DE102013225963A1

DE102013225963A1 - Sitzteil und Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102013225963A1
Application number: DE102013225963.8A
Authority: DE
Inventors: Ingo Kienke; Gerhard Rothstein; Jörg Linnenbrink
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-14
Also published as: DE102013225963B4; WO2015086765A1

Abstract

Es wird ein Sitzteil, insbesondere eine Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz, vorgeschlagen, wobei das Sitzteil ein Schalenelement, ein Polsterungselement und ein zwischen dem Schalenelement und dem Polsterungselement angeordnetes Konturelement aufweist, wobei zwischen dem Schalenelement und dem Konturelement Federelemente angeordnet sind.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Sitzteil für einen Fahrzeugsitz. Aus dem Stand der Technik sind solche Sitzteile, welche beispielsweise als nahezu horizontal ausgerichtete Sitzfläche oder als vertikal ausgerichtete Rückenlehne fungieren, hinlänglich bekannt.
Derartige Sitzteile weisen üblicherweise eine Trägerstruktur mit zwei seitlichen Trägerprofilen auf, zwischen welchen elastische Spangen verlaufen, die jeweils in Aufnahmen an den Trägerprofilen eingehängt werden. Die Spangen fungieren sodann als Federung für eine auf den elastischen Spangen aufliegende Polsterung. Nachteilig an diesem Aufbau ist, dass aufgrund der Verwendung der Spangen weder eine komplexere Konturierung der Rückenlehne, noch eine gleichmäßige Druckverteilung in der Rückenlehne möglich ist.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Rückenlehnen bekannt, welche als Verbundteile ausgebildet sind und aus einer Mehrzahl von stoffschlüssig miteinander verbundenen Schaum- und Kunststofflagen aufgebaut sind. Nachteilig an solchen Rückenlehne ist, dass die Herstellung vergleichsweise aufwändig ist. Ferner sind derlei Rückenlehnen verhältnismäßig schwer und benötigen vergleichsweise viel Bauraum.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sitzteil zur Verfügung zu stellen, welches vergleichsweise leicht, bauraumkompakt und kostengünstig herstellbar ist und welches gleichzeitig eine komplexere Konturierung sowie eine gleichmäßige Druckverteilung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Sitzteil, insbesondere einer Rückenlehne, für einen Fahrzeugsitz, wobei das Sitzteil ein Schalenelement, ein Polsterungselement und ein zwischen dem Schalenelement und dem Polsterungselement angeordnetes Konturelement aufweist, wobei zwischen dem Schalenelement und dem Konturelement Federelemente angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Sitzteil hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die dem Benutzer des Sitzteils zugewandte Kontur des Sitzteils durch die Formgebung des Konturelements bestimmt wird, so dass durch entsprechende Formung des Konturelements in einfacher Weise jede beliebige Kontur zu realisieren ist. Insbesondere kann auf diese Weise eine für den Benutzer ergonomisch besonders vorteilhafte Kontur gewährleistet werden. Gleichzeitig wird bei jeder Kontur eine gleichmäßige oder individuell einstellbare Druckverteilung erzielt, da das gesamte Konturelement über die Federelemente federelastisch am Schalenelement gelagert ist. Die Druckverteilung ist somit homogen über das gesamte Konturelement verteilt, wodurch der Sitzkomfort für den Benutzer erheblich gesteigert wird. Zuletzt lässt sich das erfindungsgemäße Sitzteil vergleichsweise einfach, schnell und somit kostengünstig herstellen. Das Sitzteil umfasst insbesondere eine Rückenlehne des Fahrzeugsitzes. Alternativ kann das Sitzteil aber auch die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes umfassen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Druckverteilung durch das Konturelement vorgegeben wird und somit von der Ausbildung des Polsterelements unabhängig ist. Es eröffnen sich somit wesentlich mehr Gestaltungsspielraum in Bezug auf das Design das Fahrzeugsitzes.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Schalenelement als starres oder zumindest halbstarres Trägerelement ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise fungiert das Schalenelement als lastaufnehmendes Trägerelement für den Fahrzeugsitz, so dass keine zusätzlichen Strukturelemente notwendig sind. Das Schalenelement ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, vorzugsweise aus einem glas- und/oder kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoff (beispielsweise RTM = Resin Tranfer Molding). Alternativ wäre aber auch ein spritzgegossener Kunststoff möglich. Denkbar ist, dass das Schalenelement gleichzeitig eine Rückwand des Sitzteils bildet, so dass vorteilhafterweise keine zusätzliche rückwärtige Verkleidung des Sitzteils notwendig ist. Alternativ wäre auch denkbar, dass das Trägerelement als metallische Rahmenkonstruktion, beispielsweise mit zwei vertikalen Seitenträgern und zwei horizontalen Trägern ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Schalenelement eine Aufnahme für einen Seitenairbag und/oder eine Befestigung zur Aufnahme eines Haltebügels einer Kopfstütze aufweist. Vorteilhafterweise ist der Seitenairbag somit nicht aufgesetzt, sondern in den Zwischenraum zwischen Schalenelement und Konturelement integriert bzw. in diesem Zwischenraum versenkt angeordnet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Schalenelement einen Sitzbezugbefestigungskanal aufweist, welcher insbesondere integral in Seitenwangenränder des Schalenelements eingeformt ist. In vorteilhafter Weise kann ein Bezugsstoff somit unmittelbar an der Rückwand befestigt werden, so dass eine einfache Montage sowie ein formschöner Abschluss erreicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Konturelement zur Bereitstellung einer einem Sitzbenutzer zugewandten Sitzkontur konturiert sowie starr oder wenigstens halbstarr ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise behält das Konturelement somit seine Kontur bei, so dass durch eine entsprechende Ausbildung bzw. Konturierung des Konturelements eine beliebige Sitzkontur für den Benutzer bereitgestellt werden kann. Die Grundkontur des Konturelements gibt dabei die spätere Fertigkontur wieder. Vorzugsweise ist die Elastizität dabei mit Durchbrüchen, welche für weiche Bereiche sorgen, integrierten Federelementen, welche für mittelharte Bereiche sorgen, und geschlossenen Flächen, welche für harte Bereiche sorgen, einstellbar. Durch eine geeignete Kombination dieser drei verschiedenen Bereiche können beliebige Druckverteilungsmuster erzeugt werden. In vorteilhafter Weise kann somit eine Entkopplung zwischen dem gewünschten Sitzkomfort und dem Design des Fahrzeugsitzes erzielt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Konturelement eine Mehrzahl von Schlitzen und/oder Löchern und/oder eine Mehrzahl von Versteifungssicken aufweist. In vorteilhafter Weise werden durch die Schlitze und Löcher eine Gewichtsersparnis sowie eine angenehme Durchlüftung des Sitzteils erzielt. Das Einbringen von Versteifungssicken dient zur punktuellen Versteifung des Konturelements, beispielsweise beim Übergang von einem Rückenbereich zu angrenzenden Seitenwangenbereichen. Das Konturelement weist vorzugsweise nämlich wenigstens einen Rückenbereich sowie zwei gegenüber dem Rückenbereich geneigte Seitenwangenbereiche auf. Auf diese Weise kann eine ergonomisch angenehme Fixierung des Benutzers im Sitzteil erzielt werden, was insbesondere bei Kurvenfahrten den Sitzkomfort erhöht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Konturelement elastische Bereiche und insbesondere wenigstens zwei Bereiche mit unterschiedlichen Steifigkeiten aufweist. In vorteilhafter Weise kann die Elastizität der dem Benutzer zugewandten Nutzfläche somit punktuell verändert werden, um den Sitzkomfort weiter zu erhöhen. Denkbar ist beispielsweise, dass im unteren Teil einer Rückenlehne das Konturelement elastisch anschmiegend ausgebildet ist. Das Konturelement ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt und besonders bevorzugt spritzgegossen. Ganz besonders bevorzugt ist das Konturelement aus glasfaserverstärktem Spitzguss, insbesondere langglasfaserverstärktem Spritzguss hergestellt. Denkbar ist auch, dass das Konturelement geformte und geschnittene Matten aus Faserverbundmaterial, beispielsweise Organoblech, umfasst.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Federelemente Biegefedern und insbesondere U-Federn umfassen und/oder wobei die Federelemente aus Metall hergestellt sind. In vorteilhafter Weise ist das Konturelement somit federelastisch gegenüber dem Schalenelement gelagert. Eine Ausbildung von aufwändigen Kompositbauteilen oder dergleichen zur Bereitstellung einer gleichmäßigen Federung ist somit nicht notwendig. Die Federeigenschaften können in einfacher Weise durch eine entsprechende Auswahl von Federelementen justiert bzw. ausgewählt werden. Vorteilhafterweise ist im Inneren der U-Federn zusätzlicher Bauraum vorhanden, in welchem zumindest teilweise insbesondere der Seitenairbag angeordnet ist. Denkbar ist auch, dass in diesen Bauraum Zusatzeinheiten für Zusatzfunktionen, wie beispielsweise eine verstellbare Lordosenfunktion), integriert werden. Die Federelemente können auch jede andere Form aufweisen. Optional weisen die Federelemente ein integriertes Dämpferelement auf, welches zum justieren des Einfederns beim Einsitzen vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Polsterungselement ein Schaumteil oder ein Abstandsgewirk umfasst. Auf diese Weise werden eine angenehme Durchlüftung und eine gute Polsterung für den Sitzbenutzer erreicht. Denkbar ist aber auch, dass das Polsterungselement ein luftdurchlässiges Abstandsgewirke umfasst, welches dünner als eine Schaumschicht sein kann und in welches das Obermaterial, wie beispielsweise der Bezugsstoff, direkt integriert ist. Das Abstandsgewirke (auch als 3D Fabric bezeichnet) fungiert dann als Polsterauflage auf der Unterfederung. Alternativ umfasst das Polsterungselement eine dünne Schaumschicht, vorzugsweise mit Schichtdicken zwischen 10 und 30 Millimetern. Zur Verbesserung der Belüftung ist die Schaumschicht vorzugsweise mit Löchern versehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Polsterungselement auf einer dem Benutzer zugewandten Seite mit einem Bezugsstoff bezogen ist, wobei der Bezugsstoff, vorzugsweise mittels Haltemitteln, am Sitzbezugbefestigungskanal des Schalenelements befestigt ist. Vorteilhafterweise wird somit ein formschöner Abschluss zwischen Rückenverkleidung und Bezugsstoff erzielt. Zudem wird die Montage erheblich vereinfacht.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsitz aufweisend das erfindungsgemäße Sitzteil. Das erfindungsgemäße Sitzteil bildet dabei insbesondere die Rückenlehne und/oder die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Sitzteils gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Schalenelements des Sitzteils gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung des Sitzteils gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Sitzteils 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Sitzteil 1 die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes.
Das Sitzteil 1 weist ein starres Schalenelement 2 auf, welches als lasttragendes Trägerelement bzw. Strukturbauteil für die Rückenlehne fungiert. Das Schalenelement 2 ist hierzu beispielsweise aus Kunststoff spritzgegossen. Gleichzeitig dient das Schalenelement 2 als Rückwand des Sitzteils 1. Das Schalenelement 2 weist einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, welcher einen flachen Hauptabschnitt 3 umfasst, an dessen Rändern sich zwei abgewinkelte Seitenwangen 4 erstrecken. An den jeweiligen Seitenwangenrändern sind Sitzbezugbefestigungskanäle 5 (auch Trimkanäle genannt) in das Schalenelement 2 integral eingeformt. Diese Sitzbezugbefestigungskanäle 5 dienen dazu, Haltemittel (nicht abgebildet) eines Bezugsstoffes (nicht abgebildet) durch Einhängen zu befestigen.
Ferner weist das Sitzteil 1 ein Konturelement 6 auf, welches der dem Benutzer zugewandten Sitz- bzw. Rückenfläche eine ergonomisch angenehme Kontur verleiht. Hierfür ist das Konturelement 6 starr oder halbstarr ausgebildet, damit es auch bei Druckeinwirkung durch einen Benutzer seine Kontur behält. Auf einer dem Benutzer zugewandten Seite ist das Konturelement 6 mit einem Polsterungselement 11 versehen, beispielsweise einer geschäumten Polsterung und/oder einem Abstandsgewirke (auch als 3D-Fabric bezeichnet). Zwischen dem Konturelement 6 und dem Schalenelement 2, d. h. auf einer dem Polsterungselement 11 abgewandten Seite des Konturelements 6, sind Federelemente 12 angeordnet. Über diese als Druckfedern ausgebildeten Federelemente 12 ist das Konturelement 6 federelastisch am Schalenelement 2 gelagert. Durch diese Federung wird für den Benutzer ein vergleichsweise hoher Sitzkomfort erzielt. Aufgrund der starren oder zumindest halbstarren Ausbildung des Konturelements 6 wird eine gleichmäßige und kontrollierte Druckverteilung erzielt. Die Federelemente 12 sind im vorliegenden Beispiel als U-Federn ausgebildet (es sind aber auch andere Federformen denkbar), wodurch im Bereich zwischen dem Schalenelement 2 und dem Konturelement 6 zusätzlicher Bauraum, beispielsweise für die Aufnahme 14 von Airbags oder Aufnahmen für die Haltebügel 15 einer Kopfstütze (nicht abgebildet), entsteht. Im vorliegenden Beispiel ist in einen Eckbereich des Schalenelements 2 ein Seitenairbag 13 angeordnet, welcher sich im Auslösefall durch den Längsschlitz zwischen dem jeweiligen Sitzbezugbefestigungskanal 5 und dem entsprechenden Konturelementrand hindurch entfaltet. Die Federelemente 12 weisen optional ein integriertes Dämpferelement auf, welches zum justieren des Einfederns beim Einsitzen vorgesehen ist. Das Einfederverhalten hängt ab von der Feder 12 (bzw. ihrer Federkonstanten), der Nachgiebigkeit der betreffenden Fläche des Konturelements 6 selbst und der Nachgiebigkeit der Polsterauflage 11.
Das Polsterungselement 11 ist üblicherweise mit dem oben genannten Bezugsstoff bespannt, welcher mittels den Haltemitteln an den Sitzbezugbefestigungskanälen 5 befestigt ist (nicht abgebildet). Denkbar ist aber auch, dass das Polsterungselement 11 ein luftdurchlässiges Abstandsgewirke umfasst, welches dünner als eine Schaumschicht sein kann und in welches das Obermaterial, wie beispielsweise der Bezugsstoff, direkt integriert ist. Alternativ umfasst das Polsterungselement 11 eine dünne Schaumschicht, vorzugsweise mit Schichtdicken zwischen 10 und 30 Millimetern.
In 2 ist eine schematische Perspektivansicht des Schalenelements 2 des Sitzteils 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es ist zu erkennen, dass sich der Seitenairbag entlang des Eckbereichs des Schalenelements 2 erstreckt. Im oberen Bereich des Schalenelements ist zudem die Aufnahme 14 für die Haltebügel 15 der Kopfstütze (nicht abgebildet) angeordnet.
In 3 ist eine schematische Explosionsdarstellung des Sitzteils 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Darstellung sind die Haltebügel 15 der Kopfstütze schematisch eingezeichnet. Zudem ist die Formgebung des Konturelements 6 zu erkennen, welches vorzugsweise durch Spritzgießen eines Kunststoffs hergestellt wird.
Das Konturelement 6 umfasst einen leicht gewölbten Rückenbereich 7 (siehe 3), an welchem seitlich jeweils ein Seitenwangenbereich 8 angeordnet ist. Der Seitenwangenbereich 8 ist gegenüber dem Rückenbereich 7 winklig angeordnet, um dem Benutzer des Sitzteils 1 insbesondere in Kurvenfahrten seitlichen Halt zu gewähren. Um das Gewicht des Sitzteils 1 zu minimieren und eine gute Durchlüftung bereitzustellen ist das Konturelement 6 mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 9 versehen. In einigen Bereichen, wie beispielsweise im Lendenwirbelbereich, ist das Konturelement 6 ferner mit Schlitzen 10 versehen, um in diesen Bereichen eine höhere Flexibilität des Konturelements 6 zu erzielen, so dass sich das Konturelement 6, hier an den Rücken eines Benutzers, besser anschmiegt. Zudem weist das Konturelement 6 im Übergangsbereich zwischen dem Rückenbereich 7 und den Seitenwangenbereichen 8 Versteifungssicken 16 auf, welche eine Versteifung des Konturelements 6 in diesem Bereich erzielen. In 3 sind ferner die vier Federelemente 12 zu erkennen, über welche das Konturelement 6 federelastisch am Schalenelement 2 befestigt ist.
Bezugszeichenliste

1: Sitzteil
2: Schalenelement
3: Hauptabschnitt
4: Seitenwange
5: Sitzbezugbefestigungskanal
6: Konturelement
7: Rückenbereich
8: Seitenwangenbereich
9: Durchgangsöffnung
10: Schlitz
11: Polsterungselement
12: Federelement
13: Seitenairbag
14: Aufnahme
15: Haltebügel
16: Versteifungssicke

Claims

Sitzteil (1), insbesondere Rückenlehne für einen Fahrzeugsitz, aufweisend ein Schalenelement (2), ein Polsterungselement (11) und ein zwischen dem Schalenelement (2) und dem Polsterungselement (11) angeordnetes Konturelement (6), wobei zwischen dem Schalenelement (2) und dem Konturelement (6) wenigstens ein Federelement (12) angeordnet ist.
Sitzteil (1) nach Anspruch 1, wobei das Schalenelement (2) als starres oder zumindest halbstarres Trägerelement ausgebildet ist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schalenelement (2) aus Kunststoff hergestellt und insbesondere spritzgegossen ist und/oder wobei das Schalenelement (2) eine Rückwand des Sitzteils (1) bildet.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schalenelement (2) eine Aufnahme für einen Seitenairbag (13) und/oder eine Aufnahme (14) für einen Haltebügel (15) einer Kopfstütze aufweist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schalenelement (2) einen Sitzbezugbefestigungskanal (5) aufweist, welcher insbesondere integral in Seitenwangenränder des Schalenelements (2) eingeformt ist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konturelement (6) zur Bereitstellung einer einem Sitzbenutzer zugewandten Sitzkontur konturiert sowie starr oder wenigstens halbstarr ausgebildet ist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konturelement (6) eine Mehrzahl von Schlitzen (10) und/oder Durchgangsöffnungen (9) und/oder eine Mehrzahl von Versteifungssicken (16) aufweist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konturelement (6) wenigstens einen Rückenbereich (7) sowie zwei gegenüber dem Rückenbereich (7) geneigte Seitenwangenbereiche (8) aufweist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konturelement (6) elastische Bereiche und insbesondere wenigstens zwei Bereiche mit unterschiedlichen Steifigkeiten aufweist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konturelement (6) aus Kunststoff hergestellt und insbesondere spritzgegossen ist.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Federelemente (12) Biegefedern und insbesondere U-Federn umfassen und/oder wobei die Federelemente (12) aus Metall hergestellt sind.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polsterungselement (11) ein Schaumteil und/oder ein Abstandsgewirk umfasst.
Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polsterungselement (11) auf einer dem Benutzer zugewandten Seite mit einem Bezugsstoff bezogen ist, wobei der Bezugsstoff vorzugsweise mittels Haltemitteln am Sitzbezugbefestigungskanal (5) des Schalenelements (2) befestigt ist.
Fahrzeugsitz aufweisend ein Sitzteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.