Sitzlehnenrahmen
Die Erfindung betrifft einen Sitzlehnenrahmen für eine Rückenlehne eines Kraftf hrzeugsitzes mit einem einteiligen U- förmigen Rahmenteil, wobei das Rahmenteil als IHU-Profil ausgebildet ist, einen geschlossenen Querschnitt aufweist und durch zwei Schenkel und eine einteilig an die zwei Schenkel anschließende Schenkelbrücke gebildet ist.
Es ist bereits eine Rahmenstruktur, insbesondere eine Lehnenrahmenstruktur aus der DE 100 47 770 AI bekannt. Die Lehnenrahmen sind dabei derart ausgebildet, dass die zu erwartenden Biegespannungen über die Länge konstant sind, so dass eine gleiche Festigkeit gewährleistet ist. Dies wird dadurch unterstützt, dass die zur IHU-Umformung verwendeten Rohlinge unterschiedliche Querschnittsformen und Wandstärken aufweisen. Dabei werden die Seitenholme und der obere Querträger nach dem Umformen verbunden oder die Seitenholme und der obere Querträger werden gemäß Figur 4 einstückig ausgebildet und an einem Sitzteilrahmen angebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Sitzlehnenrahmen derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Festigkeit gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Sitzlehnenrahmen eine Querstrebe mit einem zumindest stirnseitig offenen Profil aufweist und die Querstrebe im Bereich ihrer beiden Stirnseiten mit den Schenkeln formschlüssig verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Sitzlehnenrahmen ein in sich geschlossenes Profil bildet, welches die erforderliche Steifigkeit mit Rücksicht auf die möglicherweise zu erwartenden Biege- und TorsionsSpannungen einerseits sowie
mit Rücksicht auf das Resonanz- bzw. Vibrationsverhalten andererseits gewährleistet. Durch den Einsatz von IHU-Profilen bzw. eines IHU-Profils wird eine größtmögliche Steifigkeit der einzelnen Rahmenteile gewährleistet, wobei erfindungsgemäß im Zusammenhang mit der formschlüssig angeordneten Querstrebe die optimale Steifigkeit des Sitzlehnenrahmens als Ganzes unabhängig von der Anbindung an einen Sitzteilrahmen gewährleistet ist. Durch die Ausbildung dieses Querträgers seiner Steifigkeit und seiner Form nach sowie durch die Variation der Art der Verbindung zwischen Querträger und dem jeweiligen Schenkel der Position und der Größe bzw. Art nach, kann somit das Steifigkeits- und Resonanzverhalten beein- flusst werden. Insbesondere mit Rücksicht auf zusätzliche Belastungsmomente, generiert durch die mit dem Sitzlehnenrahmen verbundenen Integralgurte oder durch einen Seitenairbag, erfordern mit Rücksicht auf den zur Verfügung stehenden Bauraum eine kompakte und hochsteife Ausbildung des Sitzlehnenrahmens, die durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Querstrebe gewährleistet ist.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Sitzlehnenrahmen zumindest mittelbar über die Querstrebe oder die Schenkelbrücke mit dem Sitzteilrahmen verbindbar ist. Der Sitzlehnenrahmen wird dabei neben der herkömmlichen, das jeweilige Schenkelende einem Sitzteilrahmen zuordnenden Position auch in einer umgekehrten, sogenannten upside-down-Position mit dem Sitzteil zu einem Kraft ahrzeug-Sitzteilrahmen verarbeitet. Die beiden Schenkelenden des U-förmigen Grundprofils weisen dabei nach oben und bilden zusammen mit der ebenfalls oben angeordneten Querstrebe den oberen Abschluss des Sitzlehnenrahmens, der unter anderem zur Aufnahme einer KopfStützenführung dient. Der geschlossene Teil des U-förmigen Rahmenprofils stellt dabei den steiferen bzw. festeren Teil dar, weil keine den Kraftfluss beeinflussenden, nachträglich angeordneten Verbindungsstellen wie Schweißnähte, Niete und dergleichen vorhanden sind. In dieser upside-down-Variante bildet die ge-
schlossene Seite des U-förmigen Rahmenprofils, also die Schenkelbrücke, den hochbelasteten Teil des Sitzlehnenrahmens, der aufgrund der auftretenden Hebel- und Biegemomente die kritische Belastungszone darstellt. Somit wird ein optimaler Kraftfluss über die kritische Zone des Sitzlehnenrahmens in den Sitzteilrahmen gewährleistet.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass die Schenkelbrücke und/oder die Schenkel jeweils mindestens eine konturierte Anformflache als Fügestelle für weitere Bauteile wie die Querstrebe ein Verbindungselement und/oder einen Beschlag aufweisen. Die konturierte, also als Vertiefung oder Verjüngung ausgebildete Anformflache gewährleistet eine über die flächige Anlage hinausgehende Anlageform für weitere Bau- bzw. Rahmenteile, die eine insoweit größtmögliche Kraftleitung bzw. Einleitung gewährleistet. Die Anlagefläche kann dabei im Falle einer Verjüngung bzw. Verdickung als Steckverbindung ausgebildet sein oder in der Art eines Lagerbetts bzw. einer Einbettung mit Rücksicht auf eine zusätzliche Verbindung durch Nieten oder Schweißen die entsprechende Festigkeit gewährleisten.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Querstrebe, die Schenkel- brücke und/oder die Schenkel zumindest eine Ausnehmung für Verbindungselemente eines Polsters und/oder für Anbauteile eines Seitenairbags und/oder eines Sicherheitsgurtsystems für Integralsitze und/oder ein Polster aufweisen.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Querstrebe, die Schenkelbrücke und/oder die Schenkel zumindest eine Ausnehmung zur Gewichtsreduzierung aufweisen. Die Ausnehmungen bzw. Aussparungen in wenig belasteten Zonen des Sitzlehnenrahmens bzw. des Rahmenteils gewährleisten aufgrund des an sich ungestörten Kraftflusses die Steifigkeit und Festigkeit des Rahmenteils bzw. Sitzlehnenrahmens.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass das Rahmenteil zumindest im Übergangsbereich zum Sitzteilrahmen zumindest lokal ein vergrößertes Querschnittsprofil aufweist. Somit wird die Steifigkeit in dieser höchsten belasteten Zone vergrößert und die erforderlichen Festigkeiten gewährleistet. Entsprechend dazu sind in den weniger belasteten Zonen die Querschnitte deutlich kleiner gewählt, so dass im Gesamten neben der optimalen Festigkeit auch ein optimales Gewicht des Rahmenteils gegeben ist.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das Rahmenteil zumindest im Bereich der Anformflachen größere Wandstärken aufweist . Zum einen gewährleistet die Variation der Wandstärke innerhalb des Rahmenteils die erforderliche Festigkeit in hochbelasteten Zonen, zum anderen gewährleistet die entsprechende Reduzierung der Wandstärke in niedrig belasteten Zonen ein entsprechend optimales Gewicht des Rahmenteils. Neben dieser Gewichtsreduzierung ist die Weiterverarbeitung des Rahmenteils mit Rücksicht auf erforderliche Bohrungen bzw. Ausnehmungen, insbesondere in den wenig belasteten Zonen, durch die geringere Wandstärke vereinfacht .
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Rahmenteil und/oder der Sitzlehnenrahmen die Eigenfrequenz beeinflussende Änderungen des Querschnittsprofils aufweist. Neben der durch die Querstrebe gewährleisteten Steifigkeit des Sitzlehnenrahmens kann durch die Veränderung der Querschnittsformen das Vibrations- bzw. Resonanzverhalten verbessert werden. Somit werden auch Schwingungsübertragungen auf Anbauteile bzw. weitere Karosserieteile verhindert.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Schenkelenden der Schenkel formschlüssig mit der Querstrebe verbunden sind. Die An-
Ordnung der Querstrebe im Bereich der jeweiligen Schenkelenden der Rahmenschenkel gewährleistet den Einsatz des Sitzlehnenrahmens in der oben beschriebenen „upside-down"-Position, in der die Querstrebe zur Aufnahme der Kopfstütze dient. Auch in der herkömmlichen Einbauposition, d. h. mit nach unten ausgerichteten Schenkeln des U-förmigen Rahmenprofils gewährleistet die Anordnung der Querstrebe am jeweiligen Schenkelende die erforderliche Steifigkeit des Sitzlehnenrahmens. Daneben ist es ebenfalls vorgesehen, die Querstrebe nicht am jeweiligen Schenkelende, sondern nach oben bzw. nach unten zur Schenkelbrücke hin versetzt anzuordnen. Die somit generierte Rahmenstruktur ist für sich gesehen kompakter und damit auch steifer, wohingegen die Schenkelenden keine unmittelbare Verbindung aufweisen. Hierbei ist es aber möglich, neben einer ersten Querstrebe zudem eine zweite oder weitere Querstreben im Bereich zwischen den Schenkelenden und der Schenkelbrücke vorzusehen.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Querstrebe und/oder die Schenkelbrücke eine Ausnehmung für eine KopfStützenführung aufweisen. Neben der Ausführung für eine KopfStützenführung dient die Querstrebe auch der Aufnahme von Integralgurten, die die entsprechende Haltekraft über den Sitzlehnenrahmen auf einen Sitzteilrahmen und damit auf die Karosserie ableiten.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Verbindung zum Sitzteil- rahmen jeweils durch ein Gelenkteil und einen Beschlag gebildet ist, wobei das Gelenkteil mittelbar über den Beschlag mit dem jeweiligen Rahmenteil und dem Sitzteilrahmen formschlüssig verbunden ist. Der Beschlag kann dabei optimal an die Anformflache angepasst werden, so dass hier mit Rücksicht auf die vorgesehene Verbindung bzw. Verschweißung ein optimaler Krafteintrag gewährleistet wird. Die Verbindung zwischen dem jeweiligen Beschlag und dem daran anschließenden Gelenkteil kann dabei in der üblichen Variante als Schrauben- oder Niet-
Verbindung ausgebildet sein. Daneben ist eine Variation der Beschlagsform bzw. der Form der Anformflache möglich, ohne die Grundstruktur des Gelenkteils ebenfalls ändern zu müssen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzlehnenrahmens mit Rahmenteil und Querstrebe;
Fig. 2 ein Schenkelende mit Anformflache und Querstrebe;
Fig. 3 ein Schenkelende mit Anformflache, Beschlag und Gelenkteil .
Ein Sitzlehnenrahmen 1 gemäß Figur 1 besteht aus einem im Wesentlichen U-förmigen Rahmenteil 1.1, das an seinem offenen Ende durch eine Querstrebe 2 geschlossen ist . Das Rahmenteil 1.1 weist dabei einen ersten Schenkel 1.2, einen zweiten Schenkel 1.3 sowie eine das geschlossene Ende bildende Schenkelbrücke 1.4 auf. Die beiden Schenkel 1.2, 1.3 weisen an ihrem jeweiligen Schenkelende 1.2', 1.3' die Querstrebe 2 auf .
Die Querstrebe 2 ist dabei über ihre beiden Stirnseiten 2.1, 2.2 mit dem jeweiligen Schenkelende 1.2', 1.3' verbunden.
Im Bereich des jeweiligen Schenkelendes 1.2', 1.3' weist der jeweilige Schenkel 1.2, 1.3 eine Anformflache 4.1 und eine Anformflache 4.2 auf. Die Anformflache 4.1 ist dabei mit Bezug zur äußeren Konturenoberfläche als Vertiefung ausgebildet und dient der Anlage eines Beschlags 7.
Die Anformflache 4.2 ist dabei ebenfalls als Vertiefung ausgebildet und dient der Anlage der entsprechend im Bereich ihrer Stirnseite 2.1 ausgebildeten Querstrebe 2.
Die über die beiden Stirnseiten 2.1, 2.2 an dem jeweiligen Schenkelende 1.2', 1.3' angeordnete Querstrebe 2 schließt das ansonsten nach oben bzw. nach unten offen ausgebildete U-Profil des Rahmenteils 1.1. ab. Anschließend an die beiden Schenkel 1.2, 1.3 bzw. deren Stirnseiten 1.2', 1.3' ist jeweils der Beschlag 7 vorgesehen, der wiederum an ein Gelenkteil 6, 6' zur Befestigung an einem nicht dargestellten Sitzteilrahmen vorgesehen ist.
Das Rahmenteil 1.1 weist daneben im Bereich der Schenkelbrücke 1.4 zwei Ausnehmungen 3.3, 3.3' für eine nicht dargestellte Führung einer Kopfstütze auf. Neben diesen Ausnehmungen 3.3, 3.3' sind im Bereich der beiden Schenkel 1.2, 1.3 zwei Ausnehmungen 3.2, 3.2' vorgesehen, die der Gewichtsreduzierung und/oder der Beeinflussung des Resonanzverhaltens des Rahmenteils 1.1 dienen. Letztlich sind im Bereich der beiden Schenkel 1.2, 1.3 bzw. auf deren Innenseite mehrere Ausnehmungen 3.1, 3.1' zur Aufnahme verschiedener Verbindungselemente 5, 5' für Polster und Anbauteile vorgesehen.
Das in Figur 2 dargestellte Schenkelende 1.3' weist im Bereich seiner Außenseite die Anformflache 4.1 für den in Figur 3 dargestellten Beschlag 7 auf. Die Anformflache 4.1 ist dabei als Vertiefung ausgebildet und weist eine dem Bschlag 7 entsprechende, rechteckförmige Grundform auf. Die Anformflache 4.2 ist dabei ebenfalls als Vertiefung ausgebildet, wobei die Form der Anformflache 4.2 der entsprechend lokalen Ausbildung der Querstrebe 2 entspricht. Die Querstrebe 2 ist dabei im Randbereich zur Anformflache 4.2 mittels einer Schweißverbindung 8 befestigt.
Die Querstrebe 2 weist neben ihrer stirnseitigen Anbindungs- flache an den jeweiligen Schenkel 1.2, 1.3 einen nach unten ausgebildeten Fortsatz 2.3 auf.
Gemäß Figur 3 ist das Schenkelende 1.3' zum einen mit der Querstrebe 2 gemäß Figur 2 verbunden. Zum anderen ist der Beschlag 7, der im Bereich der Anformflache 4.1 gegen das Schenkelende 1.3' anliegt, über eine weitere Schweißverbindung 9 mit dem Schenkelende 1.3' bzw. mit dem Beschlag 7 verbunden.
Der Beschlag 7 ist über nicht weiter dargestellte Niete 7.1, 7.2 mit dem Gelenkteil 6 verbunden. Das Gelenkteil 6 ist dabei mit einem nicht weiter dargestellten Sitzteil verbunden.
Neben den linienförmig ausgebildeten Schweißverbindungen 8 sind in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel Punkt- schweißungen vorgesehen. Daneben sind in einem nicht dargestellten Ausfuhrungsbeispiel die Verbindungsstellen der Querstrebe 2 zum jeweiligen Schenkelende 1.2', 1.3' plan ausgebildet und weisen eine entsprechende Ausklinkung auf.