DE102005051738A1

DE102005051738A1 - Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102005051738A1
Application number: DE102005051738A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. Pfahler; Ina von Dipl.-Ing. Szczepanski (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-03
Also published as: US20090218854A1; JP2009513201A; WO2007048520A2; WO2007048520A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz, insbesondere eines Kraftwagens mit einer Mehrzahl von Heizleitern (20), welche mit wenigstens einem an einer Stromquelle anzuschließenden elektrischen Kontaktleiterband (12) verbunden sind. Um ein Kontaktleiterband (12) zu schaffen, welches insbesondere bei mechanischen Belastungen wie beispielsweise dem Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen in einen bzw. aus einem Kraftfahrzeugsitz heraus sehr widerstandsfähig ist, ist dieses selbst als elektrisch leitfähiges textiles Flächengebilde gestaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz insbesondere eines Kraftwagens der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein derartiges Flächenheizelement ist bereits aus der DE 41 01 290 C2 als bekannt zu entnehmen und umfasst eine Mehrzahl von Heizleitern, über welche die dem Sitzinsassen zugewandte Sitz- bzw. Rückenlehnenfläche zu erwärmen ist. Die Heizleiter werden dabei über ein an einer Stromquelle angeschlossenes Kontaktleiterband mit elektrischem Strom versorgt. Oberseitig des Kontaktleiterbandes sind hierzu eine Mehrzahl von Kontaktleitern in Form von sinus- bzw. wellenförmigen Litzen befestigt, welche beispielsweise aus einem Karbonmaterial bestehen.

Als nachteilig bei dem beschriebenen Flächenheizelement ist jedoch der Umstand anzusehen, dass die Kontaktleiter insbesondere beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen auf Dauer einer sehr hohen Belastung ausgesetzt werden. Insbesondere bei Kontaktleitern aus Karbonmaterial kann eine derart starke Beanspruchung zu einem Brechen oder einem materialbedingten Überhitzen der einzelnen Kontaktleiter führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Flächenheizelement der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass dieses auch hohen Belastungen durch einen Sitzinsassen widerstehen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Flächenheizelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.

Bei dem Flächenheizelement wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kontaktleiterband selbst als elektrisch leitfähiges textiles Flächengebilde gestaltet ist. Ein derartiges textiles Flächengebilde ist naturgemäß biegeschlaff gestaltet und kann demnach hohe Belastungen sehr gut aufnehmen, wie sie beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen in einen Kraftfahrzeugsitz entstehen. Das Kontaktleiterband ist dabei sowohl in Erstreckungsrichtung wie auch quer dazu hinreichend flexibel gestaltet. Um die Mehrzahl von Heizleitern entsprechend mit Strom versorgen zu können, ist das Kontaktleiterband elektrisch leitend ausgebildet. Hierzu ist es denkbar, sämtliche Fäden, Garne oder dergleichen des textilen Flächengebildes aus einem entsprechend leitfähigen Material zu gestalten. Gleichfalls ist es natürlich auch denkbar, lediglich Anteile der Fäden, Garne oder dergleichen elektrisch leitend zu gestalten. Insgesamt ist es jedoch erforderlich, dass über das Kontaktleiterband eine zuverlässige Stromversorgung der Mehrzahl von Heizleitern gewährleistet werden kann. Es ist ersichtlich, dass durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen das bislang beim Stand der Technik erforderliche Aufbringen der elektrisch leitfähigen Kontaktleiter auf einem nicht-leitenden Band entfallen kann.

Als besonders flexibel hat sich dabei ein als maschenerzeugtes textiles Flächengebilde gestaltetes Kontaktleiterband gezeigt. Insbesondere haben sich dabei ein Gestricke oder Gewirke als bevorzugt herausgestellt, da über ein derart maschenerzeugtes Flächengebilde einerseits eine gute elektrische Kontaktierung zwischen den einzelnen Maschen und andererseits eine sehr hohe Flexibilität des gesamten Kontaktleiterbandes erreicht werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich ein textiles Flächengebilde als vorteilhaft gezeigt, dessen Fäden, Garne oder dergleichen Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweisen. Derartige Fäden, Garne oder dergleichen sind einerseits sehr flexibel und bruchfest, und andererseits sehr gut elektrisch leitend.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, das Kontaktleiterband mittels einer textilen Verbindung an einer Grundschicht des Flächenheizelementes zu befestigen. Da das Kontaktband eine hohe Flexibilität aufweist, können dabei unterschiedliche Konturverläufe – angepasst an die Kontur der Sitz- oder Rückenlehnenfläche des Fahrzeugsitzes – dargestellt werden. Außerdem ist durch die textile Verbindung eine sehr gute Befestigung des Kontaktleiterbandes an der Grundschicht geschaffen, welche auch hohen mechanischen Belastungen beispielsweise beim Ein- und Ausstieg des Sitzinsassen in den bzw. aus dem Fahrzeugsitz heraus widersteht. Nach dem Befestigen des wenigstens einen Kontaktleiterbandes an der Grundschicht können die Heizleiter mittels einer Nähverbindung und insbesondere einer Nähwirkverbindung an der Grundschicht befestigt werden, wodurch sich insgesamt eine sehr positionsgenaue und dennoch flexible Anordnung der Mehrzahl von Heizleitern an der Grundschicht realisieren lässt.

Schließlich hat sich die Anordnung von zwei seitlich des Flächenheizelementes verlaufenden Kontaktleiterbändern als vorteilhaft gezeigt, welche von den Heizleitern zur Bildung von Druckkontaktstellen überdeckt sind. Durch die seitliche Anordnung der Kontaktleiterbänder wird in allen Bereichen des Flächenheizelementes eine etwa gleich schnelle bzw. gleichmäßige Aufheizung der Mehrzahl von Heizleitern erreicht. Die Stromversorgung der Heizleiter erfolgt dabei auf technisch einfache Weise durch die zwischen den Heizleitern und den Kontaktleiterbändern gebildeten Druckkontaktstellen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
1 eine schematische Draufsicht auf ein Flächenheizelement mit zwei seitlich verlaufenden Kontaktleiterbändern, zwischen denen symbolisch einige der mit Strom zu versorgenden Heizleitern erkennbar sind;
2 eine schematische Darstellung des als Gestricke ausgebildeten textilen Flächengebildes des Kontaktleiterbandes nach einer ersten Ausführungsform; und in
3 eine schematische Darstellung des als Gewirke ausgebildeten textilen Flächengebildes des Kontaktleiterbandes nach einer weiteren Ausführungsform.
In 1 ist in Draufsicht ein Flächenheizelement gezeigt, welches beispielsweise unterhalb eines Sitzbezuges eines Sitzteils oder eines Rückenlehnenteils eines Kraftfahrzeugsitzes angeordnet werden kann. Hierzu wird das Flächenheizelement auf eine beispielsweise aus Schaumstoff gestaltete Unterschicht des Sitz- bzw. Rückenlehnenteils aufgelegt und anschließend mit einem Bezug aus Stoff oder Leder überzogen. Natürlich kann der Aufbau des Sitz- bzw. Rückenlehnenteils weitere Schichten wie beispielsweise eine Ventilationsschicht zur Belüftung des Fahrzeugsitzes oder zusätzliche Schaumstoffschichten umfassen. Das Flächenheizelement selbst umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine textile Grundschicht 10, welche hier an eine Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes angepasst ist. Die textile Grundfläche 10 kann dabei aus einem ein- oder mehrschichtigen Textil gestaltet sein, welches zusätzlich als Sandwich eine oder mehrere Schichten aus Schaumstoff umfassen kann. Seitlich der Grundschicht 10 sind zwei in eingebautem Zustand in Längsrichtung des Kraftfahrzeugsitzes bzw. des Kraftwagens verlaufende Kontaktleiterbänder 12 angeordnet, welche sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Grundschicht 10 erstrecken. Die Kontaktleiterbänder 12 sind dabei als elektrisch leitfähige textile Flächengebilde gestaltet und werden insbesondere unter Bezugnahme auf die 2 und 3 im Folgenden noch näher erläutert werden. Die beiden Kontaktleiterbänder 12 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer textilen Verbindung an der textilen Grundschicht 10 fixiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als textile Verbindung dabei eine Nähverbindung vorgesehen. Diese ermöglicht, dass die Kontaktleiterbänder 12 in der hier dargestellten gekrümmten Form – angepasst an Seitenwangen der Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes – dauerhaft und formbeständig auf der Grundschicht 10 fixiert sind. Die beiden Kontaktleiterbänder 12 sind an ihren vorderen Enden jeweils mit Stromzuführungsleitern 14 verbunden, welche am jeweils anderen Ende an einen Stromverteiler 16 angeschlossen sind. Der Stromverteiler 16 wiederum ist über eine Leitung 18 an eine nicht dargestellte Stromquelle anzuschließen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient als Stromquelle das kraftwagenseitige Bordnetz.
Die beiden Kontaktleiterbänder 12 dienen zur Stromversorgung einer Mehrzahl von Heizleitern 20, von denen in 1 lediglich drei symbolisch angedeutet sind. Die Heizleiter 20 erwärmen sich bei einer Stromversorgung und bewirken demgemäß auf Wunsch die elektrische Sitzbeheizung. Dabei verlaufen über die gesamte Erstreckungsrichtung der Kontaktleiterbänder 12 quer dazu die Heizleiter 20. Die Heizleiter 20 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kohlefaserfilamenten hergestellt, welche einerseits hinreichend flexibel und andererseits sehr gut wärmeleitfähig sind. Auf der Grundschicht 10 sind die Heizleiter 20 hier mittels einer Nähwirkverbindung befestigt, so dass diese auch bei hohen mechanischen Belastungen, beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen, zumindest weitgehend an Ort und Stelle verbleiben. Im Rahmen der Erfindung ist als mitumfasst zu betrachten, dass die Heizleiter 20 selbstverständlich auch aus einem anderen Material gestaltet sein können. Die seitlichen Kontaktleiterbänder 12 werden von den Heizleitern 20 derart überdeckt, dass sich zwischen den unterhalb angeordneten Bereichen der Kontaktleiterbänder 12 und den oberhalb angeordneten Bereichen der Heizleiter 20 Druckkontaktstellen ergeben, über welche der Strom sicher zwischen den Kontaktleiterbändern 12 und den Heizleitern 20 übertragen werden kann. Es ist klar, dass insbesondere im Bereich dieser Druckkontaktstellen die Heizleiter 20 mit einer besonders haltbaren Nähverbindung bzw. Nähwirkverbindung an den Kontaktleiterbändern 12 befestigt sein können.
In den 2 und 3 ist der Aufbau des textilen Flächengebildes der Kontaktleiterbänder 12 anhand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß 2 sind die Kontaktleiterbänder 12 als maschenerzeugtes textiles Flächengebilde in Form eines Gestrickes 24 dargestellt. Zur Bildung dieses Gestrickes 24 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Garn 22 verwendet, welches Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweist. Mit anderen Worten ist dieses Garn 22 elektrisch leitfähig. Es ist klar, dass anstelle des hier verwendeten Garns 22 auch ein Faden, ein Draht, ein Filament oder dergleichen verwendet werden könnte. Durch die Maschenbildung des hier dargestellten Gestrickes 24 sind die Kontaktleiterbänder 12 entsprechend flexibel und nachgiebig ausgebildet, so dass einerseits – wie in 1 erkennbar – gekrümmte Konturverläufe möglich sind und andererseits eine hohe Haltbarkeit gegenüber mechanischen Belastungen, beispielsweise beim Ein- und Ausstieg eines Sitzinsassen, gewährleistet ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist das Kontaktleiterband als maschenerzeugtes Gewirke 26 aus einer Vielzahl von Garnen 28 gestaltet. Es ist klar, dass auch hier anstelle des Garns 28 ein Faden, ein Draht, ein Filament oder dergleichen eingesetzt werden könnte.
Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass natürlich nicht alle Fäden, Garne, Drähte, Filamente oder dergleichen des Gestrickes 24 bzw. des Gewirkes 26 elektrisch leitfähig sein müssen. Gleichfalls wäre es auch denkbar, lediglich einen Anteil der Fäden, Garne, Drähte, Filamente oder dergleichen elektrisch leitfähig zu gestalten. Dieser Anteil muss jedoch hinreichend groß sein, um eine zuverlässige Stromführung innerhalb der Kontaktleiterbänder 12 gewährleisten zu können. Weiter ist es im Rahmen der Erfindung als mitumfasst zu betrachten, dass anstelle der beiden Kontaktleiterbänder 12 auch mehrere oder lediglich eines vorgesehen und entsprechend auf der Grundschicht 10 fixiert sein können.

Claims

Flächenheizelement für einen Kraftfahrzeugsitz mit einer Mehrzahl von Heizleitern (20), welche mit wenigstens einem an einer Stromquelle anzuschließenden elektrischen Kontaktleiterband (12) verbundenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) selbst als elektrisch leitfähiges textiles Flächengebilde gestaltet ist.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) aus elektrisch leitfähigem Faden, Garn (22, 28), Draht, Filament oder dgl. hergestellt ist.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) als maschenerzeugtes textiles Flächengebilde gestaltet ist.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktleiterband (12) aus einem Gestricke (24) oder Gewirke (28) hergestellt ist.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde Fäden, Garne (22, 28) oder dgl. umfasst, welche Anteile von Polyamid und Anteile von Silber aufweisen.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundschicht (10) vorgesehen ist, auf welcher das Kontaktleiterband (12) mit einer textilen Verbindung befestigt ist.
Flächenheizelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (20) mittels einer Nähverbindung, insbesondere eine Nähwirkverbindung an der Grundschicht (10) befestigt sind.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleiter (20) aus Kohlefaserfilamenten gebildet sind.
Flächenheizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitlich des Flächenheizelements verlaufende Kontaktleiterbänder (12) vorgesehen sind, welche zur Bildung von Druckkontaktstellen von den Heizleitern (20) überdeckt sind.