DE4233944A1 - Sitzteil für einen Fahrzeugsitz - Google Patents
Sitzteil für einen FahrzeugsitzInfo
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/68—Seat frames
- B60N2/688—Particular seat belt attachment and guiding
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sitzteil für einen Fahrzeug
sitz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-PS 38 41 534 ist bereits ein Sitzunterteil für
Fahrzeugsitze bekannt, bei dem ein Sitzrahmen aus zwei im
wesentlichen spiegelbildlich gestalteten Längsträgern be
steht, die aus Glasfaser gefülltem Polyamid hergestellt
sind. Die Längsträger sind durch Stahltraversen aus
Stahlrohr fest miteinander verbunden. Die Längsträger
stützen sich auf Längsschienen ab, die am Fahrzeugboden
verschieb- und fixierbar angeordnet sind. Durch die Ver
wendung einer Vielzahl von Metallteilen baut das bekannte
Sitzunterteil relativ schwer.
Ferner sind bereits gurtintegrierte Sitze bekannt, bei
denen die lastabtragende Struktur ein hohes Gewicht auf
weist. Diese Sitze bestehen aus einer großen Anzahl von
Bauteilkomponenten, Anbau- und Beschlagteilen. Dadurch
ergibt sich ein hoher Fertigungs-, Füge- und Mon
tageaufwand. Bei diesen bekannten Sitzen kann es durch
eine einseitige Lastabtragung zu einer ungleichen Bela
stung der Verstellaggregate kommen. Durch die Berücksich
tigung vieler mechanischer Funktionen in der Tragstruktur
der bekannten Sitze wird der ungestörte Kraftfluß im
Crashfall beeinträchtigt. Denn selbst geringes Spiel in
den Verstellvorrichtungen erhöht die Vorverlagerung der
Krafteinleitungsstelle beim Crash und wirkt sich so nach
teilig auf die Sicherheit aus. Viele bekannte Sitze haben
eine aufwendige Kinematik zum Einstellen der optimalen
Sitzposition. Dies trifft insbesondere auf die Anpassung
der Körpergröße in bezug auf die Sitzfläche und den
Gurtaustrittspunkt zu. Sind die bekannten Sitze aus einem
hochfesten Stahl oder aus Magnesiumguß hergestellt, dann
ergibt sich eine relativ kostenintensive Fertigungstech
nik.
Bekannte Sitze aus Faserverbundwerkstoffen weisen keine
Gurtintegration auf. Aufgrund der verwendeten Produkti
onsverfahren, wie Spritzguß und Glasfasermattentechnik,
lassen sich keine den hohen Belastungen genügende Werk
stoffeigenschaften erzielen. Insbesondere ist die Stei
figkeit und Festigkeit dieser Sitze relativ gering.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sitzteil für einen
Fahrzeugsitz zu schaffen, der bei einer hohen Festigkeit
und Steifigkeit ein geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sitzteil
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs l ge
löst.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Sitzteils wird die
Sitzschale im Crashfall im Vergleich zur übrigen Struktur
gering belastet und kann deshalb in der Glasfasermatten
technik (GMT) hergestellt werden. Ferner weist das Sitz
teil einen Sitzschlitten auf, der in vorteilhafter Weise
neben der Realisierung der Verstellfunktionen die Über
nahme von Crashlasten aus der Rückenlehne, insbesondere
einer gurtintegrierten Rückenlehne, und aus den unteren
Gurtanbindungen übernehmen kann und diese Lasten in die
Bodengruppe in einfacher Weise weiterleitet. Der Sitz
schlitten besteht im wesentlichen aus zwei spiegelbild
lich gestalteten Längsträgern, mindestens einem Querträ
ger, der die beiden Längsträger miteinander verbindet und
aus zwei sich nach oben erstreckenden Trägern oder Hoch
trägern, die jeweils einstückig mit einem Längsträger
verbunden sind und die zur Aufnahme der Rückenlehne die
nen. Aufgrund dieser Konstruktionsbauweise ergibt sich
eine starre, leicht handhabbare Montageeinheit. Von Vor
teil ist ferner, daß die Höhenverstellung der Sitzschale
von der Längsverstellung des Sitzes und der Neigungsver
stellung der Rückenlehne entkoppelt ist. Dadurch läßt
sich eine geometrisch und mechanisch einfache Struktur
realisieren, die die Crashlasten auf kürzestem Wege und
gleichmäßig über die Rückenlehne, die Beschläge, den
Sitzschlitten und die damit verbundenen Sitzschienen in
die Bodengruppe leitet. Durch die kurzen, direkten Kräf
tepfade in Verbindung mit einer einfachen Geometrie er
gibt sich eine Tragstruktur, die extrem leicht baut.
Das Sitzteil besteht aus Faserverbundwerkstoff, wobei die
Sitzschienen und der darauf angeordnete Sitzschlitten in
der Regel aus geschlossenen, dünnwandigen Hohlprofilen
gebildet sind. Die Sitzschale kann einteilig oder
zweiteilig aufgebaut sein. In einer besonders vorteilhaf
ten Ausführungsform weist die Sitzschale eine Oberschale
zur Polsteraufnahme und eine Unterschale auf, wobei die
Unterschale mit der Oberschale ein umlaufendes, geschlos
senes Hohlprofil bildet und so eine ausreichende Steifig
keit und Festigkeit der Sitzschale sicherstellt. Die Her
stellung aller Kunststoff-Elemente des Sitzteils erfolgt
durch Laminieren faserverstärkter Duroplaste auf Lami
nierformen oder durch Thermoumformen vorkonfektionierter
Halbzeuge aus faserverstärkten Thermoplasten, wobei die
Laminate belastungsgerecht aufgebaut sind. Ein bela
stungsgerechter Aufbau der Laminate ergibt sich durch
eine Endlosfaserverstärkung und/oder einer Faserorientie
rung unter geeigneten Winkeln zur jeweiligen Trägerlängs
richtung entsprechend dem in den einzelnen Strukturele
menten vorherrschenden Kraftfluß und/oder durch aniso
trope Materialeigenschaften. Als besonders geeignete Win
kel der Faserorientierung haben sich die Winkel 0°,
+/-45° und/oder 90° herausgestellt. Die Laminatdicke er
gibt sich aus der Wahl der jeweiligen Einzelschichtdicke
und der Anzahl der Einzelschichten. Es hat sich als vor
teilhaft erwiesen, wenn der Faservolumenanteil 50 bis
60% beträgt. Das geschlossene Hohlprofil für die Sitz
schienen kann im Pultrusionsverfahren hergestellt werden.
Zur Erhöhung der Lebensdauer hat es sich als vorteilhaft
gezeigt, an den Krafteinleitungsstellen Wandstärkenerhö
hungen vorzusehen. Diese Wandstärkenerhöhungen können
durch das Aufbringen von Aufleimern oder durch einen
Wandstärkensprung im eingesetzten Halbzeug realisiert
werden.
Der Sitzschlitten weist eine erheblich höhere Steifigkeit
und Festigkeit auf als bekannte Sitzgestelle, die die ge
samte Sitzhöhenverstellung mitbeinhalten.
Durch die Ausführung des Sitzteils aus Faserverbundwerk
stoffen, in Verbindung mit den konstruktiven Merkmalen
von kurzen Kräftepfaden, einfachen Querschnitten, einer
gleichmäßigen Lastaufteilung, einer Abkopplung der Sitz
schalenkonstruktion von der Sitztragstruktur, verringert
sich das Strukturgewicht gegenüber einer vergleichbaren,
konventionellen Konstruktion um etwa 20 bis 30%, so daß
sich eine extreme Leichtbauweise ergibt. Die Gewichtsein
sparung begründet sich auch aus den gegenüber konventio
nellen Werkstoffen erweiterten Formgestaltungsmöglichkei
ten, die Faserverbundwerkstoffe bieten. So werden hohe
Umformgrade genutzt und Mehrfach-Funktionen durch Bau
teilintegration realisiert. In einer besonders vorteil
haften Ausführungsform besteht die Tragstruktur aus nur
sechs Halbschalen. Dadurch kommt es zu Einsparungseffek
ten nicht nur beim Gewicht, sondern auch zu einer Verrin
gerung des Montage- und Werkstoffaufwands, der Lagerhal
tung, der Kosten für Werkzeugmaschinen und zur Anwendung
einfacherer Fügetechniken.
Die Verringerung der Zahl der mechanischen Elemente er
möglicht einen kurzen, direkten Kraftfluß von der Kraft
einleitungsstelle bis in die Bodengruppe des Fahrzeuges.
Dadurch wird die Sicherheit der Insassen im Crashfall er
höht, da ungewollte Vorverlagerungen aufgrund von Spiel
in den Verstellelementen vermieden werden.
Von Vorteil ist ferner, daß sich das gebrauchte, aus
glasfaserverstärkten Thermoplasten hergestellte Sitzteil
nach Entnahme aller metallischen Elemente zerkleinern und
granulieren und im Spritzgußverfahren wieder einsetzen
läßt. Dadurch können Teile hergestellt werden, die aus
Thermoplasten mit einer Kurzfaserverstärkung bestehen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an
hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsit
zes vor der Montage einer Rückenlehne auf ein
Sitzteil,
Fig. 2 eine Explosionsansicht des in der Fig. 1 ge
zeigten Sitzteils,
Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine Sitzschale längs
der Linie A-A in der Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht durch eine Sitzschiene
längs der Linie B-B in der Fig. 2,
Fig. 5 eine Schnittansicht durch einen Längsträger
eines Sitzschlittens längs der Linie C-C in der
Fig. 2,
Fig. 6 eine Schnittansicht durch einen Hochträger des
Sitzschlittens längs der Linie D-D in der Fig.
2,
Fig. 7 eine Schnittansicht durch einen, die beiden
Längsträger verbindenden Querträger des Sitz
schlittens längs der Linie E-E in der Fig. 2,
Fig. 8 bis 10 Schnittansichten durch den Schichtaufbau der
Hohlprofile des Sitzteils, die die Faserorien
tierungen zur jeweiligen Trägerlängsrichtung
zeigen und
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Sitzschlit
tens, der an Krafteinleitungsstellen mit Wand
stärkenerhöhungen versehen ist.
Fig. 1 zeigt einen Fahrzeugsitz 1, der im wesentlichen
aus einem Sitzteil 2 und einer Rückenlehne 3 besteht. Die
Rückenlehne 3 entspricht in ihrem Aufbau der in der nicht
vorveröffentlichten Patentanmeldung P 42 08 150 beschrie
benen Rückenlehne und es wird vollinhaltlich auf diese
Patentanmeldung Bezug genommen. Im wesentlichen besteht
die Tragstruktur der Rückenlehne 3 aus mindestens zwei
Biegeträgern 4 und 5, die mindestens über einen Querträ
ger 6 miteinander verbunden sind. In einer anderen Aus
führungsform sind die beiden Biegeträger durch mindestens
einen Querträger 6 und/oder mindestens einen Diagonalträ
ger verbunden. Die Verbindung der beiden Biegeträger 4
und 5 erfolgt so, daß auch bei einer einseitigen Bela
stung eines Biegeträgers der andere Biegeträger die Bela
stung mitträgt. Die Tragstruktur der Rückenlehne 3 be
steht aus einem faserverstärkten Kunststoff. Ferner ist
in mindestens einem Biegeträger 4 ein Gurt 7 integriert,
wobei in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 7 die Gurtaus
trittsstelle bzw. die Krafteinleitungsstelle gekennzeich
net ist. In einer weiteren Ausführungsform kann an minde
stens einem oberen Ende eines Biegeträgers ein Querträger
8 für eine Kopfstütze ausgebildet sein. Die Träger sind
als geschlossene dünnwandige Hohlquerschnitte ausgebil
det. Die Herstellung der Hohlprofile erfolgt durch das
Fügen von profilierten Halbschalen, wobei die Halbschalen
aus faserverstärkten Duroplasten und/oder aus faserver
stärkten Thermoplasten bestehen können. Die Träger weisen
einen belastungsgerechten Aufbau auf, der wie bei dem
Sitzteil durch die weiter unten beschriebenen Maßnahmen
erreicht wird. An den besonders belasteten Bereichen der
Träger, insbesondere an den als Knoten ausgebildeten Ver
bindungsstellen, erfolgt eine Verstärkung durch eine be
anspruchungsgerechte Integration von Vollrippen oder
Halbrippen, die als Quer- oder Diagonalschotte eingefügt
sind und/oder durch eine partielle Erhöhung der Wanddicke
und/oder durch ein stützendes Schaumteil und/oder durch
eine lastabmindernde Ausführung der Eckradien.
Das Sitzteil 2 besteht aus einem Sitzschlitten 9, einer
darauf angeordneten Sitzschale 10, einer Höhenverstell
einrichtung 11 für die Sitzschale 10 und zwei Sitzschie
nen 12 und 13 zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes 1,
wobei der Fahrzeugsitz 1 durch eine nicht abgebildete
Verstelleinrichtung aus einer verriegelten Position in
eine neue, verriegelbare Position verfahrbar ist. Ferner
sind in zwei Hochträgern 14 und 15 nicht abgebildete Ver
stelleinrichtungen für die Neigung der Rückenlehne 3 an
geordnet.
Die Sitzschienen 12 und 13 sind in der vorliegenden Aus
führungsform über Füße 16 bis 19 an einer nicht abgebil
deten Bodengruppe eines Fahrzeuges befestigt. Die Füße 16
bis 19 dienen als Abstandshalter, damit der Sitzschlitten
9 oberhalb der Bodengruppe des Fahrzeuges frei verschieb
bar ist. Zu diesem Zweck weist der Sitzschlitten 9 zwei
Längsträger 20 und 21 auf, die auf der jeweiligen Sitz
schiene 12, 13 verschiebbar angeordnet sind. Je nach
Wandstärke der Längsträger 20, 21 beträgt die Höhe der
Füße 16 bis 19 5 bis 10, vorzugsweise 8 mm.
Die Längsträger sind in der vorliegenden Ausführungsform
durch einen Querträger 22 miteinander verbunden. In einer
anderen Ausführungsform können zwei oder mehr Querträger
die beiden Längsträger 20, 21 miteinander verbinden.
An den Hochträgern 14, 15 sind jeweils die Drehpunkte 23,
24 für die Neigungsverstellung der Rückenlehne 3 einge
zeichnet. Die jeweils darüberliegenden Punkte 25a, b und
26a, b geben die Lage einer nicht abgebildeten Verriege
lungseinrichtung an, durch die bei einem Lösen der Ver
riegelung die Rückenlehne 3 in eine neue Lage verschwenk
bar ist. Den Drehpunkten 23, 24 im Sitzteil 2 entsprechen
Drehpunkte 27, 28 am jeweiligen unteren Ende 29, 30 der
Biegeträger 4, 5. Die Höhe der Lage der Verriegelungsvor
richtung zur Neigungsverstellung der Rückenlehne 3 ist an
den Biegeträgern 4, 5 durch die Punkte 31 und 32 ange
geben, die in der montierten Stellung der Rückenlehne 3
auf den Hochträgern 14, 15 in gleicher Höhe wie die
Punkte 25 und 26 liegen.
Am Längsträger 21 ist durch einen Punkt 33 eine Anbin
dungsstelle für einen nicht dargestellten Beckengurt ab
gebildet. In gleicher Höhe ist auf der gegenüberliegenden
Seite am Längsträger 20 die andere Anbindungsstelle für
den Beckengurt ausgebildet.
In der Explosionszeichnung der Fig. 2 ist insbesondere
die Höhenverstelleinrichtung 11 für die Sitzschale 10 gut
erkennbar. Die Höhenverstelleinrichtung 11 funktioniert
im Prinzip wie ein Wagenheber, indem eine Spindel 34 über
eine Kurbel 35 gedreht wird. Die Spindel 34 ist in zwei
Querträgern 36 und 37 gelagert. Die Querträger 36, 39, 37
sind über die unteren Gelenkarme 41a, 42a, 48, 50 an
den Längsträgern 20, 21 befestigt. Eine Befe
stigungsstelle 38 eines Gelenkarmes 41a am Längsträger
20 ist durch einen Punkt an der Innenseite des Längsträ
gers 20 angedeutet. Gegenüber dem Querträger 36 ist ein
weiterer Querträger 39 angeordnet, der sich bei einer
Drehung der Spindel 34 nach vorne oder nach hinten be
wegt. Zu diesem Zweck ist in einer Durchgangsöffnung 40
des Querträgers 39 ein Gewinde ausgebildet, das in das
auf der Spindel 34 angeformte Gewinde eingreift.
An den jeweiligen stirnseitigen Enden der Querträger 36,
39 ist jeweils ein Gelenkviereck 41, 42 beweglich so an
geordnet, daß bei einer Streckung der Gelenkvierecke 41,
42 zu einer fast waagrecht liegenden Gerade die Sitz
schale 10 abgesenkt wird und bei einer Verstellung der
Gelenkvierecke 41, 42 zu einer fast vertikalen Gerade die
Sitzschale 10 angehoben wird. An der jeweiligen oberen
Gelenkverbindung 43, 44 ist die Sitzschale 10 über je
weils einen Lagerbock 45, 46 angelenkt. In der Fig. 2 ist
dabei nur der Lagerbock 46 dargestellt. Am hinteren Quer
träger 37 sind an dessen stirnseitigen Ende jeweils zwei
Gelenkarme 47, 48 und 49, 50 angelenkt. Die Gelenkarme 47
und 49 sind an der Sitzschale 10 über Lagerstellen 51 und
52 angelenkt, wobei in der Fig. 2 nur die Lagerstelle 52
gezeigt ist. Die Gelenkarme 47 und 49 bewegen sich in
gleicher Weise wie die Gelenkarme 41a und 42a der vor
deren Gelenkvierecke bei einer durch die Spindeldrehung
bewirkten Vor- oder Rückverlagerung des Querträgers 37.
Die Sitzschale 10 kann einteilig als ein Glasmattenbau
teil hergestellt sein. In der in der Fig. 3 gezeigten
Schnittansicht weist die Sitzschale 10 eine Oberschale
53, die als Polsteraufnahme dient, und eine Unterschale
54 auf. Die Unterschale 54 ist als ein schmaler, profi
lierter Rahmen ausgebildet, der mit der Oberschale 53 ein
umlaufendes, geschlossenes Hohlprofil 55 bildet. Durch
das geschlossene Hohlprofil wird eine ausreichende Stei
figkeit und Festigkeit der Sitzschale 10 sichergestellt.
Für die Oberschale 53 und die Unterschale 54 genügt ein
ca. 1,5 mm dickes Laminat mit quasi-isotropem Aufbau.
Der Sitzschlitten 9 nimmt über die beiden Längsträger 20
und 21 die Sitzschienen 12 und 13 für die Sitzlängsver
stellung und über die Hochträger 14, 15 die Beschläge für
die Rückenlehnenanbindung auf. Zudem sind am Sitzschlit
ten 9 die mechanischen Verstell- und Verriegelungsele
mente für die Sitzlängs- und die Rückenlehnenneigungsver
stellung sowie über die Längsträger 20 und 21 die Anbin
dung der Sitzschalen-Höhenverstellung angebracht.
Die wesentliche Aufgabe des Sitzschlittens 9 ist neben
der Realisierung der Verstellfunktionen die Übernahme von
Crashlasten aus der gurtintegrierten Rückenlehne 3 über
die beiden, in den Hochträgern 14, 15 angeordneten Be
schlägen, die in Höhe der Punkte 23, 24 und 25, 26 ange
ordnet sind, und den Crashlasten aus den unteren Gurtan
bindungen 33 sowie die Einleitung dieser Lasten in die
Bodengruppe des Fahrzeuges.
Der Sitzschlitten 9 ist aus einfachen, dünnwandigen, ge
schlossenen Hohlprofilen 56, 59, 62 gebildet, die sich
jeweils aus zwei profilierten Halbschalen 57, 58; 60, 61
und 63, 64 zusammensetzen. Die typische Wandstärke be
trägt ca. 5,9 mm im Stegbereich der Hohlprofile, siehe
Fig. 8, und 7,6 mm in den Fügebereichen, siehe Fig. 9.
Die Dicke der Wandstärke in den Fügebereichen ergibt sich
aus der Überlappung zweier Schalen mit einer Dicke von
3,8 mm im Randbereich.
Der Querträger 22, der aus den profilierten Halbschalen
63, 64, siehe Fig. 7, besteht, bildet ein einfaches Ka
stenprofil in dessen Obergurt 63 und Untergurt 64 ver
steifende Sicken zur Stabilitätsverbesserung der Wände
gegen Schub- und/oder Druckbeulen eingebracht werden. Die
Laminatdicke des Querträgers beträgt ca. 3,4 mm, wie dies
in der Fig. 10 angegeben ist. Der Querträger 22, der die
beiden Längsträger 20, 21 verbindet, trägt zum Ausgleich
der Lasten in den beiden Sitzschlittenhälften bei und er
möglicht darüber hinaus eine starre, handhabbare Montage
einheit.
Die Höhenverstellung der Sitzschale 10 wurde vom Sitz
schlitten 9 bzw. von den beiden Längsträgern 20, 21 und
der Rückenlehne 3 entkoppelt. Auf diese Weise läßt sich
eine geometrisch und mechanisch einfache Struktur reali
sieren, die die Crashlasten auf kürzestem Wege und mög
lichst gleichmäßig über Rückenlehne, Beschläge, Sitz
schlitten 9 und Sitzschienen 12, 13 in die Bodengruppe
leitet. Durch die Merkmale kurzer, direkter Kräftepfade
in Verbindung mit einer einfachen Geometrie kann eine ex
trem leichtbauende Tragstruktur erreicht werden. Die Hö
henpositionierung der Sitzschale 10 läßt sich unabhängig
von der übrigen Tragstruktur einstellen, so daß sich
stets der richtige, der Körpergröße angepaßte Abstand
zwischen der Sitzfläche und dem oberen Gurtanbindungs
punkt 7 ergibt.
In der Fig. 4 ist die Querschnittsansicht einer Sitz
schiene 12, 13 dargestellt. Die Sitzschiene 12, 13 be
steht aus einem einteiligen, dünnwandigen, geschlossenen
Hohlprofil 65, das eine gleichmäßige geometrische Form
aufweist. Dadurch sind enge Passungen und Toleranzen zwi
schen den sich berührenden äußeren Flächen 90 der Sitz
schienen 12, 13 und den inneren Flächen 91 der Längsträ
ger 20, 21 verwirklichbar. Das geschlossene Hohlprofil 65
der Sitzschienen 12, 13 kann im Pultrusionsverfahren her
gestellt werden.
In den Fig. 5, 6 und 7 sind die Hohlprofile 56, 59, 62
der Längsträger 20, 21, Hochträger 14, 15 und des Quer
trägers 22 abgebildet. Die einfachwandigen Bereiche 66,
67; 68, 69 und 70, 71 werden als Stege bezeichnet und
weisen vorzugsweise eine Dicke von 5,9 mm auf, wie dies
in der Fig. 8 gezeigt ist. In den Fügebereichen 72, 73;
74, 75 und 76, 77 sind die als "Gurte" 78, 79, 80, 81;
82, 83, 84, 85 und 86, 87, 88, 89 bezeichneten Abschnitte
der Halbschalen vorzugsweise 3,8 mm dick. Damit ergibt
sich, daß bei den Längsträgern 20, 21 und bei den Hoch
trägern 14, 15 die Stege in der Regel wesentlich dicker
als die Gurte sind. Beim Querträger 22 entspricht die
Wandstärke des Gurtes in der Regel der Wandstärke des
Steges, so daß entsprechend der Fig. 10 die Stege 70, 71
3,4 mm und der Fügebereich 76, 77 6,8 mm dick ist.
Die Herstellung aller Halbschalen 57, 58; 60, 61; 63, 64
für die Längsträger 20, 21, die Hochträger 14, 15 und den
Querträger 22 erfolgt entweder durch Laminieren faserver
stärkter Duroplaste auf Laminierformen oder durch Thermo
umformen vorkonfektionierter Halbzeuge aus faserverstärk
ten Thermoplasten, wobei ein belastungsgerechter Aufbau
der Laminate vorgesehen ist. Dieser belastungsgerechte
Aufbau der Laminate ist in bezug auf die Orientierung der
Fasern in den Fig. 8, 9 und 10 dargestellt. Die Fasern
der einzelnen Schichten liegen jeweils unter einem Winkel
von vorzugsweise entweder 0°, +/-45° und 90° zur jeweili
gen Trägerlängsrichtung entsprechend dem in den einzelnen
Strukturelementen vorherrschenden Kraftfluß. Aus dieser
Anordnung ergeben sich anisotrope Materialeigenschaften.
Die hohe Belastbarkeit der Laminate wird durch eine End
losfaserverstärkung erreicht. Die Laminatdicke ergibt
sich aus der Wahl der Einzelschichtdicke und der Anzahl
der Einzelschichten. Der Faservolumenanteil soll vorzugs
weise 50 bis 60% betragen. Aus diesem Grund können die
angegebenen Werte 5,9 mm, 3,8 mm und 3,4 mm für die Wand
stärken der Laminate nach oben oder unten entsprechend
der möglichen Belastung abweichen. Als Verstärkungsmate
rial können geschlossene oder offene Gewirke oder Gewebe
eingesetzt werden. Dies können beispielsweise Schläuche
und/oder Bänder sein.
Die Fig. 11 zeigt den Sitzschlitten 9 und die in den
Längsträgern 20, 21 jeweils eingeschobenen Sitzschienen
12, 13. Zur Befestigung der unteren Gelenkarme 41a, 42;
48, 50 der Höhenverstelleinrichtung 11 sind an den einan
der gegenüberliegenden Innenflächen 92, 93 jeweils Wand
stärkenerhöhungen 94 vorgesehen. An den Außenflächen 95,
96 der Längsträger 20, 21 sind zur Einleitung der Kräfte
aus dem Beckengurt ebenfalls Wandstärkenerhöhungen 97, 98
an den betreffenden Stellen 33 vorgesehen. In Höhe der
Drehpunkte 23, 24 und der Anbringung der Beschläge für
die Verstellvorrichtung 25, 26 sind beidseitig des jewei
ligen Hochträgers 14, 15 jeweils Wandstärkenerhöhungen
99, 100; 101, 102; 103, 104 und 105, 106 ausgebildet, wo
bei die nicht gezeigten Erhöhungen 100, 101, 103, 105,
die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Hochträ
gers 14, 15 liegen, in der Fig. 11 in Klammern einge
zeichnet sind.
Die Wandstärkenerhöhungen können durch das Aufbringen von
Aufleimern oder durch einen Wandstärkensprung im einge
setzten Halbzeug realisiert werden. Das Aufbringen der
Aufleimer erfolgt in der Regel nachträglich, nach dem Um
formvorgang. Von Vorteil für eine kostengünstige Ferti
gung und für eine hohe Belastbarkeit ist es, wenn in dem
Halbzeug an den Krafteinleitungsstellen geeignete zu
sätzliche Verstärkungsgewebe bereits vor dem Umformvor
gang enthalten sind. Diese Verstärkungsgewebe können
durch eine entsprechende textiltechnische Fertigung beim
Aufbau der Verstärkungsgewebe bereits integriert sein
oder es können auf die Verstärkungsmatten an den vorgese
henen Stellen partielle Verstärkungen aufgenäht, ge
schweißt oder verklebt oder sonst in einer geeigneten Art
und Weise befestigt werden.
Claims (18)
1. Sitzteil für einen Fahrzeugsitz mit einer Sitz
schale, die auf einem Sitzschlitten angeordnet ist,
wobei der Sitzschlitten zwei Längsträger aufweist,
die über mindestens einen Querträger miteinander
verbunden sind, mit Längsschienen, auf denen jeweils
ein Längsträger verschiebbar gehaltert ist, wobei
die Längsschienen mit dem Fahrzeugboden verbunden
sind und wobei die Längsträger aus einem Kunststoff
bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der
Sitzschlitten (9) aus einem Faserverbundwerkstoff
besteht, daß der Sitzschlitten (9) aus Hohlprofilen
(56, 59, 62) gebildet ist, die eine dünne Wandstärke
zwischen 3 und 10 mm bei einem großen Querschnitt
aufweisen und daß die Hohlprofile (56, 59, 62) zu
einem einteiligen Bauteil miteinander verbunden
sind.
2. Sitzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sitzschlitten (9) auf als Hohlprofile (65)
ausgebildete Sitzschienen (12, 13) verschiebbar an
geordnet ist, wobei die am Sitzschlitten (9) als
Längsträger (20, 21) ausgebildeten Hohlprofile mit
ihrer jeweiligen Innenfläche (91) auf den jeweiligen
Außenflächen (90) der Sitzschienen (12, 13) auflie
gen.
3. Sitzteil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Hohlprofile (59) des Sitz
schlittens (9) als Hochträger (14, 15) geformt sind,
in denen jeweils ein unteres Ende (29, 30) einer
Rückenlehne (3) verschwenkbar gehaltert ist.
4. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den sich
gegenüberliegenden Innenflächen (92, 93) der Längs
träger (20, 21) eine Höhenverstelleinrichtung (11)
für die Sitzschale (10) befestigt ist.
5. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Höhen
verstelleinrichtung (11) die Sitzschale (10) so be
festigt ist, daß die Höhenpositionierung der Sitz
schale (10) unabhängig von der übrigen Tragstruktur
erfolgt.
6. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitz
schienen (12, 13) und die Sitzschale (10) aus einem
Faserverbundwerkstoff bestehen.
7. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserver
bundwerkstoff aus faserverstärkten Duroplasten oder
aus thermoverformbaren faserverstärkten Thermopla
sten besteht.
8. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitz
schale je nach Belastung einteilig oder zweiteilig
in der Glasmattentechnik hergestellt ist, wobei in
der zweiteiligen Bauweise der Sitzschale (10) eine
Oberschale (53) zur Polsteraufnahme dient und eine
Unterschale (54), die in Form eines schmalen, profi
lierten Rahmens ausgebildet ist, mit der Oberschale
(53) ein umlaufendes, geschlossenes Hohlprofil (55)
bildet.
9. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlpro
file (56, 59, 62) aus zwei profilierten Halbschalen
(57, 58; 60, 61; 63, 64) zusammengesetzt sind.
10. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlpro
fil (65) für die Sitzschienen (12, 13) ein einteili
ges Bauteil ist, das vorzugsweise in einem einzigen
Arbeitsvorgang herstellbar ist.
11. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einteili
gen Hohlprofile (65) und die zweiteiligen Hohlpro
file (56, 59, 62) einen belastungsgerechten Aufbau
der Laminate aufweisen, bei dem die Fasern vorzugs
weise in einem Winkel von 0°, +/-45° und 90° zur je
weiligen Trägerlängsrichtung entsprechend dem in den
einzelnen Strukturelementen vorherrschenden Kraft
fluß orientiert sind.
12. Sitzteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (65) und die Stegbereiche (66,
67; 68, 69) einen Schichtaufbau aufweisen, bei dem
ausgehend von der Mitte die einzelnen Schichten nach
oben bzw. nach unten die nachstehende Reihenfolge
von Faserorientierungen aufweisen: -45°, +45°, -45°,
+45°, 90°, -45°, +45°, 0°, 0°, -45°, +45°, -45°,
+45° und 0° an den beiden äußeren Schichten.
13. Sitzteil nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß in den Fügebereichen (72, 73; 74,
75; 76, 77) die entsprechenden Gurte (78, 79; 80,
81; 82, 83; 84, 85) ausgehend von der Mitte des
Schichtaufbaus die nachstehenden Winkel der Faser
orientierungen nach außen hin aufweisen: -45°, +45°,
-45°, +45°, 90°, -45°, +45°, 0°, 0°.
14. Sitzteil nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schichtaufbau des Querträgers
(22) einheitlich ist und von der Mitte nach außen
die folgenden Winkel für die Faserorientierung auf
weist: -45°, +45°, -45°, +45°, -45°, +45°, -45°,
+45°.
15. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kraft
einleitungsstellen (33, 38, 23, 24, 25, 26) Wand
stärkenerhöhungen (97, 98; 94; 99, 100, 101, 102;
103, 104 und 105, 106) vorgesehen sind.
16. Sitzteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärkenerhöhungen (97, 98; 94; 99, 100,
101, 102; 103, 104 und 105, 106) nachträglich durch
Aufleimen aufgebracht sind oder bereits in den Lami
naten zur Bildung der Hohlprofile (56, 59) enthalten
sind.
17. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminate
zur Herstellung des Sitzschlittens (9), der Sitz
schale (10) und der Sitzschienen (12, 13) eine End
losverstärkung und anisotrope Materialeigenschaften
aufweisen.
18. Sitzteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faservo
lumenanteil in den Laminaten 50 bis 60% beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924233944 DE4233944A1 (de) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Sitzteil für einen Fahrzeugsitz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19924233944 DE4233944A1 (de) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Sitzteil für einen Fahrzeugsitz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4233944A1 true DE4233944A1 (de) | 1994-04-14 |
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ID=6469994
Family Applications (1)
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DE19924233944 Withdrawn DE4233944A1 (de) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Sitzteil für einen Fahrzeugsitz |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4233944A1 (de) |
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