DE102019127571A1 - Sitzkonzept für autonomes Fahren mit erhöhten Komfortaspekten (pneumatische Schenkelstütze) - Google Patents

Sitzkonzept für autonomes Fahren mit erhöhten Komfortaspekten (pneumatische Schenkelstütze) Download PDF

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Abstract

Die Erfindung stellt einen Sitz für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Merkmalen bereit: Der Sitz (10) weist eine pneumatisch verlängerbare Schenkelstütze (52) auf; und die Schenkelstütze (52) ist dazu eingerichtet, eine etwaige Schenkellängen-Differenz (16) zwischen den Insassen auszugleichen.Die Erfindung stellt ferner ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Sitz bereit.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz für ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Sitz.
  • Stand der Technik
  • Je nach verwendeter Fahrzeugart und der Unterscheidung nach Fahrer- und Passagiersitzen sowie nach dem Ausstattungsniveau wurden unterschiedlichste Sitze für die Insassen von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Der Fahrersitz befindet sich in der Regel an der Seite, die dem Gegenverkehr zugewandt ist; ihm gegenüber befinden sich die Lenk- und Steuerinstrumente. Je nach Ausstattungsniveau sind PKW-Vordersitze mehr oder weniger ausgeprägt gepolstert oder mit ergonomischen Ausformungen und Kopfstützen versehen. Bei höheren Ausstattungsniveaus und speziell bei Sportwagen sind die Rückenlehnen mitunter seitlich vorgewölbt, um die auf den Oberkörper während der Kurvenfahrt wirkenden seitlichen Fliehkräfte zugunsten eines verbesserten Seitenhalts aufzunehmen.
  • Umfang und Differenzierung der Sitzverstellung sind weitgehend vom Komfort- und Ausstattungsniveau abhängig und reichen von sogenannten Linear- oder Zwei-Wege- über Vier-Wege- bis hin zu Sechs-Wege-Systemen auf dem Stand der Technik. Bei elektrischer Verstellung können teils mehrere unterschiedliche Sitzeinstellungen elektronisch gespeichert und zum Wechsel aktiviert werden („Memory-Funktion“). Vor allem bei Viel- und Berufsfahrern schützen die Sitze den menschlichen Bewegungsapparat vor einseitigen und damit krankmachenden Belastungen sowie ungesunden Sitzpositionen.
  • Die zusätzliche Schrägstellung der Lehne in einer Relax- und Liegeposition stellt eine zusätzliche Herausforderung an die Auslegung für das Gesamtsystem dar. Die für eine raumgreifende Kippbewegung entgegen der Fahrtrichtung nötige Integration von Gurtsystemen in der Sitzstruktur (GIS) verstärkt die Problematik einer aufwändigen Struktur und führt zu schweren und mechanisch komplexen Systemen.
  • DE 19910 427 A1 offenbart einen Fahrgastsitz, der mit pneumatisch regulierbaren und reversibel verformbaren Vakuumkissen ausgebildet ist. Auf einem Sitzrahmen werden dabei zunächst elastische formstabile Grundpolster angeordnet. Die Grundpolster haben Ausnehmungen zur Aufnahme mindestens eines Vakuumkissens. Die Befüllung des Vakuumkissens ist über Ventile mit einer motorgetriebenen Extraktionspumpe regulierbar. Das Vakuumkissen ist ferner mit abgeteilten Segmenten versehen, wobei die Segmente mit luftdurchlässigen Polsterbeuteln, die ein rieselfähiges Schüttgut enthalten, befüllt sind.
  • US 2018/0118054 A1 , DE 10 2016 218 665 A1 , CN 201907442 U , DE 10 2007 026 368 A1 sowie DE 196 54 553 C2 offenbaren alternative Lösungsansätze zur pneumatischen Regulierung der Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt einen Sitz für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Sitz gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Der vorgeschlagenen Lösung liegt ein Sitzkonzept für das autonome Fahren mit erhöhten Komfort-Aspekten zugrunde.
  • Ein Vorzug des erfindungsgemäßen Sitzes liegt in seiner Funktionalität in Verbindung mit intelligenter Körperanpassung, die eine Komfortsteigerung der diversen Sitzfunktionen, individuelle Anpassung an Körperformen in allen möglichen Sitzpositionen, ergonomische Verbesserung zugunsten der Gesundheit der Insassen, die Steigerung deren Wohlbefindens, eine Erweiterung der Zielgruppe auf Grund höherer Anpassungsfähigkeit sowie einen Längenausgleich der Oberschenkelauflage gestattet.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
    • 1 zeigt den Längsschnitt eines Sitzes gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt des Sitzes gemäß 1 ohne Sitzfläche.
    • 3 zeigt einen Schnitt in der Ebene A-A gemäß 2.
    • 4 zeigt die Seitenansicht von Insassen unterschiedlicher Körpergrößen in Fahrposition.
    • 5 zeigt den Längsschnitt einer Schenkelstützenverlängerung.
    • 6 zeigt einen Längsschnitt des Sitzes mit eingerollter Stütze.
    • 7 zeigt einen Längsschnitt des Sitzes mit ausgerollter Stütze.
    • 8 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt der Schenkelstütze in alternativen Positionen.
    • 9 zeigt das Funktionsprinzip druckaktuierter zellulärer Strukturen (pressureactuated cellular structures, PACS).
    • 10 zeigt die Querschnitte zweier PACS-Zellen.
    • 11 zeigt die Verschlusslösung einer PACS-Zelle mit formvariabler Verschlussmembran.
    • 12 zeigt den Längsschnitt eines Sitzes gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 illustriert die grundlegenden konstruktiven Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform. Erkennbar werden hier bereits eine auf einem ortsfesten Rahmen in der Fahrzeugstruktur gelagerte Grundschale (51), um Haltungs-Positionen für drei verschiedene Anwendungsfälle (use cases) zu erreichen. Die durch die Kissenauflage gebildete, mehrlagig aufgebaute Sitzfläche (53) umfasst hierzu eine insbesondere zur Höhenverstellung dienende Luftpolsterschicht (13).
  • 2 verdeutlicht, wie in einer Ausgestaltung der Erfindung selbst unterschiedlichste Körper durch individuellen Formschluss stabilisiert werden. Wie die Zeichnung erkennen lässt, ist die Grundschale (51 - 1) hierzu relativ zum Rahmen (15) in X-Richtung schwenkbar (a) und relativ zur Z-Richtung drehbar (b) gelagert, was der Sitzfläche (53 - 1) eine variable Länge verleiht. Diese schwenkbare Lagerung erlaubt es der Grundschale (51), drei verschiedene Positionen einzunehmen, welche den Fahrzeuginsassen je nach Anwendungsfall (use case) in eine Fahr- (drive), Arbeits- (work) oder Entspannungsstellung (relax) versetzen. Die in 3 durch Pfeile markierte variable Weite der Grundschale (51) gestattet deren Anpassung an unterschiedliche Körperumfänge.
  • 4 dokumentiert die zentrale Anforderung an eine bereits in 2 angedeutete, mechanisch verlängerbare Schenkelstütze (52): Auf Grund der unterschiedlichen Größe verschiedener Fahrerinnen und der daraus resultierenden Schenkellängen-Differenz (16) soll das Sitzkonzept eine solche erweiterbare Schenkelstütze (52) integrieren, um Komfort und Sicherheit zu gewährleisten. Die Schenkelstütze (52) soll in jeder Position eine stabile Unterstützung bieten und allen Use-Cases entsprechend anpassbar sein, um eine maximale Individualisierung zu erreichen.
  • Die 5 bis 11 beleuchten in ihrer Zusammenschau den resultierenden Aufbau der erfindungsgemäßen Schenkelstütze (52) und ihrer Bestandteile. Der angestrebte Ausgleich der oben umrissenen Schenkellängen-Differenz (16 - 4) wird demnach durch eine ausfahr- und -rollbare Unterschenkelstützverlängerung gemäß einem bionischen Prinzip erreicht. Über zweireihige aufblasbare Druck-Luftkammern (17) kann die Schenkelstütze (52) durch jeweilig einseitiges Aufblähen der Luftkammern (17) hierzu aus- bzw. eingerollt werden, um die besagte Differenz (16) zu überwinden. Die am vorderen Rand der Grundschale (51) eingebaute, ggf. gemäß 8 zu deren Innenfläche (21) versenkte Schenkelstütze (52) kann zudem nicht nur komplett ein- und ausgerollt, sondern in jeglicher Zwischenstellung gestoppt werden, um eine größtmögliche Individualisierung zu erreichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19910427 A1 [0005]
    • US 2018/0118054 A1 [0006]
    • DE 102016218665 A1 [0006]
    • CN 201907442 U [0006]
    • DE 102007026368 A1 [0006]
    • DE 19654553 C2 [0006]

Claims (5)

  1. Sitz (10) für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Sitz (10) weist eine pneumatisch verlängerbare Schenkelstütze (52) auf und - die Schenkelstütze (52) ist dazu eingerichtet, eine etwaige Schenkellängen-Differenz (16) zwischen den Insassen auszugleichen.
  2. Sitz (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Schenkelstütze (52) enthält wahlweise drucklose (22) oder druckbehaftete (23) Luftkammern (17) und - die Luftkammern (17) sind dazu eingerichtet, die Schenkelstütze (52) wahlweise in eine eingerollte Endlage (18) oder eine ausgerollte Endlage (19) zu versetzen.
  3. Sitz (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Sitz (10) umfasst eine Grundschale (51) mit einer Kammer (20) zum Aufnehmen der Schenkelstütze (52) in der eingerollten Endlage (18) und - die Kammer (20) ist gegenüber einer Innenfläche (21) der Grundschale (51) versenkt.
  4. Sitz (10) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Luftkammern (17) weisen jeweils eine formvariable Dichtung (24), starre Zellseiten (25) und flexible Festkörpergelenke (26) auf und - die Festkörpergelenke (26) verbinden die Zellseiten (25) miteinander.
  5. Kraftfahrzeug mit einem Sitz (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629248A (en) * 1985-06-03 1986-12-16 General Motors Corporation Thigh support for vehicle seats
AT502780B1 (de) * 2005-10-27 2012-04-15 Hoerbiger Automotive Komfortsysteme Gmbh System zur automatischen verstellung der sitz-kontur sowie sitz, insbesondere fahrzeugsitz für automobile, flugzeuge oder dergleichen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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AT502780B1 (de) * 2005-10-27 2012-04-15 Hoerbiger Automotive Komfortsysteme Gmbh System zur automatischen verstellung der sitz-kontur sowie sitz, insbesondere fahrzeugsitz für automobile, flugzeuge oder dergleichen

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