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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heiz- und Ventilationseinlage für einen Fahrzeugsitz, die zum Einlegen in eine komplementäre Vertiefung in einem Sitzflächenkörper oder einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes zur Anordnung unter dem Sitzbezug ausgestaltet ist, wobei die Heiz- und Ventilationseinlage eine Schichtung aus einer luftdurchlässigen Heizmatte mit einem darauf verlaufenden Heizleiter und einer darunter liegenden luftdurchlässigen Schicht aus Abstandsgewirke aufweist, die mit einem Gebläse oder einem Sauglüfter zum Transportieren von Luft durch die Fläche der Heiz- und Ventilationseinlage verbindbar ist.
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Eine derartige Heiz- und Ventilationseinlage ist aus
WO 2014/058429 A1 bekannt. Darin ist ein Fahrzeugsitz beschrieben, der wie üblich einen Sitzflächenkörper und eine daran angebrachte Rückenlehne aufweist. Aus Komfortgründen ist in dem Fahrzeugsitz eine Sitzheizung und eine Ventilationseinrichtung vorgesehen, mit der Luft durch ein Gebläse oder einen Sauglüfter durch den Sitzbezug transportiert werden kann. Zu diesem Zweck ist in dem Polstermaterial des Sitzflächenkörpers im Bereich der Sitzfläche eine Vertiefung vorgesehen, in die eine Heiz- und Ventilationseinlage einlegbar ist. Die Kontur der Vertiefung ist komplementär zur Außenkontur der Heiz- und Ventilationseinlage. Die Heiz- und Ventilationseinlage hat eine untere luftdurchlässige Abstandsgewirkeschicht, über der eine Heizmatte angeordnet ist, die in Kontakt mit der Innenseite des Sitzbezugs kommt. In die Vertiefung mündet von unten eine Leitung durch das Polstermaterial des Sitzflächenkörpers, die mit einem Gebläse oder einem Sauglüfter in Verbindung steht. Im folgenden wird zur Vereinfachung der Formulierungen auf ein Gebläse Bezug genommen, wobei damit auch ein umgekehrt arbeitender Sauglüfter erfasst sein soll. Bei Betrieb des Gebläses wird Luft durch die Leitung in die Vertiefung transportiert, die durch die luftdurchlässige Abstandsgewirkeschicht verteilt wird und anschließend weiter durch die Heizmatte und den Sitzbezug fließt.
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Abstandsgewirke oder Abstandsgewebe sind dreidimensionale Textilien, die in der Regel zwei Decklagen aufweisen, die durch sogenannte Polfäden verbunden und auf Abstand zueinander gehalten werden. Die Abstandsgewirke sind Maschenwaren bzw. Gewirke, die dreidimensional erweitert sind und die durch die Freiräume zwischen den Fäden hohe Luftdurchlässigkeit haben. Die Funktion der luftdurchlässigen Abstandsgewirkeschicht besteht darin, Fließwege über die ganze Fläche der Abstandsgewirkeschicht offenzuhalten, so dass sich die vom Gebläse (oder vom Sauglüfter) transportierte Luft durch die Fläche der Abstandsgewirkeschicht verteilen kann, auch wenn ein Insasse auf dem Fahrzeugsitz sitzt und mit seinem Gewicht auf die Abstandsgewirkeschicht drückt. Abstandsgewirke werden auch als „spacer materials“ oder „mesh materials“ bezeichnet. Bei der in
WO 2014/058429 A1 beschriebenen Heiz- und Ventilationseinlage wird die Abstandsgewirkeschicht als flächige Wabenstützstruktur bezeichnet.
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Über der luftdurchlässigen Abstandsgewirkeschicht befindet sich eine luftdurchlässige Heizmatte. Zwischen der Abstandsgewirkeschicht und der Heizmatte kann sich eine luftdurchlässige Polsterschicht befinden, damit ein Insasse durch den Bezug und die dünne Heizmatte hindurch die Abstandsgewirkeschicht nicht spürt. Die Heizmatte weist zum Beispiel eine Auflageschicht aus Flies, Filz oder Gewebe auf, die mit einem darauf verlegten Heizleiter versehen ist, der darauf hinund hergehend, mäanderförmig oder mit mehreren parallelen Leitern verlegt sein kann. Der Heizleiter ist mit einer Gleichstromquelle verbindbar. Die Stromversorgung des Heizleiters und der Betrieb des Gebläses oder Sauglüfters werden über Steuereinheiten gesteuert, die auch mit manuellen Eingabeelementen verbunden sein können.
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Auch in der Rückenlehne ist in deren Grundkörper eine der Rückenanlagefläche zugewandte Vertiefung im Polstermaterial vorgesehen, in die eine Heiz- und Ventilationseinlage eingebracht und angeschlossen wird, bevor der Sitzbezug befestigt wird. Bei dem beschriebenen Fahrzeugsitz sind die Abstandsgewirkeschichten und die Heizmatten separate Komponenten, die nacheinander eingebaut werden.
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Es wurde bereits erkannt, dass es wünschenswert ist, Heizmatte und die für die Ventilation benötigte luftdurchlässige Abstandsgewirkeschicht vorab schon bei der Fertigung zu einer Einheit zusammenzufassen und dann als Einheit auszuliefern und in den Fahrzeugsitz einzubauen. Eine so zusammengefasste Heizund Ventilationseinlage ist aus
US 6,869,140 B2 bekannt. Die Heiz- und Ventilationseinlage weist eine luftdurchlässige Abstandsgewirkeschicht und darüber liegend eine elektrische Heizmatte auf. Um diese zusammenzufassen, sind sie in einen Beutel aus luftundurchlässigem Material eingefasst, der die Heiz- und Ventilationseinlage umhüllt. Der Beutel ist mit einer mit einem Gebläse in Verbindung setzbaren Zuleitung versehen und ist an seiner Oberfläche, die nach dem Einbau in den Fahrzeugsitz am Sitzbezug anliegt, mit einer Mehrzahl von Löchern versehen. Bei Betrieb des Gebläses wird, je nach Betriebsweise in Bezug auf die Pumprichtung als Gebläse oder Sauglüfter, Luft in den luftundurchlässigen Beutel geblasen oder daraus abgesaugt, was zu einem Luftstrom durch die Löcher an der Oberseite des Beutels und durch den darüber liegenden Sitzbezug führt. Da nur einzelne, verteilt angeordnete Löcher in der oberen Oberfläche des Beutels vorhanden sind ist der Strömungswiderstand, den diese Heiz- und Ventilationseinlage bietet, relativ groß, d.h. es wird ein Gebläse mit relativ hoher Leistung benötigt, um genügend Luft durch die Heiz- und Ventilationseinlage pumpen zu können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heiz- und Ventilationseinlage so zu gestalten, dass sie bei der Herstellung einfach zu einer Einheit zusammengefasst, als Einheit ausgeliefert und eingebaut werden kann, wobei die Zusammenfassung zur Einheit keinen erhöhten Strömungswiderstand für durch die Heiz- und Ventilationseinlage zu pumpende Luft mit sich bringen soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Heiz- und Ventilationseinlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Heizmatte und die Abstandsgewirkeschicht durch eine Mehrzahl von über die Fläche der Heiz- und Ventilationseinlage verteilt angeordneten, die Heizmatte und die Abstandsgewirkeschicht durchdringenden Nieten miteinander verbunden sind und so einen einheitlich handhabbaren Verbund bilden. Jeder Niet hat einen länglichen Schaft, der die Heizmatte und die Abstandsgewirkeschicht in Dickenrichtung durchdringt und an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils einen seitlich vergrößerten Kopfabschnitt hat, der auf den außenliegenden Oberflächen von Heizmatte bzw. Abstandsgewirkeschicht aufliegt. Durch eine verteilte Anordnung von Nieten werden die Heizmatte und die Abstandsgewirkeschicht verlässlich miteinander verbunden, ohne dass dabei eine merkliche Erhöhung des Strömungswiderstands für Luft, die durch die Abstandsgewirkeschicht und die Heizmatte transportiert wird, eintritt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Heizmatte und der Abstandsgewirkeschicht eine Zwischenschicht aus retikuliertem Schaumstoff angeordnet, die ebenfalls von den die Heizmatte und die Abstandsgewirkeschicht verbindenden Nieten durchdrungen ist. Auf diese Weise wird ein haltbarer Verbund aus drei Lagen geschaffen. Die retikulierte Schaumstoffschicht ist luftdurchlässig und soll den Sitzkomfort verbessern, indem die Abstandsgewirkeschicht für den Insassen dadurch weniger spürbar ist. Es ist ohne weiteres möglich, noch weitere Lagen in den Schichtverbund der Heiz- und Ventilationseinlage aufzunehmen.
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Alternativ zu einer Zwischenschicht aus retikuliertem Schaumstoff kann eine Zwischenschicht aus gelochtem Schaumstoff verwendet werden. Vorzugsweise kann die Größe (Durchmesser) der Löcher und deren Anzahl pro Flächeneinheit über die Fläche der Zwischenschicht variabel gestaltet sein, um eine gewünschte Verteilung des Luftstroms zu bewirken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nieten aus Kunststoff hergestellt. Insbesondere sind solche Kunststoffnieten bevorzugt, die als Heftfäden (tag pins) bezeichnet werden. Solche Heftfäden werden in der Textilindustrie häufig verwendet, um Etiketten oder anderen Anhänger an Kleidungsstücke zu befestigen. Solche Heftfäden bestehen aus einem dünnen Kunststoffstrang oder -faden, der an seinen gegenüberliegenden Enden mit seitlich quer vorstehenden Elementen oder Köpfen versehen ist. Solche Heftfäden sind sehr kostengünstig und können maschinell zur Verbindung der Heizmatte mit der Abstandsgewirkeschicht eingebracht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Nieten auf der von der Abstandsgewirkeschicht abgewandten Seite der Heizmatte eine die Oberfläche der Heizmatte nur teilweise abdeckende Verstärkungsanlage in Anlage an der Oberfläche der Heizmatte halten, um ein Auffalten von Bereichen der Heizmatte und Bilden von Falten in der Heizmatte gegenüber der darunter liegenden Schicht zu verhindern. Grundsätzlich kann sich ein Bereich der Heizmatte zwischen zwei benachbarten Nieten gegenüber der darunter liegenden Schicht leicht verschieben und Falten werfen. Durch die in Anlage an die äußere Oberfläche der Heizmatte gehaltene Verstärkungslage wird dies verhindert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verstärkungslage durch ein Netz von Kunststofffäden gebildet, die mit Köpfen von wenigstens einigen aus der Mehrzahl der Nieten an der äußeren Oberfläche der Heizmatte verbunden sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Schlauch aus flexiblem, luftundurchlässigem Material vorgesehen, in dessen Innenraum ein flexibles luftdurchlässiges Abstandsgewirke angeordnet ist, um einen Durchflussweg durch den Schlauch offenzuhalten, auch wenn der Schlauch gekrümmt verlegt ist. Der Schlauch ist mit einer Seitenfläche der Abstandsgewirkeschicht verbunden, so dass aus dem Schlauch austretende Luft in seitlich in die Abstandsgewirkeschicht einströmt. Das gegenüberliegende Ende des Schlauchs ist zur Verbindung mit einem Gebläse oder Sauglüfter eingerichtet. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere für eine Heiz- und Ventilationseinlage für die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorteilhaft, da das Gebläse oder der Sauglüfter in der Regel seitlich oder unterhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und insofern eine Leitung in die Rückenlehne benötigt wird. Der Schlauch kann zum Beispiel dadurch gebildet sein, indem zwei Streifen aus luftundurchlässigem Material bei einem eingelegten Streifen aus luftdurchlässigem Abstandsgewirke an ihren gegenüberliegenden Seitenrändern miteinander verbunden werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird nach der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugsitz mit einem Sitzflächenkörper und einer damit verbundenen Rückenlehne geschaffen, wobei in dem Polstergrundkörper von wenigstens einem von dem Sitzflächenkörper und der Rückenlehne eine Heiz- und Ventilationseinlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 7 in eine komplementäre Vertiefung des Polstergrundkörpers eingelegt ist. Ferner ist ein mit der Heiz- und Ventilationseinlage in der Vertiefung des Polstergrundkörpers verbundenes Gebläse oder Sauglüfter vorgesehen, um Luft durch die Heiz- und Ventilationseinlage und den darüber liegenden Bezug des Fahrzeugsitzes zu transportieren.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine einheitlich handhabbare, einfach herstellbare, leichte und im Ventilationsbetrieb geringen Strömungswiderstand aufweisende Heiz- und Ventilationseinlage für einen Fahrzeugsitz geschaffen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine Draufsicht auf eine Heiz- und Ventilationseinlage von oben zeigt,
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2 eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts der Heizund Ventilationseinlage aus 1 im Bereich eines Niets zeigt,
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3 eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts der Heizund Ventilationseinlage aus 1 im Bereich eines Niets zeigt,
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4 eine Querschnittsansicht eines Ausschnitts der Heizund Ventilationseinlage im Bereich eines Niets für eine alternative Ausführunsgsform zeigt,
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5–7 jeweils eine Draufsicht auf die Heiz- und Ventilationseinlage nach verschiedenen Ausführungsformen wie in 5 von oben zeigen.
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine Heiz- und Ventilationseinlage von oben, wobei der Heizleiter einer obenliegenden Heizmatte 8 nicht dargestellt ist. Die Außenkontur der Heizund Ventilationseinlage 2 ist so geformt und abgemessen, dass die Einlage in eine komplementäre Vertiefung des Polsterkörpers des Sitzflächenkörpers oder der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes passt.
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Die Heiz- und Ventilationseinlage ist innerhalb ihrer Außenkontur nicht vollflächig durchgängig, sondern weist einige Aussparungen auf, wie in 1 gezeigt. Diese können dazu dienen, komplementäre Vorsprünge aus dem Polstergrundkörper des Sitzflächenkörpers oder der Rückenlehne aufzunehmen. In anderen Fällen können sie dazu dienen, damit die Form der Außenkontur der Heiz- und Ventilationseinlage in gewissem Umfang variiert werden kann.
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Der schichtweise Aufbau der Heiz- und Ventilationseinlage 2 lässt sich in 2 erkennen, die einen kleinen Ausschnitt aus der Heiz-und Ventilationseinlage 2 im Querschnitt zeigt. Die Heiz- und Ventilationseinlage 2 umfasst nach dieser Ausführungsform drei übereinander liegende Schichten, nämlich unten eine Abstandsgewirkeschicht 4 und oben eine Heizmatte 8. Dazwischen liegt eine Zwischenschicht 6 aus retikuliertem Schaumstoff, die gut luftdurchlässig ist.
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Das Abstandsgewirke der Abstandsgewirkeschicht 4 schafft als dreidimensionales Gewirke oder Gewebe eine sehr gute Luftdurchlässigkeit. Luft aus einem Gebläse (nicht gezeigt) wird von unten in die Abstandsgewirkeschicht 4 gepumpt. In einer alternativen Ausführungsform wird Luft aus dem Gebläse über einen Schlauch in eine Seitenfläche der Abstandsgewirkeschicht 4 gefördert. Die durch das Gebläse transportierte Luft verteilt sich über die Fläche der Abstandsgewirkeschicht 4 und fließt durch die Zwischenschicht 6 aus retikuliertem Schaum- stoff und die Heizmatte 8 und durch den darüber liegenden Sitzbezug (nicht gezeigt).
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Die Zwischenschicht 6 aus retikuliertem Schaumstoff soll als Polsterschicht den Sitzkomfort erhöhen. Die Zwischenschicht 6 sorgt dafür, dass der Insasse durch den Sitzbezug und die Heizmatte nicht die Abstandsgewirkeschicht 4 spürt, die weniger weich ist als die Zwischenschicht 6 aus retikuliertem Schaumstoff.
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Die gezeigte Schichtung aus Abstandsgewirkeschicht 4, Zwischenschicht 6 aus retikuliertem Schaumstoff und Heizmatte 8 ist zu einem einheitlich handhabbarem Schichtverbund verbunden, und zwar durch eine Mehrzahl von Nieten 10, die über die Fläche der Heiz- und Ventilationseinlage verteilt sind und die drei Schichten in Dickenrichtung durchdringen. Jeder Niet 10 hat einen Schaft 12 und an seinen gegenüberliegenden Enden seitlich verbreiterte Köpfe 14. Die verbreiterten Köpfe 14 der Nieten 10 liegen an den Außenseiten von der Heizmatte 8 und der Abstandsgewirkeschicht 4 an, so dass die Nieten 10 die genannten Schichten fest zusammenhalten.
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Die Nieten 10 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff. Besonders bevorzugt ist es, als Nieten 10 sogenannte Heftfäden zu verwenden. Solche Heftfäden bestehen aus elastischem Kunststoff und haben einen Längsstrang oder -faden als Schaft 12 und verbreiterte Köpfe 14 an den gegenüberliegenden Enden. Solche Heftfäden sind aus der Textilindustrie bekannt, wo sie zum Anbringen von Preisschildern, Etiketten und dergleichen an Textilien verwendet werden (in diesem Zusammenhang werden Heftfäden auch als „tag pins“ bezeichnet). Heftfäden sind sehr kostengünstig und können maschinell in die Schichten der Heizund Ventilationseinlage eingebracht werden, um sie zu einem Schichtverbund zu verbinden.
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In 3 ist eine vergrößerte Detailansicht der Heiz- und Ventilationseinlage 2 im Querschnitt gezeigt. Wenn auf die Heizmatte 8 quer zur Oberfläche verlaufende Kräfte wirken, können sich Bereiche der Heizmatte 8 gegenüber der darunter liegenden Zwischenschicht 6 verschieben und auffalten, wie in 3 gezeigt, wodurch Falten in der Heizmatte gebildet werden können. Um dies zu verhindern, ist eine Verstärkungslage 20 von oben in Andruck an die Heizmatte 8 gehalten, wie in 4 gezeigt. Die Verstärkungslage soll nur einen möglichst geringen Teil der Oberfläche der Heiz- und Ventilationseinlage 2 abdecken, damit die Luftdurchlässigkeit dadurch nicht unnötig eingeschränkt wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform wird die Verstärkungslage 20 durch ein Netz von Kunststofffäden 22 gebildet, die von Nieten 10 in Anlage an die Oberfläche der Heizmatte 8 andrückend gehalten werden, wie in 5 gezeigt. Die Kunststofffäden 22 können an Punkten, an denen Sie mit anderen Kunststofffäden zusammentreffen auch mit diesen verbunden sein, sodass sie ein integrales Netz aus Kunststofffäden bilden. Das Netz aus Kunststofffäden kann an den Stellen, wo es mit Nieten 10 verbunden ist, Ösen aufweisen, durch die jeweils ein Schaft 12 eines Niet 10 hindurchgeführt ist, sodass die Öse durch einen Kopf 14 an der Oberfläche der Heizmatte 8 gehalten wird.
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Weitere beispielhafte Anordnungen von Kunststofffäden 22 auf der Heizmatte 8 sind in Draufsicht in 6 und 7 gezeigt. Diese Kunststofffäden 22 halten die Heizmatte 8 wie ein Netz in Andruck an die darunter liegende Zwischenschicht 6, so dass die Gefahr von Auffaltungen und Faltenbildung in der Heizmatte wesentlich reduziert ist.
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Es ist zu erkennen, dass durch die Mehrzahl von Nieten 10 die Schichtung der Heiz- und Ventilationseinlage zu einem einheitlich handhabbaren Schichtenverbund verbunden werden, der so als integrierter Verbund vom Hersteller an den Fahrzeughersteller geliefert und dort als Ganzes in den Sitz eingebaut werden kann. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass die vorzugsweise verwendeten Heftfäden auf die Luftdurchlässigkeit der Heiz- und Ventilationseinlage 2 nur ein minimalen Einfluss haben, d.h. diese im Ganzen sehr luftdurchlässig bleibt, da die luftdurchlässige Gesamtoberfläche durch die Heftfäden nicht in merklichem Umfang reduziert wird.
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Ein die Heiz- und Ventilationseinlage versorgendes Gebläse ist in der Regel neben oder unter dem Fahrzeugsitz angeordnet. Für die Heiz- und Ventilationseinlage für den Sitzflächenkörper kann daher eine Zuleitung von unten direkt in die Abstandsgewirkeschicht 4 erfolgen. Dazu verläuft von dem Gebläse eine Leitung durch den Polstergrundkörper des Sitzflächenkörpers, die von unten in die Vertiefung mündet, in die die Heiz- und Ventilationseinlage 2 eingelegt ist. Für eine Heiz- und Ventilationseinlage für eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes ist es bevorzugt, von dem Gebläse einen Schlauch in die Rückenlehne zu verlegen, der in eine Seitefläche der Abstandsgewirkeschicht mündet. Der Schlauch besteht aus flexiblem Material und enthält im Inneren ein entlang des Leitungsweges des Schlauches ausgedehntes Abstandsgewirke, das dafür sorgen soll, dass auch bei gekrümmtem Verlauf des Schlauches ein Leitungsweg im Schlauch offengehalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/058429 A1 [0002, 0003]
- US 6869140 B2 [0006]