DE102012000772A1 - Seat shell for motor vehicle, has portions of respective short and long fiber-reinforced plastics, where crossed long fibers of long-fiber-reinforced plastic are extended between mutually opposite edge sides of shell - Google Patents

Seat shell for motor vehicle, has portions of respective short and long fiber-reinforced plastics, where crossed long fibers of long-fiber-reinforced plastic are extended between mutually opposite edge sides of shell Download PDF

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Abstract

The seat shell (1) has a portion of a fiber-reinforced plastic, particularly short-fiber-reinforced plastic, and another portion of another fiber-reinforced plastic, particularly long-fiber-reinforced plastic. The former portion is dimensionally stable than the latter portion. The former portion forms a frame that surrounds the latter portion that forms a shell. The shell has mutually opposite edge sides (9), and the crossed long fibers of the long-fiber-reinforced plastic are extended between the mutually opposite edge sides. An independent claim is included for a method for manufacturing seat shell of a motor vehicle.

Description

Es wird eine Sitzschale eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zur Herstellung derselben beschrieben.A seat pan of a motor vehicle and a method for producing the same are described.

Aus der Druckschrift EP 2 272 706 A2 ist eine Sitzschale eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Sitzschale eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die bekannte Sitzschale eines Kraftfahrzeugs umfasst mindestens einen ersten Abschnitt aus einem Verstärkungsmaterial, das widerstandsfähiger als ein zweiter Abschnitt aus einem Basismaterial ist, wobei die Sitzschale das Basismaterial aufweist, welches zumindest teilweise aus Kunststoff bestehend ist. Dabei werden das Verstärkungsmaterial und das Basismaterial in einem Werkzeug durch Heißpressen oder Spritzgießen miteinander verbunden und in die angestrebte Form der Sitzschale überführt.From the publication EP 2 272 706 A2 is a seat of a motor vehicle and a method for producing a seat of a motor vehicle known. The known seat shell of a motor vehicle comprises at least a first portion of a reinforcing material, which is more resistant than a second portion of a base material, wherein the seat shell comprises the base material, which is at least partially made of plastic. In this case, the reinforcing material and the base material are joined together in a tool by hot pressing or injection molding and transferred to the desired shape of the seat.

Der aus dem Verstärkungsmaterial bestehende erste Abschnitt ist in der Gebrauchsstellung in einem oberen Endbereich der Vorderseite der Sitzschale angeordnet. Der Verstärkungsbereich weist dazu einen kurzfaserverstärkten Kunststoff in dem vorderen Bereich der Sitzschale auf, während die Sitzschale selbst den zweiten Abschnitt bildet und bis zur Hinterseite der Sitzschale aus einem langfaserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt ist. Das kurzfaserverstärkte Verstärkungsmaterial ist aus einem plattenförmigen oder teilkonsolidierten Halbzeug, insbesondere als Organoblech oder als thermoplastisches Prepreg ausgebildet und mit dem langfaserverstärkten Basismaterial über einen Spritzgussprozess verbunden.The existing of the reinforcing material first portion is disposed in the position of use in an upper end portion of the front of the seat. For this purpose, the reinforcing region has a short-fiber-reinforced plastic in the front region of the seat shell, while the seat shell itself forms the second section and is made of a long-fiber-reinforced plastic material up to the rear side of the seat shell. The short-fiber-reinforced reinforcing material is formed from a plate-shaped or partially consolidated semi-finished product, in particular as an organic sheet or as a thermoplastic prepreg and connected to the long fiber-reinforced base material via an injection molding process.

Der mindestens eine zweite aus dem Verstärkungsmaterial bestehende Abschnitt in einem Bereich der Sitzschale ist angeordnet, in den während des Gebrauchs Kräfte eingeleitet werden und/oder der während des Gebrauchs höher belastet wird als andere Bereiche der Sitzschale. Insbesondere kann der mindestens eine zweite aus dem Verstärkungsmaterial bestehende Abschnitt in einem in Gebrauchsstellung vorderen Endbereich der Oberseite der Sitzschale und/oder in einem in Gebrauchsstellung oberen Endbereich der Vorderseite der Sitzschale angeordnet sein. Eine Verstärkung dieses Kantenbereichs kann das unter dem Gurt Durchtauchen einer sitzenden Person bei einem Unfall vermeiden.The at least one second of the reinforcing material existing portion in a region of the seat is arranged, are introduced into the forces during use and / or is charged during use higher than other areas of the seat. In particular, the at least one second section consisting of the reinforcing material can be arranged in a front end area of the top side of the seat pan in the position of use and / or in an upper end area of the front side of the seat pan in the position of use. Reinforcing this edge area may avoid under-belt dipping a seated person in an accident.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sitzschale eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben, bei der die Sitzfläche in der Lage ist, Stoßenergien bei Auffahrunfällen aufzunehmen und abzubauen und dennoch eine begrenzte Formstabilität der Sitzschale zu gewährleisten. Dabei ist es eine weitere Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Energie absorbierenden Sitzschale anzugeben.An object of the invention is to provide a seat shell of a motor vehicle and a method for producing the same, in which the seat is able to absorb impact energies in rear-end collisions and reduce and yet to ensure a limited dimensional stability of the seat. It is a further object to provide a method for producing such an energy-absorbing seat shell.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich mit den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of the independent claims. Advantageous developments emerge with the dependent claims.

In einer ersten Ausführungsform der Sitzschale weist diese einen ersten Abschnitt aus einem zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden ersten Material auf. Außerdem weist die Sitzschale einen zweiten Abschnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehenden zweiten Material auf. Der erste Abschnitt weist einen kurzfaserverstärkten Kunststoff auf und ist formstabiler als der zweite Abschnitt. Der zweite Abschnitt weist einen langfaserverstärkten Kunststoff auf und bildet eine Schale, die von einem durch den ersten Abschnitt ausgebildeten Rahmen umgeben ist.In a first embodiment of the seat shell, this has a first portion of a first material consisting at least partially of fiber-reinforced plastic. In addition, the seat has a second portion of a fiber reinforced plastic existing second material. The first section has a short fiber reinforced plastic and is more dimensionally stable than the second section. The second section comprises a long fiber reinforced plastic and forms a shell surrounded by a frame formed by the first section.

Eine Schale aus Organoblech wird gebildet. Organoblech bezeichnet einen endlos- bzw. langfaserverstärkten Kunststoff, der aufgrund seiner Dimensionen eine Blechgestalt aufweist.A shell of organo sheet is formed. Organo sheet refers to an endless or long fiber reinforced plastic, which has a sheet shape due to its dimensions.

Diese Lösung steht im Gegensatz zur obigen Druckschrift, bei der nicht die Sitzfläche der Sitzschale aus Organoblech hergestellt ist, sondern vielmehr das Verstärkungsmaterial, welches den vordern oberen Endbereich der Vorderseite der Sitzschale bildet.This solution is in contrast to the above document, in which not the seat of the seat is made of organic sheet, but rather the reinforcing material, which forms the front upper end portion of the front of the seat.

Demgegenüber ist die hier offenbarte Sitzschale rundherum von einem kurzfaserverstärkten, formstabilen ersten Material umgeben, das einen stabilen Rahmen bildet, zwischen dem das langfasrige Organoblech mit lediglich zwei sich kreuzenden Lagen von Langfasern in Form eines Geleges, eines Geflechts oder eines Gewebes aufgespannt ist. Diese Langfasern können sich bei einer Stoßbelastung eines Auffahrunfalls bewegen und durch die Reibung zwischen der Matrix aus thermoplastischen Kunststoff und den Langfasern kann ein Anteil der Stoßenergie abgebaut werden.In contrast, the seat shell disclosed here is surrounded all around by a short fiber reinforced, dimensionally stable first material, which forms a stable frame between which the long-fibered organic sheet is spanned with only two intersecting layers of long fibers in the form of a Geleges, a braid or a fabric. These long fibers can move in a collision load of a rear-end collision and the friction between the matrix of thermoplastic and the long fibers, a proportion of the impact energy can be reduced.

Die beiden Abschnitte sind in einer weiteren Ausführungsform in ihren Randbereichen miteinander dadurch verbunden, dass die Randseiten des zweiten Abschnitts aus langfaserverstärktem Organoblech mit den Randbereiche des ersten Abschnitts aus kurzfaserverstärktem Kunststoff eingebettet sind, sodass Enden der Langfasern in vorteilhafter Weise in dem formstabilen ersten Material eingebettet sind.In a further embodiment, the two sections are connected to one another in their edge regions in that the edge sides of the second section of long-fiber-reinforced organic sheet are embedded with the edge regions of the first section of short-fiber reinforced plastic, so that ends of the long fibers are advantageously embedded in the dimensionally stable first material ,

Dazu ist es weiterhin vorgesehen, dass der erste formstabile Abschnitt die mindestens doppelte Dicke des zweiten Abschnitts aufweist und die Enden der Langfasern in dem ersten Material des Rahmens bis zu 20 mm überlappend eingebettet sind. Außerdem ist es vorgesehen, dass sich die Langfasern nicht nur kreuzen sondern jeweils sich zwischen gegenüberliegenden Randbereichen des Rahmens erstrecken.For this purpose, it is further provided that the first dimensionally stable portion has at least twice the thickness of the second portion and the ends of the long fibers in the first material of the frame are embedded overlapping up to 20 mm. It is also intended that the Long fibers not only intersect but each extending between opposite edge regions of the frame.

Außerdem kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der erste Abschnitt und damit der Rahmen der Sitzschale verstärkte Anschlussbereiche aufweisen, die mit einem Sitzgestell in Eingriff stehen. In diesen verstärkten Abschnitten können Öffnungen vorgesehen werden, die mit Schwenkgelenken des Sitzgestells in Eingriff stehen und nicht nur ein Heben und Senken der Sitzschale in dem Sitzgestell ermöglichen, sondern auch eine Winkelverstellung der Sitzfläche gegenüber der Rückenlehne ermöglichen.In addition, in a further embodiment of the invention, the first portion and thus the frame of the seat shell having reinforced terminal portions, which are in engagement with a seat frame. In these reinforced sections openings may be provided which engage with pivotal joints of the seat frame and not only allow a raising and lowering of the seat in the seat frame, but also allow angular adjustment of the seat against the backrest.

Die schalenförmige Sitzfläche aus langfaserverstärktem Kunststoff weist eine Dicke d von 0,6 mm ≤ d ≤ 1,6 mm auf, wobei die Langfasern des Organobleches einen Durchmesser D von 0,05 mm ≤ D ≤ 0,8 mm besitzen. Die Langfasern können Glas- oder Kohlefasern aufweisen, wobei Kohlefasern aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichts und ihres höheren Elastizitätsmoduls bevorzugt eingesetzt werden und auch einen höheren Anteil an dem Abbau von Stoßenergie durch Reibeffekte zwischen Kohlefaser und thermoplastischem Kunststoff beitragen können.The shell-shaped seat made of long fiber reinforced plastic has a thickness d of 0.6 mm ≤ d ≤ 1.6 mm, wherein the long fibers of the organic sheet have a diameter D of 0.05 mm ≤ D ≤ 0.8 mm. The long fibers may comprise glass or carbon fibers, with carbon fibers preferably being used because of their lower specific gravity and higher modulus of elasticity and also being able to contribute a greater proportion to the breakdown of impact energy due to carbon fiber and thermoplastic friction effects.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Sitzschale eines Kraftfahrzeugs aus einem ersten Abschnitt aus kurzfaserverstärktem Kunststoff und einem zweiten Abschnitt aus einem langfaserverstärktem Kunststoff in Form von Organoblechen weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Bereitstellen eines Organoblechs aus einem thermoplastischen Kunststoff mit eingebetteten sich kreuzenden Langfasern bereitgestellt. Anschließend erfolgt nach dem Erwärmen des Organoblechs ein Heißpressen einer Schale mit einander gegenüberliegenden Rändern aus dem Organoblech nach Ausrichten der sich kreuzenden Langfasern. Die heiße Schale wird in einem Spritzgusswerkzeug heißgepresst und schließlich erfolgt ein Spritzgießen des Rahmens der Sitzschale unter Einbetten der Ränder der heißgepressten Schale in einen kurzfaserverstärkten, thermoplastischen Kunststoff.A method for producing a seat shell of a motor vehicle from a first section made of short fiber reinforced plastic and a second section made of a long fiber reinforced plastic in the form of organo sheets has the following method steps. First, providing an organic sheet of a thermoplastic resin having embedded intersecting long fibers is provided. Subsequently, after heating the organic sheet, a hot pressing of a shell with opposite edges from the organic sheet after aligning the intersecting long fibers. The hot shell is hot pressed in an injection mold and finally, the frame of the seat pan is injection molded, embedding the edges of the hot pressed shell into a short fiber reinforced thermoplastic.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass ein dünnes, nur etwa 1 mm dickes Organoblech zunächst durch das Heißpressen vorformbar ist und die Sitzfläche der Sitzschale bildet. Dabei können die Langfasern sich von einem Rand zu einem gegenüberliegenden Rand erstrecken und entsprechend ausgerichtet werden. Das Heißpressen im Spritzgusswerkzeug dieser Schale ist kostengünstig und aufgrund des bänderweise oder plattenweise zur Verfügung stehenden Organobleches kann das Heißpressen unter gleichzeigem Ablängen der Randbereiche der Schale erfolgen, oder die Platten werden vor dem Heißpressen in Form geschnitten.This method has the advantage that a thin, only about 1 mm thick organic sheet is first preformable by hot pressing and forms the seat of the seat. The long fibers can extend from one edge to an opposite edge and be aligned accordingly. The hot pressing in the injection molding of this shell is inexpensive and due to the band or plate-wise available organic sheet, the hot pressing can take place while cutting the edge portions of the shell, or the plates are cut into shape before hot pressing.

Bei dem anschließenden Spritzgießen des formstabilen Rahmens aus kurzfaserverstärktem Kunststoff können die Ränder der Schale bis zu einer Überlappung von 20 cm in das kurzfaserverstärkte, formstabile Kunststoffmaterial des Rahmens eingebettet werden. Das Organoblech kann auch als Prepreg-Halbzeug dem Heißpressen bei einer Temperatur TH zwischen 150°C ≤ TH ≤ 350°C ausgesetzt werden und in einem bevorzugten Temperaturbereich kann das Organoblech als Prepreg-Halbzeug einem Heißpressen auf eine Temperatur TH zwischen 200°C ≤ TH ≤ 300°C aufgeheizt werden.In the subsequent injection molding of the dimensionally stable frame of short fiber reinforced plastic, the edges of the shell can be embedded up to an overlap of 20 cm in the short fiber reinforced, dimensionally stable plastic material of the frame. The composite sheet may also be subjected to as a prepreg semi-finished product to hot pressing at a temperature T H between 150 ° C ≤ T H ≤ 350 ° C and in a preferred temperature range, the organic sheet may be used as prepreg to hot pressing at a temperature T H between 200 ° C ≤ T H ≤ 300 ° C are heated.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit Fahrersitzschale; 1 shows a schematic side view of a motor vehicle with driver seat shell;

2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Schale aus Organoblech, die einen zweiten Abschnitt einer Sitzschale bildet; 2 shows a schematic perspective view of a shell made of organic sheet, which forms a second portion of a seat pan;

3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Rahmens aus kurzfaserverstärktem Kunststoff, der einen ersten Abschnitt einer Sitzschale bildet; 3 shows a schematic perspective view of a frame made of short fiber reinforced plastic, which forms a first portion of a seat pan;

4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer kompletten Sitzschale aus einem ersten formstabilen Abschnitt und einem zweiten Energie absorbierenden Abschnitt aus langfaserverstärktem Kunststoff. 4 shows a schematic perspective view of a complete seat shell of a first dimensionally stable portion and a second energy absorbing portion made of long fiber reinforced plastic.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 30 mit einer Sitzschale 1 eines Fahrersitzes, wobei hier eine hochgezogene Randseite 9 der Sitzschale 1 zu sehen ist. die sitzschale weist eine Stoßenergie abbauende Schale und einen in Bezug auf die Schale relativ formstabilen Rahmen auf. Die hochgezogene Randseite 9 wird im Bereiche einer Öffnung 18, die mit einem Schwenkgelenk 21, welches die Sitzschale mit der Rückenlehne schwenkbar verbindet, durch den formstabilen Rahmen der Sitzschale 1 verstärkt. Die Sitzschale 1 ist auf einem Sitzgestell 22 in den Pfeilrichtungen A und B gleitverschieblich und einstellbar angebracht, wobei die Öffnung 18 mit dem Schwenkgelenk 21 mit dem Sitzgestell 22 in Wirkverbindung steht und zusätzlich ein begrenztes Abwinkeln der Sitzschale 1 gegenüber dem Gestell 22 ermöglicht. Die Schale ist aus einem Organoblech mit einer relativ geringen Dicke d zwischen 0,6 mm ≤ d ≤ 1,6 mm heißgepresst, wobei das Organoblech einen langfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff aufweist und in dieser Ausführungsform der Erfindung die Langfasern in zwei sich kreuzenden Lagen in dem thermoplastischen Kunststoff angeordnet sind. 1 shows a schematic side view of a motor vehicle 30 with a seat shell 1 a driver's seat, with a raised edge side here 9 the seat shell 1 you can see. The seat shell has an impact energy-degrading shell and a relative to the shell relatively dimensionally stable frame. The raised edge side 9 is in the area of an opening 18 that with a swivel joint 21 , which connects the seat with the backrest pivotally, by the dimensionally stable frame of the seat 1 strengthened. The seat shell 1 is on a seat frame 22 slidably and adjustably mounted in the directions of arrows A and B, the opening 18 with the swivel joint 21 with the seat frame 22 is in operative connection and in addition a limited bending of the seat 1 opposite the frame 22 allows. The shell is hot-pressed from an organic sheet having a relatively small thickness d between 0.6 mm ≦ d ≦ 1.6 mm, wherein the organic sheet has a long fiber-reinforced thermoplastic and in this embodiment of the invention Long fibers are arranged in two intersecting layers in the thermoplastic material.

Dieses in 2 angedeutete Gelege 14 eines Organobleches 20 aus sich kreuzenden Langfasern 12 und 13 kann auch als Geflecht oder als Gewebe ausgeführt sein, wobei die in 2 gezeigten Linien für die Langfasern 12 und 13 lediglich symbolhaft sind und in keiner Weise die Dichte oder den Füllgrad des Geleges 14 in dem Kunststoff wiedergeben. Der Füllgrad der Langfasern 12 und 13 in dem thermoplastischen langfaserverstärkten Kunststoff 6 kann bis zu 60% betragen, wobei das Organoblech 20 als Werkzeugplatte oder Halbzeugband in Form eines Prepreg-Halbzeugs geliefert wird und zum Heißpressen auf eine Temperatur TP zwischen 150°C ≤ TP ≤ 350°C vorzugsweise zwischen 200°C ≤ TP ≤ 300°C aufgeheizt wird. Beim Heißpressen werden gleichzeitig formstabilisierende Sicken 23, 24 und 25 in das Organoblech 20 eingeprägt. Auf einander gegenüberliegenden Randseiten 8 und 9 werden zusätzlich Ausbuchtungen 26 und 27 für Öffnungen 18 und 19 beim Heißpressen eingeformt, um die Schale 2 für die Aufnahme von Schwenkgelenken 21, wie es in 1 gezeigt wird, vorzubereiten.This in 2 indicated clutch 14 an organo sheet 20 from crossing long fibers 12 and 13 can also be designed as a mesh or as a fabric, wherein the in 2 shown lines for the long fibers 12 and 13 are merely symbolic and in no way the density or degree of filling of the Geleges 14 in the plastic play. The degree of filling of the long fibers 12 and 13 in the thermoplastic long-fiber reinforced plastic 6 can be up to 60%, with the organo sheet 20 is supplied as a tool plate or semi-finished strip in the form of a prepreg semifinished product and is heated to a temperature T P between 150 ° C ≤ T P ≤ 350 ° C, preferably between 200 ° C ≤ T P ≤ 300 ° C for hot pressing. When hot pressing simultaneously form-stabilizing beads 23 . 24 and 25 into the organic sheet 20 imprinted. On opposite edge sides 8th and 9 Beyond bulges 26 and 27 for openings 18 and 19 molded during hot pressing to the shell 2 for receiving swivel joints 21 as it is in 1 is shown to prepare.

Das im Vergleich zu einem formstabilen Rahmen relativ dünne langfaserige Organoblech 20 für diese Schale 2 hat den Vorteil, dass bei Stoßbelastungen, wie sie bei Auffahrunfällen auftreten können, bei denen beispielsweise der Fahrer in den Fahrersitz gepresst wird, die auftretende Stoßenergie abbauen kann, da diese Stoßenergie teilweise in Reibungswärme zwischen den Langfasern 12 und 13 und dem thermoplastischen Kunststoff 6 umgesetzt werden kann. Diese Wirkung ist bei Kohlefasern größer als bei Glasfasern, da die Kohlefasern eine höhere Dehnbarkeit aufweisen und gegenüber Glasfasern einen verbesserten Elastizitätsmodul besitzen. Zu diesem Zweck liegt der Durchmesser D der Langfasern zwischen 0,05 mm ≤ D ≤ 0,8 mm, wobei sich die Langfasern 12 von einer Randseite 8 zu der gegenüberliegenden Randseite 9 erstrecken und die Langfasern 13 von der vorderen Randseite 10 zu der hinteren Randseite 11 ausdehnen.The relatively thin long-fibered organic sheet compared to a dimensionally stable frame 20 for this shell 2 has the advantage that when shock loads, such as may occur in rear-end collisions, in which, for example, the driver is pressed into the driver's seat, can reduce the impact energy occurring, since this impact energy partly in frictional heat between the long fibers 12 and 13 and the thermoplastic 6 can be implemented. This effect is greater in carbon fibers than in glass fibers, since the carbon fibers have a higher extensibility and compared to glass fibers have an improved modulus of elasticity. For this purpose, the diameter D of the long fibers is between 0.05 mm ≦ D ≦ 0.8 mm, wherein the long fibers 12 from a side edge 8th to the opposite edge side 9 extend and the long fibers 13 from the front edge side 10 to the rear edge side 11 expand.

Um ein Kollabieren dieser relativ dünnen Schale 2 aus Organoblech 20 bei einer Stoßbelastung während eines Auffahrunfalls zu vermeiden, werden die Randseiten 8 und 9, 10 und 11 durch einen formstabilen Rahmen 7, wie er in 3 gezeigt wird, geschützt. Dieser formstabile Rahmen 7 der 3 bildet einen ersten Abschnitt der Sitzschale 1 und ist mittels Spritzguss aus einem Kurzfaserkunststoffgemisch hergestellt.To collapse this relatively thin shell 2 made of organic sheet 20 to avoid a shock load during a collision, the edge sides 8th and 9 . 10 and 11 through a dimensionally stable frame 7 as he is in 3 is shown protected. This dimensionally stable frame 7 of the 3 forms a first section of the seat pan 1 and is made by injection molding of a short fiber plastic mixture.

Dabei sind Randbereiche 15 des Rahmens 7, wie er in 3 gezeigt wird, mit den Randseiten 8 und 9 sowie 10 und 11 der Schale 2 wie es 2 zeigt, stoffschlüssig durch eine bis zu 20 mm breite Überlappung verbunden. Diese stoffschlüssige Verbindung kann dadurch hergestellt werden, dass die heißgepresste Schale 2 der 2 in ein Spritzgusswerkzeug eingebracht wird, mit dem dann der Rahmen der 3 unter Einbettung der Randseiten 8, 9, 10 und 11 der Schale 2 der 2 in Randbereiche 15 des Rahmens 7 der 3 spritzgegossen wird.These are border areas 15 of the frame 7 as he is in 3 is shown, with the edge sides 8th and 9 such as 10 and 11 the Bowl 2 like it 2 shows, cohesively connected by an overlap up to 20 mm wide. This cohesive connection can be made by the hot-pressed shell 2 of the 2 is introduced into an injection mold, with which then the frame of the 3 embedding the margins 8th . 9 . 10 and 11 the Bowl 2 of the 2 in border areas 15 of the frame 7 of the 3 is injection molded.

Andererseits ist es auch möglich, den Rahmen 7 gemäß 3 und die Schale 2 gemäß 2 getrennt zu fertigen und anschließend die Randseiten 8, 9, 10 und 11 der Schale 2 mit Randbereichen 15 des Rahmens 7 stoffschlüssig zu verbinden. Außerdem weist der Rahmen verstärkte Anschlussbereiche 16 und 17 in den Bereichen der Öffnungen 18 und 19 auf, um diese für Schwenkgelenke vorgesehenen Öffnungen 18 und 19 zu stabilisieren. Dazu sind die verstärkte Anschlussbereiche 16 und 17 der Form der in 2 gezeigten Ausbuchtungen 26 und 27 angepasst.On the other hand, it is also possible the frame 7 according to 3 and the shell 2 according to 2 to produce separately and then the margins 8th . 9 . 10 and 11 the Bowl 2 with border areas 15 of the frame 7 cohesively connect. In addition, the frame has reinforced connection areas 16 and 17 in the areas of the openings 18 and 19 on to those intended for swivel joints openings 18 and 19 to stabilize. These are the reinforced connection areas 16 and 17 the shape of in 2 shown bulges 26 and 27 customized.

Das Ergebnis zeigt die 4 als schematische perspektivische Ansicht einer kompletten Sitzschale 1 aus einem ersten formstabilen Abschnitt 3 mit dem kurzfaserverstärkten Kunststoff 5 und einem zweiten Energie absorbierenden Abschnitt 4 mit dem langfaserverstärkten Kunststoff 6. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Hervorzuheben ist lediglich, dass besonders die Öffnungen 18 und 19, die wie oben erwähnt Schwenkgelenke aufnehmen sollen, durch den formstabilen ersten Abschnitt 3 massiv verstärkt werden.The result shows the 4 as a schematic perspective view of a complete seat 1 from a first dimensionally stable section 3 with the short fiber reinforced plastic 5 and a second energy absorbing portion 4 with the long fiber reinforced plastic 6 , Components having the same functions as in the previous figures are denoted by the same reference numerals and will not be discussed separately. It should be emphasized that especially the openings 18 and 19 , which are intended to absorb pivot joints as mentioned above, by the dimensionally stable first section 3 massively strengthened.

Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.Although at least one exemplary embodiment has been shown in the foregoing description, various changes and modifications may be made. The above embodiments are merely examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration in any way. Rather, the foregoing description provides those skilled in the art with a scheme for practicing at least one example embodiment, which may make numerous changes in the function and arrangement of elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope of the appended claims and their legal equivalents ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sitzschaleseat
22
Schale aus OrganoblechShell made of organic sheet
33
erster Abschnitt (aus erstem Material)first section (from first material)
44
zweiter Abschnitt (aus zweitem Material)second section (second material)
55
kurzfaserverstärkter Kunststoffshort fiber reinforced plastic
66
langfaserverstärkter Kunststofflong fiber reinforced plastic
7 7
Rahmenframe
88th
Randseiteedge side
99
Randseiteedge side
1010
Randseiteedge side
1111
Randseiteedge side
1212
Langfaserlong fiber
1313
Langfasernlong fibers
1414
Gelegescrim
1515
Randbereichborder area
1616
verstärkter Anschlussbereichreinforced connection area
1717
verstärkter Anschlussbereichreinforced connection area
1818
Öffnungopening
1919
Öffnungopening
2020
Organoblechorganosheet
2121
Schwenkgelenkpivot
2222
Sitzgestellseat frame
2323
SickeBeading
2424
SickeBeading
2525
SickeBeading
2626
Ausbuchtungbulge
2727
Ausbuchtungbulge
3030
Kraftfahrzeugsmotor vehicle
AA
Pfeilrichtungarrow
BB
Pfeilrichtungarrow
dd
Dickethickness
DD
Durchmesser der LangfasernDiameter of the long fibers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2272706 A2 [0002] EP 2272706 A2 [0002]

Claims (15)

Sitzschale eines Kraftfahrzeugs (30) aufweisend: – einen ersten Abschnitt (3) aus einem zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff (5) bestehenden ersten Material, – einen zweiten Abschnitt (4) aus einem faserverstärktem Kunststoff (6) bestehenden zweiten Material, wobei der erste Abschnitt (3) einen kurzfaserverstärkten Kunststoff (5) aufweist, und wobei der erste Abschnitt (3) formstabiler als der zweite Abschnitt (4) ist, der einen langfaserverstärkten Kunststoff (6) aufweist, und wobei der erste Abschnitt (3) einen den zweiten Abschnitt (4) umgebenden Rahmen (7) bildet, und wobei der zweite Abschnitt (4) eine Schale (2) bildet.Seat shell of a motor vehicle ( 30 ) comprising: - a first section ( 3 ) of an at least partially fiber-reinforced plastic ( 5 ) existing first material, - a second section ( 4 ) of a fiber-reinforced plastic ( 6 ) second material, the first section ( 3 ) a short fiber reinforced plastic ( 5 ), and wherein the first section ( 3 ) more stable than the second section ( 4 ), which is a long fiber reinforced plastic ( 6 ), and wherein the first section ( 3 ) one the second section ( 4 ) surrounding frame ( 7 ), and wherein the second section ( 4 ) a bowl ( 2 ). Sitzschale nach Anspruch 1, wobei die Schale (2) einander gegenüberliegende Randseiten (8, 9, 10, 11) aufweist und sich kreuzende Langfasern (12, 13) des langfaserverstärkten Kunststoffs (6) von einer Randseite (8, 10) zu einer gegenüberliegenden Randseite (9, 11) erstrecken.Seat according to claim 1, wherein the shell ( 2 ) opposite edge sides ( 8th . 9 . 10 . 11 ) and intersecting long fibers ( 12 . 13 ) of the long fiber reinforced plastic ( 6 ) from one edge side ( 8th . 10 ) to an opposite edge side ( 9 . 11 ). Sitzschale nach Anspruch 2, wobei die Langfasern sich kreuzend in einem Gelege (14), Geflecht oder Gewebe angeordnet sind.A seat pan according to claim 2, wherein the long fibers intersect in a scrim ( 14 ), Mesh or tissue are arranged. Sitzschale nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Randseiten (8, 9, 10, 11) des zweiten Abschnitts (4) in Randbereiche (15) des ersten Abschnitts (3) eingebettet sind.A seat pan according to claim 2 or claim 3, wherein the marginal sides ( 8th . 9 . 10 . 11 ) of the second section ( 4 ) into border areas ( 15 ) of the first section ( 3 ) are embedded. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (3) die mindestens doppelte Dicke des zweiten Abschnitts (4) aufweist.Seat according to one of the preceding claims, wherein the first section ( 3 ) the at least double thickness of the second section ( 4 ) having. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (3) verstärkte Anschlussbereiche (16, 17), die mit einem Sitzgestell in Eingriff stehen, aufweist.Seat according to one of the preceding claims, wherein the first section ( 3 ) reinforced connection areas ( 16 . 17 ), which are in engagement with a seat frame, has. Sitzschale nach Anspruch 6, wobei die Anschlussbereiche (16, 17) des ersten Abschnitts (3) Öffnungen (18, 19) aufweisen, die mit Schwenkgelenken (21) des Sitzgestells (22) in Eingriff stehen.Seat according to claim 6, wherein the connection areas ( 16 . 17 ) of the first section ( 3 ) Openings ( 18 . 19 ), which with pivot joints ( 21 ) of the seat frame ( 22 ) are engaged. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Langfasern (12, 13) der Schale (2) in einem thermoplastischen Kunststoff eingebettet sind.Seat according to one of the preceding claims, wherein the long fibers ( 12 . 13 ) the Bowl ( 2 ) are embedded in a thermoplastic material. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schale (2) eine Dicke d von 0,8 mm ≤ d ≤ 1,6 mm aufweist.Seat according to one of the preceding claims, wherein the shell ( 2 ) has a thickness d of 0.8 mm ≦ d ≦ 1.6 mm. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Langfasern (12, 13) einer Durchmesser D von 0,4 mm ≤ D ≤ 0,8 mm aufweisen.Seat according to one of the preceding claims, wherein the long fibers ( 12 . 13 ) have a diameter D of 0.4 mm ≤ D ≤ 0.8 mm. Sitzschale nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fasern (12, 13) Glas- oder Kohlefasern aufweisen.Seat according to one of the preceding claims, wherein the fibers ( 12 . 13 ) Comprise glass or carbon fibers. Verfahren zur Herstellung einer Sitzschale (1) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Sitzschale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Bereitstellen eines Organoblechs (20) aus einem thermoplastischen Kunststoff mit eingebetteten sich kreuzenden Langfasern (12, 13); – Heißpressen einer Schale (2) mit einander gegenüberliegenden Rändern (8, 9, 10, 11) aus dem Organoblech (20) nach Ausrichten der sich kreuzenden Langfasern (12, 13); – Einlegen der heißgepressten Schale (2) in ein Spritzgusswerkzeug eines Rahmens (7) der Sitzschale (1), – Spritzgießen des Rahmens (7) der Sitzschale (1) unter Einbetten der Ränder der heißgepressten Schale (2) in einen kurzfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff (5).Method for producing a seat shell ( 1 ) of a motor vehicle, in particular a seat shell ( 1 ) according to any one of claims 1 to 8, comprising the following steps: - providing an organic sheet ( 20 ) of a thermoplastic material with embedded intersecting long fibers ( 12 . 13 ); - hot pressing a bowl ( 2 ) with opposite edges ( 8th . 9 . 10 . 11 ) from the organic sheet ( 20 ) after aligning the intersecting long fibers ( 12 . 13 ); - inserting the hot-pressed shell ( 2 ) in an injection mold of a frame ( 7 ) of the seat pan ( 1 ), - injection molding of the frame ( 7 ) of the seat pan ( 1 ) embedding the edges of the hot-pressed shell ( 2 ) in a short fiber reinforced thermoplastic ( 5 ). Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Randseiten (8, 9, 19, 11) der Schale bis zu einer Überlappung von 20 cm in ein kurzfaserverstärktes Kunststoffmaterial (5) des Rahmens (7) eingebettet werden.Method according to claim 12, wherein the edge sides ( 8th . 9 . 19 . 11 ) of the shell up to an overlap of 20 cm in a short fiber reinforced plastic material ( 5 ) of the frame ( 7 ) are embedded. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das Organoblech (20) als Prepreg-Halbzeug einem Heißpressen bei einer Temperatur TH zwischen ausgesetzt wird.A method according to claim 12 or claim 13, wherein the organo sheet ( 20 ) is exposed as a prepreg semi-finished a hot pressing at a temperature T H between. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das Organoblech (20) als Prepreg-Halbzeug einem Heißpressen bei einer Temperatur TH zwischen 200°C ≤ TH ≤ 300°C ausgesetzt wird.A method according to claim 12 or claim 13, wherein the organo sheet ( 20 ) is exposed as a prepreg semifinished product to a hot pressing at a temperature T H between 200 ° C ≤ T H ≤ 300 ° C.
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