DE4304176A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sitzanordnung für ein Kraft­ fahrzeug, mit einem Sitzrahmen, einem Sitzkissenrahmen, der an dem Sitzrahmen befestigt ist und von diesem ge­ tragen wird, und einem von dem Sitzkissenrahmen getragenen Sitzkissen.

Sitzkissenrahmen für Fahrzeugsitze werden bisher ty­ pischerweise als gestanzte Stahlblechteile hergestellt. Ein solcher Stahlblechrahmen kann relativ billig herge­ stellt werden, ist jedoch relativ schwer. Zur Reduzierung des Gewichts eines Sitzkissenrahmens ist es möglich, diesen Rahmen durch Spritz- beziehungsweise Formgießen unter Verwendung von hochfesten speziellen Kunststoffen herzustellen, wie zum Beispiel Kunststoffen, wie sie unter dem Handelsnamen "Valox HS 433" oder "Nydur BKV 130" er­ hältlich sind. Aus solchen speziellen Kunststoffen können Sitzkissenrahmen mit hoher Festigkeit bei einer Gewichts­ einsparung von etwa 30% gegenüber Stahlblechrahmen herge­ stellt werden. Diese Gewichtsersparnis bringt jedoch hohe Kosten für die speziellen Kunststoffe mit sich, wobei die Gewichtseinsparung insgesamt nicht so wesentlich ist, daß sie die zusätzlichen Kosten rechtfertigen könnte.

Bei Verwendung billigerer und leichterer Kunststoffe, wie zum Beispiel Polypropylen und Polyetylenterephtalat könnten sowohl hinsichtlich des Gewichts als auch hin­ sichtlich der Kosten beträchtliche Einsparungen erzielt werden. Andererseits ist jedoch die Festigkeit von Sitz­ rahmen, die aus diesen preisgünstigeren und leichteren Kunststoffen hergestellt werden nicht ausreichend.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sitzkissenrahmen unter Verwendung preiswerter und leichter Kunststoffe in der Weise herzu­ stellen, daß dennoch eine ausreichende Festigkeit des fertigen Sitzkissenrahmens erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Sitzanordnung beziehungsweise bei deren Sitzkissenrahmen gemäß der Er­ findung dadurch gelöst, daß der Sitzkissenrahmen als im wesentlichen zweidimensionales Kunststoff-Formteil mit mindestens einer Metalleinlage ausgebildet ist, welche eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, daß die mindestens eine Metalleinlage in das Kunststoffmaterial des Kunst­ stoff-Formteils eingebettet ist und daß ihre Öffnungen mit dem Kunststoffmaterial gefüllt sind.

Es ist ein besonderer Vorteil des verstärkten Sitzkissen­ rahmens gemäß der Erfindung, daß er gegenüber Sitzkissen­ rahmen aus speziellen Kunststoffen erheblich billiger her­ gestellt werden kann und außerdem ein deutlich geringeres Gewicht besitzt. Dies wird dadurch erreicht, daß das preiswerte und leichte Kunststoffmaterial, aus dem der er­ findungsgemäße Sitzkissenrahmen als Kunststoff-Formteil hergestellt wird, mit mindestens einer verstärkenden Me­ talleinlage verstärkt wird, welche bei hoher Belastung ein Brechen des relativ spröden Kunststoffmaterials ver­ hindert. Dabei kann für die Metalleinlagen entweder ein Rippenstreckmetall oder ein Drahtgewebe verwendet werden, und zwar insbesondere nur in den besonders belasteten Be­ reichen, wodurch ein Brechen des spröden Kunststoffma­ terials in diesen Bereichen verhindert wird, insbesondere da Zugbelastungen von der Metalleinlage aufgenommen werden und das Kunststoffmaterial entlasten.

Die verstärkende Metalleinlage kann im wesentlichen im Be­ reich des gesamten Sitzkissenrahmens vorgesehen sein oder nur an den Stellen desselben, an denen, insbesondere bei einem Unfall, eine besonders hohe Belastung auftritt. Da­ bei sorgen die in der Metalleinlage vorhandenen durchge­ henden Öffnungen für eine innige Verbindung mit dem Kunst­ stoffmaterial, da dieses durch die Öffnungen hindurchtritt und dafür sorgt, daß die Metalleinlage fest in dem Kunst­ stoffmaterial verankert wird, wenn das Kunststoffmaterial in einer Form rings um die Einlage eingespritzt wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch nähert erläutert oder sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Fahrzeugsitzes mit einem Sitz­ kissenrahmen gemäß der Erfindung und

Fig. 2 bis 4 perspektivische Darstellungen bevorzugter Ausführungsformen von Sitzkissenrahmen gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Sitz 10, der durch einen Rahmen 12 gemäß der Erfindung abgestützt wird. Der Rahmen 12 umfaßt vier Beine 14, insbesondere zum Befestigen des Sitzes 10 an einem Kraftfahrzeug. Der Rahmen 12 umfaßt vorzugsweise einen vorderen und einen hinteren Einstell­ mechanismus (nicht gezeigt); an dem Rahmen 12 ist ferner ein Sitzkissenrahmen 16 befestigt und abgestützt. Der Sitzkissenrahmen 16 trägt ein gepolstertes Schaumstoff­ kissen 18. Eine Rückenlehne 20 steht vom hinteren Teil des Sitzkissens 18 nach oben ab.

Der Sitzkissenrahmen 16 ist in Fig. 2 vergrößert darge­ stellt und ein im wesentlichen zweidimensionales Element mit einer Breite W in Querrichtung des Sitzes 10 und mit einer Tiefe D in Längsrichtung des Sitzes 10, das heißt von vorn nach hinten. Der Sitzkissenrahmen 16 ist im we­ sentlichen rechteckig. Die Oberseite beziehungsweise eine obere Wand 22 des Sitzkissenrahmens 16 umfaßt einen großen, flachen vertieften Bereich 24, dessen Konturen so gewählt sind, daß sich ein optimaler Sitzkomfort ergibt. Die obere Wand 22 ist außen beziehungsweise längs ihres Umfangs mit einer im wesentlichen nach unten gerichteten Schürze 26 versehen, die in einer Kante 28 endet.

In der oberen Wand 22 sind in der Nähe der beiden hinteren Ecken schlitzförmige Öffnungen beziehungsweise Langlöcher 30 vorgesehen. An den Langlöchern 30 kann der Sitzkissen­ rahmen 16 von Beinen eines Rückenlehnenrahmens durch­ griffen werden, die bis zu einer Sitzschiene unterhalb des Sitzkissenrahmens 16 führen. Angrenzend an die Langlöcher 30 sind hintere Befestigungsaugen 31 vorgesehen, welche in Vertiefungen 33 sitzen, um zu verhindern, daß sie über die obere Wand 22 des Sitzkissenrahmens 16 vorstehen. Ent­ sprechende Befestigungsaugen 32 sind im Bereich der beiden vorderen Ecken des Sitzkissenrahmens 16 vorgesehen. Die vorderen Befestigungsaugen 32 sind in seitlich verlaufen­ den Vertiefungen 34 angeordnet, so daß sie gegenüber der oberen Wand 22 abgesenkt sind. Hierdurch wird vermieden, daß die Befestigungsaugen in einem Sitzkissenbereich, in dem ein Benutzer den Sitz belastet und die Befestigungs­ augen spüren würde, nach oben über die Oberseite des Sitz­ kissenrahmens vorstehen. Die seitlich verlaufenden trog­ artigen Vertiefungen 34 gestatten es außerdem, den vor­ deren Teil des Sitzkissens 18 längs der Vorderkante dicker zu machen, um dadurch zusätzlich zum Komfort des Benutzers des Sitzes 10 beizutragen und dessen Oberschenkel bequem abzustützen.

Das Sitzkissen 18 liegt auf der Oberseite des Sitzkissen­ rahmens 16 auf und umfaßt eine Polsterung, deren Bezug um den Sitzkissenrahmen 16 herum und unter denselben gezogen wird, wo er in konventioneller Weise mittels Befestigungs­ elementen (nicht gezeigt) gehalten wird. Der in Fig. 2 gezeigte Sitzkissenrahmen besteht aus einer verstärkenden Metalleinlage 36, die in ein Kunststoffmaterial 38 einge­ gossen ist. Die Metalleinlage 36 ist in dem Kunststoffma­ terial 38 so angeordnet, daß sie von den Formoberflächen einen Abstand hat, so daß sie von dem Kunststoffmaterial 38 vollständig umschlossen und eingekapselt ist. Das Me­ tallmaterial kann ein Streckmetall oder ein Drahtgewebe sein, welches zahlreiche Öffnungen 40 aufweist, die beim Spritzgießen mit dem Kunststoffmaterial 38 gefüllt werden. In Fig. 2 ist das Kunststoffmaterial zur Verdeutlichung des inneren Aufbaus im Bereich einiger Öffnungen 42 ent­ fernt, um die verstärkende Metalleinlage 36 zu zeigen.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Metalleinlage 36 im wesentlichen über den ge­ samten Sitzkissenrahmen 16. Die Außenkante 44 der Metall­ einlage 36 ist jedoch gegenüber der umlaufenden Kante 46 des Kunststoffmaterials 38 etwas nach innen zurückgesetzt, um sicherzustellen, daß die Außenkante 44 der Metallein­ lage 36 vollständig in den Kunststoff eingebettet und durch diesen verdeckt ist, wodurch es leichter wird, den Sitzkissenrahmen zu handhaben ohne sich an freiliegenden, scharfen Metallkanten zu verletzen. Für den Sitzkissen­ rahmen können verschiedene preiswerte Kunststoffe mit geringem Gewicht verwendet werden. Für die Herstellung von Prototypen des Sitzkissenrahmens wurde Polypropylen mit oder ohne Glasfasern, Polyetylenterephtalat mit 20% Glas­ fasern und eine Mischung aus Polypropylen und Polyetylen verwendet; diese Materialien erwiesen sich bei Stopbe­ lastungsprüfungen als befriedigend.

Der Sitzkissenrahmen 16 wird im wesentlichen durch einen vorderen und einen hinteren Teil 39 beziehungsweise 41, sowie einen linken und einen rechten Seitenteil 43 be­ ziehungsweise 45 gebildet, die paarweise im Abstand von­ einander angeordnet sind und eine große zentrale Öffnung 48 definieren, die sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Teil 39, 41 sowie seitlich zwischen dem linken und dem rechten Seitenteil 43, 45 erstreckt. Durch Aus­ bildung des Sitzkissenrahmens 16 mit der zentralen Öffnung 48 wird die für den Sitzkissenrahmen 16 benötigte Kunst­ stoffmenge reduziert. Die Metalleinlage 36 kann sich, wie auf der linken Seite der Öffnung in Fig. 2 gezeigt, über die zentrale Öffnung 48 erstrecken. Die Metalleinlage kann aber auch, wie auf der rechten Seite der Öffnung in Fig. 2 gezeigt, im Bereich der zentralen Öffnung 48 entfernt beziehungsweise weggelassen werden. Die Breite der Öffnung 48 beträgt annähernd ein Viertel bis eine Hälfte der Ge­ samtbreite W des Sitzkissenrahmens. Die Tiefe der Öffnung 48 liegt zwischen etwa einem Viertel und der Hälfte der Tiefe D des Sitzkissenrahmens. Der Sitzkissenrahmen kann mit oder ohne die zentrale Öffnung 48 hergestellt werden. Wenn er mit der zentralen Öffnung 48 hergestellt wird, dann kann eine Federdraht-Sitzkissenaufhängung (nicht ge­ zeigt) verwendet werden, die in bekannter Weise über die zentrale Öffnung 48 gespannt ist.

In Fig. 3 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Sitzkissenrahmens 16A gemäß der Erfindung gezeigt.

Bei dem Sitzkissenrahmen 16A ist die Metalleinlage nur in gewissen hoch belasteten Bereichen vorgesehen und er­ streckt sich nicht über den gesamten Sitzkissenrahmen. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Metalleinlagen 50 an­ grenzend an die Vorderkante des flachen vertieften Be­ reichs 24 vorgesehen, und zwar vor der zentralen Öffnung 48. Diese Stelle im Bereich der Vorderkante des vertieften Bereichs 24 wird bei einem Frontalzusammenstoß eines mit dem Sitz 10 ausgestatteten Fahrzeugs von dem Benutzer einer hohen Belastung ausgesetzt. Dadurch, daß man in diesem Bereich die Metalleinlagen 50 vorsieht, ist die Wahrscheinlichkeit für ein Brechen des eine gewisse Sprödigkeit besitzenden Kunststoffmaterials aufgrund einer hohen Belastung verringert beziehungsweise begrenzt.

Je eine weitere Metalleinlage 52 beziehungsweise 54, 56 dient der Verstärkung des Sitzkissenrahmens 16a im Bereich der Befestigungspunkte, an denen bei einer Fahrzeug­ kollision ebenfalls eine hohe Belastung auftritt. Im ein­ zelnen verbindet die Metalleinlage 52 eines der vorderen Befestigungsaugen 32 mit dem zugeordneten hinteren Be­ festigungsauge 31 und verläuft längs der betreffenden Seite des Sitzes. Wenn der Sitzkissenrahmen 16a bei einer Fahrzeugkollision belastet wird, dann wird ein Teil dieser Belastung von der Metalleinlage 52 auf den hinteren Teil des Sitzkissenrahmens 16a und das betreffende Befesti­ gungsauge übertragen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, rings um das linke hintere Befestigungsauge 31 eine Metalleinlage 54 und rings um das vordere Befestigungsauge 32 eine separate Me­ talleinlage 56 anzuordnen, wie dies in Fig. 3 für die linke Seite des Sitzkissenrahmens gezeigt ist. Die Metall­ einlagen 50, 52, 54 und 56 sind in Fig. 3 dargestellt, um zu verdeutlichen, daß es verschiedene Möglichkeiten für eine lokale Verstärkung gibt. Es kann jede Kombination von separaten Metalleinlagen verwendet werden, um den ge­ wünschten Widerstand gegen ein Brechen der Rahmenstruktur zu schaffen.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Sitzkissenrahmen 16B ist in Fig. 4 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der vordere Teil 39 des Sitzkissenrahmens 16B und die vorderen Teile der beiden Seitenteile 43, 45 durch eine Metallein­ lage 58 verstärkt, die sich im wesentlichen über den ge­ samten vorderen Teil des Sitzkissenrahmens 16B erstreckt, nämlich über den Bereich, in dem bei einer frontalen Fahr­ zeugkollision hohe Belastungen auftreten.

Es hat sich gezeigt, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Sitzkissenrahmen, bei dem eine flache Metalleinlage in ein Kunststoffmaterial eingegossen ist, im Vergleich zu einem aus Stahlblech gestanzten Sitzkissenrahmen eine Gewichts­ ersparnis von bis zu 45% erzielen lädt. Gemäß der Er­ findung wird also ein leichter Sitzkissenrahmen ge­ schaffen, dessen Kosten sich nur unwesentlich von den Kosten für einen konventionellen Sitzkissenrahmen unter­ scheiden.

Während vorstehend bevorzugte Ausführungsbeispiele er­ läutert wurden, versteht es sich, daß dem Fachmann, ausge­ hend von diesen Ausführungsbeispielen, zahlreiche Möglich­ keiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.

Claims (15)

1. Sitzanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Sitzrahmen, einem Sitzkissenrahmen, der an dem Sitzrahmen befestigt ist und von diesem getragen wird, und einem von dem Sitzkissenrahmen getra­ genen Sitzkissen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16, 16A, 16B) als im wesent­ lichen zweidimensionales Kunststoff-Formteil mit mindestens einer Metalleinlage (36; 50, 52, 54; 58) ausgebildet ist, welche eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, daß die mindestens eine Me­ talleinlage (36; 50, 52, 54; 58) in das Kunst­ stoffmaterial des Kunststoff-Formteils eingebettet ist und daß ihre Öffnungen mit dem Kunststoffma­ terial gefüllt sind.

2. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16) eine obere Wand (22) und eine, diese obere Wand (22) längs ihres Umfangs umgebende, nach unten gerichtete Schürze (26) aufweist und daß sich die Metallein­ lage (36) im wesentlichen über die gesamte obere Wand (22) und die Schürze (26) erstreckt, derart, daß der Rand der Metalleinlage (36) in das Kunst­ stoffmaterial eingebettet ist und im Abstand von einer freien Kante (28) der Schürze (26) endet.

3. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Metalleinlage (36) im we­ sentlichen durch das gesamte Kunststoff-Formteil erstreckt.

4. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Metalleinlage (58) im we­ sentlichen nur in einer im Gebrauch vorderen Hälfte des Kunststoff-Formteils befindet.

5. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16A) mehrere Befestigungsaugen (31, 32) zu seiner Befestigung an dem Sitzrahmen (12) aufweist und daß mindestens zwei separate Metalleinlagen (52, 54, 56) vorge­ sehen sind, die in dem Kunststoff-Formteil derart angeordnet sind, daß jedes der Befestigungsaugen (31, 32) von einer Metalleinlage (52, 54, 56) um­ geben ist.

6. Sitzkissenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16A) ein Paar von vorderen Befestigungsaugen (32) und ein Paar von hinteren Befestigungsaugen (31) aufweist, die nach hinten gegenüber den vorderen Befesti­ gungsaugen (32) im Abstand angeordnet sind, und daß zwei Metalleinlagen (52) vorgesehen sind, von denen jede sich von einem der vorderen Befesti­ gungsaugen (32) in Richtung auf das zugeordnete hintere Befestigungsauge (31) erstreckt und diese Befestigungsaugen umgibt.

7. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beziehungsweise jede Metallein­ lage (36, 50, 52, 54, 56, 58) aus Streckmetall be­ steht.

8. Sitzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16, 16A, 16B) einen vorderen und einen hinteren Teil (39 be­ ziehungsweise 41) sowie ein rechten und einen linken Teil (43 beziehungsweise 45) aufweist, die unter Bildung einer zentralen Öffnung (48) paar­ weise im Abstand voneinander angeordnet sind, wo­ bei die Breite und die Tiefe der zentralen Öffnung (48) zwischen etwa einem Viertel und der Hälfte der Breite (W) beziehungsweise der Tiefe (D) des Sitzkissenrahmens betragen.

9. Sitzanordnung nach Anspruch 3 und 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Metalleinlage (36) über die zentrale Öffnung (48) erstreckt.

10. Sitzanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Metalleinlage (58) über den vorderen Teil (39) und die vorderen Bereiche der Seitenteile (43, 45) des Sitzkissenrahmens (16B) erstreckt.

11. Sitzanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzkissenrahmen (16A) im we­ sentlichen rechteckig ausgebildet ist und an jeder seiner Ecken ein Befestigungsauge (31, 32) auf­ weist und daß jedes der vier Befestigungsaugen (31, 32) von einer Metalleinlage (54, 56) mit be­ grenzten Abmessungen umgeben ist.

12. Sitzanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorderen und hinteren Teile (39, 41) und die rechten und linken Seitenteile (43, 45) eine obere Wand (22) und eine längs des Um­ fangs derselben umlaufende Schürze (26) bilden und daß die obere Wand (22) im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und an ihren vorderen Ecken ein Paar von Befestigungsaugen (32) aufweist, die in Vertiefungen (34) der oberen Wand (22) angeordnet sind.

13. Sitzanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertiefungen (34) als seitlich quer zur oberen Wand (22) verlaufende Vertiefungen (34) angrenzend an die Vorderkante der oberen Wand (22) ausgebildet sind.

14. Sitzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial des Kunststoff-Formteils Polypropylen enthält.

15. Sitzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial des Kunststoff-Formteils Poyletylenterephtalat enthält.