DE102005044221A1

DE102005044221A1 - Verstärktes Seitenteil der Tragstruktur eines Kraftfahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE102005044221A1
Application number: DE102005044221A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Dannheisig; Philipp Dipl.-Ing. Ehrenstein; Jörg Dipl.-Ing. Seibt; Cornel Dipl.-Ing. Labuwy
Original assignee: Johnson Controls GmbH
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: WO2007031253A1; DE102005044221B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz, dessen Tragstruktur ein dreidimensional geformtes Seitenteil aufweist.

Description

Kraftfahrzeugsitze müssen heutzutage immer höhere Lasten aufnehmen und gleichzeitig immer torsionssteifer ausgeführt sein, um die möglichen folgen eines Unfalls zu mindern. Gleichzeitig gibt es die Bestrebung im Automobilbau, Baugruppen leichter zu gestalten, um Gewichtseinsparungen zu realisieren. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, leichte, hoch belastbare Kraftfahrzeugsitze zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise lehrt das deutsche Gebrauchsmuster 890 38 52.5 einen Kraftfahrzeugsitz, der Schalen aufweist, die aus Halbschalen aus formgepressten Blechen bestehen und zwischen denen sich ein Hohlraum befindet. Die beiden Halbschalen haben aufeinanderliegende Kanten, die längs der Außenkontur bzw. längs der Innenkontur der Rahmenkonstruktion verlaufen. Aus der DE 103 366 62 B3 ist ein Fahrgastsitz für Personenbeförderungsfahrzeuge bekannt, der aus zwei dreidimensionalen Profilen zusammengesetzt ist. Die WO00/47441 lehrt einen Kraftfahrzeugsitz, der im Seitenbereich hohle Profile aufweist. Die in den o. g. Schutzrechten offenbarten Kraftfahrzeugsitze weisen in der Regel jedoch nur dann eine ausreichende Festigkeit auf, wenn hochfester Stahl mit einer Zugfestigkeit > 500 N/mm² und/oder vergleichsweise große Blechstärken im Bereich von 2,0–2,2 mm verwendet werden.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeugsitz zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes des Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Kraftfahrzeugsitz, dessen Tragstruktur ein dreidimensionales Seitenteil aufweist und bei dem das Seitenteil unter Bildung eines Hohlraums mit einem Verstärkungsteil verbunden ist, wobei das Verstärkungsteil das Seitenteil nur partiell überdeckt.

Der erfindungsgemäße Sitz hat den Vorteil, dass mit konventionellen weltweit verfügbaren Stahlblechen bei einer Blechdeckendicke zwischen 0,6 und 1,2 mm eine Tragstruktur des Kraftfahrzeugsitzes realisiert wird, die alle auftretenden Kräfte aufnehmen und beispielsweise in die Bodengruppe einleiten kann. Dadurch, dass die Seitenteile nur partiell verstärkt sind, weist der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz ein vergleichsweise geringes Gewicht auf und ist vergleichsweise einfach herzustellen. Des weiteren kann mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz ganz unterschiedlichen Anforderungen Rechnung getragen werden, indem die Verstärkungsteile je nach Anwendungsfall dort eingesetzt werden, wo sie benötigt werden. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz als Kraftfahrzeugsitz mit einem integrierten Sicherheitsgurt realisiert werden.

Erfindungsgemäß weist die Tragstruktur ein dreidimensional geformtes Seitenteil auf. Des weiteren verfügt der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz über ein Verstärkungsteil, das unter Bildung eines Hohlraums mit dem Seitenteil verbunden ist, wobei das Verstärkungsteil das Seitenteil nur partiell überdeckt. Partiell im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Verstärkungsteil zumindest in einer Dimension kleiner ist als das Seitenteil. Vorzugsweise ist die zumindest die Grundfläche des Verstärkungsteil kleiner als die Grundfläche des Seitenteils, so dass die Verstärkung nur in den Bereichen des Seitenteils erfolgt, in denen sie benötigt wird. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz kann eine oder mehrere Verstärkungsteile aufweisen. Vorzugsweise wird das Verstärkungsteil zumindest teilweise in das Seitenteil eingefügt, d. h. das Verstärkungsteil und das Seitenteil überdecken sich zumindest teilweise in drei Dimensionen. Besonders bevorzugt ist nicht nur das Seitenteil, sondern auch das Verstärkungsteil zumindest teilweise dreidimensional geformt. Durch diese bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes lassen sich Tragstrukturen mit besonders hohen Biege- und Torsionswiderstandsmomenten erzielen.

Erfindungsgemäß sind das Verstärkungsteil und das Seitenteil miteinander verbunden. Vorzugsweise erfolgt dieser Verbund stoffschlüssig durch Schweißen, ganz besonders bevorzugt durch Laserschweißen, beispielsweise mit Metall-Inert-Gas-Schweißen (MIG-Schweißen).

Erfindungsgemäß weist das Seitenteil einen dreidimensionalen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist dieser Querschnitt im wesentlichen wannenförmig gestaltet.

Vorzugsweise ist das Seitenteil ein Teil der Tragstruktur der Sitzfläche und/oder der Rücklehne.

Besonders bevorzugt ist das Verstärkungsteil im Bereich des Recliner und/oder im Bereich des Höhenverstellers angeordnet. Mit dem Recliner ist die Rücklehne relativ zur Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes um eine Achse schwenkbar. Mit dem Höhenversteller kann die Höhe der Sitzfläche reguliert werden. Vorzugsweise ist ein Teil des Recliners und/oder des Höhenverstellers mit dem Seitenteil und/oder dem Verstärkungsteil verbunden, vorzugsweise verschraubt.

Vorzugsweise sind das Seitenteil und das Verstärkungsteil aus demselben Werkstoff gefertigt und weisen vorzugsweise dieselbe oder eine ähnliche Wandstärke auf. Bei den Werkstoffen handelt es sich vorzugsweise um einen handelsüblichen Stahl, der weltweit verfügbar ist. Vorzugsweise wird dieser Stahl, beispielsweise QSTE 420, als Stahldünnblech verarbeitet und weist eine Wanddicke von 0,6–1,2 mm, besonders bevorzugt etwa 0,8 mm, auf.

Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz kann in Kraftfahrzeugen beliebiger Art eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeugsitz um einen Sitz mit einem integrierten Sicherheitsgurt. Bei diesen Sitzen müssen die Kräfte, die normalerweise in die B-Säule des Kraftfahrzeuges eingeleitet werden, von der Rückenlehne über den Recliner in die Tragstruktur der Sitzfläche und von dort in die Bodengruppe eingeleitet werden, so dass bei diesen Sitzen besonders hohe Anforderungen an die Tragstruktur gestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der 1–5 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
1 zeigt ein Seitenteil, das partiell mit einem Verstärkungsteil verbunden ist.
2a–2c zeigen die Schnitte des Bauteils gemäß 1.
3a und 3b zeigen eine weitere Ausführungsform eines verstärkten Seitenteils.
4 und 5 zeigen weitere mögliche Gestaltungen des Seitenteils und des Verstärkungsteils.
1 zeigt ein Seitenteil 1 der Sitzfläche eines Kraftfahrzeugsitzes. Der Fachmann versteht, dass der Kraftfahrzeugsitz zwei dieser Seitenteile aufweist, die rechts und links der Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet ist und die mit weiteren Bauteilen zu einem Rahmen miteinander verbunden sind. Dieses Seitenteil 1 wird partiell von einem Verstärkungsteil 2 im Bereich des Recliners 4 überdeckt. Partiell ist in dem vorliegenden Beispiel so zu verstehen, dass das Verstärkungsteil nicht die gesamte in der Papierebene liegende Fläche des Seitenteils überdeckt, sondern nur in den Bereichen vorhanden ist, in denen besonders hohe Belastungen gelten, normalerweise im Bereich des Recliners und in den Bereichen, in denen die Seitenteile mit der Bodengruppe des Fahrzeuges verbunden sind. Das Seitenteil und das Verstärkungsteil sind miteinander verschweißt. Sowohl das Seitenteil als auch das Verstärkungsteil sind aus 0,8–1,2 mm-dickem, handelsüblichen und weltweit verfügbarem Stahl gefertigt. In 1 sind drei Schnitte A-A, B-B sowie O-O eingezeichnet, die im folgenden anhand der 2a–2c erläutert werden.
In 2a ist der Schnitt A-A dargestellt. In das wannenförmig, insbesondere U-förmig, gestaltete Seitenteil 1 ist unter Bildung eines Hohlraums 3 das Verstärkungsteil in diesem Fall vollständig eingefügt, d. h. das Verstärkungsteil steht in keiner Dimension über das Seitenteil hinaus. In den Hohlraum 3 ist ein Teil 4 des Recliners eingefügt und kann zwischen dem Seitenteil 1 und dem Verstärkungsteil 2 mittels Schrauben, die in die Bohrungen 5 eingeführt werden, verspannt werden.
In 2b ist der Schnitt B-B dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass sich zwischen dem Seitenteil 1 und dem Verstärkungsteil 2 ein Hohlraum 3 aufspannt. Durch diese Gestaltung wird insbesondere das Biege- und/oder Torsionswiderstandsmoment erheblich erhöht.
2c zeigt den Schnitt O-O. Es ist deutlich zu erkennen, dass sich das Verstärkungsteil 2 über diesen wannenförmig gestalteten Bereich des Seitenteils 1 nicht erstreckt, so dass das Seitenteil und das Verstärkungsteil nur partiell überdeckt.
In 3a ist ein weiteres Seitenteil 1 dargestellt, das im Bereich des Recliners (nicht dargestellt) durch ein Verstärkungsteil 2 verstärkt ist. Das Seitenteil 1 und das Verstärkungsteil 2 sind, wie durch die Striche 7 schematisch dargestellt, miteinander verschweißt. Auch hier überdeckt das Verstärkungsteil 2 die Fläche des Seitenteils 1 nur partiell. In dem Bereich, in dem der Recliner mit dem Seitenteil verbunden werden soll, weisen sowohl das Seitenteil als auch das Verstärkungsteil Bohrungen 5 auf, die Schrauben 6 aufnehmen können, um den Recliner mit dem Seitenteil bzw. mit dem Verstärkungsteil zu verbinden.
In 3b ist der in 3a dargestellte Schnitt D-D dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass in das wannenförmig gestaltete Seitenteil 1 das dreidimensional gestaltete Verstärkungsteil 2 eingefügt und mit diesem verschweißt ist. Zwischen dem Seitenteil 1 und dem Verstärkungsteil 2 ist der Hohlraum 3 ausgebildet. An der dem Verstärkungsteil 2 gegenüberliegenden Seite des Seitenteils 1 ist in dem vorliegenden Fall das Reclinerteil 4 mittels der schematisch dargestellten Schrauben 6 angeschraubt. Der Fachmann erkennt, dass, um eine ausreichend stabile Verschraubung zwischen dem Reclinerteil 4 und dem Seitenteil 1 bzw. dem Verstärkungsteil 2 zu erzielen, der Hohlraum 3 im Bereich der Verschraubung 6, beispielsweise durch eine Einlegscheibe (nicht dargestellt), überbrückt sein muss, um eine Verformung des Seitenteils bzw. des Verstärkungsteils während des Verschraubens zu verhindern.
4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Seitenteils 1 bzw. des Verstärkungsteils 2. Beide Teile sind in dem vorliegenden Fall wannenförmig insbesondere U-förmig gestaltet, und das Verstärkungsteil 2 ist vollständig in die dreidimensionale Struktur des Seitenteils 1 eingefügt. Beide Teile sind durch die schematisch dargestellte Schweißverbindung 7 miteinander verbunden.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Seitenteils 1 bzw. des Verstärkungsteils 2. Wiederum sind beide Teile im wesentlichen wannenförmig insbesondere U-förmig gestaltet, wobei in dem vorliegenden Fall lediglich die Seitenarme 2' des U-Profils 2 in die dreidimensionale Struktur des Seitenteils 1 eingefügt sind, so dass das Verstärkungsteil 2 etwas über die Struktur des Seitenteils 1 hinaussteht.

1: Seitenteil
2: Verstärkungsteil
2': Arme des Verstärkungsteils 2
3: Hohlraum
4: Teil des Recliners
5: Bohrungen
6: Schrauben
7: Schweißverbindungen

Claims

Kraftfahrzeugsitz, dessen Tragstruktur ein dreidimensional geformtes Seitenteil (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil unter Bildung eines Hohlraums (3) mit einem Verstärkungsteil (2) verbunden ist und dass das Verstärkungsteil (2) das Seitenteil (3) partiell überdeckt.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil (2) zumindest teilweise in das Seitenteil (1) eingefügt ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil (2) zumindest teilweise dreidimensional geformt ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil (2) mit dem Seitenteil (2) verschweißt ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (1) einen im wesentlichen wannenförmigen Querschnitt aufweist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (2) ein Teil der Tragstruktur der Sitzfläche oder der Rückenlehne ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsteil (2) im Bereich des Recliners und/oder im Bereich des Höhenverstellers angeordnet ist.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (4) des Recliners und/oder des Höhenverstellers mit dem Seitenteil und/oder dem Verstärkungsteil verbunden, vorzugsweise verschraubt, ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (1) und das Verstärkungsteil (2) aus demselben Werkstoff gefertigt sind und vorzugsweise dieselbe oder eine ähnliche Wanddicke aufweisen.
Kraftfahrzeugsitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein Stahldünnblech ist.
Kraftfahrzeugsitz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen integrierten Sicherheitsgurt aufweist.