DE19522682C2

DE19522682C2 - Spring-elastic body for a seat element, in particular a vehicle seat

Info

Publication number: DE19522682C2
Application number: DE19522682A
Authority: DE
Inventors: Norman Dipl Ing Memminger; Rolf Dipl Ing Mitschelen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2015-06-23
Also published as: DE19522682A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen federelastischen Körper für ein Sitzelement nach dem Oberbegriff des Patentanpruchs 1, der bei spielsweise in einer Sitzkissenfläche oder Lehnenfläche eines Fahrzeugsitzes verwendbar ist.The invention relates to a resilient body for a seat element according to the preamble of claim 1, which at for example in a seat cushion or backrest area Vehicle seat is usable.

Ein derartiger Körper ist in Form einer federnden Unterlage für Rückenpolsterungen von Sitzen in dem Gebrauchsmuster DE 1 812 762 beschrieben. Als Stege werden dort solche aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, verwendet, um Korrosionsfreiheit und ein geringes Gewicht sowie die gewünschten Federungseigenschaften zu erzielen. Je nach Beanspruchung werden die Federstege mit flachrunden, rinnenförmigen, T-förmigen oder ähnlichen, je nach Anwendungsfall über die Länge in ihrer Form bzw. ihren Abmessun gen wechselnden Profilen gefertigt. Der gesamte Stegkomplex ist dabei aus einzeln gefertigten Stegen zusammengesetzt, wozu letz tere jeweils an ihren Stirnendbereichen an zugehörigen, querver laufenden Trägerstegen befestigt werden. Vorzugsweise sind die Stege in ihrer Längsrichtung ohrmuschelförmig gekrümmt.Such a body is in the form of a resilient pad for Back upholstery of seats in the utility model DE 1 812 762. As webs there are plastic ones, preferably polyamide, used to be corrosion free and a low weight and the desired suspension properties achieve. Depending on the load, the spring bars are included flat round, trough-shaped, T-shaped or similar, depending on Use case over the length in their shape or their dimensions manufactured against changing profiles. The entire dock complex is assembled from individually made webs, for which last tere in each case at their frontal areas on associated, transverse running carrier bars are attached. Preferably, the Bridges curved in the longitudinal direction of the ear cup.

In der Auslegeschrift DE 15 54 041 wird eine Federpolsterung für Kraftfahrzeugsitze beschrieben, die eine Vielzahl von nebenein ander angeordneten, im Bogen über einen Sitzrahmen gespannten Flachfedern beinhaltet. Die Flachfedern sind mindestens an einer ihrer stirnseitigen Enden an einem gemeinsamen Tragglied in Form eines Scharnierlappens befestigt, der am Sitzrahmen parallel zu seiner Längsrichtung drehbar angelenkt ist und über ein Druckor gan, das sich unmittelbar an der Fläche des Scharnierlappens ab stützt, mit einer Verstell- und Feststelleinrichtung derart zu sammenwirkt, daß durch Verändern des Anstellwinkels des Trag gliedes und damit der Federenden die Federvorspannung verändert werden kann.In the design document DE 15 54 041 a spring cushion for Motor vehicle seats described a variety of side by side other arranged, stretched in the arch over a seat frame Includes flat springs. The flat springs are at least one their front ends in shape on a common support member a hinge tab attached to the seat frame parallel to its longitudinal direction is pivoted and via a Druckor gan, which is directly on the surface of the hinge flap supports such an adjustment and locking device interacts that by changing the angle of attack of the support member and thus the spring ends changed the spring preload can be.

In der Offenlegungsschrift DE 33 28 801 AI wird eine Sitzfede rung, insbesondere für Fahrzeugsitze, beschrieben, deren Sitz teil von einem Sitzrahmen mit sich zwischen den Rahmenholmen er streckenden federnden Auflageelementen gebildet ist. Dieser Sitzteil stützt sich auf dem Bodenteil mittels in einem freien Bogen gespannter Bandstahlfederelemente ab, die mit einem Ende gestellfest am Bodenteil befestigt und mit dem anderen Ende längsbeweglich ebenfalls am Bodenteil geführt sind. Durch diese Längsbeweglichkeit soll die Sitzhärte auf die jeweiligen indivi duellen Bedürfnisse eingestellt werden können, indem auf diese Weise die Biegung der Bandstahlfederelemente und somit deren elastische Rückstellkraft verändert wird.In the published patent application DE 33 28 801 AI a Sitzfede tion, especially for vehicle seats, described the seat part of a seat frame with himself between the frame bars stretching resilient support elements is formed. This Seat part rests on the floor part by means of a free one Arch of tensioned steel spring elements from one end fixed to the base part and with the other end are also longitudinally guided on the bottom part. Through this Longitudinal mobility should adjust the seat hardness to the individual duel needs can be set by on this Way the bend of the band steel spring elements and thus their elastic restoring force is changed.

In dem Gebrauchsmuster DE 87 02 174 U1 ist eine verstellbare Rückenlehne eines Sitzmöbels beschrieben, bei der in der Anlage fläche der Rückenlehne ein verformbarer, von einer Druckplatte gebildeter Abschnitt angeordnet ist, der relativ zur übrigen An lagefläche verformbar bzw. verstellbar ist. Dazu ist die Druck platte entlang ihres unteren Endbereichs zwecks Verschwenkbar keit an eine Drehwelle angekoppelt. In ihrem mittleren und obe ren Bereich ist die Druckplatte mit bis zum oberen Ende durchge henden Einschnitten versehen, so daß sich einzelne Stege erge ben, die an ihrem oberen Ende frei auslaufen. Die freien, oberen Stegenden liegen vorzugsweise gegen eine hierzu in der Rücken lehne vorzusehende Abstützung an.In the utility model DE 87 02 174 U1 there is an adjustable one Backrest of a piece of seating described in the system surface of the backrest a deformable, from a pressure plate formed section is arranged relative to the rest of the An bearing surface is deformable or adjustable. This is the pressure plate can be pivoted along its lower end region coupled to a rotary shaft. In their middle and top The area is the pressure plate with through to the upper end provided incisions so that individual webs erge ben, which leak freely at their upper end. The free, upper Web ends are preferably against one in the back lean on the support to be provided.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines federelastischen Körpers der eingangs genannten Art zu grunde, der mit geringem Gewicht und hoher Stabilität herstell bar ist und auf einfache und komfortable Weise eine individuelle Einstellbarkeit seiner Federungs- und Dämpfungseigenschaften er möglicht.The invention is a technical problem of providing a resilient body of the type mentioned reasons that manufacture with low weight and high stability bar and is an individual in a simple and convenient way Adjustability of its suspension and damping properties possible.

Dieses Problem wird durch einen federelastischen Körper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist der aus den neben einanderliegenden, gekrümmten, federelastisch und dämpfend nach giebigen Stegen gebildete Stegkomplex um eine zu seiner Quer richtung im wesentlichen parallele Achse verschwenkbar gelagert. In Verbindung mit der Gestaltung der Stege mit sich in Längs richtung ändernder Krümmung bedeutet dies, daß sich durch Drehen des Stegkomplexes jeweils ein anderer Längsabschnitt der Stege mit anderer Krümmung als hauptsächliche Unterstützungszone her anziehen läßt, so daß jeweils eine andere Feder- und Dämpfung scharakteristik für diese Zone bereitgestellt wird. Wenn ein stärker gekrümmter Längsabschnitt der Stege im Unterstützungs bzw. Belastungszonenbereich liegt, wird eine härtere Federung bereitgestellt, während eine weichere Federung vorliegt, wenn ein Längsabschnitt mit geringerer Stegkrümmung in den Bela stungszonenbereich geschwenkt wird. Da der Stegkomplex als Gan zes verschwenkt wird, ist zum Verändern der Federungshärte in der Belastungszone keine Verformung der federelastischen Stege selbst erforderlich. Dies erspart entsprechende kraftbeaufschla gende Verstellmechanismen. Vielmehr ist die Schwenkbewegung des Stegkomplexes, mit der die Federungshärte für den Hauptbela stungsbereich individuell auf den Benutzer eingestellt werden kann, ohne Kraftaufwand zur Verformung der Stege möglich und er fordert nur geringen Konstruktionsaufwand. Der Wegfall von kraftübertragenden Verstellmechanismen zur Federstegverformung ist zudem für die Fertigung von Sitzen mit geringem Gewicht, z. B. von Leichtbausitzen, günstig. Eine Gewichtseinsparung ist weiter dadurch gegeben, daß die Federstege gleichzeitig zur Er zielung einer Dämpfungswirkung ausgelegt sind, so daß dieser fe derelastische Körper die federnde Funktion herkömmlicher Stahl federn mit der Dämpfungsfunktion herkömmlicher Polsterungen ver einigt. Dies ist beispielsweise durch Herstellung des Stegkom plexes aus einem geeigneten Kunststoff realisierbar. Kunststof fe, die gegenüber Stahl deutlich höhere, in weiten Grenzen vari ierbare Dämpfungswirkungen besitzen, sind dem Fachmann geläufig, wobei der für den jeweils vorliegenden Anwendungsfall am besten geeignete Kunststoff ausgewählt werden kann. Bei Verwendung in einem Fahrzeugsitz vermag der federelastische Körper auf diese Weise die durch den Fahrbetrieb auf den Sitz übertragenen Schwingungen zu dämpfen. Durch die spezielle Lage der Drehachse wird eine günstige Kinematik für den federelastischen Körper er reicht. Mit ihr ist es in besonders günstiger Weise möglich, mittels Drehen des Stegkomplexes sich in Steglängsrichtung ver schiebende Unterstützungszonen mit stetig zunehmender bzw. ste tig abnehmender Federungshärte zur Verfügung zu stellen. Der fe derelastische Körper ist mit besonders geringem Aufwand her stellbar, indem der Stegkomplex einteilig aus einer gekrümmten Platte gebildet ist, die mit geeigneten Schlitzen versehen ist, zwischen denen dann die federnden Stege verbleiben. Damit ent fällt eine Montage von einzeln gefertigten Stegen.This problem is compounded by a resilient body Features of claim 1 solved. The one from the next opposite, curved, resilient and cushioning after common webs formed web complex around a to its cross Direction substantially parallel axis pivotally mounted. In connection with the design of the bars with themselves in the longitudinal direction direction changing curvature this means that by turning of the web complex each have a different longitudinal section of the webs with a different curvature as the main support zone can be tightened so that a different spring and damping characteristics for this zone is provided. When a more curved longitudinal section of the webs in the support or load zone area is a harder suspension provided while having a softer suspension if a longitudinal section with less web curvature in the Bela zone is pivoted. Since the web complex as Gan zes is pivoted, is to change the suspension hardness in the load zone no deformation of the resilient webs yourself required. This saves corresponding power adjustment mechanisms. Rather, the pivotal movement of the Bridge complex with which the suspension hardness for the main bela range can be individually adjusted to the user can and without effort to deform the webs requires little design effort. The removal of force-transmitting adjustment mechanisms for spring bar deformation is also for the manufacture of seats with low weight, e.g. B. of lightweight seats, cheap. A weight saving is further given that the spring bars simultaneously to the Er Aiming a damping effect are designed so that this fe the elastic body the resilient function of conventional steel cushions with the cushioning function of conventional upholstery agrees. This is for example by making the Stegkom plexes made of a suitable plastic. Plastic fe, which is significantly higher than steel and varies within wide limits have damping effects which are familiar to the person skilled in the art, which is best for the respective application suitable plastic can be selected. When used in the resilient body is able to seat on a vehicle Way the transferred to the seat by driving Dampen vibrations. Due to the special position of the axis of rotation becomes a favorable kinematics for the resilient body enough. With it it is possible in a particularly favorable way by turning the bridge complex ver in the longitudinal direction of the bridge pushing support zones with steadily increasing or ste constantly decreasing suspension hardness. The fe derelastic body is made with very little effort adjustable by integrating the bridge complex from a curved Plate is formed, which is provided with suitable slots, between which the resilient webs then remain. With that ent there is an assembly of individually made bars.

Besonders günstig ist gemäß Patentanspruch 2 eine parabelförmige Krüm mung der Stege, z. B. bei einem Einsatz des federelastischen Kör pers als Lehnenfläche, denn die räumliche Änderung der Rückenun terstützungszone liegt dann für unterschiedliche Körpergrößen etwa auf einer Geraden. Dem ist eine Schwenkbewegung parabelför mig gekrümmter Stege senkrecht zur Parabelebene besonders gut angepaßt. Durch jeweils passendes Verschwenken des Stegkomplexes als Lehnenfläche können große Personen höher abgestützt und här ter gefedert werden, indem hauptsächlich der stärker gekrümmte Stegbereich als Rückenstütze dient, während bei kleineren Perso nen der schwächer gekrümmte Stegbereich eine tiefer liegende und weicher federnde Rückenstütze bildet.According to claim 2, a parabolic bend is particularly favorable mung of the webs, e.g. B. when using the resilient body pers as a backrest surface, because the spatial change of the back The support zone is then for different body sizes about on a straight line. This is a swivel movement parabolic mig curved webs perpendicular to the parabolic plane are particularly good customized. By swiveling the web complex appropriately tall people can be supported higher and harder as a backrest surface can be sprung by mainly the more curved one Bridge area serves as a back support, while for smaller persons the weakly curved land area has a lower and forms soft, springy back support.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.A preferred embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described below.

Die einzige Figur zeigt in ihrem rechten Teil eine Draufsicht auf einen federelastischen Körper für ein Sitzelement und in ih rem linken Teil eine zugehörige Seitenansicht.The right figure shows a top view of the only figure on a resilient body for a seat element and in ih an associated side view in the left part.

Der in der Figur dargestellte federelastische Körper beinhaltet als federelastischen Teil einen Stegkomplex in Form einer ge krümmten Platte 1, die aus einer Vielzahl von parallel nebenein anderliegenden, gekrümmten Stegen 2 aufgebaut ist. Die Platte besteht aus einem Kunststoffmaterial, das einen gewünschten Dämpfungskennwert besitzt, der deutlich höher als derjenige von Stahl ist, und läßt sich einstückig als Formteil herstellen, wo bei parallel nebeneinanderliegend angeordnete Schlitze 6 dafür sorgen, daß die federelastisch dämpfenden Stege 2 entstehen, die an ihren beiden Stirnenden über durchgehende Querstege 7, 8 miteinander verbunden sind. The spring-elastic body shown in the figure includes, as a spring-elastic part, a web complex in the form of a curved plate 1 , which is constructed from a multiplicity of mutually parallel, curved webs 2 . The plate consists of a plastic material which has a desired damping characteristic value, which is significantly higher than that of steel, and can be produced in one piece as a molded part, where, in parallel, slots 6 arranged parallel to one another ensure that the resiliently damping webs 2 are formed, which their two ends are connected to one another via continuous crosspieces 7 , 8 .

Wie aus der Darstellung im linken Figurenteil ersicht lich, sind die Stege 2 parabelförmig gekrümmt. Dabei können die Stege 2 unterschiedlich so geformt sein, daß der durch die Platte 1 gebildete Stegkom plex insgesamt an die zu unterstützende Körperkontur angepaßt ist, z. B. durch zu den Seitenbereichen hin stärker vorgewölbte Stege. Zur weiteren Anpassung an die Körperkontur kann die Plat te 1 in Querrichtung in sich gewölbt verlaufen. An den beiden Querstegen 7, 8, über welche die Stege 2 endseitig miteinander verbunden sind, sind Schwenkhalterungen 4, 5 endseitig befe stigt, die beide mit ihrem gegenüberliegenden Endbereich an eine auf der konkaven Seite der parabelförmigen Stegkrümmung angeord nete Drehwelle 9 drehfest angekoppelt sind, deren Längsachse 3 parallel zur Querrichtung der Platte 1 liegt.As can be seen from the illustration in the left part of the figure, the webs 2 are parabolically curved. The webs 2 can be shaped differently so that the Stegkom complex formed by the plate 1 is adapted overall to the body contour to be supported, for. B. by bulging webs towards the side areas. For further adaptation to the body contour, the plat te 1 can extend in the transverse direction in itself. On the two transverse webs 7 , 8 , via which the webs 2 are connected at the ends, swivel brackets 4 , 5 are attached at the ends, both of which are coupled with their opposite end region to a rotary shaft 9 arranged on the concave side of the parabolic web curvature, whose longitudinal axis 3 is parallel to the transverse direction of the plate 1 .

Über ein nicht gezeigtes Betätigungsorgan zum Drehen der Welle 9 kann der federelastische Körper um die Drehachse 3 verschwenkt werden. In der gezeigten Stellung ist der federelastische Körper beispielsweise als Rückenlehnenteil eines Fahrzeugsitzes ver wendbar. Durch das Drehen der Platte 1 um die Achse 3 läßt sich dann die jeweilige Körperkontur mit variabler Krümmung und damit variabler Federung und Dämpfung abstützen. Wenn der stärker ge krümmte Steglängsbereich, d. h. in der Figur der oben liegende, einen kürzeren Abstand a₁ zur Drehachse aufweisende Stegbereich, die Belastungszone bildet, ergibt sich eine steifere, härtere Federungscharakteristik. Wenn hingegen durch Verschwenken der Platte 1 aus der in der Figur gezeigten Stellung im Uhrzeiger sinn ein schwächer gekrümmter Stegbereich die vorn liegende Be lastungszone bildet, ergibt sich eine geringere Steifigkeit und damit eine weichere Federung durch den federelastischen Körper. Über das Verdrehen der Platte 1 läßt sich folglich eine ge wünschte Federungscharakteristik zwischen jeweiligen Grenzwerten praktisch stufenlos veränderbar einstellen.The spring-elastic body can be pivoted about the axis of rotation 3 by means of an actuator (not shown) for rotating the shaft 9 . In the position shown, the resilient body can be used, for example, as a backrest part of a vehicle seat. By rotating the plate 1 about the axis 3 , the respective body contour can be supported with variable curvature and thus variable suspension and damping. If the more curved longitudinal web area, ie in the figure the overlying, a shorter distance a 1 to the axis of rotation web area, forms the loading zone, there is a stiffer, harder suspension characteristic. If, however, by pivoting the plate 1 from the position shown in the figure clockwise meaning a weakly curved land area forms the front loading zone, there is less rigidity and thus a softer suspension by the resilient body. By turning the plate 1 , a desired suspension characteristic between the respective limit values can thus be set practically infinitely variable.

Durch die gezeigte asymmetrische Schwenklagerung der Platte 1 um die Achse 3, bei welcher der am stärksten gekrümmte Steg endbereich den geringsten Abstand a₁ und der gegenüberliegende, am schwächsten gekrümmte Stegendbereich den größten Abstand a₂ von der Drehachse 3 besitzt, ergibt sich außerdem eine räumliche Verschiebung der jeweils wirksamen Unterstützungszone durch das Drehen der Platte 1. Im Fall der Verwendung als Rückenlehne liegt die räumliche Änderung der Belastungszonen für un terschiedliche Körpergrößen nährungsweise auf einer Geraden. Daran ist die gezeigte, parabelförmige Krümmung der Stege 2 an gepaßt, mit der sich bei Drehen der Platte 1 eine optimale Ab rollbewegung der Stege 2 ergibt. Große Personen werden durch entsprechende Einstellung der Platte 1 höher abgestützt und här ter gefedert, während durch Verdrehen der Platte 1 in Richtung der entgegengesetzten Endstellung eine tiefere Abstützung mit weicherer Federung für kleinere Personen erzielt wird. Durch Va riation der Drehachsenlage und des Krümmungsverlaufs der Stege 2 läßt sich jeweils die für den vorliegenden Anwendungsfall gün stigste Belastungszonenverlagerung erreichen. Bei Verdrehen der Platte 1 ändert sich außerdem deren in Querrichtung an die Kör perkontur angepaßte Oberflächenform in passender Weise. Ins gesamt ist damit bei Verwendung des beschriebenen federelasti schen Körpers eine einfache, von Federkräften unbelastete, indi viduelle Einstellbarkeit einer Sitzkissen- und/oder Sitzlehnen fläche hinsichtlich Oberflächenform, räumlicher Belastungszonen lage, Federungs- und Dämpfungscharakteristik gegeben. Durch sei nen einfachen Aufbau eignet sich der federelastische Körper ins besondere auch als Federungssystem für einen Leichtbausitz eines Kraftfahrzeuges.Due to the asymmetrical pivoting of the plate 1 shown about the axis 3 , in which the most curved web end area has the smallest distance a 1 and the opposite, the weakest curved web area has the greatest distance a 2 from the axis of rotation 3 , there is also a spatial displacement of the effective support zone by rotating the plate 1 . In the case of use as a backrest, the spatial change in the stress zones for different body sizes lies approximately on a straight line. Thereupon, the parabolic curvature of the webs 2 shown is fitted, with which, when the plate 1 is rotated, an optimal rolling movement of the webs 2 results. Tall people are supported higher by appropriate adjustment of the plate 1 and spring harder, while by rotating the plate 1 in the direction of the opposite end position a deeper support with softer suspension is achieved for smaller people. By Va riation of the rotational axis position and the curvature of the webs 2 , the most favorable load zone shift can be achieved for the present application. When the plate 1 is rotated, the surface shape adapted to the body contour in the transverse direction also changes in a suitable manner. All in all, when using the spring elastic body described, a simple, spring-loaded, individual adjustability of a seat cushion and / or seat back surface with regard to surface shape, spatial stress zones, suspension and damping characteristics is given. Due to its simple construction, the resilient body is particularly suitable as a suspension system for a lightweight seat of a motor vehicle.

Claims

1. Spring-elastic body for a seat element, in particular egg nes vehicle seat with

- A web complex which has a plurality of webs lying next to one another in a transverse direction, the end regions of which are each connected to one another by means of a crossbar, the adjacent webs being curved with a curvature changing along their longitudinal extension and being elastically flexible with a damping effect, characterized in that
- The web complex formed by a one-piece, to form the webs ( 2 ) and the transverse webs ( 7 , 8 ) with slots ( 6 ) provided, ge curved plate ( 1 ) and about a parallel to the transverse direction of the webs ( 2 ) axis of rotation ( 3rd ) is pivoted,
- The axis of rotation ( 3 ) on the concave side of the curved plate ( 1 ) with a first distance (a₁) from a more curved front end region of the webs ( 2 ) and with a compared to the larger second distance (a₂) of a weakly curved End region of the webs ( 2 ) is arranged and that
- One end of a swivel bracket ( 4 , 5 ) is attached to each of the two crossbars ( 7 , 8 ) and the opposite end regions of the swivel brackets ( 4 , 5 ) are rotatably attached to a rotary shaft ( 9 ), the longitudinal axis of which is the axis of rotation ( 3 ) forms, are coupled.

2. A resilient body according to claim 1, further characterized in that the plate ( 1 ) with the webs ( 2 ) is parabolically curved.