DE102008022045B3

DE102008022045B3 - Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems

Info

Publication number: DE102008022045B3
Application number: DE200810022045
Authority: DE
Inventors: Erwin Haller
Original assignee: Grammer AG
Current assignee: Grammer AG
Priority date: 2008-05-03
Filing date: 2008-05-03
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2028-05-04
Also published as: US8182038B2; US20090272871A1

Abstract

Es wird ein Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung (20) zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems, mittels dem der Fahrzeugsitz gegenüber einem Fahrzeugkarosserieteil federnd gelagert ist, mit mindestens einem mit der Einrichtung (20) zur Steuerung des Federungssystems pneumatisch verbundenen Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52), welches im Bereich eines gegenüber einem Grundgestell (3) bewegbaren Sitzteils (2) des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und durch eine Bewegung (2b) des Sitzteiles (2) gegenüber dem Grundgestell (3) verstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems, mittels dem der Fahrzeugsitz gegenüber einem Fahrzeugkarosserieteil federnd gelagert ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist bekannt, Fahrzeugsitze mit einem pneumatisch geregelten Federungssystem auszustatten, zu dem unter anderem mindestens eine Luftfeder und eine Steuerungseinrichtung gehört, die eine automatische Niveaueinstellung in Abhängigkeit von dem Gewicht, welches auf einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes lastet, durchführt. Beispielsweise wird bei einer Belegung des Sitzes mit einem Fahrer, der ein hohes Gewicht aufweist, vermehrt Luftdruck in eine Luftfeder, die innerhalb eines Grundgestelles unterhalb des Sitzteiles angeordnet ist, eingelassen, um hierdurch den gewünschten Federungseffekt mit gleichlangen Federungswegen sowohl nach oben als auch nach unten bei einer Auslenkung der Feder zu erhalten. Demgegenüber würde bei einer Belegung des Sitzes mit einer Person, die ein relativ niedriges Gewicht aufweist, Luft aus der Luftfeder innerhalb des Federungssystems abgelassen werden, um eine für diese Person zu hohe Anordnung des Sitzes und somit einen zu kurzen Federweg nach oben hin zu vermeiden.
Derartige Federungssysteme können häufig nicht zwischen dem Zustand eines belegten Sitzes und dem Zustand eines nichtbelegten Sitzes unterscheiden, sodass der nichtbelegte Sitzzustand dazu führt, dass bisherige Fahrzeugsitze sich auf ein Niveau in Abhängigkeit von ihrem Gewicht, welches in erster Linie durch das Sitzteil, eine Rückenlehne und Teile des Grundgestelles bestimmt wird, einstellen. Eine derartige Nivellierung des Fahrzeugsitzes hat zur Folge, dass nach einer zuvor erfolgten Sitzbelegung im Zustand der Sitznichtbelegung sehr viel Abluft unnötigerweise aus dem Federungssystem abgelassen wird, um eine derartige Einstellung in Abhängigkeit von dem Eigengewicht des Sitzes zu erhalten. Dies führt zu einer unnötigen Verschwendung der in dem Federungssystem und insbesondere in der Luftfeder vorhandenen Luft, die mittels beispielsweise eines Kompressors wieder eingeleitet werden muss.
Aus DE 11 2005 000 744 T5 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, der mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems, mittels dem der Fahrzeugsitz gegenüber einem Fahrzeugkarosserieteil federnd gelagert ist, ausgestattet ist. Mindestens ein mit der Einrichtung zur Steuerung des Federungssystems pneumatisch verbundenes Ventil ist angeordnet, wodurch verhindert werden soll, dass der Sitz sich nach oben bewegt, wenn eine Person auf dem Sitz aus dem Fahrzeug aussteigt.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems zur Verfügung zu stellen, bei dem in Abhängigkeit von einer erfolgten oder nicht erfolgten Sitzbelegung die Abluft des Federungssystems gesteuert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Der Kerngedanke dieser Erfindung liegt darin, dass bei einem Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems, mittels dem der Fahrzeugsitz gegenüber einem Fahrzeugkarosserieteil federnd gelagert ist, mindestens ein mit der Einrichtung zur Steuerung des Federungssystems pneumatisch verbundenes Wegeventil angeordnet ist, welches im Bereich eines gegenüber einem Grundgestell bewegbaren Sitzteiles des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und durch eine Bewegung des Sitzteiles gegenüber dem Grundgestell verstellbar ist. Durch eine derartige direkte Wechselwirkung zwischen dem Wegeventil, welches ein 2/2-Wegeventil und ein 3/2-Wegeventil sein kann, mit dem Sitzteil des Fahrzeugsitzes wird vorteilhaft aufgrund der Bewegung des Sitzteiles erkannt, ob das Sitzteil gewichtsbelastet wegen der darauf sitzenden Person ist oder nicht.
In Abhängigkeit von der erkannten Sitzbelegung kann dann eine abluftführende Abluftleitung des Federungssystems gesperrt oder freigegeben werden, sodass bei einer vorhandenen Sitznichtbelegung bei der das Wegeventil im gesperrten Zustand vorhanden ist, die während der Sitzbelegung vorhandene Luftmenge innerhalb des Federungssystems verbleibt. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass nicht nur unnötig Abluft dem Federungssystem entzogen wird, sondern auch bei einer erneuten Sitzbelegung, die auf die Sitznichtbelegung erfolgt, schneller eine gewünschte Niveaueinstellung des Fahrzeugsitzes erfolgen kann, ohne über längere Zeit auf den Aufbau des gewünschten Luftdruckes innerhalb des Federungssystems warten zu müssen. Das Wegeventil ist in der Abluftleitung des pneumatisch geregelten Federungssystems angeordnet, um einen Abluftstrom des Federungssystems zu steuern. Eine derartige Steuerung weist im Wesentlichen zwei Zustände auf, nämlich den gesperrten und den freigegebenen Zustand des Wegeventiles und damit der Abluftleitung. Der gesperrte Zustand besteht bei einer Sitznichtbelegung, wohingegen der freigegebene Zustand bei einer bestehenden Sitzbelegung vorhanden ist.
Das Wegeventil ist demzufolge nach einer, bedingt durch eine Sitzbelegung, nach unten gerichteten Bewegung des Sitzteiles im geöffneten Zustand, wohingegen es nach einer, bedingt durch eine Sitznichtbelegung, nach oben gerichteten Bewegung des Sitzteiles im geschlossenen Zustand ist.
Vorteilhaft weist das Wegeventil ein ein- und ausfahrbares Schiebeelement auf, dessen offenes Ende bei geschlossenem Zustand des Wegeventils unterhalb einer Unterkante des Sitzteiles ist und bei geöffnetem Zustand des Wegeventils eine Seitenfläche des Sitzteiles kontaktiert. Ein derartiges Schiebeelement lässt sich durch ein Nachoben- oder Nachuntenverschwenken insbesondere des vorderen Abschnittes des Sitzteiles in das Wegeventil ein- und ausfahren, sodass ein gesperrter oder ein geöffneter Zustand des Schiebeventils und damit der Abluftleitung eintritt.
Vorteilhaft weist ein derartiger Fahrzeugsitz zwischen einer Unterseite des Sitzteiles und dem darunter angeordneten Grundgestell mindestens ein Federelement auf, dessen Federkraft derart bemessen sein kann, dass das Sitzteil mit seinem Eigengewicht keine Bewegung des Federelementes und somit keine Bewegung des Schiebeelementes des Wegeventiles bewirkt. Sofern jedoch das Sitzteil mit seinem Eigengewicht zusätzlich mit einem vorbestimmbaren Gewicht von beispielsweise einer Person belegt wird, wird das Federelement ausgelenkt bzw. zusammengedrückt und lässt somit das Schiebelement des Wegeventiles verschieben, welches zu einer Öffnung des Wegeventiles führt.
Das Wegeventil wird vorzugsweise über die Abluftleitung mit mindestens einer Luftfeder zur Federung des Fahrzeugsitzes verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann zwischen dem Wegeventil und der Luftfeder mindestens ein zweites Wegeventil zum Sperren oder Freigegeben der Abluftleitung angeordnet sein.
Die Luftfeder ist mit einer Zuluftleitung und mindestens einem darin angeordneten dritten Wegeventil verbunden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
1 in einer schematischen Seitendarstellung einen Fahrzeugsitz gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im nichtbelegten Zustand;
2 in einer schematischen Seitendarstellung den in 1 gezeigten Fahrzeugsitz im Zustand einer Sitzbelegung, und
3 in einer Übersicht verschiedene Schaltzustände einer Einrichtung zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems mit einem Wegeventil für den erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz.
In 1 ist in einer schematischen Seitendarstellung ein Fahrzeugsitz gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im nichtbelegten Zustand, also ohne Belegung eines Sitzteiles durch eine Person, dargestellt. Der Fahrzeugsitz weist eine Rückenlehne (1) und das Sitzteil 2 auf.
Unterhalb des Sitzteiles 2 ist ein Grundgestell 3 angeordnet, welches sich im Wesentlichen aus einem oberen Bauteil 4, einem unteren Bauteil 5 und scherenartig miteinander verbunden Scherenarmen 6, 7, die in einem Schwenkpunkt 8 schwenkend miteinander verbunden sind, zusammensetzt.
Das Scherengestell mit den Scherenarmen 6, 7 kann in der Höhe mehr oder weniger ausgelenkt werden, indem es mittels Rollen 9, 10 in Fahrzeugsitzlängsrichtung verschoben werden kann. Gegenüberliegende Enden der Scherenarme 6, 7 im Bezug auf die Rollen 9, 10 weisen beispielsweise Festlager 11, 12 auf, welche an dem oberen Bauteil 4 und dem unteren Bauteil 5 angeordnet sind.
Mindestens einer der Scherenarme 6 ist mit einer Luftfeder 13 verbunden, deren Luftdruck die Höhenauslenkung des Scherenarmes 6 und damit auch des Scherenarmes 7 und des gesamten Grundgestelles 3 bestimmt. Das Sitzteil 2 ist mittels eines stilistisch dargestellten Federelementes 14 gegenüber dem oberen Bauteil 4 in seinem vorderen Bereich nach oben ausgelenkt.
Erfindungsgemäß ist ein 2/2-Wegeventil 15 angeordnet, welches ein Schiebeelement 16 aufweist, das in Richtung des Doppelpfeils 17 ein- oder ausgefahren werden kann.
Bei einer Sitznichtbelegung weist ein vorderes Ende 16a des Schiebelementes 16 unterhalb einer Unterkante des Sitzteiles 2 und ist somit ausgefahren.
In 2 ist der in 1 dargestellte Fahrzeugsitz in dem Zustand der Sitzbelegung wiedergegeben.
Gleiche und gleichbedeutende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der in 2 dargestellte Fahrzeugsitz ist durch eine Gewichtslast 2a, die einer Sitzbelegung gleichkommen soll, oberseitig beaufschlagt. Hierdurch erfährt das Sitzteil 2 aufgrund der Nachuntenwirkenden Gewichtskraft eine Bewegung nach unten, wie es durch einen Pfeil 2b wiedergegeben wird.
Dies hat zur Folge, dass das Schiebeelement 16 aus seiner Position unterhalb des Sitzteiles verschoben wird und in Richtung des Pfeiles 17 in das Wegeventil hineinfährt. Hierdurch wird eine Abluftleitung 18, die von der Einrichtung 20 zur Steuerung des pneumatisch geregelten Federungssystems ausgeht, durch das Wegeventil 15 geöffnet und somit kann ein Abluftstrom über die Abluftleitung 18 und eine weitere Abluftleitung 19, die mit der Luftfeder 13 verbunden ist, entweichen.
Demgegenüber ist bei einer vorhandenen Sitznichtbelegung gemäß dem in 1 dargestell ten Zustand des Fahrzeugsitzes die Abluftleitung 18 durch das Wegeventil 15 gesperrt. Hierdurch kann keine Abluft unnötig aus dem Federungssystem entweichen.
In 3 werden verschiedene Schaltzustände des Wegeventiles und der Einrichtung zur Steuerung des pneumatisch geregelten Federungssystems mit mehreren Wegeventilen dargestellt.
Wenn eine Sitznichtbelegung 21 vorliegt, die durch das Schiebeelement 16 detektiert wird, wird das Wegeventil 22, welches als Luftventil sekundär in der Sitzbelegungserkennung integriert ist, gesperrt und hierdurch einem Abluftstrom innerhalb einer Abluftleitung 23 und einer Abluftleitung 25 nicht die Möglichkeit gegeben, dem Federungssystem zu entweichen.
Ein zweites Wegeventil 24 ist innerhalb der Einrichtung zur Steuerung des pneumatischen geregelten Federungssystems angeordnet. Im Anschluss daran ist die Luftfeder 26 mit einem bestimmten Luftdruck dargestellt.
Zu der Luftfeder 26 führen Zuluftleitungen 27, 29, die mittels einem 2/2-Wegenventiles 28 als drittes Wegeventil oder mittels eines Kompressors gesperrt oder freigegeben werden können. Mit dem Bezugszeichen 30 ist ein fahrzeugseitiger Netzanschluss für Zuluft angedeutet.
Dem Zustand 21 ist deutlich zu entnehmen, dass ein Abluftstrom durch die Abluftleitung 23 dadurch gesperrt wird, indem das 3/2-Wegeventil 22 aufgrund der Stellung seines Schiebeelementes 26 gesperrt ist. Hierdurch kann keine Abluft entweichen, obgleich das zweite Abluftventil 24 im geöffneten Zustand vorhanden ist.
In einem Zustand 31 einer Sitzbelegung, die auf eine vorausgegangene Sitzbelegung mit einer gegenüber der jetzigen Person schwereren Person folgt, ist aufgrund des erhöhten Luftdruckes, der durch die schwerere Person zur Einstellung der Luftfeder und des Federungssystems notwendig war, der Sitzt für die nun neue Person mit leichterem Gewicht zu hoch eingestellt. Demzufolge ist es notwendig, eine gewisse Luftmenge als Abluft über eine Abluftleitung 33, 35 entweichen zu lassen.
Da das Wegeventil 32 aufgrund der Auslenkung des Schiebeelementes 16 bei einer Nachuntenbewegung des Sitzteiles 2 bedingt durch die Sitzbelegung sich automatisch in den ge öffneten Zustand verschiebt, kann eine Abluft über die Abluftleitung 33, 35 erfolgen. Auch das zweite Wegeventil 34 liegt im geöffneten Zustand vor. Das dritte Wegeventil 38 ist zur Sperrung der Zuluftleitung 37, 39 und der Abkoppelung des Netzanschlusses 40 gegenüber der Luftfeder 36 im geschlossenen Zustand.
Ein Zustand 41 einer vorhandenen Sitzbelegung, die auf eine vorausgegangene Sitzbelegung erfolgt, bei der eine leichtere Person den Sitz belegt hat, hat zur Folge, dass der Sitz eher zu niedrig eingestellt ist für die nun den Sitz benutzende Person mit höherem Gewicht. Demzufolge sollte ein höherer Druck innerhalb der Luftfeder 46 aufgebaut werden, welches durch die Zuluftleitungen 47, 49 mittels des geöffneten dritten Wegeventiles 48 und dem Netzanschluss 50 erfolgt. Die Abluftleitungen 43, 53 hingegen sind mittels des zweiten Wegeventiles 44 geschlossen. Das erste Wegeventil 42 hingegen liegt im geöffneten Zustand vor, da bei einer Sitzbelegung das Schiebelement 16 in das Wegeventil 15 hineingeschoben wird und somit das Wegeventil in einem geöffneten Zustand versetzt wird.
In einem Schaltzustand 51 ist eine Sitzbelegung nach einer zuvor erfolgten Nivellierung des Fahrzeugsitzes dargestellt. Wiederum ist das Wegeventil 52 aufgrund der vorhandenen Sitzbelegung im geöffneten Zustand, wobei das zweite Wegeventil 54 im geschlossenen Zustand vorliegt. Die Abluftleitungen sind mit den Bezugszeichen 53, 55 bezeichnet.
Die Luftfeder 56 ist jedoch auch ebenso mittels des Wegeventiles 58 und den Zuluftleitungen 57, 59 sowie dem Netzanschluss 60 von einer Luftzufuhr abgesperrt. Hierdurch findet keine größere Abluftabweichung aus dem Federungssystem statt.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Rückenlehne
2: Sitzteil
2a: Gewichtslast
2b: Bewegung
2c: Seitenfläche
3, 4: Grundgestell
4: oberes Bauteil
5: unteres Bauteil
6, 7: Scherenarme
8: Schwenkpunkt
9, 10: Rollen
11, 12: Festlager
13: Luftfeder
14: Federelement
15: 2/2-Wegeventil
16: Schiebelement
16a: offenes Ende
17: Pfeil
18, 19: Abluftleitung
20: Einrichtung
21: Zustand
23, 25: Abluftleitung
24: Abluftventil
26: Luftfeder
30: fahrzeugseitiger Netzanschluss
31: Zustand
33, 35: Abluftleitung
36: Luftfeder
40: Netzanschluss
41: Zustand
46: Luftfeder
50: Netzanschluss
51: Schaltzustand
53, 55: Abluftleitung
43, 53: Abluftleitung
60: Netzanschluss
15; 22, 32, 42, 52: Wegeventil
24, 34, 44, 54: zweites Wegeventil
28, 38, 48, 58: dritten Wegeventil
27, 29; 37, 39; 47, 49; 57, 59: Zuluftleitung

Claims

Fahrzeugsitz mit einer Einrichtung (20) zur Steuerung eines pneumatisch geregelten Federungssystems, mittels dem der Fahrzeugsitz gegenüber einem Fahrzeugkarosserieteil federnd gelagert ist, gekennzeichnet durch mindestens ein mit der Einrichtung (20) zur Steuerung des Federungssystems pneumatisch verbundenes Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52), welches im Bereich eines gegenüber einem Grundgestell (3) bewegbaren Sitzteils (2) des Fahrzeugsitzes angeordnet ist und durch eine Bewegung (2b) des Sitzteiles (2) gegenüber dem Grundgestell (3) verstellbar ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) in einer Abluftleitung (18) des pneumatisch geregelten Federungssystems angeordnet ist, um einen Abluftstrom des Federungssystems zu steuern.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) nach einer, bedingt durch eine Sitzbelegung (2a), nach unten gerichteten Bewegung (2b) des Sitzteiles (2) im geöffneten Zustand ist.
Fahrzugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) nach einer, bedingt durch eine Sitznichtbelegung, nach oben gerichteten Bewegung des Sitzteiles (2) im geschlossenen Zustand ist.
Fahrzugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) ein ein- und ausfahrbares Schiebeelement (16) aufweist, dessen offenes Ende (16a) bei geschlossenem Zustand des Wegeventiles (15; 22, 32, 42, 52) unterhalb einer Unterkante des Sitzteiles (2) ist und bei geöffnetem Zustand des Wegeventiles (15; 22, 32, 42, 52) eine Seitenfläche (2c) des Sitzteiles (2) kontaktiert.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Unterseite des Sitzteiles (2) und dem darunter angeordneten Grundgestell (3, 4) mindestens ein Federelement (14) angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) über die Abluftleitung (18, 19) mit mindestens einer Luftfeder (13) zur Federung des Fahrzeugsitzes verbunden ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wegeventil (15; 22, 32, 42, 52) und der Luftfeder (13) mindestens ein zweites Wegeventil (24, 34, 44, 54) zum Sperren oder Freigeben der Abluftleitung (19) angeordnet ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfeder (13) mit einer Zuluftleitung (27, 29; 37, 39; 47, 49; 57, 59) und mindestens einem darin angeordneten dritten Wegeventil (28, 38, 48, 58) verbunden ist.