DE3425277C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Stütze aus Kunst­ stoff für einen Sitz, die sowohl als elastische Stütze für den Sitz selbst dient, wie sie auch als elastische Stütze für eine Rückenstütze dienen kann.

Die erfindungsgemäße Stütze kann vorteilhaft bei Fahrzeug­ sitzen, Stühlen, Sesseln, Couchen, Hockern und dergleichen angewendet werden. Bevorzugt wird die Anwendung für Kraft­ fahrzeugsitze.

Bekannte derartige Sitze bestehen im allgemeinen aus Sprungfedern und Gurtbändern, an denen sich die Sprung­ federn abstützen. Dies trifft insbesondere für Fahrzeug­ sitze zu. Die hierdurch gebildete elastische Stütze wird dann mit verschiedenen Materialien gefüllt, beispielsweise mit verschäumtem Polyurethan und dergleichen. Die Füllung wird dann mit einem geeigneten Stoff bezogen.

Diese bekannten elastischen Stützen haben aber den Nach­ teil, daß sie für ihre Herstellung und insbesondere Mon­ tage viel Zeit benötigen. Die Montage kann nur schlecht automatisiert werden, so daß hierfür gut ausgebildete Fachkräfte benötigt werden. Außerdem werden viele Einzel­ teile benötigt, beispielsweise die Sprungfedern und die miteinander verwebten Gurte. Diese Einzelteile benötigen außerdem einen zusätzlichen Lagerraum.

Weiterhin können die Sprungfedern die darüber befindlichen Gewebeteile beschädigen. Sie erzeugen gegebenenfalls auch störende Geräusche und die Metallteile können oxidieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elastische Stütze aus Kunststoff für einen Sitz, insbe­ sondere für Kfz-Sitze vorzuschlagen, die die erwähnten Nachteile nicht mehr aufweist. Die erfindungsgemäße Stütze soll einfach mit Hilfe herkömmlicher Techniken der Kunst­ stoffbearbeitung herstellbar sein, beispielsweise durch Thermoformen und Spritzgießen. Die Füllung soll durch direktes Verschäumen auf der Stütze selbst angebracht werden können, beispielsweise durch Verschäumen von expan­ dierbarem Polyurethan, ohne daß man hierzu das Material vorverformen muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine Platte aus Kunststoff mit mehreren, gerade verlaufenden Rippen mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, die sich von der Umfangszone der Platte zu ihrem Mittelbereich erstrecken, wo die Platte eine Öffnung hat, wobei die Ecken der Platte, von denen die Rippen ausgehen, bezüglich der Kontur der Platte ab­ geschrägt sind und wobei die Tiefe der Rippen vom Mittel­ bereich der Platte zu ihrem Umfang linear abnimmt.

Mit der Tiefe der Rippen ist ihre Höhe H ihres im wesent­ lichen V-förmig geformten Querschnitts gemeint, wie anhand von Fig. 7 erläutert wird.

Das Verhältnis zwischen der Tiefe jeder Rippe im Mittel­ bereich der Platte und der Tiefe derselben Rippe im Um­ fangsbereich der Platte soll zwischen 1,5:1 und 3,5:1 liegen.

Die Breite der Rippe wird mit dem Winkel α des V- Profils bestimmt, d. h. durch den Winkel, den die Seiten­ wände dieses V-Profils formen, wie sich dies aus Fig. 3 ergibt. Diese Breite ist konstant längs der gesamten Länge jeder Rippe. Der betreffende Winkel zwischen den Seitenwänden liegt zwischen 20° und 40°.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch in einer Ansicht von unten eine erste Ausführungsform einer elastischen Stütze;

Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie B-B von Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 3 bei einer abgeänderten Ausführungsform;

Fig. 5 eine Ansicht eines Teils einer Rippe in Draufsicht auf Fig. 1 bei einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie C-C von Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie D-D von Fig. 5;

Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 1, von der Unterseite her gesehen, nämlich den Mittelbereich der Platte, bei einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie E-E von Fig. 8;

Fig. 10 perspektivisch einen Kraftfahrzeugsitz mit einer elastischen Stütze der einstückig hergestellt ist und der die Struktur selbst sowie den Sitz beinhaltet.

Die gezeigte elastische Stütze besteht aus einer Kunststoff­ platte 1, die im wesentlichen rechteckig geformt ist. Sie hat vier gerade Rippen 2, die im Querschnitt im wesent­ lichen V-förmig profiliert sind, wie sich aus den Fig. 3 und 4 ergibt. Sie konvergieren von den vier Umfangs­ bereichen 3 in der Nähe der vier Ecken der rechteckigen Platte 1 in Richtung auf den Mittelbereich der Platte. Dort ist in der Platte eine Öffnung 4 ausgebildet. Die Umfangszonen 3, von denen die Rippen 2 ausgehen, sind bezüglich der rechteckigen Kontur der Platte abgeschrägt, wie Fig. 1 zeigt.

Die Tiefe H (siehe Fig. 7) der Rippen 2 variiert in dem Sinne, daß sie linear vom Mittelbereicht der Platte (d. h. im Bereich der Öffnung 4) zur Umfangszone der Platte im Bereich der abgeschrägten Ecken 3 hin abnimmt.

Die erfindungsgemäße elastische Stütze wird aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Hierfür werden Polyolefine, beispielsweise Polyäthylen und Polypropylen bevorzugt.

Die elastische Stütze kann als Platte hergestellt werden, wie in Fig. 1 gezeigt, und die in modularer Bauweise durch eine Verankerung, beispielsweise durch eine Schnappverbindung, Dübel, Schraubverbindung und dergleichen an einem Tragrahmen 6 des Sitzes oder der Rückenlehne befestigt ist. Der Rahmen wurde getrennt her­ gestellt und besteht entweder aus Metall oder Kunststoff.

In diesem Fall wird die Stütze entweder durch Wärmeverfor­ mung oder durch Spritzgießen hergestellt. Die Stütze kann auch einstückig mit dem Rahmen 6 durch Spritzgießen her­ gestellt werden.

Fig. 10 zeigt, daß die elastische Stütze einstückig durch Spritzgießen mit einem Sitz für Kraftfahrzeuge hergestellt worden ist.

Die Rippen 2 gestatten ein elastisches Biegen der Struktur, wenn diese, beispielsweise durch eine Person, belastet wird. Dabei vergrößert sich die Oberfläche der Platte 1, weil sich nämlich die Rippen 2 öffnen. Dies wird durch die Mittelöffnung 4 ermöglicht sowie durch die abgeschrägten Ecken 3, die die Rippen dort ebenfalls öffnen.

Hört die Belastung auf, so nimmt die Platte wieder ihre Ausgangsposition ein, weil sie elastisch in diese Aus­ gangsposition zurückkehrt. Dies wird dadurch erleichtert, daß die Tiefe H der Rippen (vgl. Fig. 7) variiert, und zwar nimmt sie linear vom Mittelbereich der Platte 1 zum Umfangs­ bereich 3 der Platte ab.

Ein optimales elastisches Arbeiten der Platte wird er­ reicht, wenn das Verhältnis der Tiefe H der Rippen 2 im Mittelbereich 4 der Platte 1 zur Tiefe derselben Rippe im Umfangsbereich 3 zwischen etwa 1,5:1 und 3,5:1 beträgt, während der Winkel α der Wände der Rippe 2 im wesentlichen zwischen 20° und 40° liegt.

Um das elastische Rückstellvermögen der Platte 1 weiterhin zu verbessern, können die Rippen mit Federn 7 versehen sein, und zwar wenigstens eine bis maximal alle Rippen. Die Federn 7 bestehen auch aus Kunststoffmaterial und sind im wesentlichen U-förmig geformt, wie die Fig. 5 und 6 zeigen. Sie haben eine sich ändernde Dicke und sie sind einstückig mit den Wänden der Rippen längs der Dehnungsstrecken 13. Sie werden vorzugsweise während des Spritzgießen einstückig mit den Rippen hergestellt.

Das elastische Rückstellvermögen der Platte 1 kann auch dadurch erreicht werden, daß die Rippen 2 über ihre gesamte Länge oder über Dehnungs­ strecken der Länge mit einer Füllung 8 versehen sind, die wenigstens teilweise aus einem elastomeren Material be­ steht, wie Fig. 4 zeigt. Die Füllung kann vorgeformt sein und wird dann in die Rippe eingelegt und mit einem Klebstoff fixiert. Die Füllung kann auch beim Spritzgießen gleichzeitig injiziert werden.

Hierzu können die Rippen 2 mit Löchern 9 versehen sein, um eine bessere Verbindung des elastomeren Füllmaterials 8 an den Wänden der Rippen 2 sicherzustellen.

Eine ähnliche Verbesserung des elastischen Rückstellver­ mögens der Platte 1 kann dadurch erreicht werden, daß die Unterseite der Kante der Mittelöffnung 4 der Platte 1 mit Vorsprüngen 10 (vgl. Fig. 8, 9) versehen ist. Die Vor­ sprünge 10 haben Hinterschneidungen 11, die ebenfalls einstückig mit der Platte beim Spritzgießen der Platte hergestellt werden. In den dadurch gebildeten Ringraum wird ein elastischer O-Ring 12 eingesetzt.

Um die Relativbewegung der Rippen 2 bezüglich der Platte 1 beim Verbiegen der Platte und auch bei der Rückkehr der Platte in den Ausgangszustand zu verbessern, kann die untere Kante 5 der Rippen 2 eine verringerte Dicke haben (Fig. 7), verglichen mit der Dicke der Wände der Rippen. Diese Kanten wirken dabei als Gelenke, wodurch ein möglicher Bruch im Bereich der Kanten bei wiederholten Biegungen merklich verringert wird.

Claims (9)

1. Elastische Stütze aus Kunststoff für einen Sitz, gekennzeichnet durch eine Platte (1) aus Kunststoff mit mehreren, gerade ver­ laufenden Rippen (2) mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, die sich von der Umfangszone der Platte (1) zu ihrem Mittelbereich erstrecken, wo die Platte (1) eine Öffnung (4) hat, wobei die Ecken (3) der Platte (1), von denen die Rippen (2) ausgehen, bezüglich der Kontur der Platte abgeschrägt sind und wobei die Tiefe (H) der Rippen (2) vom Mittelbereich (4) der Platte (1) zu ihrem Umfang (3) linear abnimmt.

2. Elastische Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Tiefe jeder Rippe (2) im Mittelbereich (4) der Platte (1) und der Tiefe der Rippe (2) im Umfangsbereich der Platte zwischen 1,5 : 1 und 3,5 : 1 liegt.

3. Elastische Stütze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen den Wänden jeder Rippe (2) zwischen 20° und 40° beträgt.

4. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur als Platte in einheitlicher Größe aus­ gebildet ist.

5. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur einstückig mit einem Rahmen des Sitzes und/oder der Rückenlehne ausgebildet ist.

6. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2) über wenigstens einen Teil ihrer Länge Federn (7) aus Kunststoffmaterial haben, die aus einer im wesentlichen U-förmigen Konfiguration mit unterschied­ licher Dicke bestehen, und die einstückig mit den Wänden der Rippen (2) ausgebildet sind.

7. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2) über wenigstens einen Teil ihrer Länge mit einer Füllung (8) aus einem elastomeren Material ver­ sehen sind, das die Rippen wenigstens teilweise ausfüllt.

8. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Unterseite der mittleren Öffnung (4) der Platte (1) mit Vorsprüngen (10) mit einer Hinter­ schneidung (11) versehen sind, die einstückig mit der Platte (1) ausgebildet sind zwecks Aufnahme eines elasti­ schen O-Ringes.

9. Elastische Stütze nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante (5) der Rippen (2) eine verringerte Dicke hat, verglichen mit der Wandstärke der eigent­ lichen Rippen (2).