DE10356265A1

DE10356265A1 - Sitzlehnenrahmen

Info

Publication number: DE10356265A1
Application number: DE2003156265
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Hardtke (FH); Lars Dipl.-Ing. Kullmann; Roland Dipl.-Ing. Traub
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: TRAUB, ROLAND, 71101 SCHOENAICH, DE
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-06-30
Also published as: WO2005054005A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sitzlehnenrahmen (1) eines Kraftfahrzeugsitzes mit einem U-förmigen Rahmenteil (1.1). Das Rahmenteil (1.1) weist zwei Schenkel (1.2, 1.3) und eine einteilig an die zwei Schenkel (1.2, 1.3) anschließende Schenkelbrücke (1.4) mit jeweils geschlossenem Querschnitt auf. Der Sitzlehnenrahmen (1) enthält eine Querstrebe (2) mit einem zumindest stirnseitig offenen Profil. Die Querstrebe (2) ist im Bereich ihrer beiden Stirnseiten (2.1, 2.2) mit den Schenkeln (1.2, 1.3) formschlüssig verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sitzlehnenrahmen für eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes 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 A1 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 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 beeinflusst 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 Kraftfahrzeug-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 geschlossene 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 Anformfläche als Fügestelle für weitere Bauteile wie die Querstrebe ein Verbindungselement und/oder einen Beschlag aufweisen. Die konturierte, also als Vertiefung oder Verjüngung ausgebildete Anformfläche 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 Schenkelbrücke 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 zumin dest 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 Anformflächen 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 Anordnung 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 Sitzteilrahmen 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 Anformfläche 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 Nietverbindung ausgebildet sein. Daneben ist eine Variation der Beschlagsform bzw. der Form der Anformfläche 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:
1 eine perspektivische Ansicht eines Sitzlehnenrahmens mit Rahmenteil und Querstrebe;
2 ein Schenkelende mit Anformfläche und Querstrebe;
3 ein Schenkelende mit Anformfläche, Beschlag und Gelenkteil.
Ein Sitzlehnenrahmen 1 gemäß 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 Anformfläche 4.1 und eine Anformfläche 4.2 auf. Die Anformfläche 4.1 ist dabei mit Bezug zur äußeren Konturenoberfläche als Vertiefung ausgebildet und dient der Anlage eines Beschlags 7.
Die Anformfläche 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 2 dargestellte Schenkelende 1.3' weist im Bereich seiner Außenseite die Anformfläche 4.1 für den in 3 dargestellten Beschlag 7 auf. Die Anformfläche 4.1 ist dabei als Vertiefung ausgebildet und weist eine dem Beschlag 7 entsprechende, rechteckförmige Grundform auf. Die Anformfläche 4.2 ist dabei ebenfalls als Vertiefung ausgebildet, wobei die Form der Anformfläche 4.2 der entsprechend lokalen Ausbildung der Querstrebe 2 entspricht. Die Querstrebe 2 ist dabei im Randbereich zur Anformfläche 4.2 mittels einer Schweißverbindung 8 befestigt.
Die Querstrebe 2 weist neben ihrer stirnseitigen Anbindungsfläche an den jeweiligen Schenkel 1.2, 1.3 einen nach unten ausgebildeten Fortsatz 2.3 auf.
Gemäß 3 ist das Schenkelende 1.3' zum einen mit der Querstrebe 2 gemäß 2 verbunden. Zum anderen ist der Beschlag 7, der im Bereich der Anformfläche 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 Punktschweißungen vorgesehen. Daneben sind in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindungsstellen der Querstrebe 2 zum jeweiligen Schenkelende 1.2', 1.3' plan ausgebildet und weisen eine entsprechende Ausklinkung auf.

Claims

Sitzlehnenrahmen (1) für eine Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes mit einem einteiligen U-förmigen Rahmenteil (1.1), wobei das Rahmenteil (1.1) als IHU-Profil ausgebildet ist, einen geschlossenen Querschnitt aufweist und durch zwei Schenkel (1.2, 1.3) und eine einteilig an die zwei Schenkel (1.2, 1.3) anschließende Schenkelbrücke (1.4) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzlehnenrahmen (1) eine Querstrebe (2) mit einem zumindest stirnseitig offenen Profil aufweist und die Querstrebe (2) im Bereich ihrer beiden Stirnseiten (2.1, 2.2) mit den Schenkeln (1.2, 1.3) formschlüssig verbunden ist.
Sitzlehnenrahmen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzlehnenrahmen (1) zumindest mittelbar über die Querstrebe (2) oder die Schenkelbrücke (1.4) mit einem Sitzteilrahmen verbindbar ist.
Sitzlehnenrahmen (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelbrücke (1.4) und/oder die Schenkel (1.2, 1.3) jeweils mindestens eine konturierte Anformfläche (4.1, 4.2) als Fügestelle für weitere Bauteile wie die Querstrebe (2) ein Verbindungselement (5) und/oder einen Beschlag (7) aufweisen.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (2), die Schenkelbrücke (1.4) und/oder die Schenkel (1.2, 1.3) zumindest eine Ausnehmung (3.1) für Verbindungselemente (5) eines Polsters und/oder für Anbauteile eines Seitenairbags und/oder eines Sicherheitsgurtsystems für Integralsitze aufweisen.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (2), die Schenkelbrücke (1.4) und/oder die Schenkel (1.2, 1.3) zumindest eine Ausnehmung (3.2) zur Gewichtsreduzierung aufweisen.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (1.1) zumindest im Übergangsbereich zum Sitzteilrahmen zumindest lokal ein vergrößertes Querschnittsprofil aufweist.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (1.1) zumindest im Bereich der Anformflächen (4.1, 4.2) größere Wandstärken aufweist.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (1.1) und/oder der Sitzlehnenrahmen (1) die Eigenfrequenz beeinflussende Änderungen des Querschnittsprofils aufweist.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schenkelenden (1.2', 1.3') der Schenkel (1.2, 1.3) formschlüssig mit der Querstrebe (2) verbunden sind.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstrebe (2) und/oder die Schenkelbrücke (1.4) eine Ausnehmung (3.3) für eine Kopfstützenführung aufweisen.
Sitzlehnenrahmen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zum Sitzteilrahmen jeweils durch ein Gelenkteil (6) und einen Beschlag (7) gebildet ist, wobei das Gelenkteil (6) mittelbar über den Beschlag (7) mit dem jeweiligen Rahmenteil (1.1) und dem Sitzteilrahmen formschlüssig verbunden ist.