DE102010032607A1

DE102010032607A1 - Fahrzeugsitz, insbesondere Fluggastsitz, sowie Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz

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Publication number: DE102010032607A1
Application number: DE102010032607A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wagner; Christof Welter; Uwe-Dieter Weigele
Original assignee: Dornier Technologie GmbH and Co KG
Current assignee: Dornier Technologie GmbH and Co KG
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2011-02-03

Abstract

Ein Fahrzeugsitz (1, 1'), insbesondere ein Fluggastsitz, mit einer Mehrzahl mittels Stellantrieben (22, 32, 42) motorisch verstellbarer Sitzkomponenten ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stellantriebe in einer Antriebseinheit (50) zusammengefasst sind. Hierdurch wird eine montage- und wartungsfreundliche Antriebsanordnung geschaffen, die außerdem eine Vereinfachung der Verkabelung ermöglicht. Die Erfindung betrifft auch eine Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Fluggastsitz, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz.
Fahrzeugsitze, insbesondere Fluggastsitze in Luftfahrzeugen, bestehen in der Regel aus einer Mehrzahl von beweglichen Sitzkomponenten, die manuell oder motorisch zueinander und/oder zu einem Boden des Fahrzeugs verstellbar sind. Derartige Sitzkomponenten können beispielsweise eine Rückenlehne, eine Beinauflage, eine Sitzschale bzw. Sitzfläche, eine Fußstütze und/oder eine Kopfstütze sein. Dabei ist die Rückenlehne üblicherweise schwenkbar mit der Sitzfläche verbunden, um je nach Situation oder nach den Bedürfnissen der auf dem Sitz sitzenden Person in einem gewünschten Winkel relativ zu der Sitzfläche geneigt zu werden. Die Beinauflage ist schwenkbar an der Sitzfläche montiert und kann ebenfalls in eine gewünschte Winkelstellung zur Sitzfläche gebracht werden. Ferner kann beispielsweise die Länge bzw. Tiefe der Sitzfläche sowie die Position der an der Beinauflage angeordneten Fußstütze und/oder der an der Rückenlehne montierten Kopfstütze eingestellt werden. Die Sitzfläche ist üblicherweise an einem Sitzträger befestigt, der mit dem Boden des Fahrzeugs verbunden ist. Je nach Ausführung des Sitzes kann auch der Sitzträger und damit der gesamte Sitz relativ zum Boden verstellbar, beispielsweise in horizontaler Richtung verschiebbar, ausgebildet sein.
Aus FR 2 808 433 B1 und US 6,194,863 B1 sind Fluggastsitze bekannt, bei denen eine Mehrzahl zueinander beweglicher Sitzkomponenten durch eine Mehrzahl von Aktuatoren bestätigbar ist, die an unterschiedlichen Sitzkomponenten angeordnet sind. Für die Anbringung der einzelnen Antriebe ist an den jeweiligen Sitzkomponenten der notwendige Bauraum vorzusehen. Montage und Wartung derartiger, innerhalb des Sitzes verteilter Antriebe sind mit einem hohen Aufwand verbunden. Ferner sind zur Verstellung und zur Erfassung der Position der Sitzkomponenten Kabelverbindungen zu den jeweiligen Antrieben notwendig, was einen aufwendigen Kabelbaum erfordert.
In DE 101 60 010 A1 und DE 101 48 810 B4 werden deshalb Bussysteme vorgeschlagen, bei denen Aktuatoren und ggf. weitere elektronische Bauelemente über einen Verbindungsbus mit einer zentralen Informationsverarbeitungseinheit verbunden sind. Hierdurch ist es möglich, den komplexen Kabelbaum zu reduzieren. Dennoch sind Kabelverbindungen zu den jeweiligen Sitzkomponenten mit einer Vielzahl von Steckverbindungen notwendig. Aufgrund der besonderen Anforderungen bei Fahrzeugen, insbesondere bei Luftfahrzeugen, sind Kabel und Steckverbindungen mit erheblichen Kosten verbunden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugsitz, insbesondere einen Fluggastsitz, sowie eine Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz anzugeben, wobei die o. g. Nachteile nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz sowie durch eine Antriebseinheit wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz umfasst eine Mehrzahl von Sitzkomponenten, die relativ zueinander und/oder zu einem Boden des Fahrzeugs mittels Stellantrieben bewegbar sind. Derartige Sitzkomponenten können beispielsweise eine Sitzfläche, eine Rückenlehne, eine Beinauflage, eine Fußstütze und/oder eine Kopfstütze sein. Die Stellantriebe bzw. Aktuatoren zur motorischen Verstellung der Sitzkomponenten können jeweils einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, aufweisen, sowie beispielsweise ein Untersetzungsgetriebe. Jeder Stellantrieb kann einer Sitzkomponente bzw. einem Freiheitsgrad der Sitzverstellung zugeordnet sein. Die Stellantriebe können sowohl als translatorische bzw. Linear-Steller, die eine im Wesentlichen lineare Bewegung erzeugen, als auch als rotatorische Steller, die eine Rotationsbewegung erzeugen, ausgebildet sein. Ferner kann zur Übertragung der erzeugten Bewegung auf eine dem jeweiligen Antrieb zugeordnete Sitzkomponente ein Übertragungsmechanismus vorhanden sein, der beispielsweise als Hebel ausgebildet sein kann.
Je nach Anwendung bzw. gewünschtem Komfortgrad können insgesamt beispielsweise 3 bis 8, insbesondere 6, Stellantriebe vorhanden sein, mittels derer der Sitz in der entsprechenden Anzahl von Freiheitsgraden durch Betätigung entsprechender Bedienelemente verstellt werden kann. Der Fahrzeugsitz kann insbesondere als Flugzeugsitz, bevorzugt als Fluggastsitz, ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Stellantriebe in einer funktionalen Einheit zusammengefasst, die im Folgenden als Antriebseinheit bezeichnet wird. Mindestens zwei Stellantriebe bilden eine solche Antriebseinheit bzw. sind in einer solchen Antriebseinheit integriert. Die mindestens zwei Stellantriebe stellen insbesondere eine mechanische Einheit dar, indem diese miteinander verbunden bzw. an einem gemeinsamen Träger befestigt sind, der als Ganzes montiert werden kann. Die mindestens zwei Stellantriebe können insbesondere zueinander benachbart in einer funktionalen Einheit in einem zentralen Bereich des Fahrzeugsitzes angeordnet sein. In bevorzugter Weise sind alle Stellantriebe des Fahrzeugsitzes in der Antriebseinheit zusammengefasst.
Dadurch, dass mindestens zwei Stellantriebe eine Antriebseinheit bilden, wird die Montage und Wartung der Antriebe vereinfacht, da diese nicht innerhalb des Sitzes verteilt, sondern gemeinsam zugänglich angeordnet sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn alle Stellantriebe die Antriebseinheit bilden. Hierdurch sind Montage- und Wartungsarbeiten in vielen Fällen nur noch an der Antriebseinheit notwendig und nicht mehr direkt an den Bewegungsachsen der einzelnen Komponenten des Sitzes. Ferner erlaubt die Zusammenfassung der Stellantriebe in einer Antriebseinheit eine Reduzierung der Anzahl der im Sitz verbauten Bauteile, wodurch eine Kosten- und eine Gewichtseinsparung sowie eine Erhöhung der Zuverlässigkeit erreicht werden. Insbesondere sind Anzahl und Länge der im Sitz eingebauten Kabel sowie die Anzahl der Steckverbindungen gegenüber einer im Sitz verteilten Anordnung der Stellantriebe reduziert. Schließlich kann die Funktion der in der Antriebseinheit zusammengefassten Antriebe auf einem Prüfstand getestet werden, ohne dass hierfür der gesamte Fahrzeugsitz aufgebaut werden müsste.
In vorteilhafter Weise sind die in der Antriebseinheit zusammengefassten Stellantriebe über mechanische Übertragungsmittel mit der dem jeweiligen Stellantrieb zugeordneten verstellbaren Sitzkomponente verbunden, um die durch den Stellantrieb erzeugte Bewegung auf die Sitzkomponente zu übertragen. Derartige mechanische Übertragungsmittel können beispielsweise Hebel, Gestänge oder Getriebe sein. So kann beispielsweise ein als Linearaktuator ausgebildeter Stellantrieb eine lineare Bewegung erzeugen, die über ein zumindest teilweise außerhalb der Antriebseinheit angeordnetes Gestänge auf eine zu bewegende Sitzkomponente übertragen wird, indem das Gestänge direkt an der Sitzkomponente oder auch an einem Hebel angreift, der mit der betreffenden Sitzkomponente verbunden ist. Die Übertragungsmittel können dafür ausgebildet sein, die von einem Linearaktuator erzeugte lineare Bewegung in eine lineare oder in eine Schwenkbewegung einer Sitzkomponente umzusetzen, oder auch die von einem rotatorischen Steller erzeugte Bewegung in eine lineare oder rotatorische Bewegung einer zugeordneten Sitzkomponente umzusetzen. Als Übertragungsmittel kann auch beispielsweise ein Zahnriemen vorgesehen sein, um mittels eines rotatorischen Stellers den Sitz als Ganzes auf dem Boden des Fahrzeugs nach vorne oder hinten zu verschieben.
Hierdurch wird die Wartung des Fahrzeugsitzes weiter vereinfacht. Weiterhin wird hierdurch der Vorteil erzielt, dass geräuscherzeugende Bauelemente, insbesondere die Motoren der Antriebe, in der Antriebseinheit und damit entfernt von den jeweils bewegten Sitzkomponenten angeordnet sind, während die Übertragungsmittel keine Geräuschemission erzeugen oder geräuscharm ausgeführt werden können. Ferner können in der Antriebseinheit in einfacher und effizienter Weise Maßnahmen zur Geräuschdämmung bzw. zur Vermeidung einer Geräusch- oder Vibrationsübertragung auf die Sitzoberfläche getroffen werden. Hierdurch kann die von einer auf dem Sitz sitzenden Person wahrnehmbare Geräuschemission beim Verstellen des Sitzes vermindert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die mindestens zwei Stellantriebe von den mechanischen Übertragungsmitteln abkoppelbar sind. Insbesondere kann eine Koppelstelle zur lösbaren Verbindung eines Stellantriebs mit den Übertragungsmitteln außerhalb der Antriebseinheit angeordnet sein. Die Koppelstelle kann je nachdem, ob es sich um eine translatorische oder eine rotatorische Bewegung handelt, die zu übertragen ist, oder ob an der Koppelstelle beispielsweise eine Schwenkbewegung der miteinander zu verbindenden Bauelemente notwendig ist, in unterschiedlicher Weise realisiert sein. So kann beispielsweise ein Rastbolzen zum Einsetzen in Bohrungen der miteinander zu verbindenden Bauteile vorgesehen sein; es sind aber auch andere Arten der Verbindung möglich, die bevorzugt als Schnellverschluss ausgeführt sind. Hierdurch wird eine weiter vereinfachte Wartung und insbesondere ein einfacher Austausch von Bauelementen ermöglicht.
In bevorzugter Weise ist die Antriebseinheit als Ganzes vom Fahrzeugsitz abkoppelbar. Insbesondere kann die Antriebseinheit durch eine Mehrzahl von lösbaren Verbindungen einerseits mit einer Stützstruktur des Fahrzeugsitzes und andererseits mit den jeweiligen Übertragungsmitteln der die Antriebseinheit bildenden Antriebe verbunden sein. So kann die Antriebseinheit beispielsweise als kassettenförmiger Einschub ausgebildet sein, der in einen innerhalb des Sitzes vorgesehenen entsprechenden Bauraum eingesetzt und zu Wartungs- oder Reparaturzwecken aus diesem wieder entnommen werden kann. Hierdurch ist die Antriebseinheit leicht ein- und ausbaubar und als Ganzes austauschbar, wodurch Montage- und Wartungsarbeiten weiter vereinfacht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebseinheit unterhalb einer Sitzschale des Fahrzeugsitzes angeordnet und mit dieser verbunden. Insbesondere kann die Antriebseinheit starr, jedoch lösbar mit der Sitzschale verbunden und an diese angehängt sein, beispielsweise an drei ein Dreieck bildenden Befestigungspunkten. Hierdurch wird erreicht, dass einerseits die Stellantriebe der Antriebseinheit sicher abgestützt sind, um eine ausreichende Krafteinleitung in die Übertragungsmittel und damit auf die beweglichen Sitzkomponenten zu ermöglichen, die in der Regel direkt oder indirekt an der Sitzschale ansetzen. Andererseits ist die Antriebseinheit schnell und sicher an der Sitzschale zu montieren bzw. von dieser wieder zu lösen. Ferner ist unter der Sitzschale in der Regel ausreichend Raum vorhanden, um die Antriebseinheit ohne Behinderung anderer Funktionen anzuordnen. Schließlich wird hierdurch erreicht, dass für die Versorgungsleitungen, die vom Fahrzeug zur Antriebseinheit bzw. zu den darin angeordneten Antrieben geführt werden müssen, eine kurze Länge ausreichend ist.
In der Regel ist die Sitzfläche bzw. die Sitzschale beweglich ausgebildet, um beispielsweise die Neigung der Sitzfläche verstellen zu können. An der beweglichen Sitzschale sind die Rückenlehne und die Beinauflage angeordnet, an denen wiederum die Fußstütze bzw. die Kopfstütze ansetzen. Dadurch, dass die Antriebseinheit mit der beweglichen Sitzschale verbunden ist, kann erreicht werden, dass bei einer Verstellung der Sitzschale die relative Einstellung der übrigen verstellbaren Sitzteile unverändert bleibt, wenn die jeweiligen Antriebe nicht betätigt werden. Hierdurch wird eine besonders einfache Betätigung des Fahrzeugsitzes erzielt.
Andererseits kann die Antriebseinheit aber auch mit einem feststehenden oder lediglich in einer Längsrichtung verschiebbaren Sitzträger verbunden sein. Hierdurch ist eine mechanisch besonders feste Verbindung der Antriebseinheit mit einer tragenden Struktur des Sitzes möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Antriebseinheit als Teil einer Sitzkomponente oder als ein tragendes Teil einer Sitzstruktur ausgebildet. So kann die Antriebseinheit beispielsweise Teil eines Sitzträgers sein, der die Sitzschale trägt. Hierdurch wird nicht nur eine besonders feste Verbindung zwischen Antriebseinheit und Sitzstruktur erreicht, sondern die Antriebseinheit ersetzt einen Teil der Sitzstruktur, wodurch eine Gewichtsreduzierung erzielt wird. Auch in diesem Fall ist die Antriebseinheit bevorzugt unterhalb der Sitzschale des Fahrzeugsitzes angeordnet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Antriebseinheit ein Gehäuse auf, innerhalb dessen die Stellantriebe angeordnet sind. Insbesondere ist das Gehäuse im Wesentlichen allseitig geschlossen und weist Öffnungen zur Durchführung der Stellantriebe zur Verbindung mit Übertragungsmitteln auf, die die von den Stellantrieben erzeugte Bewegung auf die jeweils zu bewegende Sitzkomponente übertragen. Ferner kann das Gehäuse Steckplätze bzw. Steckerbuchsen zur Verbindung mit einem Bordnetz des Fahrzeugs aufweisen sowie für Verbindungen innerhalb des Sitzes. Das Gehäuse kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass es für die Aufnahme der von den Übertragungsmitteln auf die Stellantriebe ausgeübten Kräfte geeignet ist und kann Befestigungspunkte zur Befestigung an einer Sitzstruktur oder an der Sitzschale des Fahrzeugsitzes aufweisen. Das Gehäuse ermöglicht auf einfache Weise die Erreichung eines hohen elektrischen und mechanischen Sicherheitsniveaus sowie eine einfache Montage und einen einfachen Austausch der Antriebseinheit im Falle einer Wartung oder Reparatur. Das Gehäuse kann auch selbst beispielsweise als Teil einer tragenden Struktur des Sitzes oder als Sitzschale ausgebildet sein. Hierdurch wird eine weitere Reduzierung der Anzahl der Bauteile und des Gewichts erzielt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass mindestens ein Stellantrieb der Antriebseinheit einen Spindelantrieb und/oder ein Schneckengetriebe umfasst. Sowohl durch einen Spindelantrieb als auch durch ein Schneckengetriebe kann eine für die Verstellung der meisten Sitzkomponenten notwendige Untersetzung erreicht werden. Beide Antriebe haben zudem den Vorteil, dass sie geräuscharm sind. Insbesondere ein Schneckengetriebe ist zudem selbsthemmend. Hierdurch ist es nicht notwendig, dass zur Erhaltung einer eingestellten Sitzposition der Motor des Antriebs Strom aufnimmt. Ebenso ist bei einem Stromausfall die Erhaltung der Sitzposition gewährleistet, so dass keine zusätzliche Bremse notwendig ist. In bevorzugter Weise weisen alle Antriebe ein Schneckengetriebe und zumindest die Linearantriebe zusätzlich eine Spindel auf.
Zusätzlich oder alternativ hierzu können der Stellantrieb und/oder die mechanischen Übertragungsmittel einen mechanischen Energiespeicher umfassen, der beispielsweise als Federelement ausgebildet sein kann. Ein solcher mechanischer Energiespeicher ist insbesondere zur Aufnahme schwerkraftbedingter Kräfte geeignet. Bei einer Verstellung einer Sitzkomponente nimmt der mechanische Energiespeicher mechanische Energie auf, indem beispielsweise eine Feder gespannt wird. Die zur Verstellung der Sitzkomponente entgegen der Schwerkraft notwendige elektrische Leistung wird dadurch reduziert. Insbesondere dann, wenn der mechanische Energiespeicher den Übertragungsmitteln zugeordnet ist, kann außerdem eine Entlastung der Koppelstelle zur Abkopplung der Antriebe von den Übertragungsmitteln und daher eine Vereinfachung der Herstellung und Lösung der Verbindung zwischen Sitzkomponente und Antriebseinheit erreicht werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Antriebseinheit Versorgungseinrichtungen zur Energieversorgung der Stellantriebe, beispielsweise Netzteile und eine Steuerungselektronik der Antriebe, sowie die entsprechenden Anschlüsse zur Verbindung mit einem Bordnetz des Fahrzeugs. Ferner können Versorgungseinrichtungen zur Versorgung von Zusatzeinrichtungen des Fahrzeugsitzes vorhanden sein, beispielsweise zur Stromversorgung eines tragbaren Computers oder zur Versorgung von Video- oder Audioeinrichtungen, die im oder am Sitz angeordnet sind. Derartige Zusatzeinrichtungen können auch beispielsweise eine pneumatisch betriebene Massagevorrichtung sein, deren Steuerung und Versorgung mit Druckluft ebenfalls über die Antriebseinheit stattfinden kann; hierfür kann die Antriebseinheit die entsprechenden Steuerungsmittel und Anschlüsse zum Anschluss an eine Druckluftversorgung des Fahrzeugs umfassen.
Die Antriebseinheit kann auch Kommunikationseinrichtungen zur Datenübertragung umfassen, insbesondere zur Übertragung von Daten zum Betrieb der Antriebe und/oder Daten über die erreichten Positionen der Antriebe bzw. der betreffenden Sitzkomponenten, die durch den Antrieben bzw. den Sitzkomponenten zugeordnete Sensoren erfasst und übermittelt werden. Ferner können Kommunikationseinrichtungen zur Übermittlung von Daten an Video- oder Audioeinrichtungen des Fahrzeugsitzes vorhanden sein sowie zur Betätigung von außerhalb des Sitzes angeordneten Einrichtungen, etwa einer Leselampe, die durch einen am Sitz angeordneten Schalter betätigt werden kann.
Auch die Leitungen zur Übertragung von elektrischer Leistung und Daten können in die Antriebseinheit integriert sein. In diesem Fall müssen lediglich Leitungen für am Sitz angeordnete Bedienelemente oder Video- oder Audioeinrichtungen innerhalb des Sitzes verlegt werden. Die Hauptleitungen zur Verbindung der Antriebseinheit mit dem Bordnetz sind insbesondere steckbar ausgebildet.
Dadurch, dass die Antriebseinheit die Versorgungs- bzw. Kommunikationseinrichtungen umfasst, wird auf einfache Weise eine kompakte Ausgestaltung der elektronischen Einrichtungen des Sitzes erreicht; ferner werden Montage, Wartung und Reparatur vereinfacht. Schließlich wird die Anzahl der innerhalb des Sitzes zu verlegenden Kabel reduziert. Die innerhalb der Antriebseinheit notwendigen elektrischen Verbindungen weisen nur eine geringe Länge auf. Hierdurch kann eine Kosten- und eine Gewichtsreduktion erzielt werden.
In bevorzugter Weise sind die Versorgungs- und/oder Kommunikationseinrichtungen als Modul bzw. als Einschub ausgebildet, der ein eigenes Gehäuse aufweist, das beispielsweise in die Antriebseinheit eingesetzt werden kann. Die Versorgungs- und/oder Kommunikationseinrichtungen können auch als Einschubkarten ausgebildet sein, die in die Antriebseinheit eingesetzt werden können, ohne dass diese ein eigenes Gehäuse aufweisen müssen. Die Verkabelung innerhalb der Antriebseinheit kann derart ausgebildet sein, dass beim Austausch einer derartigen Einschubkarte keine weiteren Steckverbindungen zu lösen bzw. herzustellen sind. Dadurch, dass die die Versorgungs- und/oder Kommunikationseinrichtungen als Einschub bzw. als Einschubkarten ausgebildet sind, kann eine weitere Vereinfachung von Montage-, Wartungs- und Reparaturarbeiten erreicht werden.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise das Gehäuse der Antriebseinheit und/oder das Gehäuse der Versorgungs- bzw. Kommunikationseinrichtungen als Kühlkörper genutzt werden. Hierdurch kann die entstehende Wärme beim Betrieb der Motoren und anderer Bauelemente der Antriebe sowie der Versorgungs- und Kommunikationseinrichtungen auf einfache Weise abgeführt werden. Insbesondere kann das Gehäuse der Antriebseinheit derart ausgebildet sein, dass eine wärmeleitende Verbindung des Gehäuses mit wärmeerzeugenden Bauelementen der Antriebe besteht. Ebenso kann eine wärmeleitende Verbindung zwischen wärmeerzeugenden elektrischen und elektronischen Komponenten der Versorgungs- und Kommunikationseinrichtungen mit einem diesen zugeordneten Gehäuse und/oder dem Gehäuse der Antriebseinheit vorgesehen sein.
Eine erfindungsgemäße Antriebseinheit für einen Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Flugzeug- bzw. Fluggastsitz, ist wie vorstehend beschrieben ausgebildet.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:
1 einen Fahrzeugsitz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter schematischer Darstellung;
2 einen Fahrzeugsitz gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht;
3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit in perspektivischer Ansicht;
4 die Verstellung der Rückenlehne bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Seitenansicht;
5 die Sitzwinkelverstellung bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Seitenansicht;
6 die Verstellung der Beinauflage bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Seitenansicht;
7a bis 7c drei Verstellpositionen des Fahrzeugsitzes gemäß 2.
Wie in 1 in vereinfachter schematischer Darstellung gezeigt, umfasst ein Fahrzeugsitz 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Mehrzahl von relativ zueinander und zu einem Boden des Fahrzeugs verstellbaren Sitzkomponenten, wovon in 1 der Einfachheit halber nur die Sitzfläche 2, die Beinauflage 3 und die Rückenlehne 4 dargestellt sind. Die Beinauflage 3 und die Rückenlehne 4 sind jeweils mit einem Schwenkgelenk 31, 41 schwenkbar an der Sitzfläche 2 angelenkt. Die Sitzfläche 2 wird von einer in 1 schematisch dargestellten Stütze 21 gelenkig getragen, die auf eine Antriebseinheit 5 aufgesetzt ist, welche, wie in 1 angedeutet, mit dem Boden des Fahrzeugs verbunden ist. Die Antriebseinheit 5 umfasst Antriebe 22, 32, 42 zur Verstellung der beweglichen Sitzkomponenten 2, 3, 4. Die Antriebe sind gemäß 1 als Linearaktuatoren ausgebildet und über in 1 nur angedeutete Gestänge 23, 33, 43 mit den jeweils zugeordneten Sitzkomponenten verbunden, um diese zu bewegen.
Dadurch, dass die Antriebe 22, 32, 42 in die Antriebseinheit 5 integriert sind, wird eine kompakte Anordnung geschaffen, die Montage, Wartung und Reparatur des Fahrzeugsitzes 1 erleichtert und den Kabelbaum zur Versorgung und Ansteuerung der Antriebe 22, 32, 42 zu vereinfachen gestattet. Sämtliche Einstellungen des Fahrzeugsitzes 1 erfolgen somit durch Aktuatoren, die in der Antriebseinheit und damit an einer zentralen Stelle unter der Sitzfläche 2 angeordnet sind. Die Antriebe sind in einem Gehäuse untergebracht, wodurch die Gehäuse der einzelnen Antriebe, die bei einer verteilten Anordnung an den jeweiligen Verstellachsen im Fahrzeugsitz 1 notwendig wären, ersetzt werden. Ferner entfallen die bei einer verteilten Anordnung notwendigen Befestigungsbeschläge der einzelnen Antriebe. Hierdurch und durch die Reduktion des Kabelbaums kann auch eine Gewichtsreduktion erreicht werden.
Ein Fahrzeugsitz 1' gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 2 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Fahrzeugsitz der 2 weist eine Beinauflage 30, eine Rückenlehne 40 und eine an der Rückenlehne 40 angeordnete Kopfstütze 60 auf. Die Beinauflage 30 und die Rückenlehne 40 umfassen jeweils einen Rahmen 34, 44, der die Beinauflagefläche 35 bzw. die Rückenlehnenfläche 45 trägt. Die in 2 nicht dargestellte Sitzfläche wird von einem Rahmen 24 getragen, an dem die Antriebseinheit 50 mit Hilfe dreier Halter angebracht ist, von denen in 2 nur der hintere Halter 51 sichtbar ist.
Die beweglichen Sitzkomponenten werden getragen von einem Sitzträger 10, der auf dem Boden des Fahrzeugs aufgestellt bzw. auf diesem nach vorne oder hinten verschiebbar ist (nicht dargestellt). Am oberen hinteren Endbereich des Sitzträgers 10 ist der Rahmen 44 der Rückenlehne 40 über Schwenkgelenke 11, 11' angelenkt. An einem vorderen Fortsatz des Rahmens 44 der Rückenlehne 40 setzt der Rahmen 24 der Sitzfläche über weitere Schwenkgelenke 41, 41' an. Mit dem vorderen Bereich des Rahmens 24 der Sitzfläche ist der Rahmen 34 der Beinauflage über Schwenkgelenke 31, 31' verbunden. Die Verstellung der beweglichen Komponenten des Fahrzeugsitzes 1' wird weiter unten erläutert.
Eine für einen Fahrzeugsitz gemäß 2 geeignete Antriebseinheit 50 ist in 3 dargestellt. Die Antriebseinheit 50 umfasst ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse 52. Das Gehäuse 52 weist Öffnungen 53', 53'' auf, die durch Abdeckplatten 54', 54'' verschlossen sind, die jedoch den Durchgriff von beispielsweise gabelförmig ausgebildeten Antriebselementen 26, 36, 46 ermöglichen. Die Antriebe sind im dargestellten Beispiel als Linearaktuatoren ausgebildet, die jeweils eine angenähert lineare Bewegung der Antriebselemente 26, 36, 46 erzeugen. Es können jedoch je nach Art der zu übertragenden Bewegung auch rotatorische Aktuatoren vorgesehen sein (in 3 nicht dargestellt).
Die Antriebselemente 26, 36, 46 können durch Kugelrastbolzen 27, 37, 47 mit Übertragungsmitteln zur Übertragung der Bewegung auf die jeweils zugeordnete bewegliche Sitzkomponente verbunden werden, indem diese in Bohrungen in den Antriebselementen 26, 36, 46 und in entsprechende fluchtende Bohrungen in den Übertragungsmitteln eingesetzt werden. Durch Lösen der Kugelrastbolzen 27, 37, 47 können die Verbindungen wieder getrennt werden. Wie unten näher erläutert wird, kann mit Hilfe des Antriebselements 26 die Sitzflächenneigung verstellt werden; aufgrund der Raumverhältnisse und des relativ geringen, hierfür benötigten Verstellwegs ist die entsprechende Abdeckplatte 54'' gegenüber der Vorderkante des Gehäuses 52 der Antriebseinheit 50 zurück versetzt. Das weitere nach vorne gerichtete Antriebselement 36 dient zur Verstellung der Neigung der Beinauflage 30, während über das nach hinten gerichtete Antriebselement 46 die Neigung der Rückenlehne 40 eingestellt wird.
Zur Befestigung der Antriebseinheit 50 am Rahmen 24 der Sitzfläche sind auf der Oberseite Halter 51, 51', 51'' angeordnet, die ein Dreieck, beispielsweise ein nahezu gleichseitiges Dreieck, bilden. Zur festen, aber lösbaren Verbindung der Halter 51, 51', 51'' mit dem Rahmen 24 können ebenfalls Kugelrastbolzen 55, 55', 55'' vorgesehen sein. Das Gehäuse 52 und eine ggf. innerhalb des Gehäuses vorgesehene Grundstruktur der Antriebseinheit 50 sind derart ausgebildet, um eine Übertragung der von den Antrieben ausgeübten Kräfte auf die Halter 51, 51', 51'' zu ermöglichen. Die Halter 51, 51', 51'' können hierfür in der Nähe der Antriebe bzw. der Koppelstellen der Antriebselemente 26, 36, 46 mit den den Sitzkomponenten zugeordneten Übertragungsmitteln angeordnet sein. Ferner sind Führungsschienen 56, 56' zur Vereinfachung der Montage vorhanden.
Im Inneren des Gehäuses 52 sind die Antriebe angeordnet, die jeweils einen Motor, insbesondere einen bürstenlosen Elektromotor, sowie ein einstufiges Untersetzungsgetriebe und ggf. Spindeln zur Erzeugung einer linearen Bewegung umfassen können (nicht dargestellt). Zur Geräuschminderung sind Gleitelemente aus Hochleistungskunststoff vorgesehen. Die Antriebe sind als im Wesentlichen gleichartige Module aufgebaut. Die Linearsteller sind parallel bzw. antiparallel zueinander angeordnet. Ferner sind im Inneren des Gehäuses 52 elektrische und elektronische Komponenten der Motorsteuerung und Schnittstellen der Kommunikationselektronik aufgenommen, die ebenfalls als Module ausgebildet sind. Die Antriebe können mit einer Positionsmessung und einer direkten Kraft- oder Drehmomentmessung ausgestattet sein. Die Motorsteuerung umfasst insbesondere die Netzteile der Motoren und kann für eine Selbstüberwachung der Antriebe und die Übermittlung entsprechender Meldungen an ein Bordinformationssystem des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Das Gehäuse 52 der Antriebseinheit 50 weist Steckplätze bzw. Buchsen für elektrische und ggf. pneumatische Steckverbindungen auf, die beispielsweise auf der Rückseite des Gehäuses 52 angeordnet sein können (nicht dargestellt). Durch die Steckverbindungen kann die Antriebseinheit 50 auf einfache Weise zur Leistungsversorgung und zur Datenübertragung sowohl mit einem Bordnetz als auch mit elektrischen bzw. elektronischen und ggf. pneumatischen Einrichtungen des Fahrzeugsitzes 1' verbunden werden.
In 4 ist die Verstellung der Rückenlehne bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Ansicht gezeigt, wobei das Gehäuse der Antriebseinheit und nicht zu dem Antrieb der Rückenlehne gehörende Teile der Antriebseinheit nicht dargestellt sind. Auch die elektrischen und elektronischen Komponenten des Fahrzeugsitzes 1' sind nicht gezeigt. Der Antrieb 42 umfasst eine Motoranordnung 48, die einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe, aufweist. Über das Schneckengetriebe wird eine Spindel 49 angetrieben, die über eine Spindelmutter 49' ein Gestänge 43' antreibt, das an einem als Hebel 44' ausgebildeten unteren Fortsatz des Rahmens 44 angreift. Zur Trennung des Verstellantriebs 42 von der hierdurch betätigten Rückenlehne kann beispielsweise das Gestänge 43' durch einen lösbaren Kugelrastbolzen 47 mit dem Hebel 44' verbunden sein. Der Schwenkbereich des Hebels 44' ist in 4 durch einen gestrichelten Kreisausschnitt dargestellt.
Die Motoranordnung 48 kann eine handbetätigbare Notentriegelung umfassen, die dazu dient, den Motor und das selbsthemmende Schneckengetriebe von der Spindel 49 zu trennen (nicht dargestellt). Bei einem Stromausfall kann die Rückenlehne nach Betätigung der Notentriegelung manuell in eine gewünschte Position gebracht werden. Nach Schließen der Notentriegelung wird die Rückenlehne durch die selbsthemmende Wirkung des Schneckengetriebes in der eingestellten Position gehalten. Ferner kann der Antrieb eine Einrichtung zur Positionserfassung aufweisen, beispielsweise ein Magnetsensor oder ein Potentiometer.
5 zeigt die Sitzwinkelverstellung bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Ansicht, wobei das Gehäuse der Antriebseinheit und die nicht zur Verstellung der Sitzfläche benötigten Teile der Antriebseinheit sowie die elektrischen und elektronischen Komponenten nicht gezeigt sind. Der Antrieb 22 umfasst eine Motoranordnung 28, die ähnlich wie die Motoranordnung des Verstellantriebs der Rückenlehne aufgebaut ist und einen Motor, ein Untersetzungsgetriebe und ggf. eine handbetätigbare Notentriegelung und/oder eine Positionserfassungseinrichtung aufweist. Eine Spindel 29 treibt eine Spindelmutter 29' an, die an ein Gestänge 23' angekoppelt ist, das an einem Hebel 12 angreift. Der Hebel 12 ist fest mit einer im Rahmen 24 drehbar gelagerten Welle 13 verbunden, die auf beiden Seiten des Sitzes jeweils einen weiteren Hebel 14 trägt, der gelenkig mit jeweils einer Gelenkstütze 15 verbunden ist. Zur Abkoppelung des Verstellantriebs kann beispielsweise das Gestänge 23' durch einen lösbaren Kugelrastbolzen 27 mit dem Hebel 12 verbunden sein. Der Schwenkbereich des Hebels 12 ist in 4 durch einen gestrichelten Kreisausschnitt dargestellt.
In 6 ist die Verstellung der Beinauflage 30 bei dem Fahrzeugsitz der 2 in vereinfachter Ansicht dargestellt, wobei das Gehäuse der Antriebseinheit und die nicht zu dem Antrieb der Beinauflage gehörenden Teile der Antriebseinheit sowie die elektrischen und elektronischen Komponenten nicht dargestellt sind. Zum Antrieb 32 gehört eine Motoranordnung 38, die wie diejenige des Verstellantriebs der Rückenlehne und der Sitzfläche aufgebaut ist und einen Motor, ein Untersetzungsgetriebe und ggf. eine handbetätigbare Notentriegelung und eine Positionserfassungseinrichtung umfasst. Über eine Spindel 39 wird eine Spindelmutter 39' bewegt, die mit einem Gestänge 33' verbunden ist, das an einem unterseitigen Fortsatz 34' des Rahmens 34 der Beinauflage 30 angreift. Zur Trennung des Verstellantriebs von der Beinauflage kann beispielsweise das Gestänge 33' durch einen Kugelrastbolzen 37 lösbar mit dem Fortsatz 34' verbunden sein.
Die 7a bis 7c zeigen drei Verstellpositionen des zuvor beschriebenen Fahrzeugsitzes. Durch koordinierte Ansteuerung der in der Antriebseinheit angeordneten Verstellantriebe für die Rückenlehne, die Sitzfläche und die Beinauflage kann jede gewünschte Kombination von Neigungen der genannten Sitzkomponenten erreicht werden. Die Kopfstütze 60 und die Beinauflagenverlängerung 61 können beispielsweise manuell verstellbar sein.
In den Figuren ist nur der mechanische Grundaufbau des Fahrzeugsitzes 1, 1' dargestellt. Der Fahrzeugsitz 1, 1' umfasst weiterhin Polsterungen, die auf einer an dem Rahmen 24 befestigten Sitzschale bzw. Sitzfläche, der Beinauflagefläche 35, der Rückenlehnenfläche 45 und der Kopfstütze 60 aufgebracht werden, sowie eine Verkleidung des gezeigten Grundaufbaus des Fahrzeugsitzes 1, 1'. Ferner kann der Fahrzeugsitz 1, 1' weitere Komponenten und Bauelemente wie beispielsweise Armstützen, Bedienelemente, Audio- und Videoeinrichtungen usw. umfassen.
Innerhalb des Sitzes sind außer den Hauptleitungen vom Fahrzeug zur Antriebseinheit lediglich Leitungen zu den Bedienelementen sowie ggf. zu den Video- und Audioeinrichtungen zu verlegen.
Der Übersichtlichkeit halber sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen dargestellt. Zu einer Figur nicht erläuterte Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in den übrigen Figuren.
Bezugszeichenliste

1, 1': Fahrzeugsitz
2: Beinauflage
3: Sitzfläche
4: Rückenlehne
5: Antriebseinheit
10: Sitzträger
11, 11': Schwenkgelenk
12: Hebel
13: Welle
14: Hebel
15: Gelenkstütze
21: Stütze
22: Antrieb
23, 23': Gestänge
24: Rahmen
26: Antriebselement
27: Kugelrastbolzen
28: Motoranordnung
29: Spindel
29': Spindelmutter
30: Beinauflage
31: Schwenkgelenk
32: Antrieb
33, 33': Gestänge
34: Rahmen
34': Fortsatz
35: Beinauflagefläche
36: Antriebselement
37: Kugelrastbolzen
38: Motoranordnung
39: Spindel
39': Spindelmutter
40: Rückenlehne
41: Schwenkgelenk
42: Antrieb
43, 43': Gestänge
44: Rahmen
44': Hebel
45: Rückenlehnenfläche
46: Antriebselement
47: Kugelrastbolzen
48: Motoranordnung
49: Spindel
49': Spindelmutter
50: Antriebseinheit
51, 51', 51'': Halter
52: Gehäuse
53', 53'': Öffnung
54', 54'': Abdeckplatte
55, 55', 55'': Kugelrastbolzen
56, 56': Führungsschiene
60: Kopfstütze
61: Beinauflagenverlängerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- FR 2808433 B1 [0003]
- US 6194863 B1 [0003]
- DE 10160010 A1 [0004]
- DE 10148810 B4 [0004]

Claims

Fahrzeugsitz, insbesondere Fluggastsitz, mit einer Mehrzahl mittels Stellantrieben (22, 32, 42) motorisch verstellbarer Sitzkomponenten, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stellantriebe in einer Antriebseinheit (50) zusammengefasst sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Stellantriebe über mechanische Übertragungsmittel (23, 23', 33, 33', 43, 43') mit der dem jeweiligen Stellantrieb zugeordneten verstellbaren Sitzkomponente verbunden sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Stellantriebe von den mechanischen Übertragungsmitteln (23, 23', 33, 33', 43, 43') abkoppelbar sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (50) als Ganzes vom Fahrzeugsitz (1, 1') abkoppelbar ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (50) unterhalb einer beweglichen Sitzschale des Fahrzeugsitzes (1, 1') angeordnet und mit dieser verbunden ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (50) als Teil einer Sitzkomponente oder als tragendes Teil einer Sitzstruktur ausgebildet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (50) ein Gehäuse (52) aufweist, innerhalb dessen die mindestens zwei Stellantriebe angeordnet sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Antrieb (22, 32, 42) der Antriebseinheit (50) einen Spindelantrieb und/oder ein Schneckengetriebe umfasst.
Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (50) Versorgungseinrichtungen und/oder Kommunikationseinrichtungen umfasst.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs- und/oder Kommunikationseinrichtungen als Einschub mit einem Gehäuse ausgebildet sind.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (52) der Antriebseinheit (50) und/oder das Gehäuse der Versorgungs- und Kommunikationseinrichtungen als Kühlkörper ausgebildet ist.
Antriebseinheit (50) für einen Fahrzeugsitz (1, 1') nach einem der vorhergehenden Ansprüche.