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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE SEAT FRAME WITH A TUBE ELEMENT MADE OF A FIBER COMPOUND MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/021023
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly of a vehicle seat frame (1), comprising a structural section (110) of a seat part assembly (10) for providing a seating surface (100) for a vehicle occupant or a backrest part assembly (11) connected to the seat part assembly (10) and a tube element (2) which is arranged on the structural section (110), extends along a longitudinal axis (L), and is made of a fiber composite material for reinforcing the structural section (110). The tube element (2) has a tube body (21) which has at least one first layer (210) with a first fiber mesh (M1) and a second layer (211) with a second fiber mesh (M2), wherein each of the fiber meshes (M1, M2) is made of a mesh tube stretched circumferentially about the longitudinal axis (L). In this manner, an assembly of a vehicle seat frame is provided which allows a lightweight construction of a vehicle seat with an advantageous controlled force dissipation in the event of a load.

Inventors:
BAUERSACHS ANDREA (DE)
HOFMANN JOCHEN (DE)
BITTERMANN THOMAS (DE)
VEIT JASCHA (DE)
SINNE SVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/070065
Publication Date:
January 30, 2020
Filing Date:
July 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BROSE FAHRZEUGTEILE (DE)
International Classes:
B29C70/22; B60N2/68; B29L31/00
Foreign References:
US6059369A2000-05-09
US20110039047A12011-02-17
FR2832959A12003-06-06
DE102006012699A12007-09-20
DE102010051180A12011-05-26
DE202014004095U12015-08-20
Attorney, Agent or Firm:
MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ), mit

einem Strukturabschnitt (1 10) einer Sitzteilbaugruppe (10) zur Bereitstellung einer Sitzfläche (100) für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe (10) verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe (1 1 ) und einem an dem Strukturabschnitt (1 10) angeordneten, entlang einer Längsachse (L) erstreckten, aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten Rohrelement (2) zur Versteifung des Strukturabschnitts (1 10), dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) einen Rohrkörper (21 ) aufweist, der zumindest eine erste Lage (210) mit einem ersten Fasergeflecht (M1 ) und eine zweite Lage (21 1 ) mit einem zweiten Fasergeflecht (M2) aufweist, wobei die Fasergeflechte (M1 , M2) jeweils durch einen umfänglich um die Längsachse (L) erstreckten Flechtschlauch gebildet sind.

2. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2), betrachtet im Querschnitt quer zur Längsachse (L), umfänglich geschlossen ist und ein Lumen (20) einfasst.

3. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) eine im Wesentliche zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt aufweist.

4. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist.

5. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrelement (2) zwischen im Wesentlichen quer zur Längsachse (L) erstreckten Rahmenteilen (1 1 1 , 1 12) des Strukturabschnitts (1 10) erstreckt ist.

6. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (210) mit dem ersten Fasergeflecht (M1 ) radial innerhalb der zweiten Lage (21 1 ) mit dem zweiten Fasergeflecht (M2) angeordnet ist.

7. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (21 ) eine dritte Lage (212) mit einem dritten Fasergeflecht (M3) aufweist.

8. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lage (212) radial außerhalb der zweiten Lage (21 1 ) angeordnet ist.

9. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) in einem thermoplastischen Kunststoffmaterial eingebettet sind.

10. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) jeweils durch sich kreuzende Fasern (F) gebildet sind.

1 1 . Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (F) der Fasergeflechte (M1 , M2, M3) durch Endlosfasern gebildet sind.

12. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ), gemessen entlang der Längsachse (L), eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen.

13. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) sich in der Ausrichtung der die Fasergeflechte (M1 , M2, M3) ausbildenden Fasern (F) unterscheiden.

14. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht (M1 , M2, M3) längs erstreckte Versteifungsfasern (214) aufweist.

15. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Lagen (210, 21 1 , 212) des Rohrkörpers (21 ) zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht (M1 , M2, M3) unterschiedliche Anordnungen von Versteifungsfasern (214) aufweisen, wobei sich die Anordnungen von Versteifungsfasern (214) in der Ausrichtung, in der Dichte und/oder in dem Material der Versteifungsfasern (214) unterscheiden.

16. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (21 ) an einer nach außen gewandten, äußeren Mantelfläche (216) zumindest eine Bandstruktur (215) zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers (21 ) aufweist.

17. Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells (1 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bandstruktur (215) entlang einer Umfangsrichtung (U) umfänglich um die Längsachse (L) herum an der äußeren Mantelfläche (216), parallel zur Längsachse (L) an der äußeren Mantelfläche (216) oder spiralförmig um die äußere Mantelfläche (216) herum erstreckt ist.

Description:
Fahrzeugsitzgestell mit einem aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten

Rohrelement

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Eine derartige Baugruppe umfasst einen Strukturabschnitt einer Sitzteilbaugruppe zur Bereitstellung einer Sitzfläche für einen Fahrzeuginsassen oder einer mit der Sitzteilbaugruppe verbundenen Rückenlehnenteilbaugruppe. An dem Strukturabschnitt ist ein entlang einer Längsachse erstrecktes, aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigtes Rohrelement zur Versteifung des Strukturabschnitts angeordnet.

Bei herkömmlichen Strukturen eines Fahrzeugsitzgestells, beispielsweise einer Struktur eines Rückenlehnenteils, erstreckt sich zwischen Rahmenteilen des Rückenlehnenteils ein Rohrelement in Form eines Querrohrs, das bisher üblicherweise aus Stahl gefertigt ist und dazu dient, an dem Rückenlehnenteil eine hinreichende Steifigkeit und Festigkeit insbesondere auch mit Blick auf Festigkeitsanforderungen in einem Crashfall bereitzustellen. Ein solches Stahlrohr ist im allgemeinen schwer und trägt erheblich zum Gesamtgewicht des Fahrzeugsitzes bei. An einer Struktur eines Sitzgestells treten bei Belastung Torsionsmomente, Biegebelastungen und auch Belastungen auf Zug und Druck auf. Strukturabschnitte müssen dazu ausgelegt sein, solche Belastungen aufzunehmen und abzuleiten. Dabei ist zu beachten, dass Belastungen am Sitzgestell lokal stark variieren, sodass an besonders belasteten Orten Maßnahmen für eine Aufnahme und Ableitung von Belastungskräften und -momenten vorgesehen werden müssen.

Aus der DE 10 2006 012 699 A1 ist eine dreidimensionale Struktur einer Rückenlehne eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Bereich aus einem mit ungerichteten Langfasern verstärktem Kunststoff und einen Bereich aus einem mit mehrdimensional gerichteten Langfasern verstärktem Kunststoff aufweist.

Aus der DE 10 2010 051 180 A1 ist eine Schale einer Sitzrückenlehne aus geblasenem Kunststoff bekannt, die hohl und insgesamt flach ist und ein rohrförmiges Versteifungselement aufweist, das vorzugsweise aus Metall, gegebenenfalls aber auch aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist.

Aus der DE 20 2014 004 095 U1 ist ein Querträger für einen Fahrzeugsitz bekannt, der einen Rohrkörper umfasst und als Hohlkörper ausgebildet ist. Der Querträger umfasst ein Kunststoffmaterial.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzgestells zur Verfügung zu stellen, die eine Leichtbauweise eines Fahrzeugsitzes bei günstiger, gezielter Kraftableitung in einem Belastungsfall ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach weist das Rohrelement einen Rohrkörper auf, der zumindest eine erste Lage mit einem ersten Fasergeflecht und eine zweite Lage mit einem zweiten Fasergeflecht aufweist. Dabei ist optional vorgesehen, dass die Fasergeflechte jeweils durch einen umfänglich um die Längsachse erstreckten Flechtschlauch gebildet sind.

Das Rohrelement ist mit seinem Rohrkörper demgemäß mehrlagig ausgebildet. Eine erste Lage weist ein erstes Fasergeflecht auf, und eine zweite Lage weist ein zweites Geflecht auf. Die Fasergeflechte sind beispielsweise jeweils durch sich kreuzende Fasern gebildet und überlagern sich zur Ausbildung des Rohrkörpers.

Beispielsweise sind die Fasergeflechte der unterschiedlichen Lagen des Rohrkörpers jeweils aus einem Flechtschlauch gebildet, der sich umfänglich um die Längsachse herum erstreckt. Die Fasergeflechte bilden somit jeweils eine (umfänglich geschlossene) Schlauchstruktur aus, wobei das erste Fasergeflecht der ersten Lage innen am Rohrkörper angeordnet und vom Fasergeflecht der zweiten Lage überdeckt ist. Radial außerhalb des Fasergeflechts der zweiten Lage kann wiederum ein Fasergeflecht einer dritten Lage angeordnet sein, die wiederum von einem Fasergeflecht einer vierten Lage umgeben sein kann. Die Fasergeflechte in Form der Fechtschläuche können für eine spezifische Belastung (Torsion, Biegung oder Zug-/Druckbelastung) ausgelegt sein, wobei durch Überlagerung der unterschiedlichen Fasergeflechte Belastungen aus unterschiedlichen Belastungsrichtungen aufgenommen und abgefangen werden können. Über die Fasergeflechte kann hierbei lokal eine erhöhte Steifigkeit und andernorts am Rohrelement eine reduzierte Steifigkeit eingestellt werden, sodass beispielsweise auch eine gezielte Nachgiebigkeit am Rohrelement vorgegeben werden kann.

Das Rohrelement ist beispielsweise umfänglich geschlossen und fasst ein Lumen ein. Das Rohrelement ist somit innen hohl. Der Rohrkörper, der das Lumen umfänglich einfasst, ist hierbei durch die aus Fasergeflechten gebildeten Lagen gefertigt. Die Fasergeflechte der einzelnen Lagen können hierbei gleich oder auch unterschiedlich ausgebildet sein.

In einer Ausgestaltung weist das Rohrelement eine im Wesentlichen zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt auf. Das Rohrelement erstreckt sich somit längs entlang einer Längsachse und ist hierbei (kreis-)zylindrisch geformt.

Alternativ ist aber auch denkbar und möglich, dass das Rohrelement eine von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweist und insbesondere keinen kreisrunden Querschnitt ausbildet. Die Form des Rohrelements kann hierbei sowohl in Umfangsrichtung von einer Kreisform als auch entlang der Längsachse von einer zylindrischen Form abweichen. Durch Formgebung in einem geeigneten Formgebungswerkzeug kann das Rohrelement grundsätzlich mit einer beliebigen Form zur gezielten Aufnahme und Ableitung von Kräften und Momenten ausgebildet werden. In einer Ausgestaltung erstreckt sich das Rohrelement quer an dem Strukturabschnitt, der beispielsweise Bestandteil der Rückenlehnenteilbaugruppe ist. Das Rohrelement stellt somit ein Querrohr dar, das sich beispielsweise zwischen Rahmenteilen, zum Beispiel in Form von quer zur Längsachse erstreckten Längsholmen des Strukturabschnitts, erstreckt. Das Rohrelement verbindet somit unterschiedliche Rahmenteile miteinander und versteift die Rahmenteile gegeneinander.

Der Rohrkörper des Rohrelements ist durch mehrere Lagen gebildet. Die Lagen sind hierbei vorzugsweise radial übereinander angeordnet derart, dass die erste Lage die radial innerste Lage darstellt und die zweite Lage radial außerhalb der ersten Lage angeordnet ist. Die zweite Lage überdeckt somit die erste Lage an ihrer Außenseite zumindest abschnittsweise.

Zusätzlich kann der Rohrkörper eine dritte Lage aufweisen, die beispielsweise radial außerhalb der zweiten Lage angeordnet ist. Weitere Lagen können radial außerhalb der dritten Lage angeordnet sein. Der Rohrkörper wird somit durch drei (oder mehr) übereinander angeordnete Lagen gebildet, wobei die Anzahl der Lage vorzugsweise der am Rohrkörper (lokal oder insgesamt) bereitzustellen Festigkeit angepasst ist.

In einer Ausgestaltung kann der Rohrkörper zum Beispiel aus bis zu zehn Lagen mit je einem Fasergeflecht gebildet sein. Gegebenenfalls sind auch noch mehr Lagen denkbar.

Die Lagen weisen jeweils ein Fasergeflecht auf, wobei die Fasergeflechte der Lagen zur Ausbildung einer mehrlagigen Struktur übereinander angeordnet sind. Die Fasergeflechte sind hierbei zum Beispiel aus einem geflochtenen Hybridgarn ausgebildet oder in eine Matrix aus einem thermoplastischen/duroplastischen Kunststoffmaterial eingebettet, sodass sich eine mehrlagige Struktur eines aus einem Matrix-Faser-Verbund hergestellten Rohrelements ergibt. Sind die Fasergeflechte aus einem geflochtenen Hybridgarn ausgebildet, so können die Fasergeflechte beispielsweise durch Erhitzen unter teilweisem Aufschmelzen stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Bei Einbettung in eine Matrix werden die Fasergeflechte der einzelnen Lagen beispielsweise übereinander angeordnet und dann gemeinsam polymerisiert und somit in eine Polymermatrix eingebettet.

Die Fasergeflechte sind vorzugsweise jeweils durch sich kreuzende Fasern nach Art eines Fasergewebes oder Fasergeleges gebildet. Unterschiedlich ausgerichtete Fasern eines jeden Fasergeflechts erstrecken sich zum Beispiel schräg (zum Beispiel unter einem Winkel zwischen 20° und 90°) oder näherungsweise senkrecht zueinander. Die Fasergeflechte sind hierbei vorzugsweise schlauchförmig aufgerollt und stellen somit Flechtschläuche aus sich kreuzenden Fasern dar, die zur Ausbildung des Rohrkörpers mehrlagig übereinander angeordnet sind.

In einer Ausgestaltung sind die Fasern der Fasergeflechte durch Endlosfasern gebildet. Unter Endlosfasern werden üblicherweise Fasern mit einer großen Länge, zum Beispiel größer als 50 mm verstanden. Solche Endlosfasern tragen zu einer hohen Festigkeit des Rohrelements bei und können aus unterschiedlichen Faserwerkstoffen wie Glas, Aramid oder Kohlenstoff gefertigt sein.

Die unterschiedlichen Lagen des Rohrkörpers können sich voneinander unterscheiden, insbesondere in der Ausbildung der Fasergeflechte.

So können die Fasergeflechte der unterschiedlichen Lagen, gemessen entlang der Längsachse, unterschiedlich lang ausgebildet sein. Die insbesondere schlauchförmig ausgebildeten Fasergeflechte überlagern sich somit (betrachtet axial entlang der Längsachse) lediglich abschnittsweise, sodass in einem Längenabschnitt der Rohrkörper beispielsweise nur einlagig, in einem anderen Abschnitt zweilagig und in einem wiederum anderen Abschnitt dreilagig ausgebildet sein kann. Weitere Lagen mit anderer axialer Länge oder auch mit einer Länge, die der axialen Länge einer anderen Lage entspricht, können vorhanden sein.

Unterschiedliche Variationen der Anordnung der Lagen zueinander ist denkbar und möglich. So kann die erste Lage mit ihrem ersten Fasergeflecht beispielsweise axial kurz ausgebildet sein und zum Beispiel axial mittig am Rohrelement angeordnet sein, um mittig am Rohrelement eine erhöhte Steifigkeit bereitzustellen. Die zweite und dritte Lage können in diesem Fall beispielsweise länger als die erste Lage ausgebildet sein und die erste Lage umfänglich einfassen und axial überragen.

In einer anderen Ausgestaltung ist auch denkbar möglich, dass die erste Lage axial lang ausgebildet ist, während die zweite und gegebenenfalls eine dritte Lage kürzer als die erste Lage ausgebildet sind. In diesem Fall kann die dritte Lage beispielsweise die axial kürzeste Länge aufweisen und zum Beispiel mittig am Rohrelement angeordnet sein, sodass wiederum mittig am Rohrelement eine erhöhte Steifigkeit bereitgestellt wird. In wiederum anderer Ausgestaltung kann die axial kürzeste Lage (zum Beispiel die erste Lage oder die dritte Lage) auch an einem Ende des Rohrelements angeordnet sein, sodass an diesem Ende eine erhöhte Steifigkeit bereitgestellt wird.

Zusätzlich oder alternativ zu der Ausbildung der Fasergeflechte der Lagen mit unterschiedlichen axialen Längen kann auch vorgesehen sein, dass die Fasergeflechte sich in der Ausrichtung ihrer Fasern unterscheiden. So können benachbarte Fasergeflechte so zueinander angeordnet sein, dass sich ein schräger Winkel zwischen den Fasern der Fasergeflechte ergibt, wobei der Winkel so gewählt sein kann, dass eine große Belastbarkeit am Rohrelement in einer oder mehreren bevorzugten Belastungsrichtungen eingestellt wird. Bei der Fertigung des Rohrelements, insbesondere bei Formänderung zum Beispiel in einem Blasformwerkzeug, kann der Winkel der Fasergeflechte hierbei so vorgehalten werden, dass sich im Endzustand, also bei geformtem Rohrelement, ein gewünschter Winkel zwischen den Fasergeflechten einstellt.

Die Fasergeflechte können sich zudem in ihrer Faserdichte, ihrem Fasermaterial und auch der Stärke (also im Durchmesser) der Fasern unterscheiden.

Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere Lagen zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht längserstreckte Versteifungsfasern aufweisen, die das jeweilige Fasergeflecht zusätzlich entlang der Längserstreckungsrichtung der Versteifungsfasern verstärken. Unterschiedliche Lagen können sich hierbei in der Anordnung der Versteifungsfasern unterscheiden. Beispielsweise können unterschiedliche Lagen Versteifungsfasern aufweisen, die unterschiedlich ausgerichtet oder mit unterschiedlicher Dichte zueinander angeordnet sind. Ebenso ist denkbar und möglich, dass sich die Versteifungsfasern unterschiedlicher Lagen in ihrem Material unterscheiden. Beispielsweise können die Versteifungsfasern aus Glas, Aramid oder Kohlenstoff gefertigt sein.

Zusätzlich zu der mehrlagigen Ausbildung durch einander überlagernde Fasergeflechte können außen (oder gegebenenfalls auch innen) am Rohrkörper zusätzliche Strukturen zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers angebracht sein. So kann der Rohrkörper beispielsweise außen eine zusätzliche Bandstruktur mit längserstreckten Fasern aufweisen, die auf den Rohrkörper laminiert oder in den Rohrkörper einlaminiert ist. Mittels solcher Bandstrukturen kann das Rohrelement beispielsweise an seinen Enden oder entlang seiner Längserstreckungsrichtung verstärkt werden, um eine gezielte, richtungsabhängige Festigkeit zur Aufnahme von Kräften oder Momenten zu ermöglichen. Optional ist zusätzlich zu dem jeweiligen Fasergeflecht vorgesehen, dass der Rohrkörper an einer nach außen gewandten, äußeren Mantelfläche zumindest eine Bandstruktur zur lokalen Verstärkung des Rohrkörpers aufweist.

Beispielsweise kann eine solche Bandstruktur umfänglich um die Längsachse herumgewickelt sein und sich somit außen um eine äußere Mantelfläche des Rohrkörpers herum erstrecken. Zusätzlich oder alternativ kann eine Bandstruktur längs an der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers erstreckt sein. Wiederum zusätzlich oder alternativ kann die Bandstruktur eine Spiralform aufweisen, die sich spiralförmig um die äußere Mantelfläche des Rohrkörpers herum erstreckt. Fasern der Bandstruktur sind jeweils entlang der Längserstreckungsrichtung der Bandstruktur gerichtet. Mittels einer solchen Bandstruktur kann das Rohrelement einer bestimmten Belastungsart gezielt angepasst werden, sodass Kräfte und Momente in günstiger Weise an dem Rohrelement aufgenommen werden können.

Zusätzlich oder alternativ kann das Rohrelement weitere Versteifungsstrukturen aufweisen, zum Beispiel in Form eines umlaufenden Stegs, der aus kurzen Flechtschläuchen gebildet ist und zum Beispiel mittig am Rohrkörper geformt ist oder ein oder mehrere im Inneren des Rohrkörpers angeordnete Strebenelemente, die sich diametral (quer zur Längsachse) im Inneren des Rohrkörpers erstrecken und somit das Rohrelement im Inneren versteifen, insbesondere gegen eine Belastung quer zur Längsachse.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Sitzgestells eines Fahrzeugsitzes nach dem Stand der

Technik;

Fig. 2 eine Ansicht eines Sitzgestells eines Fahrzeugsitzes mit einem einen

Strukturabschnitt einer Rückenlehnenteilbaugruppe verstärkenden Rohrelement;

Fig. 3 eine gesonderte Ansicht des Rohrelements; Fig. 4A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 4B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 4A;

Fig. 5A eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 5B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 5A;

Fig. 6A eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 6B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 6A;

Fig. 7A eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 7B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 7A;

Fig. 8 eine Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels eines

Rohrelements, das drei unterschiedliche Lagen mit unterschiedlichen Fasergeflechten aufweist;

Fig. 9A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements, das eine lokal durch eine Bandstruktur geformte Verstärkung aufweist;

Fig. 9B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 9A;

Fig. 10A eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rohrelements mit einer anderen Bandstruktur;

Fig. 10B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 10A; Fig. 1 1 A eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Rohrelements mit einer Bandstruktur;

Fig. 1 1 B eine Längsschnittansicht durch das Rohrelement gemäß Fig. 1 1 A;

Fig. 12A eine Ansicht eines Rohrelements mit einer von einer zylindrischen Form abweichenden Form;

Fig. 12B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 12A; und

Fig. 12C eine Schnittansicht entlang der Linie B-B gemäß Fig. 12A.

Ein in Fig. 1 beispielhaft dargestellter Fahrzeugsitz 1 umfasst eine Sitzteilbaugruppe 10 und eine über eine Beschlaganordnung 13 um eine Schwenkachse D schwenkbar zu der Sitzteilbaugruppe 10 angeordnete Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1. Die Sitzteilbaugruppe 10 bildet eine Sitzfläche 100 für einen Fahrzeuginsassen aus und ist zum Beispiel über eine Längsverstelleinrichtung 12 mit einem Fahrzeugboden verbunden. Die Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 kann durch Verschwenken um die Schwenkachse D in ihrer Neigungsstellung zu der Sitzteilbaugruppe 10 angepasst werden, um eine komfortable Sitzposition für einen Fahrzeuginsassen einzustellen oder den Fahrzeugsitz 1 zum Beispiel in eine flache Position zu bringen, zum Beispiel um zusätzlichen Stauraum im Fahrzeug bereitzustellen.

Der Fahrzeugsitz 1 kann beispielsweise Bestandteil einer Rücksitzanordnung eines Fahrzeugs (in zweiter oder dritter Sitzreihe in einem Fahrzeug) sein. Denkbar und möglich ist aber auch, dass ein solcher Fahrzeugsitz einen Vordersitz in einem Fahrzeug ausbildet.

Bei dem dargestellten Beispiel weist die Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 einen Strukturabschnitt 1 10 auf, an dem üblicherweise ein Polster zur Bereitstellung einer Rückenlehne angeordnet ist. An dem Strukturabschnitt 1 10 ist ein Rohrelement 2 in Form eines Querrohrs angeordnet, das Rahmenteile 1 1 1 , 1 12 in Form von im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse D erstreckten Längsholmen miteinander verbindet und den Strukturabschnitt 1 10 derart versteift, dass auf den Strukturabschnitt 1 10 der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 wirkende Belastungskräfte und -momente aufgenommen und in Richtung der Sitzteilbaugruppe 10 abgeleitet werden können. Ein solches Rohrelement 2 in Form eines Querrohrs ist bisher üblicherweise als Stahlrohr ausgebildet worden, um eine hinreichende Steifigkeit am Fahrzeugsitz 1 und insbesondere an der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 bereitzustellen. Dies bringt jedoch mit sich, dass durch das Rohrelement 2 das Gewicht des Fahrzeugsitzes 1 nennenswert erhöht wird.

Bei einem in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugsitz 1 ist daher ein Rohrelement 2 vorgesehen, das aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt ist und in einer gesonderten Abbildung in Fig. 3 dargestellt ist. Das Rohrelement 2 erstreckt sich längs entlang einer Längsachse L und weist einen Rohrkörper 21 auf, der ein inneres Lumen 20 einfasst und somit hohl ausgebildet ist. Weil der Rohrkörper 21 aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist, kann das Rohrelement 2 leichtgewichtig ausgebildet werden, sodass das Gewicht des Fahrzeugsitzes 1 insgesamt verringert werden kann.

Das Rohrelement 2 ist mit seinem Rohrkörper 21 mehrlagig ausgebildet. Wie nachfolgend anhand unterschiedlicher Ausführungsbeispiele erläutert werden soll, wird der Rohrkörper 21 durch unterschiedliche Lagen gebildet, die unterschiedliche, einander überlagernde Fasergeflechte aufweisen. Durch Formgebung, Anordnung und Ausrichtung der Fasergeflechte der Lagen zueinander kann an dem Rohrelement 2 gezielt eine - gegebenenfalls lokal und richtungsabhängig variierende - Steifigkeit zur gezielten Aufnahme von Kräften und Momenten eingestellt werden.

Bei einem in Fig. 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rohrkörper 21 des Rohrelements 2 drei Lagen 210, 21 1 , 212 mit unterschiedlichen Fasergefechten M1 , M2, M3 auf. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 sind jeweils durch sich kreuzende Fasern F gebildet und überlagern sich derart, dass ein erstes, innerstes Fasergeflecht M1 einer ersten Lage 210 radial innerhalb eines zweiten Fasergeflechts M2 einer zweiten Lage 21 1 und das zweite Fasergeflecht M2 der zweiten Lage 21 1 wiederum radial innerhalb eines dritten Fasergeflechts M3 einer dritten Lage 212 angeordnet ist. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 unterscheiden sich bei dem dargestellten

Ausführungsbeispiel in ihrer axiale Länge derart, dass die äußerste, dritte Lage 212 axial kürzer als die zweite Lage 21 1 und diese wiederum axial kürzer als die erste Lage 210 ausgebildet ist. Die dritte Lage 212 ist mit ihrem dritten Fasergeflecht M3 hierbei mittig an dem Rohrelement 2 angeordnet, und die zweite Lage 1 1 1 ist wiederum zentriert zur dritten Lage 212, sodass das Rohrelement 2 mittig verstärkt ist. Bei einem in Fig. 5A und 5B dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Verstärkung demgegenüber an einem Ende 22 des Rohrelements 2 bereitgestellt. Die axial kürzeste, dritte Lage 212 ist mit ihrem dritten Fasergeflecht M3 hierzu an dem Ende 22 angeordnet. Auch die zweite Lage 21 1 erstreckt sich bis zu dem Ende 22, dabei jedoch in Richtung des anderen Endes 23 über die dritte Lage 212 hinaus, ist dabei aber axial kürzer ausgebildet als die erste Lage 210, die sich bis hin zu dem Ende 23 erstreckt. Im Bereich des Endes 22 ist das Rohrelement 2 somit durch Überlagerung der Fasergeflechte M1 , M2, M3 der unterschiedlichen Lagen 210, 21 1 , 212 gezielt verstärkt. Zudem kann auf diese Weise eine gezielte Nachgiebigkeit im Bereich des Endes 23 für ein Energiemanagement in einem Crashfall (im Sinne eines Deformationselements) bereitgestellt werden.

Bei einem wiederum anderen, in Fig. 6A, 6B dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rohrelement 2 wiederum mittig verstärkt, wobei in diesem Fall die innerste Lage 210 axial am kürzesten ausgebildet und mittig angeordnet ist. Die zweite Lage 21 1 ist axial länger als die erste Lage 210, dabei aber kürzer als die dritte Lage 212. Durch Überlagerung der Lagen 210, 21 1 , 212 mittig an dem Rohrelement 2 wird somit eine Verstärkung gezielt in der Mitte des Rohrelements 2 bereitgestellt. Zudem kann auf diese Weise eine gezielte Nachgiebigkeit beidseitig an den Enden für ein Energiemanagement in einem Crashfall (im Sinne eines Deformationselements) bereitgestellt werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7A, 7B gleicht in der Anordnung der Lagen 210, 21 1 , 212 zueinander dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 , wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die innere Lage 210 durch zwei Flechtschläuche gebildet ist, die mittig mit einem axialen Abstand 213 zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine Nachgiebigkeit mittig am Rohrkörper 21 geschaffen werden.

Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 gleicht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A, 4B, wobei in diesem Fall in das Fasergeflecht M2 der zweiten Lage 21 1 zusätzliche Versteifungsfasern 214 in Form von entlang einer Versteifungsrichtung V längserstreckten Endlosfasern eingebettet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Lage 21 1 somit durch zusätzliche Einbettung von Versteifungsfasern 214 versteift, sodass entlang der Erstreckungsrichtung V der Versteifungsfasern 214 eine zusätzliche, richtungsabhängige Steifigkeit an dem Rohrelement 2 bereitgestellt wird.

Bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen sind die Fasergeflechte M1 , M2, M3 zur Ausbildung der mehrlagigen Struktur aus Flechtschläuchen gebildet, die sich abschnittsweise oder entlang der gesamten Länge des Rohrelements 2 überlagern. Die Ausrichtung der Fasern F der unterschiedlichen Fasergeflechte M1 , M2, M3 kann sich hierbei unterscheiden, sodass die Fasern F unterschiedlicher Fasergeflechte M1 , M2, M3 zum Beispiel unter einem schrägen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann eine vorbestimmte Richtungsabhängigkeit zur Aufnahme von Kräften und Momenten an dem Rohrelement 2 eingestellt werden.

Ebenso können sich die Fasergeflechte M1 , M2, M3 in der Dichte und/oder Stärke ihrer Fasern F unterscheiden. Zusätzlich oder alternativ können die Fasern F der Fasergeflechte M1 , M2, M3 auch aus unterschiedliche Materialien, zum Beispiel Glas, Aramid oder Kohlenstoff, gefertigt sein.

Die Fasern F der Fasergeflechte M1 , M2, M3 können beispielsweise durch Endlosfasern, also besonders lange Fasern mit einer Länge vorzugsweise von (deutlich) größer als 50 mm, ausgebildet sein.

Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 sind beispielsweise aus Hybridgarn, also einem Gemisch aus Glas- und Polymerfasern, hergestellt. Zur integralen, stoffschlüssigen Verbindung zur Herstellung des Rohrkörpers 21 können die übereinander gelegten Fasergeflechte M1 , M2, M3 in Form der Flechtschläuche in diesem Fall erhitzt und dadurch teilweise aufgeschmolzen werden, sodass sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Flechtschläuchen ergibt.

Alternativ können die Fasergeflechte M1 , M2, M3 beispielsweise aus Glas-, Kohlenstoff oder Aramidfasern geflochten sein. Die Fasergeflechte M1 , M2, M3 werden zur Herstellung des Rohrkörpers 21 übereinander gelegt und dann gemeinsam (in situ) polymerisiert, sodass sich ein integrales, einstückiges Strukturbauteil ergibt.

Bei einem in Fig. 9A, 9B dargestellten Ausführungsbeispiel sind außen an einer äußeren Mantelfläche 216 (entsprechend der Außenseite der dritten Lage 212) zusätzliche Formen in Form von Bandstrukturen 215 angeordnet, die mit einer Faserstruktur B die Enden 22, 23 des Rohrelements 2 umfänglich entlang einer Umfangsrichtung U umgeben und somit an den Enden 22, 23 eine zusätzliche Verstärkung bereitstellen. Die Fasern der Faserstruktur B der Bandstrukturen 215 erstrecken sich hierbei entlang der Umfangsrichtung U, sodass eine besondere Verstärkung entlang der Umfangsrichtung U (zum Beispiel gegen ein Aufweiten) an den Enden 22, 23 bewirkt wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere Lagen 210, 21 1 , 212 überlagert, wobei außerhalb der äußersten Lage 212 zusätzliche Bandstrukturen 215 geformt sind, die beispielsweise auf die äußere Mantelfläche 216 auflaminiert oder in die Faser-Matrix- Struktur der Lagen 210, 21 1 , 212 einlaminiert sind.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10A, 10B sind außenseitig des mehrlagigen Rohrkörpers 21 Bandstrukturen 215 in Form von Tape-Lagen geformt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bandstrukturen 215 parallel zur Längsachse L längserstreckt und wiederum durch längserstreckte Faserstrukturen B gebildet. In diesem Fall wird somit eine besondere Verstärkung entlang der Längsachse L an dem Rohrelement 2 bereitgestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 1 A, 1 1 B erstreckt sich demgegenüber eine Bandstrukturen 215 spiralförmig um die äußere Mantelfläche 216 des Rohrkörpers 21 herum. Wiederum ist die Bandstruktur 215 durch eine Faserstruktur B mit der Spiralform nachfolgenden, längserstreckten Fasern gebildet.

Bei den in Fig. 4A, 4B bis 1 1 A, 1 1 B dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Rohrkörper 21 des Rohrelements 2 eine im Wesentlichen zylindrische Form mit kreisrundem Querschnitt auf. Demgegenüber weicht die äußere Form des Rohrelements 2 bei dem in Fig. 12A, 12B, 12C dargestellten Ausführungsbeispiel von einer zylindrischen Formgebung ab und variiert entlang der Längsachse L genauso wie in Umfangsrichtung um die Längsachse L. So kann die Formgebung des Rohrelements 2 gezielt auf die Anbringung an dem Strukturabschnitt 1 10 zum Beispiel der Rückenlehnenteilbaugruppe 1 1 angepasst sein, wobei über abgeflachte Flächenabschnitte zum Beispiel Strukturen geschaffen werden können, an denen Anbauteile, zum Beispiel Adapterteile zur Verbindung mit Beschlägen 13, angebracht werden können. Über die Formgebung des Rohrelements 2 kann hierbei auch die (richtungsabhängige) Steifigkeit eingestellt werden, sodass Torsionsmomente und Biegebelastungen in gezielter Weise an dem Rohrelement 2 aufgenommen werden können.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen. Ein Rohrelement der beschriebenen Art kann insbesondere nicht nur an einer Rückenlehnenteilbaugruppe, sondern beispielsweise auch an der Sitzteilbaugruppe eines Fahrzeugsitzes zum Einsatz kommen. Grundsätzlich können über Rohrelemente der beschriebenen Art Strukturabschnitte versteift werden, wobei das Rohrelement quer (entlang einer Fahrzeugquerrichtung) oder auch senkrecht (insbesondere quer zu einer Schwenkachse der Rückenlehnenteilbaugruppe) erstreckt sein kann.

Bezugszeichenliste

1 Sitzgestell eines Fahrzeugsitzes

10 Sitzteilbaugruppe

100 Sitzfläche

1 1 Rückenlehnenteilbaugruppe

1 10 Strukturabschnitt

1 1 1 , 1 12 Rahmenteil (Längsholm)

12 Längsverstelleinrichtung

13 Beschlaganordnung

2 Rohrelement

20 Inneres Lumen

21 Rohrkörper

210, 21 1 , 212 Lage

213 Strebenelement

214 Versteifungsfasern

215 Bandstruktur

216 Äußere Mantelfläche

22, 23 Ende

B Faserstruktur

D Schwenkachse

F Fasern

L Längsachse

M1 , M2, M3 Fasergeflecht (Flechtschlauch)

U Umfangsrichtung

V Versteifungsrichtung