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Die
Erfindung betrifft ein Sitzelement und/oder ein Lehnenelement und
Verfahren zur Einstellung sowie zur Herstellung desselben.
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Fahrzeugsitze
weisen Polster auf, deren Härte weitgehend konstant ist.
Um für einen Benutzer eine angenehme Sitzposition zu erreichen,
wird versucht, den Sitz in unterschiedliche Härtezonen
einzuteilen. Dies lässt sich beispielsweise durch Schäumen
zweier Zonen realisieren. Hierbei wird insbesondere ein erster weicher
Schaum für die Sitzflächen und ein zweiter härterer
Schaum an den Sitzwangen eingesetzt.
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Zum
anderen sind Systeme zur dynamischen Anpassung der Sitzkontur und
Sitzhärte bekannt, die Luftkammern unter dem Schaumteil
im Sitzpolster integrieren. Bei Aktivierung – also beim Aufblasen – der
Luftkammer wird der Schaum komprimiert, der Sitz erscheint härter.
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DE 10 2004 027 154
A1 betrifft einen Schaumpolster-Formkörper mit
Mehrfach-Vertiefungslastverformung. In den Schaumsitzboden-Polsterformkörpers
für Kraftfahrzeuge, bei welchem ein erster Schaum mit einer
gewünschten Mehrfach-Vertiefungslastverformung (ILD) vorhanden
ist, ist ein zweiter Schaum mit einer höheren ILD angeordnet, der
eine Form aufweist, die durch vorgeformte, aufblasbare Schaumbehälter
festgelegt wird. Die aufblasbaren Schaumbehälter sind so
angeordnet, dass eine Polsterrandabstützung zur Verfügung
gestellt wird, wobei Anordnungsstiftlöcher für
den aufblasbaren Schaumbehälter vorhanden sind, die vorzugsweise
auch dazu eingesetzt werden, den zweiten Schaum mit höherer
ILD in die vorgeformten, aufblasbaren Schaumbehälter einzufüllen.
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Aus
DE 100 38 830 A1 ist
ein Schaumstoffformteil im Bereich der Kontaktflächen zwischen
Passagier und Kraftfahrzeugsitz bekannt, das zumindest eine, vorzugsweise
jedoch eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist. Diese Ausnehmungen
erstrecken sich, ausgehend von der später die Sitzoberfläche des
Polsterelements bildenden Oberfläche des Schaumstoffformteils,
lochartig im wesentlichen senkrecht zur Sitzfläche des
Polsterelements in das Innere des Schaumstoffformteils. Mit diesen
lochartigen Ausnehmungen lässt sich eine Verbesserung des
Mikroklimas und der Belüftung im Bereich der Kontaktflächen
zwischen Passagier und Kraftfahrzeugsitz erreichen.
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Durch
Bestimmung verschieden harter Zonen auf dem Sitz lässt
sich zwar eine hinreichend ergonomische und komfortable Sitzposition
realisieren, eine Anpassung an die individuellen Wünsche
der Fahrzeuginsassen ist allerdings nicht möglich.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile
zu überwinden und einen alternativen und effizienten Ansatz
für ein Sitzelement und/oder ein Lehnenelement bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur
Lösung der Aufgabe wird Sitzelement und/oder Lehnenelement
angegeben, insbesondere für ein Fahrzeug
- – umfassend
ein Polsterelement, das eine Hohlraumstruktur aufweist,
- – wobei die Hohlraumstruktur einen länglichen Hohlraum
und eine durchgängige Verbindung zu dem länglichen
Hohlraum aufweist.
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Insbesondere
die durchgängige Verbindung zu dem länglichen
Hohlraum erlaubt eine effiziente und günstige Fertigung
des Polsterelements. Auch ist es möglich, dass aufgrund
der Hohlraumstruktur, die unterschiedliche Strukturen oder Muster
innerhalb des Polsterelements aufweisen kann, eine ergonomisch und
wunschgemäße Härte des Sitz- bzw. Lehnenelements
erzielt werden kann.
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Eine
Weiterbildung ist es, dass die Verbindung gegenüber dem
Hohlraum schmal ist.
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Insbesondere
stellt die Verbindung einen dünnen Zugang zu dem Hohlraum
dar, so dass bei Betrachtung des Polsterelements der Hohlraum durch
die Verbindung (weitgehend) verdeckt wird. Entsprechend kann die
Verbindung als ein Schlitz zu dem Hohlraum ausgeführt sein.
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Eine
andere Weiterbildung ist es, dass die Hohlraumstruktur auf einer
dem Benutzer zugewandten Seite vorgesehen ist.
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Alternativ
kann die Hohlraumstruktur auch an bzw. entlang weiteren Seiten des
Polsterelements vorgesehen sein.
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Insbesondere
ist es eine Weiterbildung, dass die Hohlraumstruktur an einer Trennebene
zwischen zwei Polsterelementen, die insbesondere unterschiedliche
Schaumstoffe umfassen, angeordnet ist.
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Auch
ist es eine Weiterbildung, dass das Element Teil einer Sitzfläche
und/oder einer Rückenlehne ist.
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Ferner
ist es eine Weiterbildung, dass das Polsterelement mehrere Hohlraumstrukturen
aufweist, die insbesondere je nach anliegender Körperpartie
ein vorgegebenes Muster bzw. einen vorgegebenen Abstand zueinander
aufweisen.
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Somit
können die Sitzflächen für Körperpartien
jeweils unterschiedliche Hohlraumstrukturen, insbesondere eine unterschiedliche
Härte aufgrund der Hohlraumstrukturen aufweisen. Beispiele
für derartige den Körperpartien entsprechende
Fahrzeugsitzbereiche sind: Kopfstütze, Sitzfläche,
Lendenwirbelbereich, Schulterbereich, Seitenwangen (der Sitzfläche
bzw. Rückenlehne), Oberschenkelauflage, Armlehne.
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Im
Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung weist der Hohlraum
mindestens eine den folgenden Formen zumindest ähnliche
Form auf:
- – Kugelform;
- – Ellipsoide Form;
- – Dreieckform;
- – Viereckform;
- – Fünfeckform bzw. Vieleckform;
- – Rautenform.
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Eine
nächste Weiterbildung besteht darin, dass das Polsterelement
mindestens einen Schaumstoff umfasst.
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Eine
Ausgestaltung ist es, dass das Polsterelement Gummihaar umfasst.
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Eine
alternative Ausführungsform besteht darin, dass in dem
Hohlraum ein füllbares System, insbesondere ein Schlauchsystem
und/oder ein Kammersystem vorgesehen ist, das mit einem Medium füllbar
ist.
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Eine
nächste Ausgestaltung ist es, dass das Medium Luft, Gas
oder eine Flüssigkeit oder ein Gemisch der vorgenannten
Medien umfasst.
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Auch
ist es eine Ausgestaltung, dass das Medium heizbar und/oder kühlbar
ist.
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Eine
Weiterbildung besteht darin, dass das Medium über das füllbare
System transportierbar ist und an mindestens einer Stelle heizbar
und/oder kühlbar ist.
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Eine
zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass anhand des Mediums
ein Druck in dem füllbaren System automatisch und/oder
manuell einstellbar ist.
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Eine
andere Ausgestaltung ist es, dass anhand eines Fahrmodus und/oder
einer Konfiguration eines Fahrzeugs der Druck vorgebbar ist.
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Auch
ist es eine Möglichkeit, dass der Fahrmodus automatisch
anhand von Fahrdaten ermittelbar ist.
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Die
vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen
Fahrzeugsitz umfassend mindestens das Sitzelement und/oder das Lehnenelement wie
hierin beschrieben.
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Auch
wird die obige Aufgabe gelöst anhand eines Verfahrens zur
Einstellung des hier beschriebenen Sitzelements und/oder Lehnenelements.
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Weiterhin
wird ein Verfahren angegeben zur Herstellung des Sitzelements und/oder
des Lehnenelements wie hierin beschrieben, bei dem die Hohlraumstruktur
in das Polsterelement gefräst wird.
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Eine
Weiterbildung ist es, dass ein Fräskopf eine Kontur entsprechend
im wesentlichen dem Hohlraum und der Verbindung zu dem Hohlraum
aufweist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und
erläutert.
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Es
zeigen:
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1A bis 1C verschiedene
Muster für Hohlraumstrukturen, die in ein Polsterelement
eingebracht werden können;
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2 Profile
der Hohlraumstrukturen in dem Polsterelement umfassend einen länglichen
Hohlraum mit einer durchgängigen Verbindung.
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Der
hier vorgestellte Ansatz erlaubt es, die Härte eines Sitzelements
und/oder eines Lehnenelements zu verändern und dabei eine
Form des Sitzes im wesentlichen beizubehalten. Dies hat den Vorteil, dass
ein Benutzer abhängig von persönlichen Vorlieben
manuell oder automatisiert über eine Konfiguration des
Fahrzeugs unterschiedlich hart oder komfortabel sitzen kann, ohne
dass dabei die von ihm oder für ihn eingestellte Form des
Sitzes verändert werden müsste. Hierdurch wird
vermieden, dass der Benutzer, sofern er wünscht weicher
zu sitzen, lediglich auf eine Art Luftkissen gesetzt wird bzw. ein
solches unter ihm aufgeblasen wird und hierdurch die ergonomisch
eingestellte Sitzposition zu Gunsten des gefederten Sitzens verloren
geht.
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Um
eine Härteänderung im Fahrzeugsitz ohne Formänderung
durchzuführen, kann eine Hohlraumstruktur auf einer A-Seite
des Schaums (einer dem Fahrer zugewandten Seite) beispielsweise durch
Fräsen oder durch einen geeigneten Schäumprozess
in der Produktion in den Sitz eingebracht werden.
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Die
Hohlraumstruktur umfasst insbesondere einen länglichen
Hohlraum mit einer durchgängigen Verbindung zu dem Hohlraum.
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Vorzugsweise
kann in den länglichen Hohlraum (oder in mehrere solche
länglichen Hohlräume eines Sitz- und/oder Lehnenelements)
ein füllbares System, insbesondere ein Schlauchsystem oder
ein Kammersystem (z. B. geschweißte Folien) eingebracht
werden.
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Insbesondere
ist das füllbare System unter Druck dehnfähig
und füllt den länglichen Hohlraum aus.
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Das
füllbare System kann mit mindestens einem Medium, z. B.
mit Luft, Flüssigkeit, Gas oder Mischungen derselben befüllt
bzw. beaufschlagt werden, wodurch sich insbesondere eine Sitzfläche und/oder
eine Rückenlehne fühlbar verhärten lässt.
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Vorzugsweise
ist der Härtegrad (Maß der Befüllung)
stufenlos einstellbar. Eine derartige Einstellung oder Anpassung
kann manuell von dem Benutzer oder bspw. automatisiert über
das Fahrzeug bzw. mittels von dem Fahrzeug bestimmter oder ermittelbarer
Parameter erfolgen.
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Weiterhin
ist es möglich, dass im ”Normalzustand” das
füllbare System mit einem Medium befüllt ist und
eine gewisse Grundhärte des Sitzes bzw. der Rückenlehne
vorgibt. Abhängig von den Wünschen des Benutzers
oder des Fahrzeugs kann nun die Härte in beide Richtungen
(weicher oder härter) verändert werden.
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Auch
kann die Härte anhand des füllbaren Mediums für
den ganzen Sitz (z. B. anhand einer Vielzahl von Hohlräumen,
die durch ein Polsterelement des Sitzes einschließlich
des Rückenelements führen) oder für einen
Teil des Sitzes verstellbar sein. Dabei können verschiedene
Hohlraumsysteme für bestimmt Bereiche bzw. Zonen des Sitzes
vorgesehen sein, die getrennt verstellbar sind. Beispiele für derartige
Zonen sind: Seitenwangen, Sitzfläche, Lendenbereich, Schulterbereich,
Kopfstütze, Oberschenkelauflage, etc.
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Die
Verstellung des vollständigen und/oder in Zonen unterteilte
füllbaren Systems kann wie folgt vorgenommen werden:
- a. Der Benutzer kann einzelne Zonen des füllbaren
Systems manuell insbesondere stufenlos einstellen. Hierbei können
bestimmte Zonen bzw. Verstellungen funktional für den Benutzer
zusammengefasst sein, so dass er nicht über Detailkenntnisse
betreffend die füllbaren Zonen und/oder ergonomisch vorteilhafte
Einstellungen verfügen muss. Beispielsweise kann der Benutzer zwischen
drei Programmen (normal, komfortabel, hart bzw. sportlich) wählen.
Mit jedem Programm verbunden ist eine bestimmte Konfiguration des füllbaren
Systems bzw. seiner Zonen.
- b. Weiterhin kann eine automatische Verstellung des füllbaren
Systems anhand eines gewählten Fahrmodus erfolgen. Hierbei
kann eine Information betreffend den von dem Benutzer gewünschten
Fahrmodus beispielsweise anhand einer Einstellung eines Automatikgetriebes
(z. B. sportlich, normal) oder einer gewählten Kennlinie
betreffend eine Feder- und/oder Dämpfereinstellung (z.
B. sportlich, komfortable, normal) gewonnen werden. Auch kann eine
Einstellung in einem Setup des Fahrzeugs vorgegeben sein, beispielsweise könnte
ein Benutzer eine Härte des füllbaren Systems
(insbesondere die unter a. genannten Programmen) abhängig
von sonstigen Parametern des Fahrzeugs auswählen: Bei Wahl
eines Sport-Modus möchte der Fahrer beispielsweise eine
sportliche Auslegung der Automatik, der Kennlinie des Gaspedals,
der Federn bzw. Dämpfer sowie eine teilweise deaktivierte
Stabilitätskontrolle verknüpft mit einer sportlichen Auslegung
der Sitze, d. h. insbesondere einer ”sportlichen” Befüllung
des füllbaren Systems gemäß dem unter
a. genannten Programm ”sportlich”. Diese Verknüpfung
kann vorkonfiguriert werden und bei Betätigen einer Sport-Taste
kann diese Konfiguration mit all ihren Einstellungen und Parametern
aktiviert werden.
- c. Eine weitere Option besteht in einer automatischen Verstellung
des befüllbaren Systems anhand von in dem Fahrzeug vorliegenden
Daten. Beispielsweise können mittels eines Navigationssystems
oder über sonstige Kommunikationssysteme Daten betreffend
eine Straße (z. B. Belag der Straße (Asphalt,
neue Autobahn, Kopfsteinpflaster) oder Verlauf der Straße
(weitgehend gerade oder kurvige Landstraße)) ermittelbar
sein und davon abhängig ein Härtegrad des Hohlraumsystems
eingestellt werden. So kann bei Kopfsteinpflaster die Befüllung
auf ”weich”, im Fall der kurvigen Landstraße
auf ”mittel” und auf der frisch geteerten Autobahn
auf ”sportlich” gestellt werden.
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1A, 1B und 1C zeigen
verschiedene Muster von Hohlraumstrukturen, die in ein in Draufsicht
gezeigtes Polsterelement 101 (z. B. Sitz- oder Lehnenschaumteil)
eingebracht sind. In 1A sind die Hohlraumstrukturen
in Form eines Gitternetzes, in 1B in
Form eines Rautennetzes und in 1C in
ellipsoider Form angeordnet.
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Die
Hohlraumstrukturen können insbesondere in das Polsterelement 101 gefräst
werden und sind vorzugsweise so gewählt, dass sie von oben
nicht oder kaum sichtbar und voneinander ca. zwei bis zehn Zentimeter
beabstandet sind. Die Beabstandung der Hohlraumstrukturen voneinander
kann insbesondere abhängig von der auf- oder anliegenden Körperpartie
des Benutzers gewählt werden.
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Die
Hohlraumstrukturen können beispielsweise Profile wie in 2 gezeigt
aufweisen. 2 zeigt insbesondere als Hohlräume 212 unterschiedliche
Profile: eine Kugelform bzw. Ellipsenform 210, eine dreieckähnliche
Form 220, eine viereckähnliche Form 230,
eine Vieleckform 240 und eine Rautenform 250.
Der jeweilige Hohlraum 212 weist eine durchgängige
Verbindung 211 zu der dem Benutzer zugewandten Seite des
Polsterelements auf.
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Die
gezeigten Profile können als Fräsprofile ausgeführt
sein, um das Polsterelement entsprechend zu bearbeiten und einen
länglichen Hohlraum mit durchgängiger Verbindung
zu realisieren.
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Insbesondere
liegt die Hohlraumstruktur auf einer dem Benutzer zugewandten Seite.
Ebenso kann die Hohlraumstruktur auch auf einer dem Benutzer abgewandten
Seite des Polsterelements und/oder seitlich an bzw. in dem Polsterelement
vorgesehen sein. Insbesondere kann die Hohlraumstruktur auch an
einer Trennebene zwischen zwei Polsterelementen, die insbesondere
unterschiedliche Schaumstoffe umfassen, vorgesehen sein.
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Ein
Vorteil des hier vorgestellten Ansatzes besteht auch darin, dass
für das Sitzelement bzw. Lehnenelement keine Zwei-Zonen-Schäume
mehr benötigt werden. Die Härteeinstellung des
Schaums in den unterschiedlichen Bereichen (Seitenwangen zu Sitzfläche/Rückenlehne)
kann mittels unterschiedlicher Befüllung der länglichen
Hohlräume bewerkstelligt werden.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass das Medium in dem befüllbaren
System temperierbar ist, beispielsweise also beheizt oder gekühlt
werden kann um insbesondere ein angenehmes und zugfreies Sitzklima
für den Benutzer zu schaffen. Hierbei kann das Medium zentral
in dem Fahrzeugsitz oder zentral für alle Fahrzeugsitze
erwärmt oder abgekühlt werden und vorzugsweise
in einem Kreislaufsystem durch das befüllbare System gepumpt
werden. Alternativ kann jedes Medium in jedem Sitz gekühlt
oder erwärmt werden.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass anhand des befüllbaren
Systems ein Sitz (Sitzfläche und/oder Lehne) vorkonditioniert
werden kann gemäß vorgegebenen ergonomischen Parametern.
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Das
hierin beschriebene Sitzelement und/oder Lehnenelement eignet sich
insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeugsitz, wie er in jeder
Art von Fahrzeug (Kraftfahrzeug, Flugzeug, Schienenfahrzeug, Boot,
Baumaschine, etc.) oder jedweder Art von bestuhltem Beförderungsmittel
vorgesehen sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004027154
A1 [0004]
- - DE 10038830 A1 [0005]