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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz und ein Kraftfahrzeug.
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Kraftfahrzeuge weisen einen Innenraum auf und innerhalb des Innenraumes sind Sitze angeordnet. Die Sitze weisen dabei ein Sitzteil und ein Rückenteil auf. An Vordersitzen ist im Allgemeinen das Rückenteil um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert. Hinter den Vordersitzen sind innerhalb des Innenraums des Kraftfahrzeugs Rücksitze angeordnet. Die Rücksitze sind dabei im Allgemeinen zu einer Rücksitzbank aus drei Sitzen zusammengefasst.
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Das Sitzteil begrenzt an der Oberseite eine Sitzfläche und das Rückenteil begrenzt eine Rückenfläche. Die Sitzfläche dient zur Auflage eines Gesäßes und die Rückenfläche zur Auflage eines Rückens einer Person. Der Großteil des Gewichtes der Person wirkt somit beim Sitzen auf die Sitzfläche. Beim Einsteigen in das Kraftfahrzeug und Aufsitzen auf den Sitz verfügt die Polsterung des Sitzteiles nur über einen geringen Federweg aufgrund der elastischen Verformung der Polsterung, so dass ein nicht komfortables, plötzliches Abbremsen der Bewegung während des Aufsitzens die Folge ist. Beim Absitzen und Aussteigen ist es erforderlich, die gesamte Masse der Person entgegen der Wirkung der Schwerkraft mit Muskelkraft anzuheben, so dass die Muskulatur große Kräfte aufbringen muss. Dies wird als nicht komfortabel empfunden. Insbesondere ältere Menschen haben hieraus resultierend Probleme, aus dem Kraftfahrzeug auszusteigen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Sitz und ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem ein komfortables Ein- und Aussteigen in und aus dem Kraftfahrzeug sowie ein Auf- und Absitzen von und auf den Sitz möglich ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Sitz, insbesondere Vordersitz, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Rückenteil mit einem Sitzbezug und einer Polsterung und der Sitzbezug des Rückenteiles eine Rückenfläche begrenzt, ein Sitzteil mit einem Sitzbezug und einer Polsterung und der Sitzbezug des Sitzteiles eine Sitzfläche begrenzt, wobei in das Sitzteil ein elastisches Element eingebaut ist und das elastische Element mit der Sitzfläche in mechanischer Wirkverbindung steht, so dass eine vertikale Absenkung der Sitzfläche eine Vergrößerung der elastischen Vorspannung des elastischen Elementes bewirkt und eine vertikale Erhöhung der Sitzfläche eine Reduzierung der elastischen Vorspannung des elastischen Elementes bewirkt und der Sitz einen Verriegelungsmechanismus für das Sitzteil umfasst und in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus eine Änderung der elastischen Vorspannung und/oder Verformung des elastischen Elementes blockiert ist und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus eine Änderung der elastischen Vorspannung und/oder Verformung des elastischen Elementes ausführbar ist. Das elastische Element, welches auch mehrteilig ausgebildet sein kann, ermöglicht somit aufgrund der elastischen Verformung des elastischen Elementes ein Aufsitzen auf den Sitz mit einer langsamen, komfortablen Abbremsung und beim Absitzen kann nach einer Aufhebung der Blockierung der Verformung des elastischen Elementes von dem elastischen Element eine nach oben gerichtete Kraft auf die Person aufgebracht werden, so dass das Absitzen wesentlich erleichtert ist.
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In einer ergänzenden Ausführungsform bewirkt eine auf die Sitzfläche wirkende Druckkraft eine Vergrößerung der elastischen Vorspannung des elastischen Elementes und die Vergrößerung der elastischen Vorspannung des elastischen Elementes verursacht eine Absenkung der Sitzfläche und eine Reduzierung der auf die Sitzfläche wirkenden Druckkraft eine Reduzierung der elastischen Vorspannung des elastischen Elementes bewirkt und die Reduzierung der elastische Vorspannung des elastischen Elementes eine Erhöhung der Sitzfläche verursacht. Während des Aufsitzens und Absenkens der Sitzfläche wird somit die elastische Vorspannung und die von dem elastischen Element auf die Sitzfläche aufgebrachte Druckkraft erhöht, so dass ein komfortables Aufsitzen möglich ist. Umgekehrt wird beim Absitzen auf die Person eine Druckkraft aufgebracht zum Erleichtern des Absitzens.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung steht die Sitzfläche dahingehend mit dem elastischen Element in mechanischer Wirkverbindung und/oder mechanischer Koppelung, dass eine vertikale Absenkung der Sitzfläche eine, vorzugsweise direkt proportionale, Vergrößerung der elastischen Vorspannung und/oder Längenänderung als Stauchung des elastischen Elementes bewirkt und eine vertikale Erhöhung der Sitzfläche eine, vorzugsweise direkt proportionale, Reduzierung der elastischen Vorspannung und/oder Längenänderung als Dehnung des elastischen Elementes bewirkt.
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Zweckmäßig ist bei einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus einer vertikale Absenkung und vertikale Erhöhung der Sitzfläche aufgrund einer elastischen Verformung des elastischen Elementes blockiert. Bei der Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus ist somit eine vertikale Absenkung und vertikale Erhöhung der Sitzfläche im Wesentlichen nur durch eine elastische Verformung der Polsterung möglich.
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Zweckmäßig ist das elastische Element ein anderes Bauteil als die Polsterung. Die Polsterung, beispielsweise eine Schaumstoffsicht, wird nicht als das elastische Element betrachtet. Die Polsterung kann nur kleine Kräfte aufgrund einer elastischen Verformung der Polsterung auf die Sitzfläche aufbringen und kleiner Verformungen ausführen und außerdem ist keine Blockierung der Verformung der Polsterung mit dem Verriegelungsmechanismus möglich.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung ist die von dem elastischen Element auf die Sitzfläche aufbringbare Kraft, insbesondere Druckkraft, bei einer Verformung des elastischen Elementes, welche 70% der maximal möglichen Stauchung des elastischen Elementes entspricht, größer als 200 N, 300 N, 500 N, 700 N oder 900 N. Das Elastizitätsmodul und/oder die Federkonstante und/oder die maximal mögliche Verformung des elastischen Elementes ist somit dahingehend ausgelegt, dass die von einer Person auf die Sitzfläche aufgebrachten Kräfte im Wesentlichen durch die elastische Verformung des elastischen Elementes aufgenommen werden können. Eine Verformung des elastischen Elementes in einen Endbereich einer konstruktiv möglichen maximalen Stauchung wird somit im Allgemeinen vermieden. Dadurch kann das gesamte Gewicht der Person durch die von dem elastischen Element auf die Sitzfläche aufgebrachten Druckkräfte aufgenommen werden, so dass sich ein Gleichgewicht zwischen den Gewichtskräften der Person, welche auf die Sitzfläche wirkt, und den von dem elastischen Element auf die Sitzfläche wirkenden Druckkräfte in der Endphase des Aufsitzens ausgebildet. Die maximale Stauchung des elastischen Elementes ist somit während des Gleichgewichtes nicht erreicht wegen In einer Variante ist das elastische Element eine Feder, insbesondere eine Biegefeder, vorzugsweise Blattfeder oder Membranfeder, und/oder eine Schraubenfeder, und/oder eine elastischen Rolle.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Sitz einen Sensor zur Erfassung einer Verformung des elastischen Elementes und mit einer Steuerungseinheit ist in Abhängigkeit von einer Verformung des elastischen Elementes der Verriegelungsmechanismus von einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung bringbar und vorzugsweise ist der Sensor ein Sensor zur unmittelbaren Erfassung der Verformung des elastischen Elementes oder ein Sensor zur Erfassung einer vertikalen Position der Sitzfläche. Die Verformung des elastischen Elementes kann unmittelbar, beispielsweise mit einem Dehnmessstreifen, erfasst werden oder mittelbar mit einer Erfassung einer Position eines Teiles, beispielsweise der Position der Sitzfläche oder der Position des oberen Armes der Blattfeder, und aufgrund der kinematischen Koppelung zwischen dem Teil und dem elastischen Element mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zwischen der Position des Teiles und der Verformung bzw. Längenänderung des elastischen Elementes kann mit der Steuerungseinheit aus der Position des Teiles die Verformung des elastischen Elementes berechnet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Verformung in Abhängigkeit von der Zeit erfassbar und nach einer Stauchung, d. h. Verkleinerung der Länge des elastischen Elementes, während eines ersten Zeitabschnittes und einer anschließenden Verformung, d. h. Verkleinerung oder Vergrößerung der Länge des elastischen Elementes, innerhalb eines Toleranzbereiches während eines zweiten Zeitabschnittes ist mit einer Steuerungseinheit der Verriegelungsmechanismus von einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung bringbar und vorzugsweise ist der Betrag der Längenänderung des elastischen Elementes während des ersten Zeitabschnittes größer als der Betrag der Längenänderung des elastischen Elementes während des zweiten Zeitabschnittes. Der zweite Zeitabschnitt liegt zeitlich nach dem ersten Zeitabschnitt. Die Stauchung während des ersten Zeitabschnittes und die Verformung während des zweiten Zeitabschnittes werden vorzugsweise ständig ermittelt. Die Zeitdauer des ersten und zweiten Zeitabschnittes wird von der Steuerungseinheit vorgegeben. Der Toleranzbereich ist von der Steuerungseinheit vorgegeben, vorzugsweise wird der Toleranzbereich in Abhängigkeit von der Verformung während des ersten Zeitabschnittes bestimmt. Sofern die Verformung während des zweiten Zeitabschnittes innerhalb des Toleranzbereiches liegt, wird von der Steuerungseinheit wenigstens ein Aktuator aktiviert, um den Verriegelungsmechanismus von der Entriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung zu bringen.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung ist mit einem Sensor die auf die Sitzfläche des Sitzteiles wirkende Druckkraft mittelbar oder unmittelbar erfassbar und mit der Steuerungseinheit ist in Abhängigkeit von der mit dem Sensor erfassten Druckkraft der Verriegelungsmechanismus von einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung bringbar, um während eines Absitzens einer Person auf dem Sitz auf das Gesäß der Person eine nach oben gerichtete Kraft mit der Sitzfläche aufzubringen. Nach dem Entriegeln ist von dem elastischen Element auf das Gesäß die nach oben gerichtete Kraft aufbringbar und eine vertikale Erhöhung der Sitzfläche ist ausführbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Druckkraft in Abhängigkeit von der Zeit erfassbar und die Druckkraft weist in einem ersten Zeitabschnitt einen ersten Wert, insbesondere ersten durchschnittlichen Wert, auf und weist in einem zweite Zeitabschnitt einen zweiten Wert, insbesondere zweiten durchschnittlichen Wert, auf und bei einem Absinken des zweiten Wertes unterhalb des ersten Wertes, insbesondere unterhalb eines Toleranzwertes der kleiner ist als erste Wert, ist der Verriegelungsmechanismus von einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung bringbar. Der erste Wert während des ersten Zeitabschnittes und der zweite Wert während des zweiten Zeitabschnittes werden vorzugsweise ständig ermittelt.
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In einer weiteren Ausgestaltung liegt der erste Zeitabschnitt zeitlich vor dem zweiten Zeitabschnitt und/oder die Zeitdauer des ersten Zeitabschnitt ist größer, insbesondere um das 3-, 5-, 10- oder 20-Fache größer, als die Zeitdauer des zweiten Zeitabschnittes.
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In einer ergänzenden Ausführungsform umfasst die Sitzfläche einen zentralen Auflagebereich und zwei seitliche Seitenhaltebereiche und das elastische Element steht ausschließlich mit dem zentralen Auflagebereich in mechanischer Wirkverbindung und/oder mechanischer Koppelung.
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In einer weiteren Variante weist aufgrund der Stauchung des elastischen Elementes mit der auf die Sitzfläche wirkenden Druckkraft die Sitzfläche eine desto tiefer liegende vertikale Position in der Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus auf, je größer die vor der Verrieglung des Verriegelungsmechanismus auf die Sitzfläche wirkende Druckkraft ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine automatische Sitzhöhenanpassung, weil im Allgemeinen das Gewicht einer Person umso größer ist, je größer die Person ist. Je größer das Gewicht der Person ist, eine desto tiefer liegende Position der Sitzfläche tritt während des Gleichgewichtes auf damit auch bei der Verriegelung.
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Erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, umfassend: eine Karosserie, einen Antriebsmotor, insbesondere einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor, wenigstens einen Sitz, wobei der Sitz als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Sitz ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist der Verriegelungsmechanismus nur bei bestimmten Bedingungen, insbesondere einem Stillstand des Kraftfahrzeuges und/oder einer entriegelten Tür an dem Sitz und/oder einer geöffneten Tür an dem Sitz, unabhängig von der auf die Sitzfläche wirkenden Druckkraft von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung bringbar. Damit kann ein nicht sinnvolles Entriegeln des Verriegelungsmechanismus, beispielsweise während der Fahrt über eine Bodenunebenheit, vermieden werden.
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges,
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2 einen Längsschnitt eines Vordersitzes des Kraftfahrzeuges und
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3 einen Querschnitt eines Sitzteiles des Vordersitzes gemäß 2.
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Ein in 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 weist eine Karosserie 2 aus Metall, insbesondere Stahl, auf. Mittels eines Antriebsmotors 3, beispielsweise eines Elektromotors 4 und/oder eines Verbrennungsmotors 5, wird das Kraftfahrzeug 1 fortbewegt. Die Karosserie 2 begrenzt einen Innenraum 15 und innerhalb des Innenraumes 15 sind zwei Vordersitze 7 als Sitze 6 sowie drei Rückseite 8 als Sitze 6 angeordnet. Die drei Rücksitze 8 sind dabei zu einer Sitzbank zusammengefasst.
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In 2 ist ein Längsschnitt durch den Vordersitz 7 dargestellt. Der Vordersitz 7 umfasst ein Sitzteil 9 und ein Rückenteil 10. Das Sitzteil 9 und das Rückenteil 10 weisen jeweils eine Tragstruktur 17 auf an der eine Polsterung 11 aus Schaumstoff und ein Sitzbezug 12, beispielsweise ein Stoff-, Leder- oder Kunststoffsitzbezug 12, befestigt sind. An dem Rückenteil 10 ist ferner eine Kopfstütze 38 befestigt. Das Sitzteil 9 ist mittels Stützfüßen 16 an einer Schiene 18 befestigt und die Schiene 18 ist an der Karosserie 2 befestigt. Mittels der Stützfüße 16, welche an der Schiene 18 befestigt sind, kann dabei der gesamte Vordersitz 7 in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges 1 horizontal bewegt werden. Die Tragstruktur 17 des Rückenteiles 10 ist mittels nicht dargestellter Verbindungsteile mit der Tragstruktur 17 des Sitzteiles 9 verbunden, so dass dadurch bei der horizontalen Bewegung des Vordersitzes 7 sowohl das Sitzteil 9 als auch das Rückenteil 10 die horizontale Bewegung gemeinsam mit ausführen. Das Rückenteil 10 ist um eine Schwenkachse 19 verschwenkbar.
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Das Sitzteil 9 des Vordersitzes 7 weist eine Sitzfläche 13 zum Aufsetzen für eine Person auf und das Rückenteil 10 des Vordersitzes 7 als Sitz 6 weist eine Rückenfläche 14 zum Anlegen eines Rückens einer Person auf dem Sitz 6 auf. In dem Sitzteil 9 ist zwischen der Polsterung 11 und der Tragstruktur 17 ein elastisches Element 21 eingebaut. Das elastische Element 21 ist mehrteilig und umfasst eine Blattfeder 23 als Feder 22 aus Metall und eine elastische Rolle 24 aus Kunststoff (2). Die elastische Rolle 24 ist an einem rückwärtigen Endbereich zweier Arme 39, 40 der U-förmigen Blattfeder 23 angeordnet. Die beiden Arme 39, 40 sind im Wesentlichen rechteckförmig bzw. plattenförmig ausgebildet. Der untere Arm 40 der Blattfeder 23 liegt auf der Oberseite der ebenen Tragstruktur 17 auf, so dass von dem unteren Arm 40 keine Bewegung, insbesondere keine Bewegung in einer vertikalen Richtung 37, ausgeführt werden kann. Der obere Arm 39 bildet eine unmittelbare Auflagefläche für die Polsterung 11 und eine mittelbare Auflagefläche für den Sitzbezug 12. Die elastische Rolle 24 kann elastisch verformt werden, d. h. bei einer Reduzierung des Durchmessers als Längenäderung der elastischen Rolle 24 in der vertikalen Richtung 37 erfolgt eine Stauchung der elastischen Rolle 24, welche eine Vergrößerung der elastischen Vorspannung der elastischen Rolle 24 bewirkt. Umgekehrt verursacht eine Vergrößerung des Durchmessers der elastischen Rolle 24 in der vertikalen Richtung 37 eine Dehnung der elastischen Rolle 24, welche eine Reduzierung der elastischen Vorspannung der elastischen Rolle 24 bewirkt. Der obere plattenförmige Arm 39 der Blattfeder 23 ist somit beweglich und eine vertikale Absenkung des oberen Armes 39 der Blattfeder 23 verursacht eine Absenkung der Sitzfläche 13. Die elastische Rolle 24 liegt zwischen den beiden Armen 39, 40, so dass eine Absenkung des oberen Armes 39 als Stauchung und Längenänderung der Blattfeder 23 auch eine Reduzierung des Durchmessers der elastischen Rolle 24, d. h. eine Stauchung der elastischen Rolle 24, in der vertikalen Richtung 37 bewirkt und umgekehrt. Außerdem verursacht umgekehrt eine vertikale Erhöhung des oberen Armes 39 der Blattfeder 23 eine Erhöhung der Sitzfläche 13. Der vordere Endbereich 41 der U-förmigen Blattfeder 23 wirkt als Scharnier, so dass die vertikale Bewegung des oberen Armes 39 der Blattfeder 23 am hinteren Ende größer ist als am vorderen Ende. Eine vertikale Absenkung des oberen Armes 39 bewirkt eine Vergrößerung der elastischen Vorspannung der Blattfeder 23. Die elastische Vorspannung der Blattfeder 23 ist überwiegend in dem vorderen, im Längsschnitt ungefähr halbkreisförmigen Endbereich 41 vorhanden.
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In das Sitzteil 9 ist ein Verriegelungsmechanismus 25 eingebaut, so dass in einer und in einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 25 eine Änderung der elastischen Vorspannung und/oder Verformung des elastischen Elementes 21 blockiert ist, d. h. eine vertikale Bewegung des oberen Armes 39 im Bereich der elastischen Rolle 23 ausgeschlossen ist, und in einer Entriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 25 eine Änderung der elastischen Vorspannung und/oder Verformung des elastischen Elementes 21 ausführbar ist, d. h. eine vertikale Bewegung des oberen Armes 39 im Bereich der elastischen Rolle 23 ausführbar ist. Hierzu liegen an einer Unterseite des oberen Armes 39 der Blattfeder 23 zwei Hohlrohre 26 auf und innerhalb der beiden Hohlrohre 26 ist jeweils ein Stab 27 angeordnet, so dass der Stab 27 in Richtung einer Längsachse des Hohlrohres 26 und in Querrichtung des Kraftfahrzeuges 1 innerhalb des Hohlrohres 26 axial beweglich ist. An den beiden inneren Enden der Stäbe 27 ist jeweils eine Platte 32 befestigt und an den beiden Platten 32 ist eine Druckfeder 30 fixiert. Ferner ist zwischen den beiden Platten 32 ein Elektromagnet 31 positioniert. Der Elektromagnet 31 weist in keiner Stellung der Stäbe 27 einen Kontakt zu den Platten 32 auf. An den beiden äußeren Enden der Stäbe 27 ist jeweils eine vertikal ausgerichtet Rastschiene 28 angeordnet. In einer Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 25 ist der Elektromagnet 31 abgeschaltet bzw. nicht bestromt, so die äußeren Enden der beiden Stäbe 27 von der Druckfeder 30 in die Rastschienen 28 eingedrückt sind und die äußeren Enden der beiden Stäbe 27 formschlüssig mittels einer Verrastung an der Rastschien 28 befestigt sind. In der Entriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus 25 ist der Elektromagnet 31 bestromt. Das von dem Elektromagneten 31 aufgebaute Magnetfeld zieht die beiden Platten 32 entgegen der Federkraft der Druckfeder 30 an und damit auch die beiden Stäbe 27 an, so dass sich der Abstand zwischen den beiden Platten 32 reduziert und die formschlüssige Verbindung bzw. Verrastung zwischen den beiden äußeren Enden der Stäbe 27 und der Rastschiene 28 aufgehoben wird. Der Elektromagnet 31 und die Druckfeder 30 bilden somit einem Aktuator 29 zum Verriegeln und Entriegeln des Verriegelungsmechanismus 25.
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Mit zwei feststehenden Sensoren 33 kann der vertikale Abstand zwischen den Sensoren 33 und den Stäben 27 erfasst werden. Dieser Abstand stellt einen Parameter für die Verformung und Vorspannung des elastischen Elementes 21 dar aufgrund der kinematischen Koppelung zwischen den Stäben 27 und dem elastischen Element 21 mit einem der Steuerungseinheit 20 bekannten Übersetzungsverhältnis. Ferner kann aus diesem Abstand auch aufgrund der Geometrie des Sitzteiles 9 die vertikale Position der Sitzfläche 13 bestimmt werden, d. h. auch eine Absenkung und Erhöhung der Sitzfläche 13. Die von den Sensoren 33 bestimmten Messwerte werden von einer Steuerungseinheit 20 ausgewertet und bei einer Auswertung des erfassten Abstandes in Abhängigkeit von der Zeit kann auch eine Geschwindigkeit des Absenkens oder Erhöhens der Sitzfläche 13 berechnet werden, so dass die Sensoren 33 auch Geschwindigkeitssensoren zur Erfassung der Geschwindigkeit der vertikalen Bewegung der Sitzfläche 13 und des oberen Armes 39 bilden.
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Ein Drucksensor 34 erfasst die auf die Sitzfläche 13 wirkende Druckkraft, die von einer Person auf dem Vordersitz 7 auf die Sitzfläche 13 aufgebracht wird. Die von dem Drucksensor 34 bestimmten Messwerte werden mit nicht dargestellten Datenleitungen zu der Steuerungseinheit 20 übermittelt und ausgewertet. Die Sitzfläche 13 ist in einen zentralen Auflagebereich 35 und in zwei seitliche Seitenhaltebereiche 36 unterteilt (3). Die beiden Seitenhaltebereiche 36 enden weiter oben als der zentrale Auflagebereich 35 aufgrund der Form der Polsterung 11.
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Befindet sich keine Person auf dem Vordersitz 7 ist der Verriegelungsmechanismus 25 entriegelt und das elastische Element 11 weist eine minimale Vorspannung auf, d. h. der obere Arm 39 der Blattfeder 23 befindet sich in einer obersten Position. Nach dem Aufsitzen einer Person auf den Vordersitz 7 wird von der Person auf die Sitzfläche 13, insbesondere den zentralen Auflagebereich 35, eine Druckkraft aufgebracht. Diese Druckkraft wird durch die Polsterung 11 auf den oberen Arm 39 übertragen, so dass der obere Arm 39 nach unten bewegt wird und die elastische Vorspannung der Blattfeder 23 und der elastischen Rolle 24 erhöht wird bis ein Gleichgewicht zwischen der von dem elastischen Element 21 (Blattfeder 23 und elastische Rolle 24 bilden das elastische Element 21) auf die Oberseite des oberen Armes 39 aufgebrachten Federkraft und der Druckkraft auf der Sitzfläche 13 vorliegt. Auf der Oberseite des oberen Armes 39 liegt die Polsterung 11 auf. Je größer die Druckkraft ist, desto größer ist die Verformung des elastischen Elementes 21 und je größer ist die Absenkung der Sitzfläche 13 und umgekehrt. Die Verformung wird in Abhängigkeit von der Zeit mit den Sensoren 33 erfasst nach dem Erreichen des Gleichgewichtes wird von der Steuerungseinheit 20 der Verriegelungsmechanismus 25 verriegelt. Je größer das Gewicht eine Person auf dem Vordersitz ist, desto tiefer ist die Position der Sitzfläche 13 in dem Gleichgewicht und umgekehrt. Dies ermöglicht somit eine automatische Höhenanpassung der Sitzfläche 13 in Abhängigkeit von dem Gewicht der Person, da eine größere Person im Regelfall ein größeres Gewicht aufweist. Bei einer auf die Sitzfläche 13 wirkenden Gesamtdruckkraft von 400 N tritt eine Absenkung am hinteren Endbereich der Sitzfläche 13 von ca. 15 cm auf und mittig eine Absenkung von ungefähr 8 cm.
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Zur Bestimmung des Gleichgewichts bzw. Gleichgewichtszustandes wird die Verformung in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Am Anfang des Aufsitzens der Person auf die Sitzfläche 13 tritt während eines ersten Zeitabschnittes eine große Verformung auf und während des Gleichgewichtes tritt während eines zweiten Zeitabschnittes eine kleine Verformung auf. Hierzu werden für den zweiten Zeitabschnitt von der Steuerungseinheit 20 entsprechende Toleranzbereiche der Verformung bzw. Längenänderung vorgegeben, so dass dadurch das Gleichgewicht bestimmt werden kann. Gleichzeitig mit der Bestimmung des Gleichgewichtszustandes durch die Steuerungseinheit 20 wird von der Steuerungseinheit 20 der Verriegelungsmechanismus 25 verriegelt. Beim Aufsitzen einer Person auf den Vordersitz 7 erfolgt dies somit besonders komfortabel. Der erste Zeitabschnitt ist länger als der zweite Zeitabschnitt und der zweite Zeitabschnitt liegt zeitlich nach dem ersten Zeitabschnitt.
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Die auf die Sitzfläche 13 nach dem Aufsitzen von der Person aufgebrachte Druckkraft wird ständig von dem Sensor 34 in Abhängigkeit von der Zeit erfasst. Während des Sitzens der Person auf dem Vordersitz 7 ist die auf die Sitzfläche 13 aufgebrachte Druckkraft als erster Wert in einem ersten Zeitabschnitt im Wesentlichen konstant. Während des Absitzens von dem Vordersitz 7 reduziert sich die Druckraft als zweiter Wert schnell in einem zweiten Zeitabschnitt. Dieses schnelle Absinken der Druckkraft wird von der Steuerungseinheit 20 ausgewertet, indem ein Toleranzwert für die Druckkraft in dem zweiten Zeitabschnitt in Abhängigkeit von der Druckkraft, insbesondere durchschnittlichen Druckkraft, als dem ersten Wert während des ersten Zeitabschnittes bestimmt wird. Bei einem Absinken der Druckkraft des zweiten Wertes unterhalb des Toleranzwertes wird der Verriegelungsmechanismus 25 von der Steuerungseinheit 20 entriegelt, sofern das Kraftfahrzeug 1 sich im Stillstand befindet und die Tür an dem Vordersitz 7 nicht verriegelt bzw. entriegelt ist. Damit kann das Absitzen der Person von dem Vordersitz 7 bestimmt werden und gleichzeitig der Verriegelungsmechanismus 25 entriegelt wird, so dass von dem elastischen Element 21 auf die Sitzfläche 13 eine Druckkraft anfangs von 400 N aufgebracht wird sowie die Sitzfläche 13 erhöht wird. Damit kann das Absitzen einer Person von dem Vordersitz 7 wesentlich erleichtert werden, weil auf das Gesäß der Person eine nach oben gerichtete Druckkraft aufgebracht wird, welche das Absitzen wesentlich erleichtert. Die Druckkraft nimmt während der vertikalen Bewegung des Sitzbezuges 12 bzw. der Sitzfläche 13 nach oben ab, weil sich die elastische Vorspannung des elastischen Elementes 21 reduziert.
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Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Sitz 6 und dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 1 wesentliche Vorteile verbunden. Beim Aufsitzen der Person auf den Sitz 6 wird der Komfort wesentlich verbessert, weil die Person langsam von der sich absenkenden Sitzfläche 13 abgebremst wird. Das Absitzen wird deutlich erleichtert, weil während des Absitzens die Person von der auf das Gesäß wirkenden, nach oben gerichteten Druckkraft aufgrund der Erhöhungsbewegung der Sitzfläche 13 diese Druckraft einen Teil der erforderlichen Muskelkraft für die nach oben gerichtete Ausstiegsbewegung ersetzt. Der Sitz 6 kann für Vordersitze 7 als auch für Rücksitze 8, insbesondere seitliche Rücksitze 8 an Türen, in gleicher Weise eingesetzt werden.
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Es wurde wenigstens ein Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei zu beachten ist, dass eine große Anzahl an Varianten hierzu existieren. Es sollte auch wahrgenommen werden, dass das Ausführungsbeispiel oder die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und damit nicht beabsichtigt ist, den Schutzumfang, die Anwendbarkeit bzw. Ausführbarkeit oder den Aufbau in irgendeiner Weise zu beschränken. Die oben stehende Beschreibung vermittelt den Fachmann mit einer geeigneten Anleitung zur Ausführung von wenigstens einem Ausführungsbeispiel. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Veränderungen gemacht werden können in der Funktion und der Anordnung der beschriebenen Komponenten in einer beispielhaften Ausführungsform ohne vom Schutzumfang der nachstehenden Ansprüche und sowie den Aquivalenten der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Karosserie
- 3
- Antriebsmotor
- 4
- Elektromotor
- 5
- Verbrennungsmotor
- 6
- Sitz
- 7
- Vordersitz
- 8
- Rücksitz
- 9
- Sitzteil
- 10
- Rückenteil
- 11
- Polsterung
- 12
- Sitzbezug
- 13
- Sitzfläche
- 14
- Rückenfläche
- 15
- Innenraum
- 16
- Stützfuß
- 17
- Tragstruktur
- 18
- Schiene
- 19
- Schwenkachse
- 20
- Steuerungseinheit
- 21
- Elastisches Element
- 22
- Feder
- 23
- Blattfeder
- 24
- Elastische Rolle
- 25
- Verriegelungsmechanismus
- 26
- Hohlrohr
- 27
- Stab
- 28
- Rastschiene
- 29
- Aktuator
- 30
- Druckfeder
- 31
- Elektromagnet
- 32
- Platte
- 33
- Sensor zur Erfassung der Verformung des elastischen Elementes
- 34
- Sensor zur Erfassung der auf die Sitzfläche wirkenden Druckkraft
- 35
- Zentrale Auflagebereich
- 36
- Seitenhaltebereich
- 37
- Vertikale Richtung
- 38
- Kopfstütze
- 39
- Obere Arm der Blattfeder
- 40
- Untere Arm der Blattfeder
- 41
- Bereich mit Scharnierwirkung der Blattfeder
