrzeugsitzes entlang der Führungselementen 28 bewegt, das heißt verschoben werden. Die Führungselemente 28 sind beispielsweise durch das entsprechende Organoblech und/oder durch den Kunststoff, mit dem das entsprechende Organoblech versehen ist, gebildet.
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In 3 und 4 ist ein Lehnenbeschlag 30 durch gestrichelte Linien angedeutet. Über diesen Lehnenbeschlag 30 wird der Rückenlehnenrahmen 10 beispielsweise mit dem Sitzteil verbunden, wobei der Rückenlehnenrahmen 10 relativ zu dem Sitzteil verschwenkbar sein kann.
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Aus 3 und 4 ist ferner erkennbar, dass durch den Kunststoff, mit dem das Organoblech des rechten Seitenholms 12 versehen ist, Befestigungsmittel 32 gebildet sind, mittels welchen der Lehnenbeschlag 30 an den rechten Seitenholm 12 angebunden ist. Bei diesen Befestigungsmitteln 32 kann es sich um Aufnahmeöffnungen, insbesondere Durchgangsöffnungen, handeln, mittels welchen der Lehnenbeschlag 30 beispielsweise mit dem rechten Seitenholm 12 verschraubt werden kann. Auch die Befestigungsmittel 26 dienen beispielsweise zum Verschrauben wenigstens eines Anbauteils mit dem rechten Seitenholm 12.
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Bei den Befestigungsmitteln 26 und/oder 32 kann es sich auch um Gewindeeinsätze, beispielsweise Gewindebuchsen, handeln, die ein Innengewinde aufweisen. In dieses Innengewinde kann beispielsweise ein korrespondierendes Außengewinde einer Schraube beziehungsweise eines Schraubelements eingeschraubt werden, so dass das Schraubelement direkt mit dem rechten Seitenholm 12 verschraubt werden kann. Durch die Ausbildung einer solchen Schraubverbindung kann wenigstens ein Anbauteil wie beispielsweise der Lehnenbeschlag 30 an den rechten Seitenholm 12 angebunden werden.
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Aus 6 ist eine Verstärkung 34 erkennbar, die durch den Kunststoff, mit dem das Organoblech 20 versehen ist, gebildet ist und welche demzufolge auf einer B-Seite des Organoblechs 20 an dieses angespritzt ist. In 6 ist auch der Lehnenbeschlag 30 dargestellt, welcher über reine Aussparung 36 des Organoblechs 20 eingeschoben werden kann.
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In 3 sind Elemente 38 zum Beeinflussen des Deformationsverhaltens des Rückenlehnenrahmens 10 im Falle eines Unfalls gezeigt. Bei diesen Elementen 38 kann es sich um Öffnungen, insbesondere Durchgangsöffnungen, oder Verstärkungen handeln, die in den Seitenholm 12 integriert sind.
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Kommt es beispielsweise zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Rückenlehnenrahmens 10, so bewirken die Elemente 38 eine gezielte Deformation des Rückenlehnenrahmens 10 in erwünschten und aus 4 erkennbaren Deformationsbereichen 40. Durch diese gezielte Deformierung kann Unfallbeziehungsweise Aufprallenergie in Verformungsenergie umgewandelt und somit absorbiert werden. Dies bedeutet, dass durch die Elemente 38 ein erwünschtes Unfallbeziehungsweise Verformungsverhalten des Rückenlehnenrahmens 10 bedarfsgerecht eingestellt werden kann.
