DE3729851C1

DE3729851C1 - Plastic article, in particular for vehicle seats, with embedded insert

Info

Publication number: DE3729851C1
Application number: DE19873729851
Authority: DE
Inventors: Siegfried Peters
Original assignee: Keiper Recaro GmbH and Co
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 1987-09-05
Filing date: 1987-09-05
Publication date: 1989-05-11

Abstract

In a plastic article, in particular for vehicle seats, with at least one insert (2) which is embedded at least partly in the plastic and is made of a material of different physical properties from the plastic, in particular of metal, an intermediate layer (5) of a material permitting relative movements between the plastic and the insert (2) is provided between the plastic and insert (2, 3; 12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffkörper, insbesondere für Fahrzeugsitze, mit wenigstens einer zumindest teilweise in den Kunststoff eingebetteten Einlage aus einem Material mit anderen physikalischen Eigenschaften als denjenigen des Kunststoffs, insbesondere aus Metall.The invention relates to a plastic body, in particular for vehicle seats, with at least one at least partially insert made of one material embedded in the plastic with physical properties other than those of the Plastic, in particular made of metal.

Bei den bekannten Kunststoffkörpern dieser Art, die beispiels weise als Polsterträger für Schalensitze verwendet werden und bei denen die Einlage vorzugsweise eingegossen oder mit dem Kunststoff umspritzt ist, kann es im Kontaktbereich, also dort, wo sich der Kunststoff und die Einlage berühren, zur Bildung von Rissen im mechanisch schwächeren Material kommen, das in der Regel der Kunststoff ist, was zum Versagen des Verbundes führen kann. In der Regel sind mechanische und ther mische Einflüsse die Ursache hierfür.In the known plastic bodies of this type, for example be used as a cushion for bucket seats and in which the insert is preferably cast in or with the plastic is encapsulated, it can in the contact area, so where the plastic and the insert touch, for Formation of cracks in the mechanically weaker material which is usually the plastic that causes the failure of the Verbund can lead. As a rule, mechanical and ther mixed influences the cause of this.

Zu einem Versagen des Verbundes kann es auch bei einer bekannten Kopfstütze (US-PS 40 77 664) kommen, die ein in Querrichtung der Rückenlehne und oberhalb derselben verlaufendes Rohr aus Metall aufweist, das einen kreisförmigen Querschnitt hat und mit einer Ummantelung aus einem elastischen Kunststoff versehen ist. Diese Ummantelung wird in einem Gießverfahren, insbesondere durch Spritzgießen, unmittelbar auf das Rohr aufgebracht.Failure of the bond can also occur with a known one Headrest (US-PS 40 77 664) come one in the transverse direction the backrest and pipe running above it Metal which has a circular cross section and provided with a covering made of an elastic plastic is. This casing is made in a casting process, in particular by injection molding, applied directly to the pipe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffkörper der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Verbund mit der Einlage auch bei starken Verformungen erhalten bleibt. Diese Aufgabe löst ein Kunststoffkörper mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object a plastic body to improve the type mentioned in that the Preserve bond with the insert even with strong deformations remains. This task is solved by a plastic body with the characteristics of claim 1.

Die Zwischenschicht, die einerseits mit dem Kunststoff und ande rerseits mit der Einlage einen festen Verbund bildet, erlaubt Relativbewegungen zwischen dem Kunststoff und der Einlage, wie sie bei Verformungen auftreten, ohne den Kunststoff oder das Ma terial der Einlage mechanisch zu überlasten. Hierdurch wird eine Kontaktrißbildung im Kunststoff oder in der Einlage vermieden und damit der indirekte Verbund zwischen beiden Bauteilen voll aufrechterhalten. Natürlich macht die Kraft- oder Lastübertra gung zwischen dem Kunststoffkörper und der Einlage es erforder lich, Bauteilformen und Bauteilkonturen zu wählen, welche den auftretenden Anforderungen gerecht werden. Probleme treten hier bei aber nicht auf, da diese Anforderungen konstruktiv leicht zu erfüllen sind.The intermediate layer, on the one hand with the plastic and other on the one hand forms a firm bond with the insert, allowed Relative movements between the plastic and the insert, such as they occur during deformation without the plastic or the measure mechanically overload the insert. This will create a Contact formation in the plastic or in the insert avoided and thus the indirect bond between the two components is full maintain. Of course, the force or load transfer supply between the plastic body and the insert Lich to choose component shapes and component contours that the meet emerging requirements. Problems arise here but not on because these requirements are easy to construct are fulfilled.

Vorzugsweise wird die Zwischenschicht durch eine Umhüllung der Einlage zumindest in dem eingebetteten Bereich gebildet.The intermediate layer is preferably covered by a covering Insert formed at least in the embedded area.

Damit die Zwischenschicht ihre Funktion erfüllen kann, besteht sie aus einem Material, das eine bessere Verformbarkeit als der Kunststoff und die Einlage hat. Hierdurch läßt sich in einfacher Weise sicherstellen, daß die Zwischenschicht die Relativbewegun gen zwischen Kunststoff und Einlage zuläßt, die notwendig sind, um Rißbildungen in diesen Teilen zu verhindern. Von untergeordne ter Bedeutung ist dabei, ob das Material der Zwischenschicht die Relativbewegung zwischen Kunststoffkörper und Einlage durch eine elastische, eine plastische oder sowohl eine elastische als auch eine plastische Deformation ermöglicht. So that the intermediate layer can fulfill its function They are made of a material that is more malleable than that Plastic and the insert has. This makes it easier Make sure that the intermediate layer has the relative movement conditions between plastic and insert, which are necessary to prevent cracking in these parts. From subordinate ter is important whether the material of the intermediate layer Relative movement between plastic body and insert through a elastic, a plastic or both an elastic as well allows plastic deformation.

Vorteilhafte Materialien für die Zwischenschicht sind Gegenstand des Anspruches 5.Advantageous materials for the intermediate layer are the subject of claim 5.

Der Kunststoffkörper kann beispielsweise ein Teil eines Fahrzeug sitzes sein, mit dem mittels der Einlage ein anderer Teil des Sitzes, beispielsweise das Sitzgestell oder eine Kopfstütze, ver bindbar ist. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lö sung dann, wenn der Kunststoffkörper eine als Rückenlehnen- Polsterträger dienende Schale eines Fahrzeugsitzes ist. Bei sol chen Schalen kann es im Crash-Fall zu einer starken Deformation der Schale kommen. Das anschließende Zurückfedern kann dabei zu einer gefährlichen Situation für den Sitzbenutzer führen. Ein in die Schale eingebettetes Dämpfungselement, beispielsweise ein metallischer Profilstab, kann die Bewegungen der Schale, insbe sondere beim Zurückfedern, stark dämpfen. Dabei braucht ein Ver sagen des Verbundes zwischen der Schale und dem Dämpfungselement nicht befürchtet zu werden, sofern zwischen beiden Teilen die er findungsgemäße Zwischenschicht vorhanden ist.The plastic body can be part of a vehicle, for example be a seat with which another part of the Seat, for example the seat frame or a headrest, ver is binding. The Lö according to the invention is particularly advantageous solution if the plastic body is used as a backrest Upholstery serving shell of a vehicle seat is. With sol Chen shells can cause severe deformation in the event of a crash the shell come. The subsequent spring back can be too lead to a dangerous situation for the seat user. An in the shell embedded damping element, for example a metallic profile bar, can the movements of the shell, esp dampen especially when springing back. A ver say the bond between the shell and the damping element not to be feared, provided that between the two parts he intermediate layer according to the invention is present.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention is based on Darge in the drawing presented embodiments explained in detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rückenlehne eines Fahr zeugsitzes mit einer als Polsterträger dienenden Schale, Fig. 1 is a side view of a backrest of a seat with a driving imaging serving as a cushion carrier shell,

Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged section shown on the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen schematisch dargestellten Ausschnitt aus Fig. 2 bei unbelasteter Einlage,3 shows a detail. Diagrammatically illustrated in FIG. 2 with unloaded insert,

Fig. 4 einen Ausschnitt gemäß Fig. 3 bei belasteter Ein lage, Fig. 4 position a section of FIG. 3 with a loaded one,

Fig. 5 eine Ansicht von vorne einer als Rückenlehnen- Polsterträger dienenden Schale eines Fahrzeugsit zes, Figure 5 is a front view of a seat back cushion serving as a support tray zes a Fahrzeugsit.,

Fig. 6 einen vergrößert dargestellten Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.A Fig. 6 enlarged section shown on the line VI-VI of Fig. 5.

Die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes hat als Polsterträger eine Schale 1, die aus glasfaserverstärktem, kohlefaserverstärk tem oder ähnlichem Kunststoff besteht. Die Schale 1 ist im Be reich ihrer beiden nach vorne vorgezogenen seitlichen Randzonen 1′ mit je einem aus Metall bestehenden Seitenholm 100 fest ver bindbar. Das untere Ende dieser beiden Seitenholme 100 ist in be kannter Weise über je einen Gelenkbeschlag mit dem Sitzteil des Fahrzeugsitzes verbunden. The backrest of a motor vehicle seat has a shell 1 as a cushion support, which consists of glass fiber reinforced, carbon fiber reinforced system or similar plastic. The shell 1 is in the range of their two forward-facing lateral edge zones 1 ' , each with a metal leg 100 ver ver bindable. The lower end of these two side rails 100 is connected in known manner via a joint fitting to the seat part of the vehicle seat.

Für die Verbindung der Schale 1 mit den Seitenholmen 100 sind in die beiden seitlichen Randzonen 1′ zwei aus Stahl bestehende, je als Flachstab ausgebildete Einlagen 2 und 3 eingebettet, deren Endabschnitt je eine nach innen weisende Schweißmutter 4 tragen. Diese Schweißmuttern ragen aus dem die Schale 1 bildenden Mate rial heraus und nehmen die Verbindungsschrauben auf, mittels deren die Seitenholme mit der Schale 1 verbunden werden.For the connection of the shell 1 with the side rails 100 are in the two lateral edge zones 1 ' two made of steel, each formed as a flat bar inserts 2 and 3 , the end portion of which each carry an inwardly facing weld nut 4 . These welding nuts protrude from the material forming the shell 1 and take up the connecting screws by means of which the side members are connected to the shell 1 .

Die Einlagen 2 und 3 befinden sich in je einer eine elastisch- plastische Zwischenschicht bildenden Umhüllung 5, die im Ausfüh rungsbeispiel aus Silikon bestehen, das auf die Einlagen 2 und 3 aufgetragen worden ist, ehe diese in die seitlichen Randzonen 1′ eingebettet wurden. Die Umhüllung 5 bildet einen festen Verbund sowohl mit der Einlage als auch der seitlichen Randzone 1′.The inserts 2 and 3 are each in a covering 5 forming an elastic-plastic intermediate layer, which in the exemplary embodiment consists of silicone which has been applied to the inserts 2 and 3 before these have been embedded in the lateral edge zones 1 ' . The envelope 5 forms a firm bond with both the insert and the lateral edge zone 1 ' .

Erfährt beispielsweise die Einlage 2 eine Deformation, zum Bei spiel eine Streckung in ihrer Längsrichtung durch eine mechani sche Belastung, dann reduziert sich ihr Querschnitt, wie dies in Fig. 4 übertrieben stark dargestellt ist. Wäre die Umhüllung 5 nicht vorhanden, dann würden im Kontaktbereich zwischen der Ein lage und der seitlichen Randzone in letzterer Risse entstehen, wodurch der Verbund beeinträchtigt oder vollständig versagen wür de. Die Umhüllung 5 läßt hingegen diese Relativbewegung zwischen der Einlage 2 und der seitlichen Randzone 1′ zu, ohne daß es zu einer Rißbildung im Material der seitlichen Randzone 1 kommt. Außerdem wird der Verbund zwischen der Umhüllung 5 und der seit lichen Randzone einerseits sowie der Umhüllung 5 und der Einlage 2 andererseits in vollem Umfange aufrechterhalten. Dies ist da durch möglich, daß die Umhüllung im erforderlichen Maße sich elastisch und/oder plastisch verformt.For example, the insert 2 experiences a deformation, for example an extension in its longitudinal direction due to a mechanical load, then its cross section is reduced, as is exaggeratedly shown in FIG. 4. If the sheathing 5 were not present, cracks would arise in the contact area between the insert and the lateral edge zone in the latter, which would impair or completely fail the bond. The envelope 5 , however, allows this relative movement between the insert 2 and the side edge zone 1 ' without causing a crack in the material of the side edge zone 1 . In addition, the bond between the envelope 5 and the edge zone since union LICH on the one hand and the envelope 5 and the insert 2 on the other hand is fully maintained. This is possible because the envelope deforms elastically and / or plastically to the required extent.

Die in Fig. 5 dargestellte Schale 10, die ebenfalls als Polster träger der Rückenlehne eines nicht dargestellten Kraftfahrzeug sitzes dient, besteht wie die Schale 1 aus einem glasfaserver stärkten, kohlefaserverstärkten oder ähnlichem Kunststoff. The shell 10 shown in Fig. 5, which also serves as a cushion carrier of the backrest of a motor vehicle seat, not shown, consists like the shell 1 of a glasfaserver reinforced, carbon fiber reinforced or similar plastic.

Die nach vorne gezogenen seitlichen Randzonen 10′ der Schale 10 sind mit je einem metallischen Seitenholm 11 fest verbunden.The forward-drawn lateral edge zones 10 'of the shell 10 are each firmly connected to a metallic side member 11 .

Bei einer Belastung des Mittelbereiches der Schale 10 von vorne, wie sie durch einen Sitzbenutzer beispielsweise bei einem Unfall auftreten kann, erfährt die Schale 10 eine elastische Verformung derart, daß der mittlere Bereich nach hinten verlagert und dem entsprechend die Krümmung der Schale in Querrichtung vergrößert wird, wobei sich auch der Abstand der Seitenholme 11 voneinander verringert. Bei den bekannten Fahrzeugsitzen mit Kunststoffscha len als Rückenlehnen-Polsterträger kann die durch diese Verfor mung der Schale in ihr gespeicherte Energie so groß werden, daß der Sitzbenutzer bei der anschließenden, in äußerst kurzer Zeit erfolgenden Rückkehr der Schale in ihre Ausgangslage eine unzu lässig hohe Beschleunigung erfährt.When the middle region of the shell 10 is loaded from the front, as can occur, for example, in the event of an accident by a seat user, the shell 10 undergoes an elastic deformation such that the middle region is displaced to the rear and accordingly the curvature of the shell is increased in the transverse direction , the distance between the side rails 11 from one another also being reduced. In the known vehicle seats with plastic shells len as backrest cushion supports, the energy stored by this deformation of the shell in it can become so great that the seat user during the subsequent, extremely short return of the shell to its initial position, an inadmissibly high acceleration experiences.

Bei der Schale 10 wird dies durch ein Dämpfungselement 12 verhin dert, das, im Ausführungsbeispiel im Schulterbereich, in die Schale 10 eingebettet ist. Das Dämpfungselement 12 erstreckt sich in Querrichtung der Rückenlehne. Seine Form, Größe und Anordnung braucht jedoch nicht so gewählt zu sein, wie dies aus Fig. 5 er sichtlich ist, da es nur darauf ankommt, daß das Dämpfungselement oder, falls mehrere Dämpfungselemente vorgesehen sind, die Dämpfungselemente bei der Verformung der Schale 10 deformiert werden und dabei Energie irreversibel in Verformungsarbeit um setzen.In the case of the shell 10 , this is prevented by a damping element 12 which, in the exemplary embodiment in the shoulder region, is embedded in the shell 10 . The damping element 12 extends in the transverse direction of the backrest. However, its shape, size and arrangement need not be chosen as it is evident from FIG. 5, since it is only important that the damping element or, if several damping elements are provided, the damping elements deformed when the shell 10 is deformed become and irreversibly convert energy into deformation work.

Im Ausführungsbeispiel wird das Dämpfungselement F12 durch einen aus Stahl bestehenden Flachstab gebildet, der sich in Querrich tung der Rückenlehne von der einen zur anderen Seitenzone er streckt. Das Dämpfungselement 12 erfährt deshalb eine plastische Deformation in Form einer Biegung, und zwar sowohl dann, wenn die Schale 10 unter der Belastung durch den Sitzbenutzer deformiert wird, als auch dann, wenn die Schale 10 wieder in ihre Ausgangs lage zurückkehren möchte. Das Dämpfungselement 12 wird deshalb die Durchbiegung der Schale 10 verringern und vor allem ein Zu rückfedern in Richtung auf die Ausgangslage verhindern oder zu mindest stark verlangsamen.In the exemplary embodiment, the damping element F12 is formed by a steel flat bar which extends in the transverse direction of the backrest from one side zone to the other. The damping element 12 therefore undergoes a plastic deformation in the form of a bend, both when the shell 10 is deformed under the load of the seat user, and also when the shell 10 wants to return to its original position. The damping element 12 will therefore reduce the deflection of the shell 10 and, above all, prevent it from springing back in the direction of the starting position or at least slow it down considerably.

Selbstverständlich kommt als Dämpfungselement 12 nicht nur ein Flachstab in Frage. Auch Profilstäbe und flächige Elemente, bei spielsweise solche, die in der Art einer Streckmetallmatte ausge bildet sind, sind geeignet.Of course, not only a flat bar can be used as the damping element 12 . Profile bars and flat elements, for example those that are formed in the manner of an expanded metal mat, are suitable.

Damit es nicht bei einer Relativbewegung zwischen der Schale 10 und dem Dämpfungselement 12 zu einer Rißbildung in der Schale 10 kommt, ist das Dämpfungselement 12 mit einer eine Zwischenschicht bildenden Umhüllung 15 versehen, die im Ausführungsbeispiel aus einem elastisch-plastischen Kunststoff oder Kautschuk besteht, der sowohl mit dem Dämpfungselement 12 als auch der Schale 10 ei nen festen Verbund eingeht und eine für die auftretenden Relativ bewegungen ausreichende Verformbarkeit hat.So that there is no cracking in the shell 10 when there is a relative movement between the shell 10 and the damping element 12, the damping element 12 is provided with a covering 15 which forms an intermediate layer, which in the exemplary embodiment consists of an elastic-plastic plastic or rubber which both with the damping element 12 and the shell 10 egg nen fixed bond and has sufficient deformability for the relative movements occurring.

Claims

1. Plastic body, in particular for vehicle seats, with at least one at least partially embedded in the plastic insert made of a material with different physical properties than that of the plastic, in particular metal, characterized in that an intermediate layer ( 5; 15 ) from a relative movement between the Plastic and the insert ( 2, 3; 12 ) permitting material between the plastic and insert ( 2, 3; 12 ) is provided.

2. Plastic body according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 5; 15 ) is formed by a covering of the insert ( 2, 3; 12 ) at least in its embedded area.

3. Plastic body according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate layer ( 5; 15 ) consists of a material which has better deformability than the plastic and the insert ( 2, 3; 12 ).

4. Plastic body according to claim 3, characterized in that the material of the intermediate layer ( 5; 15 ) has a greater elasticity and / or greater plastic deformability than the plastic and the insert ( 2, 3; 12 ).

5. Plastic body according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate layer ( 5; 15 ) consists of an elastic-plastic, a silicone material, a temperature-resistant wax, rubber or a rubber-term material.

6. Plastic body according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a serving as a backrest cushion serving shell of a vehicle seat and the insert as a plastically deforming damping element ( 12 ) is out.

7. Plastic body according to one of claims 1 to 5, characterized in that the insert ( 2, 3 ) is a connecting part or part of a connecting device.