-
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer Dämpfungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
-
Sitze, insbesondere Fahrzeugsitze, weisen herkömmlicherweise mit Schaumstoff gefüllte Polsterelemente, insbesondere Sitzteile, Rückenlehnen, Kopfstützen, Armlehnen, etc. auf. Diese weisen aufgrund der Form und der Beschaffenheit des Schaumstoffs eine gewisse Dämpfung auf. Ergänzend können mechanisch wirkende Federelemente, beispielsweise Spiralfedern, in den Polsterelementen integriert sein, die für eine zusätzliche Dämpfung sorgen können. Da die Dämpfungseigenschaften eines mechanischen Federelementes festgelegt sind, kann die Dämpfung des jeweiligen Polsterelementes ohne zusätzliche Hilfsmittel nicht verändert werden.
-
Um dem zu begegnen, sind Dämpfungsanordnung in Polsterelementen bekannt, die neben einem mechanisch wirkenden Federelement eine dem Federelement zugeordnete pneumatisch wirkende Blase aufweisen, wobei die Blase einen Innenraum und eine elastische Blasenwand aufweist, wobei ein Druck in dem Innenraum der Blase über eine Pumpe variabel eingestellt werden kann. Das Federelement (mechanisch) und die Blase (pneumatisch) wirken dann derartig mit dem mindestens einen Polsterelement zusammen, dass eine Dämpfung bzw. eine Nachgiebigkeit oder eine Steifigkeit des jeweiligen Polsterelementes sowohl abhängig von einer Rückstellkraft des Federelementes als auch abhängig von dem Druck in der Blase sind. Dies ist beispielhaft in
US 5020852 A beschrieben. Weitere Dämpfungsmöglichkeiten mit einer pneumatischen Blase sind in
CN 106945580 A ,
WO 2015/17277 A1 oder
US 4629253 A beschrieben. Nachteilig hierbei ist, dass das Federelement und die Blase parallel zueinander betrieben werden.
-
Aufgabe der Erfindung ist, einen Fahrzeugsitz mit einer Dämpfungsanordnung anzugeben, mit dem eine Dämpfung eines Polsterelementes des Fahrzeugsitzes komfortabel und mit hoher Variabilität eingestellt werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz nach dem Schutzanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
-
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass eine Blase der Dämpfungsanordnung in Auslenkungsrichtung eines Federelementes der Dämpfungsanordnung oberhalb oder unterhalb des Federelementes in der Dämpfungsanordnung angeordnet ist, vorzugsweise unmittelbar oberhalb oder unterhalb. Daher wird ein serieller Aufbau bzw. eine Anordnung von pneumatischer Blase und mechanischem Federelement in Reihe erreicht, so dass ein pneumatisches Wirkprinzip mit einem mechanischen Wirkprinzip kombiniert wird. Dadurch kann durch die Blase gezielt Einfluss auf die Dämpfungswirkung der Feder genommen werden, wodurch eine komfortable Einstellung der Dämpfung mit hoher Variabilität erreicht wird.
-
Dabei wird von einem Fahrzeugsitz mit Polsterelementen, z.B. Sitzteilen, Rückenlehnen, Kopfstützen, Armlehnen, etc. ausgegangen, wobei mindestens eine Dämpfungsanordnung in mindestens einem der Polsterelemente angeordnet ist, wobei die Dämpfungsanordnung mindestens ein, vorzugsweise mindestens zwei mechanisch wirkende(s) Federelement(e), z.B. eine Spiralfeder, und eine dem Federelement zugeordnete pneumatisch wirkende Blase aufweist, wobei die Blase einen Innenraum und eine elastische Blasenwand aufweist, wobei ein Druck in dem Innenraum der Blase und damit auch ein Volumen der Blase über eine Pumpe variabel eingestellt werden kann. Das Federelement und die Blase wirken dabei derartig mit dem mindestens einen Polsterelement zusammen, dass eine Dämpfung bzw. eine Nachgiebigkeit oder eine Steifigkeit des jeweiligen Polsterelementes abhängig von einer Rückstellkraft des Federelementes und dem Druck in der Blase sind.
-
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Blase derartig mit dem Federelement zusammenwirkt, dass eine Veränderung des Druckes im Innenraum der Blase eine Auslenkung des Federelementes bzw. eine Vorspannung und damit eine Veränderung der Rückstellkraft bewirkt zum variablen Einstellen der Dämpfung des mindestens einen Polsterelementes in Abhängigkeit des Druckes in der Blase. Die Dämpfung des jeweiligen Polsterelementes wird also vorteilhafterweise dadurch verändert, dass eine Vorspannung des Federelementes gezielt erhöht oder verringert wird. Dies kann kontinuierlich erfolgen, so dass eine Beeinflussung der Dämpfung in variabler Weise erfolgen kann.
-
Ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass der Druck in jeder Blase der Dämpfungsanordnung individuell und/oder zeitlich veränderbar einstellbar ist, vorzugsweise über eine Pumpe und/oder den Blasen zugeordnete Ventile. Dadurch kann die Dämpfung an unterschiedlichen Positionen des jeweiligen Polsterelementes gezielt eingestellt werden, um beispielsweise auf unterschiedliche Fahrsituationen zu reagieren und/oder den Komfort in Abhängigkeit des Insassen anzupassen.
-
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Federelement zu einer Fläche des jeweiligen Polsterelementes hin gerichtet ist, wobei die Fläche der Anlage eines Insassen dient, und die Blase zu einer Polsterschale des jeweiligen Polsterelementes, wobei die Polsterschale der Aufnahme eines Schaumstoffteils zur Polsterung des jeweiligen Polsterelementes dient.
-
Daher kann die Rückstellkraft des Federelementes effizienter auf die Fläche einwirken, über die der Insasse die Dämpfung wahrnimmt. Um dies zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Auslenkungsrichtung des Federelementes senkrecht zu der jeweiligen Fläche liegt.
-
Grundsätzlich kann aber auch ein umgedrehter Aufbau vorgesehen sein, bei dem in dem seriellen Aufbau der Dämpfungsanordnung die Blase der Fläche zugewandt ist und das Federelement der Polsterschale.
-
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass jede Blase auf lediglich ein Federelement insbesondere unmittelbar einwirkt. Dadurch kann die Wirkung jedes Federelementes einzeln angepasst werden, wodurch die Variabilität steigt.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Fahrzeugsitz mit mehreren Dämpfungsanordnungen;
- 2 eine Detailansicht einer Dämpfungsanordnung gemäß 1; und
- 3a-d unterschiedliche Einstellungen der Dämpfungsanordnung.
-
In 1 ist schematisch ein Fahrzeugsitz 1 mit einem gepolsterten Sitzteil 1a und einer gepolsterten Rückenlehne 1b dargestellt. Sowohl im Sitzteil 1a als auch in der Rückenlehne 1b ist eine Dämpfungsanordnung 2 integriert. Es können auch weitere Dämpfungsanordnungen 2 in einer gepolsterten Kopfstütze 1c und/oder gepolsterten Armlehnen (nicht dargestellt) oder weiteren Polsterelementen des Fahrzeugsitzes 1 integriert sein. Gemäß 2 ist die Dämpfungsanordnung 2 in einem Schaumstoffteil 10 des jeweiligen Polsterelementes 1a, 1b, 1c des Fahrzeugsitzes 1 eingebettet.
-
Jede Dämpfungsanordnung 2 weist gemäß der schematisch dargestellten Ausführungsvariante in 2 zwei mechanische Federelemente 3, beispielsweise Spiralfedern, auf, die parallel zueinander liegen und deren Auslenkungsrichtung R senkrecht zu einer Sitzfläche 4a des Sitzteils 1a bzw. senkrecht zu einer Rückenfläche 4b der Rückenlehne 1b ausgerichtet ist. Bei einer Anordnung in der Kopfstütze 1c ist die Auslenkungsrichtung R entsprechend senkrecht zu einer Kopffläche 4c ausgerichtet. Als Auslenkungsrichtung R wird dabei die Richtung verstanden, in die das Federelement 3 unter einer Krafteinwirkung aus seiner Ruhelage ausgelenkt wird. In die Auslenkungsrichtung R wirkt also auch eine Rückstellkraft FR, wenn das Federelement 3 in beliebiger Weise vorgespannt (gestaucht, gestreckt) wird.
-
Grundsätzlich kann die Auslenkungsrichtung R der Federelemente 3 auch nicht-senkrecht zur Sitzfläche 4a bzw. Rückenfläche 4b bzw. Kopffläche 4c ausgerichtet sein, so dass nur ein Anteil der Rückstellkraft FR senkrecht auf die Sitzfläche 4a bzw. die Rückenfläche 4b bzw. die Kopffläche 4c wirkt. Weiterhin kann die Dämpfungsanordnung 2 auch nur ein Federelement 3 oder mehr als zwei Federelemente 3 aufweisen.
-
Jedem mechanischen Federelement 3 ist in der Dämpfungsanordnung 2 eine Blase 5 zugeordnet, die an dem mechanischen Federelement 3 anliegt und die mit diesem zusammenwirkt. Jede Blase 5 weist einen luftdichten Innenraum 6 auf, der von elastischen Blasenwänden 5a umgeben ist. Der Innenraum 6 jeder Blase 5 kann gezielt und individuell belüftet oder entlüftet werden, um einen Druck P innerhalb der Blase 5 zu verändern. Der Innenraum 6 jeder Blase 5 ist dazu über einen Luftkanal 7 mit einer zentralen Pumpe 8 verbunden, die beispielsweise am Fahrzeugsitz 1 oder in der Nähe des Fahrzeugsitzes 1 angeordnet ist. Die Belüftung und Entlüftung des jeweiligen Innenraumes 6 kann dabei sowohl zentral durch die Pumpe 8 als auch durch den Blasen 5 individuell zugeordnete Ventile (nicht dargestellt) gesteuert werden.
-
Aufgrund der Elastizität der Blasenwände 5a folgt aus einer Druckänderung gleichzeitig auch eine Änderung des Volumens V der Blase 5 bzw. des Innenraumes 6, d.h. die Blase 5 dehnt sich aus oder zieht sich zusammen. Dies bewirkt gleichzeitig eine Auslenkung des jeweils zugeordneten mechanischen Federelementes 3, da die Blase 5 an diesem anliegt bzw. mit diesem zusammenwirkt. Die Auslenkung des Federelementes 3 folgt also der Ausdehnung der Blase 5. Vorzugsweise liegt die Blase 5 dabei in Auslenkungsrichtung R des jeweiligen Federelementes 3 an diesem unmittelbar an, so dass die Veränderung des Volumens V der Blase 5 in effizienter Weise in eine Auslenkung des Federelementes 3 umgesetzt wird.
-
Durch diese „serielle“ Anordnung des Federelementes 3 und der jeweils zugeordneten Blase 5 kann also die pneumatisch erzeugte Ausdehnung der Blase 5 mit der mechanischen Auslenkung des Federelementes 3 gekoppelt werden. Dadurch kann eine Steifigkeit bzw. Nachgiebigkeit des Sitzteils 1a bzw. der Rückenlehne 1b bzw. der Kopfstütze 1c wie folgt gezielt eingestellt werden:
- In den Darstellungen in 1 und 2 ist das jeweilige Federelement 3 der Sitzfläche 4a bzw. der Rückenfläche 4b bzw. der Kopffläche 4c und die Blase 5 jeweils einer rückseitigen Polsterschale 9a, 9b, 9c des Sitzteils 1a bzw. der Rückenlehne 1b bzw. der Kopfstütze 1c zugewandt. Die Blase 5 stützt sich dabei auf der jeweiligen rückseitigen Polsterschale 9a, 9b, 9c mittelbar oder unmittelbar ab während das jeweilige Federelement 3 in der Auslenkungsrichtung R durch eine Rückstellkraft FR mittelbar oder unmittelbar gegen die Sitzfläche 4a bzw. Rückenfläche 4b bzw. Kopffläche 4c gedrückt werden kann. Die Rückstellkraft FR des Federelementes 3 bestimmt dabei, welche Kraft auf die Sitzfläche 4a bzw. die Rückenfläche 4b bzw. die bzw. Kopffläche 4c wirkt und daher die Dämpfungswirkung der Sitzfläche 4a bzw. der Rückenfläche 4b bzw. der Kopffläche 4c, die vom daran anliegenden Insassen wahrgenommen wird.
-
Grundsätzlich ist auch ein gegensätzlicher Aufbau möglich, d.h. die Blase 5 ist der jeweiligen Fläche 4a, 4b, 4c zugewandt und das Federelement 3 stützt sich auf der jeweiligen rückseitigen Polsterschale 9a, 9b, 9c ab. Die Rückstellkraft FR des Federelementes 3 drückt dann die in Auslenkungsrichtung R oberhalb liegende Blase 5 gegen die jeweilige Fläche 4a, 4b, 4c, um eine entsprechende Dämpfung zu erreichen.
-
Ist die Blase 5, wie in 2 für die linke Blase 5 dargestellt, entlüftet, herrscht ein geringer Druck P im Innenraum 6. Lediglich beispielhaft wird davon ausgegangen, dass das Federelement 3 in diesem Fall nur leicht vorgespannt ist, d.h. aus einer Ruhelage nur geringfügig ausgelenkt ist. Grundsätzlich kann sich das Federelement 3 bei einer vollständigen Entlüftung der Blase 5 auch in der Ruhelage befinden. Bei einer leichten Vorspannung stellt sich eine geringe Rückstellkraft FR ein, aus der eine gewisse Dämpfungswirkung resultiert, beispielsweise entsprechend einer hohen Nachgiebigkeit bzw. einer geringen Steifigkeit des Sitzteils 1a bzw. der Rückenlehne 1b.
-
Wird die Blase 5, wie in 2 für die rechte Blase 5 gezeigt, durch die Pumpe 8 belüftet bzw. mit einem hohen Druck P beaufschlagt, ergibt sich eine Vergrößerung des Volumens V der Blase 5, wodurch das Federelement 3 weiter vorgespannt bzw. weiter aus seiner Ruhelage ausgelenkt wird. Die daraus resultierende erhöhte Rückstellkraft FR auf die Sitzfläche 4a bzw. die Rückenfläche 4b bewirkt eine verringerte Nachgiebigkeit bzw. eine höhere Steifigkeit des Sitzteils 1a bzw. der Rückenlehne 1b bzw. der Kopfstütze 1c. Durch den Druck P in der Blase 5 kann also die vom Insassen wahrgenommene Dämpfungswirkung variabel eingestellt werden.
-
Gemäß den 3a-d können mit derartigen Dämpfungsanordnungen 2 individuell unterschiedliche Dämpfungswirkungen im Sitzteil 1a und/oder in der Rückenlehne 1b und/oder der Kopfstütze 1c eingestellt werden. Ergänzend können auch entsprechend vorhandene Dämpfungsanordnungen 2 in den Armlehnen oder weiteren Polsterelementen des Fahrzeugsitzes 1 hinzugenommen werden.
-
Gemäß 3a ist demnach vorgesehen, über die Dämpfungsanordnung 2 durch Entlüftung (links) oder Belüftung (rechts) beider Blasen 5 eine weiche (links) bzw. harte (rechts) Fläche 4a, 4b, 4c zu schaffen und damit eine hohe (links) bzw. geringe (rechts) Nachgiebigkeit und Dämpfungswirkung über die gesamte Fläche 4a, 4b, 4c des Sitzteils 1a bzw. der Rückenlehne 1b bzw. der Kopfstütze 1c zu erreichen. Die Einstellung kann beispielsweise in Reaktion auf eine Beschaffenheit des Untergrundes, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, erfolgen. So kann eine hohe Dämpfungswirkung bei einer unebenen, ungleichmäßigen Oberfläche des Untergrundes und eine geringe Dämpfungswirkung bei einer glatten, ebenen Oberfläche des Untergrundes eingestellt werden. Dies führt zu einer in etwa gleichbleibenden Wahrnehmung für den auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Insassen.
-
Die Einstellung kann aber auch allgemein für eine benutzerangepasste Komfortverbesserung verwendet werden. So kann der Insasse beispielsweise in Abhängigkeit einer Neigungsposition (aufrecht sitzend oder liegend) der Rückenlehne 1b und/oder des Fahrzustandes (manuell/autonom) des Fahrzeuges eine weichere oder eine härtere Fläche 4a, 4b, 4c zum Liegen oder Sitzen wünschen.
-
Gemäß 3b kann durch die Einstellung des Druckes P in den Blasen 5 auch ein variables Absenken (links) oder Anheben (rechts) der jeweiligen Fläche 4a, 4b, 4c gezielt gesteuert werden, um eine Sitzposition zu verändern. Weiterhin kann durch die Einstellung des Druckes P in den Blasen 5 auch auf das Gewicht eines Insassen reagiert werden. Bei einem schweren Insassen kann die Vorspannung der Federelemente 3 durch das Belüften der Blasen 5 erhöht werden, so dass dieser weniger stark in die jeweilige Fläche 4a, 4b, 4c einsinkt. Bei einem leichteren Insassen ist für dasselbe Einsinken eine geringere Vorspannung auf die Federelemente 3 und entsprechend ein geringerer Druck P nötig.
-
Weiterhin kann gemäß 3c ein seitenindividuelles Ansteuern der Blasen 5 erfolgen, wobei dies beispielsweise in Abhängigkeit einer Kurvenfahrt durchgeführt werden kann. Bei einer Linkskurve (links) können beispielsweise lediglich die rechte Blase 5 und bei einer Rechtskurve (rechts) lediglich die linke Blase 5 belüftet werden. Dadurch werden lediglich die kurvenäußeren Federelemente 3 stärker vorgespannt, um auf eine automatische Bewegung des Insassen während der Kurvenfahrt zu reagieren bzw. dieser gezielt entgegenzuwirken.
-
Gemäß 3d kann durch eine gezielte Einstellung des Druckes P in den Blasen 5 eine Massagewirkung erzeugt werden. Dazu kann der Druck P in Abhängigkeit der Zeit sich wiederholend verändert werden, insbesondere seitenindividuell (links in 3d) oder auf beiden Seiten in derselben Weise (rechts in 3d). Dadurch kann eine wechselseitige Massage und/oder eine Vibrationswirkung auf den Insassen erreicht werden.
-
Neben den genannten Anwendungsbeispielen sind auch weitere Einstellungen des Druckes P möglich, mit denen gezielt eine Veränderung der Dämpfungswirkung der jeweiligen Flächen 4a, 4b, 4c bewirkt werden soll.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeugsitz
- 1a
- Sitzteil (Polsterelement)
- 1b
- Rückenlehne (Polsterelement)
- 1c
- Kopfstütze (Polsterelement)
- 2
- Dämpfungsanordnung
- 3
- Federelement
- 4a
- Sitzfläche
- 4b
- Rückenfläche
- 4c
- Kopffläche
- 5
- Blase
- 5a
- Blasenwände
- 6
- Innenraum
- 7
- Luftkanal
- 8
- Pumpe
- 9a
- Polsterschale des Sitzteils 1a
- 9b
- Polsterschale der Rückenlehne 1b
- 9c
- Polsterschale der Kopfstütze 1c
- 10
- Schaumstoffteil
- FR
- Rückstellkraft
- P
- Druck
- R
- Auslenkungsrichtung
- V
- Volumen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 5020852 A [0003]
- CN 106945580 A [0003]
- WO 2015/17277 A1 [0003]
- US 4629253 A [0003]
