DE102007054257B4

DE102007054257B4 - Fahrzeugsitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt

Info

Publication number: DE102007054257B4
Application number: DE102007054257.9A
Authority: DE
Inventors: Dr. Dr. Ehrmaier Bruno; Hubert Weichselbaumer; Christian Schwimmer; Jürgen Ringer; Pascal Weigel; Christian Haimerl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2027-11-15
Also published as: DE102007054257A1

Abstract

Fahrzeugsitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt (1), der sich in Sitzquerrichtung erstreckt und den Rücken oder die Beine eines Passagiers muldenförmig umschließt, so dass er dem Passagier Seitenhalt gibt, wobei an den seitlichen Endbereichen des elastischen Abschnitts (1) jeweils ein Ende eines länglichen Schubelements (2) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Schubelemente (2) durch ein Stellelement (3) voneinander weg- oder aufeinander zubewegt werden können, sodass die Biegung des elastischen Abschnitts (1) verändert wird, und wobei der elastische Abschnitt (1) in zwei symmetrische Teilstücke (1') aufgeteilt ist, die jeweils an einem Mittelstück (5) schwenkbar angelenkt sind, wobei zwischen den inneren Enden der Teilstücke (1') und der Anlenkung (6) an das Mittelstück (5) ein Abstand in Richtung äußere Enden der Teilstücke (1') liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US 2004 / 0 183 348 A1 ist bereits ein Sitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt bekannt, der sich in Sitzquerrichtung erstreckt und den Rücken oder die Beine eines Passagiers muldenförmig umschließt. An den seitlichen Endbereichen des elastischen Abschnitts ist jeweils ein Ende eines länglichen Schubelements angebunden.
Ferner ist aus der DE 20 2004 018 712 U1 eine Sitzlehne bekannt, die sich individuell an die Wirbelsäule eines Menschen anpassen kann. Dies erfolgt dadurch, dass zwei in etwa parallel verlaufende Druck- und Zugelemente vorgesehen sind, die durch mehrere senkrecht dazu verlaufende Rippen miteinander verbunden sind. Dies funktioniert allein aufgrund des Körpergewichts des Passagiers. Zusätzlich können in den Freiräumen zwischen den Rippen mehrere aufpumpbare Luftpolster befestigt werden, durch die die Lehne in eine gewünschte Form gebracht werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Fahrzeugsitz mit einer verbesserten Beweglichkeit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeugsitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist ein Fahrzeugsitz einen gebogenen, elastischen Abschnitt auf, der sich in Sitzquerrichtung erstreckt und den Rücken oder die Beine eines Passagiers muldenförmig umschließt. So gibt der elastische Abschnitt dem Passagier Seitenhalt. An den seitlichen Endbereichen des elastischen Abschnitts ist jeweils ein Ende eines länglichen Schubelements angebunden. Diese befinden sich aus Sicht des Passagiers hinter dem elastischen Abschnitt. Die freien Enden der Schubelemente können durch ein Stellelement voneinander weg- oder aufeinander zubewegt sodass die Biegung des elastischen Abschnitts verändert wird. Die Biegung kann so individuell an die Bedürfnisse des Passagiers angepasst werden. Optimalerweise weist die Rückenlehne oder das Sitzkissen des Fahrzeugsitzes mehrere solche elastischen Abschnitte mit veränderbarer Biegung auf. Bei einer Rückenlehne können beispielsweise mehrere solche Abschnitte übereinander, bei einem Sitzkissen hintereinander angeordnet sein. So kann der Sitz sehr individuell an Körpergröße und Körpergewicht anpasst werden.
Der elastische Abschnitt ist in zwei symmetrische Teilstücke aufgeteilt, die jeweils an einem Mittelstück schwenkbar angelenkt sind. Auf diese Weise kann sich der elastische Abschnitt noch individueller an den Passagier anpassen. Dabei liegt zwischen den inneren Enden der Teilstücke und der Anlenkung an das Mittelstück ein Abstand in Richtung äußere Enden der Teilstücke.
Vorteilhafterweise sind die Schubelemente bogenförmig gestaltet. Sie sind zwar in dieselbe Richtung gebogen wie der elastische Abschnitt, jedoch ist deren Biegewinkel nicht gleich dem elastischen Abschnitt. Dies ist nicht nötig, da die Schubelemente nur die Biegung des elastischen Elements steuern sollen. Durch die bogenförmige Gestaltung der Schubelemente stehen diese nicht weit vom elastischen Abschnitt ab, sodass der benötigte Bauraum gering ist. Die gebogenen, elastischen Abschnitte können sich zudem zur besseren Körperanpassung etwas tordieren.
Bevorzugt sind ein oder mehrere Stege zwischen dem elastischen Abschnitt und den Schubelementen angebracht, die am elastischen Abschnitt und / oder an den Schubelementen angelenkt sein können. Die Stege tragen wesentlich zur Verstärkung der Struktur und zur Verbesserung der Stabilität bei. Zudem ergibt sich dadurch eine bessere Konturanpassung des elastischen Abschnittes.
Bevorzugt sind die Teilstücke gegenüber dem Mittelstück wie eine Wippe verschwenkbar. Ferner können die inneren Enden der Teilstücke mit einem Zwischenstück verbunden sein, das aus einem beweglichen Material besteht. Als geeignetes Material eignet sich beispielsweise ein Gurtband eines Sicherheitsgurtes oder ein Gewebe oder Gewirke. Diese Materialen weisen eine hohe Beweglichkeit auf.
Der elastische Abschnitt kann aus mehreren Materialien oder einzelnen Teilen eines gleichen Materials bestehen welche mittels einer Fügeverbindung zusammengeführt werden. So können z. B. verschieden starke Bleche, Bleche aus hochfesten Stählen, Kunststoffe, Legierungen oder ähnliche Materialien miteinander verschraubt, vernietet oder verschweißt werden. Dies hat jeweils unterschiedlichen Einfluss auf die Biegesteifigkeit und damit auf das Biegeverhalten. Zur weiteren Beeinflussung der Biegung können als Hilfsmittel volumenveränderbare Luftpolster oder sonstige fluidbefüllbare Behälter herangezogen werden. Diese werden vorteilhafterweise in die Zwischenräume zwischen dem elastischen Abschnitt und den Schubelementen angeordnet. Falls zusätzlich die erwähnten Stege vorgesehen sind, können die Polster zwischen den Stegen angeordnet sein. Je nach Füllung der Polster kann wiederum die Biegewirkung des elastischen Abschnitts beeinflusst werden. Alternativ können die Zwischenräume mit einem Schaum ausgefüllt werden. So kann der elastische Abschnitt je nach gewünschter Ergonomie entsprechend angepasst werden. Durch die Integration von Endanschlägen in den Räumen zwischen den Stegen kann der Federweg und / oder die Torsion begrenzt werden.
Zur Verstellung der Schubelemente durch das Stellelement sind mehrere Variationen möglich. Sie werden bevorzugt pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch verstellt. So kann beispielsweise das Stellelement ein Luftkissen sein, das zwischen den Schubelementen montiert wird. Diese können durch ein Befüllen des Luftkissens auseinander gedrückt werden. Umgekehrt ziehen sich bei einem Ablassen der Füllung aus dem Kissen die Schubelemente wieder zusammen. Ein ähnlicher Effekt entsteht mit einem hydraulischen System, wenn eine Flüssigkeit, wie z. B. Wasser oder Öl verwendet wird. Alternativ kann ein Elektromotor als Stellelement zum Einsatz kommen, der die Schubelemente ebenfalls auseinander drückt und wieder zusammenzieht. Eine weitere Möglichkeit einer halbautomatischen Anpassung des elastischen Abschnittes ist durch federnd vorgespannte Schubelemente, welche arretiert werden können zu realisieren.
Idealerweise ist die Bewegung des Schubelements mit dem Bremsvorgang, dem Beschleunigungsvorgang, dem Lenkvorgang und / oder dem Öffnen von Türen gekoppelt. So kann beispielsweise bei einem Bremsvorgang eine optimale Sitzhaltung erreicht werden. Wenn bei einem Bremsvorgang die Schubelemente nach außen geschoben werden, ist ein besserer Seitenhalt gewährleistet. Analog ist dies auch bei einem Beschleunigungsvorgang, oder bei Kurvenfahrten bzw. Lenkbewegungen anwendbar. Zusätzlich oder alternativ kann bei einem Öffnen der Einstiegstüren eines Kraftfahrzeugs das Schubelement derart angesteuert werden, dass die Wölbung des elastischen Abschnitts flacher und der Einstieg so bequemer wird.
Bevorzugt besteht eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes aus einem Federblech, welches den gesamten Rücken entlangläuft und an den Enden an einem festen Rahmen eingespannt ist. Die hintere Fläche der Schubelemente kann nun an den Rahmen gekoppelt werden. Dadurch wird bei einer Torsion der Lehne der äußerste Punkt des elastischen Abschnitts in Position gehalten. Beim Einfedern nach hinten erfolgt so eine stärkere Wölbung des elastischen Abschnitts und so ergibt sich ein stärkerer Seitenhalt für den Passagier. Durch das oben und unten mit dem Rahmen verbundene Federelement ist eine begrenzte Torsion des Körpers mit der Rückenlehne möglich. Dies führt zu einem aktiven Fahrgefühl und zu einer besseren Durchblutung der Bandscheiben und damit zu weniger Ermüdung beim Fahren. Im Vergleich zu einem konventionellen Rahmen mit Federmatte führt die Möglichkeit einer begrenzten Torsion zu einer gleichmäßigeren Druckverteilung am Seitenhalt. Auch kann der Rahmen auf die Crashanforderungen optimiert werden und das Federblech mit Schaumstoffdämpfung auf Komfort.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:

1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Rückenlehne,
2 eine Ansicht des in 1 gezeigten Abschnitts von hinten,
3 eine perspektivische Ansicht des in 1 und 2 gezeigten Abschnitts,
4 eine Draufsicht auf eine Variante des in 1 gezeigten Abschnitts,
5 eine perspektivische Ansicht des in 4 gezeigten Abschnitts,
6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Variante des in 1 gezeigten Abschnitts mit einem Scherengelenk als Stellelement und
7 eine Ansicht eines Schneckenantriebs als mögliches Stellelement.

In den 1, 2 und 3 ist ein Teilbereich einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes in einem Höhenschnitt dargestellt. Der Teilbereich umfasst einen elastischen, gebogenen Abschnitt 1 aus einem Blechstreifen, der den Rücken eines Passagiers muldenförmig umgibt, so dass er dem Passagier einen Seitenhalt gibt. An den seitlichen Endbereichen des elastischen Abschnitts 1 ist jeweils ein Ende eines länglichen Schubelements 2 befestigt, die jeweils aus einem gebogenen Blechstreifen bestehen. Die beiden anderen Enden der beiden Schubelemente 2 sind mit einem Stellelement 3 miteinander verbunden, das aus der Sicht des Passagiers hinter dem elastischen Abschnitt 1 angeordnet ist.
Das Stellelement 3 kann den Abstand zwischen den beiden Schubelementen 2 verändern. Wenn das Stellelement 3 die beiden Schubelemente 2 auseinander drückt, nimmt die Wölbung der Schubelemente 2 etwas zu und die am elastischen Abschnitt 1 angebundenen Enden der Schubelemente 2 werden nach vorne gedrückt. Dadurch nimmt die Wölbung des elastischen Abschnitts 1 zu, der Seitenhalt für den Passagier vergrößert sich. Wenn dagegen das Stellelement 3 die beiden Schubelemente 2 zusammenzieht, nimmt die Wölbung der Schubelemente 2 etwas ab und die am elastischen Abschnitt 1 angebundenen Enden der Schubelemente 2 werden nach hinten gezogen. Dadurch nimmt die Wölbung des elastischen Abschnitts 1 ab, der Seitenhalt für den Passagier verringert sich. So kann über das Stellelement 3 und die beiden Schubelemente 2 die Wölbung des elastischen Abschnitts 1 variiert werden.
Dieser in den 1, 2 und 3 gezeigte grundsätzliche Aufbau kann sowohl in der Rückenlehne als auch im Sitzkissen des Fahrzeugsitzes eingebaut werden. Auch kann die Rückenlehne mehrere solche Aufbauten übereinander bzw. das Sitzkissen mehrere solche Aufbauten hintereinander aufweisen, sodass der Fahrzeugsitz sehr individuell an den jeweiligen Passagier angepasst werden kann.
In den 4 und 5 ist eine Variante des bisher beschriebenen Aufbaus dargestellt. Der elastische Abschnitt 1 ist in zwei symmetrische Teilstücke 1' unterteilt, die jeweils an einem Mittelstück 5 schwenkbar angelenkt sind. Dabei ist zwischen den aufeinander zu gerichteten Enden der Teilstücke 1' und der Anlenkung an das Mittelstück 5 ein Abstand in Richtung äußere Enden der Teilstücke 1' vorgesehen, sodass die Teilstücke 1' gegenüber dem Mittelstück 5 wie eine Wippe verschwenkbar sind. Zusätzlich sind zwischen den Teilstücken 1’ des elastischen Abschnitts 1 und den Schubelementen 2 mehrere Stege 6 angebracht, die an den Teilstücken 1' und an den Schubelementen 2 angelenkt sind. Die Stege 6 tragen wesentlich zur Verstärkung der Struktur und zur Verbesserung der Stabilität bei. Dieser erweiterte Aufbau ermöglicht eine noch bessere Anpassung an den Körper des Passagiers, da sich die beiden Teilstücke 1' unabhängig voneinander anpassen können.
In der 6 ist eine weitere Variante des bisher beschriebenen Aufbaus dargestellt. Der elastische Abschnitt 1 ist nicht unterteilt, und zwischen dem elastischen Abschnitt 1 und den Schubelementen 2 sind mehrere Stege 6 angebracht, die am elastischen Abschnitt 1 und an den Schubelementen 2 jeweils angelenkt sind. Das Stellelement 3’ besteht aus einem Scherengelenk, das über einen elektrischen Schneckenantrieb betätigbar ist. Dies ist eine besonders einfache Möglichkeit zur Realisierung eines Stellelements 3. Der Schneckenantrieb ist in 7 separat dargestellt. Er besteht aus zwei Gewindestangen 7, einer Mutter 8 und einem Schneckenrad 9, das von einem Elektromotor angetrieben wird. Die zwei Gewindestangen 7 sind jeweils mit einem Ende in die Mutter 8 eingeschraubt. Die Gewindeausrichtungen der Gewindestangen 7 sind entgegen gerichtet, damit sich diese durch Drehen des Gewindezylinders 8 zusammenziehen oder auseinander drücken. Die Mutter 8 weist wiederum auf ihrem Mantel ein Gewinde auf, das von dem Schneckenrad 9 angetrieben wird. Der Elektromotor treibt also das Schneckenrad 9 an, das die Mutter 8 kämmt, sodass diese sich dreht. Dadurch werden die beiden Gewindestangen 7 in die Mutter 8 hinein oder heraus geschraubt, sodass sich die beiden Gewindestangen 7 aufeinander zu oder voneinander wegbewegen. Diese translatorische Bewegung treibt das Scherengelenk an. Grundsätzlich sind viele verschiedene Antriebe geeignet, wie beispielsweise Elektromotoren, pneumatisch oder hydraulisch befüllbare Kissen, Wickelwellen für Seilzüge, die mit den Schubelementen 2 verbunden sind, etc.

Claims

Fahrzeugsitz mit einem gebogenen, elastischen Abschnitt (1), der sich in Sitzquerrichtung erstreckt und den Rücken oder die Beine eines Passagiers muldenförmig umschließt, so dass er dem Passagier Seitenhalt gibt, wobei an den seitlichen Endbereichen des elastischen Abschnitts (1) jeweils ein Ende eines länglichen Schubelements (2) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Schubelemente (2) durch ein Stellelement (3) voneinander weg- oder aufeinander zubewegt werden können, sodass die Biegung des elastischen Abschnitts (1) verändert wird, und wobei der elastische Abschnitt (1) in zwei symmetrische Teilstücke (1') aufgeteilt ist, die jeweils an einem Mittelstück (5) schwenkbar angelenkt sind, wobei zwischen den inneren Enden der Teilstücke (1') und der Anlenkung (6) an das Mittelstück (5) ein Abstand in Richtung äußere Enden der Teilstücke (1') liegt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubelemente (2) bogenförmig sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Stege (4) zwischen dem elastischen Abschnitt (1) und den Schubelementen (2) angebracht sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4) am elastischen Abschnitt (1) und / oder an den Schubelementen (2) angelenkt sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (1') gegenüber dem Mittelstück (5) wie eine Wippe verschwenkbar sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Enden der Teilstücke (1') mit einem Zwischenstück verbunden sind, das aus einem beweglichen Material besteht.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schubelementen (2) und dem elastischen Abschnitt (1) mindestens ein volumenveränderbares Luftpolster angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schubelementen (2) und dem elastischen Element (1) ein schaumstoffartiges Material angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (3) pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder mechanisch betätigbar ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (3) als volumenveränderliches Luftpolster ausgebildet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Stellelements (3) mit dem Bremsvorgang, dem Beschleunigungsvorgang, dem Lenkvorgang und / oder dem Öffnen von Türen gekoppelt ist.