WO2019197008A1 - Sitz für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug mit einem solchen sitz - Google Patents

Sitz für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug mit einem solchen sitz Download PDF

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Abstract

Die Erfindung stellt einen Sitz (10, 17, 18, 20) für ein Kraftfahrzeug bereit, der dazu eingerichtet ist, wahlweise eine voreingestellte Lenkposition (11), eine voreingestellte Arbeitsposition (12) oder eine voreingestellte Entspannungsposition (13) einzunehmen. Die Erfindung stellt ferner ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereit.

Description

Sitz für ein Kraftfahrzeug sowie
Kraftfahrzeug mit einem solchen Sitz
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitz für ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende
Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Kraftfahrzeug. Stand der Technik
Je nach verwendeter Fahrzeugart und der Unterscheidung nach Fahrer- und
Passagiersitzen sowie nach dem Ausstattungsniveau wurden unterschiedlichste Sitze für die Insassen von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Der Fahrersitz befindet sich in der Regel an der Seite, die dem Gegenverkehr zugewandt ist; ihm gegenüber befinden sich die Lenk- und Steuerinstrumente. Je nach Ausstattungsniveau sind PKW-Vordersitze mehr oder weniger ausgeprägt gepolstert oder mit ergonomischen Ausformungen und
Kopfstützen versehen. Bei höheren Ausstattungsniveaus und speziell bei Sportwagen sind die Rückenlehnen mitunter seitlich vorgewölbt, um die auf den Oberkörper während der Kurvenfahrt wirkenden seitlichen Fliehkräfte zugunsten eines verbesserten Seitenhalts aufzunehmen.
Umfang und Differenzierung der Sitzverstellung sind weitgehend vom Komfort- und Ausstattungsniveau abhängig und reichen von sogenannten Linear- oder Zwei-Wege- über Vier-Wege- bis hin zu Sechs-Wege-Systemen auf dem Stand der Technik. Bei elektrischer Verstellung können teils mehrere unterschiedliche Sitzeinstellungen elektronisch gespeichert und zum Wechsel aktiviert werden („Memory-Funktion“). Vor allem bei Viel- und Berufsfahrern schützen die Sitze den menschlichen Bewegungsapparat vor einseitigen und damit krankmachenden Belastungen sowie ungesunden Sitzpositionen.
Aus EP 2 965 955 Al ist an sich bekannt, ein Sitzgestell an einem außenliegenden Rahmen zu befestigen. Der außenliegende Rahmen ist hierbei mit einem am
Fahrzeugboden in einem Schienenpaar gelagerten schwingenden Rahmen (rocking frame ) verbunden. In DE 21 57 899 C3 wird vorgeschlagen, die Rückenlehne des Sitzes mit einem
Verstärkungsbügel zu umgeben und zu halten, der am Fahrzeugboden angelenkt ist. An dem Verstärkungsbügel sind zudem die Sicherheitsgurte befestigt.
Ein weiterer äußerer Verstärkungsrahmen für die Sitzlehne ist in DE 60 115 381 T2 beschrieben, wobei der Verstärkungsrahmen hier an der B-Säule des Fahrzeugs angebunden ist. JP 2012-086682 A offenbart ein ähnliches Konzept.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt einen Sitz für ein Kraftfahrzeug und ein entsprechendes Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Die vorgeschlagenen Vorrichtungen fußen auf der Erkenntnis, dass die fortschreitende Automatisierung der Fahrfunktionen erweiterte und neue Anforderungen an das
Fahrzeuginterieur stellt. Dabei sind neue Anwendungsfälle (use cases) zu berücksichtigen, die neben dem Fahren auch das Arbeiten und Entspannen des Fahrers vorsehen.
Ein Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung liegt dementsprechend in der
Berücksichtigung von Sitzpositionen für Körperhaltungen in allen genannten
Anwendungsfällen. Der nachfolgend vorgestellte Sitz wird ferner den besonderen
Bauraumanforderungen ( packaging ) auch viersitziger Fahrzeuge gerecht und trägt den ergonomischen Erfordernissen aller relevanten Körpergrößen Rechnung. Umsetzbar ist zudem eine Integration von Lösungsansätzen für erweiterte Sicherheitsanforderungen. Der beschriebene Sitz erlaubt schließlich die Positionierung von Kopf und Schultern hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen sowie die Bereitstellung aller marktüblichen Funktionen am Fahrerplatz und sämtlichen Beifahrerplätzen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Figur 1 zeigt den Fahrer eines Kraftfahrzeuges in einer typischen Lenkhaltung. Figur 2 zeigt den Fahrer in einer Arbeitshaltung.
Figur 3 zeigt den Fahrer in einer Entspannungshaltung.
Figur 4 zeigt den Fahrer samt Sitz in drei modellabhängigen Lenkhaltungen.
Figur 5 zeigt den Fahrer samt Sitz in zwei modellabhängigen Lenkhaltungen.
Figur 6 zeigt den Fahrer samt Sitz in Lenk-, Arbeits- und Entspannungshaltung Figur 7 zeigt verschiedene Einstellmöglichkeiten für Sitz, Lenkrad und Pedalerie.
Figur 8 zeigt den gesamten Fahrerplatz eines ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition. Figur 9 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
Figur 10 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
Figur 11 zeigt den Fahrerplatz eines zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition. Figur 12 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
Figur 13 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
Figur 14 zeigt die in Fahrtrichtung linke Seitenansicht des Rohbaus eines viertürigen Sportwagens mit Fahrer in Arbeitshaltung. Figur 15 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Arbeitshaltung.
Figur 16 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Entspannungshaltung.
Figur 17 zeigt den Sitz in einer perspektivischen Ansicht ohne Fahrer.
Figur 18 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
Figur 19 zeigt das System in Arbeitsposition.
Figur 20 zeigt das System in Entspannungsposition.
Figur 21 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition. Figur 22 zeigt das System in Arbeitsposition.
Figur 23 zeigt das System in Entspannungsposition.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figuren 1 bis 3 illustrieren in ihrer Zusammenschau die ergonomische Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Sitzes (10, 17, 18, 20), der durch einfaches Schwenken der Sitzpolster in Fahrtrichtung wahlweise eine für den Fahrzeuginsassen optimale
Lenkposition (11 - Figur 1), Arbeitsposition (12 - Figur 2) oder Entspannungsposition (13 - Figur 3) einzunehmen vermag. Körperpositionen aller Körpergrößen und
Körperhaltungen möglicher Fahrzeuginsassen sind hierbei - auch hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen - im Schulterbereich (14) referenziert, wie die in der
Schulterposition (14) übereinstimmenden Stellungen gemäß Figur 4, Figur 5 und Figur 6 veranschaulichen. Wie vor allem Figur 7 erkennen lässt, ist der Sitz (10, 16-20) hierzu an der Rückenlehne (10) schwenkbar gelagert und - vorliegend mittels eines Rahmens (16), der Sitzgestell und Pedalkonsole zu einem gemeinsamen Modul verbindet - am Rohbau angebunden. Eine Höhenanpassung erfolgt dabei durch die Verstellung der Polster von Gesäß (17) und Schenkeln (18) in Z-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems, eine Komfortanpassung hingegen durch die neigbare Lagerung der Polster an Gesäß (17), Schenkeln (18), Lordose (19) und Kopf (20). Die auch längsverstellbaren Polster für Gesäß (17), Schenkel (18) und Lordose (19), eine in X-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems verstellbare Fußkonsole sowie ein in derselben Richtung verstellbares Lenkrad (24) schließlich gestatten eine Anpassung an die Größe des Fahrzeuginsassen.
Die Figuren 8 bis 13 verdeutlichen anhand zweier Fahrzeugmodelle in Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) die variable Raumnutzung, welche durch die erfindungsgemäßen Merkmale des Sitzsystems ermöglicht wird. Beim
Übergang von der Lenkposition (11 - Figur 8 bzw. 11) in die Arbeits- (12 - Figur 9 bzw. 12) oder Entspannungsposition (13 - Figur 10 bzw. 13) wird die Pedalerie (22) hierzu mit der Konsole verschoben und um die Y-Achse eingeklappt, während das Lenkmodul (25) schwenkt und einfährt. Die Füße (23) des Fahrzeuginsassen können somit entspannt auf der Konsole abgelegt werden.
Die Vorteile dieser Eigenschaften im Gesamtsystem lassen sich für Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) den Figuren 14, 15 bzw. 16 entnehmen. Diese Zeichnungen machen deutlich, wie das Schwenken der Sitzanlage nach vorn und oben ohne„Abtauchen“ des liegenden Fahrzeuginsassen unter die Bordkante möglich ist. Hierbei ergibt sich keine nennenswerte Einschränkung der Platzverhältnisse im Fond; vielmehr sind bis zu vier erfindungsgemäße Einheiten in einem gehobenen Ausstattungspaket integrierbar.
Zugleich bewahrt der beschriebene Ansatz bei minimaler Positionen-Varianz von Kopf, Schultern (14) und Rücken eine größtmögliche Konstanz der Greifräume, für visuelle Funktionen und andere Merkmale und schafft einen optimierten Bereich zur Auslegung von Akustikeigenschaften des Fahrzeuges. Massageelemente lassen sich zudem für jede Körpergröße ideal positionieren.
Weitere Eigenschaften des Sitzes (10, 16-20, 30) seien nunmehr anhand der Figur 17 erläutert. Insbesondere die stufenlose Verstellmöglichkeit der die Sitzfläche bildenden Sitzpolster (26) für Kopf, Rücken, Lordose, Becken und Oberschenkel mit hohen Freiheitsgraden eröffnet eine große Bandbreite von Fixierungs-, Stabilisierungs- und Komfort-Sitzstellungen, die für alle Körpergrößen auch eine Anpassung an bzw. den Ausgleich etwaiger Haltungsschäden gestatten.
Vorzüge bietet auch die Entkoppelung der über ein Sitzgestell (27) relativ zur
Rückenlehne (10) positionierbaren Sitzelemente von den Rückhaltesystemen. Das Sitzgestell (27) gewährleistet auf diese Weise eine Stabilisierung des Fahrzeuginsassen, während der Rahmen (16) diesen nach dem Wirkprinzip eines Exoskelettes sichert und die Lehne für eine ortsfeste Anbindung an die Fahrzeug-Struktur bürgt. Möglich ist auch ein Sichern des Beckenbereiches des Fahrzeuginsassen im Falle einer unerwarteten Kollision; weitere Rückhaltesysteme mögen direkt oder über den Rahmen (16) an den Rohbau angebunden sein. Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt so die Ausbildung neuer Lastpfade in der Gesamtstruktur des Fahrzeuges.
Die verbleibenden Figuren 18 bis 20 und 21 bis 23 verdeutlichen anhand der zwei Fahrzeugmodelle die Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul-Systems (29) in der Lenkposition (11 - Figur 18 bzw. 21), Arbeitsposition (12 - Figur 19 bzw. 22) sowie Entspannungsposition (13 - Figur 20 bzw. 23). Das stufenlose Verfahren oder Einziehen des Lenkmodules (25) nach vorn und unten verbessert die Ergonomie der Greif- und Sichträume, während der erfindungsgemäß maximierte Freiraum für Ein- und Ausstieg den Komfort des Fahrzeuginsassen erhöht. Auch das stufenlose Verfahren der Pedalkonsole (21) - verbunden mit einem Einziehen der Pedalerie (22) aus ihrer in den Figuren 18 und 21 ausgefahrenen Stellung - verbessert die Ergonomie im Hinblick auf unterschiedliche Beinlängen und Anwendungsfälle. Zudem erweist sich die somit zur Abstützung der Beine einsetzbare Pedalkonsole (21), etwa im Vergleich zu fest mit dem Sitz (10, 16-20, 30) integrierten Wadenpolstern, als höchst flexibel.
Schließlich eröffnen die beschriebenen Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul- Systems (29) in ihrer Gesamtheit zahlreiche konstruktive Möglichkeiten zur Abstimmung der Zugriffszeiten bei bedingter, hoher oder voller Automation gemäß SAE J3016.

Claims

Patentansprüche
1. Sitz (10, 16-20, 30) für ein Kraftfahrzeug (15),
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- der Sitz (10, 16-20, 30) ist dazu eingerichtet, wahlweise eine
voreingestellte Lenkposition (11), eine voreingestellte Arbeitsposition (12) oder eine voreingestellte Entspannungsposition (13) einzunehmen.
2. Sitz (10, 16-20, 30) nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- der Sitz (10, 16-20, 30) umfasst eine Rückenlehne (10) und einen Rahmen (16) zum starren Verbinden zumindest der Rückenlehne (10) mit dem Kraftfahrzeug (15) und
- der Sitz (10, 16-20, 30) ist an der Rückenlehne (10) bezüglich des
Rahmens (16) schwenkbar gelagert.
3. Sitz (10, 16-20, 30) nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- der Sitz (10, 16-20, 30) weist stufenlos verstellbare Sitzpolster (26) auf.
4. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- die Sitzpolster (26) umfassen Rückenpolster (10), Gesäßpolster (17), Schenkelpolster (18), Lordosen-Polster (19), Kopfpolster (20) und
Beckenpolster.
5. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
zumindest die Gesäßpolster (17) und Schenkelpolster (18) sind
höhenverstellbar.
6. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- der Sitz (10, 16-20, 30) ist derart konfiguriert, dass zumindest die Beckenpolster bei einer Kollision selbsttätig eine Sicherheitsposition einnehmen.
7. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- die Sitzpolster (26) sind, insbesondere im ihre Längsachse, neigbar
gelagert.
8. Sitz (10, 16-20, 39) nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Neigung der Gesäßpolster (17) wird zur Fixierung des Beckens eines Insassen einsatzabhängig angepasst.
9. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- der Sitz (10, 16-20, 30) umfasst ein mit der Rückenlehne (10) verbundenes Sitzgestell (27) und
- die Sitzpolster (26) sind über das Sitzgestell (27) bezüglich der Rückenlehne (10) positionierbar.
10. Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
- der Sitz (10, 16-20, 30) weist Massageelemente auf.
11. Kraftfahrzeug (15) mit einem Sitz (10, 16-20, 30) nach einem der Ansprüche 1
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