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Die Erfindung betrifft eine Sitzstruktur, insbesondere eine Sitz- oder Hintersitzlehne für einen Fahrzeugsitz, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Sitzstruktur.
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Um die notwendige Festigkeit einer Sitzstruktur, insbesondere einer Sitzlehne oder Hintersitzlehne für einen Fahrzeugsitz, zu erreichen, ist es bekannt, einen als Träger dienenden Grundkörper der Rückenlehne beispielsweise aus einem Leichtbauwerkstoff, einem Aluminium-Blech, zu fertigen. Zur Erhöhung der möglichen Kraftaufnahme der Sitzstruktur ist es weiterhin bekannt, Versteifungselemente innerhalb des Grundkörpers oder auf dem Grundkörper anzuordnen, damit die Kräfte vom Grundkörper und den zusätzlichen Versteifungselementen aufgenommen werden können. Eine derartige Sitzstruktur eines Fahrzeugsitzes ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 033 156 A1 bekannt.
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Hierbei ist nachteilig, dass die bekannten Sitzstrukturen trotzdem noch ein relativ hohes Gewicht aufweisen, was den Bemühungen, insbesondere eine Einsparung an Kraftstoff durch eine Gewichtsreduzierung des Kraftfahrzeuges zu erzielen, entgegensteht.
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Als Leichtbauwerkstoff sind neben Aluminium mittlerweile auch textile Werkstoffe, so genannte Vliesstoffe, in den Blickpunkt der Entwicklung von im Automobilbau einsetzbaren Produkten gerückt, die aus Naturfasern, zum Beispiel Baumwolle, Jute, Kenaf und Kunstfasern gefertigt werden.
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Je nach Verarbeitungsweise und Zusammenstellung der Fasermischungen verleihen sie den Werkstoffen und den daraus hergestellten Produkten die gewünschten spezifischen Eigenschaften. Diese Werkstoffe lassen sich teilweise sehr genau auf das jeweilige Einsatzgebiet abstimmen. Hinsichtlich ihrer Funktionalität werden Fasermischungen für Dämpfungs-, Verkleidungs- und Trägerteile sowie Dekorstoffe unterschieden.
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Die Herstellung und die zugehörigen Eigenschaften eines unter dem Produktnamen „Propylat” bekannten textilen Werkstoffes ist in der
DE 10 2007 033 635 A1 näher beschrieben. Propylat, ein Produkt- und Markenname der Firma Borgers, ist ein innovativer textiler Werkstoff, der für einige Ausstattungsteile in der Automobilindustrie bereits eingesetzt wird. Propylat gehört hinsichtlich der Fertigungstechnik ebenfalls zur Gruppe der Vliesstoffe. Der Anwendungsbereich des Werkstoffes Propylat oder ähnlicher Vliesstoffe ist derzeit noch gering.
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Im Gegensatz zu bisherigen Vliesstoffen, die meist durch Binder aus Puder oder Latex verfestigt werden, geschieht dies bei Propylat durch Bindefasern, was deutliche Vorteile in der Produktion, für Funktionalität und Eigenschaften, mit sich bringt. Propylat besteht aus einer Mischung aus Kunstfasern (Polyester, Polypropylen) und je nach Anwendung aus Naturfasern wie Baumwolle oder Bast.
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Hinsichtlich Werkstoffaufbau und einem zugehörigen Fertigungsverfahren werden die Vliesstoffe auch unterschieden in Trägerteile, die mit Dekormaterialen kaschiert werden – zum Beispiel Kofferraumauskleidungen-, und Dämpfungsteile, die als Teil von Bodengruppen von Fahrzeugen zum Einsatz kommen können.
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Andere ähnliche textile Werkstoffe gehen aus der
US 2005/0191925 A1 und der
US 2007/0042664 A1 hervor.
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Aus der Patentliteratur sind beispielsweise folgende wenige Anwendungsfälle, bei denen bereits textile Werkstoffe zum Einsatz kommen, bekannt.
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Die
EP 0 774 343 A1 offenbart ein mehrlagiges Formteil, insbesondere zur Fahrzeuginnenverkleidung, aus einer Kernschicht und einer wenigstens einseitig auf dieser angeordneten Deckschicht, welche aus mindestens einer thermoplastischen und einer Faserschicht gebildet ist, wobei die Kernschicht aus Schmelzfasern und Verstärkungsfasern gebildet ist.
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Die
DE 11 03 808 U1 kennt bereits eine dämmende Außenverkleidung für Fahrzeuge, insbesondere eine Unterboden-Verkleidung oder eine Radlaufschalen-Verkleidung, mit mehreren untereinander verbundenen Lagen, von denen wenigstens eine Lage aus einem Faservlies besteht, welches durch Bindemittel und/oder durch mechanische Behandlungen verfestigt worden ist, wobei mindestens eine Schicht der mehrlagigen Verkleidung aus einer aufgeschäumten, geschlossenporigen Polyolefin-Folie besteht.
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Aus der
DE 11 43 936 B4 ist ein Polsterteil aus wenigstens zweiflächig miteinander verbundenen Schichten mit einer Oberseite und einer Unterseite, umfassend eine Schicht mit einem druckelastischen Wirkvliesstoff aus Fasern und eine mit Sorptionsmitteln ausgerüstete wenigstens teilweise luft- und feuchtigkeitsdurchlässige Schicht bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sitzstruktur, insbesondere eine Sitzlehne oder eine Hintersitzlehne für einen Fahrzeugsitz zu schaffen, die mit ihrer Festigkeit, insbesondere ihrer Steifigkeit, die Fahrzeuginsassensicherheit berücksichtigt, ein geringes Gewicht aufweist und leicht und somit kostengünstig zu fertigen ist.
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Die Erfindung geht von einer Sitzstruktur, insbesondere einem Sitzteil oder einer Sitzlehne eines Einzelsitzes oder einer Hintersitzanlage für ein Fahrzeug, aus, die als Grundkörper mindestens ein polsterbares Trägerteil aus einem Leichtbauwerkstoff aufweist.
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Es ist vorgesehen, dass das Trägerteil aus einem formstabilen Vliesstoff ausgebildet ist, welcher mindestens ein das Trägerteil versteifendes Funktionselement umfasst.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das versteifende Funktionselement eine Materialverdickung im Vliesstoff.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das versteifende Funktionselement ein versteifender Einleger oder Aufleger und/oder ein versteifender Einlegerrahmen oder Auflegerrahmen. Diese Einleger oder Aufleger beziehungsweise der Einlegerrahmen oder der Auflegerrahmen sind vorgefertigte formstabile und steife Vliesstoff-Formteile oder vorgefertigte Metall-Formteile, insbesondere aus einem Leichtmetall, oder vorgefertigte Kunststoff-Formteile oder vorgefertigte Keramik-Formteile.
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Ferner ist vorgesehen, dass in dem Vliesstoff des Trägerteiles wahlweise weitere Funktionselemente angeordnet sind, wie beispielsweise mindestens ein Verriegelungselement zur Verriegelung der Sitzstruktur gegenüber einer Karosserie, mindestens ein Lehnenlager zum Lagern der Sitzstruktur auf beziehungsweise in einer Karosserie, mindestens eine Gurtbefestigung zur Befestigung von Gurten an der Sitzstruktur, mindestens ein Kederkanal oder Kederkanaleinleger zur Befestigung eines Bezuges auf dem Schaum der Sitzstruktur, mindestens ein wärmedämmender Einleger oder Aufleger und mindestens ein geräuschdämmender Einleger oder Aufleger sowie mindestens eine Kopfstützen-Halterung zur späteren Anordnung von Kopfstützen in der Sitzstruktur.
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So ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass wahlweise der versteifende Aufleger, der versteifende Auflegerrahmen, der wärmedämmende Aufleger oder der geräuschdämmende Aufleger oberflächennah in die Struktur des Vliesstoffes integriert ist.
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In einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass wahlweise der versteifende Aufleger, der versteifende Auflegerrahmen, der wärmedämmende Aufleger oder der geräuschdämmende Aufleger über eine separate Verbindung mit der Struktur des Vliesstoffes verbunden ist.
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Ferner ist es in einer Ausgestaltung vorgesehen, wahlweise das Verriegelungselement, das Lehnenlager, eine Gurtbefestigung, ein Kederkanaleinleger, den versteifenden Einleger, den versteifende Einlegerrahmen, den wärmedämmenden Einleger, den geräuschdämmenden Einleger oder eine Kopfstützen-Halterung in die Struktur des Vliesstoffes zu integrieren, wobei das jeweilige Bauteil vom Vliesstoff sandwichartig umhüllt angeordnet wird.
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Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, dass in dem Vliesstoff des Trägerteiles mindestens ein Ausschnitt ausbildbar ist, in dem nachträglich mindestens ein weiteres Funktionselement, wie beispielsweise eine Lordosevorrichtung anordbar ist.
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Als Vliesstoff werden erfindungsgemäß Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern verwendet, wobei als Kunstfasern insbesondere Polyesterfasern oder Polypropylenfasern und als Naturfasern Baumwolle, Jute, Kenaf oder Bast zum Einsatz kommen.
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Das zugehörige Verfahren und die dazu benötigte Vorrichtung werden im Beschreibungsteil näher beschrieben.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ferner aus den übrigen in den Ansprüchen genannten Merkmalen. Ein zugehöriges Herstellungsverfahren und eine zur Herstellung benötigte Vorrichtung werden im Beschreibungsteil näher beschrieben.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1A eine Sitzstruktur in einer ersten Ausbildung, aus einem Vliesstoff, auf dem als Funktionselement mindestens ein Aufleger vorgesehen ist;
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1B eine Sitzstruktur in einer zweiten Ausbildung, aus einem Vliesstoff, in dem als Funktionselement mindestens ein Einleger vorgesehen ist;
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2 eine Sitzstruktur – als Vordersitzlehne – in einer ersten Ausführungsform aus einem mit Funktionselementen versehenen Vliesstoff;
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3 eine Sitzstruktur – als Hintersitzlehne – in einer zweiten Ausführungsform aus einem mit Funktionselementen versehenen Vliesstoff;
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3A einen Schnitt A-A durch die Sitzstruktur nach 3 im Bereich eines als Gurtbefestigung dienenden Funktionselementes;
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3B eine vergrößerte Darstellung X des als Gurtbefestigung dienenden Funktionselementes nach 3A;
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4A eine Sitzstruktur – als Hintersitzlehne – in einer dritten Ausführungsform aus einem mit Funktionselementen versehenen Vliesstoff;
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4B einen Schnitt B-B durch die Sitzstruktur nach 4A;
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5 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Sitzstruktur;
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6 eine weitere Sitzstruktur – als Hintersitzlehne – in einer vierten Ausführungsform aus einem mit Funktionselementen versehenen Vliesstoff;
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7 ein Funktionselement in der Art eines Verstärkungselementes;
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8 ein Funktionselement in der Art eines Kederkanals, und
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9 ein in eine Sitzstruktur integriertes Funktionselement nach 7 in der Art eines Verstärkungselementes.
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Es wird vorgeschlagen, Sitzstrukturen S100, S200, insbesondere das jeweilige Trägerteil 100, 200 dieser Sitzstrukturen S100, S200 aus einem Vliesstoff, als Leichtbauwerkstoff, aus Naturfasern wie zum Beispiel Baumwolle, Jute, Kenaf oder Bast und Kunstfasern oder nur aus Kunstfasern anzufertigen und zur Erreichung einer gewünschten Stabilität mindestens ein Element vorzusehen, welches den Vliesstoff insgesamt oder partiell versteift.
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Sitzstrukturen S werden in verschiedenen Ausführungsformen benötigt und ausgebildet, auf die nacheinander detailliert eingegangen wird.
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1A zeigt eine erste grundsätzliche Ausbildung einer Sitzstruktur S100, S200, wie sie für die nachfolgenden Ausführungsformen einer Vordersitzlehne S100 oder einer Hintersitzlehne S200, aber auch für Sitzteile von Einzelsitzen oder Hintersitzanlagen zum Einsatz kommen kann.
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Ein plattenartiges Trägerteil 100, 200 wird aus dem oben genannten Vliesstoff hergestellt. Um das Trägerteil 100, 200 zur Erhöhung seiner Steifigkeit zu verstärken, wird als Funktionselement F6 auf einer der Sichtseite 400 gegenüberliegenden Seite ein vollflächiger ebenfalls plattenartiger versteifender Aufleger F6 (wie dargestellt) oder ein partieller Aufleger F6 (nicht dargestellt) mit dem Vliesstoff verbunden. Dieser Aufleger F6 kann auch eine Art Netz aus Drähten oder dergleichen sein, welches wie die einsetzbare Platte aus Metall, Kunststoff oder Keramik oder dergleichen besteht und zur Versteifung der Sitzstruktur S führt. Der Aufleger F6 wird entweder nachträglich mit der Trägerteil 100, 200 verbunden oder bei der Herstellung nahe der Oberfläche des Trägerteiles 100, 200 in die Fasern des Vliesstoffes eingebunden. Die Sichtseite 400 zeigt den als Trägerteil 100, 200 ausgebildeten Vliesstoff.
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Um das Trägerteil 100, 200 beispielsweise bei einem Einsatz als Hintersitzlehne gegenüber einem Kofferraum zusätzlich wärmezudämmen, wird als Funktionselement F8 zusätzlich auf der der Sichtseite 400 gegenüberliegenden Seite ein vollflächiger aus einem Dämmmaterial bestehender Aufleger F8 (wie dargestellt) oder ein partieller wärmedämmender Aufleger F8 (nicht dargestellt) mit dem Vliesstoff verbunden, vorzugsweise verklebt.
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Um das Trägerteil 100, 200 beispielsweise bei Einsatz als Hintersitzlehne S200 gegenüber einem Kofferraum zusätzlich gegen Geräusche zu dämmen, wird als Funktionselement F9 auf der der Sichtseite 400 gegenüberliegenden Seite zusätzlich ein vollflächiger aus einem geräuschdämmenden Material bestehender Aufleger F9 (wie dargestellt) oder ein partieller geräuschdämmender Aufleger F9 (nicht dargestellt) mit dem Vliesstoff verbunden, vorzugsweise verklebt.
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Die Aufleger F6, F8 und F9 können in Kombination ausgeführt werden.
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1B zeigt eine zweite grundsätzliche Ausbildung einer Sitzstruktur, wie sie für die nachfolgende Ausführungsform einer Vordersitzlehne S100 oder einer Hintersitzlehne S200, aber auch für Sitzteile von Einzelsitzen oder Hintersitzanlagen zum Einsatz kommen kann.
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Die Besonderheit besteht darin, dass das versteifende Funktionselement F6 und optional das Funktionselement F8 und/oder F9 sandwichartig als Einleger ausgebildet ist/sind. Die Funktionselemente F6, F8, F9 werden bei der Herstellung derart angeordnet, dass die Fasern die Funktionselemente vollständig umhüllen, wodurch eine von außen nur als plattenartiges Vliesstoff-Trägerteil 100, 200 wirkende Sitzstruktur S mit den gewünschten Funktionen, wie ausreichender Festigkeit, Wärmedämmung und Geräuschdämmung ausbildbar ist. Die Funktionselemente sind somit weder auf der Sichtseite 400 noch auf der gegenüberliegenden Seite sichtbar.
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In beiden Ausbildungen kann so vorgegangen werden, dass die Sichtseite 400 oder die Sichtseiten in einer vom Anwender gewünschten Farbe getrimmt werden können. Bei der Herstellung des Vlieses werden Naturfasern wie zum Beispiel Baumwolle, Jute, Kenaf und Kunstfasern oder Kunstfasern ohne Naturfasern in den gewünschten Farben verwendet, so dass die in einem Fahrzeug vom Kofferraum aus sichtbare Fläche 400 in der gewünschten Farbe, beispielsweise auch in der Karosseriefarbe des Fahrzeuges, ausgebildet werden kann.
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Die Funktionselemente F6, F8, F9 sind dabei bei der Ausbildung mit Einlegern als Sandwich beidseitig mit Vliesstoff verdeckt und bei der Ausbildung mit Auflegern einerseits mit Vliesstoff bedeckt, andererseits sichtbar. Die sichtbare Seite wird jedoch später gepolstert, so dass die Aufleger ebenfalls nicht sichtbar sind.
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Erste Ausführungsform:
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2 zeigt eine Sitzstruktur S in einer ersten Ausführungsform in der Art einer Vordersitzlehne S100. Die Vordersitzlehne S100 weist einen Grundkörper 100 als selbsttragendes Trägerteil auf, der aus einem Vliesstoff ausgebildet ist. Das Trägerteil 100 entspricht dem aus dem Stand der Technik bekannten, zumeist aber metallischen Trägerteil der Vordersitzlehne S100 und weist eine bereits während des Herstellungsverfahrens berücksichtigte Lehnenform auf. Das Trägerteil 100 ist polsterbar, so dass eine Vordersitzlehne S100 aus einem Trägerteil 100 und einem mit dem Trägerteil 100 verbundenen Polsterteil ausbildbar ist.
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Grundsätzlich kann das Trägerteil 100 so hergestellt werden, wie es im Beschreibungsteil zu den 1A und 1B erläutert worden ist.
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In 2 ist das Trägerteil 100 der Vordersitzlehne in einer von der Beschreibung zu den 1A, 1B abgewandelten ersten Ausführungsform dargestellt.
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Die Vordersitzlehne S100 wird mit partiellen die Sitzstruktur S verstärkenden Einlegern F6 hergestellt, wobei die Sitzstruktur S100 bereits während der Herstellung mit weiteren Funktionselementen F2, F4, F5, F7, F8, F9 versehen werden kann.
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Die Vorderansicht der Vordersitzlehne S100 zeigt zunächst, dass bereits während der Herstellung der Sitzstruktur S oder auch nachträglich Ausschnitte 101 in das aus dem Vliesstoff hergestellte Trägerteil 100 einbringbar sind. In einem solchen Ausschnitt 101 ist anschließend beispielsweise eine Lordosevorrichtung F11 einbringbar.
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Zudem ist beispielsweise ein Lehnenlager F2 bereits während der Herstellung in das Trägerteil 100 einbindbar. Zur Befestigung eines solchen Lehnenlagers F2 ist vorgesehen, im Bereich des Lehnenlagers F2 entweder eine Materialverdickung F5 des Vliesstoffes oder einen versteifenden Einleger F6 aus Metall oder Kunststoff oder dergleichen anzuordnen. Dabei kann der versteifende Einleger F6 sogar mit dem eigentlichen Funktionselement, dem Lehnenlager F2 direkt und nicht nur indirekt über den Vliesstoff verbunden werden. Die vorgesehene Verstärkung zur Befestigung des Lehnenlagers F2 kann in Kombination ausgeführt werden, so dass der Bereich des Lehnenlagers F2 sowohl eine Materialverdickung F5 als auch einen versteifenden Einleger F6 aufweist.
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Um den Bereich des Ausschnittes 101 zu verstärken, sind zudem entlang des Schnittes zusätzlich ebenfalls Materialverdickungen F5 und/oder versteifende Einleger F6 vorgesehen. Die Gesamtstruktur des Trägerteiles 100 der Vordersitzlehne S100, wird ferner durch umlaufende, im Material des Trägerteiles 100 angeordnete versteifende Einleger F6 oder einen versteifenden Einlegerahmen F7 und/oder eine Materialverdickung F5 bewirkt.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass nach der Herstellung des in 1 dargestellten mit Funktionselementen F versehenen Trägerteiles 100, insbesondere auf der später nicht mehr sichtbaren zu polsternden Vorderseite der Vordersitzlehne S100, ein vorgefertigter separater versteifender Auflegerrahmen F7 aus Metall, Leichtmetall, Kunststoff oder einem verstärkten Vliesstoff angeordnet werden kann.
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Dabei kann so vorgegangen werden, dass die das Trägerteil 100 versteifenden Einleger F6 und/oder die Materialverdickung F5 während der Herstellung nicht in das Trägerteil 100 eingebracht werden, dafür dann aber ein versteifender Auflegerrahmen F7 auf das Trägerteil 100 aufgesetzt und mit dem Trägerteil 100 verbunden wird.
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Eine Kombination der das Trägerteil 100 versteifenden Maßnahmen ist ebenfalls ausführbar.
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Der versteifende, auf das Trägerteil aufgesetzte, Auflegerrahmen F7 wird mit dem Trägerteil 100 verbunden, wobei Nieten, Schrauben oder Kleben als Verbindungsart vorgeschlagen wird.
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Insbesondere dann, wenn der versteifende Auflegerrahmen F7 und das Trägerteil 100 über mindestens eine Klebung miteinander verbunden werden und die profilartige Erhöhung in der Art einer Kleberaupe ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, die Kleberaupe im Crashfall als Deformationselement zu nutzen.
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Insofern stellt eine Klebeverbindung ein zusätzliches funktionales Element dar, welches in der Lage ist, im Crashfall die so genannten Crashkräfte aufzunehmen.
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In die jeweils stirnseitigen Flächen des Trägerteiles 100 kann zur Befestigung eines Bezuges bereits während der Herstellung ein Kederkanal F4 ausgebildet werden. An diesem Kederkanal F4 ist, das Trägerteil 100 gepolstert worden ist, der über das Polster zu spannende Bezug befestigbar.
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Zur Ausbildung des Kederkanals F4 gibt es zwei Varianten. In einer ersten Variante wird der Kederkanal F4 direkt im Vliesstoff ausgebildet. In einer zweiten Variante wird ein mit dem Vliesstoff verbindbarer Kederkanal-Aufleger F4 oder ein in den Vliesstoff einbringbarer Kederkanal-Einleger F4 benutzt.
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Zweite Ausführungsform:
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3 zeigt eine Sitzstruktur S in einer zweiten Ausführungsform in der Art einer Hintersitzlehne S200. Die Hintersitzlehne S200 weist ebenfalls einen Grundkörper als selbstragendes Trägerteil 200 auf, der ebenfalls aus einem Vliesstoff ausgebildet ist. Das Trägerteil entspricht dem im Stand der Technik bekannten, zumeist aber metallischen Trägerteil der Vordersitzlehne S100 und weist bereits eine während des Herstellungsverfahrens berücksichtigte Hintersitzlehnenform auf. Das Trägerteil ist polsterbar, so dass eine Hintersitzlehne S200 aus einem Trägerteil 200 und einem mit dem Trägerteil 200 verbundenen Polsterteil ausbildbar ist.
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Grundsätzlich kann das Trägerteil 200 so hergestellt werden, wie es in den 1A und 1B beschrieben worden ist.
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In 3 ist das Trägerteil 200 der Hintersitzlehne S200 in einer von der Beschreibung zur 1A, 1B abgewandelten zweiten Ausführungsform dargestellt.
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Diese Hintersitzlehne S200 wird mit partiellen die Sitzstruktur S verstärkenden Einlegern F6 hergestellt, wobei die Sitzstruktur S bereits während der Herstellung mit zusätzlichen Funktionselementen F1, F2, F4, F5, F7, F8, F9 versehen werden kann.
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Analog zur 2 zeigt 3 die funktionale Ausrüstung, die Anordnung von Funktionselementen in einer Hintersitzlehne S200. Das Trägerteil 200 für die Hintersitzlehne S200 weist ebenfalls beidseitig ein Lehnenlager F2 auf.
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Da die meisten Hintersitzlehnen klappbar ausgebildet und zudem in vertikaler Richtung in den verschiedensten Proportionen geteilt ausgebildet sind, werden zumeist auf beiden Seiten der Hintersitzlehne S200 auch Verriegelungselemente F1 vorgesehen, die ebenfalls während der Herstellung bereits in das Trägerteil 200 einbringbar sind. Sowohl das Verriegelungselement F1 als auch die Lehnenlager F2 werden über eine Materialverdickung F5 und/oder über einen versteifenden Einleger F6, der mit dem Funktionselement F1, F2 auch direkt verbunden sein kann, im Trägerteil 200 befestigt. Eine Versteifung des Trägerteiles 200 erfolgt wiederum durch versteifende Einleger F6, wobei insbesondere im Bereich von an der Hintersitzlehne AS200 vorgesehenen Gurtbefestigungen F3 durch versteifende Einleger F6 und/oder eine Materialverdickung F5 eine besondere Versteifung und Verstärkung des Trägerteiles 200 im Bereich der Gurtbefestigungen F3 bewirkt wird.
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Insbesondere die Gurtbefestigungen F3 werden nicht nur von materialverdickten Bereichen und/oder versteifenden Einlegern F5, F6 umgeben, sondern die Gurtbefestigung F3 wird, wie in 3A im Schnitt A-A in einer vergrößerten Ansicht X in 3B gezeigt ist, speziell mit direkt an den Gurtbefestigungen angeordneten Materialverdickungen F5 im Trägerteil 200 befestigt.
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Wie bereits zum Trägerteil 100 der Vordersitzlehne S100 beschrieben, sind im Trägerteil 200 Ausschnitte ausbildbar, wobei der Ausschnitt 201 in der Hintersitzlehne 200 beispielsweise eine Durchladeöffnung für aus dem Kofferraum in den Innenraum schiebbare, längliche Gegenstände, insbesondere einen Skisack oder dergleichen bildet.
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Die rechteckige Grundstruktur der Hintersitzlehne S200 kann durch Materialverdickung F5 und/oder durch einen oder mehrere versteifende Einleger F6 verstärkt werden.
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Andererseits besteht ebenfalls die schon zur Vordersitzlehne S100 beschriebene Möglichkeit, einen versteifenden Auflegerrahmen F7 vorzugsweise auf der späteren nicht sichtbaren gepolsterten Vorderseite des Trägerteiles 200 der Hintersitzlehne S200 aufzusetzen und mit dem Trägerteil 200 zu verbinden. Insbesondere dann, wenn der versteifende Auflegerrahmen F7 und das Trägerteil 200 über mindestens eine Klebung miteinander verbunden werden und die profilartige Erhöhung in der Art einer Kleberaupe ausgebildet ist, besteht auch bei einer Hintersitzlehne S200 die Möglichkeit, die Kleberaupe im Crashfall als Deformationselement zu nutzen.
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In die jeweils stirnseitigen Flächen des Trägerteiles 200 kann zur Befestigung des Bezuges bereits während der Herstellung ein in den oben zu 2 beschriebenen Varianten ausführbarer Kederkanal F4 vorgesehen werden. An diesem Kederkanal F4 ist, nachdem das Trägerteil 100, 200 gepolstert worden ist, der über das Polster zu spannende Bezug befestigbar.
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Der Kederkanal F4 kann durch einen Einleger, der schematisch in der 8 als Profil 600 gezeigt ist, ausgebildet werden. Bei der Herstellung des Trägerteiles 100, 200 wird in die dafür vorgesehene Vorrichtung 300 im stirnseitigen Randbereich das Profil 600 eingelegt, das sich mit dem Vliesstoff beidseitig fest verbindet, so dass die spätere Befestigung des Bezuges einfach möglich ist.
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Dritte Ausführungsform:
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4A zeigt in einer dritten Ausführungsform einer Hintersitzlehne S200 in einer Vorderansicht aus einem Trägerteil 200 ohne versteifende Funktionselemente, wie Verriegelungselemente F1, Lehnenlager F2, Gurtbefestigung F3, Materialverdickungen F5 und auch ohne versteifende Einleger F6. Das Trägerteil 200 weist aber wahlweise wärmedämmende und/oder geräuschdämmende Auf- oder Einleger F8, F9 sowie beispielsweise einen Kederkanal F4 gemäß der Beschreibung der 1A, 1B, 2 und 3 auf.
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Die Funktionselemente, die Verriegelungselemente F1, die Lehnenlager F2, die Gurtbefestigungen F3 und Kopfstützen-Halterungen F10 sind bei dieser dritten Ausführungsform in dem auf der dem Kofferraum gegenüberliegenden Vorderseite des Trägerteiles 200 angeordneten versteifenden Auflegerrahmen F7 integriert ausgebildet.
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Anstatt eines versteifenden Auflegerrahmens F7 können auch mehrere, die genannten Funktionselemente aufweisenden, versteifende modulartig anordbare Aufleger F6 rahmenartig angeordnet werden.
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4B zeigt einen Schnitt B-B durch die Hintersitzlehne S200. In den 4A, 4B werden die Verbindung 500 und die dabei ausgebildeten Verbindungsflächen zwischen Trägerteil 200 und versteifendem Rahmen F7 deutlich, die sich entlang der rechteckigen Grundform des Trägerteiles 200 der Hintersitzlehne S200 erstrecken, wobei die Verbindungsflächen zusätzlich durch eine vertikale Verbindungsstrebe des versteifenden Rahmens F7 gebildet werden.
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Die Herstellung einer Sitzstruktur S100, S200 wird wie folgt durchgeführt.
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Es werden drei Verfahren zur Herstellung vorgeschlagen, die alle dem gleichen Erfindungsgedanken folgen, nämlich je nach Aufgabe und Belastungsfall eine Sitzstruktur S aus einem Vliesstoff mit mindestens einem in den Vliesstoff integrierten Funktionselement F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9 als Sitzteil, Vordersitzlehne oder Hintersitzlehne herzustellen.
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Da das Vlies des Trägerteiles 100, 200 durch mindestens ein versteifendes Funktionselement F6, F7 und/oder eine Materialverdickung F5 seine Festigkeit, insbesondere Steifigkeit erhält, ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorverfestigung des herzustellenden Vliesstoffes durch die textile Technik des „Krempelns”, nicht mehr notwendig. Dabei werden die Fasern beim „Krempeln” zwischen mehreren, mit Haken bestückten, schnell drehenden Walzen hindurchgeführt und dadurch gleichmäßig ausgerichtet und sozusagen „gekämmt”. Das so entstandene Vlies wird durch „Vernadeln” mechanisch verfestigt. Dabei werden die einzelnen Fasern des Vlieses durch die Nadeln eines oszillierenden Nadelbretts vertikal miteinander verhakt. Dieser Verfahrensschritt kann eingespart werden.
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Die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern werden in einer ersten Variante jetzt ohne aufwändige Vorverfestigung gemeinsam mit dem mindestens einen das Trägerteil versteifenden Funktionselement F6, F7 in eine formgebende Vorrichtung 300 zur Herstellung einer Sitzstruktur S100, S200 eingebracht und es wird ein flüssiges Harz, insbesondere ein Phenolharz oder ein dispersiver Kleber, insbesondere in Form eines Latexbinders, zwischen die Fasern, gebracht, wodurch das Vlies gemeinsam mit dem mindestens einen versteifenden Funktionselement F6 unter Druck dauerhaft verfestigt wird. Durch die Form der Vorrichtung werden gleichzeitig wahlweise an den dafür vorgesehenen Stellen Materialverdickungen F5 erzeugt.
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In einer zweiten Variante werden Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern ebenfalls ohne Vorverfestigung gemeinsam mit dem mindestens einen versteifenden Funktionselement F6, F7 in eine formgebende Vorrichtung 300 eingebracht, wobei zudem anteilig Kunstfasern mit thermoplastischen Eigenschaften so genannte „Thermoplast-Fasern” eingebracht werden, die insbesondere aus Polypropylen bestehen, die durch Aufschmelzen mit den anderen Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern verbunden und dabei verformt werden. Bei diesem Aufschmelzen, bei dem gleichzeitig Druck und Wärme auf die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern sowie die Thermoplast-Fasern aufgebracht wird, verkleben die Fasern miteinander und „Frieren” beim Abkühlen wieder ein. Durch die Form der Vorrichtung werden gleichzeitig an den dafür vorgesehenen Stellen Materialverdickungen F5 erzeugt.
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In einer dritten Variante werden die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern ebenfalls ohne Vorverfestigung gemeinsam mit dem mindestens einen versteifenden Funktionselement F6, F7 die formgebende Vorrichtung 300 eingebracht. Es ist vorgesehen, die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern gemeinsam mit einem, mit einer ein Klebemittel aufweisenden Flüssigkeit oder gemeinsam mit einem ein Klebemittel aufweisenden Dampf in die dafür vorgesehene Vorrichtung einzublasen. Dabei werden die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern mit dem mindestens einen versteifenden Funktionselement F6 in der Vorrichtung 300 unter einem vorgebbaren Druck und unter Zuführung von Wärme bei einer vorgebbaren Temperatur zu dem Trägerteil 100, 200 zu verformt und verklebt. Durch die Form der Vorrichtung 300 werden gleichzeitig an den dafür vorgesehenen Stellen Materialverdickungen F5 erzeugt.
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Ein solcher Vliesstoff weist, das mindestens eine versteifende Funktionselement F6 nicht berücksichtigt, in allen drei Varianten ein geringes Raumgewicht von circa 600–2200 g/m2 auf, wodurch eine leichte und damit eine ein Fahrzeugsitzgesamtgewicht verringernde Sitzstruktur S ausbildbar ist. Eine Kraftstoffersparnis ist die Folge, wobei ein weiterer Vorteil hinzukommt, der darin besteht, dass der für das Trägerteil 100, 200 verwendete Vliesstoff recyclingfähig ist.
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Die dazu entwickelte formgebende Vorrichtung 300 zur Durchführung des Herstellungsverfahrens wird nachfolgend mittels 5 näher erläutert.
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In diesem Zusammenhang wird anhand der 6 eine abgewandelte vierte Ausführungsform eines Trägerteiles 200 für eine Hintersitzlehne S200 vorgestellt.
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Die formgebende Vorrichtung 300 ist ein Werkzeug, welches ein Werkzeugoberteil 301 und ein Werkzeugunterteil 302 umfasst. An der dem Werkzeugunterteil 302 zugewandten Seite weist das Werkzeugoberteil 301 Segmente 301A auf. Diese Segmente 301A sind austauschbar und weisen unterschiedliche Vor- beziehungsweise Rücksprünge auf, die im zu erzeugenden Trägerteil 100, 200 entsprechende Vertiefungen oder Erhebungen erzeugen. Durch die Erhebung sind, insbesondere die Materialverdichtung F5 erzeugbar.
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Auf der dem Werkzeugoberteil 301 zugewandten Seite des Werkzeugunterteiles 302 sind Halterungen 302A angeordnet, auf denen die verschiedenen Funktionselemente F platziert werden. Beispielsweise sind in 5 von links nach rechts gesehen auf den Halterungen 302A ein Verriegelungselement F1, ein versteifender Einleger F6, jeweils eine eingelegte Gurtbefestigung F3 und ein weiteres Verriegelungselement F1 angeordnet.
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Diese angeordneten Funktionselemente F und auch die Positionierung der Funktionselemente F innerhalb des Trägerteiles 200 ist nur beispielhaft. Die Funktionselemente F können in dem mit dem Bezugszeichen 303 versehenen Füllraum auch so angeordnet werden, dass sich die Funktionselemente F nicht wie dargestellt sandwichartig innerhalb des Trägerteiles 200 ausbilden, sondern wie beschrieben als eine Art oberflächennaher Aufleger im Randbereich des Trägerteiles 200 angeordnet sind. Dies hat gegebenenfalls den Vorteil, dass die als Aufleger ausgebildeten Funktionselemente F von außen zu erreichen sind, um gegebenenfalls weitere Bauteile oder Funktionselemente anbinden zu können.
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Mit Hilfe eines solchen Werkzeuges 300 kann das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren durchgeführt werden. In allen drei Verfahrensvarianten werden die Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern in dem Füllraum 303 eingebracht, wobei jeweils ein entsprechendes Bindemittel gemäß den beschriebenen drei Verfahrensvarianten hinzugefügt wird.
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Anschließend wird das Werkzeug 300 geschlossen, so dass Druck auf die mit Bindemittel versehenen Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern ausgeübt wird, wodurch das Trägerteil 100, 200 seine gewünschte Form erhält. Wie zu den Verfahrensvarianten beschrieben, können das Werkzeugoberteil und/oder Werkzeugunterteil 301, 302 beheizbar ausgestaltbar sein, so dass neben Druck auch eine entsprechende Wärmezufuhr auf das herzustellende Trägerteil 100, 200 möglich ist.
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Die 6 zeigt das gemäß 5 entstehende Trägerteil 200 einer Hintersitzlehne S200, welches gemäß 5 versteifende Einleger F6, Gurtbefestigungen F3, Verriegelungselemente F1 und gegebenenfalls Materialverdickungen F5 aufweist.
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Die in 6 dargestellten Lehnenlager F2 liegen in 5 hinter den dort gezeigten Verriegelungselementen F1 und sind deshalb in 5 nicht sichtbar. Die versteifenden Einleger F6 können beispielsweise, wie in 9 gezeigt wird, durch vorgefertigte metallische oder auch aus Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern vorgefertigte U-Profile, die in 7 dargestellt sind, ausgebildet werden. Diese Profile werden ebenfalls auf die Halterungen 302A aufgelegt und bilden dort die das Trägerteil 200 versteifenden Einleger F6.
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Die im Bereich der Verriegelungselemente F1 und der Lehnenlager F2 ausgeführten Materialverdickungen F5 oder versteifenden Einleger F6 entsprechen den detaillierten Beschreibungen der Hintersitzlehne S200 der 3.
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Auf die Anordnung eines Kederkanals F4 mit einem U-Kederprofil 600 gemäß 8 wurde bereits im Zusammenhang mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingegangen.
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Die Vorteile der in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Sitzstrukturen S100, S200 liegen zusammenfassend darin, dass eine kostengünstige Herstellung der Sitzstrukturen S100, S200 mit einem niedrigen Gewicht möglich ist. Für das erforderliche Werkzeug 300 sind nur geringe Investitionskosten nötig, wobei durch die Auswahl der Kunstfasern oder Kunst- und Naturfasern zudem verschiedenfarbige Trägerteile 100, 200 realisierbar sind. Durch die Verwendung von Funktionselementen F1, F2 kann die Anbindung der Sitzstrukturen S an die Fahrzeugkarosserie bewerkstelligt werden beziehungsweise dienen die Funktionselemente F5, F6, F7 dazu, die Steifigkeit des Trägerteiles 100, 200 insgesamt und im Bereich von anderen Funktionselementen F1, F2, F3, F4, F10, F11 herzustellen, wobei die Funktionselemente F8, F9 dafür sorgen, dass die Sitzstrukturen S100, S200 auch wärmedämmende oder geräuschdämmende Eigenschaften aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- S
- Sitzstruktur
- S100
- Vordersitzlehne
- 100
- Trägerteil der Vordersitzlehne
- 101
- Ausschnitt
- S200
- Hintersitzlehne
- 200
- Trägerteil der Hintersitzlehne
- 201
- Ausschnitt
- F
- Funktionselement
- F1
- Verriegelungselement
- F2
- Lehnenlager
- F3
- Gurtbefestigung
- F4
- Kederkanal oder Kederkanaleinleger
- F5
- Materialverdickung
- F6
- versteifender Einleger oder Aufleger
- F7
- versteifender Einlegerrahmen oder Auflegerrahmen
- F8
- wärmedämmender Einleger oder Aufleger
- F9
- geräuschdämmender Einleger oder Aufleger
- F10
- Kopfstützen-Halterung
- F11
- Lordosevorrichtung
- 300
- Werkzeug
- 301
- Werkzeugoberteil
- 301A
- Segmente
- 302
- Werkzeugunterteil
- 302A
- Halterung
- 303
- Füllraum
- 400
- Sichtfläche
- 500
- Verbindung
- 600
- U-Kederprofil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006033156 A1 [0002]
- DE 102007033635 A1 [0006]
- US 2005/0191925 A1 [0009]
- US 2007/0042664 A1 [0009]
- EP 0774343 A1 [0011]
- DE 1103808 U1 [0012]
- DE 1143936 B4 [0013]