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Die Erfindung betrifft eine Sitzträgerstruktur für einen Fahrzeugsitz und einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Sitzträgerstruktur.
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Aus dem Stand der Technik sind Sitzträgerstrukturen bekannt, bei denen die Höhenverstellung durch einen Viergelenkmechanismus mit einer Antriebseinheit erfolgt. Beispielsweise ist die Antriebseinheit mit einer Zahnstange des Viergelenkmechanismus gekoppelt, wobei durch eine angetriebene Bewegung der Zahnstange die Höhenverstellung über den Viergelenkmechanismus aktiviert wird.
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Bei Verkehrsunfällen, insbesondere bei Auffahrunfällen von Kraftfahrzeugen, kann es aufgrund auftretender Kräfte zu einer rückwärtigen Abwärtsbewegung, d. h. einer Bewegung in Richtung eines Fahrzeughecks und/oder -bodens eines Fahrzeugsitzes, bezogen auf eine Sitzposition, in einem Fahrzeug kommen. Hierdurch besteht die Gefahr, dass der Fahrzeugsitz, insbesondere dessen Sitzträgerstruktur, Längs- und/oder Höhenversteller, sich zumindest teilweise in einem ungewünscht hohen Maße verformt, wodurch unkontrollierte Bewegungen des Fahrzeugsitzes und daraus resultierende Gefährdungen auf dem Fahrzeugsitz sitzender sowie weiterer im Fahrzeug befindlicher Personen resultieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Sitzträgerstruktur für einen Fahrzeugsitz zur Vermeidung unkontrollierter Bewegungen des Fahrzeugsitzes und einen verbesserten Fahrzeugsitz mit einer solchen Sitzträgerstruktur anzugeben.
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Hinsichtlich der Sitzträgerstruktur wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugsitzes wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Sitzträgerstruktur für einen Fahrzeugsitz umfasst zumindest ein Sitzrahmenteil, welches relativ zu einem Fahrzeugboden zwischen zumindest zwei Sitzpositionen höhenverstellbar ist, eine mit dem Sitzrahmenteil gekoppelte Hebelanordnung zumindest zur Höhenverstellung des Sitzrahmenteils und eine mit der Hebelanordnung gekoppelte Antriebseinheit, wobei die Hebelanordnung zumindest eine durch die Antriebseinheit bewegbare Schwinge umfasst und das Sitzrahmenteil zumindest ein Sperrelement umfasst, welches bei mechanischer Beanspruchung der Schwinge und/oder des Sitzrahmenteils zumindest die Schwinge in einer vordefinierten Position hält.
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Die Sitzträgerstruktur ist beispielsweise ein Sitzunterbau oder eine Sitzunterbaukonstruktion. Bei einer auf das Sitzrahmenteil einwirkenden Kraft wird die Schwinge und somit die gesamte Hebelanordnung in einer vordefinierten Position gehalten, beispielsweise verrastet. Insbesondere wird die Schwinge gegenüber einer durch eine im Crashfall einwirkenden Kraft auf das Fahrzeug, den Fahrzeugsitz und/oder auf einen Insassen am Sperrelement und durch das Sperrelement stabilisiert. Beispielsweise kann es im Fall eines Unfalls oder Aufpralls zu einer Torsion und/oder Deformation kommen, welche sich auf das Sitzrahmenteil und/oder die Hebelanordnung, insbesondere auf die Schwinge, negativ auswirken kann. Um dieser Torsion und/oder Deformation entgegenzuwirken, ist das am Sitzrahmenteil angeordnete, insbesondere befestigte, Sperrelement vorgesehen. Mittels des Sperrelements ist die Schwinge im Crashfall derart stabilisiert und am Sitzrahmenteil fixiert, dass ein Einknicken des Sitzrahmenteils und somit des Fahrzeugsitzes aufgrund einer im Crashfall, beispielsweise in einem Frontaufprall, zu stark belasteten Schwinge verhindert wird. Dabei wird sowohl ein ungewolltes Tordieren des Sitzrahmenteils zumindest verringert oder verhindert als auch eine ungewollte Deformation und/oder ein ungewolltes Einknicken der Schwinge zumindest verringert oder verhindert. Zudem werden auf unterschiedliche Bauteile der Sitzträgerstruktur wirkende Belastungen, welche durch eine Torsion und/oder Deformation des Sitzrahmenteils und/oder der Schwinge im Crashfall auftreten, reduziert. Ein Verletzungsrisiko durch unkontrolliertes Bewegen des Fahrzeugsitzes für eine auf dem Fahrzeugsitz sitzende Person sowie weiterer im Fahrzeug befindlicher Personen wird zumindest verringert.
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Die Sitzträgerstruktur ermöglicht in einfacher und zuverlässiger Weise die Beeinflussung einer Verlagerung, beispielsweise einer Rückverlagerung und/oder Tiefverlagerung des Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes. Mittels der an dem Sperrelement gehaltenen, insbesondere blockierten, Schwinge können die bei einem Unfall bzw. Crashfall auf den Fahrzeugsitz einwirkenden Kräfte teilweise oder vollständig absorbiert werden. Zum Beispiel ist die Schwinge derart ausgebildet und mit dem Sperrelement gekoppelt oder koppelbar, dass eine gewünschte Verlagerung des Fahrzeugsitzes realisiert oder teilweise gesteuert werden kann. Beispielsweise ist durch eine entsprechende Dimensionierung und Ausführung der Schwinge und des Sperrelements und Anordnung am Sitzrahmenteil die Verlagerung des Fahrzeugsitzes im Crashfall beeinflussbar. Des Weiteren können während eines Crashs besonders hohe, auf die jeweilige Person einwirkende Kräfte reduziert werden.
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Die Anordnung der Schwinge ist beispielsweise in unmittelbarer Nähe eines Gelenkpunktes der Sitzträgerstruktur, beispielsweise eines Sitzunterbaus, insbesondere des Sitzrahmenteils. Zum Beispiel ermöglicht diese Anordnung eine vergleichsweise einfache und bauraumoptimierte Konstruktion der Hebelanordnung, da Bewegungen des Sitzrahmenteils, nämlich eine aufwärts oder abwärts Sitzeinstellbewegung, vom Gelenkpunkt vorgegeben werden. Die Schwinge ist beispielsweise im Wesentlichen parallel zum als Gelenk ausgebildeten Sitzrahmenteil angeordnet und prinzipiell einfach gestaltbar. Das Sitzrahmenteil ist beispielsweise ein Rahmenteil für eine Sitzschale. Das Sitzrahmenteil ist beispielsweise ein Bestandteil der Hebelanordnung. Das Sitzrahmenteil bildet beispielsweise ein Hebel der Hebelanordnung. Eine Bewegung der Schwinge und ein kinematischer Antrieb der Hebelanordnung erfolgt beispielsweise über eine Zahnstangenkinematik. Die Hebelanordnung weist beispielsweise eine Zahnstangenkinematik auf. Die Hebelanordnung bildet beispielsweise einen Höhenversteller für den Fahrzeugsitz aus. Die Sitzträgerstruktur ermöglicht eine vergleichsweise einfache Kinematik mit einer hohen Bewegungsfreiheit des Fahrzeugsitzes.
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Zum Beispiel wird mittels des Sperrelements und/oder der Schwinge und/oder einer in sich blockierten Einheit aus Sperrelement und Schwinge ein kinetische Energie absorbierendes Element realisiert.
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Weiterhin weist die Hebelanordnung einen sehr kleinen Bauraumbedarf auf und ist in einfacher Weise in eine bestehende Sitzunterbaukonstruktion integrierbar. Die Hebelanordnung ist ein Höhenversteller zur Höhenverstellung eines Fahrzeugsitzes. Beispielsweise ist der Fahrzeugsitz ein Sportfahrzeugsitz eines Sportfahrzeugs und weist einen so genannten tiefen H-Punkt (Hip-Point) auf. Beispielsweise ist der Fahrzeugsitz in einem Elektrofahrzeug angeordnet mit einem Platzbedarf unter den Sitzen. Die Hebelanordnung ist derart konstruiert, dass sie insbesondere an Bauräume unterhalb von Sitzen mit geringen Blockmaßen angepasst ist. Die Hebelanordnung ist bauraumsparend und gewichtsreduziert ausgebildet. Die mit der Erfindung erzielten weiteren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine solche Sitzträgerstruktur im Wesentlichen kompakt, gewichtsreduziert und vergleichsweise bauteiloptimiert ausgebildet ist. Die jeweiligen Hebellängen und Verbindungspunkte sind variabel und unterliegen der jeweiligen Berechnung einer Sitzspezifikation und deren Anforderung. Eine solche Sitzträgerstruktur ermöglicht eine vergleichsweise hohe Skalierbarkeit durch Hebellänge und/oder deren Verstellbarkeit. Des Weiteren ermöglicht die Sitzträgerstruktur einen im Wesentlichen einfachen mechanischen Aufbau bei größtmöglicher Bewegungsfreiheit.
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In einer Weiterbildung ist die Sitzträgerstruktur als ein verstellbarer Sitzunterbau, insbesondere als ein 6-Wege-Sitzunterbau, ausgebildet. Die Sitzträgerstruktur weist ein vollwertiges Verstellfeld bei geringem Blockmaß auf.
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In einer Ausführungsform umfasst die Sitzträgerstruktur eine Schienenanordnung. Die Schienenanordnung bildet einen Längseinsteller zur Längsverstellung des Fahrzeugsitzes. Beispielsweise ist die Hebelanordnung zwischen der Schienenanordnung und dem Sitzrahmenteil angeordnet. Zum Beispiel ist das Sitzrahmenteil relativ zu einem Fahrzeugboden zwischen zumindest zwei Sitzpositionen längsverstellbar.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Hebelanordnung eine Anzahl von Hebeln, beispielsweise weiteren Schwingen oder Gliedern. Die Hebel sind über Gelenkelemente miteinander gekoppelt. Beispielsweise umfasst die Hebelanordnung ein Koppelgetriebe, beispielsweise ein Viergelenkgetriebe. An allen Verbindungspunkten sind die jeweiligen Hebel, Schwingen bzw. Glieder drehbar gelagert, wobei eine elektrisch oder manuell angetriebene Bewegung zumindest einer der Hebel eine Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes, insbesondere dessen Sitzschale, bewirkt.
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In einer weiteren Ausführungsform blockiert das Sperrelement bei mechanischer Beanspruchung zumindest eine Relativbewegung der Schwinge in Z-Richtung und/oder Y-Richtung gegenüber dem Fahrzeugboden. Die Schwinge ist beispielsweise teilweise und bis zu einem gewissen Sicherheitsgrad deformierbar. Beispielsweise ist die Schwinge abschnittsweise als Deformationselement ausgebildet. Ferner ermöglicht die an dem Sperrelement blockierte Schwinge im Crashfall eine zusätzliche Abstützung in Fahrzeugquerrichtung, auch als Y-Richtung bezeichnet, während eines Unfalls oder Crashfalls. Weiterhin wird vermieden, dass der Fahrzeugsitz sich in ungünstig hohem Maße verformt, wodurch dadurch verursachte, unkontrollierte Bewegungen des Fahrzeugsitzes und daraus resultierende Gefährdungen auf dem Fahrzeugsitz sitzender sowie weiterer im Fahrzeug befindlicher Personen vermieden oder zumindest verringert werden. Die Schwinge ist beispielsweise zumindest abschnittsweise aus Metall und/oder Kunststoff gebildet. Beispielsweise ist die Schwinge eine Metallplatte und kann in unterschiedlichen Belastungsbereichen verstärkt sein, zum Beispiel durch Kunststoffbeschichtungen. Zum Beispiel ist die Schwinge zumindest in den Bereichen der Verbindungspunkte materialverstärkt.
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Zur Erreichung eines niedrigen Blockmaßes unterhalb der Sitzunterbaukonstruktion ist die Antriebseinheit, auch Höheneinsteller genannt, vorne außen am Sitzrahmenteil angeordnet, beispielsweise adaptiert. Der Antrieb für die Höhenverstellung erfolgt über eine Zahnstange, die sowohl mit der mit dem Sperrelement korrespondierenden Schwinge als auch mit einer hinteren Schwinge, einem Hebel bzw. einem Glied wirkgekoppelt ist und diese antreibt. Die mit dem Sperrelement korrespondierende Schwinge ist dabei vorne innen am Sitzrahmenteil angeordnet. Des Weiteren ist diese Schwinge im Bereich eines vorderen Endes der Zahnstange angeordnet. Im Nachfolgenden wird diese Schwinge auch vordere Schwinge genannt. Am anderen Ende der Zahnstange ist diese mit einer hinteren Schwinge und über diese Schwinge mit einem hinteren Ende des Sitzrahmenteils gekoppelt. Die vordere Schwinge ist parallel zum Sitzrahmenteil und auf einer Innenseite des Sitzrahmenteils angeordnet.
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In einer Weiterbildung ist das Sitzrahmenteil mit einem Versatzelement versehen. Beispielsweise ist das Versatzelement ein Schließblech oder ein anderes Halteelement. Das Versatzelement ist vorne auf der Innenseite des Sitzrahmenteils angeordnet und deckt beispielsweise einen Bereich der Zahnstange ab. Beispielsweise dient das Versatzelement zum Schutz der Zahnstange im Bereich ihrer Verzahnung und im Bereich ihrer Kopplung mit einem von der Antriebseinheit angetriebenen Ritzel. Das Versatzelement ist an dem Sitzrahmenteil befestigt. Zwischen dem Versatzelement und dem Sitzrahmenteil, insbesondere einer Innenseite des Sitzrahmenteils, ist eine Aufnahme für die Zahnstange ausgebildet. Die vordere Schwinge ist mit dem Versatzelement gekoppelt, insbesondere drehbar an diesem gelagert. Über das Versatzelement ist die vordere Schwinge mit einem vorderen Teil des Sitzrahmenteils gekoppelt. Des Weiteren weist die vordere Schwinge einen festen Verbindungspunkt auf, welcher an der Schienenanordnung oder am Fahrzeugboden gelagert ist. Aufgrund des Versatzelements ist die vordere Schwinge in Querrichtung der Sitzträgerstruktur nach innen versetzt angeordnet. Aufgrund eines solchen Y-Versatzes und einer damit erzeugten Hebelwirkung kann es in einem Crashfall zu einer Torsion des Sitzrahmenteils kommen, welche mittels des mit der vorderen Schwinge in Blockierstellung tretenden Sperrelements zumindest reduziert oder gar verhindert wird.
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In einer möglichen Ausführungsform ist ein Endabschnitt der Schwinge an einem festen Verbindungspunkt am Sitzrahmenteil drehbar gelagert. Insbesondere ist der Endabschnitt der Schwinge fest an dem Versatzelement gelagert.
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In einer weiteren Ausführungsform ist ein weiterer Endabschnitt der Schwinge an einem festen Verbindungspunkt an einer Schienenanordnung oder an einem Fahrzeugboden drehbar gelagert. Beispielsweise ist der weitere Endabschnitt an einer oberen Schiene der Schienenanordnung drehbar gelagert. Die obere Schiene ist gegenüber einer unteren Schiene der Schienenanordnung zur Längseinstellung des Sitzes beweglich ausgebildet. Dadurch ist eine Höheneinstellung bzw. Höhenverstellung in jeder beliebigen Längsposition ermöglicht. Der Verbindungspunkt ist ein Fixpunkt, wobei die Schwinge um eine durch diesen Fixpunkt vordefinierte Drehachse beweglich ist. Des Weiteren stützt sich die Schwinge zur Bewegung des Sitzrahmenteils an diesem Fixpunkt ab.
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In einer möglichen Ausführungsform ist die Antriebseinheit an einer ersten Seitenfläche des Sitzrahmenteils angeordnet und die Hebelanordnung ist an einer der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden, zweiten Seitenfläche angeordnet. Die erste Seitenfläche ist eine Außenfläche, d. h. eine von einer Sitzfläche des Sitzes abgewandten Fläche. Die zweite Seitenfläche ist eine Innenfläche, welche in Richtung der Sitzfläche des Sitzes zugewandt ist. Nur die Antriebseinheit der Hebeanordnung ist auf der Außenfläche angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Sperrelement an der zweiten Seitenfläche des Sitzrahmenteils angeordnet. Das Sperrelement ist beispielsweise an der Seitenfläche befestigt, beispielsweise kraft-, stoff- und/oder formschlüssig mit dem Sitzrahmenteil verbunden. Eine Position der vorderen Schwinge an dem Sitzrahmenteil ist mittels des Sperrelements in einem Crashfall gesichert.
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In einer möglichen Ausführungsform ist das Sperrelement als ein von dem Sitzrahmenteil abstehender Bolzen ausgebildet. Zum Beispiel ist der Bolzen ein so genannter Crashbolzen und weist belastungsstarke Eigenschaften auf. Das Sperrelement umfasst zumindest einen am Sitzrahmenteil fixierten Basisabschnitt und einen am Basisabschnitt angeordneten Kopfabschnitt, wobei ein Durchmesser des Kopfabschnitts größer ist als ein Durchmesser des Basisabschnitts. Der Basisabschnitt ist beispielsweise vorgesehen, die Schwinge in Z-Richtung im Crashfall zu stabilisieren, beispielsweise zu halten, zu blockieren oder zu versperren. Der Kopfabschnitt ist vorgesehen, die Schwinge in Y-Richtung zu stabilisieren, beispielsweise zu halten, zu blockieren oder zu versperren.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Schwinge zumindest eine Aussparung auf, in welcher das Sperrelement zumindest in einem Freiheitsgrad begrenzbar angeordnet ist. Zum Beispiel ist die Aussparung als Langloch ausgebildet. Die Aussparung ist beispielsweise in einem im Wesentlichen zentralen Bereich der Schwinge ausgebildet. Der Bolzen läuft in einer Normalsituation, insbesondere während einer Gebrauchshöhenverstellung, zumindest weitestgehend berührungslos in der Aussparung. Im Crashfall stützt sich die Schwinge an dem am Bolzen befindlichen Kopfabschnitt ab. Der Kopfabschnitt ist größer ausgebildet als die Aussparung, insbesondere als eine Abmessung, wie ein Durchmesser oder eine Breite der Aussparung. So wird zum einen das Tordieren des Sitzrahmenteils verhindert als auch das Einknicken der Schwinge. Die gesamte Höheneinstell-/ Höhenverstelleinheit wird als Paket zusammengehalten. Zum Beispiel ist die Schwinge ausgebildet, im Bereich der Aussparung leicht deformieren zu können, um an dem Basisabschnitt und/oder an dem Kopfabschnitt des Bolzens zu verrasten. Zum Beispiel ist die Aussparung ein Schlitz, eine Durchgangsöffnung oder eine Ausnehmung zur Führung und Begrenzung einer Höhenverstellbewegung. Die Aussparung ist eine in der Schwinge innenliegende Aussparung. Beispielsweise ist die Schwinge plattenförmig ausgebildet. Beispielsweise ist die Schwinge als eine im Wesentlichen dreieckige Platte ausgebildet. Eine Gestaltung der Schwinge ist beliebig wählbar.
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In einer Weiterbildung weist die Schwinge eine Aussparung auf, welche eine äußere Führungskontur bildet. Die äußere Führungskontur ist dabei auch eine Begrenzungskontur, an welcher das Sperrelement, insbesondere der Bolzen, während einer Gebrauchshöhenverstellung entlang gleitet und durch welche das Sperrelement zumindest in einem Freiheitsgrad begrenzbar ist. In einem Crashfall hält das Sperrelement in einem vorgegebenen Bereich der Kontur die Schwinge in einer vorgegebenen Position, insbesondere einer Sicherungsposition oder Blockierstellung. Zum Beispiel ist die Schwinge bogenförmig ausgebildet. Beispielsweise ist die Schwinge im Wesentlichen C-förmig, J-förmig, L-förmig oder im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Eine äußere Führungskontur kann dabei durch zumindest einen Schenkel begrenzt sein. Im Fall einer im Wesentlichen C- oder U-förmigen Schwinge ist die Führungskontur im Bereich der Aussparung zwischen den beiden Schenkeln angeordnet. Im Fall einer im Wesentlichen J- oder L-förmigen Schwinge ist die äußere Führungskontur auf Seite der Aussparung ausgebildet. D. h., die äußere Führungskontur ist auf einer Seite angeordnet, von welcher einer der Schenkel abragt. Jeweilige Schenkelenden bilden Endabschnitte, wobei einer der Endabschnitte mit dem Sitzrahmenteil und/oder mit dem Versatzelement verbunden ist und ein anderer der Endabschnitte mit der Schienenanordnung oder dem Fahrzeugboden verbunden ist. Die Aussparung und/oder die Führungskontur können jeweils eine Anzahl von Nasenöffnungen zur Verrastung der Schwinge an dem Sperrelement aufweisen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Sperrelement während einer Gebrauchshöhenverstellung des Sitzrahmenteils in und/oder entlang der Aussparung geführt.
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In einer möglichen Ausführungsform ist das Sperrelement in einer ersten Sitzposition in einem ersten Endabschnitt der Aussparung angeordnet. In einer zweiten, gegenüber der ersten Sitzposition erhöhten Sitzposition ist das Sperrelement in einem zweiten Endabschnitt der Aussparung angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Schwinge in einer ersten Sitzposition am Sitzrahmenteil derart angeordnet, dass die an der Schwinge angeordnete Aussparung im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsausdehnung des Sitzrahmenteils verläuft. Des Weiteren ist die Schwinge in einer zweiten Sitzposition am Sitzrahmenteil derart angeordnet, dass die an der Schwinge angeordnete Aussparung im Wesentlichen entlang einer Längsausdehnung des Sitzrahmenteils verläuft.
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Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugsitz für ein Fahrzeug umfasst zumindest ein Sitzteil, ein Lehnenteil und eine Sitzträgerstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Die Sitzträgerstruktur ist beispielsweise eine Sitzunterbaukonstruktion für den Fahrzeugsitz, insbesondere für das Sitzteil.
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In einer möglichen Weiterbildung weist das Sitzteil bzw. die Sitzträgerstruktur zwei Sitzrahmenteile und hintere Schwingen auf, wobei zwischen den Schwingen eine diese verbindende Querstrebe angeordnet ist. Auf zumindest einer der Sitzrahmenseiten ist eine Hebelanordnung mit einer Zahnstangenkinematik und einer weiteren, vorderen Schwinge vorgesehen. Im Bereich der vorderen Schwinge umfasst das Sitzrahmenteil zumindest ein Sperrelement. Dies ermöglicht, dass ein Höhenversteller, insbesondere die Hebelanordnung, des Fahrzeugsitzes bei einem Unfall bzw. Crashfall entlastet und gegen eine ungewollte und plötzliche Verstellung gesichert wird. Das Sperrelement stabilisiert die vordere Schwinge und somit die gesamte Hebelanordnung während eines Unfalls oder im Crashfall und bei einer auf das Sitzteil und/oder das Lehnenteil einwirkenden Kraft zur Erhöhung einer Insassensicherheit.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Sitz, insbesondere einen Fahrzeugsitz, umfassend eine Sitzträgerstruktur für ein Sitzteil und eine Lehnenträgerstruktur für ein Lehnenteil,
- 2A und 2B schematisch in perspektivischen Ansichten eine Ausführungsform einer Sitzträgerstruktur für ein Sitzteil, wobei die Sitzträgerstruktur zumindest ein Sitzrahmenteil und eine Hebelanordnung zur Höhenverstellung des Sitzrahmenteils umfasst,
- 2C schematisch in perspektivischer Ansicht eine vergrößerte Darstellung eines vorderen Bereichs einer an einem Sitzrahmenteil angeordneten Hebelanordnung,
- 3A schematisch in Seitenansicht eine vergrößerte Darstellung eines vorderen Bereichs einer an einem Sitzrahmenteil angeordneten Hebelanordnung mit einer bewegbaren und in einer Relativbewegung blockierbaren Schwinge in einer ersten Sitzposition, und
- 3B schematisch in Seitenansicht eine vergrößerte Darstellung eines vorderen Bereichs einer an einem Sitzrahmenteil angeordneten Hebelanordnung mit einer bewegbaren und in einer Relativbewegung blockierbaren Schwinge in einer zweiten Sitzposition.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht einen Sitz 1, insbesondere einen Fahrzeugsitz. Der Sitz 1 umfasst ein Lehnenteil 1.1 und ein Sitzteil 1.2, auch als Sitzunterbau bezeichnet. Des Weiteren umfasst der Sitz 1 eine Sitzträgerstruktur S1 für das Sitzteil 1.2 und eine Lehnenträgerstruktur S2 für das Lehnenteil 1.1. Zum Beispiel umfassen die jeweiligen Trägerstrukturen Rahmenstrukturteile zur Befestigung des Lehnenteils 1.1 und des Sitzteils 1.2. Zum Beispiel sind jeweils nicht näher dargestellte Schalen und Polsterungen an den Trägerstrukturen befestigbar.
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Zum besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibungen des Sitzes 1 ist in weiteren Figuren ein Koordinatensystem dargestellt. Das Koordinatensystem umfasst eine Längsachse x, eine Querachse y und eine vertikale Achse z in Bezug auf den Sitz 1 und beispielsweise in Bezug auf eine Anordnung in einem nicht näher dargestellten Fahrzeug.
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Das Lehnenteil 1.1 und das Sitzteil 1.2 sind beispielsweise relativ zueinander verstellbar. Zum Beispiel ist das Lehnenteil 1.1 relativ zum Sitzteil 1.2 verdrehbar an diesem angeordnet. Des Weiteren sind das Lehnenteil 1.1 und das Sitzteil 1.2 miteinander verstellbar, insbesondere in Hochrichtung und Längsrichtung verstellbar, insbesondere längsverstellbar und höhenverstellbar und optional zusätzlich in der Höhe neigbar. Hierzu umfasst die Sitzträgerstruktur S1 zumindest zwei Verstelleinheiten VE, wie einen Längsversteller 2 und einen Höhenversteller 3 und optional zusätzlich einen Neigungsversteller 4.
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Die Sitzträgerstruktur S1 umfasst weiterhin zumindest zwei Sitzrahmenteile 5, 5', die in Querrichtung parallel zueinander ausgerichtet und voneinander beabstandet sind. Die Sitzrahmenteile 5, 5' sind oberhalb des Längsverstellers 2 und des Höhenverstellers 3 angeordnet.
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Der Längsversteller 2 umfasst eine Schienenanordnung 2.1. Die Sitzrahmenteile 5, 5' sind an der Schienenanordnung 2.1 angebracht.
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Der Höhenversteller 3 umfasst eine Hebelanordnung 3.1, beispielsweise in Form eines Koppelgetriebes, beispielsweise ein Viergelenkgetriebe. Die Hebelanordnung 3.1 ist zwischen der Schienenanordnung 2.1 und zumindest dem Sitzrahmenteil 5' angeordnet.
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Des Weiteren umfasst die Sitzträgerstruktur S1 an jedem Sitzrahmenteil 5,5' angeordnete hintere Schwingen 5.1, 5.1', wobei zwischen den Schwingen 5.1, 5.1' eine diese verbindende Querstrebe 6 angeordnet ist. Auf zumindest einer der Sitzrahmenseiten, insbesondere auf Seite des Sitzrahmenteils 5', ist die Hebelanordnung 3.1 angeordnet. Die Sitzrahmenteile 5, 5' sind mittels der Schwingen 5.1, 5.1' und der mindestens einen hinteren Querstrebe 6 miteinander bewegungsgekoppelt. Die auf Seite der Hebelanordnung 3.1 angeordnete Schwinge 5.1' ist beispielsweise ein Bestandteil der Hebelanordnung 3.1.
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2A und 2B zeigen schematisch in perspektivischen Ansichten eine Ausführungsform einer Sitzträgerstruktur S1 für ein Sitzteil 1.2, wobei die Sitzträgerstruktur S1 zwei Sitzrahmenteile 5, 5' und eine Hebelanordnung 3.1 zur Höhenverstellung der Sitzrahmenteile 5, 5' umfasst. Dabei zeigt 2A in perspektivischer Ansicht eine so genannte Schwellerseite der Sitzträgerstruktur S1, wobei eine innere Seitenfläche 5 des Sitzrahmenteils 5 sichtbar ist. 2B zeigt in perspektivischer Ansicht eine so genannte Tunnelseite der Sitzträgerstruktur S1, wobei eine innere Seitenfläche 5.2' des Sitzrahmenteils 5' sichtbar ist.
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Die Schienenanordnung 2.1 umfasst beispielsweise zwei Schienenpaare, wobei jeweils eines der Schienenpaare unterhalb eines der Rahmenteile 5, 5' angeordnet ist. Die Schienenpaare sind jeweils aus einer mit einer Fahrzeugstruktur, beispielsweise Fahrzeugboden, fest verbundenen unteren Schiene 2.2 und einer an der unteren Schiene 2.2 verschiebbar angeordneten oberen Schiene 2.3, die die Sitzträgerstruktur S1 und somit den Sitz 1 trägt, gebildet. Die Sitzrahmenteile 5, 5' sind relativ an der oberen Schiene 2.3 fixiert. Die Schienenpaare, insbesondere die oberen Schienen 2.3, sind beispielsweise über eine so genannte Motorbrücke 2.4 miteinander gekoppelt und längsverstellbar. Des Weiteren umfasst die Sitzträgerstruktur S1 beispielsweise eine weitere Verstelleinheit VE, wie einen weiteren Neigungsversteller 7, zur Neigungsverstellung eines vorderen Sitz- und Bein- / Schenkelstützbereichs. Die Sitzrahmenteile 5, 5' sind beispielsweise mittels mindestens einer vorderen Querstrebe 8 miteinander verbunden.
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Die Sitzträgerstruktur S1 umfasst ferner eine mit der Hebelanordnung 3.1 gekoppelte Antriebseinheit 9. Die Antriebseinheit 9 ist beispielsweise eine Motoreinheit zum elektrischen Antrieb der Hebelanordnung 3.1. In einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform ist die Hebelanordnung 3.1 manuell betätigbar. Beispielsweise ist anstelle der Antriebseinheit 9 ein Handrad vorgesehen.
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Die Antriebseinheit 9 ist an einer äußeren Seitenfläche 5.3' des Sitzrahmenteils 5' angeordnet und an dieser befestigt. Die Hebelanordnung 3.1 selbst ist an der inneren Seitenfläche 5.2' des Sitzrahmenteils 5' angeordnet und an dieser befestigt, wie in 2B sichtbar.
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2B zeigt in perspektivischer Ansicht eine so genannte Tunnelseite der Sitzträgerstruktur S1, wobei die innere Seitenfläche 5.2' des Sitzrahmenteils 5' sichtbar ist. Die Hebelanordnung 3.1 umfasst eine Zahnstangenkinematik mit einer Zahnstange 3.2. Die Zahnstange 3.2 ist mit der hinteren Schwinge 5.1' gekoppelt. Die Zahnstange 3.2 und die hintere Schwinge 5.1' sind an einem Verbindungspunkt V1 miteinander drehbar verbunden. Die hinteren Schwingen 5.1, 5.1' sind jeweils drehbar an dem jeweiligen Sitzrahmenteil 5, 5' gelagert, insbesondere an jeweils einem festen Verbindungspunkt V2. Die hintere Schwinge 5.1 ist an einem festen Verbindungspunkt V3 an der oberen Schiene 2.3 drehbar gelagert und an dieser drehbar befestigt.
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Die Zahnstange 3.2 weist einen verzahnten Bereich auf, welcher mit einem nicht näher dargestellten Antriebsritzel der Antriebseinheit 9 in Rasteingriff ist. Durch Betrieb der Antriebseinheit 9 ist die Zahnstange 3.2 relativ zum Antriebsritzel beweglich, wobei eine anschließende Hebelbewegung der Hebelanordnung 3.1 und Höhenverstellung der Sitzrahmenteile 5, 5' erfolgt. Des Weiteren umfasst die Hebelanordnung 3.1 eine vordere Schwinge 3.3, welche einen vorderen Bereich der Sitzträgerstruktur S1 während einer Gebrauchshöhenverstellung bewegt und in einer eingestellten Sitzposition P1, P2 abstützt. Die vordere Schwinge 3.3 ist relativ parallel zum Sitzrahmenteil 5' angeordnet und drehbar an diesem befestigt.
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2C zeigt in perspektivischer Ansicht eine vergrößerte Darstellung des vorderen Bereichs des Sitzrahmenteils 5' und der im vorderen Bereich angeordneten Hebelanordnung 3.1.
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Die Hebelanordnung 3.1 umfasst die durch die Antriebseinheit 9 bewegbare vordere Schwinge 3.3. Da die Antriebseinheit 9 vorne außen am Sitzrahmenteil 5' angeordnet ist, beispielsweise zur Erreichung eines niedrigen Blockmaßes der Sitzträgerstruktur S1, muss die vordere Schwinge 3.3, beispielsweise aus Bauraumgründen, parallel zum Sitzrahmenteil 5' und nach innen versetzt angeordnet werden. Hierfür umfasst das Sitzrahmenteil 5' ein Versatzelement 5.4. Die vordere Schwinge 3.3 ist an dem Versatzelement 5.4 drehbar gelagert. Insbesondere ist die vordere Schwinge 3.3 an einem festen Verbindungspunkt V4 am Versatzelement 5.4 drehbar gelagert. Dadurch ist die vordere Schwinge 3.3 relativ zum Sitzrahmenteil 5' an diesem drehbar gelagert. Das Versatzelement 5.4 ist an dem Sitzrahmenteil 5', insbesondere an der inneren Seitenfläche 5.2', beispielsweise stoff-, kraft- und/oder formschlüssig fixiert. Beispielsweise ist das Versatzelement 5.4 ein Schließblech oder ein anderes Halteelement. Das Versatzelement 5.4 ist vorne auf der inneren Seitenfläche 5.2' des Sitzrahmenteils 5' angeordnet und deckt beispielsweise den verzahnten Bereich der Zahnstange 3.2 ab. Beispielsweise dient das Versatzelement 5.4 zusätzlich zum Schutz der Zahnstange 3.2 im Bereich ihrer Verzahnung und im Bereich ihrer Kopplung mit einem von der Antriebseinheit 9 angetriebenen Antriebsritzel. Zwischen dem Versatzelement 5.4 und dem Sitzrahmenteil 5' ist eine Aufnahme 5.5, beispielsweise in Form eines Hohlraums oder Aufnahmebereichs, zumindest für die Zahnstange 3.2 und dem Antriebsritzel ausgebildet. Des Weiteren weist die vordere Schwinge 3.3 einen festen Verbindungspunkt V5 auf, über welchen die vordere Schwinge 3.3 an der oberen Schiene 2.3 drehbar gelagert ist. Zum Beispiel umfasst die obere Schiene 2.3 ein im Bereich der vorderen Schwinge 3.3 angeordnetes Halterungselement 2.3.1, an welchem die vordere Schwinge 3.3 drehbar gelagert ist. Aufgrund eines solchen Y-Versatzes der vorderen Schwinge 3.3 zum Sitzrahmenteil 5' und eine damit erzeugte Hebelwirkung kann es in einem Crashfall zu einer Torsion des Sitzrahmenteils 5' und/oder der vorderen Schwinge 3.3 kommen.
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Um einer Torsion, Deformation und/oder Krafteinwirkung entgegenzuwirken, ist ein Sperrelement 10 im Bereich der vorderen Schwinge 3.3 vorgesehen. Insbesondere umfasst das Sitzrahmenteil 5' das Sperrelement 10, welches bei mechanischer Beanspruchung der Schwinge 3.3 und/oder des Sitzrahmenteils 5' zumindest die Schwinge 3.3 in einer vordefinierten Position SP1 bis SP3 hält, insbesondere blockiert. Insbesondere wenn das Sitzrahmenteil 5' bzw. die Sitzrahmenteile 5, 5' in einer erhöhten Sitzposition P2 angeordnet ist bzw. sind, ist eine Haltung bzw. Blockierung der Schwinge 3.3 in der vordefinierten Position SP1 bis SP3 notwendig, um beispielsweise ein plötzliches Einknicken der Schwinge 3.3 durch eine Torsionsbelastung des Sitzrahmenteils 5' und/oder der Schwinge 3.3 zu verhindern.
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Das Sperrelement 10 blockiert bei mechanischer Beanspruchung eine Relativbewegung der vorderen Schwinge 3.3 in Z-Richtung gegenüber dem Fahrzeugboden. Des Weiteren blockiert das Sperrelement 10 bei mechanischer Beanspruchung der Schwinge 3.3 und/oder des Sitzrahmenteils 5' eine Relativbewegung der vorderen Schwinge 3.3 in Y-Richtung gegenüber dem Fahrzeugboden. Dadurch wird ebenfalls vermieden, dass unkontrollierte Bewegungen des Sitzes 1 und daraus resultierende Gefährdungen auf dem Sitz 1 sitzender sowie weiterer im Fahrzeug befindlicher Personen vermieden oder zumindest verringert werden.
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Die vordere Schwinge 3.3 umfasst einen oberen Endabschnitt 3.3.1, welcher an dem festen Verbindungspunkt V4 relativ am Sitzrahmenteil 5' drehbar gelagert ist. Insbesondere ist der Endabschnitt 3.3.1 der Schwinge 3.3 fest an dem Versatzelement 5.4 gelagert. Weiterhin umfasst die Schwinge 3.3 einen unteren Endabschnitt 3.3.2, welcher an dem festen Verbindungspunkt V5 an der Schienenanordnung 2.1 oder an einem Fahrzeugboden drehbar gelagert ist. Die Verbindungspunkte V1 bis V5 sind Drehpunkte mit vordefinierten Drehachsen, um welche die jeweilige Schwinge 5.1, 5.1' und 3.3 sowie die Zahnstange 3.2 beweglich ist.
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Das Sperrelement 10 ist als ein von dem Sitzrahmenteil 5', insbesondere von der inneren Seitenfläche 5.2', abstehender Bolzen ausgebildet. Zum Beispiel ist der Bolzen ein so genannter Crashbolzen und weist belastungsstarke Eigenschaften auf. Das Sperrelement 10 umfasst zumindest einen am Sitzrahmenteil 5' fixierten Basisabschnitt 10 und einen am Basisabschnitt 10 angeordneten Kopfabschnitt 10. Ein Durchmesser des Kopfabschnitts 10 ist größer als ein Durchmesser des Basisabschnitts 10. Der Basisabschnitt 10 ist beispielsweise vorgesehen, die Schwinge 3.3 im Crashfall in Z-Richtung zu stabilisieren, beispielsweise zu halten, zu blockieren oder zu versperren. Der Kopfabschnitt 10 ist vorgesehen, die Schwinge 3.3 im Crashfall in Y-Richtung zu stabilisieren, beispielsweise zu halten, zu blockieren oder zu versperren. Zudem kann der Basisabschnitt 10 vorgesehen sein, die Schwinge 3.3 im Crashfall in X-Richtung zu stabilisieren, beispielsweise zu halten, zu blockieren oder zu versperren. Das Sperrelement 10 bildet im Crashfall einen Anschlag für die Schwinge 3.3.
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Die vordere Schwinge 3.3 umfasst eine Aussparung 3.3.3, in welcher das Sperrelement 10 zumindest in einem Freiheitsgrad begrenzbar angeordnet ist. Zum Beispiel ist die Aussparung 3.3.3 als Langloch ausgebildet. Die Aussparung 3.3.3 ist in einem im Wesentlichen zentralen Bereich der Schwinge 3.3 ausgebildet. Die Aussparung 3.3.3 ist zwischen den beiden Endabschnitten 3.3.1, 3.3.2 angeordnet. Der Basisabschnitt 10 des Sperrelements 10 läuft berührungslos in der Aussparung 3.3.3. Insbesondere ist das Sperrelement 10 im Bereich des Basisabschnitts 10 in der Aussparung 3.3.3 geführt angeordnet und läuft in einer Normalsituation, insbesondere während einer Gebrauchshöhenverstellung, zumindest weitestgehend berührungslos in der Aussparung 3.3.3. Im Crashfall stützt sich die Schwinge 3.3 im Bereich der Aussparung 3.3.3 an dem am Sperrelement 10 angeordneten Kopfabschnitt 10 ab. Beispielsweise ist das Sperrelement 10 einteilig oder mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet. Das Sperrelement 10 ist beispielsweise aus Metall und/oder Kunststoff gebildet. Der Kopfabschnitt 10 ist größer ausgebildet als die Aussparung 3.3.3, insbesondere als eine Abmessung, wie ein Durchmesser oder eine Breite der Aussparung 3.3.3. Die vordere Schwinge 3.3 ist in Drehrichtung R zwischen den höhenverstellbaren Sitzpositionen P1, P2 beweglich ausgebildet. Während dieser Bewegung wird das Sperrelement 10, insbesondere dessen Basisabschnitt 10, innerhalb der Aussparung 3.3.3 im Wesentlichen berührungslos geführt.
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Die Aussparung 3.3.3 ist im Wesentlichen gerade und/oder leicht gebogen ausgebildet.
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In einem Crashfall hält das Sperrelement 10 mittels des Kopfabschnitts 10 die in Y-Richtung versetzte Stellung der Schwinge 3.3 relativ zum Sitzrahmenteil 5'. Auch wird die in Y-Richtung versetzte Stellung des Sitzrahmenteils 5' relativ zur Schwinge 3.3 mittels des Kopfabschnitts 10 in einem Crashfall gehalten.
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3A und 3B zeigen schematisch in Seitenansicht und in einer vergrößerten Darstellung die innere Seitenfläche 5.2' des Sitzrahmenteils 5'.
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Dabei zeigt 3A schematisch in Seitenansicht eine vergrößerte Darstellung des vorderen Bereichs der an dem Sitzrahmenteil 5' angeordneten Hebelanordnung 3.1 mit der bewegbaren und in einer Bewegung blockierbaren Schwinge 3.3 in der ersten Sitzposition P1.
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Die Schwinge 3.3 ist in der ersten Sitzposition P1 am Sitzrahmenteil 5' derart angeordnet, dass die in der Schwinge 3.3 ausgebildete Aussparung 3.3.3 im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsausdehnung des Sitzrahmenteils 5' verläuft.
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Das Sperrelement 10 ist in einer ersten Sitzposition P1, insbesondere einer tiefen Sitzposition P1 und/oder einer untersten Sitzposition P1, in einem ersten Endabschnitt 3.3.4 der Aussparung 3.3.3 angeordnet. In dieser Sitzposition P1 blockiert das Sperrelement 10 die Schwinge 3.3 in X-Richtung. Bei mechanischer Beanspruchung wird eine Relativbewegung der Schwinge 3.3 durch den Basisabschnitt 10 des Sperrelements 10 zumindest weitestgehend blockiert, wobei Wände der Aussparung 3.3.3 vorne und hinten am Basisabschnitt 10 anschlagen. Insbesondere definiert der Endabschnitt 3.3.4 eine Position SP2, in welcher das Sperrelement 10 in Anschlag mit der Schwinge 3.3 kommt. Der Endabschnitt 3.3.4 ist beispielsweise als eine Rastnut ausgebildet.
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Zum Beispiel kann die Schwinge 3.3 im Wesentlichen gewichtsreduziert ausgestaltet werden. Zur Reduktion eines Gewichts der Schwinge 3.3 und somit der Sitzträgerstruktur S1 können weniger beanspruchte Bereiche mit einer Materialverdünnung oder Materialaussparung 11 versehen werden.
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3B zeigt schematisch in Seitenansicht eine vergrößerte Darstellung des vorderen Bereichs der an dem Sitzrahmenteil 5' angeordneten Hebelanordnung 3.1 mit der bewegbaren und in einer Bewegung blockierbaren Schwinge 3.3 in der zweiten Sitzposition P2.
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Die Schwinge 3.3 ist in der zweiten Sitzposition P2 am Sitzrahmenteil 5' derart angeordnet, dass die in der Schwinge 3.3 ausgebildete Aussparung 3.3.3 im Wesentlichen entlang einer Längsausdehnung des Sitzrahmenteils 5' verläuft.
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In einer zweiten, gegenüber der ersten Sitzposition P1 erhöhten Sitzposition P2, beispielsweise einer höchsten Sitzposition P2, ist das Sperrelement 10 in einem zweiten Endabschnitt 3.3.5 der Aussparung 3.3.3 angeordnet. In dieser Sitzposition P2 blockiert das Sperrelement 10 die Schwinge 3.3 in Z-Richtung. Bei mechanischer Beanspruchung wird eine Relativbewegung der Schwinge 3.3 durch den Basisabschnitt 10 des Sperrelements 10 zumindest weitestgehend blockiert, wobei Wände der Aussparung 3.3.3 oben und unten am Basisabschnitt 10 anschlagen. Insbesondere definiert der Endabschnitt 3.3.5 eine Position SP1, in welcher das Sperrelement 10 in Anschlag mit der Schwinge 3.3 kommt. Der Endabschnitt 3.3.5 ist beispielsweise als eine Rastnut ausgebildet.
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Des Weiteren kann eine weitere Position SP3, insbesondere Anschlagsposition, für das Sperrelement 10 durch die Aussparung 3.3.3 vorgegeben werden. Die Aussparung 3.3.3 weist beispielsweise eine in einem im Wesentlichen zentralen Bereich der Aussparung 3.3.3 angeordnete Rastnase 3.3.6 auf. Die Position SP3 ist beispielsweise eine Sicherheitsposition, in welche das Sperrelement 10 positioniert ist, wenn das Sperrelement 10 in einem Crashfall doch die Position SP1 verlassen sollte. Die Rastnase 3.3.6 kommt dabei in Rasteingriff mit dem Kopfabschnitt 10. Dadurch hält das Sperrelement 10 die Schwinge 3.3 in der vordefinierten Position SP3 und blockiert eine weitere Relativbewegung der Schwinge 3.3.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sitz
- 1.1
- Lehnenteil
- 1.2
- Sitzteil
- 2
- Längsversteller
- 2.1
- Schienenanordnung
- 2.2, 2.3
- Schiene
- 2.3.1
- Halterungselement
- 2.4
- Motorbrücke
- 3
- Höhenversteller
- 3.1
- Hebelanordnung
- 3.2
- Zahnstange
- 3.3
- Schwinge, insbesondere vordere Schwinge
- 3.3.1
- Endabschnitt, insbesondere oberer Endabschnitt
- 3.3.2
- Endabschnitt, insbesondere unterer Endabschnitt
- 3.3.3
- Aussparung
- 3.3.4, 3.3.5
- Endabschnitt
- 3.3.6
- Rastnase
- 4
- Neigungsversteller
- 5, 5'
- Sitzrahmenteil
- 5.1, 5.1'
- Schwinge, insbesondere hintere Schwinge
- 5.2 bis 5.3'
- Seitenfläche
- 5.4
- Versatzelement
- 5.5
- Aufnahme
- 6
- Querstrebe
- 7
- Neigungsversteller
- 8
- Querstrebe
- 9
- Antriebseinheit
- 10
- Sperrelement
- 11
- Materialaussparung
- P1, P2
- Sitzposition
- R
- Drehrichtung
- S1, S2
- Sitzträgerstruktur
- SP1 bis SP3
- Position, insbesondere vordefinierte Position
- V1 bis V5
- Verbindungspunkt
- VE
- Verstelleinheit
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Hochrichtung
