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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzrahmen und einem Lehnenrahmen, der jeweils seitlich über Beschläge schwenkbar mit dem Sitzrahmen verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit zumindest einem derartigen Kraftfahrzeugsitz ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Aus der
DE 20 2010 000 807 U1 ist ein gattungsgemäßer Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzrahmen und einem zugehörigen Lehnenrahmen bekannt, der über seitliche Beschläge schwenkbar mit dem Sitzrahmen verbunden ist. Eine Verbindung zwischen den Beschlägen und dem Sitzrahmen wird dabei über eine Verschraubung realisiert. Der Sitzrahmen ist im Wesentlichen aus einem Grundflächenelement gebildet, von dessen Vorderrand und den beiden Seitenrändern ein U-förmig gebogenes erstes Ovalrohr mit nach oben orientiertem Querschnitt befestigt ist. Generell soll mit dieser Ausführungsform ein einerseits möglichst konstruktiv einfach aufgebauter, andererseits aber möglichst robuster Kraftfahrzeugsitz, insbesondere für Militärfahrzeuge, geschaffen werden.
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Aus der
US 6,543,855 B2 , aus der
US 7,083,215 B2 sowie aus der
FR 2 842 476 A1 sind weitere Kraftfahrzeugsitze mit jeweils einem Sitzrahmen und einem Lehnenrahmen bekannt.
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Sämtlichen aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugsitzen ist dabei gemein, dass ein jeweiliger Lehnenrahmen mit seitlichen Beschlägen verschraubt ist, die wiederum gelenkig am Sitzrahmen des zugehörigen Kraftfahrzeugsitzes befestigt sind. Nachteilig bei den bekannten Kraftfahrzeugen ist jedoch, dass im Crashfall eine auf die Verschraubung äußerst ungünstige Belastung, nämlich eine Torsionsbelastung mit nicht zu unterschätzenden Hebelkräften, einwirkt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Kraftfahrzeugsitz der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein verbessertes Crashverhalten auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Einschraubrichtung von, einen Sitzrahmen mit seitlichen Beschlägen verschraubenden Schrauben um 90° zu drehen, so dass die (Ein-)Schraubrichtung dieser Schrauben, das heißt deren Längsachse, nicht mehr wie bisher in Fahrzeugquerrichtung, sondern nunmehr in Fahrzeughochrichtung, das heißt parallel zu einer z-Achse verläuft und dadurch im Crashfall keine Torsionsbelastungen auf diese einwirken, sondern ausschließlich Querkräfte, wofür diese Schrauben ausgelegt und auch bemessen sind und die von diesen Schrauben deutlich besser aufgenommen werden können. Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz weist dabei einen Sitzrahmen sowie einen Lehnenrahmen auf, wobei letzterer jeweils seitlich über Beschläge schwenkbar mit dem Sitzrahmen verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Verschraubung der Beschläge mit dem Sitzrahmen, das heißt insbesondere auch durch die erfindungsgemäße Ausrichtung der Schrauben in Fahrzeughochrichtung, wird im Crashfall, das heißt beispielsweise bei einem Heckaufprall, kein Drehmoment mit einem Hebelarm auf die Schrauben ausgeübt, sondern lediglich eine Querkraft über die jeweiligen Zug- und Druckbänder des Sitzrahmens. Durch die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Ausrichtung der Schrauben in Fahrzeughochrichtung kann zudem deren Abstand zu einer neutralen Faser maximiert und dadurch deren Kraftaufnahme optimiert werden. Je größer nämlich der Abstand zur neutralen Faser ist, umso geringer sind die dort anzusetzenden Kräfte um ein erforderliches Haltemoment aufbringen zu können. Als weiterer wichtiger Vorteil ist hierbei zu nennen, dass die Ausrichtung der Schrauben in Fahrzeughochrichtung nunmehr der Entformrichtung entspricht, wodurch sich insbesondere fertigungstechnische Verbesserungen erzielen lassen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist zumindest einer der Beschläge eine U-förmige Gestalt mit zwei den Sitzrahmen (ein-, um-)fassenden U-Schenkeln auf, wobei diese U-Schenkel parallel zur Fahrzeugquerrichtung verlaufen und durch jeden U-Schenkel zumindest eine parallel zur Fahrzeughochrichtung verlaufende Schraube geführt und mit dem Sitzrahmen verschraubt ist. Durch diese Ausführungsform der Beschläge bzw. einem unteren und dem Sitzrahmen zugewandten Teil dieses Beschlages, kann der Beschlag an sich vergleichsweise steif ausgebildet und durch die den Sitzrahmen umfassende Ausgestaltung besonders steif mit demselben verbunden werden.
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Zweckmäßig weist der Lehnenrahmen Zug- und Druckbänder auf, wobei die Beschläge jeweils direkt mit dem Zug- und Druckband verschraubt sind. Durch die direkte Verschraubung der Beschläge mit den Zug-Druckbändern des Lehnenrahmens kann ein besonders günstiger Kraftfluss insbesondere bei einem Heckaufprall erreicht werden, wobei die Zug- und Druckbänder zudem besonders steif und für die Aufnahme großer Belastungen ausgebildet sind. Die Zug- und Druckbänder verlaufen dabei üblicherweise auf einer Ober- bzw. Unterseite des Sitzrahmens.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind der Sitzrahmen und/oder der Lehnenrahmen aus Leichtmetall, insbesondere aus Magnesiumguss, ausgebildet. Magnesium ist beispielsweise um nochmals ca. 30% leichter als Aluminium, kann jedoch durch Zugabe entsprechender Legierungselemente eine deutlich gesteigerte Festigkeit erreichen. Von besonderem Vorteil bei derartigen Magnesiumlegierungen sind insbesondere deren sehr gute Gießeigenschaften, die auch das Herstellen komplizierter Druckgussteile mit hoher Oberflächengüte erlauben. Ein weiterer großer Vorteil ist dabei, dass Magnesium die Stahltiegel und -formen nicht so stark angreift, wie beispielsweise ein Aluminiumschmelze und dass mit kleineren Ausformschrägen gearbeitet werden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz in einer Seitendarstellung,
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2 die erfindungsgemäße Verschraubung zur Halterung des Sitzrahmens am zugehörigen Beschlag.
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Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugsitz 1 einen Sitzrahmen 2 sowie einen Lehnenrahmen 3 auf, wobei der Lehnenrahmen 3 jeweils seitlich über entsprechende Beschläge 4 (vgl. auch die Detaildarstellung in 2) mit dem Sitzrahmen 2 verbunden ist. Jeder der Beschläge 4 besteht dabei aus einem oberen, dem Lehnenrahmen 3 zugewandten Teil 5 sowie einem unterem, dem Sitzrahmen 2 zugewandten Teil 6, wobei die beiden Teile 5, 6 des jeweiligen Beschlages 4 schwenkbar aneinander gelagert sind und dadurch ein Verschwenken des Lehnenrahmens 3 relativ zum Sitzrahmen 2 in gewohnter Weise ermöglichen. Der obere Teil 5 der Beschläge 4 und damit der Beschlag 4 selbst ist dabei mit dem Lehnenrahmen 3 verschraubt, wobei hier eine (Ein-)Schraubrichtung zumindest einer Schraube 7, das heißt eine Längsachse derselben, vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung, das heißt in x-Richtung verläuft. Dies bewirkt eine besonders gute Halterung des Lehnenrahmens 3 im Crashfall, in welchem besondere Aufprallkräfte in Fahrzeuglängsrichtung auftreten. Um die insbesondere im Crashfall auftretenden hohen Kräfte auch optimal in den Sitzrahmen 2 einleiten zu können, ist beim erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz 1 vorgesehen, dass eine (Ein-)Schraubrichtung zumindest einer, den jeweiligen Beschlag 4 am zugehörigen Sitzrahmen 2 fixierenden Schraube 8 im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung z verläuft. Neben der verbesserten Kraftaufnahme sind die in Fahrzeughochrichtung z verlaufenden Schrauben 8 auch fertigungstechnisch besonders günstig, da sie parallel zur Entformrichtung verlaufen. Hierdurch kann insbesondere eine verbesserte Montage bzw. Demontage des Kraftfahrzeugsitzes 1 erzielt werden. Zur Verdeutlichung des mit den erfindungsgemäß angeordneten Schrauben 8 verbesserten Kräfteverlaufs wird insbesondere auf die 2 verwiesen.
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Betrachtet man somit die 2, so kann man erkennen, dass ein effektiver Abstand A zwischen den beiden einleitenden Kräften F und damit auch ein Hebelarm A/2 zur neutralen Faser 9 deutlich größer ist, als dies bisher bei in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Schrauben 8’, gemäß der 2 lediglich mit unterbrochen gezeichneter Linie dargestellt sind, der Fall ist. Bei in Fahrzeugquerrichtung y verlaufenden Schrauben 8’ beträgt der Hebelarm lediglich A*/2 und ist dadurch deutlich kürzer als A/2, wodurch mit derselben Schraubengüte weniger Kraft aufgenommen werden könnte. Die erfindungsgemäß angeordneten Schrauben 8 maximieren somit den Hebelarm A/2 zur neutralen Faser 9 und ermöglichen dadurch eine deutlich erhöhte Kraftaufnahme, was sich insbesondere im Crashfall positiv auswirkt. In der neutralen Faser 9 herrscht dabei stets das Moment null.
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Betrachtet man den unteren Teil 6 des Beschlages 4 in den 1 und 2, so kann man erkennen, dass dieser eine U-förmige Gestalt mit zwei den Sitzrahmen 2 (ein-)fassenden U-Schenkeln 10, 10’ aufweist, wobei diese U-Schenkel 10, 10’ parallel zur Fahrzeugquerrichtung y verlaufen und wobei durch jeden U-Schenkel 10, 10’ zumindest eine vorzugsweise parallel zur Fahrzeughochrichtung z verlaufende Schraube 8, hier sogar zwei Schrauben 8, geführt und mit dem Sitzrahmen 2 verschraubt sind.
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Der Sitzrahmen 2 und/oder der Lehnenrahmen 3 sind vorzugsweise aus Leichtmetall, insbesondere aus Magnesiumguss, ausgebildet und daher aufgrund des reduzierten Gewichtes besonders für den Sportwagenbau geeignet. Alternativ kann beispielsweise der Lehnenrahmen 3 auch als Blechformteil ausgebildet sein.
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Der Sitzrahmen 2 besitzt zudem Zug- und Druckbänder 13, 13' über welche eine Krafteinleitung erfolgt und über die die Beschläge 4 mit dem Sitzrahmen 2 verbunden bzw. verschraubt sind. Da die Beschläge 4 selbst besonders hohe Belastungen aushalten müssen, sind diese vorzugsweise als Stahlteile ausgebildet und daher in der Lage, hohe Kräfte aufzunehmen. Die Zug- und Druckbänder 13, 13' sind gemäß der 2 mit Pfeilen bzw. unterbrochen gezeichneten Linien dargestellt, wobei je nach eingeleitetem Moment das Zugband 13 entweder am oberen U-Schenkel 10 oder am unteren U-Schenkel 10’ verläuft.
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Am Sitzrahmen 2 bzw. am Lehnenrahmen 3 kann selbstverständlich in bekannter Weise jeweils eine Polsterung 12 mit Bezug angeordnet sein, die den Sitzrahmen 2 und den Lehnenrahmen 3 überzieht bzw. überdeckt und ein angenehmes und komfortables Sitzen auf dem Kraftfahrzeugsitz 1 ermöglicht.
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Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz 1 kann insbesondere ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug 11 sicher gestaltet werden, da durch die erfindungsgemäße Verschraubung bzw. Orientierung der Schrauben 8 eine vergleichsweise hohe Kraftaufnahme im Verbindungsbereich zwischen den Beschlägen 4 und dem Sitzrahmen 2 möglich ist. Durch den größeren Hebelarm können auch die Schrauben 8 kleiner und damit gewichtsreduzierter dimensioniert werden, trotzdem jedoch die gleichen Kräfte aufnehmen. Durch die im Wesentlichen parallel zur Entformrichtung verlaufende Schraubrichtung der Schrauben 8, nämlich in Fahrzeughochachse z, kann zudem die Montage bzw. Demontage des Kraftfahrzeugsitzes 1 erleichtert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010000807 U1 [0002]
- US 6543855 B2 [0003]
- US 7083215 B2 [0003]
- FR 2842476 A1 [0003]
