DE102021201761A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verstellen von einer Fahrzeugsitzausrichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Verstellen von einer Fahrzeugsitzausrichtung Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung (100) zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes (200) zu einer Fahrzeugkarosserie (2), mit einer Verbindungseinrichtung (10) zum beweglichen Verbinden von dem Fahrzeugsitz (200) mit der Fahrzeugkarosserie (2), wobei die Verbindungseinrichtung (10) ein Kugelgelenk (20) zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2) aufweist, und einer Verstelleinrichtung (30), welche mit dem Kugelgelenk (20) wirkverbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Kugelgelenks (20) herbeizuführen. Zudem ein Verfahren zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes (200) zu einer Fahrzeugkarosserie (2) und eine Steuereinrichtung (110) zum Durchführen des Verfahrens.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie. Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein System mit einem Fahrzeugsitz und einer derartigen Vorrichtung sowie auf ein Fahrzeug mit einem solchen System.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Steuereinrichtung zum Ausführen eines derartigen Verfahrens.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass eine Sitzneigung zu einem Kurvenmittelpunkt bei einer Kurvenfahrt mit einem Fahrzeug den Fahrkomfort für einen Passagier beeinflussen kann. Zudem ist es bekannt, dass bei dem Passagier eines Fahrzeugs ein sensorischer Wahrnehmungskonflikt entstehen kann, welcher beispielsweise aufgrund der Nutzung eines mobilen Endgeräts durch den Passagier während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs entstehen kann. Ferner ist es bekannt, dass die Sitzneigung einen derart entstandenen sensorischen Wahrnehmungskonflikt beeinflussen kann.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft in einem Aspekt eine Vorrichtung zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie. Bei dem Fahrzeugsitz kann es sich um einen Fahrzeugsitz eines Fahrers eines Fahrzeugs oder um einen Fahrzeugsitz eines Passagiers des Fahrzeugs handeln. Bei dem Verstellen von der relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie kann es sich um ein aktives Verstellen zum Ändern der relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie und somit auch des Fahrers oder des Passagiers zu der Fahrzeugkarosserie handeln.
  • Die Vorrichtung weist eine Verbindungseinrichtung zum beweglichen Verbinden von dem Fahrzeugsitz mit der Fahrzeugkarosserie auf. Der Fahrzeugsitz kann somit mit der Fahrzeugkarosserie beweglich verbunden sein. Eine Bewegung der Verbindungseinrichtung kann zu einer relativen Bewegung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie und somit zu einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie führen. Während der Fahrzeugsitz und die Fahrzeugkarosserie jeweils fest mit der Verbindungseinrichtung verbunden sein können, kann die Verbindungseinrichtung selbst beweglich sein.
  • Die Verbindungseinrichtung kann ein Kugelgelenk zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Das Kugelgelenk kann mindestens zwei Schwenkachsen aufweisen, welche sich schneiden können. Die beiden Schwenkachsen können aufeinander senkrecht stehen. Die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie kann eine Querausrichtung beziehungsweise eine laterale Ausrichtung durch ein Verschwenken um eine Fahrzeuglängsachse aufweisen. Die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie kann auch eine Längsausrichtung beziehungsweise eine longitudinale Ausrichtung durch ein Verschwenken um eine Fahrzeugquerachse aufweisen. Das mindestens zweiachsige Verschwenken des Fahrzeugsitzes kann daher ein Wanken und Nicken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen.
  • Die Vorrichtung weist eine Verstelleinrichtung auf, welche mit dem Kugelgelenk wirkverbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Kugelgelenks herbeizuführen. Die Verstelleinrichtung kann ein mechanisches Wirkprinzip zum Herbeiführen der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verstelleinrichtung ein elektrisches Wirkprinzip zum Herbeiführen der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verstelleinrichtung ein magnetisches Wirkprinzip zum Herbeiführen der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen.
  • Im Rahmen der Erfindung kann die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie mit dem Kugelgelenk räumlich beziehungsweise dreidimensional ausgerichtet werden. Somit kann ein Fahrzeuginsasse, der sich auf dem Fahrzeugsitz befindet, während einer Fahrt mindestens eines von einem Wanken und einem Nicken relativ zu der Fahrzeugkarosserie und zur wahrgenommenen Umgebung erfahren, um dessen Fahrkomfort zu erhöhen. Das Kugelgelenk kann die relative Ausrichtung des Fahrzeuginsassen zur Fahrzeugkarosserie unabhängig von einer relativen Ausrichtung der Fahrzeugkarosserie zu einer Fahrbahn durch ein mehrachsiges Verschwenken des Fahrzeugsitzes verändern. Daher können mit der Erfindung auch kombinierte Fahrsituationen, beispielsweise ein Bremsen oder Beschleunigen während einer Kurvenfahrt, kompensiert beziehungsweise derartigen Situationen entgegengewirkt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Verbindungseinrichtung ein einziges Kugelgelenk zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Bereits mit dem einzigen Kugelgelenk kann die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie durch ein mindestens zweiachsiges Verschwenken räumlich verändert werden. Mit dem einzigen Kugelgelenk kann die Verbindungseinrichtung in kompakter und platzsparender Weise zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Fahrzeugsitz angeordnet werden.
  • Das Kugelgelenk kann eine Gelenkpfanne und einen Gelenkkopf aufweisen. Der Gelenkkopf kann als eine Vollkugel, eine Halbkugel oder als ein Kugelsegment ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verstelleinrichtung die Gelenkpfanne des Kugelgelenks und den Gelenkkopf des Kugelgelenks derart miteinander verbinden, dass zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf eine Wirkverbindung ausgebildet ist, mit welcher die Schwenkbewegung des Kugelgelenks herbeiführbar ist. Die Wirkverbindung kann einen formschlüssigen Eingriff mit der Gelenkpfanne des Kugelgelenks oder dem Gelenkkopf des Kugelgelenks zum Erzeugen von der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Wirkverbindung eine kraftschlüssige Verbindung mit der Gelenkpfanne des Kugelgelenks oder dem Gelenkkopf des Kugelgelenks zum Erzeugen von der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen. Das Material des Kugelgelenks kann an die Wirkverbindung entsprechend angepasst sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Gelenkpfanne relativ zu dem Gelenkkopf mittels der Wirkverbindung verstellbar beziehungsweise schwenkbar sein, wobei der Gelenkkopf fest mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Gelenkkopf relativ zu der Gelenkpfanne mittels der Wirkverbindung verstellbar beziehungsweise schwenkbar sein, wobei die Gelenkpfanne fest mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verstelleinrichtung mindestens zwei Verstelleinheiten auf, welche eine Gelenkpfanne des Kugelgelenks und einen Gelenkkopf des Kugelgelenks miteinander verbinden. Die mindestens zwei Verstelleinheiten können ausgebildet sein, eine Relativbewegung zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf herbeizuführen. Bei den mindestens zwei Verstelleinheiten kann es sich um mindestens zwei elektromechanische Verstelleinheiten handeln. Die mindestens zwei Verstelleinheiten können jeweils einen elektrischen Antrieb aufweisen, welche die Relativbewegung zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf herbeiführen können. Bei den elektrischen Antriebsmitteln kann es sich um Elektromotoren handeln, welche die Relativbewegung zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf über mechanische Wirkverbindungen zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf herbeiführen können.
  • Die mindestens zwei Verstelleinheiten können gemäß einer weiteren Ausführungsform mindestens einen Riemenantrieb oder mindestens einen Kettenantrieb aufweisen, welcher die Gelenkpfanne und den Gelenkkopf miteinander mechanisch verbinden kann. Der mindestens eine Riemenantrieb beziehungsweise der mindestens eine Kettenantrieb kann durch einen elektrisches Antriebsmittel antreibbar sein. Mindestens zwei elektrische Antriebsmittel zum Antreiben der mindestens zwei Verstelleinheiten können kombiniert angesteuert werden, um eine zweiachsige Relativbewegung zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf herbeizuführen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Wirkverbindung eine Verzahnung zwischen der Gelenkpfanne des Kugelgelenks und den Gelenkkopf des Kugelgelenks zum Erzeugen von der Schwenkbewegung des Kugelgelenks aufweisen. Die Wirkverbindung kann daher miteinander kämmende Zahnräder oder Zahnstangen aufweisen. Die Wirkverbindung kann auch ein angetriebenes Zahnrad aufweisen, welches mit einer Zahnstange kämmt, um die Schwenkbewegung des Kugelgelenks zu erzeugen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verstelleinrichtung mindestens eine an der Verbindungseinrichtung angeordnete und relativ zu der Verbindungseinrichtung ausrichtbare Verstelleinheit aufweisen. Die ausrichtbare Verstelleinheit kann an dem Kugelgelenk angeordnet sein. Die ausrichtbare Verstelleinheit kann ferner zwischen der Gelenkpfanne und dem Gelenkkopf des Kugelgelenks angeordnet sein, wobei die ausrichtbare Verstelleinheit die Gelenkpfanne mit dem Gelenkkopf verbinden kann. Die ausrichtbare Verstelleinheit kann an dem Gelenkkopf befestigt sein und mit der Gelenkpfanne wirkverbunden sein, um die Gelenkpfanne relativ zu dem Gelenkkopf zu bewegen. Die ausrichtbare Verstelleinheit kann auch an der Gelenkpfanne befestigt sein und mit dem Gelenkkopf wirkverbunden sein, um den Gelenkkopf relativ zu der Gelenkpfanne zu bewegen. Somit kann der Fahrzeugsitz mit der ausrichtbaren Verstelleinheit in Abhängigkeit von einer Ausrichtung der Verstelleinheit ausrichtbar sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verstelleinrichtung eine einzige an der Verbindungseinrichtung angeordnete und relativ zu der Verbindungseinrichtung ausrichtbare Verstelleinheit aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verbindungseinrichtung eine Drehkupplung zum Verdrehen des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Die Drehkupplung kann das Kugelgelenk mit dem Fahrzeugsitz drehbar verbinden. Die Drehkupplung kann alternativ oder zusätzlich das Kugelgelenk mit der Fahrzeugkarosserie drehbar verbinden. Die Drehkupplung kann an der Gelenkpfanne oder dem Gelenkkopf des Kugelgelenks angeordnet sein und mit dem Fahrzeugsitz oder der Fahrzeugkarosserie drehbar verbunden sein. Mit der Drehkupplung kann zusätzlich zu einem Wanken und Nicken des Fahrzeugsitzes beziehungsweise des Fahrzeuginsassen ein Gieren des Fahrzeugsitzes beziehungsweise des Fahrzeuginsassen herbeigeführt werden. Somit kann der Fahrzeugsitz beziehungsweise der Fahrzeuginsasse, welcher sich auf dem Fahrzeugsitz befindet, relativ zur Fahrzeugkarosserie mit der Verbindungseinrichtung dreiachsig ausgerichtet werden. Der Fahrzeugsitz beziehungsweise der Fahrzeuginsasse kann somit ferner um eine beliebige Raumachse gedreht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verbindungseinrichtung mindestens einen Anschlag zum Begrenzen von der herbeiführbaren Schwenkbewegung des Kugelgelenks auf. Der mindestens eine Anschlag kann an dem Kugelgelenk angeordnet oder an der Fahrzeugkarosserie anordbar sein. Der Anschlag kann beispielsweise an dem Gelenkkopf angeordnet sein, um eine Relativbewegung der Gelenkpfanne zum Gelenkkopf zu begrenzen. Der Anschlag kann auch an der Gelenkpfanne angeordnet sein, um eine Relativbewegung des Gelenkkopfes relativ zur Gelenkpfanne zu begrenzen. Somit kann ein maximales Verschwenken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie definiert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen von im Betrieb der Vorrichtung auf einem Fahrzeug auftretenden Schwingungen des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie auf. Die Dämpfungseinrichtung kann mindestens eine Feder zur Schwingungsdämpfung des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Dämpfungseinrichtung mindestens einen Dämpfer zu diesem Zweck aufweisen. Die Dämpfungseinrichtung kann daher mindestens ein Feder-Dämpfer-System aufweisen. Bei der Feder kann es sich beispielsweise um eine Stahlfeder oder eine Luftfeder handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung eine Sicherungseinrichtung zum mechanischen Sichern von einer Ausrichtung des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Die Sicherungseinrichtung kann mindestens ein Sicherungselement zum mechanischen Sichern von der Ausrichtung des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Bei dem Sicherungselement kann es sich beispielsweise um eine Sicherungsplatte handeln, welche mit der Verbindungseinrichtung beziehungsweise dem Kugelgelenk in Berührung oder in Eingriff gebracht werden kann. Das Sicherungselement kann durch eine Rückstellkraft einer Feder mit dem Kugelgelenk in Berührung oder in Eingriff gebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Sicherungselement durch einen elektrischen Antrieb, beispielsweise einen elektrischen Linearantrieb, aktiv mit dem Sicherungselement in Eingriff gebracht werden. Auch ist es denkbar, eine Magnetkupplung zum mechanischen Sichern von der Ausrichtung des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie zu verwenden. Ferner kann eine raue Oberfläche des Kugelgelenks bei einer Berührung durch das Sicherungselement ein Arretieren des Kugelgelenks begünstigen.
  • Im Betrieb der Vorrichtung kann das Sicherungselement beabstandet zu der Verbindungseinrichtung beziehungsweise zu dem Kugelgelenk angeordnet sein, wobei das Sicherungselement entgegen einer Rückstellkraft einer Feder zu der Verbindungseinrichtung beziehungsweise dem Kugelgelenk beabstandet angeordnet sein kann. Die beabstandete Anordnung des Sicherungselements kann durch einen bestromten Aktuator herbeigeführt werden, welcher das Sicherungselement aus einer Ruhestellung, in welcher das Sicherungselement die Verbindungseinrichtung beziehungsweise das Kugelgelenk berührt oder mit diesem in Eingriff steht, bewegen kann. Bei nicht mehr vorhandener Bestromung, welche in einem Notfall auftreten kann, kann das Sicherungselement durch die Rückstellkraft wieder mit der Verbindungseinrichtung beziehungsweise dem Kugelgelenk in Berührung oder in Eingriff gebracht werden. So kann eine aktuelle Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie im Notfall mit der Sicherungseinrichtung mechanisch festgestellt werden. Eine unkontrollierte Schwenkbewegung des Fahrzeuginsassen, welcher sich auf dem Fahrzeugsitz befindet, kann so im Notfall vermieden werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein System mit einem Fahrzeugsitz und einer mit dem Fahrzeugsitz verbundenen Vorrichtung zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie gemäß dem vorhergehenden Aspekt. Bei dem System kann es sich daher um einen in seiner relativen Ausrichtung zur Fahrzeugkarosserie verstellbaren Fahrzeugsitz handeln. Bei dem Fahrzeugsitz kann es sich um einen Fahrzeugsitz eines grundsätzlich beliebigen Fahrzeugs für einen Fahrer oder für einen Passagier handeln.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug mit mindestens einem System nach dem vorhergehenden Aspekt, wobei das mindestens eine System mit der Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein autonom betreibbares Fahrzeug handeln.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie, wobei der Fahrzeugsitz mit der Fahrzeugkarosserie über ein Kugelgelenk beweglich verbunden ist. Das Verfahren kann mit der Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Aspekte durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch mit dem System gemäß einem der vorhergehenden Aspekte durchgeführt werden. Das Verfahren kann so auch auf dem Fahrzeug gemäß dem vorhergehenden Aspekt durchgeführt werden.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie auf. Die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie kann mit einer Sensorik zum Erfassen der relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie erfasst werden. Das Verfahren kann daher als einen weiteren Schritt ein Erfassen von der relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie mit der Sensorik aufweisen, wobei im Schritt des Einlesens die mit der Sensorik erfasste relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie eingelesen wird. Die Sensorik kann mindestens einen Sensor zum Erfassen von einer relativen Position des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Die Sensorik kann alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor zum Erfassen einer relativen Position einen Sensor zum direkten Erfassen der relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen. Alternativ zur sensorischen Erfassung der relativen Position oder Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie kann die relative Position oder Ausrichtung des Fahrzeugsitzes auch steuerungs- oder regelungstechnisch abgeleitet werden.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Ausgeben von einem Steuersignal in Abhängigkeit von der eingelesenen relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie zum Durchführen von einer Schwenkbewegung des Kugelgelenks zum Verschwenken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie auf. In einem weiteren Schritt des Verfahrens kann eine bewegliche Verbindungseinrichtung zum beweglichen Verbinden von dem Fahrzeugsitz mit der Fahrzeugkarosserie mit dem Steuersignal angesteuert werden, um die Verbindungseinrichtung derart zu bewegen, dass der Fahrzeugsitz relativ zu der Fahrzeugkarosserie verschwenkt wird. Bei der Verbindungseinrichtung kann es sich um jede zu den vorhergehenden Aspekten beschriebene Verbindungseinrichtung handeln, welche ein Kugelgelenk zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie aufweisen kann.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt auszuführen. Die Steuereinrichtung weist eine Schnittstelle zum Einlesen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie auf. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Schnittstelle zum Ausgeben von einem Steuersignal in Abhängigkeit von der eingelesenen relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zu der Fahrzeugkarosserie zum Ausrichten des Fahrzeugsitzes relativ zu der Fahrzeugkarosserie auf. Die Vorrichtung, das System und das Fahrzeug gemäß den vorhergehenden Aspekten können die Steuereinrichtung aufweisen.
  • Zu einem Aspekt der Erfindung beschriebene Ausführungsformen können auch als entsprechende Ausführungsformen eines anderen Aspekts der Erfindung verstanden werden. Zu einem Aspekt der Erfindung beschriebene Ausführungsformen können auch mit zu einem anderen Aspekt der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems und einer Vorrichtung zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes zu einer Fahrzeugkarosserie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • In 1 ist ein System 300 mit einem Fahrzeugsitz 200 und einer mit dem Fahrzeugsitz 200 verbundenen Vorrichtung 100 zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 zu einer Fahrzeugkarosserie 2 schematisch gezeigt.
  • Die Vorrichtung 100 weist eine Verbindungseinrichtung 10 zum beweglichen Verbinden von dem Fahrzeugsitz 200 mit der Fahrzeugkarosserie 2 auf. Die Verbindungseinrichtung 10 weist ein in 1 schematisch gezeigtes Kugelgelenk 20 zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes 200 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 2 auf. Das in 1 schematisch gezeigte Kugelgelenk 20 weist eine Gelenkpfanne 22 und einen Gelenkkopf 24 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist der Fahrzeugsitz 200 mit dem Gelenkkopf 24 fest verbunden. Der Fahrzeugsitz 200 ist in einer Ausführungsform über eine Drehkupplung 40 mit dem Kugelgelenk 20 beziehungsweise mit dem Gelenkkopf 24 verbunden. Der Fahrzeugsitz 200 wird mit der Drehkupplung 40 relativ zum Kugelgelenk 20 beziehungsweise zum Gelenkkopf 24 in eine feste Verbindung mit dem Kugelgelenk 20 beziehungsweise dem Gelenkkopf 24 gedreht.
  • Die Vorrichtung 100 weist eine Verstelleinrichtung 30 auf, welche an dem Kugelgelenk 20 angeordnet und mit diesem wirkverbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Kugelgelenks 20 um mindestens zwei Schwenkachsen herbeizuführen. Die Verstelleinrichtung 30 weist mindestens zwei Verstelleinheiten 32 auf. In der gezeigten Ausführungsform sind die mindestens zwei Verstelleinheiten 32 an der Gelenkpfanne 22 des Kugelgelenks 20 angeordnet und mit dem Gelenkkopf 24 des Kugelgelenks 20 über eine jeweilige Wirkverbindung 31 verbunden. Die Wirkverbindungen 31 sind derart ausgebildet, dass der Gelenkkopf 24 zur Gelenkpfanne 22 um zwei aufeinander senkrecht stehende Schwenkachsen verschwenkbar ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Verstelleinrichtung 30 als Verstelleinheiten 32 Riemenantriebe auf. Die Wirkverbindungen 31 weisen gemäß dieser Ausführungsform Riemen auf, welche um den Gelenkkopf 24 geführt sind und mit diesem in Eingriff stehen. In einer Ausführungsform kämmen die Riemen über eine Verzahnung mit dem Gelenkkopf 24. In einer weiteren Ausführungsform stehen die Riemen mit dem Gelenkkopf 24 in einer kraftschlüssigen Wirkverbindung. Der Gelenkkopf 24 ist hierfür in einer nicht gezeigten Ausführungsform als Vollkugel ausgebildet. Durch ein Antreiben der Riemen kann der Gelenkkopf 24 so zur Gelenkpfanne 22 um die mindestens zwei Schwenkachsen verschwenkt werden.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist die Gelenkpfanne 22 mit der Fahrzeugkarosserie 2 verbunden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Gelenkpfanne 22 mit der Fahrzeugkarosserie 2 fest verbunden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kugelgelenk 20 beziehungsweise die Gelenkpfanne 22 über eine Dämpfungseinrichtung 50 mit der Fahrzeugkarosserie 2 verbunden, um die Vorrichtung 100 in einem Betrieb derselben auf einem in den Figuren nicht gezeigten Fahrzeug auftretenden Schwingungen des Fahrzeugsitzes 200 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 2 zu dämpfen.
  • Die Vorrichtung 100 weist zudem eine Sicherungseinrichtung 60 auf, welche das Kugelgelenk 20 feststellen kann. Im Betrieb der Vorrichtung 100 ist ein Sicherungselement 62, welches gemäß einer Ausführungsform als Sicherungsplatte ausgebildet ist, entgegen der Rückstellkraft von mindestens einer Feder 63 aus seiner Ruheposition bewegt. Die Bewegung kann mit mindestens einem Aktuator 64 herbeigeführt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist der mindestens eine bestromten Aktuator 64 und die mindestens eine Feder 63 an der Gelenkpfanne 22 des Kugelgelenks 20 angeordnet. Das Sicherungselement 62 kann so aus seiner Ruheposition, in welcher es gegen den Gelenkkopf 24 gedrückt ist und so eine Bewegung des Kugelgelenks 20 unterbindet, bewegt beziehungsweise gezogen sein. Wird der mindestens eine Aktuator 64 beispielsweise in einem Notfall nicht mehr bestromt, drückt die mindestens eine Feder 63 das Sicherungselement 62 in der gezeigten Ausführungsform wieder gegen den Gelenkkopf 64 und stellt diesen fest beziehungsweise arretiert diesen zur Gelenkpfanne 22 beziehungsweise zur Fahrzeugkarosserie 2.
  • Gemäß einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist der Gelenkkopf 24 mit der Gelenkpfanne 22 gegenüber der in 1 gezeigten Ausführungsform vertauscht, wobei der Fahrzeugsitz 200 mit der Gelenkpfanne 22 fest verbunden und der Gelenkkopf 24 mit der Fahrzeugkarosserie 2 verbunden ist. Gemäß einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist die Verstelleinrichtung 30 am Gelenkkopf 24 angeordnet, wobei die Wirkverbindungen 31 von den beiden Verstelleinheiten 32 mit der Gelenkpfanne 22 verbunden sind.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Schritten zum Durchführen eines Verfahrens zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 zu der Fahrzeugkarosserie 2. In einem ersten Schritt S0 wird die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 zu der Fahrzeugkarosserie 2 eingelesen. Die relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 zu der Karosserie 2 wird mit dem in 1 gezeigten Sensor 120 erfasst. Die erfasste relative Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 wird über die Schnittstelle 111 von der in 1 gezeigten Steuereinrichtung 110 zum Durchführen des Verfahrens eingelesen.
  • In einem weiteren Schritt wird von der Steuereinrichtung 110 ein Steuersignal in Abhängigkeit von der eingelesenen relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 200 zu der Fahrzeugkarosserie 2 über die Schnittstelle 112 ausgegeben. Mit dem ausgegebenen Steuersignal wird die Verstelleinrichtung 30 angesteuert, um eine Schwenkbewegung des Kugelgelenks 20 zum Verschwenken des Fahrzeugsitzes 200 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 2 durchzuführen.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Fahrzeugkarosserie
    10
    Verbindungseinrichtung
    20
    Kugelgelenk
    22
    Gelenkpfanne
    24
    Gelenkkopf
    30
    Verstelleinrichtung
    31
    Wirkverbindung
    32
    Verstelleinheit
    40
    Drehkupplung
    50
    Dämpfungseinrichtung
    60
    Sicherungseinrichtung
    62
    Sicherungselement
    63
    Feder
    64
    Aktuator
    100
    Vorrichtung
    110
    Steuereinrichtung
    111
    Schnittstelle
    112
    Schnittstelle
    120
    Sensor
    200
    Fahrzeugsitz
    300
    System
    S0
    Einlesen Ausrichtung
    S1
    Ausgaben Steuersignal

Claims (13)

  1. Vorrichtung (100) zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes (200) zu einer Fahrzeugkarosserie (2), mit einer Verbindungseinrichtung (10) zum beweglichen Verbinden von dem Fahrzeugsitz (200) mit der Fahrzeugkarosserie (2), wobei die Verbindungseinrichtung (10) ein Kugelgelenk (20) zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2) aufweist, und einer Verstelleinrichtung (30), welche mit dem Kugelgelenk (20) wirkverbunden ist, um eine Schwenkbewegung des Kugelgelenks (20) herbeizuführen.
  2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungseinrichtung (10) ein einziges Kugelgelenk (20) zum mindestens zweiachsigen Verschwenken des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2) aufweist.
  3. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstelleinrichtung (30) eine Gelenkpfanne (22) des Kugelgelenks (20) und einen Gelenkkopf (24) des Kugelgelenks (20) derart miteinander verbindet, dass zwischen der Gelenkpfanne (22) und dem Gelenkkopf (24) eine Wirkverbindung (31) ausgebildet ist, mit welcher die Schwenkbewegung des Kugelgelenks (20) herbeiführbar ist.
  4. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verstelleinrichtung (30) mindestens zwei Verstelleinheiten (32) aufweist, welche eine Gelenkpfanne (22) des Kugelgelenks (20) und einen Gelenkkopf (24) des Kugelgelenks (20) miteinander verbinden und ausgebildet sind, eine Relativbewegung zwischen der Gelenkpfanne (22) und dem Gelenkkopf (24) herbeizuführen.
  5. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verstelleinrichtung (30) mindestens eine an der Verbindungseinrichtung (10) angeordnete und relativ zu der Verbindungseinrichtung (10) ausrichtbare Verstelleinheit aufweist, mit welcher der Fahrzeugsitz (200) zu der Fahrzeugkarosserie (2) über eine mit der ausrichtbaren Verstelleinheit herbeiführbaren Bewegung der Verbindungseinrichtung (10) in Abhängigkeit von einer Ausrichtung der Verstelleinheit ausrichtbar ist.
  6. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung (10) eine Drehkupplung (40) zum Verdrehen des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2) aufweist.
  7. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindungseinrichtung (10) mindestens einen Anschlag zum Begrenzen von der herbeiführbaren Schwenkbewegung des Kugelgelenks (20) aufweist.
  8. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Dämpfungseinrichtung (50) zum Dämpfen von im Betrieb der Vorrichtung (100) auf einem Fahrzeug auftretenden Schwingungen des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2).
  9. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Sicherungseinrichtung (60) zum mechanischen Sichern von einer Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2).
  10. System (300) mit einem Fahrzeugsitz (200) und einer mit dem Fahrzeugsitz (200) verbundenen Vorrichtung (100) zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) zu einer Fahrzeugkarosserie (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Fahrzeug mit mindestens einem System (300) nach Anspruch 10, wobei das mindestens eine System (300) mit der Fahrzeugkarosserie (2) des Fahrzeugs verbunden ist.
  12. Verfahren zum Verstellen von einer relativen Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes (200) zu einer Fahrzeugkarosserie (2), wobei der Fahrzeugsitz (200) mit der Fahrzeugkarosserie (2) über ein Kugelgelenk (20) beweglich verbunden ist, mit den Schritten: Einlesen (S0) von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) zu der Fahrzeugkarosserie (2), und Ausgeben (S1) von einem Steuersignal in Abhängigkeit von der eingelesenen relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) zu der Fahrzeugkarosserie (2) zum Durchführen von einer Schwenkbewegung des Kugelgelenks (20) zum Verschwenken des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2).
  13. Steuereinrichtung (110), welche eingerichtet ist, das Verfahren nach Anspruch 12 auszuführen, mit einer Schnittstelle (111) zum Einlesen (S0) von einer relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) zu der Fahrzeugkarosserie (2), und einer Schnittstelle (112) zum Ausgeben (S1) von einem Steuersignal in Abhängigkeit von der eingelesenen relativen Ausrichtung des Fahrzeugsitzes (200) zu der Fahrzeugkarosserie (2) zum Ausrichten des Fahrzeugsitzes (200) relativ zu der Fahrzeugkarosserie (2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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