DE102018124555B4

DE102018124555B4 - Aufhängungselement für eine Sitzanordnung

Info

Publication number: DE102018124555B4
Application number: DE102018124555.6A
Authority: DE
Inventors: Nilesh D. Mankame; Onkar S. Akolkar
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: CN109624808B; US20190106037A1; US10471870B2; DE102018124555A1; CN109624808A

Abstract

Aufhängungselement (50) für eine Sitzanordnung (100B, 100C) zum Sitzen eines Insassen (10), wobei der sitzende Insasse eine Insassenlast (42) auf die Sitzanordnung (100B, 100C) ausübt, wobei das Aufhängungselement (50) eine nach oben gerichtete A-Fläche (56) und eine nach unten gerichtete B-Fläche (58) aufweist, wobei das Aufhängungselement (50) umfasst:eine erste Zone (60, 70, 80), die konfiguriert ist, um eine erste Reaktion auf die Insassenlast (42) bereitzustellen; undeine zweite Zone (60, 70, 80), die konfiguriert ist, um eine zweite Reaktion auf die Insassenlast (42) bereitzustellen; wobeisich die erste Reaktion von der zweiten Reaktion unterscheidet; dadurch gekennzeichnet , dassdie nach unten gerichtete B-Fläche (58) konkav gekrümmt ist.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufhängungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für eine Sitzanordnung. Genauer gesagt weist die Sitzaufhängung räumlich variierende mechanische Eigenschaften zum Erhöhen des Kontaktbereichs eines Insassen mit der Sitzanordnungsfläche und zum Ableiten von Kontaktdruck über den Kontaktbereich auf.
Ein gattungsgemäßes Aufhängungselement geht der Art nach im Wesentlichen aus der DE 43 29 885 A1 oder der DE 10 2014 111 486 A1 hervor.
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die Druckschriften EP 1 547 488 A1 , DE 33 38 463 C2 und DE 30 08 155 A1 verwiesen.
HINTERGRUND
Eine Sitzanordnung, wie zum Beispiel eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug, beinhaltet eine im Allgemeinen aufrechte Sitzlehne und einen im Allgemeinen horizontalen unteren Sitz. Sitzlehne und Sitz beinhalten typischerweise einen Rahmen, eine Aufhängung, ein Polster und ein Verkleidungsmaterial. Das Verkleidungsmaterial wird verwendet, um das Polster, die Aufhängung und den Rahmen abzudecken und um eine Außenfläche für den Kontakt mit einem Insassen der Sitzanordnung bereitzustellen. Der Rahmen stellt die Stützstruktur bereit, um die Sitzlehne und den unteren Sitz aneinander und/oder an dem Fahrzeug anzubringen. Die Aufhängung ist zwischen dem Polster und dem Rahmen angeordnet. Das Polster ist typischerweise aus einem expandierbaren Schaummaterial hergestellt und wird zu einer vorbestimmten Form geformt, wie es die Form der Sitzlehne und des unteren Sitzes erfordert. Die Konfiguration des Verkleidungsmaterials, des Polsters und der Aufhängung, in Kombination, bestimmt den Kontaktbereich eines in der Sitzanordnung sitzenden Insassen, und die Druckverteilung des Kontaktdrucks, der von dem sitzenden Insassen erfahren wird. Der Komfort des sitzenden Insassen wird durch den Bereich und das Muster des Kontakts des Insassen mit den Flächen des unteren Sitzes und der Sitzlehne und durch den maximalen Kontaktdruck und die Druckverteilung des Kontaktdrucks, die der sitzende Insasse erfährt, beeinflusst. Der Komfort des sitzenden Insassen kann weiterhin durch die thermischen Eigenschaften des Sitzes beeinflusst werden, einschließlich der Wärmeleitfähigkeit, der Wärmespeicherkapazität und des Widerstandes gegen die Strömung von Fluid durch den Sitz.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Sitzkomfort einer auf einer Sitzanordnung sitzenden Person sowohl in ergonomischer als auch in thermischer Hinsicht zu optimieren.
KURZDARSTELLUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Aufhängungselement gelöst, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
Es wird ein Aufhängungselement für eine Sitzaufhängung einer Sitzanordnung beschrieben, wobei das Aufhängungselement zum Einbau in eine Sitzanordnung konfiguriert ist, die einen unteren Sitz und eine Sitzlehne beinhaltet. In einem Beispiel ist die Sitzanordnung eine Fahrzeugsitzanordnung zum Einbau in ein Fahrzeug. In einem Beispiel kann ein Aufhängungselement sowohl in dem unteren Sitz als auch der Sitzlehne installiert sein, sodass das Aufhängungselement eine Reaktion auf die durch einen sitzenden Insassen auf den unteren Sitz und die Sitzlehne ausgeübte Insassenlast bereitstellt. Der untere Sitz und die Sitzlehne können jeweils einen Rahmen, eine Aufhängung einschließlich eines Aufhängungselements, wie hierin beschrieben, ein Polster und ein Verkleidungsmaterial beinhalten, wobei die Aufhängung zwischen dem Rahmen und dem Polster angeordnet ist, das an dem Rahmen befestigt ist. Das Verkleidungsmaterial stellt eine Umhüllung für das Polster, die Aufhängung und den Rahmen bereit und definiert die Kontaktfläche, die in Kontakt mit einem Insassen ist, der in der Sitzanordnung sitzt. Wenn er sitzt, übt der Insasse eine Insassenlast auf jede von der Sitzlehne und dem unteren Sitz aus und die Sitzlehne und der unteren Sitz stellen über die Kombination von Sitzkomponenten, z. B. über die Kombination des Verkleidungsmaterials, des Polsters, der Aufhängung und des Rahmens eine Reaktion auf die Insassenlast bereit und üben einen Kontaktdruck auf den Insassen aus. Die Reaktion kann eine thermische Reaktion, eine mechanische Reaktion oder eine thermomechanische Reaktion beinhalten. Beispiele für die Arten von Reaktionen, die durch die Sitzanordnung und durch das Aufhängungselement der Sitzanordnung bereitgestellt werden können, beinhalten eine oder mehrere von einer Steifigkeitsreaktion wie etwa einer Verformungsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion wie z. B. einer Diffusionsfähigkeitsreaktion, einer Leitfähigkeitsreaktion, einer Wärmespeicherreaktion und einem Widerstand gegen Fluidströmung. In einem Beispiel beinhaltet die Steifigkeitsreaktion, dass eine oder mehrere der Sitzkomponenten, wie etwa das Aufhängungselement, als Reaktion auf die Insassenlast derart verformt werden, dass die Kontaktfläche des Fahrzeugsitzes mit dem sitzenden Insassen übereinstimmt, um einen Kontaktbereich zwischen dem Insassen und der Kontaktfläche zu definieren. In einem Beispiel kann die Dissipationsreaktion das Dämpfen einer oder mehrerer an die Sitzanordnung übertragener Eingaben, wie etwa Vibration oder eine Eingabe von einer Oberfläche in Kontakt mit der Sitzanordnung, wie etwa einer Bodenfläche oder in dem Beispiel eines Fahrzeugsitzes, Vibration, Geräusche, Straßengefühl usw. beinhalten, die über die Fahrzeugstruktur, an der die Fahrzeugsitzanordnung befestigt ist, auf die Sitzanordnung übertragen werden können. In einem Beispiel kann die Diffusionsfähigkeitsreaktion das Diffundieren von thermisch konditionierter Luft und/oder Feuchtigkeit durch das Aufhängungselement beinhalten.
Das hierin beschriebene Aufhängungselement enthält eine Vielzahl von Zonen, die räumlich variierende mechanische Eigenschaften des Aufhängungselements definieren. Jede der Zonen erzeugt eine Reaktion auf eine Insassenlast, die durch den sitzenden Insassen auf die Sitzanordnung ausgeübt wird, wobei die Reaktion eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften umfasst: eine Steifigkeitsreaktion, eine Energiedissipationsreaktion und eine thermische Reaktion. Die Reaktion, die von jeder Zone erzeugt wird, unterscheidet sich von der Reaktion, die von einer anderen Zone des Aufhängungselements erzeugt wird. In einem Beispiel beinhaltet die Kombination von Reaktionen, die durch das Aufhängungselement als Reaktion auf die Insassenlast bereitgestellt werden, eine Steifigkeitsreaktion und eine Energiedissipationsreaktion, die zusammen den Kontaktbereich des sitzenden Insassen mit der Sitzkontaktfläche vergrößern und somit den maximalen Kontaktdruck über den Kotaktbereich verringern, in dem der Kontaktdruck als Reaktion auf die durch den sitzenden Insassen auf den Sitz ausgeübte Insassenlast erzeugt wird. In einem Beispiel kann das Aufhängungselement aus einem homogenen Material hergestellt sein, wobei sich der Ausdruck „homogenes Material“, wie er hierin verwendet wird, auf ein Material bezieht, das durchgehend in Struktur und Zusammensetzung einheitlich ist, wie ein polymerbasiertes Material, das ein geformtes Material, ein elastomeres Material, ein festes Material auf Metallbasis usw. sein kann. Eine oder mehrere Öffnungen können in dem Aufhängungselement ausgebildet sein, um eine Zone zu definieren. In einem Beispiel kann das Aufhängungselement aus einer Kombination von Materialien hergestellt sein, sodass mindestens eine Zone der Aufhängung aus einem anderen Material hergestellt ist als mindestens eine andere Zone des Aufhängungselements. In einem Beispiel ist das Aufhängungselement nur aus nichtmetallischen Materialien hergestellt. In einem Beispiel beinhaltet die Aufhängung ein Textilmaterial, wobei sich der Ausdruck „Textilmaterial“, wie er hierin verwendet wird, auf ein Material bezieht, das durch Weben, Wirken, Häkeln, Flechten oder einer Kombination von diesen gebildet wird. Das Textilmaterial kann eine oder mehrere organische Fasern, wie Fasern auf Tier- und/oder Pflanzenbasis, synthetische Fasern einschließlich Fasern auf Polymer- und/oder Glasbasis und/oder Fasern auf Metallbasis beinhalten. Das hierin beschriebene Aufhängungselement mit räumlich variierenden mechanischen Eigenschaften beinhaltet eine erste Zone, die konfiguriert ist zum Bereitstellen einer ersten Reaktion auf die Insassenlast, und eine zweite Zone, die konfiguriert ist zum Bereitstellen einer zweiten Reaktion auf die Insassenlast, wobei sich die erste Reaktion von der zweiten Reaktion unterscheidet. Jede der ersten und zweiten Reaktionen kann mindestens eine von einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion beinhalten.
In einem Beispiel ist die erste Zone durch ein erstes Elastizitätsmodul gekennzeichnet, die zweite Zone ist durch ein zweites Elastizitätsmodul gekennzeichnet, und das erste Elastizitätsmodul unterscheidet sich von dem zweiten Elastizitätsmodul. In einem Beispiel besteht die erste Zone aus einem ersten Material und die zweite Zone besteht aus einem zweiten Material. Das erste und das zweite Material können eines aus einem homogenen Material wie einem organischen, polymeren, elastomeren oder metallbasierten Material, einem textilen Material, das eine oder mehrere einer organischen Faser wie Fasern auf Tier- oder Pflanzenbasis enthalten kann, einer synthetischen Faser, eine Faser auf Keramikbasis, wie einer Glasfaser, einer Kohlenstofffaser und einer Faser auf Metallbasis sein. In einem anderen Beispiel kann das Aufhängungselement aus einem einzigen Materialtyp hergestellt sein, sodass die erste und die zweite Zone durch Form, Größe, Stärke, Dichte, Muster und das Vorhandensein von Öffnungen, wie Öffnungen oder Abstände in dem Material und/oder Verfahren zum Formen voneinander unterschieden werden. In einem Beispiel hat die erste Zone eine erste Form, die die erste Reaktion definiert, die zweite Zone hat eine zweite Form, die die zweite Reaktion definiert, und die erste Form unterscheidet sich von der zweiten Form.
In einem anderen Beispiel beinhaltet das Aufhängungselement einen medialen Abschnitt, der zwischen dem ersten und dem zweiten lateralen Abschnitt angeordnet ist, und ist konfiguriert, sodass die erste Zone den medialen Abschnitt umfasst und die zweite Zone den ersten und den zweiten lateralen Abschnitt umfasst. In einem Beispiel kann die erste Zone einschließlich des medialen Abschnitts eine erste Form aufweisen, die die erste Reaktion definiert, und die zweite Zone einschließlich der lateralen Abschnitte eine zweite Form aufweisen, die die zweite Reaktion definiert, wobei die erste Form sich von der zweiten Form unterscheidet. In einem Beispiel ist der mediale Abschnitt durch ein erstes Elastizitätsmodul gekennzeichnet, sodass die durch die erste Zone bereitgestellte erste Reaktion eine durch das erste Elastizitätsmodul definierte Steifigkeitsreaktion beinhaltet, wobei der erste und der zweite laterale Abschnitt durch ein zweites Elastizitätsmodul gekennzeichnet sind, sodass die durch die zweite Zone bereitgestellte zweite Reaktion eine von dem zweiten Elastizitätsmodul definierte zweite Reaktion beinhaltet, und das erste Elastizitätsmodul größer als das zweite Elastizitätsmodul ist. In einem Beispiel besteht die erste Zone einschließlich des medialen Abschnitts aus einem ersten Material und die zweite Zone einschließlich der lateralen Abschnitte besteht aus einem zweiten Material, wobei sich erste Material von dem zweiten Material unterscheidet.
In einem Beispiel kann das Aufhängungselement mindestens eine Öffnung aufweisen, die in einer der ersten und der zweiten Zone ausgebildet und konfiguriert ist, sodass die Reaktion der einen der ersten und der zweiten Zone durch die mindestens eine Öffnung definiert ist. In einem anderen Beispiel kann das Aufhängungselement eine dritte Zone beinhalten, die konfiguriert ist zum Bereitstellen einer dritten Reaktion auf die Insassenlast, wobei die dritte Zone mindestens eine Öffnung aufweist, die in dem Aufhängungselement ausgebildet ist. In einem Beispiel ist das Aufhängungselement aus einem Textilmaterial hergestellt, das mindestens eines einer gewebten Struktur, einer gewirkten Struktur, die eine gewirkte 3D-Struktur beinhalten kann, und einer Kombination aus gewirkter-gewebter Struktur beinhalten kann. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Textilmaterial aus Fasern gebildet sein, die eine oder mehrere Monofilamentfasern, Polyfilamentfasern, Tierfasern, Pflanzenfasern, Kunstfasern, Fasern auf Keramikbasis und Fasern auf Kohlenstoffbasis und eine Metallfaser beinhalten. In einem Beispiel beinhaltet das Aufhängungselement eine erste Textilstruktur, die die erste Zone bildet, und ein zweites Textil, das die zweite Zone bildet. Jede der ersten und zweiten Textilstrukturen beinhaltet mindestens eine gewebte oder eine gewirkte Struktur, die so ausgebildet ist, dass sich die erste Textilstruktur von der zweiten Textilstruktur unterscheidet. Die erste Textilstruktur kann sich von der zweiten Textilstruktur in mindestens einer der folgenden Arten unterscheiden: Stichart, Stichmuster, Nadelgröße, Garnart, Garndenier, Fasertyp, Fasergröße, Stichdichte, Kettmuster, Schussmuster und Webart und Formverfahren das zum Beispiel Wirken, Weben, Häkeln und/oder eine Kombination von mindestens zwei dieser Verfahren beinhaltet, sodass sich die von der ersten Zone bereitgestellte Reaktion von der durch die zweite Zone des Aufhängungselements bereitgestellten Reaktion unterscheidet. In einem anderen Beispiel beinhaltet das Aufhängungselement ein erstes Textilmaterial, das eine der Zonen bildet, und ein homogenes Material, das eine andere der Zonen bildet.
Das hierin beschriebene Aufhängungselement hat im Vergleich mit einer hauptsächlich aus Materialen auf Metallbasis hergestellten Sitzaufhängung den Vorteil eines relativ geringen Gewichts. Ferner ist das hierin beschriebene Aufhängungselement relativ dünner als eine Sitzaufhängung die Metallfederelemente wie Serpentinen- und/oder Schraubenfedern beinhaltet, sodass das hierin beschriebene Aufhängungselement weniger Bauraum in der Fahrzeug- und/oder Sitzanordnung erfordert, wobei der eingesparte Bauraum vorteilhafterweise anderen Bereichen des Fahrzeugs, wie Kopffreiheit, Beinfreiheit usw. zugewiesen werden kann. Die Vielzahl der in dem Aufhängungselement geformten Zonen, wobei jede Zone eine unterschiedliche Reaktion auf eine von einem auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen ausgeübte Insassenlast erzeugt, vergrößert vorteilhafterweise den Kontaktbereich eines Insassen mit dem Fahrzeugsitz, um den maximalen Kontaktdruck über den Kontaktbereich zu verringern, im Vergleich zu einer Federsitzaufhängung, wobei die Federaufhängung typischerweise aus einem Material auf Metallbasis hergestellt sein kann und/oder eine oder mehrere Federkomponenten zur Bereitstellung der Reaktion auf die Insassenlast beinhalten kann. Die nichtmetallischen Materialien, die verwendet werden, um das hierin beschriebene Aufhängungselement zu bilden, einschließlich zum Beispiel geformte polymere Materialien und gewebte und/oder gewirkte Textilmaterialien, liefern vorteilhafterweise eine relativ bessere Dämpfung von Fahrzeugeingaben wie Vibration, Lärm und Straßengefühl im Vergleich zu einer herkömmlichen Sitzaufhängung aus Metallwerkstoffen.
Die genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren, gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von einigen der besten Arten und anderen Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Lehren, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden exemplarisch eine oder mehrere Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben:

1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Sitzanordnung mit einem unteren Sitz und einer Sitzlehne und zeigt einen Insassen, der die Sitzanordnung in einer Sitzposition einnimmt;
2 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Sitzanordnung, die ein Verkleidungsmaterial beinhaltet, das ein Polster, eine Aufhängung und einen Rahmen umhüllt, wobei die Aufhängung eine Metallfederung ist, die Federelemente aufweist, wie sie in der Technik bekannt sind;
3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel einer Druckverteilungskarte eines sitzenden Insassen, die eine suboptimierte Druckverteilung zeigt;
4 veranschaulicht schematisch ein Beispiel einer Druckverteilungskarte eines sitzenden Insassen, die eine bevorzugte Druckverteilung zeigt;
5 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht einer Sitzanordnung mit einem Aufhängungselement mit räumlich variierenden mechanischen Eigenschaften, die in vorteilhafter Weise für eine geeignete Verteilung des Kontaktdrucks eines sitzenden Insassen über einen relativ größeren Kontaktbereich der Sitzanordnungsfläche konfiguriert sein kann, gemäß der Offenbarung;
6 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht der Sitzanordnung von 5, einschließlich eines Polsters reduzierter Stärke, gemäß der Offenbarung;
7 veranschaulicht schematisch eine Draufsicht auf das Aufhängungselement des unteren Sitzes der Sitzanordnung von 5 gemäß der Offenbarung;
8 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
9 zeigt schematisch eine Endansicht der Aufhängung von 8 gemäß der Offenbarung;
10 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines zweiten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
11 zeigt schematisch eine Endansicht der Aufhängung von 10 gemäß der Offenbarung;
12 zeigt schematisch eine Teildraufsicht eines dritten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
13 zeigt schematisch eine Teildraufsicht eines vierten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
14 zeigt schematisch eine Teildraufsicht eines fünften Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
15 zeigt schematisch eine Teildraufsicht eines sechsten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung;
16 veranschaulicht schematisch eine Teildraufsicht eines siebten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung; und
17 zeigt schematisch eine Teildraufsicht eines achten Beispiels der Aufhängung von 7 gemäß der Offenbarung.

Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale der vorliegenden Offenbarung, wie hierin offenbart, einschließlich beispielsweise spezifischer Dimensionen, Orientierungen, Positionen und Formen, darstellen. Details, die zu solchen Merkmalen gehören, werden teilweise durch die bestimmte beabsichtigte Anwendungs- und Verwendungsumgebung ermittelt.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die Komponenten der offenbarten Ausführungsformen, die hierin beschrieben und veranschaulicht sind, können in einer Vielfalt von verschiedenen Konfigurationen angeordnet und konstruiert sein. Obwohl zahlreiche spezielle Einzelheiten in der folgenden Beschreibung dargelegt werden, um ein gründliches Verständnis der hierin offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen, können zudem einige Ausführungsformen ohne einige dieser Details in die Praxis umgesetzt werden. Darüber hinaus wurde zum Zwecke der Klarheit bestimmtes technisches Material, das im entsprechenden Stand der Technik verstanden wird, nicht ausführlich beschrieben, um ein unnötiges Verschleiern der Offenbarung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Offenbarung, wie hierin veranschaulicht und beschrieben, in Abwesenheit eines Elements ausgeführt werden, das hierin nicht ausdrücklich offenbart ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, veranschaulicht 1 eine Sitzanordnung 100, die einen im Allgemeinen horizontalen unteren Sitz 30 und eine allgemein vertikale Sitzlehne 40 beinhaltet und eine Kopfstütze 32 einschließen kann. Ein Insasse 10 ist in einer Sitzposition gezeigt, die die Sitzanordnung 100 belegt. Der untere Sitz 30 ist operativ an einer Basis 34 angebracht. In einem Beispiel kann die Sitzanordnung 100 ein Fahrzeugsitz zum Sitzen eines Fahrzeuginsassen 10 sein. Der Sitz 100 kann einer von einem vorderen Fahrersitz, einem vorderen Beifahrersitz oder einem hinteren Beifahrersitz sein. Der Fahrzeugsitz 100 kann ein einzelner Sitz, der auch als Schalensitz bezeichnet wird, oder eine Sitzbank sein, die für mehr als einen Insassen 10 geeignet ist. In einem Beispiel kann die Sitzanordnung 100 eine Vordersitzanordnung des Fahrzeugs sein, sodass die Basis 34 an einem Strukturelement 36 des Fahrzeugs angebracht ist. In dem Beispiel einer Vordersitzanordnung 100 kann das Strukturelement 36 ein Boden des Fahrzeugs sein und die Position von einer oder mehreren der Vordersitzanordnung 100, des unteren Sitzes 30 und der Sitzlehne 40 kann einstellbar sein, um Insassen 10 unterschiedlicher Größe und Form aufzunehmen, z. B. um den Kopfraum und/oder den Beinraum eines bestimmten Insassen 10 einzustellen und/oder um den Winkel des unteren Sitzes 30 und/oder der Sitzlehne 40 relativ zu dem H-Punkt 12, der Rumpflinie 14 und/oder der Oberschenkellinie 16 eines bestimmten Insassen 10 zu justieren. So kann beispielsweise die Basis 34 einen oder mehrere Mechanismen (nicht gezeigt) zum Einstellen der Position der Sitzanordnung 100 relativ zu dem Fahrzeugboden 36 beinhalten, sodass die Sitzanordnung 100 relativ zu dem Fahrzeugboden 36 angehoben oder abgesenkt werden kann und/oder relativ zum Fahrzeugboden 36 vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Die Basis 34, der untere Sitz 30 und/oder die Sitzlehne 40 können einen oder mehrere Mechanismen (nicht gezeigt) zum Ändern des Winkels des unteren Sitzes 30 und/oder der Sitzlehne 40 relativ zu dem Fahrzeugboden 36 und/oder relativ zu dem H-Punkt 12, der Rumpflinie 14 und/oder der Oberschenkellinie 16 des Insassen 10 beinhalten. In einem anderen Beispiel kann die Sitzanordnung 100 eine Rücksitzanordnung des Fahrzeugs sein, sodass in einem Beispiel die Basis 34 integral mit dem Strukturelement 36 ausgebildet sein kann, beispielsweise durch eine Bodenwanne des Fahrzeugs definiert sein kann.
Unter Bezugnahme auf die 2, 5 und 6 sind Querschnittsansichten von exemplarischen Sitzanordnungen 100A, 100B, 100C dargestellt, die jeweils den unteren Sitz 30 und die Sitzlehne 40 einschließlich einem Rahmen 22, Verkleidungsmaterial 24, einem Polster 26 und einer Aufhängung 20 zeigen. Der Rahmen 22 stellt die Stützstruktur bereit, um die Sitzlehne 40 und den unteren Sitz 30 aneinander zu befestigen und/oder um die Sitzanordnung 100 an einer Sitzbasis 34 und/oder einer Fahrzeugstruktur 36 zu befestigen. Das Verkleidungsmaterial 24 wird verwendet, um das Polster 26, die Aufhängung 20 und den Rahmen 22 abzudecken, und beinhaltet eine Kontaktfläche 18, die in Kontakt mit einem Insassen 10 steht, der in der Sitzanordnung 100 sitzt. Das Verkleidungsmaterial 24 kann ein beliebiges Material beinhalten, das zum Abdecken des Polsters 26 und zum Bereitstellen der Kontaktfläche 18 geeignet ist, einschließlich beispielsweise einer aus oder einer Kombination von mehr als einem Stoff, Leder oder Polymermaterial mit ausreichender Haltbarkeit, Stärke und Erscheinungsbildqualität, um für den Einsatz in Sitzverkleidungsanwendungen geeignet zu sein. Das Polster 26 ist typischerweise aus einem Schaummaterial hergestellt und kann an dem Rahmen 22 befestigt sein. In dem gezeigten Beispiel ist die Aufhängung 20 zwischen dem Polster 26 und dem Rahmen 22 angeordnet, sodass Fahrzeugeingaben wie Vibrationen, Geräusche und Straßengefühl von der Fahrzeugstruktur 36 über die Aufhängung 20 auf die Kontaktfläche 18 einwirken. Das Polster 26 und das Verkleidungsmaterial 24 können durch die Kombination des Verkleidungsmaterials 24, des Polsters 26 und der Aufhängung 20 zumindest teilweise für den sitzenden Insassen 10 gedämpft und/oder isoliert werden. In ähnlicher Weise erzeugt eine durch einen sitzenden Insassen 10 auf die Kontaktfläche 18 aufgebrachte Insassenlast (durch die Pfeile 42 in 1 angezeigt) eine Belastungskraft, die durch das Verkleidungsmaterial 24, das Polster 26 und die Aufhängung 20 übertragen wird. Die Kombination des Verkleidungsmaterials 24, des Polsters 26 und der Aufhängung 20 erzeugt eine Reaktion auf die Insassenlast 42, die einen Kontaktdruck beinhaltet, der auf den sitzenden Insassen 10 ausgeübt wird. Der Kontaktdruck wird über einen Kontaktbereich des Insassen 10 mit der Kontaktfläche 18 der Sitzanordnung 100 verteilt. Es sollte verstanden werden, dass durch Erhöhen der Größe des Kontaktbereichs, z. B. durch Erhöhen der Übereinstimmung der Kontaktfläche 18 mit dem sitzenden Insassen 10, die Insassenlast über den vergrößerten Kontaktbereich verteilt werden kann, wodurch der maximal ausgeübte Kontaktdruck auf dem Insassen 10 in Reaktion auf die Insassenlast 42 verringert wird.
Die Reaktion, die durch die Kombination des Verkleidungsmaterials 24, des Polsters 26 und der Aufhängung 20 erzeugt wird, kann als nicht einschränkendes Beispiel eines oder mehrere einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion umfassen, sodass die Antwort eines Aufhängungselements 50 auf eine Insassenlast 42, wie hierin beschrieben, eine mechanische Reaktion, eine thermische Reaktion oder eine Kombination von diesen beinhalten kann. Eine Steifigkeitsreaktion, wie der Begriff hierin verwendet wird, kann eines oder mehrere des Verkleidungsmaterials 24 beinhalten, wobei das Polster 26 und die Aufhängung 20 durch die Insassenlast 42 verformt werden, um sich an den Insassen 10 anzupassen, wobei das Maß und Richtung der Verformung mit der Größe und Richtung der Insassenlast 42 und mit der Zusammensetzung und Konfiguration von jedem des Verkleidungsmaterials 24, des Polsters 26 und der Aufhängung 20 variieren kann. Die Energiedissipationsreaktion beinhaltet als nicht einschränkendes Beispiel eine Dämpfungsreaktion. Der Kontaktdruck, der durch eines oder mehrere des Verkleidungsmaterials 24, des Polsters 26 und der Aufhängung 20 in Reaktion auf die Insassenlast 42 erzeugt wird, ist über den Kontaktbereich in einem Druckverteilungsgradienten 28 verteilt, der einen Druckgradienten P4 einschließt (siehe 3 und 4), den der Insasse 10 erfährt. Eine thermische Reaktion kann als nicht einschränkendes Beispiel eine Wärmespeicherreaktion, eine Wärmeleitfähigkeitsreaktion, eine Wärmediffusionsfähigkeitsreaktion, eine Fluidströmungswiderstandsreaktion und eine Feuchtigkeitsdiffusionsreaktion beinhalten.
Die in 2 gezeigte Sitzanordnung 100A beinhaltet eine Federaufhängung 20A mit Federelementen 38, die typischerweise aus einem Material auf Metallbasis hergestellt sind. Das Federelement 38 kann beispielsweise als eine Schraubenfeder, eine Schlangenfeder, eine Zickzackfeder, eine Drahtfeder, eine Druckfeder, eine Kegelfeder, eine Magazinfeder, eine Tonnenfeder, etc. geformt sein, oder eine Kombination von Federelementen 38 mit einer oder mehreren Formen kann verwendet werden, um die Aufhängung 20A zu bilden. In einem Beispiel sind die Federelemente 38 an einer Aufhängungshalterung (nicht gezeigt) angebracht, die ebenfalls aus einem Material auf Metallbasis, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, hergestellt sein kann, um die in 2 gezeigte Aufhängung 20A zu bilden. Die Aufhängung 20A mit den Federelementen 38 kann hierin auch als Federaufhängung 20A bezeichnet werden und ist auch als Serpentinenaufhängung, Korbaufhängung oder Metalldrahtaufhängung bekannt. Die in 2 gezeigte Gesamtstärke Xo1 des unteren Sitzes 30 ist durch die Stärke Xt des Verkleidungsmaterials 24, die Stärke Xc1 des Polsters 26, die Stärke Xs1 der Aufhängung 20A und die Stärke Xf des Rahmens 22 bestimmt.
Die in den 5 bzw. 6 gezeigten Sitzanordnungen 100B und 100C beinhalten eine Aufhängung 20B, die aus einem Aufhängungselement 50 mit räumlich variierenden mechanischen Eigenschaften hergestellt ist, die vorteilhaft zur Verteilung der Last 42 eines sitzenden Insassen 10 über einen relativ größeren Kontaktbereich der Kontaktfläche 18 der Sitzanordnungen 100B, 100C konfiguriert werden kann, sodass der maximale Kontaktdruck verringert wird und der Kontaktdruck in einem bevorzugten Muster verteilt wird, wie hierin weiter beschrieben wird. In dem in 7 gezeigten nicht einschränkenden Beispiel ist das Aufhängungselement 50 in den 7-17 zur Vereinfachung der Darstellung als eine im Allgemeinen rechteckige Matte oder Kontaktfläche gezeigt, jedoch sollte verstanden werden, dass das Aufhängungselement 50, wie durch eine Umfangskante 72 definiert, so geformt ist, dass das Aufhängungselement 50, wie es in der Sitzanordnung 100B, 100C installiert ist, einen signifikanten Bereich des Kontaktbereichs abdeckt und/oder signifikant koextensiv mit dem Kontaktbereich 18 des unteren Sitzes 30 oder der Sitzlehne 40 ist, in den es eingebaut ist. Wie hierin ausführlicher beschrieben, ist das Aufhängungselement 50 aus einem nichtmetallischen Material und/oder einer Kombination von Materialien hergestellt, die geformt, gewebt und/oder gewirkt sind, um das Aufhängungselement 50 zu bilden. In der eingebauten Position kann das Aufhängungselement 50, wie in 7 durch die Pfeile 82 angezeigt, beispielsweise durch Dehnen des Aufhängungselements 50 vor und/oder während der Befestigung des Aufhängungselements 50 an dem Rahmen 22, sodass das Aufhängungselement 50 im gespannten Zustand als Trampolin wirkt, um eine Reaktion zu erzeugen, die eine Reaktion wie eine Steifigkeitsreaktion, eine Energiedissipationsreaktion und eine thermische Reaktion beinhaltet, gespannt werden.
In dem in 5 gezeigten Beispiel ist die Gesamtstärke Xo1 des unteren Sitzes 30 die gleiche wie die Gesamtstärke Xo1 des in 2 gezeigten unteren Sitzes 30, sodass die in den 2 und 5 gezeigten untere Sitze 30 den gleichen Bauraum im unteren Sitz 30 aufweisen. Wie durch das in den Figuren gezeigte Beispiel veranschaulicht, kann die Stärke Xs2 der Aufhängung 20B, die in dem Beispiel als die Stärke Xs2 des Aufhängungselements 50 definiert ist, ähnlich oder kleiner als die Stärke Xs1 der herkömmlichen Federaufhängung 20A sein und die Polsterstärke Xc2 des Polsters 26 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100B kann ähnlich oder größer als die Polsterstärke Xc1 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100A sein. Das Aufhängungselement 50 ist vorteilhafterweise konfiguriert, um eine Aufhängung 20B bereitzustellen, die die Insassenlast über einen breiteren Kontaktbereich verteilt und vorzugsweise die Bereiche des Körpers des Insassen in unterschiedlichen Abschnitten des Kontaktbereichs gemäß ihren jeweiligen lasttragenden Fähigkeiten belastet. Somit weist die Aufhängung 20B Eigenschaften auf, die Reaktionseigenschaften beinhalten, die besser sind als diejenigen der Federaufhängung 20A. Wenn eine solche Aufhängung in Verbindung mit einem Polster 26, das im Wesentlichen die gleiche Stärke hat wie das in 2 gezeigte, in den in 5 gezeigten unteren Sitz 30 der Sitzanordnung 100B inkorporiert werden kann, bietet die resultierende Sitzanordnung 100B einen erhöhten Komfort für einen sitzenden Insassen 10 verglichen mit dem Komfort der Sitzanordnung 100A, indem die Anpassung an den Insassen 10 verbessert wird, wodurch die Insassenlast 42 über einen größeren Kontaktbereich verteilt wird, um den durch den Insassen 10 erfahrenen maximalen Kontaktdruck zu reduzieren und durch Erhöhen der Dämpfung von Fahrzeugeingaben über das stärkere Polster 26, ohne den Verpackungsraum der Sitzanordnung zu ändern, und beispielsweise ohne Kopfraum und/oder Sitzhöhe in einem Fahrzeug zu opfern, in welches die Sitzanordnung 100B installiert ist. Wie hierin im Detail beschrieben, ist die Aufhängung 20B mit dem Aufhängungselement 50 vorteilhafterweise mit räumlich variierenden mechanischen Eigenschaften konfiguriert, die eine Reaktion auf eine Insassenlast 42 erzeugen, die eine relative Verbesserung (Verringerung) des maximalen Kontaktdrucks 44 und der Kontaktdruckverteilung 28 (siehe 2 und 3) bereitstellt im Vergleich mit einer Federaufhängung 20A, sodass der Insassenkomfort der Sitzanordnung 100B relativ zu der Sitzanordnung 100A durch die relative Verbesserung der Kontaktdruckverteilung 28, die durch das Aufhängungselement 50 bereitgestellt wird, weiter verbessert ist. Es sei angemerkt, dass die Sitzlehne 40 der Sitzanordnung 100B mit einer Aufhängung 20B konfiguriert sein kann, die ein Aufhängungselement 50 mit einer Stärke Xs2 und ein Polster 26 mit einer Stärke Xc2 beinhaltet, sodass Insassenkomfort und Dämpfungsleistung der Sitzlehne 40 der Sitzanordnung 100B relativ zu der Sitzlehne 40 der Sitzanordnung 100A verbessert ist, ohne den Bauraum der Sitzanordnung zu ändern, beispielsweise ohne Beinfreiheit und/oder Vorwärts/Rückwärts-Einstellbereich der Sitzanordnung 100B zu opfern.
In dem in 6 gezeigten Beispiel ist die Gesamtstärke Xo2 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100C wesentlich kleiner als die Gesamtstärke Xo1 der in den 2 und 5 gezeigten unteren Sitze 30, sodass der in 6 gezeigt untere Sitz 30 im Vergleich zu den in den 2 und 5 gezeigten unteren Sitzen 30 wesentlich weniger Bauraum im Fahrzeug verbraucht. Wie in den Figuren gezeigt, ist die Stärke Xs2 der Aufhängung 20B, z. B. die Stärke Xs2 des Aufhängungselements 50, gleich oder geringer als die Stärke Xs1 der Federaufhängung 20A, jedoch ist die Dämpfungsstärke Xc1 des Polsters 26 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100C gleich oder kleiner als die Polsterstärke Xc1 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100A. Somit verbrauchen die in 6 gezeigte Sitzanordnung 100C und der untere Sitz 30 weniger Bauraum in dem Fahrzeug, während Komfort- und Dämpfungsmerkmale bereitgestellt werden, die im Wesentlichen die gleichen sind wie bei der Sitzanordnung 100A. Daher bietet der in 6 gezeigte untere Sitz 30 verbesserte Aufhängungseigenschaften mit einem äquivalenten oder besseren Polsterkomfort und Dämpfungseigenschaften relativ zu dem in 2 gezeigten unteren Sitz 30, mit dem zusätzlichen Vorteil, den Bauraum des unteren Sitzes 30 zu reduzieren, indem die Gesamtstärke des unteren Sitzes 30 auf Xo2 verringert wird. Die Differenz (Xo1-Xo2) der Sitzstärke der Sitzanordnung 100C im Vergleich zu der Sitzanordnung 100A kann vorteilhafterweise in dem Gesamtbauraum des Fahrzeugs neu zugewiesen werden, um zum Beispiel einen oder mehrere eines erhöhten Bereichs von Sitzhöhenverstellungen, eine Erhöhung der Kopffreiheit, die durch den vergrößerten vertikalen Abstand zwischen der Kontaktfläche 18 des unteren Sitzes 30 der Sitzanordnung 100C und dem inneren Dach des Fahrzeugs bereitgestellt wird, und eine Verringerung der Gesamthöhe des Fahrzeugs bereitzustellen. In diesem Beispiel kann die Höhe der äußeren Dachlinie des Fahrzeugs um die Differenz (Xo1-Xo2) in der Stärke des unteren Sitzes 30 verringert werden, während die Kopffreiheit im Inneren des Fahrzeugs beibehalten wird, sodass die Fahrzeugdynamik verbessert und der Fahrzeugwiderstand reduziert wird, was zu einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz beiträgt. Es sollte erkannt werden, dass die Sitzlehne 40 der in 6 gezeigten Sitzanordnung 100C verbesserte Aufhängungseigenschaften mit einem äquivalenten oder besseren Polsterkomfort und Dämpfungseigenschaften bietet im Vergleich zu der in 2 gezeigten Sitzlehne 40. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Bauraum der Sitzlehne 40 verringert wird, indem die Gesamtstärke der Sitzlehne 40 auf Xo2 verringert wird. Die Differenz (Xo1-Xo2) der Sitzlehnenstärke kann in vorteilhafter Weise in dem Gesamtbauraum des Fahrzeugs neu zugewiesen werden, um beispielsweise einen oder mehrere eines erweiterten Bereichs einer Vorwärts/Rückwärts-Einstellung der Sitzanordnung 100C, eine Vergrößerung der Beinfreiheit durch den vergrößerten Längsabstand von der Kontaktfläche 18 der Sitzlehne 40 der Sitzanordnung 100C zu der vorderen Bodenwanne (im Fall einer vorderen Sitzanordnung 100C) oder zu der Rückseite des vorderen Sitzes (im Falle einer Rücksitzanordnung 100C) und eine Erhöhung der Kopffreiheit und/oder Kraftstoffeffizienz durch Verringerung der Dachhöhe des Fahrzeugs, durch die Differenz des Dachinneren des Fahrzeugs und eine Verringerung der Gesamthöhe des Fahrzeugs um die Vertikalkomponente der Differenz (Xo1-Xo2) in der Stärke der angewinkelten Sitzlehne 40 der Sitzanordnung 100C bereitzustellen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 befindet sich der Fahrzeuginsasse 10, der die Sitzanordnung 100 in einer Sitzposition besetzt, in Kontakt mit den Kontaktflächen 18 des unteren Sitzes 30 und der Sitzlehne 40. Der sitzende Insasse 10 übt eine Insassenlast, die allgemein durch die Pfeile 42 in 1 angezeigt ist, auf die Sitzanordnung 100 in einem Kontaktmuster und einem Bereich aus, der für den bestimmten Insassen 10 spezifisch ist und von den physikalischen Eigenschaften des Insassen 10 einschließlich Gewicht, Größe, Skelettstruktur, Form usw. und der spezifischen Positionierung des Insassen 10 in dem Sitz 100, einschließlich der Orientierung des Rumpfes des Insassen (wie durch die Rumpflinie 14 angezeigt), der Beine des Insassen (wie durch die Oberschenkellinie 16 angezeigt) und der Positionierung der Hüftgelenke des Insassen (wie durch H-Punkt 12 angezeigt) abhängig ist. Es sollte ferner erkennbar sein, dass das Kontaktmuster und der Bereich des Insassen 10 dynamisch sind, sich ändern, wenn sich der Insasse 10 im Laufe der Zeit in der Sitzanordnung 100 bewegt und/oder die Position einer der Sitzanordnung 100, des unteren Sitzes 30 oder der Sitzlehne 40 einstellt. Die Sitzanordnung 100 erzeugt über die Kontaktfläche 18 eine Reaktion auf die Insassenlast 42, die das Ausüben eines Kontaktdrucks auf den Insassen 10 beinhaltet, wobei der Kontaktdruck einschließlich des maximalen Kontaktdrucks und des Druckverteilungsgradienten 28 spezifisch für den bestimmten Insasse 10 ist. Zum Beispiel variieren der Bereich und die Größe des Kontaktdrucks in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Insassen 10, der Position des Insassen 10 in der Sitzanordnung 100 und der Konfiguration der Sitzanordnung 100, einschließlich der Konfiguration von jedem von dem unteren Sitz 30 und der Sitzlehne 40, wie durch die in den 3 und 4 gezeigten exemplarischen Druckverteilungskarten 28A, 28B dargestellt. Sowohl der untere Sitz 30 als auch die Sitzlehne 40, wie im Querschnitt in den 2, 5 und 6 veranschaulicht und hierin detaillierter beschrieben, beinhalten ein Verkleidungsmaterial 24, das ein Polster 26, eine Aufhängung 20 und einen Rahmen 22 abdeckt, die in Kombination den Kontaktdruck auf den Insassen 10 in Reaktion auf, z. B. im Gegensatz zu, der Insassenlast 42 des Insassen ausüben. Die Größe und der Bereich des über die Kontaktfläche 18 der Sitzanordnung 100 ausgeübten Kontaktdrucks kann durch eine Druckverteilungskarte 28 veranschaulicht werden, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, wobei die allgemein mit 44A bezeichneten Druckgradienten den Kontaktdruck der Sitzlehne 40 anzeigen und die allgemein mit 44B bezeichneten Druckgradienten den Kontaktdruck des unteren Sitzes 30 anzeigen. In den gezeigten Beispielen zeigen die Druckgradienten P1, P2, P3, P4 Bereiche mit zunehmendem Kontaktdruck, das heißt, die Fläche des relativ niedrigsten Kontaktdrucks wird durch den Druckgradienten P1 dargestellt, und die Fläche des relativ höchsten oder maximalen Kontaktdrucks wird dargestellt durch Druckgradient P4. Beispielsweise kann der Kontaktdruck in dem als Druckgradienten P1 angegebenen Bereich nominell, z. B. minimal oder vernachlässigbar sein, sodass der Kontaktbereich der Fläche 18, die zur Abstützung der Last 42 eines sitzenden Insassen 10 dient, durch die Druckgradienten P2, P3 und P4 angezeigt wird. Es wäre ferner zu erkennen, dass Fahrzeugeingaben, wie etwa Vibration, Lärm, Stra-ßengefühl usw., von der Fahrzeugstruktur 36 über die Sitzanordnung 100 auf den sitzenden Insassen 10 übertragen werden können, wobei die Größe und die Eigenschaft der übertragenen Fahrzeugeingaben durch die Konstruktion der Sitzanordnung 100 modifiziert werden kann. Zum Beispiel können das Verkleidungsmaterial 24, das Polster 26 und die Aufhängung 20 individuell und/oder in Kombination miteinander konfiguriert sein, um die Übertragung von Fahrzeugeingaben durch die Sitzanordnung 100 auf den sitzenden Insassen 10 zu dämpfen und/oder zu isolieren.
Bezugnehmend auf 3 und 4, zeigt 3 eine exemplarische Druckverteilungskarte 28A, die eine nicht optimierte Verteilung des Kontaktdrucks darstellt, und 4 zeigt eine exemplarische Druckverteilungskarte 28B, die eine relativ günstigere und bevorzugte Verteilung des Kontaktdrucks zeigt. Zu illustrativen und beschreibenden Zwecken und unter Bezugnahme auf 3 und 4 ist die Kontaktfläche 18 der Sitzlehne 40 durch eine vertikale Achse 46 und eine Querachse 48 in Quadranten I, II, III und IV unterteilt, sodass beispielsweise der Quadrant I der Sitzlehne 40 den Abschnitt der Kontaktfläche 18 beinhaltet, der typischerweise von dem linken oberen Torso einschließlich der linken Schulter eines sitzenden Insassen 10 berührt wird. Ebenso ist die Kontaktfläche 18 des unteren Sitzes 30 durch eine Längsachse 52 und eine seitliche Achse 54 in Quadranten I, II, III und IV unterteilt, sodass beispielsweise der Quadrant I des unteren Sitzes 30 den Abschnitt der Kontaktfläche 18 beinhaltet, der typischerweise durch das Fleisch des Insassen belastet würde, das den linken Sitzbeinhöcker eines sitzenden Insassen 10 abdeckt. Der Sitzbeinhöcker kann hierin auch als Sitzknochen und/oder als Gesäßknochen bezeichnet werden.
In dem nicht-optimierten Beispiel der in 3 gezeigten Karte 28A, zeigen die allgemein mit 44A bezeichneten Druckgradienten Bereiche P2, P3, P4 mit erhöhtem Kontaktdruck (relativ zu Fläche P1), die in Quadranten III und IV der Sitzlehne 40 angeordnet sind, wobei der höchste Kontaktdruck an der vertikalen Achse 46 erzeugt wird als solche auf den unteren Rücken und unteren Rückenmarksabschnitt des Rumpfes eines sitzenden Insassen 10 ausgeübt wird. Die in 3 allgemein mit 44B bezeichneten Druckgradienten zeigen die Bereiche P2, P3, P4 mit erhöhtem Kontaktdruck (relativ zu Fläche P1), die in den Quadranten I und II des unteren Sitzes 30 angeordnet sind, wobei die höchsten Kontaktdrücke auf die Sitzknochen eines sitzenden Insassen 10 ausgeübt werden. In diesem nicht-optimierten Beispiel, wie es durch die Bereiche P2, P3 und P4 der Gradienten 44A und 44B der Karte 28A gezeigt ist, werden nur 20-40 % der Kontaktfläche 18 verwendet, um die Last 42 eines sitzenden Insassen 10 zu stützen, wobei maximale Kontaktdrücke auf den unteren Rücken und die Sitzknochen des Insassen fokussiert sind, sodass der Komfort eines Insassen 10, der in einer Sitzanordnung 100 sitzt, die die in 3 gezeigte Druckverteilungskarte 28A aufweist weniger komfortabel sein wird, z. B. der Insasse mehr Unbehagen erfahren wird, relativ zu dem Sitzen in einer Sitzanordnung 100 mit der bevorzugten Druckverteilungskarte 28B, die in 4 gezeigt ist. Bezugnehmend auf 4 zeigt das Druckverteilungsmuster, das durch die allgemein bei 44A gezeigten Druckkonturen gezeigt wird, die Bereiche P2, P3, P4 mit erhöhtem Kontaktdruck, die im Wesentlichen in den Quadranten I und II der Sitzlehne 40 angeordnet sind, wobei die höchsten Kontaktdrücke mittig in jedem der Quadranten I und II liegen und minimaler Druck P1 an der vertikalen Achse 46 und als solcher über den oberen Rücken eines sitzenden Insassen 10 ausgeübt wird, mit minimalem Kontaktdruck, der entlang der Wirbelsäule und auf den unteren Rücken eines sitzenden Insassen 10 ausgeübt wird, sodass der Druckgradient 44A von 4 einen höheren Komfort für den sitzenden Insassen 10 im Vergleich zu dem Druckgradienten 44B von 3 bereitstellt.
Die in 4 mit 44B angegebenen Druckkonturen zeigen die Bereiche P2, P3, P4 mit erhöhtem Kontaktdruck, der zwischen allen vier Quadranten I, II, III und IV des unteren Sitzes 30 verteilt ist, sodass die Last 42 des Insassen über mehr als 50 % der Kontaktfläche 18 von dem unteren Sitz 30 und vorzugsweise im Bereich nahe den Sitzknochen und Oberschenkeln eines sitzenden Insassen 10 verteilt ist, sodass die Druckverteilungskonturen 44B von 4 im Vergleich zu dem Druckgradienten 44B von 3 ein höheres Maß an Komfort für den sitzenden Insassen 10 bieten. In diesem bevorzugten Beispiel werden, wie durch die Bereiche P2, P3 und P4 der Druckkonturen 44A und 44B der Karte 28B gezeigt, mehr als 50 % der Kontaktfläche 18 verwendet, um die Last 42 eines sitzenden Insassen 10 zu unterstützen, mit maximalem Kontaktdrücken, die über den oberen Rücken, Sitzknochen und Oberschenkel eines Insassen verteilt sind, sodass der Komfort eines in einer Sitzanordnung 100 sitzenden Insassen 10, die die in 4 gezeigte Druckverteilungskarte 28B aufweist, in Bezug auf den Komfort eines in einer Sitzanordnung 100 sitzenden Insassen 10, die die in 3 gezeigt nicht optimierte Druckverteilungskarte 28A aufweist, relativ verbessert ist.
Bezugnehmend auf die 5-17 und wie hierin zuvor beschrieben, beinhaltet die Aufhängung 20B ein Aufhängungselement 50 mit räumlich variierenden mechanischen Eigenschaften, das in vorteilhafter Weise konfiguriert sein kann, um eine Reaktion auf eine Insassenlast 42 zu erzeugen, einschließlich einer Steifigkeitsreaktion und einer Energiedissipationsreaktion. Die Steifigkeitsreaktion führt zu einer Verteilung der Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 über einen relativ größeren Kontaktbereich der Kontaktfläche 18 der Sitzanordnungen 100B, 100C im Vergleich zu einer Federaufhängung 20A, sodass der Druckgradient P4 (relativ zu der Federaufhängung 20A) verringert ist und der Kontaktdruck auf eine bevorzugte Weise verteilt wird, z. B. ein Kontaktdruckmuster, das sich der in 4 gezeigten Druckverteilungskarte 28B annähert und/oder diesem ähnelt und so, dass der Bereich der Kontaktfläche 18, die verwendet wird, um die Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 zu tragen, mindestens 40 % der Kontaktfläche 18 beträgt, vorzugsweise größer als 50 % der Kontaktfläche 18 ist, und bevorzugter bis zu 60 % der Kontaktfläche 18 verwendet, um die Insassenlast 42 zu tragen. In dem in 7 gezeigten nicht einschränkenden Beispiel ist das Aufhängungselement 50 in den 7-17 zur Vereinfachung der Darstellung als eine im Allgemeinen rechteckige Matte oder Kontaktfläche gezeigt. Jedoch sollte verstanden werden, dass das Aufhängungselement 50, wie durch eine Umfangskante 72 definiert, so geformt ist, dass das Aufhängungselement 50, wie es in der Sitzanordnung 100B, 100C installiert ist, einen signifikanten Bereich des Kontaktbereichs abdeckt und/oder signifikant koextensiv mit dem Kontaktbereich 18 des unteren Sitzes 30 oder der Sitzlehne 40 ist, in den es eingebaut ist. Das Aufhängungselement 50 beinhaltet eine A-Fläche 56 und eine B-Fläche 58, wobei die A-Fläche 56 in der installierten Position in dem unteren Sitz 30 unmittelbar angrenzend an das Polster 26 ist und nach oben relativ zu dem Sitz und zu der Kontaktfläche 18 des unteren Sitzes 30 gerichtet ist. Die A-Fläche 56 in der installierten Position in der Sitzlehne 30 ist unmittelbar angrenzend an das Polster 26 und zeigt relativ zu dem Fahrzeug nach vorne und in Richtung der Kontaktfläche 18 der Sitzlehne 40. Die B-Fläche 58 in der installierten Position in dem unteren Sitz 30 ist unmittelbar angrenzend an den Sitzrahmen 22 und ist in Bezug auf die Kontaktfläche 18 des unteren Sitzes 30 nach unten gerichtet. Die B-Fläche 58 in der installierten Position in der Sitzlehne 40 ist unmittelbar angrenzend an den Sitzrahmen 22 und zeigt relativ zu dem Fahrzeug nach hinten und weg von der Kontaktfläche 18 der Sitzlehne 40. Das Aufhängungselement 50 kann ferner so beschrieben werden, dass es einen medialen Abschnitt 76 enthält, der die Längsachse 52 einschließt. Der mediale Abschnitt 76 ist zwischen lateralen Abschnitten 78 angeordnet, wie in den 7-11 gezeigt.
Zur Vereinfachung der Beschreibung und unter Bezugnahme auf die 7-17 wird das Aufhängungselement 50 so beschrieben, dass es zum Einbau in einen unteren Sitz 30 ausgelegt ist. Es versteht sich, dass die Beispiele und Konfigurationen, die für die Installation des Aufhängungselements 50 in einem unteren Sitz 30 beschrieben sind, auf ein Aufhängungselement 50 angewendet werden können, das zum Einbau in eine Sitzlehne 40 ausgelegt ist. Das in 7 gezeigte untere Sitzaufhängungselement 50 wurde durch die Längsachse 52 und die laterale Achse 54 in Quadranten I II, III und IV unterteilt, sodass beispielsweise Quadrant I des unteren Sitzes 30 den Abschnitt der Kontaktfläche 18 beinhaltet, der typischerweise durch den linken Sitzbeinhöcker des sitzenden Insassen 10 kontaktiert werden würde. Die Quadrantenidentifikatoren I, II, III und IV und der H-Punkt 12, die die Position des H-Punktes eines sitzenden Insassen 10 relativ zu dem Aufhängungselement 50 anzeigen, sind in jeder der 7-17 gezeigt, zur Orientierung relativ zu einer oder mehreren Zonen 60, 70, 80 des Aufhängungselements 50, wobei jede der Zonen 60, 70, 80 aus einem anderen Material hergestellt sein kann und/oder unterschiedliche mechanische Eigenschaften und/oder Materialeigenschaften aufweisen kann, einschließlich der Unterschiede des Elastizitätsmoduls, der Dämpfung, der Wärmeleitfähigkeit, der Dichte, des Widerstands gegenüber der Fluidströmung usw., als eine andere der Zonen 60, 70, 80 und derart, dass die durch jede der Zonen 60, 70, 80 erzeugte Reaktion als Reaktion auf eine Insassenlast 42 sich von der Reaktion unterscheidet, die durch eine andere der Zonen 60, 70, 80 auf die Insassenlast 42 erzeugt wird. Das Beispiel der Zonen 60, 70, 80 ist nicht einschränkend, und es sollte erkannt werden, dass das Aufhängungselement 50 eine, zwei, drei oder mehr Zonen beinhalten kann, wie dies erforderlich ist, um die gewünschte Kontaktdruckverteilung, Dämpfung und Komforteigenschaften für die bestimmte Sitzanordnung 100B, 100C bereitzustellen. Ferner kann eine Zone durch einen Bereich des Aufhängungselements 50 definiert sein, das aus einem einzelnen Aufhängungsmaterial 61 hergestellt ist, wie z. B. den medialen und lateralen Abschnitten 76, 78, die in den 8-11 gezeigt sind, wobei die Zone in diesem Beispiel durch die Form, Stärke und/oder geometrische Konfiguration der Bereiche, die als die medialen und lateralen Abschnitte 76, 78 identifiziert sind, unterschieden wird und wobei die Differenz in einer oder mehreren der Formen, Stärken und/oder oder geometrische Konfiguration den Bereich (Zone) innerhalb des Aufhängungselements 50 mit mechanischen Eigenschaften definiert, die sich von den mechanischen Eigenschaften eines anderen Bereichs (Zone) des Aufhängungselements 50 unterscheiden, sodass die von jeder der Zonen erzeugte Reaktion auf eine Insassenlast 42 von einem sitzenden Insassen 10 sich von der Reaktion unterscheidet, die durch eine andere der Zonen auf die Insassenlast 42 erzeugt wird. Es ist klar, dass in dem in den 8 und 9 gezeigten Beispiel, obwohl das Aufhängungselement 50 aus einem homogenen Aufhängungsmaterial 61 hergestellt ist, der mediale Abschnitt (Zone) 76 aufgrund der unterschiedlichen lateralen Abschnitte (Zonen) 78 unterschiedliche mechanische Eigenschaften, einschließlich unterschiedlicher Durchbiegungscharakteristiken und Lastdissipationseigenschaften aufgrund der unterschiedliche Stärke des Aufhängungselements 50 in den verschiedenen Zonen 76, 78 zeigt, sodass die Reaktion, die durch jeden der lateralen Abschnitte 76 auf eine Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 erzeugt wird, sich von der Reaktion unterscheidet, die durch den medialen Abschnitt 78 auf die Insassenlast 42 erzeugt wird. Der Ausdruck „homogenes Material“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein Material, das in Struktur und Zusammensetzung durchgehend einheitlich ist, wie ein polymerbasiertes Material, das ein geformtes Material oder ein elastomeres Material, ein festes Material auf Metallbasis usw. sein kann.
Unter erneuter Bezugnahme auf 7-17 bezieht sich der H-Punkt 12, wie dieser Ausdruck hierin verwendet wird, auf den Mittelpunkt einer Linie, die die Hüftgelenke des Insassen 10 verbindet, wobei die Position der Hüftgelenke eines sitzenden Insassen relativ zu dem Aufhängungselement 50 in 7 mit 62 bezeichnet sind. Eine Oberschenkellinie 16 ist gezeigt, die sich von jedem der Hüftgelenkindikatoren 62 erstreckt, um die Orientierung des Oberschenkels und des Knies relativ zu dem H-Punkt 12 zu zeigen. Es versteht sich, dass die tatsächliche Position des H-Punkts 12, der Hüftgelenke 62 und der Oberschenkellinien 16 eines bestimmten Insassen 10 relativ zu dem Aufhängungselement 50 durch den bestimmten Insassen 10 bestimmt wird und von einem Insassen 10 zu einem anderen abhängig von dem Gewicht, der Form, der Größe, der Sitzposition usw. des bestimmten Insassen variieren kann. Es sollte zu erkennen sein, dass die Position des Insassen 10, der Kontaktbereich und die resultierende Kontaktdruckverteilung 28 des sitzenden Insassen 10 relativ zu der Mittelachse der Sitzanordnung 100B, 100C nicht symmetrisch sein kann, z. B. kann die Rumpflinie 14 (siehe 1, 5 und 6) des Insassen 10 in einer sitzenden Position bezüglich der vertikalen Achse 46 der Sitzlehne 40 geneigt sein, und/oder die Oberschenkellinien 16 können relativ zueinander und/oder zu der Längsachse 52 des unteren Sitzes 30 geneigt sein. Somit kann das Aufhängungselement 50 so konfiguriert sein, dass die Zonen 60, 70, 80 nicht notwendigerweise die gleichen oder Spiegelbilder voneinander um die Mittelachsen 46, 52 sind, und die Zonen 60, 70, 80 können unter Berücksichtigung von Unterschieden in der Insassenlast, die in den verschiedenen Quadranten I, II, III, IV des Aufhängungselements 50 aufgebracht wird, unterschiedlich konfiguriert sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Größe, die Form, das Material und/oder die mechanischen Eigenschaften von einer oder mehreren der Zonen 60, 70, 80 in den Quadranten II und III von Größe, Form, Material und/oder mechanischen Eigenschaften von einer oder mehreren der Zonen 60, 70, 80 in den Quadranten I und IV abweichen, um bekannte Unterschiede in den Kontaktbelastungen auszugleichen, die durch einen Fahrerinsassen 10 in einer Fahrzeugsitzanordnung 100B, 100C, die als eine Fahrersitzanordnung in einem Fahrzeug konfiguriert ist, ausgeübt werden. Unter Verwendung der Darstellung eines linksseitigen Fahrersitzes, wie er beispielsweise in Fahrzeugen gefunden wird, die in den USA gefahren werden, würde der Fahrer 10 das rechte Bein verwenden, um das Gaspedal und das Bremspedal des Fahrzeugs zu betätigen und kann eine Tendenz zur Neigung zur Mitte des Fahrzeugs hin zeigen, um beispielsweise Steuerungen in einer mittleren Instrumententafel zu betätigen, sodass die von dem Fahrerinsassen 10 ausgeübte Insassenlast 42 in den Quadranten II und III größer sein kann als in den Quadranten I und IV. Als solches kann das Aufhängungselement 50 eine oder mehrere Zonen 60, 70, 80 in den Quadranten II und III enthalten, die sich in Größe, Form, Materialgehalt, mechanischen Eigenschaften usw. unterscheiden können als die eine oder mehreren Zonen 60, 70, 80, die in den Quadranten I und IV des Aufhängungselements 50 enthalten sind. In einem anderen Beispiel kann die Sitzanordnung 100B, 100C zum Einbau als ein Fahrersitz in einem Fahrzeug mit einem Handschaltgetriebe konfiguriert sein, wobei das untere Sitzaufhängungselement 50 eine oder mehrere Zonen 60, 70, 80 in den Quadranten I und IV beinhalten kann, die unter Bezugnahme auf das Fahrzeugbeispiel in den USA unter Berücksichtigung der auf die Kontaktfläche 18 des unteren Sitzes 30 ausgeübten Last des Fahrerinsassen konfiguriert sind, wenn das linke Bein zum Betätigen der Kupplung verwendet wird. In ähnlicher Weise kann das Sitzlehnenaufhängungselement 50 eine oder mehrere Zonen in den Quadranten II und III aufweisen, wobei die auf die Kontaktfläche 18 der Sitzlehne 40 aufgebrachte Fahrerinsassenlast 42 berücksichtigt wird, wenn der rechte Arm zum Betätigen des Schalthebels verwendet wird, was zu einer nicht symmetrische Belastung der Sitzlehne 40 relativ zur vertikalen Achse 46 führt.
Das Aufhängungselement 50 kann in der installierten Position in dem unteren Sitz 30 oder der Sitzlehne 40 an dem Rahmen 22 durch ein beliebiges geeignetes Befestigungsmittel befestigt sein, einschließlich als nicht einschränkendes Beispiel die Verwendung von Befestigungselementen, Clips, durch kleben. In einem Beispiel kann das Aufhängungselement 50, wie in 7 durch die Pfeile 82 angedeutet, beispielsweise durch Dehnen des Aufhängungselements 50 vor oder während der Befestigung des Aufhängungselements 50 an dem Rahmen 22 gespannt sein, sodass das Aufhängungselement 50 in der installierten Position in einem gespannten Zustand gehalten wird und als ein Trampolin wirken kann, um eine Reaktion auf eine Insassenlast 42 zu erzeugen, die das Ablenken des Aufhängungselements 50 zum Absorbieren und Ableiten der Last eines Insassen 10, der in der Sitzanordnung 100B, 100C sitzt, umfassen kann. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Aufhängungselement 50 in dem unter Spannung stehenden Zustand im eingebauten Zustand mehr in einer Richtung als in eine andere gedehnt werden. Zum Beispiel kann das Aufhängungselement 50, wie installiert, seitlich um ein erstes Maß gespannt werden, das als eine erste prozentuale Dehnung ausgedrückt werden kann und longitudinal um ein zweites Maß, das sich von dem ersten Maß unterscheidet, das als eine zweite prozentuale Dehnung ausgedrückt werden kann, wobei das erste und das zweite Maß unterschiedlich sein können.
Wie hierin ausführlicher beschrieben, beinhaltet das Aufhängungselement 50 ein Aufhängungsmaterial und/oder eine Kombination von Aufhängungsmaterialien 61, die geformt, gewebt, gehäkelt und/oder gewirkt sind, um das Aufhängungselement 50 zu bilden. Als nicht einschränkendes Beispiel sind das Suspensionsmaterial und/oder die Kombination von Materialien 61, die das Aufhängungselement 50 bilden, vorzugsweise nicht-metallische Materialien, und/oder der Metallgehalt der Kombination von Aufhängungsmaterialien 61 ist im Vergleich zu dem nicht-metallischen Kontakt minimiert, sodass die Aufhängung 20B einschließlich des hier beschriebenen Aufhängungselements 50 relativ weniger wiegt als die herkömmliche Metallfederaufhängung 20A, die in 2 dargestellt ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel hat die Aufhängung 20B mit dem Aufhängungselement 50 eine reduzierte Masse im Bereich von 15 % bis 40 % im Vergleich zu einer Federaufhängung 20A. Die reduzierte Masse kann vorteilhaft zu Gewichtseinsparungen und einer verbesserten Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beitragen.
Bezug nehmend auf 8 und 9 ist eine erfindungsgemäße Konfiguration des Aufhängungselements 50 gezeigt, das aus einem Aufhängungsmaterial 61 hergestellt ist und einen konkaven Abschnitt aufweist, der durch den medialen Abschnitt 76 des Aufhängungselements 50 definiert ist, sodass die B-Fläche 58 des Aufhängungselements 50 relativ zu der A-Fläche 56, die in dem gezeigten Beispiel im Wesentlichen flach ist, gewölbt ist. Der gewölbte Querschnitt hat eine Stärke Xs2 an der Umfangskante 72 der lateralen Abschnitte 78, die sich zu einer geringeren Stärke Xs3 an der Längsachse 52 verjüngt, sodass der mediale Abschnitt 76 des Aufhängungselements 50 dünner als die lateralen Abschnitte 78 ist und derart, dass der mediale Abschnitt 76 eine erste Querschnittsform aufweist und eine erste Zone des Aufhängungselements 50 definiert und die lateralen Abschnitte 78 eine zweite Querschnittsform aufweisen und zweite und dritte Zonen des Aufhängungselements 50 definieren, wobei die Reaktion auf eine Insassenlast 42 und das Lastableitungsverhalten je nach Zone zwischen den Abschnitten 76 und 78 variieren. In dem in den 8 und 9 gezeigten Beispiel ist das Aufhängungselement 50 aus einem flexiblen Material 61 hergestellt, sodass der dünnere mediale Abschnitt 76 unter einer Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 stärker ausgelenkt wird und die lateralen Abschnitte 78 zu dem sitzenden Insassen 10 abgelenkt werden, um die Übereinstimmung des Aufhängungselements 50 mit dem sitzenden Insassen 10 in dem medialen Abschnitt 76 und den lateralen Abschnitten 78 zu erhöhen, den Kontaktbereich zu erweitern und die Insassenlast 42 zu verteilen, sodass die Druckverteilung 28 in die lateralen Abschnitte 78 des Aufhängungselements 50 expandiert wird, und der maximale Kontaktdruck 44 durch die Auslenkung der lateralen Abschnitte (Zonen) 78 relativ zu der Auslenkung des medialen Abschnitts (Zone) 76 reduziert wird. In einem Beispiel kann das in den 8 und 9 gezeigte Aufhängungselement 50 aus einem homogenen Material hergestellt sein, das ein nichtmetallisches Material, wie beispielsweise ein elastomeres Material, ein Silikonmaterial und/oder ein Polyurethanmaterial sein kann, und kann durch Formen gebildet werden. Das Beispiel ist nicht einschränkend, und es wäre zu erkennen, dass das in den 8 und 9 gezeigte Aufhängungselement 50 aus metallbasierten Materialien hergestellt sein kann, das beispielsweise durch Stanzen und/oder Biegen gebildet wird, um laterale Abschnitte 78 mit einer Stärke bereitzustellen, die größer ist als der mediale Abschnitt 76, sodass das Aufhängungselement 50 auf Metallbasis der dünnere mediale Abschnitt 76 unter einer Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 in einem größeren Ausmaß abgelenkt wird und derart, dass die lateralen Abschnitte 78 zu dem sitzenden Insassen 10 hin abgelenkt werden, um die Übereinstimmung des Aufhängungselements 50 mit dem sitzenden Insassen 10 in dem medialen Abschnitt 76 und den lateralen Abschnitten 78 zu erhöhen.
Das in den 8 und 9 gezeigte Beispiel ist nicht einschränkend und es sollte erkannt werden, dass der Biege- und Ablenkungsmechanismus und das Verteilungsmuster, die für das Aufhängungselement 50 der 8 und 9 beschrieben wurden, erreicht werden kann, indem geometrische Merkmale eingearbeitet werden, die eine Biege-, Auslenkungs- und Lastdissipationswirkung bereitstellen, die im Wesentlichen äquivalent zu der ist, die durch die bogenförmige Form des in den 8 und 9 gezeigten Aufhängungselements 50 bereitgestellt wird. In einem Beispiel kann die B-Fläche 58 des Aufhängungselements 50 eine Vielzahl von Rippen umfassen, die sich in Längsrichtung entlang der B-Fläche 58 erstrecken, wobei die Rippen (nicht gezeigt) die Größe, das Muster und die geometrische Form aufweisen, um zu bewirken, dass der mediale Abschnitt 76 unter einer Insassenlast eines sitzenden Insassen 10 stärker abgelenkt wird, sodass die lateralen Abschnitte 78 zum sitzenden Insassen 10 hin abgelenkt werden, den Kontaktbereich erweitern und die Insassenlast dissipieren, sodass die Druckverteilung in den lateralen Abschnitten 78 des Aufhängungselements 50 expandiert wird, und der maximale Kontaktdruck durch die Auslenkung der lateralen Abschnitte (Zonen) 78 relativ zur Auslenkung des medialen Abschnitts (Zone) 76 reduziert wird. Es sollte erkannt werden, dass andere geometrische Merkmale in das Aufhängungselement 50 eingebaut werden können, um eine ähnliche Verformungsreaktion zu erzielen. Zum Beispiel können Scharniere, die einstückig mit dem Aufhängungselement 50 zwischen dem medialen Abschnitt 76 und jedem der lateralen Abschnitte 78 ausgebildet sind, durch die Insassenlast betätigt werden, die das Aufhängungselement 50 so ablenken, dass der mediale Abschnitt 76 relativ zu den lateralen Abschnitten 78 stärker abgelenkt wird, wenn die Scharniere durch die Insassenlast 42 betätigt werden.
Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Aufhängungselement 50 ferner eine Schicht 64 aufweisen, die auf die B-Fläche 58 aufgebracht und dazu ausgelegt ist, eine Reaktion zu erzeugen, die die Übereinstimmung des Aufhängungselements 50 mit dem sitzenden Insassen 10 als Reaktion auf die Insassenlast 42 erhöht. Die Schicht 64 kann aus einem nichtmetallischen oder metallischen Material gebildet sein und durch Binden an der B-Fläche 58 haften und kann so geformt sein, dass sie sich der Form der B-Fläche 58 anpasst. In einem Beispiel kann die Schicht 64 gewölbt sein. In einem anderen Beispiel kann die Schicht 64 ein oder mehrere Biegeelemente wie Rippen oder Scharniere beinhalten, wie zuvor beschrieben, die durch die Insassenlast 42 betätigt werden können, um so die Anpassung des Aufhängungselements 50 an den sitzenden Insassen 10 zu verbessern und dadurch die Dissipation des Kontaktdrucks über einen größeren Kontaktbereich der Kontaktfläche 18 zu erhöhen. Beispielsweise ist die Schicht 64 aus einem relativ dünnen Metallblech, wie Federstahl oder einem Material auf Aluminiumbasis, und einem Polymermaterial gebildet.
Die 10 und 11 zeigen ein weiteres Beispiel eines Aufhängungselements 50 mit einer Zone 70, die in jedem der lateralen Abschnitte 78 des Aufhängungselements 50 im Wesentlichen keilförmig, beispielsweise als dreieckiges Prisma ausgebildet ist, wobei die Stärke der Zone 70 geformt ist, sodass sich die Zone 70 lateral von einem unmittelbar an die Umfangskante 72 angrenzenden dicken Ende zu einer unmittelbar an den medialen Abschnitt 76 angrenzende dünne Kannte verjüngt. Mit Ausnahme der Zonen 70 ist das Aufhängungselement 50 aus einem Aufhängungsmaterial 61 gebildet, das ein relativ niedrigeres Elastizitätsmodul als das Elastizitätsmodul des die Zonen 70 bildenden Materials aufweist, sodass der mediale Abschnitt 76 mit einem niedrigeren Elastizitätsmodul unter einer Insassenlast 42 eines sitzenden Insassen 10 zu einem größeren Grad abgelenkt wird als die Zonen 70 mit höherem Modul und derart, dass die in den lateralen Abschnitten 78 in Reaktion auf die Insassenlast 42 gebildeten Zonen 70 zu dem sitzenden Insassen 10 abgelenkt werden, um die Übereinstimmung des Aufhängungselements 50 auf den sitzenden Insassen 10 zu erhöhen, den Kontaktbereich auszudehnen und die Insassenlast 42 derart zu verteilen, dass die Druckverteilung 28 in die lateralen Abschnitte 78 des Aufhängungselements 50 ausgedehnt wird, und der maximale Kontaktdruck durch die Auslenkung der lateralen Abschnitte 78 (einschließlich der Zonen 70, die aus einem Material mit einem relativ höheren Modul gebildet sind) relativ zu der Auslenkung des medialen Abschnitts 76, der aus dem Aufhängungsmaterial 61 mit relativ niedrigerem Modul gebildet ist, reduziert wird. In einem Beispiel wird das Aufhängungselement 50 einschließlich der Zonen 70 unter Verwendung eines polymeren Suspensionsmaterials 61 mit niedrigem Modul geformt, und das Aufhängungsmaterial 61 in den Zonen 70 wird selektiv mit einem Vernetzungsmittel behandelt, um die Vernetzung des polymeren Materials 61 in den Zonen 70 zu erhöhen, sodass die Zonen 70 ein höheres Modul aufweisen als das nicht behandelte Material 61 mit niedrigerem Modul, das den medialen Abschnitt 76 des Aufhängungselements 50 bildet. In einem anderen Beispiel kann das in den 10 und 11 gezeigte Aufhängungselement 50 in einem Stufenformverfahren gebildet werden, wobei in einer Stufe die Zonen 70 unter Verwendung eines Polymermaterials mit höherem Modul geformt werden und in einer anderen Stufe der Rest des Aufhängungselements 50 einschließlich des medialen Abschnitts 76 unter Verwendung eines Polymermaterials mit niedrigerem Modul geformt wird. In einem anderen Beispiel wird ein Polymermaterial mit niedrigerem Modul geformt, um das Aufhängungselement 50 zur Aufnahme der keilförmigen Zonen 70 zu bilden, wobei die keilförmigen Zonen 70 als separate Elemente aus einem Polymermaterial mit höherem Modul gebildet werden und wie in den 10 und 11 gezeigt, in das Aufhängungselement 50 eingesetzt und/oder daran befestigt werden, zum Beispiel unter Verwendung von Kleben, Schmelzschwei-ßen, eines Klebstoffs oder eines anderen geeigneten Verfahrens, um das in den 10 und 11 gezeigte Aufhängungselement 50 einschließlich der Zonen 70 zu bilden. Das Beispiel ist nicht einschränkend, und es wäre klar, dass das in den 10 und 11 gezeigte Aufhängungselement 50 aus einem Material auf Metallbasis hergestellt werden könnte, das zum Beispiel durch Stanzen und/oder Biegen gebildet wird, an das zur Bildung der Zonen 70 keilförmige Elemente derart gebunden und/oder eingefügt werden könnten, dass ein metallbasierter Abschnitt 76 unter einer Insassenlast eines sitzenden Insassen 10 stärker abgelenkt wird, und derart, dass die lateralen Abschnitte 78 einschließlich der die Zonen 70 bildenden keilförmigen Elemente zu dem sitzenden Insassen 10 hin abgelenkt werden, um die Übereinstimmung des Aufhängungselements 50 mit dem sitzenden Insassen 10 in dem medialen Abschnitt 76 und den lateralen Abschnitten 78 zu erhöhen.
Zusätzliche exemplarische Konfigurationen von Aufhängungselementen 50 sind in den 12-17 gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in jeder der 12-17 nur eine Hälfte des Aufhängungselements 50, z. B. die Quadranten II und III des Aufhängungselements 50 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die Konfiguration des Aufhängungselements 50 in den in 12-17 nicht gezeigten Quadranten I und IV ein Spiegelbild der in den Quadranten II und III gezeigten Konfiguration in Bezug auf eine Längsachse 52 des Aufhängungselements 50 sein kann, aber nicht notwendigerweise sein muss. Wie zuvor beschrieben, können Größe, Form, Material, thermische Eigenschaften und/oder mechanische Eigenschaften einer oder mehrerer der Zonen 70, 80 in den Quadranten II und III von der Größe, Form, dem Material, den thermischen Eigenschaften und/oder den mechanischen Eigenschaften einer oder mehrerer der Zonen 60, 70, 80 in den Quadranten I und IV abweichen, um bekannte oder zu erwartende Unterschiede in den Kontaktlasten auszugleichen, die in jedem der Quadranten I, II, III und IV durch einen sitzenden Insassen 10 auf das Aufhängungselement 50 ausgeübt werden.
Bezugnehmend auf 12-17, können die exemplarischen Aufhängungselemente 50 aus einem homogenen Material, einem Textilmaterial oder einer Kombination von homogenen und textilen Materialien hergestellt sein. In einem Beispiel kann das homogene Material ein nichtmetallisches Material sein, wie ein Polymerschaum, ein elastomeres Material, ein Silikonmaterial und/oder ein Polyurethanmaterial, das beispielsweise durch Formen, Pressen etc. gebildet wird. Der Begriff „Textilmaterial“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein Material, das durch Weben, Wirken, Häkeln, Flechten oder eine Kombination von diesen gebildet wird, um das Textilmaterial zu bilden, wobei das Weben eine gewebte Struktur in dem Textilmaterial erzeugt, das Wirken eine gewirkte Struktur in dem Textilmaterial erzeugt, das Häkeln eine gehäkelte Struktur in dem Material erzeugt und Flechten eine geflochtene Struktur in dem Textilmaterial erzeugt. Es sollte zu erkennen sein, dass das Textilmaterial, das unter Verwendung einer Kombination dieser Verfahren hergestellt wird, Abschnitte des Textilmaterials aufweisen könnte, die mehrere Strukturen enthalten, zum Beispiel könnte ein gestrickter Abschnitt unter Verwendung von geflochtenen Fasern gebildet werden, Fasern könnten durch eine gewirkte oder gehäkelte Struktur gewebt werden, um Dimensionsfestigkeit und/oder Stabilisierung bereitzustellen, eine gehäkelte Kante könnte auf einer gewirkten oder gewebten Struktur gebildet sein, Gewebelagen können zusammengewirkt werden, um ein mehrschichtiges Textilmaterial wie ein 3D-Textilmaterial zu bilden usw. Das Textilmaterial kann eine oder mehrere Arten von Fasern umfassen, einschließlich einer oder mehrerer von einer organischen Faser, wie einer tierischen Faser, einer auf Pflanzen basierenden Faser, einer synthetischen Faser, wie einer Polymerfaser, einer Faser auf Kohlenstoffbasis, einer Keramikfaser, z. B. Fasern auf Glasbasis, Fasern auf Metallbasis, einschließlich Fasern auf Stahlbasis und/oder Fasern auf Draht- und Aluminiumbasis und/oder Draht, Mischfasern, wie tierische/synthetische Mischfasern, tierische/pflanzliche Mischfasern, pflanzliche/synthetische Mischfaser, eine Glas/Polymer-Mischfaser (Fiberglas), eine metallische/synthetische Mischfaser usw. und/oder eine Kombination von zwei oder mehr der verschiedenen Faserarten. Tierfasern können Wollfasern enthalten, die aus Haaren und/oder Fellen von Tieren hergestellt werden, die zur Faserproduktion geeignete Haare/Felle bereitstellen, einschließlich als nicht einschränkendes Beispiel, Schafe, Ziegen, Kaninchen, Lamas usw., aus Insektenkokons hergestellte Seidenfasern und dergleichen. Pflanzenbasierte Fasern können Fasern beinhalten, die aus einer Pflanze erzeugt werden, die ein zur Faserherstellung geeignetes Pflanzenmaterial bereitstellt, einschließlich als nicht einschränkendes Beispiel, Baumwolle, Flachs, Holz (Acetat, Rayon), Bambus, Jute, Hanf, Raffia, Sisal, Soja usw. Synthetische Fasern können als nicht einschränkendes Beispiel Fasern beinhalten, die aus einem oder mehreren von Acryl, Kevlar, Nylon, Nomex, Polyester, Spandex und dergleichen hergestellt sind. Die Faser kann als nicht einschränkendes Beispiel durch Spinnen, Extrusion, Ziehen und dergleichen gebildet werden. Das Textilmaterial kann aus einem Garn gebildet sein, das eine Vielzahl von Fasern aufweist, die miteinander versponnen oder verzwirnt oder auf andere Weise miteinander verbunden wurden, um ein Garn zu bilden. Das Textilmaterial kann Monofilamentfaser, Polyfilamentfaser, Stapelfaser oder eine Kombination von diesen beinhalten.
Das Textilmaterial kann als ein mehrdimensionales und/oder mehrschichtiges Material ausgebildet sein, wie beispielsweise ein 2D-Material, ein 3D-Material, ein mehrschichtiges Maschenmaterial, ein mehrschichtiges gewebtes Material und dergleichen. Das Textilmaterial kann unter Verwendung einer Kombination von Techniken gebildet werden. So kann beispielsweise das Textilmaterial ein gewirktes 3D-Material sein, in das Schuss- und/oder Kettfäden gewoben wurden, um Richtungseigenschaften wie gerichtete Dehnungsfähigkeit, vorbestimmte Verformung von Abständen in der Textilstruktur unter Last, Dämpfungseigenschaften usw. bereitzustellen, wobei die gezeigten Beispiele nicht einschränkend sein sollen. Das Textilmaterial kann mehrere Schichten umfassen, die durch die gleiche Technik gebildet sind wie ein doppellagiges Gewebematerial, oder wobei mindestens eine der mehreren Schichten durch eine andere Technik als eine andere der mehreren Schichten gebildet wird. Zum Beispiel kann das Textilmaterial eine erste Schicht, die eine gewebte Schicht ist, und eine zweite Schicht, die eine gewirkte Schicht ist, beinhalten, sodass die Kombination der Schichten eine vorbestimmte Reaktion von dem Aufhängungselement 50 erzeugt, wenn es einer Insassenlast 42 ausgesetzt ist. Es sollte erkannt werden, dass das hierin beschriebene Textilmaterial durch Weben, Wirken, Häkeln, Flechten und dergleichen gebildet wird, sodass die Fasern voneinander beabstandet sind und sich beispielsweise unter Belastung relativ zueinander bewegen können, derart, dass sich der Abstand zwischen den Fasern und die Ausrichtung einer Faser zu einer anderen in Dimension, Form und Ausrichtung als Reaktion auf eine Änderung der Richtung und Größe oder der Belastung, die der Textilfaser auferlegt wird, ändert. Als solches kann das Textilmaterial als eines oder mehrere von elastisch, dehnbar, porös und leitfähig charakterisiert werden und in der Lage sein, eine Reaktion zu bereitzustellen, die eine oder mehrere von einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion beinhalten kann, wie diese Begriffe hierin zuvor beschrieben wurden. Es sollte erkannt werden, dass das Textilmaterial aufgrund der porösen Struktur, die durch den Abstand zwischen den das Textil bildenden Fasern bereitgestellt wird, eine Fluidströmung (Wärme, Luft und Dampf einschließlich Wasserdampf) durch das Textilmaterial hindurch ermöglicht, wobei die Geschwindigkeit und die Kapazität der Fluidströmung und die Diffusionsfähigkeit des Textilmaterials sich ändern können, wenn die aufgebrachte Last variiert wird. Es sollte erkannt werden, dass die Reaktionseigenschaften eines Textilmaterials variiert werden können, indem eines oder mehrere von Sticharten, Stichmuster, Garntyp, Garndenier, Nadelgröße, Fasertyp, Fasergröße, Maschendichte, Kettmuster, Schussmuster, Webarttyp, Flechtmuster usw. des Textilmaterials variiert wird, wobei diese Merkmale des Textilmaterials Eigenschaften des Textilmaterials bestimmen, einschließlich beispielsweise der Dichte, der Stärke, Porosität, Leitfähigkeit, Elastizität usw. des Textilmaterials und die Form, Größe und Orientierung und dynamische Reaktion von Abständen, die zwischen den Fasern in dem Textilmaterial definiert sind.
Unter erneuter Bezugnahme auf die 12-17 ist eine exemplarische Konfiguration eines Aufhängungselements 50 gezeigt, das eine erste Zone 60, eine zweite Zone 70 und, wie in den 12, 13 und 16 gezeigt, eine dritte Zone 80 beinhaltet. Wie zuvor erwähnt, sind zur Vereinfachung der Darstellung nur die Quadranten II und III des Aufhängungselements 50 gezeigt, und es sollte ersichtlich sein, dass die Konfiguration der Quadranten I und IV im Wesentlichen spiegelbildlich zu der Längsachse 52 der Konfiguration der Quadranten II und III sein kann. Wie in den 12-17 gezeigt, kann die Position einer Zone 70, 80 nach Bedarf variiert werden, um die gewünschte Reaktion für ein bestimmtes Aufhängungselement 50 bereitzustellen, sodass die Zone 70, 80 von der Längsachse 52 und/oder der lateralen Achse 54 versetzt sein und sich über eine Vielzahl der Quadranten I, II, III und IV erstrecken kann. Beispielsweise erstreckt sich die in 17 gezeigte Zone 80 in alle vier Quadranten I, II, III und IV des Aufhängungselements 50. Es sollte ferner verstanden werden, dass die Konfiguration der Quadranten II und III die gleiche wie (im Spiegelbild) die Konfiguration der Quadranten I und IV sein kann oder die Form, Position und Größe der Zonen 60, 70 und 80 in Quadranten I und IV können gegenüber den Quadranten II und III modifiziert werden, um die besonderen Anforderungen der Sitzanordnung zu kompensieren und/oder anzupassen. Wie zuvor hierin beschrieben, können beispielsweise die Merkmale und Eigenschaften der Zonen in jedem Quadranten modifiziert werden, zum Beispiel unter Berücksichtigung der Sitzposition und der Beinausdehnungen eines Fahrerinsassen einer Fahrzeugsitzanordnung 100B, 100C, die mit einem oder mehren Pedal(en), dem Lenkrad und anderen Fahrzeugsteuerungen während des Betriebs des Fahrzeugs interagieren.
In einem Beispiel kann das in den 12-17 gezeigte Aufhängungselement 50 aus einem einzigen Material hergestellt sein, das eines aus einem homogenen Material oder einem Textilmaterial sein kann, wie diese Begriffe hierin zuvor beschrieben wurden, sodass jede der Zonen 60, 70 und 80 aus dem gleichen Material besteht. In diesem Beispiel kann jede der Zonen 60, 70 und 80, obwohl sie aus dem gleichen Material hergestellt sind, unterschiedlich konfiguriert sein, sodass jede der Zonen 60, 70 und 80 eine unterschiedliche Reaktion auf eine Insassenlast 42 bereitstellt. Unterschiede in der Konfiguration können Unterschiede in der Form, der Stärke, der Dichte usw. einer Zone zu einer anderen beinhalten, sodass mindestens eine von einer durch jede der Zonen 60, 70, 80 bereitgestellten Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer Leitfähigkeitsreaktion sich von der Reaktion unterscheiden, die von der anderen der Zonen 60, 70, 80 bereitgestellt wird, wenn sie einer Insassenlast 42 ausgesetzt sind. Beispielsweise beinhaltet das Aufhängungselement 50, unter Bezugnahme auf 12, eine erste Zone 60, eine zweite Zone 70, die durch eine Begrenzung 74 definiert ist, und eine dritte Zone 80, die eine Vielzahl von Öffnungen 66 aufweist, die in dem Aufhängungselement 50 ausgebildet sind. In dem gezeigten Beispiel öffnet sich jede der Öffnungen 66 sowohl zur A-Fläche 56 als auch zur B-Fläche 58 des Aufhängungselements 50, sodass die Öffnung 66 durch die gesamte Stärke des Aufhängungselements 50 ausgebildet ist. Das Beispiel ist nicht einschränkend, und es sollte erkannt werden, dass die Öffnung 66 als ein Hohlraum ausgebildet sein könnte, der sich nur teilweise durch die Stärke des Aufhängungselements 50 erstreckt, sodass die Öffnung zu einer, aber nicht beiden der A-Fläche 56 und der B-Fläche 58 des Aufhängungselements 50 geöffnet ist. Die Öffnung 66 ist durch eine Öffnungskante 68 definiert. In einem Beispiel kann die Öffnungskante 68 verstärkt, verschmolzen, gebunden, vernäht oder auf andere Weise bearbeitet werden, um die Form und Größe der Öffnung 66 über die Zeit beizubehalten, z. B. nach wiederholter Belastung durch eine Insassenlast 42. In einem veranschaulichenden Beispiel, in dem das in 12 gezeigte Aufhängungselement 50 aus einem einzigen Material besteht, das aus einem homogenen oder textilen Material bestehen kann, wobei die erste Zone 60 beispielsweise mit einer höheren Dichte und/oder einer größeren Stärke ausgebildet sein kann als die zweite Zone 70, sodass wenn sie einer Insassenlast 42 ausgesetzt sind, die erste und die zweite Zone unterschiedliche Steifigkeitsreaktionen zeigen, z. B. derart, dass die dünnere und/oder weniger dichte Zone 70 stärker ausgelenkt wird als die Zone 60 und so, dass die stärkere und/oder dichtere Zone 60 sich dem sitzenden Insassen 10 anpasst, um den Kontaktbereich zwischen dem Insassen 10 und der Kontaktfläche 18 zu vergrößern. Die Zone 80 sieht eine Steifigkeitsreaktion vor, die sich von der der Zone 60 und der Zone 70 unterscheidet, wobei die Öffnungen 66 verschiedener Größe und Distribution auf die Insassenlast 42 durch Strecken derart reagieren, dass die Auslenkung der Zone 70 relativ zur Zone 60 durch die Ausdehnung der Zone 80 aufgrund der Streckung der Zone 80 verbessert wird, und derart, dass in einem belasteten Zustand die Kombination der Zonen 60, 70 und 80 zu einer halbovalen Form abgelenkt wird, um die Anpassung der Kontaktfläche 18 an den Insasse 10 zu verbessern, wodurch der Kontaktbereich, über den der Kontaktdruck dissipiert wird, vergrößert wird und der maximale Kontaktdruck für den Komfort des Insassen 10 verringert wird. Ein ähnlicher Mechanismus kann durch das in 13 gezeigte exemplarische Aufhängungselement 50 bereitgestellt werden, wobei die Kombination der Zonen 60, 70, 80 in einem belasteten Zustand zu einer Pyramidenform mit flacher Spitze abgelenkt wird, um die Anpassung und Dissipation wie für 12 beschrieben zu verbessern. In dem in 14 gezeigten Beispiel beinhaltet das Aufhängungselement 50 eine erste Zone 60, die aus einem homogenen Material oder einem Textilmaterial hergestellt sein kann, und eine zweite Zone 70, die eine Vielzahl von Öffnungen 66 aufweist, sodass die erste und die zweite Zone 60, 70 eine andere Reaktion auf eine Insassenlast 42 aufweisen.
Wie in den 12-14 gezeigt, können Größe, Form, Ausrichtung, Verteilungsmuster und Anzahl der Öffnungen 66 in dem Aufhängungselement 50 variiert werden, um die gewünschte Reaktion für eine bestimmte Sitzanordnung 100B, 100C bereitzustellen, wobei die Reaktion eine oder mehrere einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion beinhaltet. Beispielsweise können die Öffnungen 66 die Steifigkeitsreaktion beeinflussen, indem die effektive Fläche des Aufhängungselements 50 in der Zone einschließlich der Öffnungen 66 verringert wird, was die Durchbiegung und/oder die Übereinstimmung dieser Zone relativ zu einer Zone der gleichen Zusammensetzung (Material, Stärke, Dichte), die keine Öffnung 66 enthält erhöhen kann. So können beispielsweise die Öffnungen 66 die Energiedissipationsreaktion beeinflussen, indem sie einen Verteilungsweg durch die Materialabschnitte definieren, die zwischen den Öffnungen 66 für die Verteilung des Kontaktdrucks und/oder der Dämpfung von Fahrzeugeingaben liegen. Beispielsweise können die Öffnungen 66 die thermische Reaktion beeinflussen, indem sie Öffnungen bereitstellen, durch die Luftströmung, Wärmeübertragung, Dampfleitfähigkeit usw. auftreten können, um die Diffusität des Aufhängungselements 50 zu beeinflussen. Als nicht einschränkendes Beispiel können die Öffnungen 66 so konfiguriert sein, dass sie in Fluidverbindung mit einem Heiz- oder Kühlsystem (nicht gezeigt) stehen, sodass erwärmte/gekühlte Luft durch die Öffnungen 66 zu der Sitzanordnung 100B, 100C geleitet werden kann.
Die 15-17 veranschaulichen andere Beispiele von Aufhängungselementen 50, die jeweils eine Vielzahl von Zonen 60, 70, 80 (16) umfassen, wobei jede der Zonen 60, 70, 80 eine unterschiedliche Reaktion aufweist als jede der anderen Zonen 60, 70, 80. Zur Vereinfachung der Darstellung ist jede der in den 15-17 gezeigten Zonen 70, 80 mit einer Begrenzung 74 dargestellt, die eine im Wesentlichen ovale Form definiert. Es sollte verstanden werden, dass die gezeigten Beispiele nicht einschränkend sind und jede der Zonen 70, 80 eine andere Form als die in den Figuren gezeigten ovalen und rechteckigen Formen aufweisen kann, einschließlich beispielsweise einer regelmäßigen Form, einer unregelmäßigen Form, einer symmetrischen Form, einer nicht-symmetrischen Form usw., wie sie benötigt wird, um die gewünschte Reaktion für ein bestimmtes Aufhängungselement 50 und/oder eine Sitzanordnung 100B, 100C bereitzustellen.
In einem anderen Beispiel kann das in den 12-17 gezeigte Aufhängungselement 50 zwei oder mehr Materialien beinhalten. So kann beispielsweise die Zone 60 aus einem ersten Material hergestellt sein, das eines aus einem homogenen Material und einem Textilmaterial ist, die Zone 70 kann aus einem zweiten Material hergestellt sein, das eines aus einem homogenen Material und einem Textilmaterial ist, und sich von dem ersten Material unterscheidet, aus dem die Zone 60 hergestellt ist. Die Zone 80 kann aus einem dritten Material hergestellt sein, das eines aus einem homogenen Material und einem Textilmaterial ist und sich von den ersten und zweiten Materialien unterscheidet, die zur Bildung der Zonen 60 und 70 verwendet werden. In einem anderen Beispiel kann die Zone 80 entweder aus dem ersten oder dem zweiten Material hergestellt werden, um die Zonen 60 und 70 zu bilden, wobei die von der Zone 80 bereitgestellte Reaktion sich von der Reaktion unterscheidet, die von einer der Zonen 60, 70 aus demselben Material bereitgestellt wird, aufgrund der Wirkung der in der Zone 80 gebildeten Öffnungen 66 (12 und 13) und/oder aufgrund der Unterschiede in Form, Größe und Position der Zone 80 (16) im Vergleich zu jeder der Zonen 60, 70.
Betrachtet man das Beispiel der aus einem ersten Material geformten Zone 60 und der aus einem zweiten Material geformten Zone 70, das sich von dem ersten Material unterscheidet, können das erste und das zweite Material an einer Grenze 74 zwischen den Zonen 60, 70 befestigt werden, sodass die Grenze 74 eine Verbindung zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material definiert. Die Verbindung 74 kann in einem nicht einschränkenden Beispiel durch Kleben, Verschmelzen, Heften, Wirken, Häkeln, Weben, Flechten, Bandagieren, Kleben, Abschneiden, Fixieren und/oder jedem anderen für das Anbringen des ersten Materials an dem zweiten Material geeigneten Verfahren gebildet werden, wie es für die Arten des ersten und zweiten Materials, die verbunden werden, bestimmt werden würde. Wenn zum Beispiel das erste und das zweite Material beide Textilmaterialien sind, können das erste und das zweite Material durch Nähen, Wirken, Häkeln, Weben, Flechten, Abschneiden, Anheften usw. und/oder durch andere Verfahren, die die Textilmaterialien wirksam verbinden können, einschließlich Kleben und/oder Fixieren, abhängig von der Zusammensetzung der Textilmaterialien, verbunden werden. In einem Beispiel besteht eine der Zonen 60, 70, 80 aus einem homogenen Material und eine andere der Zonen 60, 70, 80 besteht aus einem Textilmaterial. In einem Beispiel besteht eine der Zonen 60, 70, 80 aus einem ersten homogenen Material und eine andere der Zonen 60, 70, 80 besteht aus einem zweiten homogenen Material. In einem Beispiel besteht eine der Zonen 60, 70, 80 aus einem ersten Textilmaterial und eine andere der Zonen 60, 70, 80 besteht aus einem zweiten Textilmaterial.
Die Zusammensetzung und Konfiguration eines Textilmaterials, das in dem Aufhängungselement 50 enthalten ist, kann variiert werden, um die gewünschte Reaktion für das bestimmte Aufhängungselement 50 bereitzustellen, wobei die Reaktion eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften umfasst: eine Steifigkeitsreaktion, eine Energiedissipationsreaktion und eine thermische Reaktion. Beispielsweise eines oder mehrere von Sticharten, Stichmuster, Garntyp, Garndenier, Nadelgröße, Fasertyp, Fasergröße, Maschendichte, Kettmuster, Schussmuster, Webarttyp, Flechtmuster usw. des Textilmaterials wird variiert, wobei mindestens eines dieser Merkmale des Textilmaterials Eigenschaften des Textilmaterials bestimmen kann, einschließlich beispielsweise der Dichte, der Stärke, Porosität, Leitfähigkeit, Elastizität usw. des Textilmaterials und die Form, Größe und Orientierung und dynamische Reaktion von Abständen, die zwischen den Fasern in dem Textilmaterial definiert sind, welche die Antwort des Textilmaterials bestimmen können, wenn es einer Insassenlast 42 ausgesetzt wird, einschließlich der Steifigkeitsreaktion, der Energiedissipationsreaktion und der thermischen Reaktion. Die thermische Reaktion kann durch den Abstand zwischen den Fasern des textilen Materials beeinflusst werden, einschließlich der Größe und Form der Abstände, der Ausrichtung des Abstandes, der Verzerrung des Abstandes während der Belastung durch den Insassen 10, was, abhängig von der Konfiguration des Textilmaterials, ein Öffnen oder Schließen der Abstände veranlassen kann, wodurch die Luftströmung, Wärmeübertragung, Wärme- und Massendiffusität usw. beeinflusst werden. Die Leitfähigkeit, beispielsweise von Luft oder Wasserdampf, kann durch den Abstand, durch die Dichte und Oberflächeneigenschaften der Faser und die hydrophilen und hydrophoben Eigenschaften der Faser beeinflusst werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Aufhängungselement 50 mindestens eine Zone 60, 70, 80 aufweisen, die aus einem Textilmaterial hergestellt ist, wobei das Aufhängungselement 50 so konfiguriert ist, dass es in Fluidverbindung mit einem Heiz- oder Kühlsystem (nicht gezeigt) steht, sodass erwärmte/gekühlte Luft durch das Textilmaterial des Aufhängungselements 50 zu der Sitzanordnung 100B, 100C geleitet werden kann.
Die hierin beschriebenen Beispiele sind veranschaulichend und nicht einschränkend, und es sollte erkannt werden, dass die in den 12-17 gezeigten Aufhängungselemente 50 eine oder mehrere Zonen aufweisen können, die aus einem Material auf Metallbasis hergestellt sind, die so konfiguriert sind, dass sie Reaktionseigenschaften bereitstellen, die denen ähnlich sind, die von einem Textilmaterial bereitgestellt werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Material auf Metallbasis perforiert oder gestreckt sein, sodass das Material Öffnungen enthält, die sich unter Belastung elastisch verformen und/oder abgelenkt werden können, sodass sich die Form und Ausrichtung der Öffnungen dynamisch mit Änderungen der Größenordnung und Richtung der aufgebrachten Insassenlast ändern kann, um Reaktionseigenschaften, wie sie hierin zuvor beschrieben wurden, in Bezug auf Textilmaterialien bereitzustellen.

Claims

Aufhängungselement (50) für eine Sitzanordnung (100B, 100C) zum Sitzen eines Insassen (10), wobei der sitzende Insasse eine Insassenlast (42) auf die Sitzanordnung (100B, 100C) ausübt, wobei das Aufhängungselement (50) eine nach oben gerichtete A-Fläche (56) und eine nach unten gerichtete B-Fläche (58) aufweist, wobei das Aufhängungselement (50) umfasst: eine erste Zone (60, 70, 80), die konfiguriert ist, um eine erste Reaktion auf die Insassenlast (42) bereitzustellen; und eine zweite Zone (60, 70, 80), die konfiguriert ist, um eine zweite Reaktion auf die Insassenlast (42) bereitzustellen; wobei sich die erste Reaktion von der zweiten Reaktion unterscheidet; dadurch gekennzeichnet , dass die nach unten gerichtete B-Fläche (58) konkav gekrümmt ist.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: die erste Reaktion umfasst mindestens eines von einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion; und die zweite Reaktion beinhaltet mindestens eines von einer Steifigkeitsreaktion, einer Energiedissipationsreaktion und einer thermischen Reaktion.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: die erste Zone (60, 70, 80) durch ein erstes Elastizitätsmodul gekennzeichnet ist; die zweite Zone (60, 70, 80) durch ein zweites Elastizitätsmodul gekennzeichnet ist; und sich das erste Elastizitätsmodul von dem zweiten Elastizitätsmodul unterscheidet.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: die erste Zone (60, 70, 80) aus einem ersten Material besteht; die zweite Zone (60, 70, 80) aus einem zweiten Material besteht; und sich das erste Material von dem zweiten Material unterscheidet.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: die erste Zone (60, 70, 80) eine erste Form aufweist, die die erste Reaktion definiert; die zweite Zone (60, 70, 80) eine zweite Form aufweist, die die zweite Reaktion definiert; und sich die erste Form von der zweiten Form unterscheidet.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 5, ferner umfassend: erste und zweite laterale Abschnitte (78); einen medialen Abschnitt (76), der zwischen dem ersten und dem zweiten lateralen Abschnitt (78) angeordnet ist; wobei die erste Zone (60, 70, 80) den medialen Abschnitt (76) umfasst; und wobei die zweite Zone (60, 70, 80) den ersten und den zweiten lateralen Abschnitt (78) enthält.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens eine Öffnung (66), die in der ersten oder der zweiten Zone (60, 70, 80) ausgebildet ist; und wobei eine Reaktion der ersten oder der zweiten Zone (60, 70, 80) durch die mindestens eine Öffnung (66) definiert ist.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: eine der ersten und zweiten Zone (60, 70, 80) ein Textil umfasst, das eine gewebte, gewirkte und/oder eine gehäkelte Struktur aufweist; und eine andere der ersten und zweiten Zone (60, 70, 80) aus einem nichttextilen Material gebildet ist.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, wobei: das Aufhängungselement (50) ein Textilmaterial beinhaltet; und das Textilmaterial mindestens eines von einer gewebten Struktur, einer gewirkten Struktur und einer gehäkelten Struktur beinhaltet.
Aufhängungselement (50) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Textilstruktur, die die erste Zone (60, 70, 80) bildet; wobei die erste Textilstruktur wenigstens eine von einer gewebten Struktur, einer gewirkten Struktur und einer gehäkelten Struktur umfasst; eine zweite Textilstruktur, die die zweite Zone (60, 70, 80) bildet; wobei die zweite Textilstruktur wenigstens eine von einer gewebten Struktur, einer gewirkten Struktur und einer gehäkelten Struktur enthält; und wobei sich die erste Textilstruktur von der zweiten Textilstruktur unterscheidet.