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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz gemäß Anspruch 1.
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Aus der
DE 10 2018 204 461 A1 ist ein Kraftfahrzeugsitz bekannt, der ein Sitzteil und eine gegenüber diesem verstellbare Rückenlehne aufweist.
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Aus der
DE 10 2008 019 045 A1 ist es bekannt, dass Fahrzeugsitze Polster mit verschiedenen Schäumen aufweisen, um unterschiedliche Härtezonen des Fahrzeugsitzes zu erzeugen.
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Aus der
DE 10 2016 224 885 A1 ist es bekannt, in dem Sitzteil und/oder der Rückenlehne selektiv pneumatisch betätigbare Volumenstellelemente diskret zu verteilen.
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Aus der
DE 41 16 836 A1 ist ein Fahrzeugsitz mit einer Massagefunktion bekannt.
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Aus der
DE 10 2009 016 050 A1 ist eine Auflage für einen Fahrzeugsitz bekannt, der ein Abstandsgebilde mit parallel zueinander angeordneten Lagen, die durch Abstandsfäden miteinander verbunden sind, eine fluiddichte Hülle zur Aufnahme des Abstandsgebildes, wobei die Hülle aus zwei parallel zueinander angeordneten Materialbahnen besteht, die an ihren seitlichen Randbereichen miteinander verbunden sind, und einen Anschluss aufweist, über den die Menge des Fluides innerhalb der Hülle beeinflussbar ist.
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Aus der
DE 10 2016 221 507 A1 ist ein Fahrzeugsitz mit in dem Sitzteil und/oder der Rückenlehne angeordneten Sensoren bekannt, mit der von einer auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person ausgeübte Kräfte, Drücke oder Bewegungen erfasst werden, um hierauf aufbauend eine Verstellung des Sitzteils, der Rückenlehne oder in dem Fahrzeugsitz befindlichen Komponenten vorzunehmen.
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Aus der
DE 10 2005 024 774 A1 schließlich ist die Integration eines Airbags in einem Fahrzeugsitz, speziell der Rückenlehne bekannt.
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Es ist offensichtlich, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugsitze zur Erfüllung der zuvor dargestellten Funktionen einen in nachteiliger Weise komplexen Aufbau besitzen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, technische Mittel anzugeben, mit denen der genannte Nachteil überwunden werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugsitz gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz weist ein Sitzteil, eine Rückenlehne und eine Kopfstütze auf, deren relative Position zueinander fest oder veränderlich ausgebildet sein kann. Das Sitzteil und/oder die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze selbst weisen eine Anzahl von aus einem elastischen Werkstoff, besonders bevorzugt aus Silikon und/oder einem Polyurethan, additiv hergestellten Kammern auf, die mindestens zeitweise mit einem Fluid befüllt werden können. Die Größe der Kammern kann frei gewählt werden, so dass insbesondere eine offenporige Struktur von Sitzteil, Rückenlehne bzw. Kopfstütze erzielt werden kann. Als besonders geeignete Herstellungsverfahren werden das selektive Lasersintern (SLS), die Stereolithographie (SLA) und Polyjetverfahren angesehen, mit denen insbesondere die Form, die Wandstärke und die Netzdichte der Komponenten des Kraftfahrzeugsitzes hergestellt werden können.
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In vorteilhafter Weise ist mit der hier vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeugsitz geschaffen, der vielfache, den Komfort eines Nutzers steigernde Einstellmöglichkeiten besitzt, jedoch auf vergleichsweise unkomplizierte Art hergestellt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein während der additiven Fertigung der Kammern hergestellter und mindestens zwei benachbarte Kammern verbindender Steg vorgesehen. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine hohe Vielseitigkeit bei der Gestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes bei gleichzeitig einfacher Herstellung desselben erzielt werden.
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Dies gilt umso mehr, wenn ein Schaumteil vorgesehen ist, das während der additiven Fertigung der Kammern mit mindestens einem Anteil derselben verbunden wird.
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Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes werden in vorteilhafter Weise verbessert, wenn das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen mindestens einen Zuschlagstoff, insbesondere ein Granulat, enthalten.
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Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes werden in vorteilhafter Weise weiter verbessert, wenn das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen unterschiedliche Materialdicken oder Materialdichten aufweisen.
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Dem Grundsatz nach kann das bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz vorgesehene Silikon bzw. Polyurethan fluiddicht ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen fluidundicht ausgebildet sind. So lässt sich auf einfache Art und Weise eine für den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz nutzende Person vorteilhafte Belüftungsfunktion erzielen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein elektrischen Strom leitendes Mittel, insbesondere eine Leiterbahn oder ein Kabel, vorgesehen, das sich in oder neben mindestens einer Kammer befindet. Das genannte Mittel wird bevorzugt während der additiven Herstellung der Kammern eingebracht. Hierdurch können in vorteilhafter Weise in dem Kraftfahrzeugsitz befindliche elektrische Verbraucher, insbesondere Sensoren, Stellmotoren und/oder Leuchtmittel, mit elektrischen Signalen und/oder Energie versorgt werden.
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Gemäß einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Kammer als Airbag ausgebildet. Hierdurch lässt sich der Herstellungsaufwand eines Kraftfahrzeugsitzes in vorteilhafter Weise weiter verringern.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung:
- 1A ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht auf einen in einem Kraftfahrzeug angeordneten, in einer ersten Betriebsstellung befindlichen erfindungsmäßen Kraftfahrzeugsitz.
- 1B zeigt den in 1A dargestellten Kraftfahrzeugsitz in einer zweiten Betriebsstellung.
- 2A zeigt eine vereinfachte Schnittansicht von additiv hergestellten, in einer ersten Betriebsstellung befindlichen Kammern eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes.
- 2B zeigt gegenüber 2A alternative Kammern in einer zweiten Betriebsstellung.
- 3A bis 3C zeigen jeweils alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes in vereinfachter perspektivischer Ansicht.
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In 1A befindet sich ein in vereinfachter perspektivischer Ansicht gezeigter Kraftfahrzeugsitz 1 in einem symbolisch dargestellten Kraftfahrzeug 5. Der Kraftfahrzeugsitz 1 umfasst in an sich bekannter Weise ein Sitzteil 10, eine Rückenlehne 15 und eine Kopfstütze 20, die in einer ersten Betriebsstellung dargestellt sind. Sitzteil 10, Rückenlehne 15 und Kopfstütze 20 weisen an sich bekannte Seitenwangen auf, die aus Gründen der Übersicht nicht näher mit Bezugszeichen versehen sind. Sitzteil 10, Rückenlehne 15 und Kopfstütze 20 weisen darüber hinaus eine Anzahl von aus einem Silikon additiv hergestellten Kammern 25 auf, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige wenige mit Bezugszeichen versehen sind. Alternativ kann vorgesehen sein, einen Teil oder alle der Kammern 25 aus einem Polyurethan herzustellen.
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Jede der Kammern 25 kann durch eine hier nicht gezeigte Luftzuführung zu einem beliebigen Zeitpunkt und für eine beliebige Zeitdauer mit Luft, oder einem anderen gewünschten Fluid, teilweise oder ganz befüllt werden. So lässt sich beispielsweise der in 1 B gezeigte zweite Betriebszustand erreichen, bei dem die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 5 rechts befindlichen Kammern 25 des Sitzteils 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20, insbesondere die in den jeweiligen Seitenwangen befindlichen Kammern 25, mit mehr Luft befüllt sind als die in der Fahrtrichtung links befindlichen Kammern 25 und insofern der Kraftfahrzeugsitz 1 in die genannte rechte Richtung weiter auslädt als in die linke Richtung. Es versteht sich jedoch, dass der Kraftfahrzeugsitz 1 durch ein definiertes, vollständiges oder teilweises Befüllen mit Luft bzw. Entleeren ausgewiesener Kammern 25 eine gänzlich andere Gestalt als die in 1A und 1B Dargestellten in einer, mehrerer oder aller Raumrichtungen x, y, bzw. z einnehmen kann. So ist es insbesondere möglich, die Geometrie von definierten Kammern zeitweise zu verändern, wodurch eine Massagefunktion des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes 1 geschaffen werden kann.
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In 2A sind exemplarisch zwei benachbarte Kammern 25 im Schnitt dargestellt, die durch einen gemeinsamen Steg 30 miteinander verbunden sind und sich in einer ersten Betriebsstellung befinden. Die in der 2A rechts gezeigte Kammer 25 ist mit Luft befüllt und derart eingerichtet, dass sie sich in der 2A nach unten ausdehnt. Dem gegenüber ist die in der 2A links dargestellte Kammer 25 vollständig und derart evakuiert, dass eine konkave Oberflächengestalt in diesem Bereich der Kammer 25 ausgebildet ist. Mithin ist das die Kammern 25 ausbildende Material in diesem Bereich verdichtet.
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In 2B sind gegenüber der 2A zwei alternative Kammern 25 im Schnitt dargestellt, die beide derart mit Luft befüllt sind, dass sie sich in der 2B nach oben ausdehnen. In der in 2B links dargestellten Kammer 25 ist eine aus einem Zuschlagstoff versehene Umhüllung 35 zu erkennen, mit der die mechanischen Eigenschaften der Kammer 25 auf gewünschte Weise beeinflusst werden können. So kann die Umhüllung 35 eine höhere mechanische Festigkeit als das diese umgebende Material aufweisen, so dass sich die in der 2B links abgebildete Kammer 25 zeitlich erst nach der in der 2B rechts dargestellten Kammer 25 ausdehnt. Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, die Umhüllung 35 luftdicht auszubilden, während die rechts abgebildete Kammer 25 luftdurchlässig ist.
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Die in den 2A und 2B dargestellten Kammern 25 werden zusammen mit dem Steg 30 und der optionalen Umhüllung 30 additiv hergestellt. Es versteht sich, dass hierdurch eine gewünschte Anzahl von Kammern in einer beliebigen Raumrichtung x, y, z auf einfache Art hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist es hierdurch leicht möglich, eine gewünschte Geometrie der ganz oder teilweise befüllbaren bzw. entleerbaren Kammern 25 zu erzeugen, insbesondere durch eine geeignete Auswahl von Werkstoffen und Materialstärken.
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Es sei ferner angemerkt, dass die Kammern 25 während ihres Herstellprozesses oder anschließend mit weiteren Komponenten eines Kraftfahrzeugsitzes 1, beispielsweise mit einem Schaum oder mit einem Stoff, Leder o.dgl. aufweisenden Abdeckmaterial (jeweils nicht gezeigt), verbunden werden können.
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In 3A ist ein Kraftfahrzeugsitz 1 in perspektivischer Ansicht gezeigt, bei dem eine Anzahl von Kammern 25 in dem Sitzteil 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20 additiv hergestellt und verteilt angeordnet ist. Die Kammern 25 sind luftdurchlässig ausgebildet, so dass in dem Sitzteil 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20 diskret verteilte Lüfter (nicht gezeigt) eine durch die Pfeile I symbolisierte Luftströmung von Innerhalb des Kraftfahrzeugsitzes 1 nach außen erzeugen können. Alternativ oder kumulativ ist es möglich, von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage des Kraftfahrzeuges 1 abgegebene Luft in das Sitzteil 10, die Rückenlehne 15 und/oder die Kopfstütze 20 derart einströmen zu lassen, dass die Kammern 25 mit klimatisierter Luft befüllt werden, wodurch ebenfalls eine Sitzklimatisierungsvorrichtung geschaffen ist. Die Lüfter sowie diese mit elektrischer Energie und elektrischen Signalen versorgende, als Leiterbahnen ausgebildete elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung von Sitzteil 10, Rückenlehne 15 und Kopfstütze 20 eingebracht.
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In 3B ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes 1 dargestellt. Bei diesem ist die in 3A dargestellte Belüftungsfunktion lediglich in dem Sitzteil 10 vorgesehen, während die Rückenlehne 15 und die Kopfstütze lüftungsfrei ausgebildet sind. Weiterhin sind in dem Sitzteil 10 und der Rückenlehne 15 Heizelemente 40 vorgesehen, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Teil mit Bezugszeichen versehen ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der obere Bereich des Sitzteils 10, als jener, auf dem ein menschlicher Körper (nicht gezeigt) bei üblicher Nutzung des Kraftfahrzeugsitzes 1 ruht, mit luftundurchlässigen Kammern 25 ausgebildet ist. Mithin wirken die Heizelemente 40 in diesem Bereich lediglich durch Strahlung und thermische Leitung. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass die in den Seitenwangen des Sitzteils 10 befindlichen Kammern 25 mindestens teilweise luftdurchlässig ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, bei Nutzung der Heizelemente 40 und Lüfter erwärmte Luft II aus dem Sitzteil 10 und dementsprechend an der Seite des Kraftfahrzeuges 1 ausströmen zu lassen. Auch die Heizelemente 40 sowie für diese erforderliche elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung des Sitzteils 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20 mit eingebracht.
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In 3C ist eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes 1 gezeigt. Neben den bereits mit Bezug auf 3B beschriebenen Heizelementen 40 befindet sich eine Reihe von Sensoren 45 in dem Sitzteil 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20. Die Sensoren 45 und die Heizelemente 40 sind mit einer in dem Kraftfahrzeug 1 befindlichen Prozessoreinheit 50 - beispielsweise einer an sich bekannten, hier jedoch nicht abgebildeten Bordelektronik - wirkverbunden, wie durch die Pfeile III symbolisiert ist. Hierdurch kann ein Regelkreis ausgebildet werden, bei dem eine regelbasierte Klimatisierung des Kraftfahrzeugsitzes 1 in an sich bekannter Weise realisierbar ist. Auch die Sensoren 45 sowie für diese erforderliche elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung des Sitzteils 10, der Rückenlehne 15 und der Kopfstütze 20 mit eingebracht.
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Es sei angemerkt, dass auch Sensoren 45 verwendet werden können, die eine andere als die zuvor beschriebene Funktion ausüben. So ist es möglich, mindestens einen Teil der Sensoren 45 als Drucksensoren oder Biosensoren zur Ermittlung biometrischer Daten auszubilden, deren Daten an die Prozessoreinheit 50 ausgegeben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugsitz
- 5
- Kraftfahrzeug
- 10
- Sitzteil
- 15
- Rückenlehne
- 20
- Kopfstütze
- 25
- Kammer
- 30
- Steg
- 35
- Umhüllung
- 40
- Heizelemente
- 45
- Sensoren
- 50
- Prozessoreinheit
- I
- Luftströmung (kalt)
- II
- Luftströmung (warm)
- III
- Wirkverbindung
- x,y,z
- Achsen eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018204461 A1 [0002]
- DE 102008019045 A1 [0003]
- DE 102016224885 A1 [0004]
- DE 4116836 A1 [0005]
- DE 102009016050 A1 [0006]
- DE 102016221507 A1 [0007]
- DE 102005024774 A1 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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