DE9315998U1 - Fahrzeugsitz - Google Patents

Description

Fahrzeugsitz

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz, mit einer näherungsweise vertikalen Lehne und einem darin befestigten Polster, wobei die Lehne aus zwei im wesentlichen vertikalen, in der Regel metallischen Verstärkungselementen und einer rückwärtigen Schale aus Kunststoff besteht.

Die Rückenlehne der bekannten, in erster Linie in Personen- und Lastkraftwagen sowie Bussen verwendeten, gepolsterten Fahrzeugsitze besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem rechteckigen, in der Nähe der Berandungen angeordneten Metallrahmen, an dem über Clipselemente ein Polster befestigt ist. Die dem Insassen abgewandte Rückseite des Rahmens ist mit einer zur Verkleidung und Abdeckung 0 dienenden, gewöhnlich aus Kunststoff hergestellten Schale versehen.

Da die von dem Fahrzeuginsassen auf die Lehne übertragenen Kräfte allein vom Rahmen aufgenommen und an das Fahrzeug weitergeleitet werden, während die abstützende Wirkung durch die Schale vernachlässigbar gering ist, muß der Rahmen relativ stabil und somit massiv gewählt werden, um - auch nach einer längeren Betriebszeit - unerwünschte Verformungen des Sitzes zu unterbinden. Folglich ist neben der mitunter nicht ausreichenden Steifheit der Lehnen bekannter Fahrzeugsitze ihre hohe Masse als nachteilig anzusehen.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, einen formstabilen Fahrzeugsitz zu schaffen, der sich durch geringes Eigengewicht auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß die Verstärkungselemente in die Schale eingegossen oder eingeschäumt sind, die Verstärkungselemente von der dem Polster zugewandte Oberfläche der Schale ausgehen und innerhalb überstehender und im wesentlichen orthogonal zur Mittelebene zeigender Stege auf der Innenseite der Schale eingebettet sind, die Verstärkungselemente durch horizontale Streben miteinander verbunden sind und die Verstärkungselemente Profile oder Rohre oder orthogonal zur Mittelebene des Sitzes orientierte Bleche sind.

Der Kerngedanke besteht darin, die Lehne einstückig 0 aus der Schale und zwei darin eingegossenen oder eingeschäumten, im wesentlichen vertikal verlaufenden Verstärkungselementen aufzubauen, so daß auch die Schale als tragendes Element dient. Die Verstärkungselemente schließen sich unmittelbar an die dem Polster zugewandte Oberfläche der Schale an und sind innerhalb überstehender Stege auf ihrer (dem Polster zugewandten) Innenseite angeordnet, um die Herstellung einer optisch ansprechenden, glatten rückwärtigen Außenfläche zu sichern, eine Befesti-0 gung der Polster an den Stegen zu ermöglichen, die Masse der Schale gering zu halten und durch die Stege die Verwindungssteifheit der Lehne zu verbessern. Die Stabilität wird sowohl durch horizontale

Streben zwischen den Verbindungselementen, als auch durch die Form der - als Profile oder Rohre oder orthogonal zur Mittelebene des Sitzes, also im Normalfall in Fahrtrichtung orientierte Bleche realisierten, bei geringer Masse biege- und verwindungsfesten - Verbindungselemente vervollkommnet. Im Ergebnis werden in der seitlichen, also horizontalen, zur Fahrtrichtung senkrechten Richtung wirkende Kräfte hauptsächlich durch die Schale sowie die horizontalen Streben aufgenommen, während primär die Verstärkungselemente und in geringerem Maß die Schale und die Streben die ebenfalls horizontal, jedoch in der Fahrtrichtung verlaufenden Kräfte über den Unterbau des Sitzes auf das Fahrzeug übertragen. Die in vertikaler Richtung wirkenden Belastungen sind im allgemeinen im Vergleich zu den horizontalen Kräften vernachlässigbar. Die Vorteile der Erfindung bestehen vornehmlich darin, daß die Masse des Fahrzeugsitzes und die Herstellungskosten des Fahrzeugs entscheidend reduziert werden, da die Verstärkungselemente aufgrund der als tragendes Element eingesetzten Schale bei hoher Festigkeit wesentlich leichter als die bekannten Rahmen sind. Aufgrund der form- und kraft-5 schlüssigen Verbindung zwischen der Schale und den integrierten Verstärkungselementen sowie wegen der horizontalen, zur Versteifung gegen Durchbiegen und zum Abstützen der Verstärkungselemente dienenden Streben ist die Stabilität mit der konventioneller Fahrzeugsitze zumindest vergleichbar. Die bei bekannten Sitzen mitunter durch eine Relativbewegung zwischen dem Rahmen und der Schale entstehenden Geräusche sind bei der einstückigen Lehne nicht zu

befürchten. Die bei einem Unfall vom Insassen auf die Lehne übertragene Energie wird zu einem erheblichen Anteil durch die Verstärkungselemente absorbiert; um die Verletzungsgefahr weiter zu reduzieren, erweisen sich plastisch verformbare, metallische Verstärkungselemente als besonders vorteilhaft. Ein möglicherweise schwere Verletzungen verursachendes Ausknicken, d.h. Durchstoßen der Schale durch - bei einem Unfall - verformte bzw. zerbrochene Verstärkungselemente ist aufgrund der Elastizität der die Verstärkungselemente umgebenden Schale aus Kunststoff nicht zu befürchten.

Die Position der Verstärkungselemente ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens beliebig. Im speziellen erweist sich jedoch eine zur Mittelebene des Sitzes symmetrische Anbringung als zweckmäßig, da sie eine ergonomisch vorteilhafte, ebenfalls symmetrische Abstützung des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen zur Folge hat.

Falls die in der Nähe der oberen Berandung des Sitzes angeordnete, horizontale Strebe zur Aufnahme einer Kopfstütze dient, ist weiterhin vorgeschla-5 gen, daß sich der Abstand der Verstärkungselemente nach oben zu verringert, so daß letztere mit der oberen Strebe ein Trapez bilden. Der Vorzug besteht darin, daß die von der Kopfstütze auf die Verstärkungselemente übertragenen Drehmomente aufgrund des 0 relativ zu exakt vertikal verlaufenden, in der Nähe der seitlichen Berandung der Lehne angeordneten Verstärkungselementen verkürzten Hebelarms entscheidend reduziert sind. An der unteren Stirn-

seite, also im Bereich der horizontalen Sitzfläche ist der Abstand der Verstärkungselemente hingegen möglichst groß, um die Belastungen direkt auf die außen angeordneten Sitzbefestigungen zu übertragen. 5

Da sich die von den Verstärkungselementen aufzunehmenden Kräfte mit wachsender Entfernung von der horizontalen Sitzfläche kontinuierlich verringern, bietet sich an, ihre radialen Abmessungen nach oben zu zu reduzieren. Die Folge ist eine bei vergleichbarer Steifigkeit verminderte Masse des Fahrzeugsitzes.

Eine konvex, d.h. im mittleren Bereich in der dem Insassen abgewandten Richtung nach außen gewölbte Schale hat eine Vergrößerung der Belastbarkeit der Lehne primär in Fahrtrichtung des Fahrzeugs zum vorteilhaften Ergebnis.

Auch die Wahl der Materialien des Fahrzeugsitzes steht im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens frei. Für die Schale ist glasfaserverstärktes Polyurethan, das sich durch hohe Festigkeit, Preiswürdigkeit, eine optisch ansprechende, lackierfähige, strukturierte Oberfläche und durch die Möglichkeit auszeichnet, die mechanischen Eigenschaften im Herstellungsprozeß durch die Wahl der Dichte und Anzahl der Glasfasern den jeweiligen Anforderungen anzupassen, bevorzugt.

Die horizontal verlaufenden Streben können aus dem Material der Schale geformt sein oder aus separaten, metallischen Profilen bestehen.

Schließlich erweist sich als Material der Verstärkungselemente aufgrund seiner hohen Festigkeit und der energieabsorbierenden Eigenschaften Stahl als empfehlenswert, das zudem zur Herstellung definierter und beherrschbarer Verhältnisse entscheidend
beizutragen in der Lage ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird. Sie zeigen in schematischer Darstellung in

Figur 1 die Frontansicht einer Lehne
Figur 2 einen horizontalen Schnitt durch
eine Lehne

Die in Figur 1 dargestellte Lehne besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Schale (1), die an ihrer dem Fahrzeuginsassen zugewandten Innenfläche zwei näherungsweise vertikal verlaufenden Verstärkungselementen (2) und drei horizontalen, die Verstärkungselemente (2) miteinander verbindenden
Streben (3) aufweist. Die Verstärkungselemente (2) sind in ihrem unteren, der (in der Zeichnung nicht dargestellten) Sitzfläche benachbarten Bereich in der Nähe der äußeren Berandung angeordnet und nähern sich nach oben zu der Mittelebene des Sitzes;

sie bilden mit der oberen, zur Aufnahme der ebenfalls nicht eingezeichneten Kopfstütze dienenden Strebe (3') ein zur vertikalen Achse der Lehne symmetrisches Trapez. Im unteren Bereich der Lehne sind zwei weitere Streben (3) angeordnet.

In der in Figur 2 dargestellten Schnittzeichnung ist unschwer erkennbar, daß die Schale (1) konvex nach außen gewölbt ist. Die auf ihrer Innenseite befestigten, im dargestellten Beispiel ellipsenförmigen Verstärkungselemente (2) sind innerhalb überstehender Stege (4) mit rechteckformigem Querschnitt angeordnet und allseitig vom Material der Schale (1) eingeschlossen.

Im Ergebnis erhält man einen Fahrzeugsitz, der sich durch Stabilität und ein entscheidend reduziertes Eigengewicht auszeichnet.

Claims (9)

PATENTANWALT Dipl. Phys. Dr. W. Pöhner European Patent Attorney ■ Europäischer Patentvertreter ■ Mandataire en Brevets Europeens Postfach 63 23 ■ D-97013 Würzburg · Kaiserstr. 27 -'S? 0931 /145 66 ■ Fax 09 31 /185 66 ANSPRÜCHE

1. Fahrzeugsitz, mit einer näherungsweise vertikalen Lehne und einem darin befestigten Polster, wobei die Lehne aus zwei im wesentlichen vertikalen, in der Regel metallischen Verstärkungselementen und einer rückwärtigen Schale aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet/ daß die Verstärkungselemente (2) in die Schale (1) eingegossen oder eingeschäumt sind,
daß die Verstärkungselemente (2) von der dem PoI-ster zugewandte Oberfläche der Schale (1) ausgehen und innerhalb überstehender und im wesentlichen orthogonal zur Mittelebene zeigender Stege (4) auf der Innenseite der Schale (1) eingebettet sind, daß die Verstärkungselemente (2) durch horizontale Streben (3) miteinander verbunden sind und daß die Verstärkungselemente (2) Profile oder Rohre oder orthogonal zur Mittelebene des Sitzes orientierte Bleche sind.

2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (2) symmetrisch zur Mittelebene angeordnet sind.

3. Sitz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mit einer Kopfstütze verbundene, in der Nähe der oberen Berandung angeordnete Strebe (3').

4. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand der Verstärkungselemente (2) nach oben zu verringert.

5. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die radialen Abmessungen der Verstärkungselemente (2) nach oben zu reduzieren.

6. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn- zeichnet durch eine konvex gewölbte Schale (1).

7. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet/ daß die Schale (1) aus glasfaser-0 verstärktem Polyurethan ist.

8. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (3) aus Metall oder dem Material der Schale (1) sind.

9. Sitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekenn zeichnet durch Verstärkungselemente (2) aus Stahl.