DE102014016761A1

DE102014016761A1 - Basic support for a bucket seat of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014016761A1
Application number: DE102014016761.5A
Authority: DE
Inventors: Hubert Bieder; Mathias Engwicht; Frank Gerhardt; Matthias Göbel; Stephan Künzel; Benno Stamp; Marian Stepankowsky; Bernd Zimmerbeutel
Original assignee: Johnson Controls GmbH; Daimler AG
Current assignee: Johnson Controls GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Grundträger (34) für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs, mit einem faserverstärkten Kunststoffstrukturelement (10), welches einen Sitzstrukturteil (12) und einen einstückig damit ausgebildeten Rückenlehnenstrukturteil (14) umfasst, und welches wenigstens partiell mit einem Verkleidungselement (30) kaschiert ist, wobei das faserverstärkte Kunststoffstrukturelement (10) als Faserverbundhalbzeug (16) ausgebildet ist, welches einstückig mit einem Kunststoff (32) als Verkleidungselement (30) versehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Grundträgers (34).The invention relates to a base carrier (34) for a bucket seat of a motor vehicle, comprising a fiber-reinforced plastic structural element (10) comprising a seat structure part (12) and a backrest structure part (14) integrally formed therewith, and which at least partially covers a cladding element (30) is, wherein the fiber-reinforced plastic structural element (10) as a fiber composite semi-finished product (16) is formed, which is integrally provided with a plastic (32) as a cladding element (30). Furthermore, the invention relates to a method for producing a base support (34).

Description

Die Erfindung betrifft einen Grundträger für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des ersten nebengeordneten Patentanspruchs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Grundträgers für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a base support for a bucket seat of a motor vehicle according to the preamble of the first independent claim. Furthermore, the invention relates to a method for producing a base support for a bucket seat of a motor vehicle.

Aus der GB 1360241 C1 ist bereits ein Grundträger für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs mit einem faserverstärkten Kunststoffstrukturelement, welches ein Sitzstrukturteil und ein einstückig damit ausgebildetes Rückenlehnenstrukturteil umfasst, bekannt. Dieses Kunststoffstrukturelement ist wenigstens partiell mit einem Verkleidungselement kaschiert. Das Verkleidungselement kann beispielsweise aus Metall bestehen und mit einem Kunststoffmaterial überzogen sein. Nachteilig an diesem Grundträger sind sein besonders großes Gewicht und seine hohen Fertigungskosten aufgrund des aufwendigen Verkleidungselements.From the GB 1360241 C1 is already a basic support for a bucket seat of a motor vehicle with a fiber-reinforced plastic structural element, which comprises a seat structure part and integrally formed therewith a backrest structure part known. This plastic structural element is at least partially laminated with a cladding element. The cladding element may for example consist of metal and be coated with a plastic material. A disadvantage of this basic support are its particularly large weight and its high production costs due to the complex cladding element.

Aus der DE 199 61 070 C1 ist ein einteiliger Schalensitz aus Verbundwerkstoffen bekannt. Vorteilhafterweise wird der Schalensitz aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Dabei ist ein Zwischenteil zwischen dem Sitzstrukturteil und dem Rückenlehnenstrukturteil vorgesehen, welches ein biegeweiches, elastisches Plattenelement ist. Dadurch ist der Winkel des Rückenlehnenstrukturteils gegenüber dem Sitzstrukturteil veränderbar. Nachteilig sind erneut ein großes Gewicht und die besonders hohen Fertigungskosten.From the DE 199 61 070 C1 is a one-piece bucket seat made of composite materials known. Advantageously, the bucket seat is made of a fiber composite material. In this case, an intermediate part is provided between the seat structure part and the backrest structure part, which is a flexible soft elastic plate element. As a result, the angle of the backrest structure part relative to the seat structure part is changeable. Disadvantages are once again a great weight and the particularly high production costs.

Aus der EP 2 272 706 A2 ist ein Kunststoffstrukturelement bekannt, welches ein Sitzstrukturteil bildet. Das Kunststoffstrukturelement umfasst dabei ein Verstärkungselement aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoff. Der Kunststoff kann dabei thermoplastisch sein, was eine Verformung des Verstärkungselements bei seiner Erhitzung zulässt. Dadurch, dass mehrere Teile zur Bildung des Sitzstrukturteils zusammengefügt werden müssen, ist dieses besonders teuer und aufwendig in der Herstellung.From the EP 2 272 706 A2 a plastic structural element is known, which forms a seat structure part. The plastic structural element in this case comprises a reinforcing element made of a continuous fiber-reinforced plastic. The plastic may be thermoplastic, which allows deformation of the reinforcing element when heated. The fact that several parts must be joined together to form the seat structure part, this is particularly expensive and expensive to manufacture.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Grundträger für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welcher besonders leicht und kostengünstig ist.Object of the present invention is therefore to provide a base support for a bucket seat of a motor vehicle, which is particularly easy and inexpensive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Grundträger mit den Merkmalen des ersten nebengeordneten Patentanspruchs gelöst und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Grundträgers gemäß des zweiten unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by the base support with the features of the first independent claim and by a method for producing a base support according to the second independent claim. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the other claims.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das faserverstärkte Kunststoffstrukturelement als Faserverbundhalbzeug ausgebildet ist, welches einstückig mit einem Kunststoff als Verkleidungselement versehen ist. Damit kann ein besonders leichter und besonders kostengünstiger Grundträger für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs geschaffen werden. Insgesamt kann der Grundträger die Funktion einer Sitzschale haben. Gleichzeitig kann auf weiter teure und schwere Verkleidungselemente verzichtet werden. Dabei wird sowohl das Kunststoffstrukturelement als auch das Verkleidungselement erst durch die Verbindung des Faserverbundhalbzeugs mit dem Kunststoff als Verkleidungselement ausgebildet. Das Faserverbundhalbzeug kann besonders gut an die Belastung eines Schalensitzes angepasst werden, insbesondere die Belastungen, die durch einen Verkehrsunfall hervorgerufen werden können. Dadurch kann das Kunststoffstrukturelement besonders leicht sein. Außerdem kann ein Faserverbundhalbzeug besonders einfach für weitere Herstellungsschritte genutzt werden. Insbesondere bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs kann dieses leicht weiter verarbeitet werden. Dadurch sind die Fertigungskosten besonders gering.According to the invention, it is provided that the fiber-reinforced plastic structural element is formed as a fiber composite semifinished product, which is integrally provided with a plastic as a cladding element. Thus, a particularly lightweight and very cost-effective base support for a bucket seat of a motor vehicle can be created. Overall, the base support can have the function of a seat. At the same time can be dispensed with more expensive and heavy trim elements. In this case, both the plastic structural element and the cladding element is formed only by the connection of the fiber composite semi-finished product with the plastic as a cladding element. The fiber composite semifinished product can be adapted particularly well to the load of a bucket seat, in particular the loads that can be caused by a traffic accident. As a result, the plastic structural element can be particularly light. In addition, a fiber composite semifinished product can be used particularly easily for further manufacturing steps. In particular, when using a thermoplastic material, this can be easily processed. As a result, the production costs are particularly low.

Es empfiehlt sich besonders, als Faserverbundhalbzeug sogenannte Organobleche zu verwenden. Bei Organoblechen handelt es sich um endlosfaserverstärkte Kunststoffteile, bei denen der Kunststoff thermoplastisch ist und die Faserverstärkungen beispielsweise als spezielle Gewebematten ausgebildet sind. Diese Gewebematten können in einer definierten Orientierung in den Kunststoff eingebettet werden. Diese Orientierung kann an die zu erwartenden Belastungen angepasst sein, wodurch eine besonders hohe Festigkeit bei einem besonders geringen Gewicht erreicht werden kann.It is particularly recommended to use so-called organic sheets as fiber composite semifinished product. When organo sheets are continuous fiber reinforced plastic parts in which the plastic is thermoplastic and the fiber reinforcements, for example, are designed as special fabric mats. These fabric mats can be embedded in the plastic in a defined orientation. This orientation can be adapted to the expected loads, whereby a particularly high strength can be achieved with a very low weight.

Besonders vorteilhaft ist es für die Erfindung, wenn der Kunststoff an das Faserverbundhalbzeug angespritzt ist. Dadurch ist der Grundträger besonders kostengünstig herzustellen. Außerdem lässt sich eine Formgebung des Grundträgers in einem Spritzverfahren besonders einfach frei wählen. Gleichzeitig kann so sichergestellt werden, dass eine besonders sichere und stabile Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Faserverbundhalbzeug hergestellt ist.It is particularly advantageous for the invention, when the plastic is molded onto the fiber composite semi-finished product. As a result, the base support is particularly inexpensive to manufacture. In addition, a shape of the base support in a spray process is particularly easy to choose freely. At the same time it can be ensured that a particularly secure and stable connection between the plastic and the fiber composite semi-finished product is made.

Thermoplastische Kunststoffe erlauben gegenüber beispielsweise duroplastischen Kunststoffen eine besonders kurze Verarbeitungszeit, welche besonders wichtig für die Herstellung von Großserien ist. Insbesondere durch die Verwendung von Organoblechen können dafür nun erstmalig endlosfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt werden. Auch die Integration vieler Teile wie beispielsweise zusätzlicher Rippenstrukturen ist mit thermoplastischen Kunststoffen besonders einfach möglich.Thermoplastics allow compared to, for example, thermosetting plastics a particularly short processing time, which is particularly important for the production of large series. In particular, by the use of organic sheets can now be used for the first time endless fiber reinforced plastics. The integration of many parts such as additional rib structures is particularly easy with thermoplastic materials.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass durch den Kunststoff jeweilige rippenförmige Verstärkungselemente des Grundträgers gebildet sind. Im Falle einer besonders großen Belastung des Grundträgers, beispielsweise bei einem Verkehrsunfall, wird so besonders gut eine unerwünschte Verformung des Grundträgers verhindert. Dafür sind die rippenförmigen Verstärkungselemente insbesondere quer zu einer Verformungs- und/oder Belastungsrichtung ausgerichtet. Mittels der rippenförmigen Verstärkungselemente kann also besonders gut eine Geometrie des Grundträgers gesichert werden. Außerdem kann so besonders einfach und kostengünstig eine weitere Verstärkung des Kunststoffstrukturelements erzielt werden. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that respective rib-shaped reinforcing elements of the base support are formed by the plastic. In the case of a particularly large load of the base carrier, for example in a traffic accident, an undesirable deformation of the base carrier is prevented so well. For this purpose, the rib-shaped reinforcing elements are aligned in particular transversely to a deformation and / or loading direction. By means of the rib-shaped reinforcing elements, therefore, a geometry of the base support can be secured particularly well. In addition, a further reinforcement of the plastic structural element can be achieved in a particularly simple and cost-effective manner.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kunststoffstrukturelement zwei voneinander beabstandete L-förmige Trägerelemente umfasst, welche über eine Mehrzahl von Querelementen miteinander verbunden sind. Eine solche Struktur kann besonders großen Belastungen bei einem besonders geringen Gewicht standhalten, insbesondere den Belastungen, die auf einen Schalensitz eines Kraftwagens wirken. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass wenigstens jeweils ein Querelement an dem jeweiligen Ende der beiden L-förmigen Trägerelemente und ein weiteres Querelement mittig am Knick der L-Form angeordnet sind. Diese Struktur ist besonders formstabil und verhindert insbesondere ein Aufspreizen der beiden L-förmigen Trägerelemente bei einer Belastung.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the plastic structural element comprises two spaced-apart L-shaped support elements which are interconnected via a plurality of transverse elements. Such a structure can withstand particularly high loads with a particularly low weight, in particular the loads acting on a bucket seat of a motor vehicle. Preferably, it is provided that at least one transverse element at the respective end of the two L-shaped support elements and a further transverse element are arranged centrally on the bend of the L-shape. This structure is particularly dimensionally stable and in particular prevents spreading of the two L-shaped support elements under load.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenigstens eines der Querelemente einen Teil des Sitzstrukturteils bildet und dieses Querelement eine Oberflächenebene aufweist, deren dem Rückenlehnenstrukturteil abgewandtes Ende in vertikaler Richtung höher angeordnet ist, als das dem Rückenlehnenstrukturteil zugewandte Ende. Damit bildet das Querelement eine Art Rampe im Sitzstrukturteil unter einer Sitzfläche. Diese Rampe wird auch als Submarining Rampe bezeichnet. Bei einem Verkehrsunfall kann sie verhindern, dass die Hüfte eines Sitzinsassens unter einem Sicherheitsgurt hindurchrutscht, wodurch der Sitzinsassen sonst verletzt werden kann. Dadurch kann insbesondere auf eine sonst notwendige Unterfederung der Sitzfläche verzichtet werden. Außerdem kann das Kunststoffstrukturelement in Verbindung mit dem Kunststoff im Bereich des Sitzstrukturteils unter der Sitzfläche als im Wesentlichen geschlossenes Flächenelement ausgebildet sein. Dadurch kann der Grundträger besonders formstabil und besonders leicht sein.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one of the transverse elements forms part of the seat structure part and this transverse element has a surface plane whose end remote from the backrest structure part is arranged higher in the vertical direction than the end facing the backrest structure part. Thus, the cross member forms a kind of ramp in the seat structure part under a seat surface. This ramp is also called submarining ramp. In the event of a traffic accident, it can prevent the hip of a seat occupant from slipping under a seat belt, which could otherwise injure the seat occupant. As a result, it is possible in particular to dispense with an otherwise necessary underspringing of the seat surface. In addition, the plastic structural element in connection with the plastic in the region of the seat structure part under the seat surface may be formed as a substantially closed surface element. As a result, the base support can be particularly dimensionally stable and particularly light.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Kunststoff wenigstens einen Funktionsbereich für eine Kabelführung, einen Klimakanal, ein Sitzteil, ein Polsterelement, eine Unterfederung, ein Lordosenstützelement, eine Multikonturverstellung, ein Ablagefach, einen Feuerlöscher, ein Halterungselement und/oder eine Öffnung aufweist. Damit können die genannten Komponenten besonders kostengünstig und platzsparend im und/oder am Grundträger vorgesehen sein. Generell können Halterungselemente und/oder Öffnungen für weiteres Zubehör, Sitzteile oder Kraftfahrzeugelemente einstückig mit dem Grundträger ausgeführt sein. Dadurch sind keine weiteren Bearbeitungsschritte und/oder Teile für solch eine Integration notwendig. Damit ist die Fertigung besonders kostengünstig, insbesondere wenn der Kunststoff an das Faserverbundhalbzeug angespritzt ist.In a further advantageous embodiment, it is provided that the plastic has at least one functional area for a cable guide, an air conditioning duct, a seat part, a cushion element, a spring base, a lumbar support element, a multi-contour adjustment, a storage compartment, a fire extinguisher, a support element and / or an opening , Thus, the components mentioned can be provided in a particularly cost-effective and space-saving manner in and / or on the base support. In general, support elements and / or openings for further accessories, seat parts or motor vehicle elements can be made in one piece with the base support. As a result, no further processing steps and / or parts are necessary for such integration. Thus, the production is particularly cost-effective, especially when the plastic is molded onto the fiber composite semi-finished product.

Für das besonders kostengünstige Verfahren zur Herstellung eines Grundträgers für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs, mit einem faserverstärkten Kunststoffstrukturelement, welches ein Sitzstrukturteil und ein einstückig damit ausgebildeten Rückenlehnenstrukturteil umfasst, und welches wenigstens partiell mit einem Verkleidungselement kaschiert ist, sind erfindungsgemäß die folgenden Schritte vorgesehen:

– Ausbilden des faserverstärkten Kunststoffstrukturelements aus einem Faserverbundhalbzeug,
– einstückiges Versehen des Kunststoffstrukturelements mit einem Kunststoff als Verkleidungselement.

For the particularly cost-effective method for producing a base support for a bucket seat of a motor vehicle, comprising a fiber-reinforced plastic structural element comprising a seat structure part and a backrest structural part formed integrally therewith, and which is at least partially laminated with a cladding element, the following steps are provided according to the invention:

Forming the fiber-reinforced plastic structural element from a fiber composite semifinished product,
- Integral providing the plastic structural element with a plastic as a cladding element.

Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Grundträger beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten in eben solcher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.The advantages and embodiments described above in connection with the basic carrier according to the invention apply in the same way to the method according to the invention.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Faserverbundhalbzeug aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und zunächst solange aufgewärmt wird, bis es verformbar wird. Das erwärmte Faserverbundhalbzeug kann dann in einem Formwerkzeug in Form gebracht werden. Anschließend wird das Faserverbundhalbzeug einstückig mit einem Kunststoff als Verkleidungselement versehen, insbesondere durch Anspritzen. Vorzugsweise ist dieser Kunststoff ebenfalls thermoplastisch um eine besonders feste Verbindung mit dem Faserverbundhalbzeug einzugehen. Außerdem ist der Kunststoff dann besonders kostengünstig zu verarbeiten. Wird dieses Anspritzen in dem gleichen Formwerkzeug gemacht, in welchem auch das Faserverbundhalbzeug in Form gebracht wird, ist die Fertigung besonders kostengünstig.In particular, it is advantageous if the fiber composite semifinished product consists of a thermoplastic material and is initially heated until it becomes deformable. The heated fiber composite semifinished product can then be shaped in a mold. Subsequently, the fiber composite semi-finished product is integrally provided with a plastic as a cladding element, in particular by injection molding. Preferably, this plastic is also thermoplastic to enter into a particularly strong connection with the fiber composite semi-finished product. In addition, the plastic is then processed particularly inexpensive. If this injection molding is done in the same mold, in which the fiber composite semifinished product is brought into shape, the production is particularly cost-effective.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. 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 Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as those mentioned below in the description of the figures and / or in The features and combinations of features shown alone in the figures can be used not only in the particular combinations indicated, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 in einer schematischen Perspektivansicht ein als Faserverbundhalbzeug ausgebildetes faserverstärktes Kunststoffstrukturelement; 1 in a schematic perspective view of a formed as a fiber composite semi-finished fiber-reinforced plastic structural element;

2 in einer schematischen Perspektivansicht ein Verkleidungselement für das Kunststoffstrukturelement gemäß 1; und 2 in a schematic perspective view of a cladding element for the plastic structural element according to 1 ; and

3 in einer schematischen Perspektivansicht das faserverstärkte Kunststoffstrukturelement, welches einstückig mit dem in 2 gezeigten Kunststoff als Verkleidungselement versehen ist. 3 in a schematic perspective view of the fiber-reinforced plastic structural element, which integrally with the in 2 shown plastic is provided as a cladding element.

1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein faserverstärktes Kunststoffstrukturelement 10, welches ein Sitzstrukturteil 12 und ein einstückig damit ausgebildetes Rückenlehnenstrukturteil 14 eines Schalensitzes eines Kraftfahrzeugs umfasst. Das faserverstärkte Kunststoffstrukturelement 10 ist dabei als Faserverbundhalbzeug 16 ausgebildet. Im vorliegenden Fall besteht das Faserverbundhalbzeug 16 aus einem sogenannten Organoblech, einem endlosfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff. Das Organoblech umfasst als Faserverstärkung Gewebematten, welche in einer Kunststoffmatrix eingebettet sind. Als Verstärkungsmaterial sind ebenfalls Fliesen und Matten denkbar. Als Fasern sind beispielsweise Glas-, Karbon- und Aramidfasern nutzbar. Als Kunststoffmatrixmaterial ist Polyamid vorgesehen, alternativ kann beispielsweise auch Polypropylen eingesetzt werden. 1 shows in a schematic perspective view of a fiber-reinforced plastic structural element 10 which is a seat structure part 12 and an integrally formed therewith backrest structure part 14 a bucket seat of a motor vehicle. The fiber-reinforced plastic structural element 10 is here as a composite fiber semi-finished product 16 educated. In the present case, there is the fiber composite semifinished product 16 from a so-called organic sheet, a continuous fiber-reinforced thermoplastic. The organic sheet comprises as fiber reinforcement fabric mats, which are embedded in a plastic matrix. As reinforcing material also tiles and mats are conceivable. As fibers, for example, glass, carbon and aramid fibers can be used. As a plastic matrix material polyamide is provided, alternatively, for example, polypropylene can be used.

Durch eine vorgegebene Ausrichtung der Gewebematten kann das Faserverbundhalbzeug 16 in wenigstens einer Richtung höhere Belastungen aufnehmen als in einer anderen Richtung. Die Gewebematten sind in dem Faserverbundhalbzeug 16 so ausgerichtet, dass der Grundträger 34 – gezeigt in 3 – den Belastungen des Schalensitzes besonders gut standhalten können. Dadurch kann der Grundträger 34 besonders leicht sein. Außerdem kann das Faserverbundhalbzeug 16 aufgrund der Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs als Matrix besonders leicht weiter verarbeitet werden, da es lediglich erwärmt werden muss, um es verformen zu können.By a predetermined orientation of the fabric mats, the fiber composite semifinished product 16 absorb higher loads in at least one direction than in another direction. The fabric mats are in the fiber composite semi-finished product 16 aligned so that the basic carrier 34 - shown in 3 - Can withstand the loads of bucket seat particularly well. This allows the basic carrier 34 be especially light. In addition, the fiber composite semifinished product 16 due to the use of a thermoplastic material as matrix particularly easy to further process, since it only needs to be heated in order to deform it.

Im vorliegenden Fall umfasst das Kunststoffstrukturelement 10 zwei voneinander beabstandete L-förmige Trägerelemente 18. Diese Trägerelemente 18 sind über eine Mehrzahl von Querelementen 22, 24, 26 miteinander verbunden. Das Querelement 22 ist zwischen den jeweiligen Enden der Trägerelemente 18 im Bereich des Sitzstrukturteils 12 angeordnet. Das Querelement 24 ist zwischen den beiden Trägerelementen 18 am oberen Ende im Bereich des Rückenlehnenstrukturteils 14 angeordnet. Das Querelement 26 ist im Bereich des Knicks der L-förmigen Trägerelemente 18 zwischen diesen beiden angeordnet. Diese Positionierung der Querelemente 22, 24, 26 kann besonders gut die Struktur des Kunststoffstrukturelements 10 verstärken, sodass dieses besonders leicht sein kann. Insbesondere wird durch die Positionierung eine Aufspreizung der beiden Trägerelemente 18 verhindert. Weiterhin verhindern die Querelemente 24 und 26 die Durchdringung des Rückenlehnenstrukturteils 14 durch eine Ladung aus einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs.In the present case, the plastic structural element comprises 10 two spaced apart L-shaped support members 18 , These support elements 18 are over a plurality of cross elements 22 . 24 . 26 connected with each other. The cross element 22 is between the respective ends of the carrier elements 18 in the area of the seat structure part 12 arranged. The cross element 24 is between the two support elements 18 at the upper end in the area of the backrest structure part 14 arranged. The cross element 26 is in the region of the bend of the L-shaped support elements 18 arranged between these two. This positioning of the cross elements 22 . 24 . 26 can be particularly good the structure of the plastic structural element 10 reinforce, so this can be particularly easy. In particular, the positioning causes a spreading of the two carrier elements 18 prevented. Furthermore, prevent the cross members 24 and 26 the penetration of the backrest structure part 14 by a charge from a rear area of the motor vehicle.

Das Querelement 22, welches ein Teil des Sitzstrukturteils 12 bildet, weist eine einer Sitzfläche zugewandten Oberflächenebene 28 auf. Diese Oberflächenebene 28 ist so geneigt, dass das in dem Rückenlehnenstrukturteil 14 abgewandte Ende in vertikaler Richtung, also in Richtung der Sitzfläche, höher angeordnet ist als das in dem Rückenlehnenstrukturteil 14 zugewandtes Ende. Dadurch wird eine Submarining Rampe gebildet, welche ein Durchrutschen der Hüfte unter einem Sicherheitsgurt im Falle eines Verkehrsunfalls verhindern kann. Dadurch kann insbesondere eine Unterfederung der Sitzfläche entfallen. Gegebenenfalls kann es notwendig sein, eine Vielzahl von Querelementen 22 mit der so geneigten Oberflächenebene 28 im Sitzstrukturteil 12 vorzusehen, um Personen unterschiedlicher Größe besonders sicher zu halten und das Durchrutschen deren Hüfte sicher zu verhindern.The cross element 22 which is a part of the seat structure part 12 forms, has a surface facing a seat surface 28 on. This surface level 28 is so inclined that in the backrest structure part 14 remote end in the vertical direction, ie in the direction of the seat, is arranged higher than that in the backrest structure part 14 facing end. This forms a submarining ramp which can prevent slipping of the hip under a seat belt in the event of a traffic accident. As a result, in particular a lower suspension of the seat omitted. Optionally, it may be necessary to have a plurality of cross members 22 with the inclined surface plane 28 in the seat structure part 12 provided to keep people of different sizes very safe and safely prevent slipping on the hip.

In der schematischen Schnittansicht von 2 ist ein Verkleidungselement 30 gezeigt, mittels welchem wenigstens partiell das Kunststoffstrukturelement 10 kaschiert und strukturell verstärkt werden kann. Die 2 dient dabei lediglich als Veranschaulichung des Verkleidungselements 30, da erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das faserverstärkte Kunststoffstrukturelement 10 als Faserverbundhalbzeug 16 einstückig mit einem Kunststoff 32 als Verkleidungselement 30 versehen ist. Auch das Kunststoffstrukturelement 10 erhält erst seine endgültige strukturelle Integrität, wenn es mit dem Kunststoff 32 versehen worden ist. Der Kunststoff 32 dient also nicht nur der Kaschierung sondern trägt als weiteres Strukturbauteil zusammen mit dem Faserverbundhalbzeug 16 zur Gesamtfestigkeit des Grundträgers 34 bei.In the schematic sectional view of 2 is a paneling element 30 shown by means of which at least partially the plastic structural element 10 laminated and structurally reinforced. The 2 serves only as an illustration of the cladding element 30 , since it is provided according to the invention that the fiber-reinforced plastic structural element 10 as fiber composite semifinished product 16 in one piece with a plastic 32 as a cladding element 30 is provided. Also the plastic structural element 10 only gets its final structural integrity when dealing with the plastic 32 has been provided. Plastic 32 So not only serves the lamination but contributes as another structural component together with the fiber composite semi-finished product 16 to the total strength of the basic carrier 34 at.

Diese einstückige Ausführung des durch diese Verbindung gebildeten Grundträgers 34 für eine Sitzschale eines Kraftfahrzeugs ist in 3 veranschaulicht. Zur Erreichung der benötigten mechanischen Festigkeit und Steifigkeit dieses Grundträgers 34 ist ein Grundgerüst aus endlosfaserverstärktem Kunststoff aufgebaut, also aus dem Faserverbundhalbzeug 16. Das Faserverbundhalbzeug 16 besteht aus Organoblechen, welche nach einer Erwärmung in die benötigte Form gepresst und relativ zueinander fixiert werden. Zur Bildung einer geschlossenen Grundträgeroberfläche und zur Geometriesicherung dieses Faserverbundhalbzeugs 16 sowie für einen besonders guten Kraftfluss wird das Faserverbundhalbzeug 16 in einem weiteren Fertigungsschritt mit einem Kunststoff 32 wenigstens partiell umgeben. Dabei ist es besonders günstig, wenn der Kunststoff 32 aus einem thermoplastischen Material besteht und an das Faserverbundhalbzeug 16 angespritzt wird. Eine solche Fertigung ist besonders schnell und kostengünstig, außerdem kann für eine besonders große Kostenreduktion dasselbe Werkzeug zur Formgebung des Faserverbundhalbzeugs 16 wie zum Anspritzen des Kunststoffs 32 genutzt werden.This one-piece design of the basic carrier formed by this compound 34 for a seat of a motor vehicle is in 3 illustrated. To achieve the required mechanical strength and rigidity of this basic carrier 34 is a skeleton of continuous fiber reinforced Made of plastic, so from the fiber composite semi-finished product 16 , The fiber composite semi-finished product 16 consists of organo sheets, which are pressed after heating in the required shape and fixed relative to each other. To form a closed base support surface and to secure the geometry of this fiber composite semi-finished product 16 and for a particularly good power flow is the fiber composite semi-finished product 16 in a further manufacturing step with a plastic 32 at least partially surrounded. It is particularly advantageous if the plastic 32 consists of a thermoplastic material and to the fiber composite semi-finished product 16 is injected. Such a production is particularly fast and inexpensive, also can for a particularly large cost reduction, the same tool for shaping the fiber composite semi-finished product 16 as for molding the plastic 32 be used.

Wie in 2 und 3 veranschaulicht ist, können durch den Kunststoff 32 jeweilige rippenförmige Verstärkungselemente 36 des Grundträgers 34 gebildet werden. Diese rippenförmigen Verstärkungselemente 36 bewirken eine besonders kostengünstige Verstärkung bzw. Geometriesicherung des Grundträgers 34. Sie können insbesondere im Bereich eines Sitzkissens, des Rückenlehnenstrukturteils 14 und in einem Beckenbereich eines Sitzinsassen angeordnet sein. Die Verstärkungselemente 36 sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass ihre Seitenwangen bei Belastungen möglichst senkrecht zur Fahrzeugrichtung stehen und somit eine hohe Steifigkeit bezüglich dieser Belastung aufweisen.As in 2 and 3 is illustrated by the plastic 32 respective rib-shaped reinforcing elements 36 of the basic carrier 34 be formed. These rib-shaped reinforcing elements 36 cause a particularly cost-effective reinforcement or geometry security of the base support 34 , You can in particular in the area of a seat cushion, the backrest structure part 14 and be arranged in a pelvic area of a seat occupant. The reinforcing elements 36 are preferably arranged so that their side walls are as perpendicular as possible to the vehicle direction under load and thus have a high rigidity with respect to this load.

Der Grundträger 34 für einen Schalensitz eines Kraftfahrzeugs ersetzt den bisherigen getrennten Aufbau von Sitzstrukturteil 12, Rückenlehnenstrukturteil 14 und Verkleidungselement 30. Die relative Verstellung von Rückenlehne zur Sitzfläche entfällt dabei, da der Grundträger 34 einteilig ausgeführt ist. Das Verstärkungsgerüst in Form des Kunststoffstrukturelements 10 besteht aus mehreren Faserverbundhalbzeugelementen. Deren Anordnung, wie in 2 gezeigt, ist maßgeblich, um einen besonders leichten Grundträger 34 zu schaffen. Dadurch weist der gesamte Schalensitz beispielsweise nur ein Maximalgewicht von zehn Kilogramm auf. Konventionelle, vergleichbare Schalensitze weisen dagegen ein Gewicht von zirka 19 Kilogramm oder mehr auf. Außerdem weist die Struktur eine besonders hohe Festigkeit und Steifigkeit gegen eine Winkeländerung des Rückenlehnenstrukturteils 14 gegenüber dem Sitzstrukturteil 12 auf. Die Querelemente 22, 24, 26 verhindern ein Aufspreizen der Seitenfläche des Grundträgers 34 in beide Belastungsrichtungen.The basic carrier 34 for a bucket seat of a motor vehicle replaced the previous separate structure of seat structure part 12 , Backrest structure part 14 and cladding element 30 , The relative adjustment of the backrest to the seat is eliminated, since the base support 34 is made in one piece. The reinforcing skeleton in the form of the plastic structural element 10 consists of several fiber composite semifinished elements. Their arrangement, as in 2 shown is essential to a particularly light basic carrier 34 to accomplish. As a result, the entire shell seat, for example, only a maximum weight of ten kilograms. By contrast, conventional, comparable bucket seats have a weight of about 19 kilograms or more. In addition, the structure has a particularly high strength and rigidity against a change in angle of the backrest structure part 14 opposite the seat structure part 12 on. The cross elements 22 . 24 . 26 prevent spreading of the side surface of the base support 34 in both directions of stress.

Durch die Verwendung eines Faserverbundhalbzeugs 16 und das einstückige Versehen mit einem Kunststoff 32 als Verkleidungselement 30 kann der Grundträger 34 problemlos und kostengünstig in einer Großserie gefertigt werden. Durch Anspritzen des Kunststoffs 32 ergeben sich verschiedene Designmöglichkeiten wie zum Beispiel eine Variation der Farbe des Kunststoffs 32 und/oder eine direkte Einbringung einer Narbung in seine Oberfläche. Auch die Verwendung von verschiedenen Oberflächen durch die Anwendung von Mehrkomponentenspritzgusstechnik und/oder Freiformflächen ist möglich. Dadurch kann auf sonst notwendige, separate Verkleidungselemente zur Kaschierung verzichtet werden.By using a fiber composite semi-finished product 16 and the one-piece mistake with a plastic 32 as a cladding element 30 can the basic carrier 34 be manufactured easily and inexpensively in a mass production. By injecting the plastic 32 There are various design options such as a variation of the color of the plastic 32 and / or direct introduction of a grain into its surface. The use of different surfaces by the use of multi-component injection molding and / or free-form surfaces is also possible. As a result, it is possible to dispense with otherwise necessary, separate cladding elements for lamination.

Außerdem sind in den Kunststoff 32 und damit auch den Grundträger 34 Kabelführungen und Unterfederungen direkt integrierbar. Auch für eine Klimatisierung, eine Lordosenstütze, eine Multikonturverstellung, einen Feuerlöscher und/oder Ablagefächer sind direkt in das Spritzgussmaterial des Kunststoffs 32 integrierbare Halterungen möglich. Generell können Halterungselemente und/oder Öffnungen im Grundträger 34 problemlos kostengünstig vorgesehen werden.Also, in the plastic 32 and thus also the basic carrier 34 Cable guides and lower suspension can be integrated directly. Also for air conditioning, a lumbar support, a multi-contour adjustment, a fire extinguisher and / or storage compartments are directly in the injection molding material of the plastic 32 integrable brackets possible. In general, support elements and / or openings in the base support 34 be easily provided inexpensively.

Insgesamt ist so eine kostengünstige Großserienfertigung von Leichtbauschalensitzen aus faserverstärktem Kunststoff durch Einsatz des Grundträgers 34 mit dem Kunststoff 32 und dem Faserverbundhalbzeug 16 möglich. Dabei kann eine Gewichtseinsparung von zirka 50 Prozent gegenüber vergleichbaren Schalensitzen erzielt werden. Der Leichtbau des Schalensitzes ist für den Kunden sicht- und erlebbar, dabei gibt es zudem neue Designmöglichkeiten.Overall, such a cost-effective mass production of lightweight shell seats made of fiber-reinforced plastic by using the basic support 34 with the plastic 32 and the fiber composite semi-finished product 16 possible. In this case, a weight saving of about 50 percent compared to comparable bucket seats can be achieved. The lightweight construction of the bucket seat can be seen and experienced by the customer, and there are also new design options.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

GB 1360241 C1 [0002]
DE 19961070 C1 [0003]
EP 2272706 A2 [0004]

Claims

Basic carrier ( 34 ) for a bucket seat of a motor vehicle, with a fiber-reinforced plastic structural element ( 10 ), which has a seat structure part ( 12 ) and an integrally formed therewith backrest structure part ( 14 ), and which at least partially with a cladding element ( 30 ) is laminated, characterized in that the fiber-reinforced plastic structural element ( 10 ) as fiber composite semifinished product ( 16 ), which is integral with a plastic ( 32 ) as a cladding element ( 30 ) is provided.

Basic carrier ( 34 ) according to claim 1, characterized in that the plastic ( 32 ) to the fiber composite semifinished product ( 16 ) is injected.

Basic carrier ( 34 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that by the plastic ( 32 ) respective rib-shaped reinforcing elements ( 36 ) of the basic carrier ( 34 ) are formed.

Basic carrier ( 34 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic structural element ( 10 ) two spaced apart L-shaped support members ( 18 ), which via a plurality of transverse elements ( 22 . 24 . 26 ) are interconnected.

Basic carrier ( 34 ) according to claim 4, characterized in that at least one of the transverse elements ( 22 ) a part of the seat structure part ( 12 ) and this cross element ( 22 ) a surface plane ( 28 ), of which the backrest structure part ( 14 ) facing away from the vertical direction is arranged higher than that of the backrest structure part ( 14 ) facing end.

Basic carrier ( 34 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic ( 32 ) has at least one functional area for a cable guide, an air conditioning duct, a seat part, a cushion element, a lower suspension, a lumbar support element, a multi-contour adjustment, a storage compartment, a fire extinguisher, a support element and / or an opening.

Method for producing a basic carrier ( 34 ) for a bucket seat of a motor vehicle, with a fiber-reinforced plastic structural element ( 10 ), which has a seat structure part ( 12 ) and an integrally formed therewith backrest structure part ( 14 ), and which at least partially with a cladding element ( 30 ), comprising the steps of: - forming the fiber-reinforced plastic structural element ( 10 ) made of semi-finished fiber composite ( 16 ), - integral provision of the plastic structural element ( 10 ) with a plastic ( 32 ) as a cladding element ( 30 ).