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Die Erfindung betrifft eine Sitzstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer an derselben befestigten Kopfstütze.
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Aus der
DE 31 45 150 A1 ist es bekannt, eine Armlehne bzw. -stütze mittels mechanischer Befestigungsmittel an einer Karosseriewand eines Fahrzeugs zu befestigen. Des Weiteren ist es aus der
DE 40 07 525 A1 bekannt, eine Mittelarmlehne in einem Kraftfahrzeug über ein Schwenklager mit der Karosserie eines Fahrzeugs zu verbinden. Das Schwenklager besteht aus einer mit einem Tragelement der Mittelarmlehne verbundenen Lagerbuchse, in welcher eine Gummibuchse als Reibelement verdrehfest eingesetzt und an der Karosserie gehalten ist. Das Reibelement trägt am Umfang verteilte Gummilippen und wird mit Achsbolzenstücken an einem mit der Karosserie verbundenen Lagerbock lösbar über einen Verriegelungshaken gehalten. Darüber hinaus ist es aus der Praxis bekannt, dass an der Sitzstruktur eines Fahrzeugs befestigte Kopfstützen aus dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs resultierenden Schwingungen ausgesetzt sind, die zu nachteiligen Geräuschen führen und sich somit nachteilig auf den Fahrkomfort der Fahrzeuginsassen auswirken können. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, aus dem Fahrbetrieb eines Fahrzeugs resultierende Schwingungen einer an einer Sitzstruktur befestigten Kopfstütze zu verhindern, zumindest jedoch wirkungsvoll zu mindern.
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Ausgehend von einer Sitzstruktur eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer an derselben befestigten Kopfstütze, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Sitzstruktur wenigstens ein Schwingungstilger zugeordnet ist, der aus einer Tilgermasse und einer Tilgerfeder gebildet ist und dessen Eigenfrequenz auf eine zu eliminierende Resonanzfrequenz der Sitzstruktur abgestimmt ist. Vermittels des wenigstens einen Schwingungstilgers werden die herkömmlich zu verzeichnenden und durch den Fahrbetrieb des Fahrzeugs angeregten und auf die Kopfstütze übertragenen Schwingungen der Sitzstruktur verhindert, zumindest jedoch maßgeblich gemindert. Unter einem Schwingungstilger wird dabei ein Schwingungsdämpfer verstanden, der nicht zwischen zwei Objekten, sondern nur an einem Objekt, vorliegend an der Sitzstruktur befestigt ist. Die Tilgermasse bildet zusammen mit der Tilgerfeder sozusagen ein Pendel aus, dessen Eigenfrequenz auf die zu eliminierende Schwingfrequenz eingestellt bzw. abgestimmt ist. Der Schwingungstilger entzieht bei dieser Schwingfrequenz der Sitzstruktur Schwingungsenergie für seine eigenen Schwingbewegungen.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Ein einfacher und kostengünstiger Schwingungstilger ist durch eine herkömmlich bereits vorhandene, jedoch nunmehr mittelbar über ein oder mehrere Elastomerteile an der Sitzstruktur befestigte Armlehne gebildet. Die Armlehne bildet demnach die Tilgermasse und die Elastomerteile bilden die Tilgerfeder aus. Die besagte Masse der Armlehne, die aus den Elastomerteilen gebildete Tilgerfeder und somit die daraus resultierende Eigenfrequenz des gebildeten Schwingungstilgers sind auf die zu eliminierende Resonanzfrequenz der Sitzstruktur abgestimmt. Eine besonders einfache und kostengünstige sowie durch ein oder mehrere Elastomerteile gebildete Tilgerfeder ergibt sich, wenn die Elastomerteile jeweils durch eine Lagerbuchse gebildet sind, die bevorzugt Bestandteil einer Befestigungsstelle eines Lagerbocks der Armlehne zur Befestigung des Lagerbocks samt Armlehne an der Sitzstruktur oder Bestandteil eines Schwenklagers einer schwenkbar an einem an der Sitzstruktur befestigten Lagerbock gelagerten Armlehne ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei die Lagerbuchse zwischen zwei konzentrisch zueinander angeordneten Hülsen aus Metall oder Kunststoff angeordnet oder gepresst, wobei die eine Hülse am Lagerbock und die andere Hülse an der Sitzstruktur oder die eine Hülse am Lagerbock und die andere Hülse an der Armlehne abgestützt und befestigt ist. Die Armlehne ist bevorzugt eine Mittelarmlehne einer Rücksitzbank des Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, wie Personenkraftwagen, da Personenkraftwagen überwiegend nicht voll besetzt gefahren werden und Kopfstützen von unbesetzten Rücksitzbänken zum Schwingen neigen. Ebenso kann die Armlehne auch eine Armlehne eines Vordersitzes, insbesondere Beifahrersitzes sein.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
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1 äußerst schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäß mit einem Schwingungstilger ausgebildeten Sitzstruktur,
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2 eine perspektivische Einzeldarstellung des Schwingungstilgers der Sitzstruktur, und
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3 ein Lagerelement des Schwingungstilgers in einer perspektivischen Einzeldarstellung.
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1 zeigt zunächst ein Fahrzeug 1 respektive Kraftfahrzeug in Form eines Personenwagens, der eine Rücksitzbank 2 aufweist, welcher wiederum Kopfstützen 3 zugeordnet sind, die von der Sitzstruktur 2a der Rücksitzbank 2 getragen und an derselben befestigt sind. Wie bereits einleitend beschrieben, sind die an der Sitzstruktur 2a befestigten Kopfstützen 3 aus dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 resultierenden Schwingungen ausgesetzt, die zu nachteiligen Geräuschen führen und sich somit nachteilig auf den Fahrkomfort der Fahrzeuginsassen auswirken können.
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Um diesem nachteiligen Umstand wirkungsvoll zu begegnen, ist der Sitzstruktur 2a ein Schwingungstilger 4 zugeordnet, der aus einer Tilgermasse 4a und einer Tilgerfeder 4b gebildet ist und dessen Eigenfrequenz auf die zu eliminierende Resonanzfrequenz der Sitzstruktur 2a abgestimmt ist. Die hierzu benötigte Masse der Tilgermasse 4a und die benötigten Federkennwerte der Tilgerfeder 4b sind ausgehend von der zu verzeichnenden Resonanzfrequenz der Sitzstruktur 2a empirisch und/oder rechnerisch ermittelbar.
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Vorteilhaft ist vorliegend der Schwingungstilger 4 durch eine sowieso vorhandene Armlehne 5 gebildet, welche gemäß 2 in Ausbildung des Schwingungstilgers 4 die erforderliche Tilger-Masse (4a) aufweist und mittelbar über mehrere, die erforderliche Tilgerfeder 4b ausbildende Elastomerteile 6 an der Sitzstruktur 2a abgestützt und befestigt ist. Wie der 2 weiter zu entnehmen ist, handelt es sich bei der als Tilgermasse 4a fungierenden Armlehne 5 mittels Schwenklagern 7 an einem Lagerbock 8 um eine sich in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) erstreckende Schwenkachse 9 schwenkbar gelagerte Armlehne 5. Der Lagerbock 8 weist lediglich beispielgebend drei Befestigungsstellen 10 zur kraftschlüssigen Verbindung desselben mittels nicht zeichnerisch dargestellter mechanischer Verbindungselemente, wie insbesondere Schrauben, an der Sitzstruktur 2a auf.
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Als ein wesentlicher Bestandteil besagter Befestigungsstellen 10 ist jeweils eine als Elastomerteil 6, insbesondere Gummiteil, ausgebildete Lagerbuchse herauszustellen, welche zwischen zwei konzentrisch zueinander angeordneten Hülsen 11, 12, respektive zwischen eine innenliegende und eine außenliegende Hülse 11, 12 aus Metall oder Kunststoff angeordnet oder gepresst ist (3). Die eine Hülse 11, 12 ist dabei am Lagerbock 8 abgestützt und befestigt, wogegen die andere Hülse 12, 11 an der Sitzstruktur 2a abgestützt und befestigt ist (im Detail nicht zeichnerisch dargestellt).
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Vorliegend weist die außenliegende Hülse 12 zur einfachen Befestigung des aus Elastomerteil 6 respektive Lagerbuchse sowie innenliegender und außenliegender Hülse 11, 12 gebildeten Verbindungselements 13 einen Befestigungsflansch 14 auf, der wiederum mit der Sitzstruktur 2a oder dem Lagerbock 8 mittels nicht zeichnerisch dargestellter mechanischer Befestigungselemente, wie Schrauben, verbindbar ist. Der innenliegenden Hülse 11 ist bevorzugt eine dieselbe durchsetzende Befestigungsschraube zugeordnet (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungsform, sondern erfasst jedwede andere an sich bekannte geeignete Fügemaßnahme zur Festlegung der Hülsen 11 und 12, die beispielsweise auch stofflicher Art (Schweißen, Kleben) sein kann. Ebenso kann auch eine der Hülsen 11, 12 oder können beide Hülsen 11, 12 einstückig mit dem jeweils zugeordneten Fügepartner des in Rede stehenden Fügeverbundes aus Sitzstruktur 2a und Lagerbock 8 ausgebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die vorliegend vorgesehenen drei Elastomerteile 6 respektive Lagerbuchsen bilden in ihrer Kombination die Tilgerfeder 4b aus. Die Armlehne 5 samt Lagerbock 8 ist somit mittelbar über die besagten Elastomerteile 6 an der Sitzstruktur 2a abgestützt und befestigt. Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass die Armlehne 5 in ihre Nutzungsstellung geschwenkt sein sollte (vgl. 1), um ihre bestimmungsgemäße Tilgerwirkung ausreichend zur Wirkung bringen zu können.
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Die Erfindung beschränkt sich ferner nicht auf den vorbeschriebenen Schwingungstilger 4, bei dem die Elastomerteile 6 der im Bereich der Befestigungsstellen 10 angeordneten Verbindungselemente 13 die Tilgerfeder 4a ausbilden, sondern erfasst auch eine Ausführungsvariante eines Schwingungstilgers 4, bei der statt dessen die Schwenklager 7 der Armlehne 5 die Tilgerfeder 4a ausbilden (nicht zeichnerisch dargestellt). Dabei kann in Anlehnung an die vorbeschriebenen Verbindungselemente 13, bestehend aus einem zwischen den Hülsen 11, 12 angeordneten Elastomerteil 6 in Form einer Lagerbuchse, die eine Hülse 11, 12 am Lagerbock 8 und die andere Hülse 12, 11 an der Armlehne 5 befestigt sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Die Elastomerteile 6 der Schwenklager 7 bilden nunmehr die Tilgerfeder 4a aus. Der Lagerbock 8 ist fest mit der Sitzstruktur 2a verbunden, beispielsweise verschraubt.
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Eine weitere Ausführungsvariante eines durch eine schwenkbare Armlehne 5 gebildeten Schwingungstilgers 4 zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl in den besagten Befestigungsstellen 10 als auch in den Schwenklagern 7 besagte Tilgerfeder 4a ausbildende Elastomerteile 6 vorgesehen sind (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Ferner kann es auch angezeigt sein und ist durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst, eine nicht schwenkbar gelagerte Armlehne 5 vorzusehen, die ständig ihre bestimmungsgemäße Funktions- bzw. Nutzungsstellung (vgl. 1) aufweist und mittels eines oder mehrerer Verbindungselemente 13 der vorbeschriebenen Art an der Sitzstruktur 2a befestigt ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen auf einen Schwingungstilger 4 in Form einer besonders ausgebildeten Armlehne 5 ab. Die Erfindung beschränkt sich des Weiteren nicht auf besagte Armlehne 5, sondern erfasst jedweden anderen geeigneten, der Sitzstruktur 2a zugeordneten Schwingungstilger 4, der durch eine mittels Tilgerfeder 4b an der Sitzstruktur 2a gelagerte Tilgermasse 4a gebildet ist. So kann beispielsweise in Anlehnung an die Armlehne 5 eine stabförmige Tilgermasse 4a vorgesehen sein, die an der Sitzstruktur 2a mittels einer Tilgerfeder 4b aus einem Elastomer angebunden ist und keine andere Funktion aufweist als die der Schwingungstilgung (nicht zeichnerisch dargestellt). Ein derartiger Schwingungstilger 4 kann beispielsweise in einen sich heckseitig an die Sitzstruktur 2a der Rücksitzbank 2 anschließenden Kofferraum hineinreichen.
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Weiterhin ist die Erfindung nicht auf eine Rücksitzbank 2 beschränkt, sondern erfasst auch einen Vordersitz 16 des Fahrzeugs 1 mit Kopfstütze 17, insbesondere einen Beifahrersitz, an dessen Sitzstruktur 16a, ein Schwingungstilger 4´ in Form beispielsweise einer unmittelbar derselben zugeordneten Armlehne 18 in einer der vorbeschriebenen Ausführungsvarianten aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Rücksitzbank
- 2a
- Sitzstruktur
- 3
- Kopfstütze
- 4
- Schwingungstilger
- 4´
- Schwingungstilger
- 4a
- Tilgermasse
- 4b
- Tilgerfeder
- 5
- Armlehne
- 6
- Elastomerteil
- 7
- Schwenklager
- 8
- Lagerbock
- 9
- Schwenkachse
- 10
- Befestigungsstellen (Lagerbock 8)
- 11
- Hülse
- 12
- Hülse
- 13
- Verbindungselement
- 14
- Befestigungsflansch
- 15
- Vordersitz
- 15a
- Sitzstruktur
- 16
- Kopfstütze
- 17
- Armlehne
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3145150 A1 [0002]
- DE 4007525 A1 [0002]
