DE202011105603U1

DE202011105603U1 - Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE202011105603U1
Application number: DE201120105603
Authority: DE
Original assignee: Keiper GmbH and Co
Current assignee: Adient Luxembourg Holding SARL
Priority date: 2011-09-10
Filing date: 2011-09-10
Publication date: 2011-10-24
Anticipated expiration: 2021-09-11

Abstract

Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit zwei Lehnenseitenholmen (20), einer oberen Quertraverse (50) und einer unteren Quertraverse (40), die die beiden Lehnenseitenholme miteinander verbinden, wobei mindestens einer der Lehnenseitenholme zumindest abschnittsweise einen Profilquerschnitt in Form eines C-Profils mit einem Steg (26), einem ersten Flansch (25), einem zweiten Flansch (29), einem ersten Randflansch (23) und einem zweiten Randflansch (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Randflansche (23, 30) eine Randumstellung (31) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
Bekannte Lehnenstrukturen dieser Art weisen Lehnenseitenholme mit einem einfachen, offenen Profil in einer C- oder U-Form auf. Steigende Lastanforderungen aufgrund neuer Gesetze, verbunden mit der zunehmenden Forderung nach Gewichtsreduzierung, führen dazu, dass derartige Lehnenseitenholme diesen beiden Anforderungen in Kombination nicht mehr ausreichend genügen können. Eine hohe Momentenbelastung in bzw. gegen Fahrtrichtung, wie diese beispielsweise bei einem Front- oder Heckcrash auftritt, führt zum geometrischen Versagen des Lehnenseitenholms, insbesondere zu dessen Ausbeulen und/oder Ausknicken.
Aus der DE 10 2008 023 943 A1 ist eine Lehnenstruktur bekannt, deren Lehnenseitenholme aus einem offenen Profil bestehen, dass abschnittsweise durch eine Querverbindung geschlossen ist. Gegenüber vollständig offenen Profilen wird durch die Querverbindung die Biegesteifigkeit und somit auch der Widerstand gegen Ausbeulen und Ausknicken erhöht. Nachteilig sind aber das Mehrgewicht und die Mehrkosten aufgrund dieser Querverbindung, insbesondere bei einer Verwendung in Leichtbausitzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lehnenstruktur der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere den Widerstand gegen Ausbeulen und Ausknicken gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lehnenstrukturen mit Lehnenseitenholmen aus offenen Profilen zu erhöhen ohne eine deutliche Steigerung des Lehnengewichts zu erreichen.
Dadurch dass zumindest einer der beiden Randflansche des Lehnenseitenholmprofils eine Randumstellung aufweist, wird der Widerstand gegen Ausbeulen und Ausknicken deutlich erhöht, so dass eine Maximallaststeigerung von ca. 10–15% bei einem Mehrgewicht von weniger als 1% gegenüber bekannten Lehnenstrukturen erreicht werden.
Der positive Effekt der Randumstellungen ist nicht auf Lehnenseitenholme mit einer exakten geometrische Grundform eines C-Profils beschränkt, sondern insbesondere auch bei Lehnenseitenholmen mit Sicken im ersten Flansch und/oder Stegvertiefungen im Steg und/oder Stegerhöhungen im Übergangsbereich zwischen Steg und zweitem Flansch gegeben. Durch die Geometrie, die Länge und die Position der Randumstellung kann das Lehnenverhalten projektspezifisch eingestellt und optimiert werden. Eine Anpassung an unterschiedliche Werkstoffe und unterschiedliche Fügetechniken ist möglich, was den Einsatz in Hybridlehnen und in geklebten Lehnen erleichtert.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Lehnenstruktur,
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes,
3 eine perspektivische Ansicht der Lehnenstruktur,
4 einen Schnitt durch den Lehnenseitenholm im Bereich IV-IV in 3 und
5 einen Schnitt durch den Lehneseitenholm im Bereich V-V in 3.
Ein für ein Kraftfahrzeug ausgebildeter Fahrzeugsitz 1 umfasst ein Sitzteil 3 und eine Lehne 5, welche mittels zweier Beschläge 7 um eine parallel zu einer in Querrichtung y des Fahrzeugsitzes ausgerichtete Lehnenschwenkachse A gegenüber der Basis (3) in ihrer Neigung einstellbar oder vorschwenkbar ist. Außer einer Polsterung auf der dem Insassen des Fahrzeugsitzes 1 zugewandten Seite und diversen Blenden weist die Lehne 5 als tragende Struktur eine Lehnenstruktur 19 auf. Die Lehnenstruktur 19 ist näherungsweise in einer Ebene (bzw. in geringem Abstand dazu) angeordnet, welche von der Querrichtung y, die horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges verläuft, und einer dazu senkrechten Lehnenlängsrichtung z, die je nach Neigung der Lehne 5 in einem kleinen Winkel zum Lot verlauft, aufgespannt wird.
Die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben, insbesondere die Längsrichtung x, die Querrichtung y und die Lehnenrichtung z schließen neben den definierten Richtungen auch jeweils Winkeltoleranzen von +/–20° ein. Somit sind insbesondere Entformungsschrägen, das elastische Auffedern der Bauteile während des Herstellungsprozesses und naheliegende Abwandlungen des Ausführungsbeispiels abgedeckt.
Der Beschlag 7 ist als Rastbeschlag ausgebildet, bei welchem ein erstes Beschlagteil und ein zweites Beschlagteil miteinander verriegelbar und nach dem Entriegeln relativ zueinander um die Lehnenschwenkachse A verdrehbar sind, wie es beispielsweise in der DE 10 2006 015 560 B3 beschrieben ist. Alternativ kann der Beschlag 7 aber auch als Getriebebeschlag ausgebildet sein, bei welchem das erste Beschlagteil und das zweite Beschlagteil mittels eines Getriebes zum Verstellen und Feststellen miteinander verbunden sind, genauer gesagt mittels eines insbesondere selbsthemmenden Exzenterumlaufgetriebes, wie es beispielsweise in der DE 44 36 101 A1 beschrieben ist.
Eines der beiden Beschlagteile ist vorliegend direkt an den Lehnenseitenholm 20 angebunden, vorzugsweise mittels Laserschweißens. Am anderen Beschlagteil ist ein Adapter 15 befestigt, der wiederum mit dem Sitzteil 3 oder der Fahrzeugstruktur (nachfolgend werden beide Varianten unter dem Begriff Basis 3 zusammengefasst) verschraubt ist. In Abwandlungen des Ausführungsbeispiels ist ein weiterer Adapter zwischen Lehnenseitenholm 20 und lehnenseitigem Beschlagteil vorgesehen oder die unmittelbare Anbindung des basisseitigen Beschlagteils an die Basis 3.
Der Lehnenstruktur 19 weist zwei in Lehnenlängsrichtung z parallel zueinander verlaufende Lehnenseitenholme 20 und eine in Querrichtung y verlaufende obere Quertraverse 50 auf, welche die oberen Enden der beiden Lehnenseitenholme 20 miteinander verbindet. An ihren unteren Enden sind die beiden Lehnenseitenholme 20 durch eine in Querrichtung y verlaufende untere Quertraverse 40 miteinander verbunden, so dass die Lehnenstruktur 19 insgesamt die Form eines Rahmens annimmt.
Jeder Lehnenseitenholm 20 ist als offenes Profil in Lehnenlängsrichtung z ausgebildet, vorliegend aus Stahlblech. Die Geometrien der beiden Lehnenseitenholme 20 sind weitgehend spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich einer Ebene, die durch die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges definierte Längsrichtung x und die Lehnenrichtung z definiert ist. Aus diesem Grunde wird nachfolgend nur ein Lehnenseitenholm 20 beschrieben.
Der in 4 dargestellte Profilquerschnitt des Lehnenseitenholms 20 hat die Grundform eines C-Profils mit einem parallel zur Längsrichtung x ausgerichteten Steg 26, dessen eines Ende mit einem parallel zur Querrichtung y ausgerichteten ersten Flansch 25 und dessen zweites Ende mit einem parallel zur Querrichtung y ausgerichteten zweiten Flansch 29 verbunden ist. Das dem Steg 26 abgewandte Ende des ersten Flansches 25 geht in einen parallel zur Längsrichtung x ausgerichteten ersten Randflansch 23 über. Das dem Steg 26 abgewandte Ende des zweiten Flansches 29 geht in einen parallel zur Längsrichtung x ausgerichteten zweiten Randflansch 30 über. Die jeweils anderen Enden der beiden Randflansche 29, 30 sind zueinander hin orientiert.
Der erste Flansch 25 weist eine Sicke 24 auf, die der Versteifung des Profils dient und in Lehnenichtung z, vorzugsweise über mindestens 80% der Länge des Lehnenseitenholms 20, ausgerichtet ist. Die Tiefe der Sicke 24 ist in Richtung des zweiten Flansches 29 orientiert.
Der Steg 26 ist durch eine Stegvertiefung 27 versteift, die in Lehnenrichtung z verläuft und gegenüber dem Steg 26 in Querrichtung y zur Sitzmitte hin ausgebildet ist. Die Länge der Stegvertiefung 27 in Lehnenrichtung z beträgt vorzugsweise 200 mm, kann aber auch kürzer sein oder über die gesamte Länge des Lehnenseitenholms 20 ausgebildet sein.
Im Übergangsbereich zwischen dem Steg 26 und dem zweiten Flansch 29 ist, vorzugsweise über die gesamte Länge des Lehnenseitenholms 20, eine Stegerhöhung 28 ausgebildet, die parallel zum Steg 26 verläuft und in Querrichtung y zur Sitzaußenseite hin versetzt ist.
In einzelnen Bereichen des Lehnenseitenholms 20 schließt sich an zumindest einem der beiden Randflansche 23, 30, vorliegend am zweiten Randflansch 30, an dem dem zweiten Flansch 29 abgewandten Ende eine Randumstellung 31 an. Die Randumstellung 31 hat gegenüber der Grundfläche des zweiten Randflanschs 30 eine Höhe y₁ in Querrichtung y von 2 mm bis 10 mm, vorzugsweise 4 mm bis 7 mm und erstreckt sich in Lehnenrichtung z zwischen einem unteren Ende z_u und einem oberen Ende z_o über eine Länge z₁ von 50 mm bis 200 mm, vorzugsweise 60 mm bis 100 mm. Das Abstandsmaß zwischen der Lehnenschwenkachse A und dem unteren Ende zu der Randumstellung 31 beträgt zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 80 mm. Die Randumstellung 31 ist einteilig aus dem Lehnenseitenholm 20 ausgebildet, kann aber auch als Zusatzteil an diesem befestigt sein, insbesondere mit diesem verschweißt sein.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Lehnenstrukturen aus Stahlblech beschränkt. Auch beim Einsatz von Blech aus anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminiumblech, Magnesiumblech oder Organoblech, bewirkt die Randumstellung die unerwartet hohe Maximallaststeigerung. Gleiches gilt für Hybridbauweisen, bei denen insbesondere die Lehnenseitenholme 20 im Vergleich zur unteren Quertraverse 40 und/oder der oberen Quertraverse 50 aus unterschiedlichem Werkstoff besteht. Auch der Einsatz neuer Fügetechniken zwischen den Bauteilen, wie beispielsweise Kleben oder EMPT-Schweißen, wird durch die Randumstellung erleichtert, da die Fügestellen aufgrund der erhöhten Bauteilsteifigkeit weniger stark belastet werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsitz
3: Basis, Sitzteil
5: Lehne
7: Beschlag
9: Handhebel, Handrad
15: Adapter
19: Lehnenstruktur
20: Lehnenseitenholm
23: erster Randflansch
24: Sicke
25: erster Flansch
26: Steg
27: Stegvertiefung
28: Stegerhöhung
29: zweiter Flansch
30: zweiter Randflansch
31: Randumstellung
37: Querverbindung
40: untere Quertraverse
50: obere Quertraverse
A: Lehnenschwenkachse
x: Längsrichtung
y: Querrichtung
y₁: Höhe Randumstellung
z: Lehnenrichtung
z₁: Länge Randumstellung
z_o: oberes Ende Randumstellung
z_u: unteres Ende Randumstellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008023943 A1 [0003]
DE 102006015560 B3 [0015]
DE 4436101 A1 [0015]

Claims

Lehnenstruktur für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Kraftfahrzeugsitz, mit zwei Lehnenseitenholmen (20), einer oberen Quertraverse (50) und einer unteren Quertraverse (40), die die beiden Lehnenseitenholme miteinander verbinden, wobei mindestens einer der Lehnenseitenholme zumindest abschnittsweise einen Profilquerschnitt in Form eines C-Profils mit einem Steg (26), einem ersten Flansch (25), einem zweiten Flansch (29), einem ersten Randflansch (23) und einem zweiten Randflansch (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Randflansche (23, 30) eine Randumstellung (31) aufweist.
Lehnenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (26), der erste Randflansch (23) und der zweite Randflansch (30) in einer zur Längsrichtung (x) des Fahrzeugsitzes (1) parallelen Richtung, der erste Flansch (25), der zweite Flansch (29) und die Randumstellung (31) in einer zur Querrichtung (y) des Fahzeugsitzes (1) parallelen Richtung und die Profilquerschnitte des Lehnenseitenholms (20) senkrecht zu einer Lehnenrichtung (z) ausgerichtet sind.
Lehnenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehne (5) mittels eines Beschlags (7) an einer Basis (3) der Fahrzeugstruktur oder an einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes (1) anbringbar ist und um eine in Querrichtung (y) ausgerichtete Lehnenschwenkachse (A) gegenüber der Basis (3) in ihrer Neigung einstellbar oder vorschwenkbar ist.
Lehnenstruktur nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Flansch (25) eine Sicke (24) aufweist, die parallel zur Lehnenrichtung (z) ausgerichtet ist.
Lehnenstruktur nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (26) eine Stegvertiefung (27) aufweist, die in Lehnenrichtung (z) verlauft, parallel zum Steg (26) ausgerichtet ist und gegenüber dem Steg (26) in Querrichtung (y) zur Sitzmitte hin versetzt ist.
Lehnenstruktur nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich zwischen Steg (26) und zweitem Flansch (29) eine Stegerhöhung (28) aufweist, die gegenüber dem Steg (26) in Querrichtung (y) zur Sitzaußenseite hin versetzt ist.
Lehnenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Randumstellung (31) gegenüber der Grundfläche des zweiten Randflanschs (30) eine Höhe y₁ in Querrichtung (y) von 2 mm bis 10 mm, vorzugsweise 4 mm bis 7 mm hat.
Lehnenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Randumstellung (31) in Lehnenrichtung (z) zwischen einem unteren Ende (z_u) und einem oberen Ende (z_o) erstreckt und eine Länge (z1) von 50 mm bis 200 mm, vorzugsweise 60 mm bis 100 mm aufweist.
Lehnenstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsmaß zwischen der Lehnenschwenkachse (A) zum unteren Ende (z_u) der Randumstellung (31) zwischen 20 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 80 mm beträgt.
Lehnenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lehnenseitenholme (20) spiegelsymmetrisch zueinander sind bezüglich einer Ebene, die durch die Längsrichtung x und die Lehnenrichtung z definiert ist.
Lehnenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lehnenseitenholme (20) aus Stahlblech oder Aluminiumblech oder Magnesiumblech bestehen.
Lehnenstruktur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lehnenseitenholme (20) und die untere Quertraverse (40) und/oder die obere Quertraverse (50) aus unterschiedlichem Werkstoff gefertigt sind.
Lehnenstruktur nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehnenseitenholme mit der unteren Quertraverse (40) und/oder der obere Quertraverse (50) verklebt sind.
Fahrzeugsitz mit einer Lehnenstruktur (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.