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Die Erfindung betrifft eine pneumatische Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Seitenstütze, insbesondere eines Fahrzeugsitzes und einen Fahrzeugsitz mit zumindest einer derartigen pneumatischen Verstelleinrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze, insbesondere für Personnen- und/oder Lastkraftwagen bekannt, die eine Vielzahl von motorisch, hydraulisch und/oder pneumatisch verstellbaren Komponenten aufweisen. Typischerweise sind Sitzkomponenten wie etwa Sitzposter, Rückenlehnen, Lordosen- und/oder Kopfstützen im Rahmen von Sitzeinstellungen verstellbar und können insbesondere hinsichtlich ihrer Höhe und/oder Ausrichtung auf die Bedürfnisse eines Benutzers individuell angepasst werden. Bei komplexeren Fahrzeugsitzen können diese verstellbaren Komponenten selbst weitere zueinander in ihrer Lage verstellbare Bauteile aufweisen. So sind beispielsweise aus
US 2018/0056829 A1 Fahrzeugsitze mit verstellbaren Sitzpolstern und Rückenlehen mit seitlich angeordneten Seitenstützen bekannt. Die Seitenstützen sind dazu ausgebildet, sich hinsichtlich ihrer Lage und/oder Ausrichtung an den Körper einer auf den Fahrzeugsitz befindlichen Person, insbesondere eines Fahrzeugführers oder Beifahrers, anzupassen. Derartige Seitenstützen sind beispielsweise mit Hilfe einer pneumatischen Verstelleinrichtung eines Seitenhaltsystems verstellbar, die in dem Fahrzeugsitz integriert ist. Die Konturveränderung der Seitenstütze erfolgt beispielsweise durch Expandieren bzw. Aufblasen eines im Polstermaterial der Seitenstütze integrierten Luftkissens oder einer Luftkammer. Problematisch hierbei ist, dass das Polstermaterial des Fahrzeugsitzes zur Konturveränderung der Seitenstütze im Allgemeinen deformiert werden muss, was die Reaktionsfähigkeit, die Geschwindigkeit und/oder die Wirksamkeit von derartigen pneumatischen Seitenhaltsystemen limitiert.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine pneumatische Verstelleinrichtung für eine Komponente eines Fahrzeugsitzes anzugeben, welche hinsichtlich der vorstehend genannten Gesichtspunkte verbessert ist.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird gelöst durch eine pneumatische Verstelleinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine pneumatische Verstelleinrichtung (auch: pneumatischer Aktuator) zum Verstellen einer Komponente eines Fahrzeugsitzes, insbesondere einer Seitenstütze eines Fahrzeugsitzes, umfasst
- - ein erstes und ein zweites Stützelement (auch: Träger), die miteinander über ein Drehgelenk derart verbunden sind, dass diese zueinander zumindest über einen Winkelbereich um eine Drehachse des Drehgelenks verschwenkbar sind, und
- - mindestens ein pneumatisch expandierbares Luftkissen, welches in einem Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Stützelement derart angeordnet ist, dass durch Expandieren des Luftkissens die beiden Stützelemente auseinander bewegbar sind. Das erste Stützelement weist ein abgewinkeltes Querschnittsprofil und an seinem dem Drehgelenk gegenüberliegenden Ende zumindest einen Abschnitt auf, der über das zweite Stützelement zumindest bei komprimiertem Luftkissen in tangentialer Richtung zum Definieren eines Bewegungsfreiraums hervorsteht.
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Das Luftkissen (auch: Luftkammer, Luftblase) ist an dem ersten und dem zweiten Stützelement derart angekoppelt, dass diese Bauteile durch Expandieren des Luftkissens, insbesondere durch kontrolliertes Einleiten eines Gases oder eines Gasgemisches, auseinander bewegt werden können. Beispielsweise ist sowohl das erste als auch das zweite Stützelement im Zwischenbereich zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet, so dass sich das Luftkissen auf den Stützelementen abstützen kann, wenn dieses aufgeblasen wird. Alternativ oder zusätzlich ist das Luftkissen insbesondere abschnittsweise am ersten und/oder am zweiten Stützelement beispielsweise mittels herkömmlicher Haltemittel, wie etwa Schlaufen, Ösen, Laschen oder Dergleichen und/oder mittels eines Klebemittels befestigt. Vorzugsweise ist zumindest ein Luftkissen, besonders bevorzugt mehrere Luftkissen in einem Bereich nahe der Drehachse des Drehgelenks angeordnet.
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Da das erste und das zweite Stützelement miteinander an einer Seite über ein Drehgelenk verbunden sind, bewirkt das Aufblasen des im Zwischenbereich angeordneten Luftkissens eine Schwenkbewegung um die vom Drehgelenk definierte Drehachse.
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Kern der Erfindung ist der Gedanke, die Formgebung der Stützelemente derart anzupassen, dass diese Bewegungsfreiräume definieren, wenn die pneumatische Verstelleinrichtung in einem Fahrzeugsitz integriert ist. Im eingebauten Zustand ist die pneumatische Verstelleinrichtung zumindest abschnittsweise von Polstermaterial, beispielsweise von einem Schaumstoff umgeben. Damit bei einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung des ersten und zweiten Stützelements zueinander nur vergleichsweise wenig Deformationsarbeit geleistet werden muss, ist das erste Stützelement in einer auf die Drehbewegung um das Drehgelenk bezogenen, tangentialen Richtung über das zweite Stützelement hinaus verlängert, d. h. das erste Stützelement weist an seinem dem Drehgelenk gegenüberliegenden Ende zumindest einen Abschnitt auf, der über das zweite Stützelement zumindest in der vollständig eingefahrenen Position tangential hervorsteht. In dem bezüglich der Drehbewegung rückwärtigen Bereich, der zumindest abschnittsweise von dem sich in tangentialer Richtung erstreckenden Abschnitt des ersten Stützelements und dem zweiten Stützelement begrenzt ist, ist im eingebauten Zustand kein Polstermaterial angeordnet, so dass weniger Polstermaterial zum Verstellen der Komponente des Fahrzeugsitzes komprimiert oder verdrängt werden muss. Die verstellbare Komponente ist beispielsweise eine in ihrer Kontur veränderliche Seitenstütze. Die Formgebung der ersten und zweiten Stützelemente ist so gewählt, dass diese im eingebauten Zustand Hohlräume innerhalb des Polstermaterials des Fahrzeugsitzes definieren, deren Größe im Wesentlichen an den für die Sitzeinstellung bzw. Konturveränderung notwendigen Bewegungsfreiraum angepasst ist. Da zum Verstellen der Komponente nur wenig Polstermaterial verdrängt bzw. deformiert werden muss, sind die Reaktionsfähigkeit, die Geschwindigkeit und die Wirksamkeit der Sitzverstellung verbessert.
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Als vollständig eingefahrene Position wird diejenige Position von erstem und zweitem Stützelement zueinander verstanden, die sich bei vollständig entleertem Luftkissen ergibt. Entsprechend wird als vollständig ausgefahrene Position diejenige Position angesehen, die sich bei maximal gefülltem Luftkissen ergibt.
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In bevorzugten Ausgestaltungen sind bzw. ist das erste und/oder das zweite Stützelement biegesteif ausgebildet. Als biegesteif wird das erste bzw. das zweite Stützelement insbesondere dann angesehen, wenn dieses eine gegenüber dem Polstermaterial des Fahrzeugsitzes erhöhte Biegesteifigkeit und/oder -festigkeit aufweist. In möglichen Ausgestaltungen besteht das erste und/oder zweite Stützelemente aus einem geeigneten Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff oder aus einem Metall, insbesondere aus einer Metalllegierung. Die Metalllegierung enthält vorzugsweise ein Leichtmetall.
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In zumindest einem möglichen Ausführungsbeispiel weist das erste Stützelement zwei Abschnitte auf, die zueinander in einem Winkel von zumindest 90° angeordnet sind, so dass ein im Wesentlichen L-förmiges Querschnittsprofil gebildet ist. Der im eingefahrenen Zustand in tangentialer Richtung über das zweite Stützelement herausragende Abschnitt ist beispielsweise gerade oder gekrümmt ausgeführt.
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In zumindest einem weiteren möglichen Ausführungsbeispiel weist das erste Stützelement drei Abschnitte auf, die zueinander jeweils in einem Winkel von zumindest 90° angeordnet sind, so dass ein Querschnittsprofil gebildet ist, welches zumindest abschnittsweise eine U-förmige Gestalt hat. In derartigen Ausführungen ist zumindest ein endseitiger Abschnitt des zweiten Stützelements randseitig von dem U-förmigen Querschnittsprofil des ersten Stützelements umgeben. Entsprechend ist die Dimensionierung der abgewinkelten Abschnitte des ersten Stützelements auf den zur Verstellung der Seitenstützen notwendigen Bewegungsspielraum anzupassen. Die Verwendung von Stützelementen mit zumindest abschnittsweise U-förmigem Querschnittsprofil kann insbesondere mit Hinblick auf eine verbesserte Unterstützung des umgebenden Polstermaterials vorteilhaft sein.
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In möglichen Ausgestaltungen sind im Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Stützelement mehrere Luftkissen angeordnet. Alternativ oder zusätzlich weist das Luftkissen mehrere mit einem Gas oder Gasgemisch, insbesondere Luft, befüllbare Kammern auf.
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Ein Fahrzeugsitz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug weist zumindest eine der vorstehend beschriebenen pneumatischen Verstelleinrichtungen auf.
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Die zumindest eine pneumatische Verstelleinrichtung ist zumindest abschnittsweise von Polstermaterial umgeben. Vorzugsweise ist im eingefahrenen Zustand zumindest in dem entgegen der Drehbewegung gerichteten Bereich zwischen dem sich in tangentialer Richtung erstreckenden Abschnitt des ersten Stützelements und der Rückseite des zweiten Stützelements kein Polstermaterial eingebracht, damit kein bzw. nur wenig Polstermaterial zum Verstellen der Komponente deformiert werden muss.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die zumindest eine pneumatische Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Seitenstütze eines Sitzpolsters des Fahrzeugsitzes innerhalb desselbigen integriert. Vorzugsweise sind in dem Sitzpolster des Fahrzeugsitzes zwei lateral voneinander beabstandete pneumatische Verstelleinrichtungen zum Verstellen von jeweiligen Seitenstützen integriert.
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Unter der Wendung, dass die zumindest eine pneumatische Verstelleinrichtung in einer Sitzkomponente des Fahrzeugsitzes, wie etwa einem Sitzpolster und/oder einer Rückenlehne, integriert ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine pneumatische Verstelleinrichtung vom Polstermaterial und/oder einem Bezug der jeweiligen Sitzkomponente zumindest abschnittsweise umgeben ist.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen ist die zumindest eine pneumatische Verstelleinrichtung zum Verstellen einer Seitenstütze einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes innerhalb desselbigen integriert. Vorzugsweise sind in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes zwei lateral voneinander beabstandete pneumatische Verstelleinrichtungen zum Verstellen von jeweiligen Seitenstützen integriert.
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In Ausgestaltungen ist das zweite Stützelement mit einem Rahmen (auch: Fahrzeugsitzrahmen) des Fahrzeugsitzes starr, also unbeweglich verbunden. In anderen möglichen Ausgestaltungen ist das zweite Stützelement ein Teil des Rahmens.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
- 1 ein Ausschnitt einer Rückenlehne mit Seitenstütze in eingefahrener Position gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Querschnittsdarstellung;
- 2 die Rückenlehne des ersten Ausführungsbeispiels in ausgefahrener Position in einer Querschnittsdarstellung;
- 3 ein Ausschnitt einer Rückenlehne mit Seitenstütze in eingefahrener Position gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Querschnittsdarstellung;
- 4 die Rückenlehne des zweiten Ausführungsbeispiels in ausgefahrener Position in einer Querschnittsdarstellung.
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Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 und 2 zeigen einen Ausschnitt einer Rückenlehne 2 eines Fahrzeugsitzes 1, in der eine pneumatische Verstelleinrichtung 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zum Verstellen einer gepolsterten Seitenstütze 6 integriert ist.
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Die pneumatische Verstelleinrichtung 4 umfasst im Wesentlichen zwei flächig ausgebildete Stützelemente 8, 10 aufweisen und ein mehrkammeriges Luftkissen 16. Die Stützelemente 8, 10 sind über ein Drehgelenk 12 miteinander verbunden und weisen eine im Vergleich zum umgebenden Polstermaterial 14 erhöhte Biegesteifigkeit auf. Das Luftkissen 16 ist in einem Zwischenbereich 18 zwischen dem ersten Stützelement 8 und dem zweiten Stützelement 10 angeordnet. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, bewirkt ein Expandieren oder Aufblasen des Luftkissen 16 im Zwischenbereich 18 ein Verschwenken der beiden Stützelemente 8, 10 zueinander, was mit einer Konturänderung der Seitenstütze 6 einhergeht.
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Das zweite Stützelement 10 ist mit einer Komponente eines Rahmens des Fahrzeugsitzes 1 fest verbunden und verbleibt daher beim Verstellen der Seitenstütze 6 stationär. Das erste Stützelement 8 ist um das Drehgelenk 12 zumindest um einen Winkelbereich drehbar gelagert und weist ein Querschnittsprofil auf, welches im Wesentlichen eine L-förmige Gestalt hat. Das erste Stützelement 8 weist insbesondere Abschnitte 20, 22 auf, die zueinander in etwa im rechten Winkel angeordnet sind. An dem Freiende des ersten Stützelements 8, welches dem Drehgelenk 12 gegenüberliegt, ist ein Abschnitt 22 angeordnet, der sich in tangentialer Richtung erstreckt und zumindest in der vollständig eingefahrenen Position (1) über das zweite Stützelement 10 entgegen der Drehrichtung herausvorsteht. Der Abschnitt 22 und die Rückseite des zweiten Stützelements 10 begrenzen einen definierten Hohlraum 24 im Polstermaterial 14, der einen zum Verstellen der Seitenstütze 6 geeigneten Bewegungsspielraum schafft. Beim Verstellen der Seitenstütze 6 in die ausgefahrene Position (2) muss daher nur wenig Polstermaterial 14 deformiert werden, um die gewünschte Konturveränderung der Seitenstütze 6 zu bewirken. In diesem Sinne werden somit von dem ersten und dem zweiten Stützelement 8, 10 innerhalb des Polstermaterials 14 Hohlräume 24 von geeigneter Größe begrenzt, um eine schnelle und effiziente Verstellung der Seitenstütze 6 zu ermöglichen.
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Das Luftkissen 16 ist durch Haltemittel, wie zumindest einer Lasche oder einer Öse in dem Zwischenbereich 18 nahe des Drehgelenks 12 gehalten. Bei expandiertem Luftkissen 16 ergibt sich zwischen dem ersten und dem zweiten Stützelement 8, 10 ein Spalt, dessen Größe auf der einen Seite ausreichend ist, um das aufgeblasene Luftkissen 16 aufzunehmen. Auf der anderen Seite ist dieser Spalt groß genug, dass dieser auch bei einer auf die Stützelemente 8, 10 einwirkenden mechanischen Belastung verbleibt, um insbesondere eine ausreichende Bewegungsfreiheit sicherzustellen.
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3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Fahrzeugsitzes 1 mit einer darin integrierten pneumatischen Verstelleinrichtung 4. Die pneumatische Verstelleinrichtung 4 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur hinsichtlich der Formgebung des ersten Stützelements 8, so dass im Übrigen auf die bisherige Beschreibung insbesondere mit Bezug auf 1 und 2 verwiesen wird.
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Das erste Stützelement 8 des zweiten Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen ein U-förmiges Querschnittsprofil mit drei Abschnitten 20, 22, 23, die zueinander in Winkeln von etwa 90° oder mehr angeordnet sind. Ein Abschnitt 24 des ersten Stützelements 8 stützt das um den Hohlraum 24 angeordnete Polstermaterial 14 zur besseren Stabilität zusätzlich randseitig ab. Die Form insbesondere des ersten Stützelements 8 schafft innerhalb der Polsterung des Fahrzeugsitzes 1 zum Verstellen der Seitenstütze 6 geeignete Bewegungsfreiräume.
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In anderen Ausführungsbeispielen ist die pneumatische Verstelleinrichtung 4 insbesondere zum Verstellen einer Seitenstütze in einem Sitzpolster des Fahrzeugsitzes integriert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Rückenlehne
- 4
- pneumatische Verstelleinrichtung
- 6
- Seitenstütze
- 8
- erstes Stützelement
- 10
- zweites Stützelement
- 12
- Drehgelenk
- 14
- Polstermaterial
- 16
- Luftkissen
- 18
- Zwischenbereich
- 20
- Abschnitt
- 22
- Abschnitt
- 23
- Abschnitt
- 24
- Hohlraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2018/0056829 A1 [0002]
