WO2024078770A1 - Kraftfahrzeugsitz mit integrierter heizung - Google Patents

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WO2024078770A1
WO2024078770A1 PCT/EP2023/071039 EP2023071039W WO2024078770A1 WO 2024078770 A1 WO2024078770 A1 WO 2024078770A1 EP 2023071039 W EP2023071039 W EP 2023071039W WO 2024078770 A1 WO2024078770 A1 WO 2024078770A1
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WO
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Prior art keywords
motor vehicle
heating
fibers
vehicle seat
net
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Application number
PCT/EP2023/071039
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Jordan
Original Assignee
Stellantis Auto Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of WO2024078770A1 publication Critical patent/WO2024078770A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • B60N2/5685—Resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/50—Seat suspension devices
    • B60N2/54—Seat suspension devices using mechanical springs
    • B60N2/542—Seat suspension devices using mechanical springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. polymers

Definitions

  • the present development concerns the area of vehicle seats with integrated heating.
  • Motor vehicle seats are often equipped with a seat heater that can be activated by the user, for example to heat the seat surface and/or the seat back to a predetermined temperature.
  • a seat heater that can be activated by the user, for example to heat the seat surface and/or the seat back to a predetermined temperature.
  • Common motor vehicle seats equipped with seat heaters typically have one or more electrically operated heating mats that are arranged in a foam structure of the seat or a seat cushion, but in any case underneath a seat cover or a covering material. In order to achieve heating output, it is necessary to first heat the cover or covering material before the electrically generated heat can even be felt by the end user.
  • covers or covering materials that have only a low thermal conductivity, such as leather, a significant proportion of the electrical energy used can go into heating the covering layer or the area of the seat upholstery facing away from the cover, which is disadvantageous in terms of energy efficiency.
  • the aim of this development is to provide an improved vehicle seat with a seat heater that can be implemented in the most space-saving and energy-efficient way possible.
  • the vehicle seat should be able to heat up particularly quickly and increase comfort for the user of the vehicle seat.
  • a motor vehicle seat is provided with a seat base and a backrest. At least one of the seat base and backrest has a frame, at least in sections.
  • the frame is covered with a net, wherein the net has at least one electrical heating element.
  • the net can fulfill a direct mechanical support function, in particular if it is stretched tightly onto the frame or is stretched on the frame.
  • the frame is typically designed as a structurally stable, structurally reinforcing or load-bearing component.
  • the net can function directly as a covering material or cover for the frame and in this respect provide a seat surface or backrest surface of the motor vehicle seat that is in direct contact with the user, i.e. the person sitting there.
  • the net on the seat base and/or on the backrest is largely uncovered and thus enables a backrest and/or seat surface of the motor vehicle seat to be heated directly, in particular by the electrical heating element provided on or in it.
  • the arrangement of an electrical heating element in or on the network can cause an immediate heating of the network of the seat base or seat back, whereby a particularly rapid and efficient heating of the seat base and/or back of the motor vehicle seat can be achieved.
  • the motor vehicle seat can be designed to be largely free of padding or free of a foamed seat structure.
  • the end user can be supported directly by the net stretched over the frame.
  • the net is designed in particular to provide a direct mechanical support function for the vehicle occupant.
  • the end user can sit directly on the net stretched over the frame or lean against the net of a backrest.
  • the entire seat base is formed by a frame with a net stretched across it.
  • the entire seat back can also be formed by a supporting frame with a net stretched across it.
  • the net has a woven or knitted fabric into which the at least one electrical heating element is integrated.
  • the electrical heating element can be designed, for example, in the form of one or more heating threads that are woven into the woven or knitted fabric.
  • the at least one electrical heating element can also form part of the woven or knitted fabric. It is also conceivable that the entire woven or knitted fabric or at least parts thereof are made of electrical heating elements. In this way, a particularly powerful heater can be integrated into the seat base and/or the backrest of the motor vehicle seat.
  • the net has several fibers, at least some of which are designed as heating fibers and are provided with at least one electric heating element.
  • at least a portion of the net can be provided with heating elements designed in the form of heating fibers.
  • the heating fibers can be woven into the net and thus form the fabric of the net or the knitted fabric of the net at least in sections or at least contribute to the formation of the net.
  • the net can also be made of normal, i.e. unheatable fibers. In this way, the net can be manufactured particularly cost-effectively, in that only some of the fibers required to form the net are designed as heating fibers, which are modified to provide heating power compared to conventional fibers and are therefore more expensive to manufacture or process.
  • the heating fibers have an electrically conductive coating at least in sections or they are provided with a corresponding electrically conductive coating.
  • the electrically conductive coating is designed to convert electrical current into heat.
  • the electrically conductive coating has a type of resistance heating. It can be supplied with an electrical current, which is at least partially converted into thermal energy due to the electrical resistance of the electrically conductive coating and due to the ohmic losses.
  • the heating fibers can be provided with an electrically conductive outer coating.
  • the electrically conductive coating can also be provided with another, perhaps electrically insulating outer coating, so that the network as such and for the end user is electrically non-conductive or electrically insulated.
  • the implementation of heating fibers with an electrically conductive coating enables a particularly space-saving and efficient integration of a heater into a woven or knitted fabric of the vehicle seat, which can also form a seat surface or backrest surface for the seat base or for the vehicle seat backrest.
  • the heating fibers can be designed to be flexible and can be processed into a woven or knitted fabric without damaging the coating.
  • the coating of the heating fibers comprises carbon.
  • the heating fibers can be coated with carbon or with carbon.
  • a fiber core ie the actual fiber body, can be made of a plastic, in particular of a polymer.
  • the fiber core can in particular comprise plastic materials such as polyester, elastane, polyamide, aramid, polypropylene or polyacrylic, or mixtures or combinations formed from these.
  • the plastic core can in this respect be provided with a carbon coating.
  • the carbon coating can extend completely around the fiber core in the circumferential direction. However, it can also in the circumferential direction around the fiber core only partially and with interruptions. It is also conceivable that the carbon coating extends continuously over the longitudinal extent of the fiber core in order to provide uninterrupted conductivity between opposite longitudinal ends of the heating fibers.
  • the heating fibers have electrically conductive pigments that are designed to convert electrical current into heat. It is conceivable that the actual fiber material is provided with electrically conductive pigments instead of or in addition to an external coating. In this respect, electrically conductive pigments that convert current into heat can be mixed, for example, with a granulate intended for forming the fibers and embedded directly in the material of the fibers during the fiber manufacturing process.
  • the heating fiber For the embedding of electrically conductive pigments in the heating fiber, it is preferable to select a density of pigments such that the overall result is an electrically conductive heating fiber that converts electricity into heat.
  • the embedding of electrically conductive pigments in the material of the heating fibers, in particular in the plastic material of the heating fibers, can lead to a particularly homogeneous heating of the fibers, which can sometimes have a positive effect on the service life of such fibers.
  • the electrically conductive pigments comprise carbon pigments that are embedded in the material of the heating fibers, in particular in the fiber core. Such carbon pigments can convert electrical current into heat in a similar way to the carbon coating mentioned above.
  • the embedding of electrically conductive pigments, such as carbon pigments, in the fiber material can be carried out before or during the fiber production process. This proves to be particularly cost-effective and efficient in the production of heating fibers.
  • the heating fibers can be designed as coated or pigmented polymer fibers.
  • the fiber core i.e. the actual fiber body, can be made of one or more polymers.
  • the fiber core can in particular comprise plastic materials such as polyester, elastane, polyamide, aramid, polypropylene or polyacrylic, or mixtures or combinations formed from these.
  • the motor vehicle seat further comprises an electrical control which is connected to the heating fibers and which is designed to supply electrical current to the heating fibers in order to generate heat.
  • the electrical control can in particular be electrically coupled to one or more heating fibers or can be electrically coupled thereto in order to supply electrical current to corresponding heating fibers, as a result of which the heating fibers in question convert the electrical current into thermal energy.
  • individual sub-areas of a woven or knitted fabric of the net can be provided with heating fibers. It is conceivable that both the warp and weft threads of a woven fabric are designed in the form of heating fibers. It is also conceivable that only one of the warp threads or weft threads is designed in the form of heating fibers and that the remaining fibers of the woven fabric are made as conventional fibers, for example from a polymer material.
  • the net can have a homogeneous distribution of heating fibers over its surface.
  • the net has a comparatively inhomogeneous distribution or density of heating fibers.
  • a motor vehicle with a Motor vehicle body and provided with at least one previously described motor vehicle seat, which is arranged on or in the motor vehicle body.
  • the motor vehicle can have several such motor vehicle seats, each of which is provided with a seat base and a backrest, wherein at least one of the seat base and backrest has a structurally rigid frame with a tensioned net and wherein the net has at least one electrical heating element, typically in the form of at least one or more heating fibers woven into the net.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a motor vehicle
  • Fig. 2 is a perspective view of a motor vehicle seat
  • Fig. 3 a detailed view of the net of the motor vehicle seat
  • Fig. 4 is a schematic representation of a fiber of the network according to a first embodiment
  • Fig. 5 shows another embodiment of a fiber of the network
  • Fig. 6 a configuration of the network with multiple heating fibers.
  • the motor vehicle 1 shown schematically in Fig. 1 has a self-supporting motor vehicle body 2 with an interior 3 that functions as a passenger cell.
  • Several motor vehicle seats 10 are arranged in the motor vehicle interior 3, of which a front seat is shown schematically in Fig. 2.
  • the motor vehicle seat 10 has a seat base 12 with a seat surface 13 and a backrest 14, which is optionally connected in an articulated, i.e. pivotable, manner to the seat base 12.
  • the seat base with its seat surface 13 functions as a support for the buttocks of a person sitting on the motor vehicle seat 10.
  • the backrest 14 then supports the person's back.
  • At least the seat base 12 or the backrest 14 has a frame 16 in a partial area, which can be designed to be comparatively inflexible and rigid.
  • a net 20 is arranged on the frame 16, which is typically stretched over the frame. The net can in particular be arranged with its outer edges on the frame 16 and cover the inner interior of the frame spanned by the frame.
  • the net 20 with the frame 16 can function as a supporting structure component of the motor vehicle seat 10 and can absorb any mechanical loads of a user and transmit them via the frame 16 to an external supporting structure of the motor vehicle seat 10.
  • the net 20 has a regular weave 21 with several fibers 24 that run vertically and horizontally. Any other arrangement and pattern of fibers 24 to form a net 20 can also be provided.
  • the network 20 has a number of fibers 24, some of which can be implemented as heating fibers 25.
  • Other fibers 24, however, can be designed as conventional fibers, i.e. unheatable fibers that do not have a heating function.
  • the individual heating fibers 25 can each function as a heating element 22 of the network 20.
  • the heating fibers 25 can, as shown in particular in Fig. 6, be supplied with current as required by means of a controller 30 in order to convert electrical energy into thermal energy, which can then be delivered directly to the vehicle occupant(s) via the heating network 20.
  • FIGs 4 and 5 show two embodiments of heating fibers 25.
  • the heating fiber 25 shown in Fig. 4 has a homogeneous fiber core 28 with a coating 26 on the reverse side, which can completely enclose the fiber core 28.
  • the coating 26 can be an electrically conductive coating 26 It can be implemented in particular as a carbon or carbon coating which is electrically conductive on the one hand and which is designed to convert electrical current into thermal energy on the other.
  • the heating fibers 25 can be designed as flexible fibers and can have a geometry like the other fibers 24 of the network.
  • the heating fiber 25 does not have a separate fiber core 28. Rather, it can be implemented as a homogeneous monofilament fiber, which is mixed with individual electrically conductive pigments 27.
  • electrically conductive pigments such as carbon or carbon pigments, can be embedded in the material of the heating fibers 25, and thus in the material of the fiber core 28. The density of the electrically conductive pigments is selected such that the heating fiber 25 is conductive as such and is designed to generate thermal energy when energized.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the network 20, which has several horizontally and vertically running fibers 24, some of which have heating fibers 25, 25' implemented.
  • the heating fibers 25, 25' can each have a connection for power supply at opposite longitudinal ends, which can be electrically connected to a controller 30.
  • the controller 30 By means of the controller 30, the heating fibers 25, 25' electrically connected to it can be supplied with an electrical heating current.
  • only some sub-areas of the network 20 can be provided with electrical heating fibers 25, 25'. It is conceivable that some of the electrical heating fibers 25 have a meandering course, so that the two electrical connections opposite each other in the longitudinal direction of the respective heating fibers 25 come to lie on one side of the frame 16 and thus simplify electrical contact.
  • Fig. 6 shows that individual sub-areas, such as sub-area 20' of the net 20, can be designed completely without heating fibers 25.
  • a sub-area 20" can, for example, be provided with only one heating fiber 25, 25', which runs essentially horizontally or transversely. The remaining fibers 24 in this Partial area 20" is not designed as heating fibers.
  • partial areas 20"' of the net 20 can also be provided which are formed almost exclusively from heating fibers 25, wherein horizontally as well as vertically extending fibers 24 can each be implemented as heating fibers 25, 25'. In this way, different temperatures can be set for different surface sections of the net 20 and the motor vehicle seat 10 can be heated in a particularly targeted manner and adapted to the needs of the vehicle occupant.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)

Abstract

Die vorliegende Entwicklung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz (10) mit einem Sitzboden (12) und einer Lehne (14), wobei zumindest einer von Sitzboden (12) und Lehne (14) zumindest abschnittsweise einen Rahmen (16) aufweist, welcher mit einem Netz (20) bespannt ist, wobei das Netz (20) zumindest ein elektrisches Heizelement (22) aufweist.

Description

KRAFTFAHRZEUGSITZ MIT INTEGRIERTER HEIZUNG
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Entwicklung betrifft das Gebiet der Kraftfahrzeugsitze mit integrierter Heizung.
Hintergrund
Kraftfahrzeugsitze sind oftmals mit einer Sitzheizung versehen, die vom Anwender aktivierbar ist, um etwa die Sitzfläche und/oder die Sitzlehne auf eine vorgegebenen Temperatur aufzuheizen. Gängige und mit Sitzheizungen ausgestattete Kraftfahrzeugsitze weisen typischerweise eine oder mehrere elektrisch betätigbare Heizmatten auf, die in einer Schaumstruktur des Sitzes oder eines Sitzpolster, jedenfalls aber unterhalb eines Sitzbezugs oder eines Deckstoffes angeordnet sind. Zur Erzielung einer Heizleistung ist es hierbei erforderlich, den Bezug oder Deckstoff zunächst aufzuheizen, bevor die elektrische erzeugte Wärme vom Endanwender überhaupt spürbar ist. Insbesondere bei Bezügen oder Deckstoffen, die nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit, wie etwa Leder aufweisen, kann ein erheblicher Anteil der aufgewendeten elektrischen Energie in die Erwärmung der Deckschicht oder des dem Bezug abgewandten Bereichs der Sitzpolsterung gehen, was im Hinblick auf die Energieeffizienz nachteilig ist.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Entwicklung, einen verbesserten Kraftfahrzeugsitz mit einer Sitzheizung bereitzustellen, die möglichst platzsparend und energieeffizient implementierbar ist. Zudem soll der Kraftfahrzeugsitz ein besonders zügig aufheizbar sein und den Komfort für den Nutzer des Kraftfahrzeugsitzes steigern. Vorteilhafte Ausgestaltungen
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeugsitz sowie mit einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei Gegenstand jeweils abhängiger Patentansprüche.
Insoweit und nach einem ersten Aspekt ist eine Kraftfahrzeugsitz mit einem Sitzboden und mit einer Lehne vorgesehen. Zumindest einer von Sitzboden und Lehne weist dabei zumindest abschnittsweise einen Rahmen auf. Der Rahmen ist mit einem Netz bespannt, wobei das Netz zumindest ein elektrisches Heizelement aufweist. Das Netz kann hierbei eine unmittelbare mechanische Stützfunktion erfüllen, insbesondere wenn es straff auf den Rahmen aufgespannt oder am Rahmen gespannt ist. Der Rahmen ist typischerweise als strukturfestes, bzw. strukturverstärkendes oder als tragendes Bauteil ausgestaltet. Das Netz kann unmittelbar als Deckstoff oder Bezug des Rahmens fungieren und insoweit eine Sitzfläche oder Lehnenfläche des Kraftfahrzeugsitzes bereitstellen, die unmittelbar mit dem Anwender, d.h. der sitzenden Person in Kontaktstellung gelangt ist. Mit anderen Worten ist das Netz am Sitzboden und/oder an der Lehne weitgehend unverhüllt und ermöglicht so, insbesondere durch das daran oder darin vorgesehene elektrische Heizelement ein unmittelbares Aufheizen einer Lehnen- und/oder Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes.
Die Anordnung eines elektrischen Heizelements in oder am Netz kann eine unmittelbare Erwärmung des Netzes von Sitzboden oder Sitzlehne bewirken, wodurch eine besonders zügiges und effizientes Aufheizen von Sitzboden und/oder Lehne des Kraftfahrzeugsitzes erzielt werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Kraftfahrzeugsitz insoweit weitgehend polsterfrei oder frei von einer geschäumten Sitzstruktur ausgestaltet sein. Der Endanwender kann unmittelbar vom auf dem Rahmen aufgespannten Netz getragen werden. Das Netz ist insbesondere dazu ausgestaltet eine unmittelbare mechanische Stützfunktion für den Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Im Anwendungsfall kann der Endanwender unmittelbar auf dem auf den Rahmen aufgespannten Netz Platz nehmen oder sich an das Netz einer Lehne anlehnen. Ferner und nach einer weiteren Ausgestaltung ist denkbar, dass der gesamte Sitzboden von einem Rahmen mit einem daran aufgespannten Netz gebildet ist. Gleichermaßen kann auch die gesamte Sitzlehne von einem tragenden Rahmen mit einem daran aufgespannten Netz gebildet sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Netz ein Gewebe oder ein Gewirke auf, in welches das zumindest eine elektrische Heizelement integriert ist. Das elektrische Heizelement kann beispielsweise in Form eines oder mehrerer Heizfäden ausgestaltet sein, die beispielsweise in das Gewebe oder Gewirke eingewoben sind. Das zumindest eine elektrische Heizelement kann bei einer Implementierung als Heizfaser auch einen Teil des Gewebes oder des Gewirkes bilden. Ferner ist denkbar, dass das gesamte Gewebe oder Gewirke oder zumindest Teilbereiche hiervon aus elektrischen Heizelementen gebildet sind. Auf diese Art und Weise kann eine besonders leistungsstarke Heizung in den Sitzboden und/oder in die Lehne des Kraftfahrzeugsitzes integriert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Netz mehrere Fasern auf, von denen zumindest einige als Heizfasern ausgebildet und mit dem zumindest einen elektrischen Heizelement versehen sind. So kann insbesondere zumindest ein Teilbereich des Netzes mit in Form von Heizfasern ausgebildeten Heizelementen versehen sein. Die Heizfasern können zum Netz verwoben sein und insoweit das Gewebe des Netzes oder das Gewirke des Netzes zumindest abschnittsweise bilden oder zumindest zur Bildung des Netzes beitragen. Neben den Heizfasern kann das Netz auch aus normalen, d.h. unbeheizbaren Fasern gebildet sein. Auf diese Art und Weise kann das Netz besonders kostengünstig hergestellt werden, indem nämlich nur einige der zur Bildung des Netzes erforderlichen Fasern als Heizfasern ausgebildet sind, die für die Erbringung einer Heizleistung gegenüber herkömmlichen Fasern modifiziert und dementsprechend teurer in der Herstellung oder Verarbeitung sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Kraftfahrzeugsitzes weisen die Heizfasern zumindest abschnittsweise eine elektrisch leitende Beschichtung auf oder sie sind mit einer entsprechend elektrisch leitenden Beschichtung versehen. Die elektrisch leitende Beschichtung ist dazu ausgebildet, elektrischen Strom in Wärme umzuwandeln. Insoweit weist die elektrisch leitende Beschichtung eine Art Widerstandsheizung auf. Sie kann mit einem elektrischen Strom beaufschlagt werden, der infolge des elektrischen Widerstandes der elektrisch leitenden Beschichtung zumindest partiell und aufgrund der ohm’schen Verluste in thermische Energie umgewandelt wird.
Die Heizfasern können mit einer elektrisch leitenden Außenbeschichtung versehen sein. Die elektrisch leitende Beschichtung kann ferner mit einem weiteren, etwa elektrisch isolierenden Außenüberzug versehen sein, sodass das Netz als solches und für den Endanwender elektrisch nicht leitend, bzw. elektrisch isoliert ist. Die Implementierung von Heizfasern mit einer elektrisch leitenden Beschichtung ermöglicht eine besonders platzsparende und effiziente Integration einer Heizung in ein Gewebe oder Gewirke des Kraftfahrzeugsitzes, welches zugleich eine Sitzfläche oder Lehnenfläche für den Sitzboden bzw. für die Kraftfahrzeugsitz-Lehne bilden kann.
Die Heizfasern können trotz Beschichtung flexibel ausgestaltet sein und können unbeschadet der Beschichtung zu einem Gewebe oder Gewirke verarbeitet werden.
Dadurch dass einzelne Fasern des Gewebes oder des Gewirkes, mithin des Netzes unmittelbar als Heizelement im Sinne einer Heizfaser ausgebildet sein können, ist es möglich, die Sitzheizung quasi vollkommen platzneutral in den Sitzboden oder in die Sitzlehne zu integrieren.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Beschichtung der Heizfasern Kohlenstoff auf. Insbesondere können die Heizfasern mit Kohlenstoff oder mit Carbon beschichtet sein. Ein Faserkern, d.h. der eigentliche Faserkörper kann aus einem Kunststoff gefertigt sein, insbesondere aus einem Polymer. Der Faserkern kann insbesondere Kunststoffmaterialien wie zum Beispiel Polyester, Elastan, Polyamid, Aramid, Polypropylen oder Polyacryl, bzw. hieraus gebildete Mischungen oder Kombinationen aufweisen. Der Kunststoffkern kann insoweit mit einer Kohlenstoffbeschichtung versehen sein. Die Kohlenstoffbeschichtung kann sich in Umfangsrichtung vollständig um die Faserkern herum erstrecken. Er kann aber auch in Umfangsrichtung um den Faserkern nur partiell und mit Unterbrechungen ausgestaltet sein. Ferner ist denkbar, dass sich die Kohlenstoffbeschichtung durchgehend über die Längserstreckung des Faserkerns erstreckt, um eine ununterbrochene Leitfähigkeit zwischen gegenüberliegenden Längsenden der Heizfasern bereitzustellen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die Heizfasern elektrisch leitende Pigmente auf, die dazu ausgebildet sind, elektrischen Strom in Wärme umzuwandeln. Hierbei ist denkbar, dass anstelle oder zusätzlich zu einer außenliegenden Beschichtung das eigentliche Fasermaterial mit elektrisch leitenden Pigmenten versehen ist. Insoweit können elektrisch leitende und Strom in Wärme umwandelnde Pigmente beispielsweise mit einem zur Bildung der Fasern vorgesehenen Granulat vermischt und im Zuge des Faser-Herstellungsprozesses unmittelbar in das Material der Fasern eingebettet sein.
Für die Einbettung von elektrisch leitenden Pigmenten in die Heizfaser ist vorzugsweise eine solche Dichte an Pigmenten auszuwählen, sodass sich insgesamt eine elektrisch leitende sowie Strom in Wärme umwandelnde Heizfaser ergibt.
Die Einbettung elektrisch leitender Pigmente in das Material der Heizfasern, insbesondere in das Kunststoff mate rial der Heizfasern kann insbesondere zu einem besonders homogenen Aufheizen der Fasern führen, was sich mitunter positiv auf die Lebensdauer solcher Fasern auswirken kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die elektrisch leitenden Pigmente Kohlenstoffpigmente auf, die in das Material der Heizfasern, insbesondere in den Faserkern eingebettet sind. Solche Kohlenstoffpigmente können ähnlich wie die zuvor bereits erwähnte Kohlenstoffbeschichtung elektrischen Strom in Wärme umwandeln.
Die Einbettung von elektrisch leitenden Pigmenten, etwa von Kohlenstoff- oder Carbonpigmenten in das Fasermaterial kann insbesondere noch vor oder während des Faserfertigung-Prozesses erfolgen. Dies erweist sich als besonders kostengünstig und effizient bei der Herstellung der Heizfasern.
Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Heizfasern als beschichtete oder mit Pigmenten versehene Polymerfasern ausgebildet sein. Der Faserkern, d.h. der eigentliche Faserkörper kann aus einem oder mehreren Polymeren gefertigt sein. Der Faserkern kann insbesondere Kunststoffmaterialien wie zum Beispiel Polyester, Elastan, Polyamid, Aramid, Polypropylen oder Polyacryl, bzw. hieraus gebildete Mischungen oder Kombinationen aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Kraftfahrzeugsitz ferner eine elektrische Steuerung auf, die mit den Heizfasern verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, zu Erzeugung von Wärme, die Heizfasern elektrisch zu bestromen. Die elektrische Steuerung kann insbesondere mit einer oder mit mehreren Heizfasern elektrisch gekoppelt sein oder hiermit elektrisch gekoppelt werden, um entsprechende Heizfasern mit elektrischem Strom zu beaufschlagen, demzufolge die betreffenden Heizfasern den elektrischen Strom in thermische Energie umwandeln.
Nach einer weiteren Ausgestaltung können einzelne Teilbereiche eines Gewebes oder eines Gewirkes des Netzes mit Heizfasern versehen sein. Es ist hierbei denkbar, dass sowohl Kett- als auch Schussfäden eines Gewebes in Form von Heizfasern ausgebildet sind. Ferner ist denkbar, dass lediglich einer von Kett-Fäden oder Schussfäden in Form von Heizfasern ausgebildet sind und dass die übrigen Fasern des Gewebes als herkömmliche Fasern, etwa aus einem Polymermaterial gefertigt sind.
Des Weiteren kann das Netz eine homogene Verteilung von Heizfasern über seine Fläche aufweisen. Bei anderen Ausgestaltungen ist denkbar, dass das Netz eine vergleichsweise inhomogene Verteilung oder Dichte von Heizfasern aufweist.
Insoweit können unterschiedliche Teilbereiche des Netzes in Abhängigkeit der dort jeweils vorherrschenden Dichte an Heizfasern unterschiedlich stark, und somit ggf. besonders bedarfsgerecht aufgeheizt werden. ln einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugkarosserie und mit zumindest einem zuvor beschriebenen Kraftfahrzeugsitz vorgesehen, welcher an oder in der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug mehrere solcher Kraftfahrzeugsitze aufweisen, die jeweils mit einem Sitzboden und einer Lehne versehen sind, wobei zumindest einer von Sitzboden und Lehne einen struktursteifen Rahmen mit einem gespannten Netz aufweist und wobei das Netz zumindest ein elektrisches Heizelement, typischerweise in Form zumindest einer oder mehrerer in das Netz eingewobener Heizfasern aufweist.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten eines Kraftfahrzeugsitzes werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugsitzes,
Fig. 3 eine Detailansicht des Netzes des Kraftfahrzeugsitzes,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Faser des Netzes nach einer ersten Ausführungsform,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Faser des Netzes, und
Fig. 6 eine Konfiguration des Netzes mit mehreren Heizfasern.
Detaillierte Beschreibung
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 1 weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem als Fahrgastzelle fungierenden Innenraum 3 auf. Im Kraftfahrzeuginnenraum 3 sind mehrere Kraftfahrzeugsitze 10 angeordnet, von denen ein Frontsitz in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Der Kraftfahrzeugsitz 10 weist einen Sitzboden 12 mit einer Sitzfläche 13 sowie einen Lehne 14 auf, die gegebenenfalls gelenkig, d.h. schwenkbar mit dem Sitzboden 12 verbunden ist. Der Sitzboden mit seiner Sitzfläche 13 fungiert als Stütze für das Gesäß einer auf dem Kraftfahrzeugsitz 10 Platz nehmenden Person. Die Lehne 14 stützt alsdann den Rücken der Person. Zumindest der Sitzboden 12 oder die Lehne 14 weist in einem Teilbereich einen Rahmen 16 auf, welcher vergleichsweise unflexibel und starr ausgestaltet sein kann. An dem Rahmen 16 ist ein Netz 20 angeordnet, welches typischerweise über den Rahmen gespannt ist. Das Netz kann insbesondere mit seinen Außenrändern am Rahmen 16 angeordnet sein und den vom Rahmen aufgespannten innenliegenden Innenraum des Rahmens abdecken.
Indem das Netz 20 den Rahmen 16 bespannt und indem der jeweilige Rahmen 16 fest an dem Sitzboden 12 und/oder an der Lehne 14 angeordnet ist, kann das Netz 20 mit dem Rahmen 16 als Tragstrukturkomponente des Kraftfahrzeugsitzes 10 fungieren und etwaige mechanische Lasten eines Nutzers aufnehmen sowie über den Rahmen 16 an eine äußere Tragstruktur des Kraftfahrzeugsitzes 10 übertragen.
In der etwas vergrößerten Darstellung der Fig. 3 ist der Aufbau des Rahmens 16 mit dem daran aufgespannten Netz 20 nochmals etwas deutlicher gezeigt. Das Netz 20 weist dort eine regelmäßiges Gewebe 21 mit mehreren Fasern 24 auf, die vertikal und horizontal verlaufen. Hierbei kann auch jegliche andere Anordnung und Muster von Fasen 24 zur Bildung eines Netzes 20 gleichermaßen vorgesehen sein.
Das Netz 20 weist eine Anzahl von Fasen 24 auf, von denen einige als Heizfasern 25 implementiert sein können. Andere Fasern 24 können hingegen als herkömmliche Fasern, d.h. unbeheizbare Fasern ausgestaltet sein, von denen keine Heizfunktion ausgeht. Insoweit können die einzelnen Heizfasern 25 jeweils als Heizelement 22 des Netzes 20 fungieren. Die Heizfasern 25 sind, wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt, mittels einer Steuerung 30 bedarfsweise bestrombar, um elektrische Energie in thermische Energie umzuwandeln, die alsdann über das sich aufheizende Netz 20 unmittelbar an den oder die Fahrzeuginsassen abgegeben werden kann.
In den Figuren 4 und 5 sind zwei Ausführungsbeispiele von Heizfasern 25 gezeigt. Die in Fig. 4 gezeigte Heizfaser 25 weist einen homogenen Faserkern 28 mit einer umseitigen Beschichtung 26 auf, die den Faserkern 28 vollständig umschließen kann. Die Beschichtung 26 kann als elektrisch leitenden Beschichtung 26 implementiert sein. Sie kann insbesondere als Kohlenstoff- oder Carbonbeschichtung implementiert sein, die einerseits elektrisch leitfähig ist und welche andererseits dazu ausgestaltet ist, elektrischen Strom in thermische Energie umzuwandeln. Die Heizfasern 25 können als flexible Fasern ausgestaltet sein und können eine Geometrie wie auch die übrigen Fasern 24 des Netzes aufweisen.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 weist die Heizfaser 25 keinen gesonderten Faserkern 28 auf. Sie kann vielmehr als homogene Monofilfaser implementiert sein, welche mit einzelnen elektrisch leitenden Pigmenten 27 versetzt ist. Insbesondere können elektrisch leitende Pigmente, etwa Kohlenstoff- oder Carbonpigmente in das Material der Heizfasern 25, mithin in das Material des Faserkerns 28 eingebettet sein. Die Dichte der elektrisch leitenden Pigmente ist hierbei derart gewählt, dass die Heizfaser 25 als solche leitfähig und bei einer Bestromung zur Erzeugung thermischer Energie ausgestaltet ist.
In Fig. 6 ist schließlich eine weitere beispielhafte Ausgestaltung des Netzes 20 gezeigt, welches mehrere horizontal und vertikal verlaufende Fasern 24 aufweist, von denen einige Heizfasern 25, 25‘ implementiert sind. Wie dargestellt können die Heizfasern 25, 25‘ an gegenüberliegenden Längsenden jeweils einen Anschluss zur Bestromung aufweisen, welcher elektrisch leitend mit einer Steuerung 30 verbindbar ist. Mittels der Steuerung 30 können die hiermit elektrisch leitend verbundenen Heizfasern 25, 25' mit einem elektrischen Heizstrom beaufschlagt werden.
Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt, können lediglich einige Teilbereiche des Netzes 20 mit elektrischen Heizfasern 25, 25‘ versehen sein. Es ist hierbei denkbar, dass einige der elektrischen Heizfasern 25 einen mäanderartigen Verlauf aufweisen, sodass die beiden in Längsrichtung der jeweiligen Heizfasern 25 gegenüberliegenden elektrischen Anschlüsse auf einer Seite des Rahmens 16 zu liegen kommen und insoweit eine elektrische Kontaktierung vereinfachen.
Ferner ist in Fig. 6 gezeigt, dass einzelne Teilbereiche, etwa der Teilbereich 20' des Netzes 20 vollkommen ohne Heizfasern 25 ausgestaltet sein kann. Ein Teilbereiche 20" kann beispielsweise nur mit lediglich einer Heizfaser 25, 25' versehen sein, die im Wesentlichen horizontal oder quer verläuft. Die übrigen Fasern 24 in diesem Teilbereich 20" sind nicht als Heizfasern ausgestaltet.
Schließlich können auch Teilbereiche 20"' des Netzes 20 vorgesehen sein, die nahezu ausschließlich aus Heizfasern 25 gebildet ist, wobei horizontal als auch vertikal verlaufende Fasern 24 jeweils als Heizfasern 25, 25‘ implementiert sein können. Auf diese Art und Weise können für verschiedene Flächenabschnitte des Netzes 20 unterschiedliche Temperaturen eingestellt werden und der Kraftfahrzeugsitz 10 kann besonders zielgerichtet und an die Bedürfnisse des Fahrzeuginsassen angepasst aufgeheizt werden.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
2 Kraftfahrzeugkarosserie
3 Innenraum
10 Fahrzeugsitz
12 Sitzboden
13 Sitzfläche
14 Lehne
16 Rahmen
20 Netz
20' Teilbereich
21 Gewebe
22 Heizelement
24 Faser
25 Heizfaser
26 Beschichtung
27 Pigment
28 Faserkern
30 Steuerung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kraftfahrzeugsitz (10) mit einem Sitzboden (12) und einer Lehne (14), wobei zumindest einer von Sitzboden (12) und Lehne (14) zumindest abschnittsweise einen Rahmen (16) aufweist, welcher mit einem Netz (20) bespannt ist, wobei das Netz (20) zumindest ein elektrisches Heizelement (22) aufweist.
2. Kraftfahrzeugsitz (10) nach Anspruch 1, wobei das Netz (20) ein Gewebe
(21) oder Gewirke aufweist, in welches das zumindest eine elektrische Heizelement
(22) integriert ist.
3. Kraftfahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Netz (20) mehrere Fasern (24) aufweist, von denen zumindest einige als Heizfasern (25) ausgebildet und mit dem zumindest einen elektrischen Heizelement (22) versehen sind.
4. Kraftfahrzeugsitz (10) nach Anspruch 3, wobei die Heizfasern (25) zumindest abschnittsweise mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (26) versehen und dazu ausgebildet sind, elektrischen Strom in Wärme umzuwandeln.
5. Kraftfahrzeugsitz (10) nach Anspruch 4, wobei die Beschichtung (26) Kohlenstoff aufweist.
6. Kraftfahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, wobei die Heizfasern (25) elektrisch leitende Pigmente (27) aufweisen, die dazu ausgebildet sind, elektrischen Strom in Wärme umzuwandeln.
7. Kraftfahrzeugsitz (10) nach Anspruch 6, wobei die elektrisch leitenden Pigmente (27) Kohlenstoffpigmente aufweisen, die in das Material der Heizfasern (25) eingebettet sind.
8. Kraftfahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizfasern (25) als beschichtete oder mit Pigmenten versehene Polymerfasern ausgebildet sind. 9. Kraftfahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ferner eine elektrische Steuerung (30) aufweist, die mit den Heizfasern (25) verbunden ist und welche dazu ausgebildet ist, zur Erzeugung von Wärme die Heizfasern (25) elektrisch zu bestromen.
10. Kraftfahrzeug (1) mit einer Kraftfahrzeugkarosserie (2) und mit zumindest einem an der Kraftfahrzeugkarosserie (2) angeordneten Kraftfahrzeugsitz (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Citations (4)

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