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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz.
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Fahrzeugsitze in Fahrzeugen können in der Sitzhöhe, der Sitzneigung und der Längsrichtung üblicherweise manuell oder elektromotorisch mittels entsprechender Bedienelemente verstellt werden und hierdurch in der Sitzposition an den jeweiligen Fahrzeuginsassen angepasst werden. Allerdings ist die Variabilität bei der Sitzverstellung der Fahrzeugsitze recht eingeschränkt, da aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten der Fahrzeugsitze und deren Einbausituation im Fahrzeug eine Sitzverstellung in der Sitzhöhe, der Sitzneigung und der Längsrichtung nur in bestimmten, meist recht engen Grenzen vorgenommen werden kann.
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Aus der
DE 20 2018 106 725 U1 ist zu dieser Thematik eine Sitzbaugruppe für ein Fahrzeug bekannt, bei der eine an einen Boden des Fahrzeugs gekoppelte erste Baugruppe und eine zweite, mit der ersten Baugruppe drehbar gekoppelte Baugruppe vorgesehen sind, wobei die zweite Baugruppe eine Vielzahl von geneigten Positionen einnehmen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz anzugeben, der demgegenüber auf einfache Weise mit vorteilhaften Eigenschaften verstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugsitz mit den im Patentanspruch 1 angeführten Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
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Beim erfindungsgemäße Fahrzeugsitz sind unterhalb des eigentlichen Sitzgestells mit Sitzfläche und Rückenlehne zwei ineinander angeordnete Kugelsegmente vorgesehen, von denen das äußere Kugelsegment mittelbar oder unmittelbar mit dem Fahrzeugboden verbunden ist, d.h. entweder direkt oder vorzugsweise mittels eines Verstellmechanismus mit dem Fahrzeugboden verbunden ist. Das innere Kugelsegment ist gleitend im äußeren Kugelsegment beweglich angeordnet und mit dem Sitzgestell des Fahrzeugsitzes verbunden, vorzugsweise über eine höhenverstellbare Sitzsäule.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besitzt das äußere Kugelsegment eine größere Höhe als das innere Kugelsegment, d.h. der Umfang und der Radius des Basiskreises des äußeren Kugelsegments ist größer als der Umfang und der Radius des Basiskreises des inneren Kugelsegments. Hierbei wird der Umfang und der Radius des Basiskreises des äußeren Kugelsegments in der Regel nur geringfügig größer als der Umfang und der Radius des Basiskreises des inneren Kugelsegments vorgegeben.
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Vorzugsweise ist das innere Kugelsegment als Halbkugel ausgebildet, d.h. die Höhe und der Radius des Basiskreises des inneren Kugelsegments entspricht in diesem Falle dem Radius der Vollkugel. Folglich ist dann das äußere Kugelsegment „größer“ als eine Halbkugel, d.h. die Höhe und der Radius des Basiskreises des äußeren Kugelsegments ist in diesem Falle größer als der Radius der Vollkugel.
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Die Bewegung des inneren Kugelsegments im äußeren Kugelsegment ist mittels eines Gleitmechanismus realisiert, d.h. das innere bewegliche Kugelsegment bewegt sich unter Verwendung eines Schmiermittels, wie beispielsweise eines Schmieröls, gleitend im äußeren Kugelsegment.
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Die Verstellung der Sitzposition des Fahrzeugsitzes erfolgt dabei über eine vom Fahrzeuginsassen vorgenommene entsprechende Verlagerung seines Schwerpunkts. Die Sitzneigung kann durch eine hieraus resultierende Kippbewegung des inneren Kugelsegments verändert werden und der Drehwinkel durch eine hieraus resultierende Drehbewegung des inneren Kugelsegments verändert werden. Insbesondere können diese beiden Größen in einem weiten Wertebereich vorgegeben beziehungsweise eingestellt werden, beispielsweise kann der Drehwinkel mindestens in einem Winkelbereich von 180°, vorteilhafterweise in einem Winkelbereich von 360° vorgegeben werden und die Sitzneigung, d.h. die Position der Sitzfläche und damit auch der Rückenlehne bezüglich des Fahrzeugbodens, in einem Bereich zwischen mindestens 0° und 120°.
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Über den Verstellmechanismus zwischen dem äußeren Kugelsegment und dem Fahrzeugboden kann eine longitudinale und/oder transversale Verstellung des Fahrzeugsitzes realisiert werden, d.h. der Fahrzeugsitz wird hierüber bezüglich der Fahrzeuglängsachse und damit bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs verstellt und/oder bezüglich der Fahrzeugquerachse und damit quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verstellt. Hierzu kann der Verstellmechanismus beispielsweise entsprechende Verstellschienen in Längsrichtung und/oder in Querrichtung des Fahrzeugs aufweisen.
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Zur Fixierung der Position des Fahrzeugsitzes und damit zur Arretierung des Fahrzeugsitzes in der vom Fahrzeuginsassen durch Verlagerung seines Schwerpunkts angewählten Position, ist im inneren Kugelsegment eine Lochrasterung mit einer Vielzahl von Positionierungslöchern ausgebildet, in die ein am äußeren Kugelsegment angebrachter Positionierungsstift eingreifen kann.
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Die Lochrasterung und damit die Anzahl der Positionierungslöcher und deren Anordnung wird so gewählt beziehungsweise vorgegeben, dass eine ausreichende Festigkeit des inneren Kugelsegments gegeben ist, dass eine effektive Gleitbewegung des inneren Kugelsegments im äußeren Kugelsegment gewährleistet ist und dass eine annähernd rasterfreie Verstellung und damit Positionierung des Fahrzeugsitzes möglich ist oder dies zumindest von den Fahrzeuginsassen so wahrgenommenen wird.
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Insbesondere kann hierzu die Lochrasterung und damit die Anzahl der Positionierungslöcher und deren Anordnung so gewählt werden, dass in bestimmten Verstellrichtungen als Vorzugsrichtungen mehr Positionierungslöcher als in anderen Verstellrichtungen vorgesehen werden und/oder dass die Positionierungslöcher in bestimmten Verstellrichtungen als Vorzugsrichtungen einen geringeren Abstand zueinander als in anderen Verstellrichtungen aufweisen.
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Der Positionierungsstift zum Einrasten in ein jeweiliges Positionierungsloch der Lochrasterung kann insbesondere elektromotorisch oder elektromechanisch oder elektromagnetisch bewegt werden und damit in eines der Positionierungslöcher des inneren Kugelsegments eingefahren und auch wieder aus dem jeweiligen Positionierungsloch ausgefahren werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Fahrzeugsitz für ein autonom fahrendes Fahrzeug vorgesehen, bei dem im autonomen Fahrbetrieb die Fahrzeuginsassen variable Sitzpositionen im Fahrzeug einnehmen können.
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Der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz vereinigt mehrere Vorteile in sich:
- Mit dem Fahrzeugsitz können von einem Fahrzeuginsassen weitgehend beliebige Sitzpositionen mit variablem Drehwinkel und variabler Sitzneigung eingenommen werden, insbesondere auch in einer rückwärtigen Orientierung des Fahrzeugsitzes entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs oder in einer seitlichen Orientierung des Fahrzeugsitzes quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
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Das Einsteigen in den Fahrzeugsitz und das Aussteigen aus dem Fahrzeugsitz ist für die Fahrzeuginsassen durch Vorgabe der entsprechenden Orientierung des Fahrzeugsitzes wesentlich erleichtert, was insbesondere auch für ältere Fahrzeuginsassen oder in ihrer Beweglichkeit beeinträchtigte Fahrzeuginsassen vorteilhaft ist; hierzu kann der Fahrzeugsitz auf einfache Weise insbesondere in eine seitliche Orientierung quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gebracht werden.
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Die Sitzverstellung des Fahrzeugsitzes kann auf einfache Weise, insbesondere auch durch Verlagerung des Schwerpunkts des jeweiligen Fahrzeuginsassen bedient werden und somit auch auf einfache Art und Weise eine gewünschte Längsverstellung des Fahrzeugsitzes, eine gewünschte Neigungsverstellung des Fahrzeugsitzes und eine gewünschte Drehwinkelverstellung des Fahrzeugsitzes realisiert werden. Bei Anwahl der für die jeweilige Fahrsituation geeigneten und für den jeweiligen Fahrzeuginsassen adäquaten Sitzposition kann diese Sitzposition auf einfache Weise vom jeweiligen Fahrzeuginsassen angewählt und dann diese angewählte Sitzposition auch auf einfache Weise über das beschriebene Zusammenspiel zwischen Lochrasterung beziehungsweise Positionierungslöcher und Positionierungsstift fixiert beziehungsweise festgelegt werden. Insbesondere kann auch im autonomen Fahrbetrieb eines entsprechend ausgebildeten Fahrzeugs während der Fahrt des Fahrzeugs eine beliebige, vom jeweiligen Fahrzeuginsassen gewünschte flexible Sitzposition auf einfache Weise eingenommen werden und diese Sitzposition auch wieder auf einfache Weise verändert werden. Insbesondere können sich dann Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs bei Bedarf bei einer entsprechenden Orientierung der jeweiligen Fahrzeugsitze zur Erleichterung der Kommunikation zwischen den Fahrzeuginsassen auch gegenübersitzen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 Eine schematische Schnittdarstellung eines Fahrzeugsitzes.
- 2 Eine schematische Schnittdarstellung eines Fahrzeugsitzes mit einem in der Neigung verstellten Fahrzeugsitz.
- 3 Eine schematische Schnittdarstellung eines Fahrzeugsitzes mit einem Positionierungsstift.
- 4 Einen Ausschnitt des inneren Kugelsegments und
- 5 Eine schematische Schnittdarstellung mit einem Ausschnitt eines Fahrzeugsitzes mit einem Arretierungsmechanismus.
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Gemäß der Schnittdarstellung in der 1 weist der Fahrzeugsitz 1 ein Sitzgestell 2 mit Rückenlehne 3 und Sitzfläche 4 sowie eine Kopfstütze 5 auf.
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Das Sitzgestell 2 ist beispielweise über eine mittels eines manuellen mechanischen oder elektromechanischen oder elektromagnetischen Mechanismus höhenverstellbare Sitzsäule 6 mit einem inneren Kugelsegment 7 verbunden. Das innere Kugelsegment 7 wiederum ist über einen mittels eines Schmiermittels realisierten Gleitmechanismus mit einem äußeren Kugelsegment 8 gekoppelt, d.h. das innere Kugelsegment 7 ist gleitend, beispielsweise mittels eines Schmieröls, im äußeren Kugelsegment 8 gelagert.
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Das innere Kugelsegment 7 ist beispielsweise als Halbkugel entsprechend den baulichen Gegebenheiten des Fahrzeugs mit einem Durchmesser von beispielsweise ca. 25 cm bis 35 cm und dementsprechend mit einer Höhe von ca. 13 cm bis 18 cm und einem Radius des Basiskreises von ca. 13 cm bis 18 cm ausgebildet. Das äußere Kugelsegment 8 besitzt eine geringfügig größere Höhe als das innere Kugelsegment 7, beispielsweise eine um 0.3 cm bis 0.5 cm größere Höhe als das innere Kugelsegment 7.
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Das innere Kugelsegment 7 und das äußere Kugelsegment 8 bestehen beispielsweise aus Stahl, beispielsweise mit einer Dicke von ca. 3 mm bis 5 mm.
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Das äußere Kugelsegment 8 ist über eine Verstrebung 9 mit einem Sitzverstellmechanismus 10 verbunden, der wiederum mit dem Fahrzeugboden 17 gekoppelt ist.
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Über diesen Sitzverstellmechanismus 10, beispielsweise über Sitzschienen, ist eine Längsverstellung und/oder Querverstellung des Fahrzeugsitzes 1 möglich, d.h. der Fahrzeugsitz 1 kann hierdurch in longitudinaler Richtung und/oder in transversaler Richtung bewegt werden.
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Über die Bewegung des mit dem Sitzgestell 2 gekoppelten inneren Kugelsegments 7 kann durch eine entsprechende Verlagerung des Schwerpunkts des jeweiligen sich auf dem Fahrzeugsitz 1 befindlichen Fahrzeuginsassen 18 wiederum die Sitzneigung des Fahrzeugsitzes 1 und auch der Drehwinkel des Fahrzeugsitzes 1 verstellt beziehungsweise verändert werden. Beispielsweise kann für den Fahrzeugsitz 1 hierdurch ein beliebiger Drehwinkel im Bereich von bis zu 360° eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden und eine Sitzneigung im Bereich zwischen 0° (horizontale Position der Rückenlehne 3) und mehr als 90° (vertikale Position der Rückenlehne 3) eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden.
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In der 2 ist ein in der Neigung verstellter Fahrzeugsitz 1 dargestellt; beispielsweise beträgt der Neigungswinkel der Sitzfläche 4 und der Rückenlehne 3 des Fahrzeugsitzes 1 in der in der 2 dargestellten Neigungsposition ca. 45°.
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Wie aus der 2 ersichtlich ist, wird zur Neigungsverstellung des Fahrzeugsitzes 1 durch eine entsprechende Verlagerung des Schwerpunkts des jeweiligen sich auf dem Fahrzeugsitz 1 befindlichen Fahrzeuginsassen 18 das bewegliche innere Kugelsegment 7 im starren äußeren Kugelsegment 8 bewegt, d.h. in seiner relativen Winkelposition gegenüber dem starren äußeren Kugelsegment 8 verändert.
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Diese relative Bewegung des inneren Kugelsegments 7 im starren äußeren Kugelsegment 8 ist mittels eines Gleitmechanismus realisiert, d.h. das innere Kugelsegment 7 gleitet mittels eines Schmiermittels, beispielsweise eines Schmieröls, im starren äußeren Kugelsegment 8.
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In der 3 ist zu sehen, dass am äußeren Kugelsegment 8 ein Positionierungsstift 11 angeordnet ist. Dieser beispielsweise als Positionierungsbolzen ausgebildete Positionierungsstift 11 kann beispielsweise elektromechanisch mittels einer Magnetspule 12 und einer (Rückstell-)Feder 13 (siehe 5) bewegt werden, d.h. elektromechanisch eingefahren und ausgefahren werden.
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Wie aus der 4 ersichtlich, ist im inneren Kugelsegment 7 ein Lochraster 14 mit einer Vielzahl von Positionierungslöchern 15 ausgebildet.
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Beispielsweise sind im inneren Kugelsegment 7 hierzu in Längsrichtung mehr Positionierungslöcher 15 eingebracht als in Querrichtung.
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Die Anzahl und Anordnung der Positionierungslöcher 15 wird so gewählt, dass die Festigkeit des inneren Kugelsegments 7 nicht beeinträchtigt ist und dass eine annähernd rasterfreie Positionierung des Fahrzeugsitzes 1 ermöglicht wird. Weiterhin muss auch eine ausreichende Gleitbewegung des inneren Kugelsegments 7 im starren äußeren Kugelsegment 8 gewährleistet sein.
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Der Durchmesser der Positionierungslöcher 15 wird dabei entsprechend den Maßen des Positionierungsstifts 11 gewählt, dessen Durchmesser beispielsweise zwischen 5 mm und 10 mm beträgt,
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Wie der 5 zu entnehmen ist, besitzt der am äußeren Kugelsegment 8 ausgebildete Positionierungsstift 11 an seinem Ende 16 eine Verjüngung, wodurch der Positionierungsstift 11 jeweils in eines der im inneren Kugelsegment 7 ausgebildeten Positionierungslöcher 15 einrasten kann, deren Durchmesser an den Durchmesser des Positionierungsstifts 11 angepasst ist. Hierdurch wird auch das innere Kugelsegment 7 am äußeren Kugelsegment 8 arretiert.
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Hierüber kann auf einfache Weise eine Veränderung des Drehwinkels und der Sitzneigung des Fahrzeugsitzes 1 realisiert werden. Falls der jeweilige Fahrzeuginsasse 18 seine gewünschte Sitzposition auf dem Fahrzeugsitz 1 durch Vorgabe der Längsrichtung, der Querrichtung, der Sitzneigung und des Drehwinkels des Fahrzeugsitzes 1 durch seine Gewichtsverlagerung erreicht beziehungsweise eingestellt hat, kann der Fahrzeuginsasse 18 den Positionierungsstift 11 beispielsweise mittels eines entsprechenden Bedienelements betätigen (beispielsweise mittels eines Bedienschalters o.ä.). Der Positionierungsstift 11 greift hierdurch in das entsprechende Positionierungsloch 15 im inneren Kugelsegment 7 ein und arretiert hierdurch den Fahrzeugsitz 1 in der vom Fahrzeuginsassen 18 gewünschten Position.
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Falls vom Fahrzeuginsassen 18 eine andere Sitzposition oder eine neue Sitzposition auf dem Fahrzeugsitz 1 erwünscht ist, wird durch Betätigung des genannten Bedienelements (Bedienschalter o.ä.) der Positionierungsstift 11 elektromotorisch oder elektromechanisch oder elektromagnetisch aus dem Positionierungsloch 15 herausgezogen. Nach Erreichen der anderen Sitzposition oder der neuen Sitzposition des Fahrzeuginsassen 18 auf dem Fahrzeugsitz 1 kann der Positionierungsstift 11 auf die beschriebene Art und Weise in ein anderes Positionierungsloch 15 eingreifen und hierdurch den Fahrzeugsitz 1 in der vom Fahrzeuginsassen 18 gewünschten neuen Position arretieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202018106725 U1 [0003]
