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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Fahrzeugsitz und insbesondere auf einen mehrschichtigen Fahrzeugsitz, der aufblasbare Luftblasen zum Einstellen der Festigkeit eines Sitzpolsters und einer Rückenlehne aufweist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Fahrzeugsitzanordnungen umfassen in der Regel eine horizontale Sitzstütze und eine im Allgemeinen aufrechte Rückenlehne. Traditionell umfasst die horizontale Sitzstütze ein dickes Schaumstoffelement, das mit Leder oder Textilgewebe bezogen ist. Das dicke Schaumstoffelement wird dann üblicherweise an einem Sitzrahmen montiert und durch einen Leder- oder Textilbezug in Position gehalten. Allerdings neigt der Schaumstoff, der in der Regel bei solchen horizontalen Sitzstützen verwendet wird, dazu, eher steif zu sein, und hat nicht sehr viel Flexibilität, wenn sich ein Benutzer relativ zu der horizontalen Sitzstruktur bewegt, insbesondere während ausgedehnter Reisen mit dem Fahrzeug. Solche Sitzanordnungen sind außerdem in der Regel eben und üblicherweise optisch unansehnlich. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer Fahrzeugsitzanordnung, die ihrem Wesen nach flexibel ist, aber dennoch eine angemessene Stütze für einen Benutzer für ausgedehnte Zeitspannen beim Reisen bereitstellt und sich zudem einfach zusammenbauen lässt und ästhetisch ansprechend ist.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrzeugsitzanordnung, die eine untere Sitzstruktur und eine hochgestellte Rückenlehnenstütze zum Stützen eines Insassen aufweist. Die untere Sitzstruktur oder die hochgestellte Rückenlehnenstütze besteht aus einer mehrschichtigen Anordnung, die eine flexible statische Schicht, eine flexible dynamische Schicht mit einer einstellbaren Festigkeit, eine aus einstellbaren Federn, die eine flexible Platte stützen, gebildete Federungsschicht und einen rahmengestützten Träger, innerhalb dessen die Federungsschicht gehalten wird, umfasst.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrzeugsitzanordnung, die eine mehrschichtige Anordnung umfasst, die weiterhin eine Federungsschicht mit einstellbaren Federn, eine durch die Federungsschicht gestützte flexible Platte, eine auf der flexiblen Platte angeordnete Blasenanordnung, eine über der Blasenanordnung angeordnete dünne Schaumstoffschicht und einen rahmengestützten Träger, innerhalb dessen die Federungsschicht gehalten wird, umfasst.
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Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Fahrzeugsitzanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer unteren Sitzstruktur und einer hochgestellten Rückenlehnenstütze, wobei die untere Sitzstruktur oder die hochgestellte Rückenlehnenstütze aus einer mehrschichtigen Anordnung besteht, wobei das Verfahren die Schritte des Befestigens einer flexiblen statischen Schicht über einer flexiblen dynamischen Schicht mit einstellbarer Festigkeit, des Befestigens einer aus einstellbaren Federn, die eine flexible Platte auf der flexiblen dynamischen Schicht stützen, gebildeten Federungsschicht, des Befestigens eines inneren Verkleidungsteils an einem Sitzrahmen und des Befestigens des Sitzrahmens an der Federungsschicht, derartig, dass die Federungsschicht innerhalb einer Schutzvertiefung des Sitzrahmens gehalten wird, um einen Halteeffekt für einen Benutzer, der die Fahrzeugsitzanordnung belegt, zu erzeugen, umfasst. In dem Fall, in dem die hochgestellte Rückenlehnenstütze aus der mehrschichtigen Anordnung besteht, umfasst die hochgestellte Rückenlehnenstütze einen ersten Umfang um die flexible statische Schicht und einen zweiten Umfang um den rahmengestützten Träger. Ein äußerer Umfangsspalt ist zwischen dem ersten und dem zweiten Umfang definiert.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann bei näherer Untersuchung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verständlich und offensichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine perspektivische Draufsicht auf eine in einem Fahrzeug angeordnete Fahrzeugsitzanordnung;
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2 eine perspektivische Draufsicht auf die Fahrzeugsitzanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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3 eine Seitenansicht des Fahrzeugsitzes aus 2, wobei Teile des Sitzes ausgeschnitten sind, um die Komponenten innerhalb des Fahrzeugsitzes darzustellen;
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4 eine auseinandergezogene perspektivische Draufsicht auf die untere Sitzstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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5 eine perspektivische Draufsicht auf den rahmengestützten Träger, die Federungsschicht und die flexible dynamische Schicht der unteren Sitzstruktur der Fahrzeugsitzanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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6 eine perspektivische Draufsicht auf den rahmengestützten Träger und die innerhalb der unteren Sitzstruktur der Fahrzeugsitzanordnung gehaltene Federungsschicht gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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7 eine perspektivische Draufsicht auf die zusammengebaute untere Sitzstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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8 eine auseinandergezogene perspektivische Draufsicht auf die hochgestellte Rückenlehnenstütze gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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9 eine perspektivische Draufsicht auf die Federungsschicht der hochgestellten Rückenlehnenstütze der Fahrzeugsitzanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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10 eine perspektivische Draufsicht auf die zusammengebaute, flexible statische Schicht und die flexible dynamische Schicht, die eine einstellbare Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze der Fahrzeugsitzanordnung aufweist, gemäß der vorliegenden Offenbarung;
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11 eine perspektivische Draufsicht auf den rahmengestützten Träger und das muschelschalenförmige Rückenflächenmodul der hochgestellten Rückenlehnenstütze der Fahrzeugsitzanordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
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12 eine perspektivische Draufsicht auf die zusammengebaute hochgestellte Rückenlehnenstütze gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „obere/er/es“, „untere/er/es“, „rechte/er/es“, „linke/er/es“, „hintere/er/es“, „vordere/er/es“, „vertikale/er/es“, „horizontale/er/es“, „innen/Innenseite“, „außen/Außenseite“ und deren Ableitungen auf die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den angefügten Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hier offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.
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Bezug nehmend auf 1–3 bezeichnet Referenznummer 10 allgemein eine Fahrzeugsitzanordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum 8 eines Kraftfahrzeugs 6. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 umfasst eine untere Sitzstruktur 12, schwenkbar mit einer hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 gekoppelt. Wie hier nachfolgend beschrieben, umfassen die untere Sitzstruktur 12 und die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 vorzugsweise jeweils eine flexible statischen Schicht 16, eine flexible dynamische Schicht 18 mit einer einstellbaren Festigkeit, eine aus einstellbaren Federn, die eine flexible Platte 22 stützen, gebildete Federungsschicht 20 und einen rahmengestützten Träger 24 innerhalb dessen die Federungsschicht 20 gehalten wird.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Fahrzeugsitzanordnung 10 im Allgemeinen zur Verwendung in einer Vielzahl von Fahrzeugen 6 in einem vorderen Fahrersitz, einem vorderen Beifahrersitz oder einem Rücksitz des Fahrzeugs 6 ausgelegt und umfasst im Allgemeinen die oben erwähnte untere Sitzstruktur 12 und die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14. Eine Kopfstütze 26 ist ebenfalls an der Oberseite der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 montiert. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 kann dazu ausgelegt sein, an einer Stützoberfläche, wie etwa einer Bodenwanne 28 des Fahrzeugs 6 montiert zu sein. Eine Sitzschienenanordnung 30 kann mit der unteren Sitzstruktur 12 gekoppelt sein, um das Längspositionieren der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu erleichtern, wie bekannt ist. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 ist im Allgemeinen für den Komfort eines Insassen konzipiert, sowie dafür, den Insassen während eines Aufprallereignisses aufzunehmen und zu schützen.
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Jetzt Bezug nehmend auf 4 ist die untere Sitzstruktur 12, deren Festigkeit dazu ausgelegt ist, gezielt einstellbar zu sein, dazu ausgelegt, das Gesäß und die Oberschenkel des Insassen zu stützen und umfasst die flexible statische Schicht 16, die flexible dynamische Schicht 18, die die flexible Platte 22 stützende Federungsschicht 20 und den rahmengestützten Träger 24, innerhalb dessen die Federungsschicht 20 gehalten wird.
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Die flexible statische Schicht 16 ist vorzugsweise eine dünne Schaumstoffschicht 32, mit einem flexiblen Bezug 34 aus einem gewebten oder nicht gewebten Textil, Vinyl oder Leder bezogen. Die dünne Schaumstoffschicht 32 und der Bezug 34 stellen die primäre Verbindung zwischen der Fahrzeugsitzanordnung 10 und dem Benutzer bereit. Der Bezug 34 umhüllt die untere Sitzstruktur 12 und ist daher dazu gedacht, die untere Sitzstruktur 12 in einer ästhetisch ansprechenden Art und Weise zu bedecken. Die flexible statische Schicht 16 kann gegebenenfalls auch mit auslenkbaren und bewegbaren Oberschenkelstützen 36, 38 bereitgestellt sein, die nach vorn und hinten sowie nach oben und unten verlängert werden können, um eine einstellbare Stütze für die Oberschenkel des Kraftfahrzeuginsassen zu bieten.
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Die flexible dynamische Schicht 18, direkt unterhalb der flexiblen statischen Schicht 16 und neben dieser liegend angeordnet, umfasst, teilweise, eine aufblasbare Blase 40 zum gezielten Einstellen der Festigkeit der flexiblen dynamischen Schicht 18. Die aufblasbare Blase 40 ist daher innerhalb des Bezugs 34 eingeschlossen und in einer im Wesentlichen geschichteten Beziehung mit der flexiblen statischen Schicht 16 angeordnet, wobei sie unterhalb des Bezugs 34 bezüglich der Bodenwanne 28 des Fahrzeugs 6 positioniert ist. Die aufblasbare Blase 40 kann aus einem verformbaren, elastomeren Material, wie etwa thermoplastischem Polyurethan, hergestellt sein, kann aber auch aus anderen geeigneten verformbaren Materialien hergestellt sein, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist.
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Die aufblasbare Blase 40 ist mit einem Einlass 42 bereitgestellt, der fluidisch gekoppelt mit einer Leitung oder einem Schlauch 44 und einer Pumpe 46 zum Aufblasen und Entleeren der aufblasbaren Blase 40 ist. Darüber hinaus kann die aufblasbare Blase 40 betätigbar mit einer Pumpensteuerung 48, mehreren Steuerventilen 50 und einem Schalter 52 zum gezielten Aktivieren der Pumpe 46 gekoppelt sein. Der Schalter 52 kann ein Mehrpositionsschalter sein und er kann an einer günstigen und erreichbaren Stelle montiert sein, wie etwa einem Sitzseitenschild oder einer Instrumententafel, sodass der Insasse das Aufblasen und das Entleeren der aufblasbaren Blase steuern kann. Darüber hinaus kann der Schalter 52 kapazitiv und in der Fahrzeugsoftware enthalten sein und kann über einen in der Instrumententafel oder an einer anderen Stelle enthaltenen Touchscreen zugänglich sein. Die Pumpe 46 ist eine herkömmliche Pumpe und pumpt entweder Umgebungsluft oder eine Flüssigkeit durch die Ventile 50 und den Schlauch 44 zur aufblasbaren Blase 40. Wenn aktiviert, bläst die Pumpe 46 die aufblasbare Blase 40 zwischen einem ersten Festigkeitsniveau und einem zweiten Festigkeitsniveau auf, wobei das erste Festigkeitsniveau eine höhere Festigkeit hat als das zweite Festigkeitsniveau, wodurch die Gesamtfestigkeit der mehrschichtigen Fahrzeugsitzanordnung 10 eingestellt wird. Die flexible dynamische Schicht 18 bietet so eine ausdehnbare Schicht, die den Benutzer konturiert und polstert.
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Obwohl nicht gezeigt, kann die aufblasbare Blase 40 auch Auslassöffnungen umfassen, die, wenn durch den Schalter 52 aktiviert, geöffnet werden, um die aufblasbare Blase 40 zu entleeren. Darüber hinaus liegt es im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung, jedes geeignete Aufblassystem zum Aufblasen und Entleeren der aufblasbaren Blase 40 zu verwenden. Es ist anzumerken, dass die Begriffe „Aufblasen“ und „Entleeren“ hier gleichbedeutend mit den Ausdrücken „Erhöhen des Drucks“ und „Verringern des Drucks“ verwendet werden.
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Die Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12 kann daher durch Erhöhen oder Verringern des Drucks innerhalb der aufblasbaren Blase 40 eingestellt werden. In einer Ausführungsform ist die aufblasbare Blase 40 eine Luftblase, und das Aufblassystem verwendet Luft, um die aufblasbare Blase aufzublasen/zu entleeren. Wie einfach zu verstehen ist, erhöht sich durch Erhöhen des Luftdrucks innerhalb der aufblasbaren Blase 40 die Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12, und durch Verringern des Luftdrucks innerhalb der aufblasbaren Blase 40 verringert die Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12. Wenn die aufblasbare Blase 40 aufgeblasen wird, dehnt sie sich nach oben aus, dadurch, im Hinblick auf die Höhe relativ zur Fahrzeugbodenwanne 28, eine Sitzoberfläche 54 der unteren Sitzstruktur 12 anhebend. Das Gegenteilige trifft auf das Verringern der Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12 zu.
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Die Federungsschicht 20 ist unterhalb der flexiblen dynamischen Schicht 18 und neben dieser liegend angeordnet und ist aus einstellbaren Federn 56 gebildet, die die flexible Platte 22 stützen. In einer Ausführungsform ist zumindest eine variable Zugfeder 56 an einem Rahmen 58 montiert. Die Federungsschicht 20 kann auch einen Motor 60, ein Zahnrad 62 und ein Federbefestigungselement 64 umfassen. Eine fest montierte Verbindungsstange 66 erstreckt sich zwischen lateralen Seiten der unteren Sitzstruktur 12 und eine Hülse 68 umgibt drehbar die Verbindungsstange 66. Der Motor 60 und das Zahnrad 62 sind betätigbar mit der Hülse 68 gekoppelt und das Federbefestigungselement 64 ist starr an der Hülse 68 montiert. Die variablen Zugfedern 56 sind auf Spannung zwischen dem Federbefestigungselement 64, einem vorderen und hinteren Ende 70, 72 der flexiblen Platte 22 und einem vorderen Teil 74 des unteren Sitzrahmens 58 montiert. Wenn aktiviert, sind der Motor 60 und das Zahnrad 62 dazu ausgeführt, die Hülse 68 und das Federbefestigungselement 64 zu drehen. Im dargestellten Beispiel hebt das Rückwärtsdrehen der Hülse 68 und des Federbefestigungselements 64 einen hinterer Teil 76 der variablen Zugfedern 56 an und erhöht die auf die variablen Zugfedern 56 und die flexible Platte 22 wirkende Spannung. Anheben des hinteren Teils 76 der variablen Zugfedern 56 hebt die Höhe der Sitzoberfläche 54 an. Darüber hinaus, wie für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich, verringert das Erhöhen der Spannung an den variablen Zugfedern 56 die Durchbiegung oder Ausdehnung derselben, was bedeutet, dass sich die Federn 56, die flexible Platte 22 und die angrenzende aufblasbare Blase 40 bei Belastung, etwa wenn ein Insasse im Sitz Platz nimmt, eine kleinere Strecke nach unten bewegen. Umgekehrt wird durch Vorwärtsdrehen der Hülse 68 und des Federbefestigungselements 64 der hintere Teil 76 der variablen Zugfedern 56 abgesenkt und die auf die variablen Zugfedern 56 und die flexible Platte 22 wirkende Spannung verringert. Dadurch erhöht sich die Durchbiegung oder Ausdehnung der variablen Zugfedern 56, was bedeutet, dass sich die Federn 56, die flexible Platte 22 und die angrenzende aufblasbare Blase 40 eine größere Strecke nach unten bewegen, wenn ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 Platz nimmt. Darüber hinaus verringert das Absenken des hinteren Teils 76 der variablen Zugfedern 56 die Höhe der Sitzoberfläche 54.
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In Betrieb, und wie in 4 dargestellt, können die Höhe und Spannung der variablen Zugfedern 56 eingestellt werden, um einer Änderung in der Höhe der Sitzoberfläche 54, verursacht durch gezieltes Erhöhen oder Verringern des Drucks innerhalb der aufblasbaren Blase 40, entgegenzuwirken oder diese zu verstärken. Das Entleeren der aufblasbaren Blase 40 verringert die Höhe der aufblasbaren Blase 40 und senkt daher die Sitzoberfläche 54 ab. Allerdings kann die Verringerung der Höhe der aufblasbaren Blase 40 durch Anheben des hinteren Teils 76 der variablen Zugfedern 56 und Erhöhen der Spannung auf den Federn 56, wobei wirksam die Höhe der aufblasbaren Blase 40 angehoben wird, wenn ein Insasse im Sitz 20 Platz nimmt, kompensiert werden. Dies ermöglicht dem Insassen, eine weichere Sitzstütze auszuwählen, dabei aber die Gesamthöhe der Sitzoberfläche 54 beizubehalten. Umgekehrt kann die Verringerung der Höhe der aufblasbaren Blase 40 durch Absenken des hinteren Teils 76 der variablen Zugfedern 56 und Verringern der Spannung auf den Federn 56, wobei wirksam die Höhe der aufblasbaren Blase 40 abgesenkt wird, wenn ein Insasse im Sitz 20 Platz nimmt, verstärkt werden. Dies ermöglicht dem Insassen, eine noch weichere Sitzstütze auszuwählen, obgleich bei einer niedrigeren Gesamthöhe der Sitzoberfläche 54.
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Wie leicht einzusehen ist, trifft das Gegenteilige hinsichtlich des Erhöhens der Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12 zu. Bezug nehmend auf 8 wird bei Erhöhen der Festigkeit der unteren Sitzstruktur 12 die aufblasbare Blase 40 gezielt aufgeblasen und die Höhe und Spannung der variablen Zugfedern 56 wird reduziert, wobei wirksam die Höhe der aufblasbaren Blase 40 verringert wird, wenn ein Insasse auf dem Sitz 20 Platz nimmt. Darüber hinaus kann die Fahrzeugsitzanordnung 10 einen Dehnungsmesser 78 zum Messen der Spannung in den variablen Zugfedern 56 umfassen, was zum automatischen Steuern des Motors 60 und der wirkenden Spannung verwendet werden kann.
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Die Federungsschicht 20 wird innerhalb einer auf dem rahmengestützten Träger 24 vorgesehenen Schutzvertiefung 80 gehalten, um einen Halteeffekt für einen die Fahrzeugsitzanordnung 10 belegenden Benutzer zu erzeugen. Der rahmengestützte Träger 24 ist unter der Federungsschicht 20 und auch neben dieser liegend angeordnet. Der rahmengestützte Träger 24 umfasst vorzugsweise einen starren Stützrahmen 82 und ein Paar von lateral einander gegenüberliegenden Verkleidungsteilen 84, 86. Die Schutzvertiefung 80 des rahmengestützten Trägers 24 ist dimensioniert und geformt, um in ihrem Volumen die flexible dynamische Schicht 18 und die aus einstellbaren Federn 56, die die flexible Platte 22 stützen, gebildete Federungsschicht 20 aufzunehmen und ist daher dem Blick der Fahrzeuginsassen verborgen. Im Gegensatz dazu ist die flexible statische Schicht 16 außerhalb der Schutzvertiefung 80 angeordnet und vollständig sichtbar.
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Daher stellt die Fahrzeugsitzanordnung 10 der vorliegenden Offenbarung eine Fahrzeugsitzanordnung 10 bereit, die eine untere Sitzstruktur 12 aufweist, wobei die flexible dynamische Schicht 18, die Federungsschicht 20 und die durch die Federungsschicht 20 gestützte flexible Platte 22 innerhalb der an dem rahmengestützten Träger 24 vorgesehenen Schutzvertiefung 80 aufgenommen sind und die flexible statische Schicht 16 nicht innerhalb der Schutzvertiefung 80 des rahmengestützten Trägers 24 aufgenommen ist.
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Darüber hinaus ist die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14, die dazu ausgelegt ist, den Rücken des Insassen zu stützen, in ähnlicher Weise aufgebaut wie die untere Sitzstruktur 12, wobei die Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 dazu ausgelegt sein kann, gezielt einstellbar zu sein. Bezug nehmend auf 8 umfasst die Rückenlehne eine flexible statische Schicht 88, eine flexible dynamische Schicht 90, eine flexible Platte 94 stützende Federungsschicht 92 und einen rahmengestützten Träger 96, innerhalb dessen die Federungsschicht 92 gehalten wird. Die flexible statische Schicht 88 ist vorzugsweise auch eine dünne Schaumstoffschicht 98, mit einem flexiblen Bezug 100 aus einem gewebten oder nicht gewebten Textil, Vinyl oder Leder bezogen, um eine primäre Verbindung zwischen der Fahrzeugsitzanordnung 10 und dem Benutzer bereitzustellen. Der Bezug 100 ist mit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 gekoppelt und bedeckt die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 in einer ästhetisch ansprechenden Art und Weise und ergänzt vorzugsweise den Bezug 34 auf der unteren Sitzstruktur 12 und ist dem ähnlich, wenn nicht identisch. Die Kopfstütze 26 ist mit dem oberen Teil 102 der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 gekoppelt und ist im Wesentlichen auf der Rückenlehne zentriert.
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Die flexible dynamische Schicht 90 ist direkt hinter der flexiblen statischen Schicht 88 und neben dieser liegend angeordnet und umfasst, teilweise, eine im unteren Lendenwirbelbereich befindliche aufblasbare Blase 104 zum gezielten Einstellen der Festigkeit der flexiblen dynamischen Schicht 90. Die aufblasbare Blase 104 ist in ähnlicher Weise in den Bezug 100 eingeschlossen. In einer Ausführungsform ist die aufblasbare Blase 104 in ähnlicher Weise aus einem verformbaren elastomeren Material, wie etwa thermoplastischem Polyurethan, hergestellt, kann aber auch aus anderen geeigneten verformbaren Materialien gefertigt sein, wie im Fachgebiet allgemein bekannt ist.
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Die aufblasbare Blase 104 ist auch mit einem Einlass 106, der fluidisch gekoppelt mit einem Schlauch 108 ist, und der mit der unteren Sitzstruktur 12 gekoppelten Pumpe 46 zum Aufblasen und Entleeren der aufblasbaren Blase 104 bereitgestellt. Alternativ kann eine separate Pumpe vorgesehen sein. Darüber hinaus kann die aufblasbare Blase 104 betätigbar mit der Pumpensteuerung 48, mehreren Steuerventilen 50 und dem Schalter 52 zum gezielten Aktivieren der Pumpe 46 gekoppelt sein. Wenn aktiviert, bläst die Pumpe 46 die aufblasbare Blase 104 zwischen einem ersten Festigkeitsniveau und einem zweiten Festigkeitsniveau auf, wobei das erste Festigkeitsniveau eine höhere Festigkeit hat als das zweite Festigkeitsniveau, wodurch die Gesamtfestigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 eingestellt wird. Die flexible dynamische Schicht 90 bietet so eine ausdehnbare Schicht, die den Benutzer konturiert und polstert. Die aufblasbare Blase 104 kann auch Auslassöffnungen umfassen, die geöffnet werden können, um die aufblasbare Blase zu entleeren.
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Die Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 kann daher durch Erhöhen oder Verringern des Drucks innerhalb der aufblasbaren Blase 104 eingestellt werden. In einer Ausführungsform ist die aufblasbare Blase 104 eine Luftblase, und das Aufblassystem verwendet Luft, um die aufblasbare Blase 104 aufzublasen/zu entleeren. Wie einfach zu verstehen ist, erhöht sich durch Erhöhen des Luftdrucks innerhalb der aufblasbaren Blase 104 die Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14, und Verringern des Luftdrucks innerhalb der aufblasbaren Blase 104 verringert die Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14. Wenn die aufblasbare Blase 104 aufgeblasen wird, dehnt sie sich nach vorn aus. Das Gegenteilige trifft für das Verringern der Festigkeit zu.
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Die Federungsschicht 92 ist hinter der flexiblen dynamischen Schicht 90 und neben dieser liegend angeordnet und wird in gleicher Weise aus einstellbaren Federn 110, die eine flexible Platte 94 stützen, gebildet. In einer Ausführungsform ist zumindest eine variable Zugfeder 110 an einem Federrahmen 114 montiert. Die Federungsschicht 92, wie diejenige in der unteren Sitzstruktur 12, kann auch einen Motor 116, ein Zahnrad 118 und ein Federbefestigungselement 120 umfassen. Eine fest montierte Verbindungsstange 122 erstreckt sich zwischen lateralen Seiten der Fahrzeugsitzanordnung 10, und eine Hülse 124 umgibt drehbar die Verbindungsstange 122. Der Motor 116 und das Zahnrad 118 sind betätigbar mit der Hülse 124 gekoppelt und das Federbefestigungselement 120 ist starr an der Hülse 124 montiert. Die variablen Zugfedern 110 sind auf Spannung zwischen dem Federbefestigungselement 120, einem oberen und unteren Ende 126, 128 der flexiblen Platte 94 und einem mittleren Teil 130 des Federrahmens 114 montiert. Wenn aktiviert, sind der Motor 116 und das Zahnrad 118 dazu ausgeführt, die Hülse 124 und das Federbefestigungselement 120 zu drehen. Das Drehen der Hülse 124 und des Federbefestigungselements 120 in einer ersten Richtung bewegt einen unteren Teil 132 der variablen Zugfedern 110 nach unten und erhöht die auf die variablen Zugfedern 110 und die flexible Platte 94 wirkende Spannung. Darüber hinaus verringert das Erhöhen der Spannung auf den variablen Zugfedern 110 die Durchbiegung oder Ausdehnung derselben, was bedeutet, dass sich die Federn 110, die flexible Platte 94 und die angrenzende aufblasbare Blase 104 bei Belastung, etwa wenn sich ein Insasse nach hinten gegen die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 lehnt, eine kleinere Strecke nach hinten bewegt. Umgekehrt bewegt das Drehen der Hülse 124 und des Federbefestigungselements 120 in die entgegengesetzte Richtung den unteren Teil 132 der variablen Zugfedern 110 nach oben und verringert die auf die variablen Zugfedern 110 und die flexible Platte 94 wirkende Spannung. Dadurch erhöht sich die Durchbiegung oder Ausdehnung der variablen Zugfedern 110, was bedeutet, dass sich die Federn 110, die flexible Platte 94 und die angrenzende aufblasbare Blase 104 eine größere Strecke nach hinten bewegen, wenn sich ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 nach hinten lehnt.
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Die Federungsschicht 92 umfasst auch ein laterales unteres Durchbiegungselement 134, dass sich von jeder Seite des Federrahmens 114 erstreckt, um in einen unteren Teil 136 der flexiblen statischen Schicht 88 einzugreifen. Der untere Teil 136 ist angrenzend an eine untere Sitzstruktur 12 positioniert und dazu ausgelegt, einen unteren Rücken eines Insassen zu stützen. In ähnlicher Weise hat ein oberer Teil 138 der Federungsschicht 92 ein Paar lateraler Durchbiegungselemente 140, die sich erstrecken, um in einen oberen Teil 142 der flexiblen statischen Schicht 88 einzugreifen.
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In Betrieb, und wie in 4 dargestellt, können die Höhe und Spannung der variablen Zugfedern 110 eingestellt werden, um einer Änderung in der Position der vertikalen Sitzoberfläche 144, verursacht durch eine gezielte Erhöhung oder Verringerung des Drucks innerhalb der aufblasbaren Blase 104, entgegenzuwirken oder diese zu verstärken. Entleeren der aufblasbaren Blase 104 verringert die Vorwärtsausdehnung der aufblasbaren Blase 104. Allerdings kann die Verringerung der Vorwärtsausdehnung der aufblasbaren Blase 104 durch Erhöhen der Spannung auf den Federn 110, wobei wirksam die aufblasbare Blase 104 vorwärts bewegt wird, wenn ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 Platz nimmt, kompensiert werden. Dies ermöglicht dem Insassen, eine weichere hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 auszuwählen, dabei aber die Rückwärts- und Vorwärtsposition der vertikalen Sitzoberfläche 144 beizubehalten. Umgekehrt kann die Verringerung des Aufblasens der aufblasbaren Blase 104 durch Absenken des unteren Teils 132 der variablen Zugfedern 110 und Verringern der Spannung auf den Federn 110, wobei wirksam die aufblasbare Blase 104 nach hinten bewegt wird, wenn ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 Platz nimmt, verstärkt werden. Dies ermöglicht dem Insassen, eine noch weichere hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 auszuwählen.
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Wie leicht zu verstehen ist, trifft das Gegenteilige hinsichtlich des Erhöhens der Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 zu. Bei Erhöhen der Festigkeit der hochgestellten Rückenlehnenstütze 14 wird die aufblasbare Blase 104 gezielt aufgeblasen und die Spannung der variablen Zugfedern 110 wird reduziert, wobei wirksam die aufblasbare Blase 104 nach hinten bewegt wird, wenn ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 Platz nimmt. Darüber hinaus kann die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 einen Dehnungsmesser 146 zum Messen der Spannung in den variablen Zugfedern 110 umfassen, was zum automatischen Steuern des Motors 116 und der wirkenden Spannung verwendet werden kann.
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Die Federungsschicht 92 wird in gleicher Weise innerhalb einer auf dem rahmengestützten Träger 96 vorgesehenen Schutzvertiefung 148 gehalten, um einen Halteeffekt für einen die Fahrzeugsitzanordnung 10 belegenden Benutzer zu erzeugen. Der rahmengestützte Träger 96 ist von der Federungsschicht 92 aus nach hinten und neben dieser liegend angeordnet. Der rahmengestützte Träger 96 umfasst vorzugsweise einen starren Stützrahmen 150 und ein muschelschalenförmiges Rückenflächenmodul 152. Wie bei der unteren Sitzstruktur 12, ist die Schutzvertiefung 148 des rahmengestützten Trägers 96 dimensioniert und geformt, um in ihrem Volumen die flexible dynamische Schicht 90 und die Federungsschicht 92 aufzunehmen und ist daher dem Blick der Fahrzeuginsassen verborgen. Demgegenüber ist die flexible statische Schicht 88 außerhalb der Schutzvertiefung 148 angeordnet und vollständig sichtbar.
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Als ein weiteres Merkmal der offenbarten hochgestellten Rückenlehnenstütze 14, die die oben erörterte mehrschichtige Anordnung beinhaltet, umfasst die hochgestellte Rückenlehnenstütze 14 einen ersten Umfang 154 um die flexible statische Schicht 16 und einen zweiten Umfang 156 um den rahmengestützten Träger 96. Ein äußerer Umfangsspalt 158 ist zwischen dem ersten Umfang 154 und dem zweiten Umfang 156 definiert. Durch Erzeugen des erwähnten Spalts 158 können die unteren lateralen Durchbiegungselemente 134 und die oberen lateralen Durchbiegungselemente 140 relativ zum rahmengestützten Träger 96 nach hinten verstellt werden, ohne Behinderung durch eine der flexible dynamische Schicht 18, die Federungsschicht 20 oder den rahmengestützten Träger, dadurch dem Insassen gestattend, sich im Sitz zu bewegen, und den unteren lateralen Durchbiegungselementen 134 und den oberen Durchbiegungselementen 140 gestattend, eine solche Bewegung aufzunehmen. Der Effekt insgesamt ist eine komfortablere, hochgestellte Sitzstütze 14, insbesondere für das Fahren langer Strecken.
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Daher bietet die Fahrzeugsitzanordnung 10 der vorliegenden Offenbarung eine Anordnung, wobei die flexiblen dynamischen Schichten 18, 90, die Federungsschichten 20, 92 und die durch die Federungsschichten 20, 92 gestützten flexiblen Platten 22, 94 innerhalb der an den rahmengestützten Trägern 24, 96 vorgesehenen Schutzvertiefungen 80, 148 aufgenommen sind, und wobei die flexiblen statischen Schichten 16, 88 nicht innerhalb der Schutzvertiefungen 80, 148 der rahmengestützten Träger 24, 96 aufgenommen sind. Vorzugsweise sind die Verkleidungsteile 84, 86 und das muschelschalenförmige Rückenflächenmodul 152 in kontrastierenden Farben zu den Bezügen 34, 100 der flexiblen statischen Schichten 16, 88 gefärbt, um einen ästhetisch ansprechenden Effekt zu erzielen.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die oben beschriebenen aufblasbaren Blasen 40, 104 Flüssigkeitsblasen, und das Aufblassystem verwendet Flüssigkeit, um die aufblasbaren Blasen 40, 104 aufzublasen/zu entleeren. Darüber hinaus können die aufblasbaren Blasen 40, 104 jeweils aus mehreren Blasen aufgebaut sein. Es wird in Betracht gezogen, dass die mehreren Blasen, aus denen jede der aufblasbaren Blasen 40, 104 aufgebaut ist, über zusätzliche Leitungen oder Schläuche fluidisch verbunden sein können. Darüber hinaus können die aufblasbaren Blasen 40, 104 durch Schläuche 44 miteinander fluidisch verbunden sein. Steuerventile 50 können verwendet werden, um der Luft oder Flüssigkeit zu gestatten, frei durch alle verbundenen aufblasbaren Blasen 40, 104 zu fließen, wenn ein Insasse in der Fahrzeugsitzanordnung 10 Platz nimmt, wodurch den aufblasbaren Blasen 40, 104 gestattet wird, sich hinsichtlich Druck und Festigkeit auszugleichen. Nach diesem anfänglichen Ausgleich kann der Insasse die Festigkeit gezielt einstellen und die Pumpensteuerung 48 bläst entsprechend die aufblasbaren Blasen 40, 104 auf oder entleert sie. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass ein Drucksensor oder eine der aufblasbaren Blasen 40, 104 auch verwendet werden kann, um die Anwesenheit eines sitzenden Insassen zu erfassen, wie allgemein für einen Fachmann ersichtlich ist.
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Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, dass der Aufbau der beschriebenen Erfindung und anderer Komponenten nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist. Andere beispielhafte Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung können aus einer großen Vielzahl an Materialien gebildet werden, es sei denn, es wird hier Gegenteiliges beschrieben.
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Für Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ (in all seinen Formen, koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Miteinanderverbinden von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Solch eine Verbindung kann stationärer Art oder beweglicher Art sein. Solch eine Verbindung kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und irgendwelchen zusätzlichen Zwischengliedern erreicht werden, die integral als ein einziger einstückiger Körper miteinander oder mit den beiden Komponenten verbunden sind. Solch eine Verbindung kann dauerhafter Art oder entfernbarer oder lösbarer Art sein, wenn nicht anders angegeben.
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Es ist auch wichtig anzumerken, dass der Aufbau und die Anordnung der Elemente der Erfindung, wie sie aus den beispielhaften Ausführungsformen hervorgehen, nur beispielhaft sind. In der vorliegenden Offenbarung werden zwar nur einige wenige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen ausführlich beschrieben, aber Fachleute, die diese Offenbarung lesen, sind sich ohne Weiteres der Tatsache bewusst, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Bezug auf Größe, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des dargelegten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als integral gebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen aufgebaut sein, oder Elemente, die nach der Darstellung aus mehreren Teilen bestehen, können integral verbunden sein, die Funktion der Verbindungen kann umgekehrt oder anderweitig verschieden sein, die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbinder oder anderer Elemente des Systems können verschieden sein, die Art oder Anzahl von zwischen den Elementen bereitgestellten Einstellpositionen kann verschieden sein. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus einem beliebigen einer großen Vielzahl von Materialien, die eine ausreichende Stärke oder Haltbarkeit bereitstellen, und in beliebigen einer großen Vielzahl von Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikationen im Schutzbereich der vorliegenden Innovationen enthalten sein. Andere Substituierungen, Modifizierungen, Änderungen und Auslassungen können am Design, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
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Es versteht sich, dass jegliche beschriebenen Prozesse oder Schritte innerhalb beschriebener Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten kombiniert werden können, um Strukturen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die beispielhaften hier offenbarten Strukturen und Prozesse dienen der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
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Es versteht sich auch, dass an den oben genannten Strukturen und Verfahren Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und weiterhin versteht sich, dass solche Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen, es sei denn, diese Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an.
