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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, der insbesondere Einsatz findet in einem Personenkraftwagen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeugsitzstruktur eines derartigen Fahrzeugsitzes, an der ein Rückenlehnenpolster und ein Sitzpolster befestigt werden können oder sind. Eine Fahrzeugsitzstruktur muss neben der dauerhaften und zuverlässigen Abstützung des Rückenlehnenpolsters und Sitzpolsters auch in einem Crashfall eine Anpassung an die Größe und die Physiometrie der Person, die auf dem Fahrzeugsitz sitzt, ermöglichen. Bei dieser Anpassung handelt es sich insbesondere um eine Anpassung einer Höhe des Sitzpolsters, eines Neigungswinkels des Sitzpolsters und/oder der Rückenlehne und/oder eine Erstreckung des Sitzpolsters nach vorne.
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STAND DER TECHNIK
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Gebräuchlich ist in Kraftfahrzeugen eine Fahrzeugsitzstruktur, bei der ein das Sitzpolster abstützender Sitzpolsterrahmen über eine vordere und eine hintere Koppelschwinge in der Art einer Viergelenkkette an einer Bodenschiene abgestützt ist, wobei die Bodenschiene eine Längsverschiebung des gesamten Fahrzeugsitzes ermöglicht. Durch die gemeinsame Verschwenkung der Koppelschwingen kann einerseits eine Verlagerung des Sitzpolsterrahmens in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges erfolgen und andererseits eine Verstellung der Höhe des Sitzpolsterrahmens erfolgen, was je nach Kinematik der Viergelenkkette mit einer Verschwenkung des Sitzpolsterrahmens einhergehen kann. Bei derartigen bekannten Ausführungsformen ist ein Rückenlehnenrahmen, an dem ein Rückenlehnenpolster gehalten ist, über ein Schwenklager verschwenkbar an dem Sitzpolsterrahmen gehalten, sodass eine Veränderung des Neigungswinkels des Rückenlehnenrahmens gegenüber dem Sitzpolsterrahmen möglich ist. Für diese bekannte Ausführungsform geht die Veränderung der Höhe des Sitzpolsterrahmens und die Längsverschiebung desselben einher mit einer entsprechenden Veränderung der Höhe und Längsverschiebung des Rückenlehnenrahmens.
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Abweichende Kinematiken für Fahrzeugsitzstrukturen sind insbesondere aus den folgenden Druckschriften bekannt:
- DE 38 22 877 A1 offenbart einen Einschalensitz, der einstückig und starr eine Sitzschale und eine Rückenlehnenschale ausbildet. Der Einschalensitz verfügt im vorderen Endbereich der Sitzschale sowie im Übergangsbereich der Sitzschale zu der Rückenlehnenschale jeweils über einen lateralen Bolzen, die in kulissenartigen Führungen geführt sind. Der Verlauf der kulissenartigen Führungen und die Orientierung derselben zueinander ist dabei derart gewählt, dass die Bewegung der Bolzen entlang der kulissenartigen Führungen zu einer Veränderung der Neigung des Einschalensitzes führt. DE 38 22 877 A1 offenbart auch eine Ausführungsform, bei der die Sitzschale und die Rückenlehnenschale separat voneinander ausgebildet sind, aber über ein Schwenklager miteinander verbunden sind. In diesem Fall ist ein in einer kulissenartigen Führung geführter Bolzen im vorderen Endbereich der Sitzschale angeordnet, während der andere Bolzen im oberen Endbereich der Rückenlehnenschale vorgesehen ist. Das Schwenklager ermöglicht eine Veränderung der relativen Neigung zwischen der Sitzschale und der Rückenlehnenschale. Für einen einmal eingestellten Neigungswinkel ermöglichen dann die kulissenartigen Führungen eine gemeinsame Veränderung des Neigungswinkels der Sitzschale und der Rückenlehnenschale. Die Gestaltung der kulissenartigen Führungen kann dabei auch so gewählt werden, dass bei einer Bewegung entlang der kulissenartigen Führungen die Sitzschale ihre waagerechte Lage beibehält, nach vorne verschoben wird und etwas angehoben wird, während der Neigungswinkel der Rückenlehnenschale vergrößert wird.
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US 6,340,208 B1 offenbart eine abgewinkelte Stützstrebe, deren erster Schenkel auf dem Fahrzeugboden abgestützt ist, während sich der zweite Schenkel schräg nach hinten und oben erstreckt. In dem Endbereich des zweiten Schenkels ist an der Stützstrebe mittels eines Schwenklagers verschwenkbar ein Rückenlehnenteil gehalten. Das Rückenlehnenteil erstreckt sich über das Schwenklager nach unten. In dem unteren Endbereich verfügt das Rückenlehnenteil über einen Lagerzapfen. Der Lagerzapfen greift ein in eine Führungskulisse, die in dem hinteren Endbereich eines Sitzpolsterrahmenteils angeordnet ist. Das Sitzpolsterrahmenteil ist über eine Koppelschwinge an dem ersten Schenkel der Stützstrebe angelenkt. Des Weiteren ist der vordere Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils mit einem Bolzen in einer in Längsrichtung orientierten Führungskulisse verbunden, die in dem vorderen Endbereich der Stützstrebe vorgesehen ist. Eine Verschwenkung des Rückenlehnenteils relativ zu der Stützstrebe hat zur Folge, dass über den Eingriff des Bolzens des Rückenlehnenteils in die Führungskulisse des Sitzpolsterrahmenteils das Sitzpolsterrahmenteil nach vorne bewegt wird, was durch die Verschwenkung der Koppelschwinge sowie die Bewegung des Bolzens des Sitzpolsterrahmenteils in der Führungskulisse der Stützstrebe ermöglicht wird. In dem hinteren Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils zwischen der Koppelschwinge und der Führungskulisse, in der der Bolzen des Rückenlehnenteils aufgenommen ist, weist das Sitzpolsterrahmenteil eine weitere Führungskulisse auf, die in Längsrichtung orientiert ist. In dieser Führungskulisse ist ein Bolzen eines Sitzpfannenrahmenteils aufgenommen. In dem vorderen Endbereich ist an dem Sitzpfannenrahmenteil eine Koppelschwinge angelenkt, deren anderer Endbereich an dem Sitzpolsterrahmenteil angelenkt ist. Mittels einer Verschwenkung der Koppelschwinge kann eine relative Verschwenkung des Sitzpfannenrahmenteils gegenüber dem Sitzpolsterrahmenteil erfolgen. Für andere Ausführungsformen in
US 6,340,208 B1 ist das Sitzpfannenrahmenteil ohne Zwischenordnung eines Sitzpolsterrahmenteils unmittelbar über den Eingriff eines Bolzens in eine Führungskulisse oder über ein Schwenklager mit dem Rückenlehnenteil verbunden und dann über einen weitere Freiheitsgrade gewährleistenden scherenartigen oder kniehebelartigen Kopplungsmechanismus an der Stützstrebe angelenkt. Auch die Stützstrebe kann für eine weitere Ausführungsform entfallen, wobei dann eine unmittelbare Befestigung der Fahrzeugsitzstruktur an dem Unterbau erfolgt.
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EP 1 131 224 B1 offenbart einen Fahrzeugsitz mit einem Sitzteil und einem Rückenlehnenteil, die an einem Sitzträger gehalten sind, der an einem Fahrzeugboden eines Kraftfahrzeuges abgestützt ist. Das Sitzteil und das Rückenlehnenteil sind sowohl relativ zu dem Sitzträger als auch relativ zueinander mittels Stellantrieben verstellbar. Das Sitzteil und das Rückenlehnenteil sind jeweils in einer Führungskulisse geführt, sodass diese bei einem vorgegebenen relativen Neigungswinkel des Rückenlehnenteils gegenüber dem Sitzteil gemeinsam verschwenkt werden können. Die beiden Führungskulissen sind unter einem Winkel von ungefähr 90° zueinander orientiert. Die Führungskulisse, in der das Rückenlehnenteil geführt ist, ist gradlinig ausgebildet, während die Führungskulisse, in der das Sitzteil geführt ist, gekrümmt ist. Eine grundsätzlich entsprechende Ausführungsform ist auch aus
EP 1 223 835 B1 bekannt, wobei hier allerdings eine Bewegung des Sitzteiles und des Rückenlehnenteiles entlang der Kulissen des Sitzträgers zwangsgekoppelt ist mit einer Verstellung des Neigungswinkels zwischen Sitzteil und Rückenlehnenteil.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsitzstruktur sowie einen Fahrzeugsitz mit einer neuen Kinematik vorzuschlagen.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung schlägt eine Fahrzeugsitzstruktur mit einem Sitzrahmenteil vor. Das Sitzrahmenteil weist einen Längsabschnitt und einen Rückenlehnenabschnitt auf. Hierbei kann ein Rückenlehnenpolster unmittelbar an dem Rückenlehnenabschnitt abgestützt sein, während das Sitzpolster lediglich mittelbar, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, an dem Längsabschnitt abgestützt sein kann. Zu einer Verstellung einer Neigung des Fahrzeugsitzes ist das Sitzrahmenteil mittels eines Schwenklagers verschwenkbar um eine Schwenkachse gelagert. Erfolgt eine Verschwenkung des Sitzrahmenteils um die Schwenkachse, so hat dies eine gemeinsame Verschwenkung des Längsabschnitts und des Rückenlehnenabschnitts des Sitzrahmenteils zur Folge, was wiederrum die gemeinsame Verschwenkung des Rückenlehnenpolsters und des Sitzpolsters zur Folge hat. Die erfindungsgemäße Fahrzeugsitzstruktur verfügt des Weiteren über ein Sitzpolsterrahmenteil. Diese ist (insbesondere in dem in Fahrzeuglängsrichtung hinteren Endbereich) verschieblich an dem (vorzugsweise unteren Endbereich des) Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils geführt. Des Weiteren ist das Sitzpolsterrahmenteil (vorzugsweise in dem in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Endbereich) über eine Koppelschwinge (vorzugsweise im vorderen Endbereich) an dem Längsabschnitt des Sitzrahmenteils angelenkt. Mittels einer Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils ist eine Höhenverstellung herbeiführbar, bei der es sich um eine relative Höhenveränderung zwischen den Sitzpolster und dem Rückenlehnenpolster handeln kann und/oder um eine Höhenverstellung des Sitzpolsters und des Sitzpolsterrahmenteils handeln kann. Infolge der Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils ergibt sich einerseits eine erste Höhenverstellung im Bereich der verschieblichen Führung des Sitzpolsterrahmenteils an dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils. Eine zweite Höhenverstellung kann sich im Bereich der Anlenkung des Sitzpolsterrahmenteils an der Koppelschwinge ergeben, da die Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils eine Verschwenkung der Koppelschwinge zur Folge hat. Je nach konstruktiver Auslegung können die erste und zweite Höhenverstellung gleichgroß sein, womit sich während dieser Höhenverstellung der Neigungswinkel des Sitzpolsterrahmenteils nicht verändert. Hingegen können die erste und zweite Höhenverstellung auch unterschiedlich sein, was zur Folge hat, dass mit der Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils eine Veränderung einer (mittleren) Höhe des Sitzpolsterrahmenteils und/oder eine Veränderung der Neigung des Sitzpolsterrahmenteils herbeigeführt wird.
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Für die erfindungsgemäße Lösung sind das Schwenklager und die Koppelschwinge über Führungseinrichtungen, die im Folgenden auch als erste Führungseinrichtung und als zweite Führungseinrichtung bezeichnet werden, verschieblich in eine Längsrichtung gegenüber einer Längsführungseinrichtung geführt. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Längsführungseinrichtung um eine an dem Boden des Fahrzeugs befestigte Längsführungsschiene, an der sowohl das Schwenklager als auch ein Endbereich der Koppelschwinge verschieblich und gleitend angestützt sind. Das Schwenklager und die Koppelschwinge sind dabei unmittelbar benachbart zu der Längsführungseinrichtung angeordnet und die Führung erfolgt ohne weitere Einstellmöglichkeiten und Freiheitsgrade zwischen dem Schwenklager und der gelenkigen Anlenkung der Koppelschwinge einerseits und der Längsführungseinrichtung andererseits.
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Ein optionaler Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass für herkömmliche Fahrzeugsitzstrukturen, bei denen eine Höhenverstellung des Sitzpolsterrahmens erfolgt mit an dem Sitzpolsterrahmen verschwenkbar angelenktem Rückenlehnenrahmen die Höhenverstellung des Sitzpolsters eine Höhenverstellung des oberen Endbereiches der Rückenlehne und damit auch einer Kopfstütze zur Folge hat, sodass bei einem Crashfall je nach verwendeter Höhenverstellung der Kopf der Person, die auf dem Fahrzeugsitz sitzt, in unterschiedlichen Höhen angeordnet ist, was eine Optimierung der Position des Kopfes zur Minimierung von Unfallverletzungen erschwert. Erfindungsgemäß bleibt hingegen u. U. der obere Endbereich des Sitzrahmenteils (bis auf geringfügige Veränderungen in Folge der Verschwenkung des Sitzrahmenteils um die Schwenkachse des Schwenklagers) in derselben Höhe, was eine Optimierung der Höhe des Kopfes zur Minimierung von Unfallverletzungen ermöglicht oder verbessert.
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Auch die Höhe eines oberen Anlenkpunktes eines Sicherheitsgurtes ändert sich für die erfindungsgemäße Ausgestaltung u. U. in zumindest reduziertem Ausmaß.
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Ein weiterer optionaler Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann sein, dass die verschiebliche Führung des Sitzpolsterrahmenteils an dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils eine Bewegungskomponente in Fahrzeuglängsrichtung vorgeben kann. Die Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils und die Verschwenkung der Koppelschwinge können dann zur Folge haben, dass mittels der so herbeigeführten Höhenverstellung gleichzeitig eine automatische Veränderung der Längsposition des Sitzpolsterrahmenteils und damit des Sitzpolsters erfolgt, was zur Längsanpassung des Fahrzeugsitzes an die Physiometrie der Person, die auf dem Fahrzeugsitz sitzt, genutzt werden kann.
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Für eine Ausgestaltung der Fahrzeugsitzstruktur ist der Längsabschnitt des Sitzrahmenteils über eine erste Führungseinrichtung und eine zweite Führungseinrichtung verschieblich in die Längsrichtung gegenüber einer Längsführungseinrichtung, insbesondere einer Längsführungsschien oder Sitzschiene, abgestützt. In diesem Fall stützt die erste Führungseinrichtung das Schwenklager für die Verschwenkung des Sitzrahmenteils um die Schwenkachse ab, womit hier lediglich zwei Freiheitsgrade verbleiben, nämlich ein Dreh-Freiheitsgrad infolge des Schwenklagers sowie ein Verschiebe-Freiheitsgrad für die Verschiebung in Längsrichtung gegenüber der Längsführungseinrichtung. Die zweite Führungseinrichtung stützt eine Kulissenführung ab, womit hier lediglich zwei Freiheitsgrade bereitgestellt werden, nämlich ein Freiheitsgrad für eine Bewegung entlang der Kulissenführung und ein weiterer Freiheitsgrad für die Verschiebung in die Längsrichtung gegenüber der Längsführungseinrichtung. Hierbei kann die Kulissenführung genutzt werden, um die relative Bewegung zu gewährleisten, die erforderlich ist, um die Verschwenkung des Sitzrahmenteils um das Schwenklager zu ermöglichen. In diesem Fall kann die Kulissenführung eine Kreisbahn vorgeben, die konzentrisch zu der Schwenkachse des Schwenklagers ausgebildet ist. Über eine dritte Führungseinrichtung ist das Sitzpolsterrahmenteil dann verschieblich an dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils geführt. Wie zuvor erläutert ist das Sitzpolsterrahmenteil des Weiteren über die Koppelschwinge an dem Sitzrahmenteil, hier im Bereich des Längsabschnittes, angelenkt.
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Grundsätzlich möglich ist, dass das Sitzpolster unmittelbar an dem Sitzpolsterrahmenteil abgestützt ist. Soll für einen Vorschlag der Erfindung ein weiterer Freiheitsgrad zum Verstellen in die Fahrzeugsitzstruktur integriert werden, kann diese zusätzlich ein Sitzpfannenrahmenteil aufweisen. Das Sitzpfannenrahmenteil kann dann in einem Endbereich über ein Schwenklager verschwenkbar um eine Schwenkachse an dem Sitzpolsterrahmenteil gelagert sein, wobei in diesem Endbereich dann lediglich das Schwenklager einen Schwenkfreiheitsgrad vorgeben kann oder auch ein zusätzlicher Verschiebe-Freiheitsgrad vorhanden sein kann. Mittels einer Verschwenkung des Sitzpfannenrahmenteils um die Schwenkachse relativ zu dem Sitzpolsterrahmenteil können/kann dann eine Verstellung des Neigungswinkels des Sitzpolsters und/oder eine Veränderung der Höhe des Sitzpolsters im vorderen Endbereich herbeigeführt werden.
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In der erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzstruktur kann eine Herbeiführung der jeweiligen Verstellungen mittels einer manuellen Betätigung, ggf. unter Nutzung geeigneter Betätigungsorgane wie Schieber, Hebel oder Drehräder und zugeordneter getrieblicher Über- oder Untersetzungen, oder mittels eines geeigneten Antriebes erfolgen, wobei in beiden Fällen die Verstellung über ein beliebig gestaltetes Getriebe erfolgen kann.
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Für einen Vorschlag der Erfindung erfolgt eine Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils gegenüber dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils über eine getriebliche Verbindung, die bspw. im Bereich der zweiten Führungseinrichtung angeordnet sein kann. Bei dieser getrieblichen Verbindung kann es sich beispielsweise um einen Spindeltrieb handeln. Ebenfalls möglich ist, dass die Verschiebung mittels eines Zahnstangentriebes herbeigeführt wird. Ein derartiger Zahnstangentrieb kann auch dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Verschiebung nicht geradlinig ist, sondern entsprechend einer Kurvenbahn erfolgt. In diesem Fall kann eine entsprechend der Kurvenbahn gekrümmte Zahnstangenkontur verwendet werden. Ein mit der Zahnstange kämmendes Ritzel kann dann manuell angetrieben werden oder mittels eines beispielsweise elektrischen Antriebs angetrieben werden.
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Die dritte Führungseinrichtung, über die das Sitzpolsterrahmenteil verschieblich an dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils geführt ist, kann auf vielfältige Weise realisiert sein. Für einen Vorschlag der Erfindung ist die dritte Führungseinrichtung eine Kulissenführung. Die Kulisse weist dann eine Kulisse auf, in der ein Kulissengleitelement angeordnet ist, welches für die Verschiebung gleitend entlang der Kulisse bewegt wird. Der Einsatz einer derartigen Kulissenführung hat sich als kostengünstig, aber dennoch sehr zuverlässig erwiesen, wobei die Kulissenführung auch die erforderliche mechanische Festigkeit in einem Crashfall gewährleistet.
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Für diese Lösung ist es grundsätzlich möglich, dass der Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils das Kulissengleitelement aufweist, während das Sitzpolsterrahmenteil die Kulisse aufweist. Für einen Vorschlag der Erfindung weist allerdings der Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils die Kulisse auf, während das Sitzpolsterrahmenteil das Kulissengleitelement aufweist. Hierbei wird unter einem „aufweisen“ verstanden, dass die Kulisse bzw. das Kulissengleitelement unmittelbar von dem Sitzrahmenteil oder Sitzpolsterrahmenteil ausgebildet ist oder separat von einem Grundkörper desselben ausgebildet und dann an dem Grundkörper gehalten ist.
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Auch für die Herbeiführung der Verschwenkung des Sitzrahmenteils um die Schwenkachse gibt es im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten, die unterschiedliche Ausgestaltungen eines hierbei eingesetzten Getriebes umfassen. Für einen Vorschlag der Erfindung findet ein Spindeltrieb oder ein Zahnstangentrieb Einsatz für die Herbeiführung der Verschwenkung des Sitzrahmenteils um die Schwenkachse. Um lediglich ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel zu nennen, kann ein Zahnstangentrieb im Bereich der zweiten Führungseinrichtung angeordnet sein. In diesem Fall kann eine Zahnstange entsprechend der Kurvenform einer Kulissenführung der zweiten Führungseinrichtung gekrümmt sein. Da in diesem Fall der Zahnstangentrieb beabstandet von der ersten, die Schwenkachse vorgebenden Führungseinrichtung angeordnet ist, wird die mittels des Zahnstangentriebes übertragene Kraft zur Herbeiführung der Verschwenkung mit einem großen Hebelarm auf das Sitzrahmenteil ausgeübt, was kleine zu erzeugende Stellkräfte und kleine mechanisch Beanspruchungen des Zahnstangentriebs zur Folge hat.
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Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe stellt ein Fahrzeugsitz dar, der eine Fahrzeugsitzstruktur aufweist, wie diese zuvor erläutert worden ist. In diesem Fall ist an dem Rückenlehnenabschnitt des Sitzrahmenteils ein Rückenlehnenpolster gehalten, während an dem Sitzpolsterrahmen (oder dem an dem Sitzpolsterrahmen gehaltenen Sitzpfannenrahmenteil) ein Sitzpolster gehalten ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.
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Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausührungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung einer Fahrzeugsitzstruktur mit einem Sitzrahmenteil und einem Sitzpolsterrahmenteil in einer Seitenansicht.
- 2 zeigt stark schematisiert eine weitere Ausgestaltung einer Fahrzeugsitzstruktur mit einem Sitzrahmenteil, einem Sitzpolsterrahmenteil und einem Sitzpfannenrahmenteil.
- 3 zeigt in einer räumlichen Ansicht eine konstruktive Ausgestaltung einer Fahrzeugsitzstruktur.
- 4 zeigt die Fahrzeugsitzstruktur gemäß 3 in einem teilweise demontierten Zustand oder Längsschnitt in einer Ausgangsstellung.
- 5 zeigt die Fahrzeugsitzstruktur gemäß 3 und 4 in einem gegenüber der Neigung gemäß 4 nach hinten geneigten Zustand.
- 6 zeigt die Fahrzeugsitzstruktur gemäß 3 bis 5 in einem gegenüber der Neigung in 4 nach vorne geneigten Zustand.
- 7 zeigt die Fahrzeugsitzstruktur gemäß 3 bis 6, wobei eine Vergrößerung der Höhe des Sitzpolsterrahmens gegenüber dem Zustand gemäß 4 (durch Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils im Bereich der dritten Führungseinrichtung gegenüber dem Sitzrahmenteil nach oben und eine Verschwenkung der Koppelschwinge nach hinten) erfolgt ist.
- 8 zeigt die Fahrzeugsitzstruktur gemäß 3 bis 7, wobei eine Verringerung der Höhe des Sitzpolsterrahmens gegenüber dem Zustand gemäß 4 (durch Verschiebung des Sitzpolsterrahmenteils im Bereich der dritten Führungseinrichtung gegenüber dem Sitzrahmenteil nach unten und eine Verschwenkung der Koppelschwinge nach vorne) erfolgt ist.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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In den 1 und 2 sind die Freiheitsgrade der Komponenten mit Pfeilen mit einfacher Linie gekennzeichnet, während manuell oder mittels eines Aktuators herbeigeführte Stellbewegungen mit Pfeilen mit doppelter Linie gekennzeichnet sind.
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1 zeigt stark schematisiert und exemplarisch ein mechanisches Ersatzschaltbild einer Fahrzeugsitzstruktur 1. Hierbei soll die dargestellte Geometrie der Komponenten des mechanischen Ersatzschaltbildes, der dargestellte Verlauf und die dargestellte Ausrichtung der relativen Freiheitsgrade der Komponenten, die dargestellte Kurvenform der Komponenten und die dargestellte Relation der Abmessungen der Komponenten zueinander keine schutzbereichsbeschränkende Wirkung haben.
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Die Fahrzeugsitzstruktur 1 ist auf einem Boden 2 eines Fahrzeugs abgestützt. Zu diesem Zweck ist an dem Boden 2 eine Längsführungseinrichtung 3 befestigt, bei der es sich vorzugsweise um eine Längsführungsschiene 4 handelt.
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Die Fahrzeugsitzstruktur 1 verfügt über ein Sitzrahmenteil 5. Das Sitzrahmenteil 5 weist einen sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden Längsabschnitt 6 sowie einen Rückenlehnenabschnitt 7 auf. Der Längsabschnitt 6 und der Rückenlehnenabschnitt 7 sind starr miteinander verbunden und schließen einen Winkel ein, der von dem gewünschten Winkel zwischen einem Sitzpolster und einer Rückenlehne abhängig ist. Das Sitzrahmenteil 5 ist über eine erste Führungseinrichtung 9 und eine zweite Führungseinrichtung 10 an der Längsführungseinrichtung 3 gehalten, wobei die Führungseinrichtungen 8, 9 in Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Die Führungseinrichtung 8 ist dabei im hinteren Endbereich des Längsabschnitts 6 oder im Übergangsbereich zwischen dem Längsabschnitt 6 und dem Rückenlehnenabschnitt 7 angeordnet. Hingegen ist die zweite Führungseinrichtung 9 im vorderen Endbereich des Längsabschnitts 6 angeordnet.
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Im Bereich der ersten Führungseinrichtung 8 verfügt die Fahrzeugsitzstruktur 1 über zwei Freiheitsgrade, nämlich einen Verschiebe-Freiheitsgrad 10, der Verschiebe-Freiheitsgrad 10 durch eine Gleitbewegung entlang der Längsführungsschiene 4 gewährleistet ist, und einen Schwenk-Freiheitsgrad 12 um eine Fahrzeugquerachse, der durch ein Schwenklager 11 bereitgestellt wird.
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Im Bereich der zweiten Führungseinrichtung 9 verfügt die Fahrzeugsitzstruktur 1 ebenfalls über zwei Freiheitsgrade, nämlich einen Verschiebe-Freiheitsgrad 13, der durch eine Gleitbewegung entlang der Längsführungsschiene 4 gewährleistet ist, sowie einen Kulissen-Freiheitsgrad 17, der von einer Kulissenführung 14 mit einer Kulisse 15, in der gleitend ein Kulissengleitelement 16 geführt ist, bereitgestellt wird. Die Kulisse 15 ist dabei konzentrisch zu der Schwenkachse ausgebildet, die durch das Schwenklager 11 vorgegeben wird. Das Kulissengleitelement 16 ist an dem Längsabschnitt 6 des Sitzrahmenteils 5 befestigt. Der Schwenk-Freiheitsgrad 12 im Bereich der ersten Führungseinrichtung 8 korreliert infolge der Kopplung durch das Sitzrahmenteil 5 mit dem Kulissen-Freiheitsgrad 17 im Bereich der zweiten Führungseinrichtung 9. Mittels eines Aktuators kann ein Stellweg 18 herbeigeführt werden, der zu einer Verschwenkung des Sitzrahmenteils 5 um das Schwenklager 11 und damit einer Veränderung der Neigung des Sitzrahmenteils 5 führt. Zur Herbeiführung des Stellwegs 18 kann ein Aktuator an beliebiger Stelle eine Stellkraft auf das Sitzrahmenteil 5 ausüben. Für das im Folgenden noch im Detail erläuterte Ausführungsbeispiel ist der Aktuator zur Erzeugung des Stellwegs 18 im Bereich der zweiten Führungseinrichtung 9 angeordnet (s. im folgenden auch Aktuator 39), wobei der Aktuator dann eine entsprechend der Kulisse 15 gekrümmte Zahnstange aufweisen kann, in die ein von dem Motor angetriebenes Ritzel eingreifen kann. In diesem Fall kann der Motor mit dem Ritzel an dem Sitzrahmenteil 5 gehalten sein.
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An dem vorderen Endbereich des Sitzrahmenteils 5 ist verschwenkbar ein Endbereich einer Koppelschwinge 19 angelenkt. Der andere Endbereich der Koppelschwinge 19 ist an einem vorderen Endbereich eines Sitzpolsterrahmenteils 20 angelenkt. Das Sitzpolsterrahmenteil 20 erstreckt sich (in grober Näherung oder ungefähr) parallel zu dem Längsabschnitt 6 des Sitzrahmenteils 5. Ein hinterer Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils 20 ist über eine dritte Führungseinrichtung 21 verschieblich an dem Rückenlehnenabschnitt 7 des Sitzrahmenteils 5 geführt. Die dritte Führungseinrichtung 21 weist lediglich einen Verschiebe-Freiheitsgrad 22 auf. Mittels eines Aktuators 23 kann ein Stellweg 24 entlang des Verschiebe-Freiheitsgrades 22 hervorgerufen werden. Der Aktuator 23 stützt sich dabei an dem Sitzrahmenteil 5 ab.
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Die Fahrzeugsitzstruktur 1 gemäß 1 ermöglicht die folgenden Verstellungen:
- a) Eine Längsverstellung der Fahrzeugsitzstruktur ist möglich durch die Verschiebe-Freiheitsgrade 10, 13 der ersten und zweiten Führungseinrichtung 8, 9. Mit dieser Verschiebung in Längsrichtung des Fahrzeugs erfolgt eine gemeinsame Verschiebung des Sitzrahmenteils 5 und des Sitzpolsterrahmenteils 20, ohne dass sich deren Höhen und Neigungswinkel verändern.
- b) Möglich ist eine Verschwenkung des Sitzrahmenteils 5 um die von dem Schwenklager 11 vorgegebene Schwenkachse im Bereich der ersten Führungseinrichtung 8 mit der damit einhergehenden Bewegung in der Kulissenführung 14 entlang dem Kulissen-Freiheitsgrad 17. Auf diese Weise erfolgt eine Veränderung der Neigung des Sitzrahmenteils 5. In gleichem Ausmaß erfolgt eine Veränderung der Neigung des Sitzpolsterrahmenteils 20.
- c) Erfolgt entlang des Verschiebe-Freiheitsgrads 22 eine Bewegung des hinteren Endbereichs des Sitzpolsterrahmenteils 20 gegenüber dem Sitzrahmenteil 5 nach unten, geht dies einher mit einer Verschwenkung der Koppelschwinge 19 entgegen dem Uhrzeigersinn. Der hintere Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils 20 wird je nach Orientierung des Verschiebe-Freiheitsgrades 22 mit einer Komponente nach vorne verlagert und es erfolgt hier eine erste Höhenverstellung nach unten. Je nach den Geometrieverhältnissen korreliert hiermit die Verschwenkung der Koppelschwinge 19, die eine Komponente einer Bewegung des vorderen Endbereichs des Sitzpolsterrahmenteils 20 nach vorne sowie eine zweite Höhenverstellung des vorderen Endbereichs des Sitzpolsterrahmenteils 20 nach unten zur Folge hat. Möglich ist, dass je nach gewählter Geometrie auf diese Weise lediglich eine Bewegung des Sitzpolsterrahmenteils 20 nach vorne und unten erfolgt, während die erste und zweite Höhenverstellung gleich groß sind, sodass keine Veränderung der Neigung des Sitzpolsterrahmenteils 20 erfolgt, oder dass die erste und zweite Höhenverstellung unterschiedlich sind, sodass eine Veränderung der Neigung des Sitzpolsterrahmenteils 20 erfolgt.
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Möglich ist, dass an dem Rückenlehnenabschnitt 7 des Sitzrahmenteils 5 ein Rückenlehnenpolster abgestützt oder befestigt ist, während an dem Sitzpolsterrahmenteil 20 unmittelbar oder mittelbar ein Sitzpolster abgestützt sein kann. Somit können die vorgenannten Verstellungen entsprechend für das Sitzpolster und das Rückenlehnenpolster gelten.
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2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Fahrzeugsitzstruktur 1 über ein zusätzliches Sitzpfannenrahmenteil 25 verfügt. In diesem Fall ist das Sitzpolster (zumindest im vorderen Endbereich) an dem Sitzpfannenrahmenteil 25 abgestützt. Mittels eines weiteren Aktuators 26 kann eine Veränderung der relativen Lage des Sitzpfannenrahmenteils 25 (und damit des Sitzpolsters) gegenüber dem Sitzpolsterrahmenteil 20 herbeigeführt werden. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Sitzpfannenrahmenteil 25 über ein Schwenklager 27 an dem Sitzpolsterrahmenteil 20 angelenkt. Von dem Schwenklager 27 erstreckt sich das Sitzpfannenrahmenteil 25 nach vorne bis zum vorderen Endbereich des Fahrzeugsitzes, was mit dem vorderen Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils 20 übereinstimmen kann. Der Aktuator 26 ist in diesem Fall zwischen das Sitzpolsterrahmenteil 20 und das Sitzpfannenrahmenteil 25 zwischengeordnet.
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In 2 sind ein Verschwenk-Freiheitsgrad 28 des Sitzpfannenrahmenteils 25 und der mittels des Aktuators 26 herbeigeführte Stellweg 29 gekennzeichnet. Mittels dieser zusätzlichen Verstellmöglichkeit kann ein Anheben eines vorderen Endbereiches eines Sitzpolsters und/oder eine Verstellung des Neigungswinkels des Sitzpolsters unabhängig von den anderen Verstellmöglichkeiten erfolgen.
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3 bis 8 zeigen eine konstruktive Ausgestaltung einer Fahrzeugsitzstruktur 1. Hierbei befindet sich die Fahrzeugsitzstruktur 1 in den 3 und 4 in einer Ausgangstellung, bei der es sich um eine Referenz- oder Design-Betriebsstellung handeln kann.
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Zu erkennen ist, dass die in 2 dargestellten Bauelemente jeweils auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugsitzes angeordnet sind, sodass diese jeweils paarweise vorhanden sind. In den 3 bis 8 werden für die Komponenten dieselben Bezugsziffern verwendet wie in 1, wobei dann in den Paaren der Komponenten die Komponenten durch den zusätzlichen Buchstaben a, b voneinander unterschieden sind. Hierbei wird auf die Komponenten mit oder ohne den ergänzenden Buchstaben Bezug genommen, wobei dann die Ausführungen für eine der Komponenten oder beide Komponenten gelten können.
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Zu erkennen ist in 3, dass die dritte Führungseinrichtung 21 als Kulissenführung 30 ausgebildet ist. Die Kulissenführung 30 verfügt über eine Kulisse 31, die hier als Langloch oder Schlitz oder anderweitige Kulisse in dem Rückenlehnenabschnitt 7 des Sitzrahmenteils 5 vorgesehen ist. Die Kulissenführung 30 verfügt über ein Kulissengleitelement 32, welches an dem Endbereich des Sitzpolsterrahmenteils 20 und/oder einer hinteren Quertraverse 33, die die beiden Sitzpolsterrahmenteile 20a, 20b fest miteinander verbindet, befestigt ist.
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Gemäß
3 findet ein einziger Aktuator 23 Einsatz, der zwei koaxiale Ausgangswellen 34a, 34b aufweist, die jeweils mit einer zugeordneten dritten Führungseinrichtung 21a, 21b verbunden sind. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel treiben die beiden Ausgangswellen 34 jeweils einen Spindeltrieb 35 an. Die Verdrehung der Ausgangswellen 34 und der hierdurch verursachten Antrieb der Spindeltriebe 35 führt zu einer Bewegung des Kulissengleitelements 32 entlang der Kulisse 31. Hinsichtlich einer Ausgestaltungsmöglichkeit für den Antrieb über einen Spindeltrieb 35 wird beispielhaft auf die Druckschrift
DE 100 60 715 C1 verweisen (wobei im vorliegenden Fall auch möglich ist, dass kein Einsatz der Gleithülse gemäß
DE 100 60 715 C1 erfolgt).
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Im vorderen Endbereich können die Sitzrahmenteile 5 und/oder die Sitzpolsterrahmenteile 20 über eine vordere Quertraverse starr mit einander verbunden sein.
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Des Weiteren sind in den 3 und 4 Aktuatoren 36a, 36b zu erkennen. Die Aktuatoren 36 treiben zugeordnete Ritzel 37a, 37b an, welche mit Zahnstangen kämmen, die entsprechend den Kulissen 15 verlaufen. Mittels der Aktuatoren 36 kann eine Verschwenkung des Sitzrahmenteils 5 um das Schwenklager 11 herbeigeführt werden.
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Im Folgenden wird eine Verschwenkung der Fahrzeugsitzstruktur 1 ausgehend von der Ausgangsstellung gemäß 3 und 4 erläutert:
- Mittels der Betätigung der Antriebe 36 und der Bewegung der Ritzel 37 entlang der nicht dargestellten Zahnstange kann eine Verschwenkung des Fahrzeugsitzes nach hinten gemäß 5 herbeigeführt werden sowie bei entgegengesetztem Antrieb des Ritzels 37 nach vorne gemäß 6 herbeigeführt werden.
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Durch Betrieb des Aktuators 23 kann des Weiteren eine Vergrößerung der Höhe des Sitzpolsterrahmenteils 20 und damit auch des Sitzpfannenrahmenteils 25 herbeigeführt werden, die mit der Verschwenkung der Koppelschwinge 19 im Uhrzeigersinn einhergeht (vgl. 7).
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Bei umgekehrtem Antrieb des Aktuators 23 kann eine Verringerung der Höhe herbeigeführt werden, die mit einer Verschwenkung der Koppelschwinge 19 entgegen dem Uhrzeigersinn verbunden ist und in 8 dargestellt ist.
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Finden auf den unterschiedlichen Seiten des Fahrzeugsitzes jeweils Aktuatoren für die Erzeugung einer gemeinsamen Stellbewegung Einsatz, ist der Antrieb der beiden Aktuatoren mit einander zu synchronisieren.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 1
- Fahrzeugsitzstruktur
- 2
- Boden
- 3
- Längsführungseinrichtung
- 4
- Längsführungsschiene
- 5
- Sitzrahmenteil
- 6
- Längsabschnitt
- 7
- Rückenlehnenabschnitt
- 8
- erste Führungseinrichtung
- 9
- zweite Führungseinrichtung
- 10
- Verschiebe-Freiheitsgrad
- 11
- Schwenklager
- 12
- Schwenk-Freiheitsgrad
- 13
- Verschiebe-Freiheitsgrad
- 14
- Kulissenführung
- 15
- Kulisse
- 16
- Kulissengleitelement
- 17
- Kulissen-Freiheitsgrad
- 18
- Stellweg
- 19
- Koppelschwinge
- 20
- Sitzpolsterrahmenteil
- 21
- dritte Führungseinrichtung
- 22
- Verschiebe-Freiheitsgrad
- 23
- Aktuator
- 24
- Stellweg
- 25
- Sitzpfannenrahmenteil
- 26
- Aktuator
- 27
- Schwenklager
- 28
- Verschwenk-Freiheitsgrad
- 29
- Stellweg
- 30
- Kulissenführung
- 31
- Kulisse
- 32
- Kulissengleitelement
- 33
- Quertraverse
- 34
- Ausgangswelle
- 35
- Spindeltrieb
- 36
- Aktuator
- 37
- Ritzel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3822877 A1 [0003]
- US 6340208 B1 [0004]
- EP 1131224 B1 [0005]
- EP 1223835 B1 [0005]
- EP 1176048 [0006]
- WO 2005108158 A2 [0006]
- DE 10060715 C1 [0042]
