-
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Rückenlehne. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Rückhaltesystem mit einem Gassack und einem solchen Fahrzeugsitz.
-
Fahrzeugsitze mit verstellbaren Rückenlehnen sind bekannt. Der Fahrzeugsitz ist hierbei üblicherweise so gestaltet, dass die Lehnenneigung verstellbar ist, d.h. der Neigungswinkel ist verstellbar, um den die Rückenlehne gegenüber einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes geneigt ist.
-
Ferner sind Rückhaltesysteme mit einem Gassack bekannt und werden üblicherweise in Kraftfahrzeugen verwendet, um einen Fahrzeuginsassen im Rückhaltefall, beispielsweise bei einem Unfall, aufzufangen oder abzustützen, wodurch das Verletzungsrisiko gesenkt und damit die Sicherheit des Fahrzeuginsassen erhöht wird.
-
Zukünftig werden die Anforderungen an die Flexibilität von Rückhalteeinrichtungen steigen, da mit fortschreitender Verbreitung des autonomen und/oder automatisierten Fahrens eine von den Fahrzeuginsassen eingenommene Sitzstellung je nach Fahrsituation deutlich stärker variieren kann, als es derzeit noch der Fall ist.
-
In 1 ist ein Fahrzeugsitz 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt, der eine gegenüber seiner Sitzfläche 2 um eine Achse A schwenkbare Rückenlehne 3 mit einem integrierten Seitengassack 4 hat. In der in 1 gezeigten Nominalstellung des Fahrzeugsitzes 1, bei dem der Neigungswinkel α1 zwischen der Sitzfläche 2 und der Rückenlehne 3 110° beträgt, ist der Schutzbereich 5, in dem der Seitengassack 4 seine schützende Wirkung bereitstellt, auf den Oberkörper 6 eines auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Fahrzeuginsassen 7 gerichtet. In dieser Sitzstellung ist die Relativposition des Oberkörperzentrums 8 zum Seitengassack 4 optimal, sodass der Seitengassack 4 im Rückhaltefall eine besonders hohe Schutzwirkung bereitstellen kann.
-
Wird die Rückenlehne 3 flacher gestellt, d.h. der Neigungswinkel α vergrößert, verändert sich die Relativposition des Oberkörperzentrums 8 zur Rückenlehne 3 und damit zum Seitengassack 4, wie in der 2 dargestellt, in der der Neigungswinkel α2 zwischen der Sitzfläche 2 und der Rückenlehne 3 140° beträgt. Auf diese Weise hat eine von der Nominalstellung abweichende Lehnenneigung eine Veränderung der Relativposition des Oberkörperzentrums 8 zur Rückenlehne 3 zur Folge. Damit es nicht zu einer Verminderung der Schutzwirkung des Seitengassacks 4 im Rückhaltefall kommt, ist der Seitengassack 4 für diesen Fall optimiert. Dies macht das Design des Gassacks 4 jedoch aufwändig.
-
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugsitz sowie ein Rückhaltesystem mit einem solchen Fahrzeugsitz bereitzustellen, die eine optimale Schutzwirkung für einen auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen bereitstellen können und einfach im Design sind.
-
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Fahrzeugsitz, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit einem Untergestell, einer Sitzfläche und einer Rückenlehne vorgesehen, die gegenüber der Sitzfläche um einen Neigungswinkel geneigt ist. Hierbei ist der Neigungswinkel zwischen der Rückenlehne und der Sitzfläche verstellbar. Der Fahrzeugsitz weist ferner ein Führungsgetriebe auf, mittels dem ein Koppelabschnitt der Rückenlehne mit dem Untergestell gekoppelt ist. Das Führungsgetriebe ist dabei derart ausgebildet, dass der Koppelabschnitt auf einer Kurvenbahn geführt wird, wenn der Neigungswinkel zwischen der Rückenlehne und der Sitzfläche verstellt wird. Durch diese Gestaltung kann die Relativverschiebung eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne deutlich verringert werden, wenn die Lehnenneigung des Fahrzeugsitzes verstellt wird. Insbesondere kann hierdurch die Veränderung der Relativposition des Oberkörperzentrums des Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne reduziert oder sogar vollständig verhindert werden. Dies hat den Vorteil, dass sich die Relativposition des Fahrzeuginsassen zum Fahrzeugsitz nicht oder nur in geringem Maße mit der Lehnenneigung ändert. Hierdurch kann der Fahrzeugsitz als Referenz für Rückhalteeinrichtungen, wie ein im Fahrzeug vorgesehenen Gassack oder einen Sicherheitsgurt, verwendet werden, um die Schutzwirkung der Rückhalteeinrichtungen zu erhöhen, insbesondere bei allen vorgesehenen Lehnenneigungen des Fahrzeugsitzes. Weitere Anpassungen des Gassacks an unterschiedliche Positionen sind daher nicht notwendig.
-
In einer Ausführungsform verläuft die Kurvenbahn in einer Führungsebene, wodurch das Führungsgetriebe besonders einfach und kostengünstig gestaltet sein kann.
-
Des Weiteren kann die Kurvenbahn um eine Achse verlaufen, die oberhalb der Sitzfläche und/oder vor der Rückenlehne liegt, insbesondere außerhalb der Rückenlehne und der Sitzfläche. Im Sinne der Erfindung befindet sich ein auf dem Fahrzeugsitz sitzender Fahrzeuginsasse oberhalb der Sitzfläche und vor der Rückenlehne. Durch diese Gestaltung kann sichergestellt werden, dass die Veränderung der Relativposition des Oberkörperzentrums des Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne besonders klein ist.
-
Die Achse steht insbesondere senkrecht zu Führungsebene.
-
Es ist hierbei von Vorteil, wenn die Achse parallel zu einer Drehachse angeordnet ist, um die der Oberkörper eines auf dem Sitz sitzenden Fahrzeuginsassen relativ zu den Beinen des Fahrzeuginsassen dreht, wenn der Neigungswinkel zwischen der Rückenlehne und der Sitzfläche, d.h. die Lehnenneigung, verstellt wird. Auf diese Weise kann die Relativverschiebung des Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne besonders zuverlässig verringert werden.
-
Dabei kann die Relativverschiebung des Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne besonders gut reduziert werden, wenn die Achse und die Drehachse identisch sind.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kurvenbahn Teil einer Kreisbahn. Hierdurch ist der Übergang zwischen verschiedenen Stellungen des Fahrzeugsitzes mit unterschiedlichen Lehnenneigungen besonders ergonomisch, wodurch der Komfort für den Fahrzeuginsassen erhöht wird.
-
Vorzugsweise verläuft hierbei die Drehachse durch das Zentrum der Kreisbahn, wodurch die Ergonomie und damit der Komfort weiter verbessert werden können.
-
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Rückhaltesystem mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz und einem Gassack vorgesehen, der in dem Fahrzeugsitz integriert ist. Dadurch, dass sich die Position des Fahrzeuginsassen bei verschiedenen Lehnenneigungen nicht oder nur in geringem Maße relativ zum Fahrzeugsitz ändert, kann der Wirkungsbereich des Gassacks auf den Fahrzeugsitz so abgestimmt sein, dass die Schutzwirkung des Gassacks im Rückhaltefall für den Fahrzeuginsassen besonders hoch ist, insbesondere bei allen möglichen Lehnenneigungen des Fahrzeugsitzes.
-
Hierbei kann der Gassack zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig, in der Rückenlehne integriert sein. Auf diese Weise ist die Position des Gassacks an die Rückenlehne gekoppelt, sodass der Schutzbereich des Gassacks gemeinsam mit dem Fahrzeuginsassen mit der Lehnenneigung verstellt wird, insbesondere zusammen mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen. Hierdurch ändert der Schutzbereich des Gassacks zusammen mit dem Fahrzeuginsassen seine Position, sodass zuverlässig eine Änderung der Relativposition des Oberkörperzentrums des Fahrzeuginsassen zur Rückenlehne reduziert oder sogar vollständig verhindert werden kann. Somit wird mittels des Rückhaltesystems eine optimale Schutzwirkung bei allen Lehnenneigungen des Fahrzeugsitzes gewährleistet, ohne dass der Seitengassack für verschiedene Lehnenneigungen angepasst ist.
-
Vorzugsweise ist der Gassack ein Seitengassack. Im Sinne der Erfindung ist ein Seitengassack ein Gassack, der seitlich, insbesondere senkrecht, zur Sitzrichtung und/oder Fahrtrichtung relativ vom Fahrzeuginsassen angeordnet ist. Ein Seitengassack hat den Vorteil, dass er einen Schutzbereich bereitstellt, der bei allen Lehnenneigungen eine hohe Schutzwirkung für den Fahrzeuginsassen bietet.
-
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeugsitz mit einem Seitengassack gemäß dem Stand der Technik mit einer ersten Lehnenneigung,
- - 2 den Fahrzeugsitz aus 1 mit einer zweiten Lehnenneigung,
- - 3 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz in einer ersten Stellung,
- - 4 in einer schematischen Darstellung das Rückhaltesystem aus 3 mit dem Fahrzeugsitz in einer zweiten Stellung, und
- - 5 in einer schematischen Detailansicht das Führungsgetriebe des Fahrzeugsitzes aus 3.
-
In 3 ist ein Rückhaltesystem 10 mit einem verstellbaren Fahrzeugsitz 12 und einem Gassack 14 gezeigt.
-
Der Fahrzeugsitz 12 ist für ein Fahrzeug vorgesehen und stellt einen Sitzplatz für einen Fahrzeuginsassen 16 bereit.
-
Das Fahrzeug ist ein Personenkraftwagen, der insbesondere in einem autonomen und/oder automatisierten Fahrmodus betrieben werden kann.
-
Grundsätzlich kann das Fahrzeug ein beliebiges Fahrzeug zur Personenbeförderung oder ein Nutzfahrzeug sein und einen manuellen und/oder automatisierten Fahrmodus aufweisen.
-
Die Längsrichtung des Fahrzeugs entspricht der X-Richtung, die zugleich die primäre Fahrtrichtung des Fahrzeugs darstellt.
-
Der Fahrzeugsitz 12 bildet einen Fahrersitz des Fahrzeugs, der in-X Richtung gegenüberliegend zu einem Steuer sowie Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sowie in Richtung der primären Fahrtrichtung ausgerichtet ist.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann der Fahrzeugsitz 12 ein beliebiger Sitz des Fahrzeugs mit beliebiger Ausrichtung sein, insbesondere ein beliebiger Vordersitz.
-
Der Fahrzeugsitz 12 hat ein Untergestell 18, eine Sitzfläche 20, eine Rückenlehne 22 mit einem Koppelabschnitt 24 sowie ein Führungsgetriebe 26.
-
Der Gassack 14 ist vollständig in der Rückenlehne 22 integriert und ist dazu eingerichtet, in einem Rückhaltefall, beispielsweise bei einem Unfall, einen Schutzbereich 28 bereitzustellen.
-
Hierzu ist der Gassack 14 Teil eines Gassackmoduls mit einem Gasgenerator 29, der über eine Gassacksteuerung gesteuert wird.
-
Der Gassack 14 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Seitengassack, der seinen Schutzbereich 28 seitlich, d.h. senkrecht zur Bildebene, zwischen dem Fahrzeuginsassen 16 und beispielsweise einer zum Fahrzeugsitz 12 benachbart angeordneten Seitenwand des Fahrzeugs bereitstellt.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann der Gassack 14 ein beliebiger Gassack sein und/oder an beliebiger Stelle im Fahrzeugsitz 12 integriert sein, insbesondere zumindest abschnittsweise in der Rückenlehne 22.
-
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Fahrzeugsitz 12 keinen integrierten Gassack 14 aufweisen.
-
Das Untergestell 18 ist dazu eingerichtet, um den Fahrzeugsitz 12 im Fahrzeug zu befestigen.
-
Die Sitzfläche 20 ist am Untergestell 18 angebracht und stellt eine Auflagefläche für die Beine 30 des Fahrzeuginsassen 16 bereit, insbesondere für dessen Oberschenkel.
-
Die Rückenlehne 22 ist, wie später erläutert wird, über das Führungsgetriebe 26 mit dem Untergestell 18 gekoppelt und als Lehne für den Oberkörper 32 des Fahrzeuginsassen 16 vorgesehen.
-
Hierbei ist die Rückenlehne 22 gegenüber der Sitzfläche 20 um den Neigungswinkel α geneigt.
-
Der Neigungswinkel α ist hierbei einstellbar, so dass der Fahrzeugsitz 12 in der dargestellten Ausführungsform aus einer erste Stellung (siehe 3), in der der Neigungswinkel α1 110° beträgt, bis in eine zweite Stellung (siehe 4) verstellbar ist, in der der Neigungswinkel α2 150° beträgt.
-
Der mögliche Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 beträgt vorzugsweise zwischen 80° und 180°, bevorzugt zwischen 90° und 160°.
-
Der Fahrzeugsitz 12 kann ferner weitere Funktionen aufweisen, mittels der der Fahrzeugsitz 12 verstellbar ist. Beispielsweise kann der Fahrzeugsitz 12 entlang der X-Achse vor und zurück, entlang der Y-Achse in der Höhe, seitlich, d.h. senkrecht zur XY-Ebene, verstellbar und/oder um die Y-Achse drehbar sein.
-
Das Führungsgetriebe 26 ist beispielsweise am Untergestell 18 befestigt. In einer alternativen Ausführungsform kann das Führungsgetriebe 26 an der Sitzfläche 20 befestigt sein.
-
Das Führungsgetriebe 26 hat in der dargestellten Ausführungsform eine Kulissenführung 34 (siehe 5), die derart gestaltet und mit dem Koppelabschnitt 24 der Rückenlehne 22 gekoppelt ist, dass der Koppelabschnitt 24 sich auf einer Kurvenbahn 36 bewegt, die Teil einer Kreisbahn 38 mit Zentrum Z ist, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verändert wird.
-
Der Koppelabschnitt 24 ist an einem Ende 40 der Rückenlehne 22 angeordnet, das an die Sitzfläche 20 angrenzt.
-
In der dargestellten Ausführungsform ist der Koppelabschnitt 24 in Form eines Führungszapfens gestaltet, der in die Kulissenführung 34 eingreift und in dieser geführt ist.
-
Der Abschnitt der Kreisbahn 38, der die Kurvenbahn 36 definiert, wird hierbei durch die Kulissenführung 34 vorgegeben.
-
Die Kurvenbahn 36 verläuft auf einer Führungsebene, die parallel zur XY-Ebene angeordnet ist, um eine Achse B, die senkrecht zur XY-Ebene verläuft.
-
Die Achse B ist oberhalb und außerhalb der Sitzfläche 20 sowie vor und außerhalb der Rückenlehne 22 angeordnet und fällt mit einer Drehachse D zusammen, um die der Oberkörper 32 gegenüber den Beinen 30 schwenkt, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verstellt wird.
-
Die Drehachse D verläuft insbesondere durch die Hüftgelenke des Fahrzeuginsassen 16.
-
Dadurch, dass die Kurvenbahn 36 eine Kreisbahn 38 ist und die Achse B und die Drehachse D identisch sind, verläuft die Drehachse D durch das Zentrum Z der Kreisbahn 38.
-
Bei der Neigungsverstellung führt die Rückenlehne 22 eine kombinierte Bewegung relativ zur Sitzfläche 20 aus, die zum einen eine Rotation um die Achse A des Koppelabschnitts 24 und zu anderen eine Translation des Koppelabschnitts 24 entlang der Kurvenbahn 36 umfasst.
-
Das Führungsgetriebe 26 ist hierbei vorzugsweise so gestaltet, dass die kombinierte Bewegung der Rückenlehne 22 eine Relativverschiebung des Fahrzeuginsassen 16 zum Fahrzeugsitz 12, insbesondere des Oberkörpers 32 zur Rückenlehne 22, minimiert.
-
In einer alternativen Ausführungsform können das Führungsgetriebe 26 sowie der Koppelabschnitt 24 beliebig gestaltet sein, solange gewährleistet ist, dass der Koppelabschnitt 24 durch das Führungsgetriebe 26 auf einer Kurvenbahn geführt wird, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verändert wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kurvenbahn 36 eine beliebige Bahn beschreiben, und insbesondere nicht auf eine (Führungs-)Ebene begrenzt sein.
-
Durch diese Gestaltung des Fahrzeugsitzes 12, insbesondere des Führungsgetriebes 26, wird eine Positionsänderung des Fahrzeuginsassen 16 relativ zum Fahrzeugsitz 12 verhindert, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verändert wird.
-
Insbesondere verschiebt sich der Oberkörper 32 des Fahrzeuginsassen 16 nicht relativ zur Rückenlehne 22, wodurch der Abstand L des Oberkörperzentrums 42 zum Gassack 14 konstant bleibt, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verändert wird.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann sich der Abstand L des Oberkörperzentrums 42 zum Gassack 14 nur in einem geringen Maße ändern, wenn der Neigungswinkel α des Fahrzeugsitzes 12 verändert wird. Das bedeutet, der kleinste Abstand L beträgt mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95%, des größten Abstands L über den gesamten Bereich der möglichen Neigungswinkel a, die der Fahrzeugsitz 12 aufgrund seine Gestaltung einnehmen kann.
-
Auf diese Weise ist der Schutzbereich 28 des Gassacks 14 bei allen Neigungswinkeln α auf denselben Abschnitt des Fahrzeuginsassen 16, insbesondere dessen Oberkörper 32, gerichtet, sodass unabhängig vom Neigungswinkel α eine optimale Schutzwirkung bereitgestellt werden kann.
-
Somit ist ein Fahrzeugsitz 12 sowie ein entsprechendes Rückhaltesystem 10 bereitgestellt, die eine optimale Schutzwirkung für den Fahrzeuginsassen 16 bieten, ohne dass zusätzliche Bereiche am Gassack vorgesehen werden müssen, um den verschiedenen Sitzstellungen gerecht zu werden.
-
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.
