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Die Erfindung betrifft eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Fahrzeugsitze von Kraftfahrzeugen wie Pkw weisen ein Sitzteil auf, an welchem Gesäß und Oberschenkel eines Insassen zur Anlage kommen, sowie eine Rückenlehne, an welcher der Rücken zur Anlage kommt. Der Insasse ist während der Fahrt mit einem Sicherheitsgurt angeschnallt, wobei auf Fahrer- und Beifahrersitz ein Dreipunktgurt üblich ist. In angelegtem Zustand verläuft dieser mit einem Teilabschnitt ungefähr von einer Seite der Hüfte des Insassen zur gegenüberliegenden Schulter, während ein anderer, als Beckengurt fungierender Teilabschnitt von einer Seite der Hüfte zur anderen Seite verläuft. Dies bildet ein bewährtes, in der Regel zuverlässiges Rückhaltesystem für den Insassen, das ihn bei einem abrupten Abstoppen davor schützt, nach vorne in Richtung des Lenkrads, des Armaturenbretts oder anderer Fahrzeugkomponenten geschleudert zu werden.
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Unter Umständen kann es allerdings dazu kommen, dass der Insasse unter dem Beckengurt hindurchgeschoben wird, also gewissermaßen „hindurchtaucht“. Dieses als „Submarining“ bekannte Phänomen kann zu schweren, sogar tödlichen Verletzungen führen. Die Tendenz für Submarining nimmt mit der Neigung der Rückenlehne zu und ist deshalb insbesondere bei Sportwagen gegeben. Das Problem kann durch eine Aufwärtsneigung der Sitzfläche nach vorne hin gemildert werden, wodurch das Gesäß des Insassen im Verhältnis zu den Knien abwärts verlagert ist. Dies ist allerding zum einen nicht für jeden Insassen komfortabel, zum anderen kann es die Tendenz von Submarining in der Regel nicht völlig beseitigen. Daneben sind Systeme vorgeschlagen worden, bei denen ein in Querrichtung verlaufendes Rohr innerhalb des Sitzrahmens angeordnet ist, welches in einer Crashsituation automatisch aufwärts verlagert wird. Es bildet somit eine Stufe oder Barriere, mit welcher die Unterseiten der Oberschenkel des Insassen bzw. sein Beckenbereich zusammenwirken und so an einem Vorwärtsrutschen gehindert werden. Grundsätzlich ist ein solches System zuverlässig, allerdings verkompliziert sich der Aufbau des Sitzes durch das zusätzliche Rohr sowie einen für dessen Verstellung notwendigen Mechanismus, und das Gewicht des Fahrzeugs erhöht sich.
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Die
KR 101746450 B1 offenbart ein eine Anti-Submarining-Struktur eines Fahrzeugsitzes, bei welcher durch Absenken einer vorderen Sitzwanne eine Komfortstellung einstellbar ist. Durch einen Aktor, welcher an eine Nockenwelle gekoppelt ist, kann die Sitzwanne angehoben werden.
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Aus der
CN 104 648 194 A ist eine Antirutschvorrichtung für einen Fahrzeugsitz bekannt, mit einer vorderen Halbwanne und einer hinteren Halbwanne, die schwenkbar verbunden sind, und einem Trägerrohr, das unter der Vorderseite der vorderen Halbwanne befestigt ist, um die vordere Halbwanne zu stützen. Eine Hebebaugruppe steht mit dem Trägerrohr in Eingriff, um das Trägerrohr anzuheben, und ist durch eine Steuerbaugruppe im Falle eines abrupten Abstoppens an einem Hindernis oder eines plötzlichen Bremsens des Fahrzeugs ansteuerbar. Durch das Trägerrohr kann die vordere Halbwanne in eine aufwärts geneigte Position verstellt werden, wodurch verhindert werden soll, dass der Insasse abtaucht und sich nach vorne bewegt.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bieten einfach realisierbare, zuverlässige Maßnahmen gegen Submarining noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugsitz ein zuverlässiges System zur Verhinderung von Submarining bei möglichst einfacher Sitzkonstruktion zu realisieren.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Durch die Erfindung wird eine Sitzanordnung für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Straßen-Kraftahrzeug wie einen LKW, PKW, Bus oder dergleichen handeln. Es wäre aber auch eine Verwendung für Fahrzeuge ohne eigenen Antrieb sowie für Wasser- oder Luftfahrzeuge denkbar. Die Sitzanordnung kann einen Fahrzeugsitz oder einen Teil eines Fahrzeugsitzes aufweisen, oder sie kann selbst Teil eines Fahrzeugsitzes sein.
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Die Sitzanordnung weist ein, eine Sitzfläche definierendes Sitzteil auf, welches einen Sitzrahmen zur Verbindung mit einem Fahrzeugkörper aufweist sowie ein Sitzwannenelement, das gegenüber dem Sitzrahmen verstellbar ist, so dass ein bezüglich einer Sitzlängsachse vor einem Sitzflächen-Hinterende angeordnetes Sitzwannen-Hinterende in einer Sportposition relativ zu einem Sitzwannen-Vorderende niedriger angeordnet ist als in einer Normalposition. Das Sitzteil ist in diesem Zusammenhang derjenige Teil des Fahrzeugsitzes, der zur Abstützung des Gesäßes sowie der Oberschenkel des Insassen vorgesehen ist und somit in der Regel den überwiegenden Teil des Gewichts des Insassen aufnimmt. Man könnte auch von einer Sitzbasis oder einem Basisteil sprechen. Eine Rückenlehne, die optional ebenfalls Teil der Sitzanordnung sein kann, ist hingegen zur Stützung des Rückens des Insassen vorgesehen. Normalerweise sind Sitzteil und Rückenlehne als separat gefertigte Teile miteinander verbunden und ggf. gegeneinander verstellbar. Die Erfindung ist allerdings auch auf Ausgestaltungen anwendbar, bei denen Sitzteil und Rückenlehne ohne klare physische Abgrenzung ineinander übergehen. Das Sitzteil definiert eine Sitzfläche, also diejenige Fläche, auf welche der Insasse sitzen kann.
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Das Sitzteil weist einen Sitzrahmen auf, der in eingebautem Zustand direkt oder indirekt mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist, also mit einem Chassis und/oder einer Karosserie des Fahrzeugs. Der Sitzrahmen kann aus mehreren Elementen zusammengesetzt sein und kann bspw. zwei Seitenteile aufweisen, die durch wenigstens einen Querträger verbunden sind. Es versteht sich, dass der Sitzrahmen dazu vorgesehen sein kann, gegenüber dem Fahrzeugkörper verstellbar zu sein. Dies schließt eine Höhenverstellung gegenüber dem Fahrzeugkörper und eine Verstellung in Längsrichtung ebenso ein wie eine mögliche Rotation um die Hochachse. Der Sitzrahmen kann insgesamt als starr angesehen werden, d.h. er erfährt im Normalbetrieb des Fahrzeugs normalerweise keine nennenswerte Verformung. Insbesondere kann er wenigstens teilweise aus Blechformteilen gefertigt sein. Des Weiteren weist das Sitzteil ein Sitzwannenelement auf, das gegenüber dem Sitzrahmen verstellbar ist. Das entsprechende Sitzwannenelement kann in einigen Ausgestaltungen auch als Sitzwanne bezeichnet werden. Es bildet ein mechanisches Stützelement unter einem Teil der Sitzfläche. Dabei dient es dazu, einen Teil der vom Insassen einwirkenden Gewichtskraft aufzunehmen und an den Sitzrahmen weiterzuleiten. Insbesondere kann es zwischen zwei o.g. Seitenteilen des Sitzrahmens angeordnet und mit beiden verbunden sein. Es kann eine insgesamt flächige, geschlossene Struktur aufweisen, es wäre allerdings auch denkbar, dass es eine durchbrochene Struktur aufweist.
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Der fertig zusammengebaute Fahrzeugsitz weist selbstverständlich Polsterelemente auf, die die rein mechanisch abstützenden Elemente ergänzen und zur Benutzerseite hin normalerweise verdecken. Die eigentliche Sitzfläche ist auf der Oberfläche eines Polsterelements bzw. eines Bezugs angeordnet. Dennoch sind die Dimensionen der Sitzfläche im Wesentlichen durch die abstützenden Teile vorgegeben, insofern kann man sagen, dass das Sitzteil die Sitzfläche definiert, selbst wenn die Polsterelemente nicht als Teil der Sitzanordnung bzw. des Sitzteils angesehen werden.
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Das Sitzwannenelement kann gegenüber dem Sitzrahmen wenigstens zwei Positionen einnehmen, eine Sportposition und eine Normalposition. Die Normalposition kann auch als Komfortpositionen bezeichnet werden, wobei keiner dieser Begriffe einschränkend auszulegen ist. In der Regel entspricht die Sportposition allerdings einer sportlichen Fahrweise, während die Normalposition eher einer nichtsportlichen und in diesem Sinne „normalen“ Fahrweise zugeordnet werden kann. Das Sitzwannenelement weist ein Sitzwannen-Vorderende auf sowie ein Sitzwannen-Hinterende. Bezüglich einer Sitzlängsachse entsprechen diese dem vordersten bzw. hintersten Teil des Sitzwannenelements. Die Sitzlängsachse wiederum verläuft parallel bzw. antiparallel zur Blickrichtung des Insassen, wenn dieser auf dem Fahrzeugsitz sitzt. In eingebautem Zustand kann die Sitzlängsachse mit der Fahrzeuglängsachse identisch sein, z.B. bei einem Fahrersitz eines nicht-autonomen Fahrzeugs. Das Sitzwannen-Hinterende ist bezüglich der Sitzlängsachse vor einem Sitzflächen-Hinterende angeordnet. Das Sitzfläche-Hinterende entspricht dem hintersten Teil der Sitzfläche. Das Sitzwannenelement erstreckt sich bezüglich der Sitzlängsachse nicht nach hinten bis zum Sitzflächen-Hinterende, sondern das Sitzwannen-Hinterende ist vor dem Sitzflächen-Hinterende angeordnet. Entlang der Sitzlängsachse ist das Sitzwannen-Hinterende also vom Sitzflächen-Hinterende beabstandet. Da sich das Sitzwannenelement nicht bis in einen hinteren Bereich der Sitzfläche erstreckt, bildet es in diesem hinteren Bereich auch keine unmittelbare mechanische Unterstützung. Diese kann durch ein anderes Element gegeben sein, wie nachfolgend noch beispielhaft besprochen wird.
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Normalerweise ist das Sitzwannen-Hinterende in der Sportposition niedriger angeordnet als das Sitzwannen-Vorderende, so dass das Sitzwannenelement, von hinten nach vorne betrachtet, aufwärts geneigt ist. Dies entspricht einer sportlichen Fahrweise, bei welcher das Gesäß des Insassen tiefer angeordnet sein kann als seine Knie. Der Insasse sitzt somit mit dem Gesäß „tiefer im Fahrzeugsitz“. In der Normalposition können Sitzwannen-Vorderende und Sitzwannen-Hinterende ungefähr auf gleicher Höhe angeordnet sein. In jedem Fall ist das Sitzwannen-Hinterende relativ zum Sitzwannen-Vorderende höher angeordnet als in der Sportposition. Die entsprechende Verstellbewegung beruht somit wenigstens anteilig auf einer Rotation, welche optional von einer Translation überlagert sein kann. Das Verstellen zwischen der Sportposition und der Normalposition könnte unter Umständen manuell (z.B. über eine Handkurbel) erfolgen, üblicherweise ist hierzu allerdings ein motorischer Antrieb vorgesehen. Die Sitzanordnung ist in aller Regel derart eingerichtet, dass das Verstellen zwischen der Sportposition und der Normalposition durch einen Benutzer auslösbar ist. D. h. dieses erfolgt aufgrund einer Aktion des Benutzers (Insassen) und normalerweise nicht autonom.
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Erfindungsgemäß ist ein Verstellantrieb dazu eingerichtet, das Sitzwannenelement automatisch in eine Rückhalteposition zu verstellen, in welcher das Sitzwannen-Hinterende gegenüber dem Sitzrahmen im Vergleich zur Normalposition angehoben ist. Der Verstellantrieb weist dabei wenigstens einen Krafterzeuger auf, sowie ggf. Elemente zur Kraftübertragung und/oder -umlenkung, die zwischen dem Krafterzeuger und dem Sitzwannenelement zwischengeordnet sind. Der Krafterzeuger kann bspw. ein Elektromotor sein, es könnte sich allerdings auch um einen pyrotechnischen Antrieb, ein vorgespanntes Federelement oder einen anderen Krafterzeuger handeln, was auch die Möglichkeit einschließt, verschiedene Krafterzeuger zu kombinieren. Der Verstellantrieb ist dabei für potenzielle oder tatsächliche Situationen vorgesehen, in denen Maßnahmen für das Zurückhalten des Insassen ergriffen werden müssen. Er kann insbesondere ausgelöst werden, wenn eine plötzliche bezüglich der Sitzlängsachse negative Beschleunigung zu erwarten ist, bspw. durch ein abruptes Abstoppen an einem Hindernis oder eine starke Bremsung. Eine Steuereinheit, die Teil der Sitzanordnung sein kann, ist dazu eingerichtet, bei Erkennen einer solchen Extremsituation den Verstellantrieb autonom auszulösen, also ohne Eingreifen des Insassen. Der Verstellantrieb verstellt das Sitzwannenelement in eine Rückhalteposition, in der das Sitzwannen-Hinterende gegenüber dem Sitzrahmen im Vergleich zur Normalposition angehoben ist. Somit befindet sich das Sitzwannen-Hinterende in der Rückhalteposition in aller Regel in der höchsten einstellbaren Position bezüglich der Sitzhochachse. Dies stellt einen klaren Unterschied zu Lösungen im Stand der Technik dar, bei welchen die Sicherheit des Insassen dadurch erhöht werden soll, dass eine Sitzwanne von hinten nach vorne aufwärts geneigt wird, also so, wie in der Sportposition.
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Da sich das Sitzwannen-Hinterende bezüglich der Sitzlängsachse vor dem Sitzflächen-Hinterende befindet, wird in der Rückhalteposition also ein angehobener Bereich vor dem Sitzfläche-Hinterende erzeugt. Das Sitzwannen-Hinterende kann dabei eine Art angehobene Barriere bilden, durch welche das Gesäß bzw. der Beckenbereich des Insassen zurückgehalten werden können, so dass ein Submarining effektiv verhindert wird. Um diesen Effekt zu verstärken, kann es bevorzugt sein, dass das Sitzwannenelement vollständig oder zumindest im Bereich des Sitzwannen-Hinterendes starr ausgebildet ist, also keine nennenswerte Verformung erfährt. Andererseits könnte es allerdings auch vorgesehen sein, dass sich das Sitzwannenelement durch die Einwirkung des Beckenbereich bis zu einem gewissen Grad elastisch und/oder plastisch verformen kann, um Verletzungen beim Insassen vorzubeugen.
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Bevorzugt ist das Sitzwannen-Hinterende in der Rückhalteposition gegenüber dem Sitzwannen-Vorderende im Vergleich zur Normalposition angehoben. Es erfolgt somit eine Neigungsänderung des Sitzwannenelements im Vergleich zur Normalposition. Die Bewegung entspricht wenigstens anteilig einer Rotation, was wiederum die Möglichkeit einschließt, dass eine solche Rotation von einer Translation überlagert ist. Die zumindest anteilig rotatorische Bewegung bedeutet, dass das Sitzwannen-Hinterende aufwärts verlagert werden kann, ohne dass der Schwerpunkt des Sitzwannenelements im gleichen Maße aufwärts verlagert werden muss. Dies kann kinematisch vorteilhaft sein. Je nach Ausgestaltung kann das Sitzwannen-Vorderende in der Rückhalteposition tiefer angeordnet sein als in der Normalposition, auf gleicher Höhe, oder sogar höher, wobei das Sitzwannen-Hinterende allerdings stärker angehoben ist.
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Die vorgesehene Rückhaltefunktion durch das Sitzwannen-Hinterende lässt sich besonders dann realisieren, wenn einerseits ausreichend Platz hinter dem Sitzwannenelement für z.B. den Beckenbereich des Insassen gegeben ist, andererseits aber auch nicht zu viel Platz, da andernfalls die Möglichkeit besteht, dass der Beckenbereich des Insassen erheblich vorwärts schiebt, bevor er durch das Sitzwannen-Hinterende aufgehalten werden kann. Aus diesen Gründen ist es bevorzugt, dass das Sitzwannen-Hinterende um zwischen 30% und 70% einer Längsausdehnung der Sitzfläche vor dem Sitzflächen-Hinterende angeordnet ist. Die Längsausdehnung ist selbstverständlich die Länge der Sitzfläche entlang der Sitzlängsachse. Beträgt diese z.B. 50 cm, ist das Sitzwannen-Hinterende bezüglich der Sitzlängsachse zwischen 15 cm und 35 cm vor dem Sitzflächen-Hinterende angeordnet. Weiter bevorzugt kann das Sitzwannen-Hinterende zwischen 40% und 60% der Längsausdehnung vor dem Sitzflächen-Hinterende angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung kann das Sitzwannenelement auch als Sitz-Halbwanne oder Halbwanne bezeichnet werden.
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Hinsichtlich der Verstellung des Sitzwannenelements in die Rückhalteposition bestehen unterschiedliche Möglichkeiten. Bspw. könnte das Sitzwannen-Hinterende durch einen Linearaktor angehoben werden, während das Sitzwannen-Vorderende durch einen anderen Linearaktor abgesenkt werden kann. Eine vorteilhafte und mechanisch einfach zu realisierende Option sieht vor, dass das Sitzwannenelement mit dem Sitzrahmen um eine entlang der Sitzquerachse verlaufende Sitzwannen-Schwenkachse schwenkbar verbunden und durch Schwenken um die Sitzwannen-Schwenkachse in die Rückhalteposition verstellbar ist. Mechanisch kann die Sitzwannen-Schwenkachse bspw. über zwei Schwenklager realisiert sein, die entlang der Sitzquerachse beiderseits des Sitzwannenelements am Sitzrahmen angeordnet sind. Die Sitzquerachse verläuft senkrecht zur Sitzlängsachse und kann in eingebautem Zustand mit der Fahrzeugquerachse übereinstimmen. Je nach Einbaurichtung des Sitzes könnte sie allerdings auch von der Fahrzeugquerachse abweichen. Unabhängig hiervon verläuft die Sitzwannen-Schwenkachse in eingebautem Zustand normalerweise horizontal. Ein Aktor des Verstellantriebs muss bei dieser Ausführungsform ein Drehmoment bezüglich der Sitzordnung-Schwenkachse auf das Sitzwannenelement ausüben, wozu unterschiedliche, dem Fachmann bekannte Möglichkeiten bestehen.
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Grundsätzlich lassen sich die Verstellung zwischen Sportposition und Normalposition einerseits und die Verstellung in die Rückhalteposition andererseits mit unterschiedlichen Mechanismen und unterschiedlicher Kinematik realisieren. Aus Gründen der mechanischen Vereinfachung bietet es sich allerdings an, wenigstens teilweise denselben Mechanismus zu nutzen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sitzwannenelement durch Schwenken um die Sitzwannen-Schwenkachse zwischen der Sportposition und der Normalposition verstellbar. D.h. die beiden geschilderten Verstellvorgänge nutzen die gleiche Schwenkachse, wobei die drei genannten Positionen unterschiedlichen Winkelpositionen bezüglich der Sitzwannen-Schwenkachse entsprechen. Dabei ist es allerdings nicht ausgeschlossen, dass für das Verstellen in die Rückhalteposition ein eigens vorgesehener Verstellantrieb genutzt wird, da dieser in einer Extremsituation schnell und zuverlässig funktionieren muss. Die Verstellung zwischen der Normalposition und der Sportposition kann durch einen anderen Antrieb oder u.U. manuell erfolgen.
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Es hat sich gezeigt, dass für eine effektive Verlagerung des Sitzwannen-Hinterendes vergleichsweise kleine Schwenkwinkel ausreichen können. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Sitzwannenelement durch Schwenken um einen Schwenkwinkel zwischen 2° und 20° aus der Normalposition in die Rückhalteposition verstellbar. Ein derart geringer Schwenkwinkel wirkt sich positiv auf die Reaktionszeit der Sitzanordnung aus, d.h. die Rückhalteposition kann unter Umständen auch mit einem vergleichsweise leistungsschwachen und daher klein bauenden Verstellantrieb oder Antrieb rechtzeitig erreicht werden. Weiter bevorzugt kann der Schwenkwinkel zwischen 5° und 15° betragen. Falls die Verstellung aus der Sportposition in die Rückhalteposition erfolgt oder aus einer Position zwischen Sportposition und Normalposition, ist der Schwenkwinkel entsprechend größer.
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Hinsichtlich der Anordnung der Sitzwannen-Schwenkachse bestehen verschiedene Möglichkeiten. Um jedoch ein Anheben des Sitzwannen-Hinterendes zu realisieren, sollte die Sitzwannen-Schwenkachse nicht zu weit hinten am Sitzwannenelement angeordnet sein. Vorteilhaft ist die Sitzwannen-Schwenkachse bezüglich der Sitzlängsachse um wenigstens 30% der Länge des Sitzwannenelements vor dem Sitzwannen-Hinterende angeordnet. Die Länge des Sitzwannenelements wird hierbei selbstverständlich wiederum entlang der Sitzlängsachse gemessen. Um das Sitzwannenelement sowie insbesondere das Gewicht des Insassen annähernd gleichmäßig beiderseits der Sitzwannen-Schwenkachse zu verteilen, ist es weiter bevorzugt, dass die Sitzwannen-Schwenkachse um zwischen 40% und 60% der Länge des Sitzwannenelements vor dem Sitzwannen-Hinterende angeordnet ist.
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Da sich das Sitzwannenelement nicht über die gesamte Länge der Sitzfläche erstreckt, ist in einem bezüglich der Sitzlängsachse hinteren Bereich normalerweise ein weiteres Element notwendig, um ein Sitzpolster und den darauf sitzenden Insassen zu stützen. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Sitzwannenelement mit einem flexiblen Sitzmattenelement verbunden ist, das sich einem vorderen Verbindungsbereich am Sitzwannenelement rückwärtig zu einem hinteren Verbindungsbereich am Sitzrahmen erstreckt. Der vordere Verbindungsbereich ist am Sitzwannenelement angeordnet und bewegt sich daher normalerweise gegenüber dem Sitzrahmen, wenn das Sitzwannenelement verstellt wird. Der hintere Verbindungsbereich ist am Sitzrahmen angeordnet und daher bezüglich desselben wenigstens annähernd stationär. Durch die flexible, bevorzugt elastische Ausbildung kann das Sitzmattenelement einerseits unter dem Gewicht des Insassen nachgeben, andererseits kann es hierdurch auch Längenunterschiede ausgleichen, die sich beim Verstellen des Sitzwannenelements ergeben. Das Sitzmattenelement kann bspw. eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, elastischen Drahtelementen aufweisen.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Sitzwannenelement einen Oberseitenbereich aufweist, der im Bereich des Sitzwannen-Hinterendes unter einem Richtungswechsel von wenigstens 45° innerhalb eines Kantenbereichs in einen abwärts verlaufenden Rückseitenbereich übergeht. Der Oberseitenbereich kann auch als Oberseitenabschnitt bezeichnet werden. Er erstreckt sich normalerweise in einem Winkel von höchstens 45° gegenüber der Horizontalen, wobei seine Ausrichtung selbstverständlich von der Position des Sitzwannenelements abhängt. An diesen Oberseitenbereich schließt sich zunächst ein Kantenbereich an, der mit einem Richtungswechsel verbunden ist. D.h., die Kontur des Sitzwannenelements ändert ihren Verlauf, und zwar insgesamt um wenigstens 45°, ggf. auch um wenigstens 60°. An den Kantenbereich wiederum schließt sich ein Rückseitenbereich an, der abwärts verläuft. Auch sein Verlauf hängt wiederum von der Position des Sitzwannenelements ab, normalerweise verläuft er allerdings in einem Winkel von wenigstens 45° zur Horizontalen, bevorzugt wenigstens 60°. Durch die Ausbildung des Kantenbereichs und des sich daran anschließenden Rückseitenbereichs ist eine vergleichsweise klar definierte Abgrenzung des Sitzwannenelements gegeben. Insbesondere kann hierdurch in der Rückhalteposition eine Art Stufe ausgebildet werden, die sich gut dazu eignet, bspw. den Beckenbereich des Insassen zurückzuhalten. D.h., es ist für den Beckenbereich des Insassen schwierig, entlang der Sitzlängsachse nach vorne über den Kantenbereich hinüberzugleiten.
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Eine vergleichsweise hohe Anordnung des Kantenbereichs in der Rückhalteposition unterstützt im Allgemeinen die effektive Rückhaltewirkung des Sitzwannenelements. Eine Ausgestaltung sieht daher vor, dass der Kantenbereich in der Rückhalteposition oberhalb einer entlang der Sitzquerachse seitlich angeordneten Oberkante des Sitzrahmens angeordnet ist. Man kann auch sagen, von der Seite betrachtet überragt der Kantenbereich die Oberkante des Sitzrahmens, genauer gesagt den Teil, der entlang der Sitzquerachse seitlich des Kantenbereichs angeordnet ist. Diese Ausführungsform führt allgemein zu einer optimalen Ausbildung der o.g. Stufe. In der Normalposition und in der Sportposition kann der Kantenbereich auf Höhe der Oberkante oder darunter angeordnet sein, wodurch er für den Insassen - aufgrund eines zwischengeordneten Polsters - nicht bzw. kaum spürbar ist.
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Der Kantenbereich kann insbesondere oberhalb des vorderen Verbindungsbereichs angeordnet und zu diesem beabstandet sein. D.h. es ist ein vertikaler Abstand zwischen vorderem Verbindungsbereich und Kantenbereich gegeben. Der vordere Verbindungsbereich kann am Rückseitenbereich angeordnet sein oder einen Teil desselben bilden. Aufgrund des vertikalen Abstands ist auch ein vertikaler Abstand zwischen dem Sitzmattenelement und dem Kantenbereich gegeben. Wäre das Sitzmattenelement auf Höhe des Kantenbereichs mit dem Sitzwannenelement verbunden, könnte die Stufe gewissermaßen durch das Sitzmattenelement verdeckt sein. Dies wird durch die beschriebene Beabstandung vermieden.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Sitzanordnung in einer Sportposition;
- 2 eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugsitzes aus 1 in einer Normalposition; sowie
- 3 eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugsitzes aus 1 in einer Rückhalteposition.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 - 3 zeigen einen Fahrzeugsitz 2 für einen Pkw mit einer erfindungsgemäßen Sitzanordnung 1. Die Sitzanordnung 1 weist ein Sitzteil 3 auf, das eine Sitzfläche 4 für einen (nicht dargestellten) Insassen definiert. Eine Rückenlehne 15 ist um eine Lehnen-Schwenkachse A schwenkbar mit dem Sitzteil 3 verbunden, genauer gesagt mit einem Sitzrahmen 5 desselben. Der Sitzrahmen 5 ist in hier nicht näher dargestellter Weise verschiebbar auf Schienen 9 angeordnet, die stationär mit einem (nicht dargestellten) Fahrzeugkörper verbunden sind. Der Sitzrahmen 5 kann bspw. zwei Seitenteile aufweisen, die sich entlang einer Sitzlängsachse X erstrecken und entlang einer Sitzquerachse Y beabstandet sind. Die beiden Seitenteile können durch wenigstens einen Querträger verbunden sein.
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Ein als Sitzwanne 6 ausgebildetes Sitzwannenelement ist um eine Sitzwannen-Schwenkachse B schwenkbar mit dem Sitzrahmen 5 verbunden. Die Sitzwanne 6, die auch als Halbwanne bezeichnet werden kann, erstreckt sich entlang der Sitzlängsachse X von einem Sitzwannen-Vorderende 6.1 zu einem Sitzwannen-Hinterende 6.2. Das Sitzwannen-Hinterende 6.2 ist entlang der Sitzlängsachse X deutlich von einem Sitzflächen-Hinterende 4.1 der Sitzfläche 4 beabstandet. Im vorliegenden Beispiel liegt es um ungefähr 50 % der Länge der Sitzfläche 4 vor dem Sitzfläche-Hinterende 4.1. Die Sitzwanne 6 weist im Bereich des Sitzwannen-Hinterendes 6.2 einen aufwärtsverweisenden Oberseitenbereich 6.3 auf, der unter einem Richtungswechsel von in diesem Beispiel ca. 80° in einen Rückseitenbereich 6.5 übergeht, der sich abwärts erstreckt. Zwischen dem Oberseitenbereich 6.3 und dem Rückseitenbereich 6.5 ist ein Kantenbereich 6.4 ausgebildet, der auch als Kante bezeichnet werden kann. Rückwärtig schließt sich an die Sitzwanne 6 eine flexible Sitzmatte 7 an, die in einem vorderen Anbindungsbereich 7.1 mit der Sitzwanne 6 verbunden ist sowie in einem hinteren Anbindungsbereich 7.2 mit dem Sitzrahmen 5. Die Sitzwanne 6 und die Sitzmatte 7 stützen gemeinsam ein Sitzpolster 8, auf welchem der Insasse sitzen kann. In ähnlicher Weise weist die Rückenlehne 15 ein Lehnenpolster 17 auf, das an einem Lehnenrahmen 16 angeordnet ist.
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Zwischen dem Sitzrahmen 5 und der Sitzwanne 6 ist ein Antrieb 10 zwischengeordnet, der hier als Linearaktor dargestellt ist. Alternativ kann allerdings grundsätzlich jede Art von Antrieb eingesetzt werden, welcher ein Drehmoment bezüglich der Sitzwannen-Schwenkachse B ausüben kann. 1 zeigt die Sitzanordnung 1 in einer Sportposition, in welcher die Sitzwanne 6 von hinten nach vorne gesehen deutlich aufwärts geneigt ist. Das Vorderende 6.1 ist bezüglich einer Sitzhochachse Z deutlich oberhalb des Sitzwannen-Hinterendes 6.2 angeordnet. Letzteres wiederum ist deutlich unterhalb einer entlang der Sitzquerachse Y seitlich angeordneten Oberkante 5.1 des Sitzrahmens angeordnet. Wenn sich der Insasse auf dem Fahrzeugsitz 2 befindet, sind seine Knie deutlich oberhalb seines Beckenbereichs angeordnet und er sitzt gewissermaßen mit dem Beckenbereich tief im Fahrzeugsitz 2. Der vordere Teil seiner Schenkel ist in besonderem Maße unterstützt.
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Wünscht der Insasse eine Sitzposition, in welcher er mit dem Beckenbereich höher sitzt, kann er über ein nicht dargestelltes Bedienelement den Antrieb 10 so ansteuern, dass dieser die Sitzwanne 6 in eine in 2 dargestellte Normalposition verstellt. Dabei schwenkt die Sitzwanne 6 und das Sitzwannen-Vorderende 6.1 wird gegenüber dem Sitzwannen-Hinterende 6.2 abgesenkt. Gleichzeitig wird das Sitzwannen-Hinterende 6.2 gegenüber dem Sitzrahmen 5 angehoben, so dass der Kantenbereich 6.4 bezüglich der Sitzhochachse Z ungefähr auf Höhe der Oberkante 5.1 angeordnet. Der Beckenbereich des Insassen ist gegenüber der Sportposition aufwärts verlagert, d.h. er sitzt gewissermaßen „höher“ im Fahrzeugsitz 2, während seine Schenkel weniger stark gestützt werden. Durch den Antrieb 10 kann die Sitzanordnung 1 auch zurück in die Sportposition verstellt werden.
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Wenn durch hier nicht dargestellte Sensoren des Kraftfahrzeugs eine tatsächliche oder potenzielle Extremsituation festgestellt wird, bspw. ein bevorstehendes abruptes Abstoppen und/oder Vollbremsung, die mit erheblichen negativen Beschleunigungskräften entlang der Sitzlängsachse X verbunden ist, wird durch eine (ebenfalls nicht dargestellte) Steuereinheit der Antrieb 10 so angesteuert, dass er die Sitzanordnung 1 in eine in 3 dargestellte Rückhalteposition verstellt. Dabei wird das Sitzwannen-Hinterende 6.2 gegenüber der Normalposition weiter angehoben und das Sitzwannen-Vorderende 6.1 wird entsprechend der Rotation um die Sitzwannen-Schwenkachse B weiter abgesenkt. Der Kantenbereich 6.4 wird über die Oberkante 5.1 des Sitzrahmen 5 verlagert. Hierdurch entsteht im Bereich des Sitzwannen-Hinterende 6.2 eine Stufe 11. Diese stellt ein durch das Sitzpolster 8 hindurch wirksames Hindernis für den Beckenbereich des Insassen dar, welches ein Vorwärtsrutschen des Beckenbereichs verhindert bzw. begrenzt und so ein Submarining verhindert. Der Schwenkwinkel zum Verstellen der Sitzwanne 6 aus der Normalposition in die Rückhalteposition ist vergleichsweise gering, in dem gezeigten Beispiel ca. 10°.
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In diesem Beispiel erfolgt das Verstellen zwischen der Sportposition und der Normalposition einerseits und das Verstellen in die Rückhalteposition andererseits mit ein und demselben Antrieb 10. Da in einer Extremsituation die Rückhalteposition schnell eingenommen werden sollte, kann hierfür ein nicht dargestellter separater (Verstell-)Antrieb vorgesehen sein. Dieser könnte bspw. auch pyrotechnisch arbeiten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Antrieb 10 zum Verstellen zwischen der Normalposition der Sportposition über eine Fahrzeugbatterie betrieben wird, während der Verstellantrieb eine von einer Fahrzeugbatterie unabhängige Energiequelle nutzt, um unabhängig von der Fahrzeugbatterie seine Betriebsbereitschaft zu gewährleisten.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Sitzanordnung
- 2
- Fahrzeugsitz
- 3
- Sitzteil
- 4
- Sitzfläche
- 4.1
- Sitzflächen-Hinterende
- 5
- Sitzrahmen
- 5.1
- Oberkante
- 7.2
- hinterer Anbindungsabschnitt
- 6
- Sitzwanne
- 6.1
- Sitzwannen-Vorderende
- 6.2
- Sitzwannen-Hinterende
- 6.3
- Oberseitenbereich
- 6.4
- Kantenbereich
- 6.5
- Rückseitenbereich
- 7.1
- vorderer Anbindungsabschnitt
- 7
- Sitzmatte
- 8
- Sitzpolster
- 9
- Schiene
- 10
- Antrieb
- 11
- Stufe
- 15
- Rückenlehne
- 16
- Lehnenrahmen
- 17
- Lehnenpolster
- A
- Lehnen-Schwenkachse
- B
- Sitzwannen-Schwenkachse
- X
- Sitzlängsachse
- Y
- Sitzquerachse
- Z
- Sitzhochachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 101746450 B1 [0004]
- CN 104648194 A [0005]
