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Die Erfindung betrifft einen Sitzverstellmechanismus zur Verstellung eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Sitz mit einem solchen Sitzverstellmechanismus.
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Stand der Technik
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Ein Sitzverstellmechanismus dient üblicherweise der Verstellung eines Sitzes, um eine Position und/oder eine ergonomische Konfiguration des Sitzes an die Bedürfnisse eines Insassen des Sitzes anzupassen. Sitzverstellmechanismen für Sitze, insbesondere Fahrzeugsitze sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 10 2014 203 791 B4 eine Fahrzeugsitzeinheit mit einem Fahrzeugsitz und einem Höhenverstellmechanismus.
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Aufgabe
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Sitzverstellmechanismus bereitzustellen, mittels dessen eine Position eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, mit einem verbesserten Komfort einstellbar ist.
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Lösung
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Sitzverstellmechanismus gelöst, welcher mindestens drei Antriebseinheiten aufweist, die derart mit dem Sitz gekoppelt sind, dass eine Verstellung einer Position des Sitzes relativ zu einem Boden in allen sechs Freiheitsgraden möglich ist. Insbesondere sind die Antriebseinheiten zur Längsverstellung, Höhenverstellung, Seitenverstellung, Sitzneigungsverstellung, Rollneigungsverstellung und Gierneigungsverstellung des Sitzes vorgesehen.
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Beispielsweise sind die Antriebseinheiten jeweils als Linearaktor, insbesondere als Hydraulikzylinder oder elektrischer Zylinder ausgebildet. Ein Hydraulikdruck kann beispielsweise mittels eines bereits im Sitz integrierten, für einen anderen Zweck vorgesehenen, Kompressors erfolgen. Der Kompressor ist beispielsweise zur Durchführung einer Massefunktion bereits im Sitz integriert. Alternativ kann der Hydraulikdruck auch mittels einer Hydraulikpumpe bereitgestellt werden.
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Eine Ansteuerung der Antriebseinheiten erfolgt mittels mindestens eines Steuerventils und einer Steuereinheit, wobei das Steuerventil den jeweiligen Linearaktor, insbesondere eine Position eines Kolbens des Hydraulikzylinders oder des elektrischen Zylinders, und damit eine Position des Sitzes arretiert. Das Steuerventil wird von der Steuereinheit angesteuert. Die Steuereinheit umfasst dazu beispielsweise einen Aktor, welcher eine Formgedächtnislegierung aufweist. Eine Verbindung zwischen dem Linearaktor und dem Steuerventil sowie gegebenenfalls einem Druckspeicher erfolgt zur Verringerung eines Kostenaufwands schlauchfrei.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Sitzverstellmechanismus zwei weitere Antriebseinheiten, die jeweils als Rotationsaktor, insbesondere als hydraulische Rotationsantriebe, ausgebildet sind. Die zwei weiteren Antriebseinheiten sind zur Sitzkissenneigungsverstellung und Sitzkissentiefenverstellung vorgesehen. Die Ansteuerung der Rotationsaktoren kann mittels desselben Steuerventils erfolgen, welches für die Linearaktoren vorgesehen ist. Alternativ kann mindestens ein anderes Steuerventil vorgesehen sein.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind alle Antriebseinheiten in einem Modul zusammengefasst. Mit anderen Worten: Die Antriebseinheiten sind gemeinsam in einem Antriebsblock angeordnet.
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Ferner kann der Sitzverstellmechanismus auch sechs Antriebseinheiten aufweisen, so dass der Sitzverstellmechanismus einen sogenannten Hexapod aufweist.
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Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Sitz mit einem Sitzverstellmechanismus vorgesehen, wobei der Sitz eine Sitzstruktur mit einer Kopfstützenstruktur zur Ausbildung einer Kopfstütze, eine Lehnenstruktur zur Ausbildung einer Rückenlehne und eine Sitzteilstruktur zur Ausbildung eines Sitzteils oder Sitzkissens aufweist. Zur Verringerung eines Gewichts des Sitzes gegenüber konventionellen Sitzen weist die Sitzstruktur fachwerkartig angeordnete Rohrelemente auf, die ausreichend torsionssteif und biegesteif sind. Des Weiteren sind die Lehnenstruktur und die Sitzteilstruktur möglichst weit oberhalb einer Sitzfläche in einem Drehpunkt miteinander verbunden.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Ausrichtung des Sitzes mittels drei Antriebseinheiten in allen sechs Freiheitsgraden möglich ist. Damit ermöglicht der Sitzverstellmechanismus eine individuelle Anpassung des Sitzes an Bedürfnisse eines Insassen des Sitzes. Ist der Sitz beispielsweise ein Fahrzeugsitz, so kann mittels des Sitzverstellmechanismus eine Position des Fahrzeugsitzes an Fahrmanöver eines Fahrzeugs, wie beispielsweise das schnelle Befahren einer Kurve, angepasst werden, um beispielsweise den Insassen im Fahrzeugsitz zu zentrieren. Dies steigert zudem einen Unterhaltungswert des Sitzes gegenüber konventionellen Sitzen, da der Insasse den Sitz in Form eines Simulators erlebt. Auch bei einer Kopplung des Sitzes mit einer Multimedia Einheit, z. B. eine Spielkonsole, kann der Unterhaltungswert des Sitzes gesteigert werden.
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Des Weiteren ermöglicht der Sitzverstellmechanismus ein leichteres Ein- und/oder Aussteigen sowie eine erhöhte Fußfreiheit unter dem Sitz. Dies ist insbesondere für Personen mit eingeschränkter Mobilität geeignet, zum Beispiel für ältere und größere Personen.
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Darüber hinaus ist der Sitzverstellmechanismus so konfiguriert, dass eine Sicherheit des Insassen vor einem Unfall des Fahrzeugs aufgrund einer schnellen Verlagerung des Insassen im Sitz und damit einer Begrenzung von Kraftspitzen erhöht wird. Beispielsweise wird bei einer Frontkollision des Fahrzeugs einer der Linearaktoren, insbesondere ein hinterer Linearaktor druckfrei geschaltet. Bei einer Heckkollision werden beispielsweise zwei vordere Linearaktoren druckfrei geschaltet. Die druckfreie Schaltung des entsprechenden Linearaktors erfolgt somit in Abhängigkeit einer Kollisionsart des Fahrzeugs, wobei sich beispielsweise entweder der gesamte Sitz je nach Kollisionsart nach vorn oder hinten neigt, eine Kopfstütze an den Insassen heranschwenkt und/oder eine Anti-Submarining-Kontur zur Vermeidung oder zumindest Verringerung des sogenannten Submarining-Effekts eingestellt wird.
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Ferner kann aufgrund der Verwendung von nur drei Antriebseinheiten zur Verstellung des Sitzes eine Rohbauverstärkung zur Anbindung des Sitzes auf drei lokale Anbindungen minimiert werden.
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Zudem ermöglichen die als Hydraulikzylinder oder elektrische Zylinder ausgebildeten Antriebseinheiten eine aktive Federung des Sitzes, so dass ein Komfort für den Insassen erhöht wird. Auch Geräusche und Vibrationen können damit reduziert werden.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigen:
- 1 schematisch eine Seitendarstellung eines Sitzes mit einem Sitzverstellmechanismus,
- 2 schematisch eine Unteransicht des Sitzes,
- 3 schematisch eine Seitendarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Sitzes mit einem Sitzverstellmechanismus,
- 4 schematisch eine Schnittdarstellung eines Steuerventils einer Antriebseinheit des Sitzverstellmechanismus,
- 5 schematisch eine Schnittdarstellung der Antriebseinheit des Sitzverstellmechanismus,
- 6 schematisch eine Schnittdarstellung eines Antriebsmoduls,
- 7 schematisch eine weitere Schnittdarstellung des Antriebsmoduls, und
- 8 und 9 schematisch Schnittdarstellungen alternativer Ausführungsbeispiele des Antriebsmoduls.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch eine Seitendarstellung eines Sitzes 1 mit einem Sitzverstellmechanismus 2. 2 zeigt schematisch eine Unteransicht des Sitzes 1 gemäß 1. 3 zeigt schematisch eine Seitendarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Sitzes 1 mit mehr Komponenten im Vergleich zur Darstellung des Sitzes 1 in 1.
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Der Sitz 1 ist insbesondere ein Fahrzeugsitz und zur Anordnung in einem Fahrzeug, z. B. in einem Personenkraftwagen, vorgesehen.
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Zum besseren Verständnis der nachfolgenden Beschreibung des Sitzes 1 ist in den 1 bis 3 ein Koordinatensystem dargestellt. Das Koordinatensystem umfasst eine Längsachse x, eine Querachse y und eine Vertikalachse z in Bezug auf einen Innenraum I, insbesondere ein Fahrzeuginnenraum, in dem der Sitz 1 angeordnet und befestigt ist.
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Der Sitz 1 umfasst eine Sitzstruktur 3, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Schalenstruktur ausgebildet ist. Die Sitzstruktur 3 umfasst Rahmenelemente 4 (siehe 3), die beispielsweise als Leichtmetallrohre ausgebildet sind. Die Rahmenelemente 4 werden z. B. mittels eines rechnergestützten Magnesium-Spritzgießverfahrens hergestellt. Die Rahmenelemente 4 sind zur Verringerung eines Gewichts des Sitzes 1 gegenüber konventionellen Sitzen fachwerkartig zueinander angeordnet. Die Rahmenelemente 4 werden dabei nicht in Abhängigkeit eines maximalen Biegemoments ausgelegt, sondern nach einer erforderlichen Torsionssteifigkeit. Eine erforderliche Biegesteifigkeit der Sitzstruktur 3 wird mittels der fachwerkartig zueinander angeordneten Rahmenelemente 4 erreicht, die mit Schalenelementen 5, 6 verbunden sind.
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Die Schalenelemente 5, 6, insbesondere eine Sitzschale 5 und eine Lehnenschale 6, sind jeweils aus Kunststoff oder einem Metall gebildet und mit den Rahmenelementen 4 stoffschlüssig verbunden. Sind die Sitzschale 5 und Lehnenschale 6 jeweils aus Kunststoff gebildet, sind diese partiell verstärkt, z. B. mittels bestimmter Einleger. Beispielsweise sind die Sitzschale 5 und Lehnenschale 6 mit den Rahmenelementen 4 verklebt. Alternativ können diese auch miteinander verschweißt sein.
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Die Sitzstruktur 3 ist modular aufgebaut, wobei eine Einschränkung einer Formfreiheit der Sitzstruktur 3 durch die fachwerkartig angeordneten Rahmenelemente 4 und den mit diesen stoffschlüssig verbundenen Schalenelementen 5, 6 vermieden wird.
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Die Sitzstruktur 3 unterteilt sich in mehrere Bereiche und umfasst daher eine Kopfstützenstruktur 7 zur Ausformung einer Kopfstütze KS, eine Lehnenstruktur 8 zur Ausformung einer Lehne L, insbesondere einer Rückenlehne, und eine Sitzteilstruktur 9 zur Ausformung eines Sitzteils S oder Sitzkissens. Die Kopfstützenstruktur 7 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem weiteren Schalenelement 7.1, insbesondere einer Kopfstützenschale 7.1, welche ebenfalls aus Kunststoff oder einem Metall gebildet ist, verstärkt. Die Kopfstützenschale 7.1 ist mit den Rahmenelementen 4 der Kopfstützenstruktur 7 stoffschlüssig verbunden. Insbesondere ist die Kopfstützenschale 7.1 mit den Rahmenelementen 4 verklebt oder verschweißt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Lehnenstruktur 8 und der Sitzteilstruktur 9 keine Fuge vorgesehen, so dass zur Ausformung der Lehne L und des Sitzteils S ein einteiliger Schaumkörper (nicht dargestellt) verwendet werden kann. Die Kopfstützenstruktur 7 wird ebenfalls mit einem Schaumkörper versehen. Die Schaumkörper sind zum Schutz jeweils mit einem Bezug 10 versehen. Der Bezug 10 ist beispielsweise aus einem Textil oder Leder hergestellt. Des Weiteren ist die Lehnenstruktur 8 rückseitig mit einer Verkleidung 11 versehen. Die Verkleidung 11 dient einer optischen Kaschierung und einem Schutz der Lehnenstruktur 8. Beispielsweise ist die Verkleidung 11 aus einem starren Kunststoff gebildet.
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In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Lehnenstruktur 8 zusätzlich als Modulträger für einen Lüfter, eine Massagevorrichtung 12 (siehe 6 und 7), ein Steuergerät, einen Kompressor 13 (siehe 7), einen Sitzkabelbaum und für einen Gurtaufroller 14.
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Die Lehnenstruktur 8 und die Sitzteilstruktur 9 weisen jeweils ein Drehgelenkteil D1, D2 auf (siehe 3), die gemeinsam mit einer nicht näher dargestellten Querstrebe ein Drehgelenk D bilden. Die Querstrebe bildet einen Drehpunkt DP, welcher insbesondere eine parallel zur Querachse y verlaufende Drehachse beschreibt. Für einen optimalen Komfort ist der Drehpunkt DP oberhalb einer Sitzfläche angeordnet. Damit ist die Lehne L gegenüber dem Sitzteil S drehverstellbar.
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Des Weiteren sind im Ausführungsbeispiel der 3 ein Gurtbeschlag 15, welcher als Gurtschloss ausgebildet sein kann, und der Gurtaufroller 14 dargestellt.
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Zur Verstellung des gesamten Sitzes 1 im Innenraum I weist dieser den Sitzverstellmechanismus 2 auf. Der Sitzverstellmechanismus 2 ist in Richtung der Vertikalachse z unter dem Sitzteil S angeordnet. Insbesondere ist der Sitzverstellmechanismus 2 unterhalb der Sitzschale 5 angeordnet.
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Der Sitzverstellmechanismus 2 umfasst in den gezeigten Ausführungsbeispielen einen als Tripod ausgebildeten Antrieb T mit drei Antriebseinheiten 16, 17, 18, die derart mit dem Sitz 1 gekoppelt sind, dass eine Verstellung einer Position des Sitzes 1 im Innenraum I in sechs Freiheitsgraden möglich ist. Insbesondere sind die Antriebseinheiten 16, 17, 18 zur Längsverstellung, Höhenverstellung, Seitenverstellung, Sitzneigungsverstellung, Rollneigungsverstellung und Gierneigungsverstellung des Sitzes 1 vorgesehen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Antriebseinheiten 16, 17, 18 jeweils als Linearaktor, insbesondere als Hydraulikzylinder ausgebildet. Alternativ können die Antriebseinheiten 16, 17, 18 auch jeweils als ein elektrischer Zylinder ausgebildet sein.
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Die als Hydraulikzylinder ausgebildeten Antriebseinheiten 16, 17, 18 sind dabei jeweils mit einem Ende, insbesondere mit einem Ende einer Kolbenstange 16.1, 17.1, 18.1 an einem Boden B befestigt. Der Boden B ist beispielsweise ein Fahrzeugboden und ist in einem Anbindungsbereich der Kolbenstangen 16.1 bis 18.1 mit einer Verstärkung V versehen. Die Verstärkung V ist beispielsweise aus dem gleichen Material wie der Boden B und einteilig mit diesem ausgebildet. Alternativ kann die Verstärkung V auch ein anderes Material umfassen.
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Die Kolbenstangen 16.1 bis 18.1 sind dabei winkelbeweglich an oder in der Verstärkung V befestigt. Beispielsweise sind die Kolbenstangen 16.1 bis 18.1 jeweils mittels eines Kardangelenks KG1 winkelbeweglich in den Verstärkungen V befestigt, wie es beispielhaft 5 zeigt.
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Mit einem anderen Ende, insbesondere einem Ende eines zu den Kolbenstangen 16.1 bis 18.1 relativ bewegbaren Zylindergehäuses 16.2, 17.2, 18.2 sind die Antriebseinheiten 16 bis 18 jeweils fest am Sitz 1 angeordnet. Insbesondere sind die Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 jeweils form- und kraftschlüssig (siehe 5) an einem Modul MD befestigt, welches an einer Unterseite der Sitzschale 5 befestigt ist. Beispielsweise sind die Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 drehbeweglich, z. B. mittels eines Kugelgelenks, an der Unterseite der Sitzschale 5 befestigt, so dass weitestgehend eine stufenlose Verstellung des Sitzes 1 relativ zum Boden B möglich ist. Des Weiteren können die Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, geformt sein.
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Das Modul MD ist insbesondere ein sogenannter Hydraulikblock und umfasst ein in 4 näher dargestelltes Steuerventil 19, mittels welchem eine Ansteuerung der Antriebseinheiten 16 bis 18 erfolgt. Des Weiteren umfasst das Modul MD in 1 eine weitere Antriebseinheit 16', welche beispielsweise als Rotationsaktor, insbesondere als hydraulischer Rotationsantrieb, ausgebildet ist.
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Gemäß 3 umfasst das Modul MD zwei weitere Antriebseinheiten 16', 17', die zur Sitzkissenneigungsverstellung und Sitzkissentiefenverstellung vorgesehen sind. Die Ansteuerung der weiteren Antriebseinheiten 16', 17' kann mittels desselben Steuerventils 19 erfolgen, welches für die als Linearaktoren ausgebildeten Antriebseinheiten 16 bis 18 vorgesehen ist. Alternativ kann mindestens ein anderes Steuerventil (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
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Ein Hydraulikdruck zur Ansteuerung der Antriebseinheiten 16 bis 18 kann beispielsweise mittels des bereits im Sitz 1 integrierten, für eine Massagefunktion vorgesehenen Kompressors 13 (siehe 7) erfolgen. Alternativ kann der Hydraulikdruck auch mittels einer nicht dargestellten Hydraulikpumpe bereitgestellt werden, die beispielsweise aus einem Kunststoff geformt ist und einen Gesamtwirkungsgrad sowie ein Anlaufmoment von jeweils mehr als 90 % aufweist.
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4 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines Steuerventils 19 des Sitzverstellmechanismus 2.
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Das gezeigte Steuerventil 19 ist als ein Wegeventil, insbesondere als ein sogenanntes 4/2 Wegeventil ausgebildet, welches zwei Schaltstellungen und vier Anschlüsse 19.1 bis 19.4 aufweist. Zwei der Anschlüsse 19.1 bis 19.4 sind sogenannte Arbeitsanschlüsse 19.1, 19.2 und umfassen einen Anschlusspunkt 19.1.1, 19.2.1 für einen Pluspol und einen Anschlusspunkt 19.1.2, 19.2.2 für ein elektrisches Nullpotential. Insbesondere umfasst das Steuerventil 19 jeweils endseitig einen Anschlusspunkt 19.1.1, 19.2.1 für einen Pluspol und einen Anschlusspunkt 19.1.2, 19.2.2 für ein elektrisches Nullpotential.
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Die Anschlusspunkte 19.1.1 bis 19.2.2 bilden mit elektrischen Leitungen 19.5, 19.6, einer Spannungsquelle 20.1 und einem Schalter 20.2 einen Stromkreis, welcher in einer Steuereinheit 20 integriert ist. Das Steuerventil 19 wird somit von der Steuereinheit 20 angesteuert.
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Die Anschlusspunkte 19.1.1, 19.2.1 sind jeweils von einem ringförmigen Befestigungselement 19.7, z. B. einer Schraubenmutter, umschlossen. Das Befestigungselement 19.7 dient dabei einer Befestigung einer Anschlussbuchse 19.8, z. B. einer Keramikbuchse, im Steuerventil 19, insbesondere in einem Materialblock 19.9 des Steuerventils 19.
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Innerhalb der Anschlussbuchsen 19.8 ist jeweils ein Aktor 19.10 angeordnet, welcher eine Formgedächtnislegierung aufweist. Dadurch können die Aktoren 19.10 bei Bestromung einen in der Anschlussbuchse 19.8 sowie im Materialblock 19.9 beweglich angeordneten Aktorkolben 19.11 entsprechend in eine Längsrichtung bewegen. Dies resultiert aus einer thermisch bedingten Längenänderung der Aktoren 19.10 bei Bestromung.
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In Abhängigkeit einer Stellung der Aktorkolben 19.11 wird ein zwischen den Aktorkolben 19.11 angeordneter Ventilkolben 19.12 ebenfalls in eine Längsrichtung bewegt, die mit der Längsrichtung der Aktorkolben 19.11 korrespondiert.
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Der Ventilkolben 19.12 weist in seiner Mitte zwei zueinander beabstandete Buchsen 19.13 auf, die in Form eines Kragens von einer Oberfläche des Ventilkolbens 19.12 abragen. Ein Abstand zwischen den Buchsen 19.13 ist mit einer Verschlussschraube 19.14 versehen.
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In Abhängigkeit einer Stellung des Ventilkolbens 19.12 ist ein Hydraulikanschluss 19.3 geöffnet oder geschlossen. Ist der Hydraulikanschluss 19.3 geöffnet, kann die Antriebseinheit 16 bis 18 auf einer Seite mit Hydraulikflüssigkeit H beaufschlagt werden, so dass die im Zylindergehäuse 16 2 bis 18.2 beweglich angeordnete Kolbenstange 16.1 bis 18.1 aus dem Zylindergehäuse 16 2 bis 18.2 ausfährt. Gleichzeitig erfolgt eine Entlastung des Zylindergehäuses 16 2 bis 18.2 über einen Entlastungsanschluss 19.4, bei dem Hydraulikflüssigkeit H aus dem Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 herausgeführt wird. Ist der Hydraulikanschluss 19.3 geschlossen, erfolgt die Entlastung derart, dass die Kolbenstange 16.1 bis 18.1 in das Zylindergehäuse 16 2 bis 18.2 wieder hinein bewegt wird.
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Des Weiteren ist der Ventilkolben 19.12 in jeweils einem Endbereich von einer Buchse 19.13 zur mechanischen Stabilisierung einer Bewegung des Ventilkolbens 19.12 umgeben. Weitere Öffnungen des Steuerventils 19 sind mittels einer Verschlussschraube 19.14 verschlossen.
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5 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer Antriebseinheit 16 bis 18 des Sitzverstellmechanismus 2. Die Beschreibung erfolgt hierbei beispielhaft an einer Antriebseinheit 16.
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Die Antriebseinheit 16 umfasst die Kolbenstange 16.1, einen endseitig an der Kolbenstange 16.1 befestigten Kolben 16.1.1, das Zylindergehäuse 16.2 und das Steuerventil 19. Die Kolbenstange 16.1 und das Zylindergehäuse 16.2 sind in einem Antriebsgehäuse 16.3 angeordnet, welches in Richtung des Bodens B mit einem Faltenbalg F versehen ist, wodurch eine Bewegung der Antriebseinheit 16 und damit eine Bewegung des Sitzes 1 relativ zum Boden B ermöglicht wird.
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Wie zuvor beschrieben, ist die Kolbenstange 16.1 bis 18.1 mittels des Kardangelenks KG1 winkelbeweglich an oder in der Verstärkung V befestigt. Ein weiteres Kardangelenk KG2 verbindet das Zylindergehäuse 16.2 winkelbeweglich mit dem Modul MD.
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Zwischen dem Zylindergehäuse 16.2 und dem Modul MD ist insbesondere ein Lagerblock 21 angeordnet, welcher mittels des Kardangelenks KG2 winkelbeweglich mit dem Zylindergehäuse 16.2, insbesondere einem oberen Deckel 16.2.1 des Zylindergehäuses 16.2 verbunden ist. In dem Lagerblock 21 ist das zuvor beschriebene Steuerventil 19 angeordnet. Der Lagerblock 21 ist mittels weiterer Befestigungselemente 22, z. B. Bolzen oder Schrauben, kraftschlüssig am Modul MD befestigt. Eine Anbindung der Antriebseinheiten 16 bis 18 an das Modul MD erfolgt somit insbesondere schlauchfrei. Zur kraftschlüssigen Anbindung des Lagerblocks 21 an das Modul MD ist weiterhin zwischen dem Modul MD und dem Lagerblock 21 ein Strukturblech 23 angeordnet.
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Die Antriebseinheit 16 umfasst weiterhin eine Wegemessvorrichtung 24, die einen magnetischen Wegsensor 24.1 und einen Magneten 24.2 umfasst. Mittels der Wegemessvorrichtung 24 kann eine Bewegung der Kolbenstange 16.1 erfasst werden, indem der Magnet 24.2 an einem Außenumfang der Kolbenstange 16.1 angeordnet wird und der magnetische Wegsensor 24.1 am Antriebsgehäuse 16.3 angebracht wird. Bei einer Bewegung der Kolbenstange 16.1 ändert sich eine Distanz zwischen dem Magneten 24.2 und dem Wegesensor 24.1, so dass der Wegesensor 24.1 entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Die Wegemessvorrichtung 24 ermöglicht damit eine präzise Steuerung der Antriebseinheit 16.
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Wie das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt, wird die Hydraulikflüssigkeit H ausgehend von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) durch das Modul MD, das Steuerventil 19, den Lagerblock 21, den oberen Deckel 16.2.1 des Zylindergehäuses 16.2, parallel zum Zylindergehäuse 16.2 angeordnete Rücklaufrohre 25 und einen unteren Deckel 16.2.2 des Zylindergehäuses 16.2 in das Zylindergehäuse 16.2 eingeführt.
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6 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung, insbesondere einen Querschnitt des Moduls MD. 7 zeigt eine weitere Schnittdarstellung, insbesondere einen Längsschnitt des Moduls MD.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird anstelle einer Hydraulikpumpe der Kompressor 13 für die Massagevorrichtung 12 zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks verwendet.
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Die Massagevorrichtung 12 umfasst beispielsweise eine Massagematte 12.1, die mittels des Kompressors 13 ansteuerbar ist. Die Massagematte 12.1 ist über eine Ventilsteuerung 12.2 mit dem Modul MD verbunden. In dem Modul MD ist ein Mediumwandler 26 angeordnet, mittels welchem der Kompressor 13 den Hydraulikdruck für die Antriebseinheiten 16 bis 18 generiert. Der Kompressor 13 ist weiterhin mit einem Luftfilter 29 gekoppelt.
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Der Mediumwandler 26 kann in drei Bereiche eingeteilt werden: In einen Kompressorbereich 26.1, einen Pneumatikbereich 26.2 und einen Hydraulikbereich 26.3.
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Im Kompressorbereich 26.1 sind der Kompressor 13 und die Ventilsteuerung 12.2 angeordnet. Der Kompressor 13 wird mittels eines Kompressormotors KM angesteuert. Die Massagematte 12.1 ist über die Ventilsteuerung 12.2 mit dem Kompressor 13 gekoppelt. Damit ist die Massagematte 12.1 in Abhängigkeit einer Funktion des Kompressors 13 von diesem ansteuerbar oder abkoppelbar. An einer dem Kompressorbereich 26.1 zugewandten Seite des Moduls MD ist zudem eine Antriebseinheitseinheit 18 angeordnet.
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Im Pneumatikbereich 27 ist ein Mediumkolben 27 angeordnet, welcher bei Ansteuerung des Kompressors 13 mit komprimierter Luft DL beaufschlagt wird und dadurch in Richtung des Hydraulikbereichs 26.3 bewegt wird. Der Mediumkolben 27 ist ebenfalls in mehrere Bereiche unterteilbar. Insbesondere umfasst der Mediumkolben 27 mindestens einen Pneumatikkolben 27.1 und einen Hydraulikkolben 27.2, die über ein Brückenelement 27.3 miteinander verbunden sind.
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Im Hydraulikbereich 26.3 ist ein Hydraulikspeicher 28 angeordnet, in welchem die Hydraulikflüssigkeit H, z. B. Öl oder ein Öl-Gemisch, gespeichert ist. Zudem sind an einer dem Hydraulikbereich 26.3 zugewandten Seite des Moduls MD zwei Antriebseinheitseinheiten 16, 17 angeordnet.
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Eine Bewegung des Mediumkolbens 27.2 nimmt dabei Einfluss auf die im Hydraulikspeicher 28 gespeicherte Hydraulikflüssigkeit H. Insbesondere wird Hydraulikflüssigkeit H in die entsprechenden Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 aus dem Hydraulikspeicher 28 geführt, wenn sich der Mediumkolben 27 aufgrund der Beaufschlagung von komprimierter Luft DL durch den Kompressor 13 in den Hydraulikspeicher 28 bewegt.
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Eine fluide Verbindung zwischen dem Hydraulikspeicher 28 und der Antriebseinheit 18, welche auf der gegenüberliegenden Seite des Moduls MD angeordnet ist, wird mittels einer Hydraulikleitung 28.1 hergestellt, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Hydraulikrohre umfasst. Eines der Hydraulikrohre dient dabei einer Zuführung und das andere Hydraulikrohr einer Abführung der Hydraulikflüssigkeit H in das bzw. aus dem Zylindergehäuse 18.2.
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Eine fluide Verbindung zwischen dem Hydraulikspeicher 28 und den anderen Antriebseinheiten 16, 17 wird jeweils mittels weiterer Hydraulikleitungen 28.2 hergestellt. Eine Hydraulikleitung 28.2 umfasst auch hierbei jeweils zwei Hydraulikrohre zur Zuführung und Abführung der Hydraulikflüssigkeit H in das bzw. aus dem Zylindergehäuse 16.2, 17.2.
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Die 8 und 9 zeigen Schnittdarstellungen alternativer Ausführungsbeispiele des Moduls MD.
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Das Modul MD in 8 und 9 umfasst den Pneumatikbereich 26.2, welcher mit dem Kompressorbereich 26.1 zusammengefasst ist und in welchem der Kompressor 13, der Luftfilter 29 und die Ventilsteuerung 12.2 angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das Modul MD den Hydraulikbereich 26.3, welcher gegenüber dem in 7 gezeigten Hydraulikbereich 26.3 vergrößert ist.
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Der Hydraulikbereich 26.3 schließt zum Pneumatikbereich 26.2 mit einem Hydraulikdeckel 30 ab. An diesem Hydraulikdeckel 30 ist an einer dem Hydraulikbereich 26.3 zugewandten Seite ein Hydraulikkompressor 31 angeordnet, welcher die Funktion des Kompressors 13 gemäß der Beschreibung aus 7 übernimmt. Der gezeigte Pneumatikbereich 26.2 ist somit im gezeigten Ausführungsbeispiel der 8 und 9 nicht zwingend im Modul MD angeordnet.
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Als Mediumkolben 27 ist hierbei nur der Hydraulikkolben 27.2 vorgesehen, welcher mittels eines Federelements 32 beweglich im Hydraulikspeicher 28 angeordnet ist. Mittels des Hydraulikkompressors 31 wird ein Druck im Hydraulikspeicher 28 erhöht. Insbesondere wird der Hydraulikkolben 27.2 mittels des Hydraulikkompressors 31 mit Druck beaufschlagt, wodurch sich dieser im Hydraulikspeicher 28 in Längsrichtung bewegt und das Federelement 32 gespannt wird.
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Aus der Bewegung des Hydraulikkolbens 27.2 resultierend wird Hydraulikflüssigkeit H aus dem Hydraulikspeicher 28 heraus in die entsprechenden Zylindergehäuse 16.2 bis 18.2 eingeführt. Des Weiteren sind im Hydraulikbereich 26.3 die weiteren Antriebseinheiten 16', 17' dargestellt, welche ebenfalls mittels zwei Hydraulikleitungen 28.2 mit dem Hydraulikspeicher 28 gekoppelt sind.
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Zur Ansteuerung des Hydraulikkompressors 28 ist des Weiteren ein Drucksensor 33 vorgesehen, welcher in der Steuereinheit 20 integriert oder mit dieser gekoppelt ist. Der Drucksensor 33 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in einer zusätzlich angeordneten Hydraulikleitung 28.2 angeordnet.
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In 9 sind die Hydraulikleitungen 28.2 der Antriebseinheiten 16, 17 mit den Hydraulikleitungen 28.2 der weiteren Antriebseinheiten 16', 17' verbunden. Zwischen den weiteren Antriebseinheiten 16', 17' ist zudem ein Ventilblock 34 angeordnet, welcher das Steuerventil 19 sowie weitere zur Ansteuerung der Antriebseinheiten 16 bis 18, 16', 17' erforderliche, hier nicht dargestellte Ventile umfasst. Dadurch, dass der Ventilblock 34 im Modul MD angeordnet ist, kann eine elektrische Kontaktierung der Ventile ohne elektrische Leitungen, insbesondere Kabel, erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sitz
- 2
- Sitzverstellmechanismus
- 3
- Sitzstruktur
- 4
- Rahmenelement
- 5
- Schalenelement, Sitzschale
- 6
- Schalenelement, Lehnenschale
- 7
- Kopfstützenstruktur
- 7.1
- Schalenelement, Kopfstützenschale
- 8
- Lehnenstruktur
- 9
- Sitzteilstruktur
- 10
- Bezug
- 11
- Verkleidung
- 12
- Massagevorrichtung
- 12.1
- Massagematte
- 12.2
- Ventilsteuerung
- 13
- Kompressor
- 14
- Gurtaufroller
- 15
- Gurtbeschlag
- 16, 17, 18
- Antriebseinheit
- 16', 17'
- weitere Antriebseinheit
- 16.1, 17.1, 18.1
- Kolbenstange
- 16.2, 17.2, 18.2
- Zylindergehäuse
- 16.1.1
- Kolben
- 16.2.1
- oberer Deckel
- 16.2.2
- unterer Deckel
- 16.3
- Antriebsgehäuse
- 19
- Steuerventil
- 19.1, 19.2
- Arbeitsanschluss
- 19.3
- Hydraulikanschluss
- 19.4
- Entlastungsanschluss
- 19.1.1, 19.2.1
- Anschlusspunkt
- 19.1.2, 19.2.2
- Anschlusspunkt
- 19.5, 19.6
- elektrische Leitung
- 19.7
- Befestigungselement
- 19.8
- Anschlussbuchse
- 19.9
- Materialblock
- 19.10
- Aktor
- 19.11
- Aktorkolben
- 19.12
- Ventilkolben
- 19.13
- Buchse
- 19.14
- Verschlussschraube
- 20
- Steuereinheit
- 20.1
- Spannungsquelle
- 20.2
- Schalter
- 21
- Lagerblock
- 22
- weiteres Befestigungselement
- 23
- Strukturblech
- 24
- Wegemessvorrichtung
- 24.1
- Wegsensor
- 24.2
- Magnet
- 25
- Rücklaufrohr
- 26
- Mediumwandler
- 26.1
- Kompressorbereich
- 26.2
- Pneumatikbereich
- 26.3
- Hydraulikbereich
- 27
- Mediumkolben
- 27.1
- Pneumatikkolben
- 27.2
- Hydraulikkolben
- 27.3
- Brückenelement
- 28
- Hydraulikspeicher
- 28.1, 28.2
- Hydraulikleitung
- 29
- Luftfilter
- 30
- Hydraulikdeckel
- 31
- Hydraulikkompressor
- 32
- Federelement
- 33
- Drucksensor
- 34
- Ventilblock
- B
- Boden
- D
- Drehgelenk
- D1, D2
- Drehgelenkteil
- DL
- komprimierte Luft
- DP
- Drehpunkt
- F
- Faltenbalg
- H
- Hydraulikflüssigkeit
- I
- Innenraum
- KS
- Kopfstütze
- KM
- Kompressormotor
- KG1, KG2
- Kardangelenk
- L
- Lehne
- MD
- Modul
- S
- Sitzteil
- T
- Antrieb
- V
- Verstärkung
- x
- Längsachse
- y
- Querachse
- z
- Vertikalachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014203791 B4 [0002]
