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Die Erfindung betrifft eine Sitzbank eines einspurigen Fahrzeugs, insbesondere von Motorrädern mit einfacher oder doppelter Vorder- oder Hinterradführung.
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Die Sitzbank eines einspurigen Fahrzeugs besitzt einem maßgeblichen Einfluss auf den Fahrkomfort und übernimmt die Federung und Dämpfung zwischen Fahrzeug zu Fahrer. Zudem garantiert die Sitzbank dem Fahrer einen festen Sitz und ist damit entscheidend für die Vermittlung eines sicheren Fahrgefühls.
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Um die zuvor genannten Faktoren zu beeinflussen sind die Ausformung, die Festigkeit und der Härtegrad der Sitzbank entscheidend. Diese richten sich nach verschiedenen Anforderungen.
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Für sportliche einspurige Fahrzeuge mit einem straffer abgestimmten Fahrwerk werden gewöhnlicher Weise auch festere Sitzbänke bevorzugt, um ein direkteres Fahrgefühl zu vermitteln, während für Fahrzeuge, die sich für eine gemütliche Fahrweise und Langstrecken eignen, weichere Sitzbänke verbaut werden, um dem Fahrer einen maximalen Komfort zu bieten.
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Ob eine Sitzbank als angenehm empfunden wird, variiert von Fahrer zu Fahrer und ist unter anderem von dessen Körperbau, wie der Größe und dem Gewicht, abhängig.
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Ein großer schwerer Fahrer kann beispielsweise auf einer weichen Sitzbank tief einsinken und dadurch in einer unkomfortablen Stellung sitzen, bei der die Beine zu sehr abgewinkelt sind. Umgekehrt kann ein leichter kleinerer Fahrer auf einer festen Sitzbank unter Umständen kaum einsinken und das Fahrzeug somit nicht sicher im Stand halten, da das Abstützen mit den Beinen schlechter gelingt.
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Des Weiteren beeinflussen individuelle Präferenzen dieses Empfinden. Somit erfolgt die Beurteilung der Bequemlichkeit einer Sitzbank auch nach subjektivem Kriterien.
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Zudem kann dieses Empfinden vom der Fahrweise abhängig sein, die auch trotz gleichem Fahrer, in Abhängigkeit von dessen aktuellem Empfinden, variieren kann.
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Nach dem derzeitigen Stand der Technik wird bei der Abstimmung der Sitzbank einen Kompromiss geschlossen, um möglichst allen Anforderungen gerecht zu werden. Die Sitzbank besitzt einen bestimmten Härtegrad, welche nur durch den Austausch der Sitzbank verändert werden kann.
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Dies führt dazu, dass den individuellen Wünschen und Anforderungen des Fahrers nicht immer nachgekommen werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Fahrkomfort und das Fahrgefühl von einspurigen Fahrzeugen zu verbessern. Außerdem soll individuellen und wechselnden Anforderungen des Fahrers nachgekommen werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Sitzbank vorgesehen, mit mindestens einem Schaumstoffpolster, einem das Schaumstoffpolster umgebenden Sitzbezug und mit einer fluiddichten Fluidkammer im oder unter dem Schaumstoffpolster, wobei das Volumen der Fluidkammer über einen Fluidzuführkanal verändert werden kann, und wobei eine Volumenänderung der Fluidkammer zu einer Dichtedichteänderung des mindestens einen Schaumstoffpolsters führt. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die Härte des Schaumstoffpolsters variabel verstellen zu können, indem eine Fluidkammer das Schaumstoffpolster komprimiert, um den Härtegrad zu erhöhen und entspannt, um den Härtegrad zu verringern. Dies ermöglicht eine schnelle und flexible Anpassung, die jederzeit möglich ist.
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Der Sitzbezug und das Volumen der Fluidkammer sind vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt, dass der Sitzbezug mit zunehmendem Volumen zunehmend gespannt und dabei das Schaumstoffpolster zunehmend komprimiert ist. Die stellt sicher, dass sich das Schaumstoffpolster bei einer Volumenzunahme der Fluidkammer nicht übermäßig aufwölbt, sondern zwischen Sitzbezug und Fluidkammer komprimiert wird und so tatsächlich eine Dichteänderung des Schaumstoffpolsters realisiert werden kann.
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Bevorzugt sind eine mit der Fluidkammer strömungsverbundene Fluidquelle sowie zumindest ein zwischengeschaltetes, von einem Fahrzeugnutzer betätigbares Ventil vorgesehen, das eine Fluidströmung in und/oder aus der Fluidkammer steuert. Dies ermöglicht dem Fahrer, die Strömung in oder aus der Fluidkammer selbst zu bestimmen und zu steuern.
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Die Fluidquelle und das Ventil sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass eine Verstellung der Sitzbank auch mit daraufsitzendem Fahrer möglich ist. Dies vereinfacht dem Fahrer die Einstellung des gewünschten Härtegrades, da er bereits während des Verstellens die Veränderung des Schaumstoffpolsters wahrnehmen kann. Zudem ist dadurch auch eine Verstellung während des Fahrzeugbetriebs möglich. Dasselbe gilt gegebenenfalls auch für den Sozius, falls für diesen eine eigene Fluidkammer vorhanden ist.
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Die Fluidquelle kann eine Pumpe, insbesondere eine elektrische Pumpe, und/oder ein Fluidreservoir umfassen. In diesem Fall sind auch Ausführungen ohne Ventil denkbar. Das Fluidreservoir ermöglicht es optional, ein anderes Fluid als die Umgebungsluft selbst zu verwenden. Somit ist der Einsatz von beliebigen Gasen oder Flüssigkeiten denkbar. Diese können speziell für den vorliegenden Anwendungsfall ausgewählt werden.
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Wenn nur ein Fluidreservoir ohne Pumpe vorhanden ist, wird Fluid über ein Ventil in die Fluidkammer strömen, insbesondere wenn der Sitz kaum oder nicht belastet ist. Sitzt der Fahrer, kann er bei geöffnetem Ventil Fluid zurück in das Fluidreservoir drücken.
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Sind Pumpe und Fluidreservoir vorhanden, kann die Pumpe das Fluidreservoir auf Überdrück bringen, sodass auch bei ausgeschalteter Pumpe eine Anpassung der Sitzbank möglich ist.
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Die Pumpe kann eine Fluidströmung in und/oder aus der Fluidkammer steuern. Auch in diesem Fall sind Ausführungen ohne Ventil denkbar.
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Alternativ kann bei einer nicht belasteten Sitzbank ein Überdruck im Fluidreservoir gegenüber der Umgebung und bei minimalem Volumen der Fluidkammer gegenüber der Fluidkammer vorhanden sein. Dies ermöglicht auch eine Verstellung der Sitzbank ohne den Einsatz einer Pumpe und entlastet die Fahrzeugbatterie. Zudem können hierdurch Bauraum und zusätzliches Gewicht eingespart werden.
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Die Fluidquelle und das Ventil können parallel oder in Reihe geschaltet sein. Bei einer Parallelschaltung bildet das Ventil einen Auslass von der Fluidkammer, somit reicht in diesem Fall eine Fluidquelle aus, die nur eine Fluidströmung in die Fluidkammer verursachen kann. Erfolgt eine Schaltung in Reihe, übernimmt das Ventil eine abdichtende Wirkung zwischen Fluidquelle und Fluidkammer und verhindert ungewollte Fluidströmungen.
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Vorteilhafterweise kann zumindest eine weichere Schaumstoffschicht unter dem Sitzbezug und über dem Sitzpolster angeordnet sein. Diese trägt zur Erhöhung des Komforts bei.
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Es können mehrere Fluidkammern innerhalb der Sitzbank angeordnet sein, um eine Verstellung der Sitzbank getrennt für Fahrer und Sozius vornehmen zu können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
- - 1 eine schematische Zeichnung eines einspurigen Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sitzbank stellvertretend für verschiedene Ausführungsformen;
- - 2 das Detail A von 1 gemäß einer Variante der ersten Ausführungsform der Fluidquelle;
- - 3 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sitzbank;
- - 4 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sitzbank; und
- - 5 eine vereinfachte Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sitzbank.
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1 zeigt ein einspuriges Fahrzeug 10 mit einer Sitzbank 20.
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Die Sitzbank 20 weist mindestens ein Schaumstoffpolster 22 auf, welches von einem Sitzbezug 24 umgeben wird. Der Sitzbezug 24 ist aus weichem Material, z. B. Kunstleder oder einem wasserdichten Textil und kann optional etwas dehnbar sein.
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Zwischen dem Schaumstoffpolster 22 und dem Sitzbezug 24 kann zumindest eine verglichen mit dem Schaumstoffpolster 22 weichere Schaumstoffschicht 26 angebracht sein, die das Schaumstoffpolster 22 komplett umgibt oder auch nur in bestimmten Bereichen des Schaumstoffpolster 22 angeordnet ist.
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Das Schaumstoffpolster 22 beherbergt eine Fluidkammer 30, die durch eine flexible Wand aus Kunststoff begrenzt ist.
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Die Fluidkammer 30 ist fluiddicht, besitzt ein veränderliches Volumen und kann in dem Schaumstoffpolster 22 oder auch unterhalb des Schaumstoffpolsters 22, im Bereich der Sitzbankwanne 31, positioniert werden.
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Ein Fluidzuführkanal 32 dient dazu, Fluid in oder aus der Fluidkammer 30 zu leiten. Der Fluidzuführkanal 32 verbindet die Fluidkammer 30 mit einer Fluidquelle 40.
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Die Fluidquelle 40 kann beliebig am Fahrzeug angeordnet werden. Bevorzugt wird sie jedoch im Bereich der Sitzbankwanne 31 angeordnet oder in diese integriert. Die Bauteile und Ausführungsformen hierzu werden im Folgenden erläutert.
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Die Fluidquelle 40 kann eine Pumpe 42 und/oder ein Fluidreservoir 44 umfassen, siehe 2. Eine Verschaltung der mit zumindest einem Ventil 50 ist ebenfalls denkbar.
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Das Fluid verursacht eine Volumenänderung der Fluidkammer 30.
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Bei einer Fluidströmung durch den Fluidzuführkanal 32 in die Fluidkammer 30 kommt es zu einer Volumenzunahme. Der Sitzbezug 24 wird durch die Volumenzunahme gespannt und das Schaumstoffpolster 22 wird zwischen dem Sitzbezug 24 und der Fluidkammer 30 komprimiert, d.h. er erfährt eine Dichtesteigerung. Hierdurch wird der Schaumstoff in diesem Bereich fester und damit erhöht sich der Härtegrad. Bei einer Fluidströmung durch den Fluidzuführkanal 32 aus der Fluidkammer 30 verringert sich deren Volumen, das Schaumstoffpolster 22 entspannt sich, seine Dichte nimmt ab und der Härtegrad des Schaumstoffs in diesem Bereich verringert sich wieder.
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Die Pumpe 42 kann beispielsweise eine elektrische Pumpe sein, die mit der Fahrzeugbatterie betrieben wird. Abhängig vom Aufbau und der wahlweisen Verschaltung mit dem Ventil 50 kann die Pumpe 42 eine Fluidströmung in und/oder aus der Fluidkammer 30 steuern.
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Das Fluidreservoir 44 stellt das Fluid bereit, mit dem das Volumen der Fluidkammer 30 vergrößert wird und nimmt es wieder auf, wenn es zu einer Verkleinerung der Fluidkammer 30 kommt. Als Fluid können sowohl Gase als auch Flüssigkeiten eingesetzt werden.
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Auch das Ventil 50 ist vorzugsweise elektronisch betätigbar und übernimmt in Abhängigkeit der Verschaltung mit den anderen Komponenten der Fluidquelle 40 verschiedene Aufgaben, die für jede Ausführungsform und deren Varianten im weiteren Verlauf erläutert wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform, die mehrere Varianten besitzt, umfasst die Fluidquelle 40 die Pumpe 42 und das Fluidreservoir 44.
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Zudem kommt optional das Ventil 50 zum Einsatz.
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2 zeigt eine erste Variante dieser ersten Ausführungsform, bei der die Pumpe 42 und das Ventil 50 eine Parallelschaltung bilden. Bei dieser Variante reicht es aus, wenn die Pumpe 42 nur eine Fluidströmung in die Fluidkammer 30 steuern kann. Der Druckabbau in der Fluidkammer 30 kann mit Hilfe des Ventils 50 erfolgen. Durch das gegebenenfalls gleichzeitig wirkende Gewicht des darauf sitzenden Fahrers wird dieser Vorgang unterstützt und beschleunigt.
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Bei dieser Variante muss sichergestellt werden, dass die Pumpe 42 keine ungewollte Fluidströmung in oder aus der Fluidkammer 30 zulässt, da sich der Härtegrad der Sitzbank 20 ansonsten verändert.
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Gemäß einer zweiten Variante der ersten Ausführungsform (siehe 3) bilden Fluidquelle 40 und Ventil 50 eine Reihenschaltung, d.h., das Ventil 50 ist zwischen der Fluidquelle 40 und der Fluidkammer 30 positioniert. In dieser Variante kann die Pumpe 42 den Druck im Fluidreservoir 44 beliebig erhöhen. Voraussetzung dafür, dass zwischen Pumpe 42 und Fluidreservoir 44 kein zusätzliches Ventil oder kein Rückschlagventil vorhanden ist, ist die Fluiddichtigkeit der Pumpe 42 im ausgeschalteten Zustand. Ansonsten würde ein Rückschlagventil nötig werden.
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Wenn Fluid in die Fluidkammer 30 einströmen soll, wir das Ventil 50 geöffnet, und der Überdrück im Fluidreservoir 44 sorgt für ein Nachströmen von Fluid. Je nach Druck oder Druckunterschied kann die Pumpe 42 hier laufen oder nicht.
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Zum Ablassen von Fluid aus der Fluidkammer 30 gibt es verschiedene Optionen. Einerseits kann ein gesteuertes Auslassventil 52 vorgesehen sein, über das bei Fluid in Form von Luft einfach die Luft beliebig abgelassen werden. Wenn das Auslassventil 52 nicht vorhanden ist, kann durch Öffnen des Ventils 50 Fluid zurück in das Fluidreservoir 44 gedrückt werden. Hierbei muss jedoch das Körpergewicht des Fahrers oder Sozius den nötigen Druck auf die Fluidkammer 30 aufbauen.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform (siehe 4) umfasst die Fluidquelle 40 nur die Pumpe 42. Das Fluidreservoir 44 ist weggelassen. Hier wird als Fluid Luft verwendet.
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Die elektrische oder manuell betätigbare Pumpe kann dabei in das Fahrzeug integriert sein, ebenso kann aber auch eine externe Pumpe zum Einsatz kommen, um Gewicht und Bauraum einzusparen.
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Die Pumpe 42 pumpt bei Bedarf Luft aus der Umgebung über die Fluidzuführkanal 32 in die Fluidkammer 30. Abgelassen wird die Luft aus der Fluidkammer 30 über ein Auslassventil 52, das elektronisch gesteuert werden kann oder auch nur manuell betätigbar ist.
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Falls die Pumpe 42 nicht fluiddicht ist, kann ein Rückschlagventil 54 in dem Fluidzuführkanal 32 vorgesehen sein.
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Natürlich sind auch noch andere Schaltungsarten denkbar.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform (5) umfasst die Fluidquelle 40 nur das Fluidreservoir 44, d.h. die Pumpe ist weggelassen.
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In diesem Fall muss der vorliegende Druck im Fluidreservoir 44 höherer sein, als der in der Fluidkammer 30 herrschende Druck, um eine Fluidströmung in Fluidkammer 30 realisieren zu können. Ein Druckabbau ist bei dieser Ausführungsform nur mit Hilfe des Fahrergewichts möglich. Eine Verstellung der Sitzbank 20 hin zu einem höheren Härtegrad kann nur ohne darauf sitzenden Fahrer erfolgen.
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Zudem wird bei der dritten Ausführungsform das Ventil 50 eingesetzt, um die Fluidströmung in und aus der Fluidkammer 30 steuern zu können.
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Die Verstellung der Sitzbank kann durch den Fahrer erfolgen. Die Eingabe kann über einen Taster am Lenker, einen Schalter an der Sitzbank, einen Touchscreen oder eine App stufenlos vorgenommen werden.
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Eine Ausführungsform, bei der eine getrennte Verstellung für Fahrer und Sozius möglich ist, ist ebenfalls denkbar. Hier gibt es eine zweite Fluidkammer 30 im Bereich des Sozius, die mit einer eigenen Pumpe 42 und/oder einem eigenen Fluidreservoir 44 versehen ist oder an die Pumpe 42 und/oder das Fluidreservoir 44 des Fahrers angekoppelt ist, um die Fluidkammer 30 des Sozius separat zu steuern.
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Um zu verhindern, dass es bei einer Fehlfunktion oder Umwelteinflüssen zu einem zu hohen Druck in der Fluidkammer 30 oder dem Fluidreservoir 44 kommt, können Sicherheitsventile oder Drucksensoren eingesetzt werden, die für einen automatischen Druckabbau oder Druckausgleich zwischen den Komponenten führen.
