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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz für Kraftfahrzeuge, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
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Fahrzeugsitze für Kraftfahrzeuge bestehen im Allgemeinen aus einem Sitzteil und einer Rückenlehne. Insbesondere bei Vordersitzen sind die Rückenlehne und das Sitzteil mit einer Lehnenverstellvorrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil verbunden. Dabei erzeugen die auf die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes wirkenden Kräfte ein entsprechendes Biegemoment auf die Lehnenverstelleinrichtung und auf die Rückenlehne besonders in dem Bereich der Anbindung an die Lehnenverstellvorrichtung. Insbesondere sind dabei aus Sicherheitsgründen auch extrem hohe Belastungen zu berücksichtigen, wie sie im Falle einer Fahrzeugkollision in Form eines Front- oder Heckaufpralles auftreten. Zur Aufnahme und zur Übertragung der Kräfte muss sowohl der Sitzrahmen und der Rückenlehnenrahmen als auch deren Verbindung mit der Lehnenverstelleinrichtung entsprechend stabil ausgebildet werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass zur Gewährleistung einer ausreichenden Festigkeit der Rückenlehnenrahmen und der Sitzrahmen aus einer Stahlkonstruktion gefertigt werden. Die Verbindung des Rückenlehnenrahmens und des Sitzrahmens mit der Lehnenverstelleinrichtung erfolgt durch Anschweißen des jeweiligen Rahmens an die Lehnenverstelleinrichtung oder über an beiden Seiten des Sitzes angeordnete Beschlagteile. Die Beschlagteile bestehen ebenfalls aus Stahl und werden jeweils mit dem Rückenlehnenrahmen und dem Sitzrahmen zur Gewährleistung der notwendigen Sicherheit bei der Kräfteübertragung verschweißt.
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Der wesentliche Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, dass die Rahmen des Sitzteiles und der Rückenlehne zur Gewährleistung einer ausreichenden Festigkeit aus einem Material mit hoher Festigkeit gefertigt werden. Eine weitere Voraussetzung ist, dass die Rahmen zur Befestigung an den Beschlagteilen der Lehnenverstelleinrichtung verschweißbar sind. Das hat zur Folge, dass die Sitzkonstruktion insgesamt sehr schwer wird. Eine leichte und kostengünstige Bauweise ist ohne Beeinträchtigung der Stabilität des Fahrzeugsitzes und damit ohne Gefährdung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen nicht möglich.
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In den Druckschriften
DE 198 26 732 B4 und
DE 697 12 321 T2 sind Rahmenkonstruktionen beschrieben, die zumindest teilweise aus Materialien gefertigt sind, die nicht den üblichen Materialien entsprechen. Die Druckschrift
DE 66 08 216 U offenbart einen besonderen zweiteiligen Aufbau der Rückenlehne. Die Teile der Rückenlehne sind mittels einer Verstellvorrichtung relativ zueinander verstellbar.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz zu schaffen, der eine leichte und kostengünstige Bauweise bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Stabilität insbesondere der Rückenlehne ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz mit den in dem Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeugsitz, bestehend aus einem Sitzteil, einer Rückenlehne und einer zwischen Sitzteil und Rückenlehne angeordneten Verstellvorrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels der Rückenlehne, wobei ein Rückenlehnenrahmen der Rückenlehne durch eine Verstellvorrichtung in einen oberen Lehnenabschnitt und in einen unteren Lehnenabschnitt unterteilt wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der obere Lehnenabschnitt aus einem Leichtbauwerkstoff und der untere Lehnenabschnitt aus einem gegenüber dem oberen Lehnenabschnitt festeren Werkstoff besteht.
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Dadurch, dass ein Rückenlehnenrahmen der Rückenlehne durch eine Verstellvorrichtung in einen oberen Lehnenabschnitt und in einen unteren Lehnenabschnitt unterteilt wird, wobei der obere Lehnenabschnitt aus einem Leichtbauwerkstoff und der untere Lehnenabschnitt aus einem gegenüber dem oberen Lehnenabschnitt festeren Werkstoff besteht, wird erreicht, dass der Fahrzeugsitz gegenüber den bekannten Fahrzeugsitzen durch die Verwendung von Leichtbauwerkstoffen ein geringeres Gewicht bei einer gleich hohen Stabilität aufweist. Die hohe Stabilität des Fahrzeugsitzes wird trotz Verwendung von Leichtbaustoffen dadurch erreicht, dass der untere Teil des Lehnenabschnittes, in dem die größte Momentenbelastung wirksam wird, eine höhere Festigkeit gegenüber dem oberen, aus Leichtbauwerkstoffen bestehenden Lehnenabschnitt aufweist. Durch die Anordnung der Verstellvorrichtung zwischen dem oberen und dem unteren Lehnenabschnitt erfolgt eine problemlose Anbindung der aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Festigkeiten gefertigten Lehnenabschnitte an die Verstellvorrichtung.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der untere Lehnenabschnitt über eine zweite Verstellvorrichtung mit einem Sitzrahmen des Sitzteiles verbunden. Dadurch entsteht eine zusätzliche Verstellmöglichkeit der Rückenlehne gegenüber dem Sitzteil, wodurch eine Komfortsteigerung des Fahrzeugsitzes erzielt wird. Gleichzeitig kann diese Rückenlehnenverstellung als Ein- beziehungsweise Ausstiegshilfe bei einer Anwendung in zweitürigen Personenkraftfahrzeugen verwendet werden.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes in konventioneller Ausführung, mit einer Krafteinwirkung auf die Rückenlehne und das dadurch am Fahrzeugsitz entstehende Moment sowie die daraus resultierenden Gegenkräfte;
- Figuren eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes in unterschiedlichen 2 bis 6 Ausführungsformen und in verschiedenen Rückenlehnenstellungen, mit einer Krafteinwirkung auf die Rückenlehne und das dadurch am Fahrzeugsitz entstehende Moment sowie die daraus resultierenden Gegenkräfte und
- 7 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes.
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In der 1 ist schematisch ein Fahrzeugsitz 10 mit einem aus einem Sitzrahmen 14 bestehenden Sitzteil und einer aus einem Rückenlehnenrahmen 12 bestehenden Rückenlehne sowie einer Verstellvorrichtung 16 in konventioneller Bauart dargestellt. Die 1 zeigt, wie eine Kraft F in Fahrtrichtung des Fahrzeuges (x-Richtung) auf die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 10 einwirkt. Der Rückenlehnenrahmen 12 ist mit einem Sitzrahmen 14 über eine Verstellvorrichtung 16 verbunden, mit der der Neigungswinkel der Rückenlehne relativ zum Sitzteil veränderbar ist. Wirkt eine Kraft F in Fahrtrichtung des Fahrzeuges auf die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 10 ein, entsteht an der Verstellvorrichtung 16 ein Moment M in der dargestellten Richtung. Bei arretierter Verstellvorrichtung 16 wird dieses Moment M auf den Sitzrahmen 14 übertragen, da dann der Fahrzeugsitz 10 insgesamt eine starre Einheit bildet. Die 1 zeigt, wie durch die auf die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 10 wirkende Kraft F ein auf den gesamten Fahrzeugsitz 10 wirkendes Moment M mit entsprechenden Gegenkräften A, B erzeugt wird. Gleichzeitig ist in der 1 der durch die Kraft F eingetragene Kraftfluss in dem Rückenlehnenrahmen 12 und in dem Sitzrahmen 14 durch gestrichelte Linien dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass der Rückenlehnenrahmen 12 im Bereich der Verstellvorrichtung 16 das größte Moment aufnehmen und übertragen muss. Trotz der im Rückenlehnenrahmen 12 auftretenden Spannungen dürfen sich keine dauerhaften Deformationen und/oder Zerstörungen des Materialgefüges einstellen. Die Folge ist, dass zur Gewährleistung der erforderlichen Stabilität des Rückenlehnenrahmens 12 nur Materialien zur Anwendung kommen können, die eine hohe Festigkeit besitzen. Außerdem müssen die Einzelteile des Rahmens ausreichend groß dimensioniert sein, um Deformationen und/oder Zerstörungen dieses stark belasteten Teiles des Fahrzeugsitzes 10 zu vermeiden.
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In den 2 bis 7 ist jeweils schematisch der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz 10 dargestellt. Um Deformationen und/oder Zerstörungen im stark belasteten Teil der Rückenlehne zu vermeiden, wird erfindungsgemäß der Rückenlehnenrahmen 12 der Rückenlehne durch eine Verstellvorrichtung 16 in einen oberen Lehnenabschnitt 18 und in einen unteren Lehnenabschnitt 20 unterteilt, wobei der obere Lehnenabschnitt 18 aus einem Leichtbauwerkstoff und der untere Lehnenabschnitt 20 aus einem gegenüber dem oberen Lehnenabschnitt 18 festeren Werkstoff besteht. Durch den Einsatz des unteren Lehnenabschnittes 20 aus einem hochfesten Werkstoff wird der für die Momentenübertragung aus der Lehne kritische Bereich den hohen mechanischen Anforderungen entsprechend ausgelegt. Die Verstellvorrichtung 16 für die Rückenlehne liegt gemäß 2 entsprechend höher über dem Sitzrahmen 14. Der Rückenlehnenrahmen des oberen Lehnenabschnittes 18 wird aus einem Leichtbauwerkstoff, wie beispielsweise Aluminium oder Magnesium, hergestellt und kann entsprechend einfacher dimensioniert werden.
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Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung ist in 3 dargestellt und sieht vor, dass der untere Lehnenabschnitt 20 über eine zweite Verstellvorrichtung 22 mit einem Sitzrahmen 14 des Sitzteils verbunden ist. Durch die Anordnung einer zusätzlichen Verstellvorrichtung 22 können der obere Lehnenabschnitt 18 aus Leichtbauwerkstoff und der aus höherfestem Material ausgeführte untere Lehnenabschnitt 20 abhängig oder unabhängig voneinander verstellt werden.
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Eine Anwendung der gekoppelten Drehbewegung von oberem Lehnenabschnitt 18 und unterem Lehnenabschnitt 20 durch zwei Verstellvorrichtungen 16 und 22 ist in 4 zur Rückenlehnenverstellung als Ein- beziehungsweise Ausstiegshilfe bei einer Anwendung in zweitürigen Personenkraftfahrzeugen dargestellt. In 5 sind weitere Verstellmöglichkeiten des oberen Lehnenabschnittes 18 und des unteren Lehnenabschnittes 20 dargestellt. Weitere Verstellmöglichkeiten sind im Rahmen der Verbesserung der Sitzposition denkbar. Durch die zusätzlichen Verstellmöglichkeiten wird insgesamt eine Komfortsteigerung des Fahrzeugsitzes erreicht.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in 6 dargestellt. Dabei ist der untere Lehnenabschnitt 20 als Parallelogramm 24 mit insgesamt vier Verstellvorrichtungen ausgebildet. Das hat zur Folge, dass der untere Lehnenabschnitt 20 aufgrund seines fachwerkartigen Charakters eine bessere Abstützung des Momentes garantiert.
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Eine mögliche Ausführungsform der gekoppelten Kippung der Rückenlehne ist in 7 dargestellt. Dabei sind die Verstellvorrichtung 16 und die Verstellvorrichtung 22 als Zahnräder ausgebildet, die miteinander in Eingriff stehen. Das Zahnrad der Verstellvorrichtung 16 ist mit dem Rückenlehnenrahmen des oberen Lehnenabschnittes 18 fest verbunden, während das Zahnrad der Verstellvorrichtung 22 mit dem Sitzrahmen 14 des Sitzteiles fest verbunden ist. Es können aber auch andere Getriebeformen zum Einsatz kommen, die eine gekoppelte Drehbewegung erlauben.
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Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes besteht in seinem gegenüber den bekannten Fahrzeugsitzen geringen Gewicht bei einer gleich hohen Stabilität. Die hohe Stabilität des Fahrzeugsitzes wird trotz Verwendung von Leichtbaustoffen dadurch erreicht, dass der untere Teil des Lehnenabschnittes, in dem die größte Momentenbelastung wirksam wird, eine höhere Festigkeit gegenüber dem oberen, aus Leichtbauwerkstoffen bestehenden Lehnenabschnitt aufweist. Außerdem erfolgt eine Komfortsteigerung des Fahrzeugsitzes durch zusätzliche Verstellmöglichkeiten der Rückenlehne.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugsitz
- 12
- Rückenlehnenrahmen
- 14
- Sitzrahmen
- 16
- Verstellvorrichtung
- 18
- oberer Lehnenabschnitt
- 20
- unterer Lehnenabschnitt
- 22
- Verstellvorrichtung
- 24
- Parallelogramm
- F
- Kraft
- A
- Gegenkraft
- B
- Gegenkraft
- M
- Moment