Fahrzeugsitze gehören zu den komplexesten Bauteilen im Fahrzeuginnenraum. Sie bieten den Passagieren Komfort und Sicherheit. Heute müssen sie zugleich immer leichter werden, um zur Gewichtsreduzierung des gesamten Fahrzeugs beizutragen. Zudem wünschen sich die Automobilhersteller im Rahmen ihrer Plattformstrategien bei den nicht sichtbaren Teilen in den Sitzen verstärkt Gleichteile, die sie in verschiedenen Modellen einsetzen können.
Die Autoren: Dr. Heinz Voss, Vice President Engineering, und Andreas Maashoff, Director Industrial Design & Craftsmanship and Consumer & Market Research, Johnson Controls Automotive Seating, Burscheid
Johnson Controls hat auf der IAA in Frankfurt 2013 Lösungen vorgestellt, die den o.g. Anforderungen Rechnung tragen. Mit dem Synergy Seat Gen 3 hat das Unternehmen eine intelligente Sitzlösung für die obere Mittelklasse präsentiert, die umweltverträgliche Materialien mit modernster Technologie kombiniert. Das Sitzkonzept bringt reduzierte Masse und Komplexität mit mehr Komfort und Sicherheit in Einklang.
Rückenlehne aus Organoblech
Zentrales Bauteil des Sitzes ist die innovative Rückenlehne aus Organoblech. Bei der Herstellung kombiniert Johnson Controls Gewebematerial mit einem Spritzgussverfahren. So lässt sich eine ähnliche Stabilität erreichen wie zum Beispiel bei glasfaserverstärkten Kunststoffen. Zudem werden Festigkeitswerte erzielt, die denen von Carbon nahekommen. Auf die herkömmliche Metallstruktur im Inneren der Rückenlehne kann so komplett verzichtet werden. Bauteile wie Befestigungselemente für die Aufnahme von Seitenwangen oder Kopfstützen lassen sich problemlos bereits im Guss in die Lehne integrieren. Damit reduzieren sich sowohl die Gesamtzahl der Einzelteile im Sitz als auch die Komplexität der gesamten Konstruktion.
Dank ihrer schlanken Kontur fügt sich die Rückenlehne äußerst platzsparend in Autoinnenräume ein. Als sichtbares Bauteil macht sie eine gesonderte Verkleidung der Rückenlehne überflüssig. Zudem ist sie überaus flexibel im Oberflächendesign: Farbe, Glanzgrad und Haptik des Schalenmaterials sind zum Beispiel über direkt aufgetragene Dünnfolien variierbar. Effekte können jedoch auch durch Lack oder durch mit Textil und Leder kaschierte Flächen erzielt werden.
Johnson Controls hat bereits im Entwicklungsprozess des Synergy Seat Gen 3 neue Wege beschritten und von Anfang an ganzheitlich gedacht. Ein interdisziplinäres Team hat zunächst aktuelle Informationen aus Trend- und Verbraucherforschung, Kundenfeedbacks, Marktdaten und Benchmarking zusammengetragen. Anschließend hat es die Ansprüche der Konsumenten, der Autohersteller mit ihrer jeweiligen Strategie und Markenidentität sowie von Johnson Controls selbst formuliert. Diese sehr frühzeitige Produktdefinition – gekoppelt mit den Vorteilen von Virtual-Design- und Virtual-Engineering-Werkzeugen – ermöglichte eine schnell verfügbare, wirklichkeitsnahe Visualisierung von 3D-Sitzmodellen.
3-in-1-Sitzschiene für Klein- und Kompaktwagen
Gängige Konstruktionsansätze völlig überdacht wurden bei der Entwicklung eines Sitzkonzepts mit vereinfachten Einstellfunktionen. Im Unterbau des Vordersitzes arbeitet eine innovative Kinematik, in der die drei Basis-Einstellfunktionen Längsposition, Höhe und Neigung zusammengeführt sind. Möglich wird dieser kombinierte Bewegungsablauf durch den Einsatz einer neu entwickelten, gekrümmten Sitz- schiene.
Den Ausgangspunkt für die Entwicklung bildete eine Überlegung, die das Entwicklungsteam auf eine Kombination aus Statistik und Erfahrungswerten stützte: Während groß gewachsene Personen ihren Fahrzeugsitz weit nach hinten, niedrig und mit stärkerer Neigung einstellen, ist es bei kleiner gewachsenen Menschen in der Regel genau umgekehrt. Daraus leitete das Entwicklungsteam eine Kinematik ab, die den Sitz aus der maximalen Sitzhöhe und minimalen Neigung auf vorderster Schienenposition in einer bogenförmigen Bewegung in die entgegengesetzte Endposition bringt. Die intelligente Kombination von drei Einstellwegen mit Hilfe der gekrümmten, aus hochfestem Stahl gefertigten Sitzschiene reduziert die Masse eines mit dieser Kinematik ausgestatteten Sitzes gegenüber einem vergleichbaren herkömmlichen Sitz um bis zu 2,5 kg.
Die gekrümmte Sitzschiene ist insbesondere eine Lösung für Klein- und Kompaktwagen. Als gewichtsoptimierte Lösung für den Beifahrersitz bietet sich die 3-in-1-Schiene aber ebenso für Mittelklassefahrzeuge mit Elektro- beziehungsweise Hybridantrieben an.
Modularität bei Metallkomponenten
Die Metallkomponenten in Fahrzeugsitzen sind für die Crash-Sicherheit besonders wichtig – zugleich machen sie aber auch einen Großteil des Gewichts der Sitze aus. Außerdem ist hier das Potenzial für modulare Lösungen sehr groß. Johnson Controls hat ein Portfolio modularer Metallkomponenten – zum Beispiel Lehnen- und Höheneinsteller sowie Sitzschienen und -strukturen – entwickelt, die sich durch eine optimale Kombination von Gewicht, Bauraum und Sicherheit auszeichnen.
Johnson Controls, Tel.: 02174 654348, oliver.herkert@jci.com
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