DE102021115576A1

DE102021115576A1 - Fahrzeugsitz mit einem Sitzrahmen und einer Komponente eines Komfort- oder Sicherheitssystems, Fahrzeug

Info

Publication number: DE102021115576A1
Application number: DE102021115576.2A
Authority: DE
Inventors: Steffen Kittel; Lars Ellermann; Karsten Belz; Lukas Dönz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2022-12-22
Also published as: CN115476747A

Abstract

Fahrzeugsitz, umfassend einen Sitzrahmen (12) und wenigstens eine Komponente (15) eines Komfort- oder Sicherheitssystems, wobei die Komponente ( 15) mittels wenigstens eines Befestigungsmittels (19) an dem Sitzrahmen (12) befestigt und relativ zum Sitzrahmen (12) beweglich gelagert ist, wobei das Befestigungsmittel (19) wenigstens ein elastisches Spannelement (21) umfasst, mittels dessen Spannkraft die Komponente (15) in eine Grundposition vorgespannt ist, aus der die Komponente (15) mittels einer der Spannkraft entgegenwirkenden Kraft bewegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, umfassend einen Sitzrahmen und wenigstens eine Komponente eines Komfort- oder Sicherheitssystems.
Sitze in Fahrzeugen dienen längst nicht mehr nur ihrer eigentlichen, originären Funktion, Fahrzeuginsassen einen Sitzplatz in Fahrzeugen zu bereitzustellen. So sind Sitze in modernen Fahrzeugen häufig in Komfortsysteme des Fahrzeugs etwa dahingehend eingebunden, dass Komponenten des Komfortsysteme im Bereich der Sitze respektive in den Sitzen integriert sind. Weitere zusätzliche Komponenten, die Teil eines Fahrzeugsitzes sein können respektive in diesen integriert sein können, sind etwa im Zusammenhang mit Sicherheitssystemen von Fahrzeugen, insbesondere Sicherheitsgurtsystemen, denkbar. Es besteht somit das Bedürfnis, separate Komponenten von Fahrzeugsitzen möglichst zuverlässig und sicher zu befestigen.
So ist etwa im Zusammenhang mit Gurtsystemen bekannt, entsprechende Komponenten an dem Fahrzeugsitz mittels Anbindungselementen zu befestigen, wobei im Crashfall ein Abbau von frei werdender kinetischer Energie aufgrund einer plastischen Verformung der Anbindungselemente erfolgt. Ein derartiges Konzept, bei dem eine Gurtaufhängung mittels eines mehrere Verformungselemente umfassenden Crashelements an einer Sitzrückenlehne angebunden ist, ist aus DE 10 2011 012 461 A1 bekannt.
Ein weiteres Konzept zur Befestigung einer Gurtbandführung an einem Sitz ist aus DE 10 2016 101 102 A1 bekannt. Diese Gurtbandführung umfasst einen gleitverschiebbar innerhalb einer Führungsbahn angeordneten Drehzapfen. Ein elastisches Element innerhalb der Führungsbahn wirkt mit dem Drehzapfen derart zusammen, dass die Gurtbandführung in eine mittlere Lage innerhalb der Führungsbahn bewegt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein verbessertes Konzept zur Befestigung einer Komponente eines Komfort- oder Sicherheitssystems an dem Fahrzeugsitz anzugeben, insbesondere hinsichtlich einer möglichst hohen mechanischen Stabilität sowie eines möglichst vorteilhaften Verhaltens im Crashfall.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Komponente mittels wenigstens eines Befestigungsmittels an dem Sitzrahmen befestigt und relativ zum Sitzrahmen beweglich gelagert ist, wobei das Befestigungsmittel wenigstens ein elastisches Spannelement umfasst, mittels dessen Spannkraft die Komponente in eine Grundposition vorgespannt ist, aus der die Komponente mittels einer der Spannkraft entgegenwirkenden Kraft bewegbar ist.
Die Komponente des Komfort- oder Sicherheitssystems kann unterschiedlicher Natur sein. Letztlich ist das erfindungsgemäße Konzept auf jedwede Komponente anwendbar, die ein bezüglich der übrigen Struktur des Fahrzeugsitzes, separates Bauteil darstellt.
Die Komponente kann insbesondere eine Belüftungseinrichtung sein, etwa eine Belüftungseinrichtung gemäß der am Tag der vorliegenden Patentanmeldung noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldungsnummer 10 2020 109 053.6 . Auf den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung wird somit ausdrücklich Bezug genommen. Die Komponente kann zudem ein Teil eines Sicherheitsgurtsystems und/oder ein Lautsprecher und/oder ein Aschenbecher und/oder ein Bedienelement zur nutzerseitigen Generierung von Bediensignalen sein. Das Bedienelement kann zur Erzeugung von Bediensignalen eingerichtet sein, die im Rahmen des Betriebs eines Fahrzeugs, in dem der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz verbaut ist, nutzbar sind.
Das elastische Spannelement bewirkt, dass sich die Komponente ohne weitere Krafteinwirkung in der Grundposition befindet respektive diese automatisch einnimmt. Die Komponente kann hierbei mittels einer an die Komponente angreifenden Kraft aus der Grundposition bewegt werden, sofern die der Spannkraft entgegenwirkende Kraftkomponente dieser Kraft größer ist als die Spannkraft. Hierbei wird Energie in dem elastischen Spannelement gespeichert und die Spannkraft, insbesondere gemäß dem Hooke`schen Gesetz, erhöht. Bei einer ausreichenden Abnahme bzw. einem kompletten Wegfall der der Spannkraft entgegenwirkenden Kraft federt das elastische Spannelement zurück und die Komponente bewegt sich wieder in die Grundposition.
So sorgt das elastische Spannelement einerseits dafür, dass die Komponente, sofern keine weitere Kraft hierauf einwirkt respektive die einwirkende Kraft nicht groß genug ist, in ihrer Grundposition gehalten wird. Bezüglich der Vorspannung der Komponente durch das elastische Spannelement ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spannkraft groß genug ist, so dass diese während des alltäglichen Betriebs des Fahrzeugsitzes nicht überwunden wird und die Komponente auch stets in der Grundposition verbleibt. Je stärker das elastische Federelements hierbei vorgespannt ist, desto größer ist die erforderliche Kraft, um die Komponente aus der Grundposition zu bewegen und desto stabiler ist mithin die Komponente in der Grundposition gehalten.
Andererseits bewirkt das Befestigungsmittel, dass die Komponente entgegen der der Spannkraft entgegenwirkenden Kraft ein- bzw. zurückfedern kann. Es wird also sichergestellt, dass die Komponente, sofern eine ausreichend große Kraft entgegen der Spannkraft auf sie einwirkt, nicht starr in ihrer Grundposition verbleibt, sondern nachgibt. Dieses hat eine positive physikalische Auswirkung auf einen Fahrzeuginsassen, der bspw. bei einem Unfall auf diese Komponente auftrifft. So kann etwa vorgesehen sein, dass die Komponente im Fahrzeugsitz im Bereich des oberen Rückens oder Nackens des Fahrzeuginsassen angeordnet ist. Wenn bei einem Unfall ein anderes Fahrzeug auf das Heck des Fahrzeugs auffährt, wird der Fahrzeuginsasse schlagartig in den Sitz hineingedrückt. Die Komponente ist nach der Erfindung nach hinten zurück- bzw. wegfederbar, so dass eine Verletzung des Fahrzeuginsassen vermieden wird.
Bezüglich der Kraftrichtung der Spannkraft des elastischen Spannelements weist diese bevorzugt, insbesondere senkrecht, von dem Sitzrahmen respektive einer Oberfläche des Sitzrahmens weg, so dass sich die Komponente aus der Grundposition heraus zum Sitzrahmen hin bewegt, sofern die der Spannkraft entgegenwirkende Kraft diese übersteigt, wobei eine Bewegung der Komponente vom Sitzrahmen weg durch die Grundposition begrenzt ist. Das elastische Spannelement bewirkt in dieser Ausführungsform nicht nur, dass die Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen vermieden wird, sofern er überhaupt auf die Komponente prallen würde, sondern das Befestigungsmittel kann zudem den Insassen vor einem heftigen Aufprallen auf den Sitzrahmen schützen, da das elastische Spannelement entsprechend Energie absorbieren kann.
Der Fahrzeugsitz kann mehrteilig sein. Bevorzugt weist der Fahrzeugsitz ein horizontales Sitzflächenteil sowie eine Rückenlehne auf, die gegenüber dem Sitzflächenteil verschwenkt werden kann. Ferner kann der Fahrzeugsitz eine an der Rückenlehne befestigte Kopfstütze aufweisen. Ein Mittelteil der Rückenlehne kann links- und rechtsseitig jeweils von einer Sitzwange flankiert sein. Der Sitzrahmen bildet typischerweise die tragende Struktur des Fahrzeugsitzes respektive des jeweiligen Bauteils des Fahrzeugsitzes aus. Bevorzugt ist der Sitzrahmen eine metallisches Sitzgestell, das sich aus rohr- und holmartigen Teilen zusammensetzt. Der Sitzrahmen kann ein U-förmig gebogenes Metallrohr umfassen, das entsprechende Längs- und einen Querholme ausbilden kann. Der Fahrzeugsitz kann über den Sitzrahmen in einem zugehörigen Fahrzeug verbaut sein.
Der Fahrzeugsitz kann, insbesondere im Bereich der Sitzwangen, wenigstens einen Seitenairbag aufweisen, der sich im Crashfall entfaltet. Auch hinsichtlich dieses etwaigen Airbags ist das erfindungsgemäße Konzept vorteilhaft, da die bewegliche Lagerung der Komponente bewirkt, dass die Entfaltung des Airbags durch die Komponente nicht behindert wird. So kann die der Spannkraft entgegenwirkende Kraft, aufgrund der die Komponente zurückfedert, durch den sich entfaltenden Airbag verursacht werden, wodurch die Komponente den Entfaltungsweg des Airbags letztlich freigibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist die Komponente mittels des Befestigungsmittels geradlinig beweglich geführt. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass die Komponente mittels des Befestigungsmittels entlang eines linearen Bewegungspfades oder einer linearen Bewegungsrichtung beweglich geführt wird, so dass die Komponente einen Bewegungsfreiheitsgrad aufweist. Alternativ, jedoch weniger bevorzugt, kann auch vorgesehen sein, dass der Bewegungspfad, entlang dem die Komponente beweglich geführt ist, eine gebogene Form aufweist. Der Bewegungspfad führt bevorzugt zu dem Sitzrahmen hin respektive ist gewinkelt, insbesondere rechtwinklig, zu einer Längsachse des etwa holm- oder rohrartigen Sitzrahmens angeordnet, so dass die Komponente in Richtung des Sitzrahmens ein- bzw. zurückfedern kann. Sofern die Komponente geradlinig beweglich geführt ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Bewegungsrichtung der Komponente und die mittels dem elastischen Spannelement erzeugbare Spannkraft entlang einer gemeinsamen Richtung erstrecken.
Das Befestigungsmittel kann wenigstens einen komponentenseitigen und wenigstens einen rahmenseitigen Abstützabschnitt umfassen, wobei sich der komponentenseitige Abstützabschnitt an dem rahmenseitigen Abstützabschnitt abstützt, wenn die Komponente in der Grundposition ist. Die mittels dem elastischen Spannelement bewirkte Spannkraft hat also zur Folge, dass, sofern die Komponente in der Grundposition ist, die Abstützabschnitte gegenseitig aneinandergedrückt werden und hierbei einen Formschluss derart ausbilden, dass eine weitere Bewegung der Komponente in Richtung der Spannkraft nicht möglich ist respektive blockiert wird. Der Formschluss zwischen den Abstützabschnitten bewirkt hierbei insbesondere, dass sich das elastische Spannelement nicht entspannen kann oder, mit anderen Worten, derart eingeklemmt wird, dass die die Vorspannung der Komponente bewirkende Spannkraft aufrecht erhalten wird, wenn die Komponente in der Grundposition ist.
Als vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Befestigungsmittel einen komponentenseitigen und einen rahmenseitigen Zylinderabschnitt umfasst, wobei einer der Zylinderabschnitte in den jeweils anderen Zylinderabschnitt konzentrisch eingeschoben ist, so dass die Komponente entlang der gemeinsamen Längsachse der Zylinderabschnitte beweglich geführt ist, wobei der komponentenseitige oder rahmenseitige Abstützabschnitt ein nach außen abstehender Vorsprung des inneren Zylinderabschnitts und der jeweils andere Abstützabschnitt ein nach innen abstehender Vorsprung des äußeren Zylinderabschnitts ist. Die beiden Zylinderabschnitte sind also quasi teleskopartig entlang ihrer Längsachse geführt, so dass sich ein geradliniger Bewegungspfad der Komponente ergibt. Die Relativbewegung dieser beiden Zylinderabschnitte zueinander ist bezüglich des Auseinanderziehens dadurch begrenzt, dass die Vorsprünge der Zylinderabschnitte aneinander anstoßen respektive der eine Vorsprung gegen den anderen Vorsprung läuft, wobei in dieser Endposition die Komponente die Grundposition einnimmt. Der äußere Zylinderabschnitt ist zur Aufnahme des inneren Zylinderabschnitts zwangsläufig hohl ausgebildet, wobei der innere Zylinderabschnitt optional hohl sein kann. Der komponentenseitige Zylinderabschnitt ist bevorzugt ein von der Komponente, insbesondere senkrecht, abstehender Abschnitt. Selbiges gilt für den rahmenseitigen Zylinderabschnitt, der entsprechend von dem Sitzrahmen abstehen kann.
Zur Montage der Komponente respektive des Befestigungsmittels kann der innere Zylinderabschnitt entgegen der Kraft des elastischen Spannelements in den äußeren Zylinderabschnitt eingeschoben werden, wobei sich die Zylinderabschnitte samt Vorsprünge in Radialrichtung elastisch verformen. Dies erfolgt so lange, bis die Vorsprünge, insbesondere einander hintergreifend, einrasten und die Komponente die Grundposition einnimmt.
Der komponentenseitige oder rahmenseitige Abstützabschnitt kann ein nach außen, insbesondere schräg, abstehender Kragen oder Widerhaken des inneren Zylinderabschnitts und der jeweils andere Abstützabschnitt ein nach innen, insbesondere schräg, abstehender Kragen oder Widerhaken des äußeren Zylinderabschnitts sein. Der jeweilige Zylinderabschnitt kann an seinem der Komponente bzw. dem Sitzrahmen abgewandten Ende einen Kragen respektive Widerhaken aufweisen, wobei die Kragen respektive Widerhaken der Zylinderabschnitte einander anstoßen bzw. ineinander eingreifen und hierbei mittels der Spannkraft gegeneinander gedrückt werden, wenn die Komponente in der Grundposition ist. Der Kragen kann komplett umlaufend oder unterbrochen sein. Insbesondere können mehrere Widerhaken vorgesehen sein, die bevorzugt äquidistant entlang des Umfangs des jeweiligen Zylinderabschnitts angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass beide Zylinderabschnitte jeweils einen Kragen oder jeweils wenigstens einen Widerhaken aufweisen. Gleichermaßen ist denkbar, dass einer der Zylinderabschnitte einen Kragen und der jeweils andere Zylinderabschnitt wenigstens einen Widerhaken aufweist, wobei der Widerhaken und der Kragen ineinandergreifen, wenn die Komponente in der Grundposition ist.
Besonders bevorzugt ist das elastische Spannelement entlang der gemeinsamen Längsachse der Zylinderabschnitte angeordnet, wobei das elastische Spannelement auf Druck vorgespannt ist, wenn die Komponente in der Grundposition ist. In dieser Ausführungsform ist bevorzugt auch der innere Zylinderabschnitt hohl, wobei sich entlang dessen Längsachse, die mit der Längsachse des äußeren Zylinderabschnitts zusammenfällt, das elastische Spannelement angeordnet ist. Das elastische Spannelement stützt sich einerseits an der Komponente, insbesondere einem Gehäuse der Komponente, und andererseits an dem Sitzrahmen oder zumindest mit einem der Komponente respektive dem Sitzrahmen zugeordneten Bauteil ab. Ein Herausbewegen der Komponente aus der Grundposition erfolgt mithin dadurch, dass die Zylinderabschnitte teleskopartig ineinander eingeschoben werden, das elastische Spannelement weiter zusammengedrückt wird und hierbei die Spannkraft weiter ansteigt.
Bezüglich des rahmenseitigen Abstützabschnitts ist bevorzugt vorgesehen, dass dieser mittels eines Befestigungsbandes, das insbesondere einen den rahmenseitigen Abstützabschnitt tragenden Befestigungssockel aufweist, an dem Sitzrahmen, insbesondere an einem Bügel oder Holm des Sitzrahmens, befestigt ist. Ein Bandabschnitt des, insbesondere metallenen, Befestigungsbandes, das auch als Befestigungsgurt bezeichnet werden kann, umgreift hierbei das Rohr, den Bügel oder den Holm des Sitzrahmens und ist insbesondere derart auf Zug beansprucht, dass eine sichere Befestigung zwischen dem Befestigungsband und dem Sitzrahmen und mithin zwischen der Komponente und dem Sitzrahmen realisiert wird. Bevorzugt ist der Befestigungssockel an dem Bandabschnitt das Befestigungsbandes angeformt bzw. befestigt, wobei der rahmenseitige Abstützabschnitt, etwa der jeweilige Zylinderabschnitt, wiederum an den Befestigungssockel befestigt ist. Das Befestigungsband kann gemäß dem Prinzip eines Kabelbinders an dem Sitzrahmen befestigt sein.
Bezüglich der konkreten Anordnung der Komponente im Fahrzeugsitz kann vorgesehen sein, dass diese in einem Polstermaterial, insbesondere einem Schaummaterial, eingebettet und/oder unter einer Oberfläche oder einer Öffnung eines, insbesondere ledernen, Sitzbezugs angeordnet ist. So ist der Innenbereich des Fahrzeugsitzes nach außen durch den Sitzbezug begrenzt und bevorzugt mit dem Polstermaterial ausgefüllt. Zusätzlich zur Komponente kann der Sitzrahmen in das Polstermaterial eingebettet sein. So ist das Polstermaterial typischerweise leicht verformbar, so dass das Zurückfedern der Komponente bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz durch das Polstermaterial nicht maßgeblich behindert wird.
Sofern die Komponente eine Belüftungseinrichtung, insbesondere gemäß der bereits oben genannten deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 109 053.6 ist, kann vorgesehen sein, dass die Komponente eine Baueinheit mit einem, insbesondere in das Polstermaterial eingebettete, Gehäuse ist, wobei in dem Gehäuse beispielsweise ein Ventilator zum Ansaugen bzw. Ausblasen von Luft in einen Insassenraum des Fahrzeugs, eine Heizeinrichtung, eine Temperierungseinrichtung und eine Filtereinrichtung zur Behandlung dieser Luft angeordnet ist. Das Gehäuse weist zweckmäßigerweise eine Luftöffnung auf, die in die Öffnung des Sitzbezuges mündet.
Die Erfindung betrifft zudem ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Fahrzeugsitz gemäß der vorangehenden Beschreibung. Sämtliche im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz erläuterten Merkmale, Aspekte und Vorteile sind gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Fahrzeug anwendbar und umgekehrt.
Der Fahrzeugsitz kann ein Fahrersitz, ein Beifahrersitz und/oder eine Rückbank des Fahrzeugs sein. Bevorzugt ist der Fahrzeugsitz respektive der Sitzrahmen, etwa mittels eines geeigneten Befestigungsrahmens des Kraftfahrzeugs, an einer Karosserie des Fahrzeugs angebunden. Besonders bevorzugt ist der Fahrzeugsitz hierbei entlang der Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar.
Weitere Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend dargelegten Ausführungsbeispielen sowie aus den Figuren. Diese zeigen schematisch:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes des Fahrzeugs aus 1,
3 eine Darstellung der inneren Struktur des Fahrzeugsitzes aus 2,
4 eine Detailansicht des Befestigungsmittels des Fahrzeugsitzes aus 3, und
5 eine Detailansicht der Komponenten des Befestigungsmittels aus 4.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 1, vorliegend ein Kraftfahrzeug. Das Fahrzeug 1 umfasst mehrere Fahrzeugsitze 2 in seinem Insassenraum 3, nämlich einen Fahrersitz 4, einen in der 1 nicht dargestellten Beifahrersitz sowie eine hinter dem Fahrersitz 4 und dem Beifahrersitz angeordnete Rückbank 5.
Details bezüglich des Fahrersitzes 4 werden anhand der 2 erläutert, wobei die nachfolgend dargelegten Aspekte grundsätzlich gleichermaßen für den Beifahrersitz sowie die Rückbank 5 gelten. So umfasst der Fahrersitz 4, der bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 nach vorne und hinten positionsverstellbar ist, ein Sitzflächenteil 6, eine Rückenlehne 7 sowie eine Kopfstütze 8. Die Rückenlehne 7 ist bezüglich des Sitzflächenteils 6 um eine Horizontalachse schwenkbar verstellbar. Die Rückenlehne 7 umfasst ein Mittelteil 9 sowie jeweils eine links- und rechtsseitig an dem Mittelteil 9 angeordnete Sitzwange 10. Im Bereich der Rückenlehne 7 ist zudem, nämlich innerhalb jeder der Sitzwangen 10, ein seitlicher Airbag 11 vorgesehen.
3 zeigt das Innere des Fahrzeugsitzes 2. Der Fahrzeugsitz 2 setzt sich aus einem gestellartigen Sitzrahmen 12 zusammen, das von einem als Schaummaterial vorgesehenen Polstermaterial 13 umgeben ist. Der Sitzrahmen 12 sorgt hauptsächlich für die mechanische Stabilität des Fahrzeugsitzes 2 und umfasst beispielhaft ein U-förmig gebogenes Metallrohr, das letztlich mitunter einen oberseitigen Querholm und zwei Längsholme des Fahrzeugsitzes 2 ausbildet. Die Oberfläche des Fahrzeugsitzes 2 wird von einem in der 3 gestrichelt angedeuteten ledernen Sitzbezug 14 gebildet.
Im Bereich der Sitzwange 10 ist eine Komponente 15 in das Polstermaterial 13 eingebettet. Die Komponente 15 ist beispielhaft eine Belüftungseinrichtung, die gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 109 053.6 ein Gehäuse 17 umfasst, in dem ein Ventilator zum Ansaugen von Luft in das Gehäuse 17 bzw. zum Ausblasen von Luft in den Insassenraum 3, eine Heizeinrichtung, eine Temperierungseinrichtung und eine Filtereinrichtung zur Behandlung dieser Luft angeordnet ist. Das Gehäuse 17 weist eine LuftaustrittsÖffnung auf, die in eine Öffnung 18 des Sitzbezugs 14 mündet. Die Komponente 15 ist vorliegend zweifach vorgesehen, nämlich links und rechts am Fahrzeugsitz 2 in jeder der beiden Sitzwangen 10. Die Komponente 15 kann zudem ein Teil eines Sicherheitsgurtsystems, ein Lautsprecher, ein Aschenbecher oder ein Bedienelement des Kraftfahrzeugs 1 sein.
Wie aus 3 ersichtlich wird, ist die Komponente 15 an dem Sitzrahmen 13 mittels eines Befestigungsmittels 19 befestigt. Details im Zusammenhang mit dem Befestigungsmittel 19 werden anhand der 4 erläutert, die einen vergrößerten Teilabschnitt des in der 3 durch einen Kreis gekennzeichneten Bereichs zeigt. Die Komponente 15 ist mittels des Befestigungsmittels 19 relativ zum Sitzrahmen 12 geradlinig beweglich gelagert, so dass sich die Komponente 15 entlang einer Bewegungsrichtung 20 respektive entlang eines sich entlang der Bewegungsrichtung 20 erstreckenden Bewegungspfads bewegen lässt, wobei Details zu dieser Beweglichkeit weiter unten erläutert werden.
Das Befestigungsmittel 19 umfasst ein elastisches Spannelement 21, nämlich beispielhaft eine metallische Schraubenfeder. Alternativ kann das elastische Spannelement 21 aus Kunststoff oder ein Körper aus einem Elastomer sein. Das elastische Spannelement 21 bewirkt eine Spannkraft, mittels der die Komponente 15 in einer in der 4 dargestellten Grundposition vorgespannt ist. Details diesbezüglich, insbesondere im Zusammenhang mit der detaillierten Wirkungsweise der Komponenten des Befestigungsmittels 19, werden nachfolgend anhand den 4 und 5 erläutert, wobei 5 einen vergrößerten Teilabschnitt des in der 4 durch ein Oval gekennzeichneten Bereichs zeigt.
So umfasst das Befestigungsmittel 19 einen komponentenseitigen Zylinderabschnitt 22 und einen rahmenseitigen Zylinderabschnitt 23. Der komponentenseitige Zylinderabschnitt 22 ist an dem Gehäuse 17 der Komponente 15 angeformt. Der rahmenseitige Zylinderabschnitt 23 ist mittels eines Befestigungsbandes 24, auf das später noch genauer eingegangen wird, an dem Sitzrahmen 12 befestigt. Die Zylinderabschnitte 22, 23 sind hohl.
Der rahmenseitige Zylinderabschnitt 23 ist in dem komponentenseitigen Zylinderabschnitt 22 konzentrisch eingeschoben, so dass der rahmenseitige Zylinderabschnitt 23 als innerer Zylinderabschnitt und der komponentenseitige Zylinderabschnitt 22 als äußerer Zylinderabschnitt bezeichnet werden kann. Die Zylinderabschnitte 22, 23 sind zueinander teleskopartig entlang der gemeinsamen Längsachse, die sich entlang der Bewegungsrichtung 20 erstreckt, beweglich. Das elastische Spannelement 21 ist hierbei entlang der gemeinsamen Längsachse der Zylinderabschnitte 22, 23, also entlang der Bewegungsrichtung 20 angeordnet. Folglich verläuft die mittels des elastischen Spannelements 21 erzeugte Spannkraft kollinear zu der Bewegungsrichtung 20.
Das Befestigungsmittel 15 umfasst ferner einen komponentenseitigen Abstützabschnitt 25 und einen rahmenseitigen Abstützabschnitt 26, wobei Details bezüglich dieser Abschnitte 25, 26 anhand der 5 deutlich werden. Der komponentenseitige Abstützabschnitt 25 ist ein nach innen abstehender Vorsprung, nämlich ein schräg nach innen abstehender Kragen 27 des äußeren respektive komponentenseitigen Zylinderabschnitts 22. Als Gegenstück hierzu ist der rahmenseitige Abstützabschnitt 26 als ein nach außen abstehender Vorsprung des inneren respektive rahmenseitigen Zylinderabschnitts 23 vorgesehen, nämlich konkret als ein schräg nach außen abstehender Kragen 28.
Zur Erstmontage des Befestigungsmittels werden die Zylinderabschnitte 22, 23 entgegen der Kraft des elastischen Spannelements 21 ineinander eingeschoben, so dass die Schrägflächen der beiden Kragen 27, 28 aneinander entlanggleiten und sich hierbei die Zylinderabschnitte 22, 23 in Radialrichtung elastisch verformen, bis die Kragen 27, 28 einander hintergreifend einschnappen und das Befestigungsmittel 15 die in den 4 und 5 dargestellte Position einnimmt.
Die beiden Kragen 27, 28 sind exemplarisch komplett umlaufend ausgebildet, können jedoch gleichermaßen unterbrochen sein. Alternativ kann der nach innen respektive außen abstehende Vorsprung stattdessen wenigstens ein Widerhaken sein. So können etwa mehrere Widerhaken vorgesehen sein, die äquidistant entlang des Umfangs des jeweiligen Zylinderabschnitts 22, 23 angeordnet sind. Zudem kann auch eine Kombination aus Kragen sowie Widerhaken vorgesehen sein.
Sofern sich die Komponente 15 in der Grundposition befindet, ist diese mittels der Spannkraft des elastischen Spannelements 21, das hierbei auf Druck beansprucht ist, vorgespannt. Das elastische Spannelement 21 stützt sich einerseits an dem Gehäuse 17 der Komponente 15 und andererseits an dem Sitzrahmen 12 ab, wobei sich die Abstützabschnitte 25, 26, also die Kragen 27, 28, aufgrund der Spannkraft des elastischen Spannelements 21 auf- bzw. aneinander abstützen. Konkret bilden die Kragen 27, 28 einen Formschluss aus, so dass sich, bezogen auf die 4 und 5, der komponentenseitige Zylinderabschnitt 22 samt Komponente 15 ausschließlich entlang der Bewegungsrichtung 20 auf den Sitzrahmen 12 zu bewegen kann. Eine Bewegung von dem Sitzrahmen 12 weg ist aufgrund des Formschlusses zwischen den Kragen 27, 28 nicht möglich. Konkret bezogen auf die 4 und 5 ist letztlich ausschließlich eine Bewegung der Komponente 15 nach rechts unten möglich.
Diese Konfiguration bewirkt nun bezüglich der Befestigung bzw. Beweglichkeit der Komponente 15 mehrere vorteilhafte Aspekte, die nachfolgend anhand der 4 erläutert werden. So ist, wie soeben dargelegt wurde, die einzig mögliche Bewegungsrichtung der Komponente 15, ausgehend von der Grundposition, die Bewegungsrichtung 20 hin zu dem Sitzrahmen 12. Bewegungen der Komponente 15 in irgendeine andere Richtung sind aufgrund des Formschlusses zwischen den Zylinderelementen 22, 23 sowie den Abstützabschnitten 25, 26 nicht möglich. Und auch eine Bewegung entlang der Bewegungsrichtung 20 hin zum Sitzrahmen 12, also in den 4 und 5 nach rechts unten, ist nur dann möglich, wenn eine an die Komponente 15 angreifende Kraft die Spannkraft des elastischen Spannelements 21 entgegenwirkend übersteigt. Bezogen auf die 4 bedeutet dies, dass im Fall einer von links oben auf die Komponente 15 wirkenden Kraft sich diese erst dann nach rechts unten bewegt, sofern die der Spannkraft des elastischen Elements 21 entgegenwirkende Kraftkomponente größer ist als die Spannkraft. In diesem Fall federt das elastische Spannelement 21 ein und mithin die Komponente 15 zurück.
Die Hooke`sche Konstante des elastischen Elements 21 ist so gewählt, dass die Spannkraft groß genug ist, so dass das Einfedern der Komponente 15 erst bei typischerweise während eines Unfalls auftreten Kräften möglich ist. So erfolgt das Zurückfedern der Komponente 15 nicht während des alltäglichen Fahrbetriebs, da dies aus praktischen Gründen ohnehin nicht wünschenswert wäre. Dagegen bewirkt das Einfedern der Komponente 15 während eines Unfalls, etwa wenn bei einem heckseitigen Auffahrunfall auf das Fahrzeug 1 der Kopf oder Rücken eines Fahrzeuginsassen 16 mit Wucht gegen die Komponente 15 aufschlägt, dass die hierbei auftretende Energie mittels des elastischen Elements 21 absorbiert und der Aufprall abgeschwächt wird. Das Verletzungsrisiko für den Fahrzeuginsassen 16 wird vermieden oder zumindest so deutlich reduziert, dass keine Verletzungsgefahr für den Fahrzeuginsassen besteht. Gleiches gilt, wenn sich der Airbag beim Entfalten gegen die Komponente 15 mit entsprechender Wucht bewegt, so dass die Komponente 15 zurückfedert und die Entfaltung des Airbags 11 nicht weiter behindert wird.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt ist, dass trotz der im letzten Absatz dargelegten Beweglichkeit der Komponente 15 diese bezüglich der übrigen Raumrichtungen, insbesondere von dem Sitzrahmen 12 weg, eine mechanisch stabile Befestigung aufweist. So bewirkt der durch die Abstützabschnitte 25, 26 hervorgerufene Formschluss, dass die Komponente 15 bezüglich der der Einfederung entgegenstehenden Richtung ausreichend sicher am Sitzrahmen 12 befestigt ist. So wird hierdurch verhindert, dass sich die Komponente 15 im Falle eines Unfalls aufgrund der hierbei wirkenden Kräfte loslöst und sich schnell durch den im Insassenraum 3 bewegt. Entsprechende Kräfte könnten etwa durch die Massenträgheit der Komponente 15 oder durch die Entfaltung des Airbags 11, der die Komponente 15 hierbei abreißen könnte, verursacht werden.
Schließlich werden unter Bezugnahme auf 4 noch Details bezüglich des Befestigungsbandes 24 erläutert, mittels dem der rahmenseitige Zylinderabschnitt 23 am Sitzrahmen 12 befestigt ist. Das Befestigungsband 24 umfasst einen metallischen Bandabschnitt 29, der sich entlang des Umfangs eines Bügels bzw. Holms des Sitzrahmens 12 erstreckt und form- und/oder kraftschlüssig an dem Sitzrahmen 12 befestigt ist. Das Befestigungsband 24 respektive der Bandabschnitt 29 umgreift quasi gemäß dem Prinzip eines Kabelbinders den Sitzrahmen 12. An dem Bandabschnitt 29 ist ein Befestigungssockel 30 befestigt, an dem der rahmenseitige Zylinderabschnitt 23 befestigt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011012461 A1 [0003]
DE 102016101102 A1 [0004]
WO 102020109053 [0008]
DE 102020109 [0023]
DE 1020201090536 [0030]

Claims

Fahrzeugsitz, umfassend einen Sitzrahmen (12) und wenigstens eine Komponente (15) eines Komfort- oder Sicherheitssystems, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (15) mittels wenigstens eines Befestigungsmittels (19) an dem Sitzrahmen (12) befestigt und relativ zum Sitzrahmen (12) beweglich gelagert ist, wobei das Befestigungsmittel (19) wenigstens ein elastisches Spannelement (21) umfasst, mittels dessen Spannkraft die Komponente (15) in eine Grundposition vorgespannt ist, aus der die Komponente (15) mittels einer der Spannkraft entgegenwirkenden Kraft bewegbar ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (15) mittels des Befestigungsmittels (19) geradlinig beweglich geführt ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (19) wenigstens einen komponentenseitigen und wenigstens einen rahmenseitigen Abstützabschnitt (25, 26) umfasst, wobei sich der komponentenseitige Abstützabschnitt (25) an dem rahmenseitigen Abstützabschnitt (26) abstützt, wenn die Komponente (15) in der Grundposition ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (19) einen komponentenseitigen und einen rahmenseitigen Zylinderabschnitt (22, 23) umfasst, wobei einer der Zylinderabschnitte (22, 23) in den jeweils andern Zylinderabschnitt (22, 23) konzentrisch eingeschoben ist, so dass die Komponente (15) entlang der gemeinsamen Längsachse der Zylinderabschnitte (22, 23) beweglich geführt ist, wobei der komponentenseitige oder rahmenseitige Abstützabschnitt (25, 26) ein nach außen abstehender Vorsprung des inneren Zylinderabschnitts (23) und der jeweils andere Abstützabschnitt (25, 26) ein nach innen abstehender Vorsprung des äußeren Zylinderabschnitts (22) ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der komponentenseitige oder rahmenseitige Abstützabschnitt (25, 26) ein nach außen, insbesondere schräg, abstehender Kragen (28) oder Widerhaken des inneren Zylinderabschnitts (23) und der jeweils andere Abstützabschnitt (25, 26) ein nach innen, insbesondere schräg, abstehender Kragen (27) oder Widerhaken des äußeren Zylinderabschnitts (22) ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Spannelement (21) entlang der gemeinsamen Längsachse der Zylinderabschnitte (22, 23) angeordnet ist, wobei das elastische Spannelement (21) auf Druck vorgespannt ist, wenn die Komponente (15) in der Grundposition ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der rahmenseitige Abstützabschnitt (26) mittels eines Befestigungsbandes (24), das insbesondere einen den rahmenseitigen Abstützabschnitt (26) tragenden Befestigungssockel (30) aufweist, an dem Sitzrahmen (12), insbesondere an einem Bügel oder Holm des Sitzrahmens (12), befestigt ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Spannelement (21) eine, insbesondere metallische oder aus einem Kunststoff bestehende, Schraubenfeder oder ein Körper aus einem Elastomer ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (15) eine, insbesondere in einer Sitzwange (10) einer Rückenlehne (7) angeordnete, Belüftungseinrichtung und/oder ein Teil eines Sicherheitsgurtsystems und/oder ein Lautsprecher und/oder ein Aschenbecher und/oder ein Bedienelement zur nutzerseitigen Generierung von Bediensignalen ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (15) in einem Polstermaterial (13), insbesondere einem Schaummaterial, eingebettet und/oder unter einer Oberfläche oder einer Öffnung (18) eines, insbesondere ledernen, Sitzbezuges (14) angeordnet ist.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Fahrzeugsitz (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.