DE102013207858A1

DE102013207858A1 - Autositz mit einstellbarer festigkeit

Info

Publication number: DE102013207858A1
Application number: DE102013207858A
Authority: DE
Inventors: Michael Paul Arant; Jeroen Lem; Steve Michell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2013-10-31
Also published as: CN103373259A; US9840171B2; CN103373259B; US9211824B2; US20160046207A1; US20130285426A1

Abstract

Ein Fahrzeugsitz weist eine Rückenlehne und einen Sitz zur Abstützung eines Insassen auf. Ein Kissen ist mit dem Sitz verbunden und weist mindestens eine aufblasbare obere Blase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens auf. Der Sitz weist ferner eine aufblasbare untere Blase unterhalb der oberen Blase auf. Der Sitz ist so konfiguriert, dass ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, wenn die Festigkeit des Kissens eingestellt wird, indem der Druck in der unteren Blase erhöht wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv verringert wird, und indem der Druck in der unteren Blase verringert wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv erhöht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Fahrzeugsitz und insbesondere einen Fahrzeugsitz mit aufblasbaren Luftblasen zur Einstellung der Festigkeit eines Sitzkissens.
Moderne Fahrzeuge sind häufig mit einer verstellbaren Stütze im Sitz und in der Rückenlehne ausgestattet. In einem Fahrzeugkoordinatensystem ist ein Hüftdrehpunkt definiert, der in der Automobilindustrie üblicherweise als “H-Punkt” bezeichnet wird. Der H-Punkt wird durch das Hüftgelenk definiert, das den Drehpunkt zwischen dem Rumpf und den Oberschenkelabschnitten des Körpers darstellt. In der Fahrzeugkonstruktion ist der H-Punkt der Punkt, der die Position des Fahrzeuginsassen im Fahrzeugkoordinatensystem festlegt, wenn der Insasse auf dem Fahrzeugsitz sitzt. Bei der Konstruktion des Fahrzeugsitzes und viele anderer innerer Bauteile müssen der H-Punkt und eventuelle Sitzverstellmechanismen berücksichtigt werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und einem Sitz zur Abstützung eines Insassen. Ein Kissen ist mit dem Sitz verbunden und weist mindestens eine aufblasbare obere Blase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens auf. Der Sitz weist ferner eine aufblasbare untere Blase unterhalb der oberen Blase auf. Der Sitz ist so konfiguriert, dass ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, wenn die Festigkeit des Kissens eingestellt wird, indem der Druck in der unteren Blase erhöht wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv verringert wird, und indem der Druck in der unteren Blase verringert wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv erhöht wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugsitz mit einem Kissen, das mit einem Sitzelement verbunden ist. Das Kissen weist eine aufblasbare erste Luftblase zur selektiven Anpassung der Festigkeit des Kissens auf. Das Kissen weist auch eine aufblasbare zweite Luftblase auf, die sich neben der ersten Luftblase befindet. Der Sitz ist so konfiguriert, dass ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, indem einer Veränderung des Luftdrucks in der ersten Luftblase mit einer umgekehrten Veränderung des Luftdrucks in der zweiten Luftblase entgegengewirkt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Sitzanordnung mit einem Sitz, der auf einem Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Ein Kissen ist mit dem Sitz verbunden und weist mindestens eine aufblasbare Luftblase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens auf. Ferner ist ein Höhenverstellmechanismus so mit der Luftblase verbunden, dass der Höhenverstellmechanismus eine Höhe der Luftblase im Verhältnis zum Fahrzeugrahmen verstellt, wenn der Luftdruck der Luftblase eingestellt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Fahrzeugsitz, der es einem Insassen ermöglicht, die Festigkeit des Sitzes einzustellen, während der Hüftdrehpunkt des Sitzes beibehalten wird. Der Fahrzeugsitz weist einen Sitz und eine Rückenlehne auf, jeweils mit einem Kissen, das von einem Bezug bedeckt ist. Zumindest eine aufblasbare Blase ist in dem Sitzkissen angeordnet und kann mit Luft oder einem Fluid aufgeblasen oder mit Druck beaufschlagt werden. Wenn die obere Blase selektiv entleert wird, um eine weichere Sitzfläche zu erzielen, wird der untere Höhenverstellmechanismus zur Kompensation der entleerten oberen Blase automatisch eingestellt. Analog wird eine vordere Blase der Rückenlehne selektiv entleert, um eine weichere Sitzfläche zu erzielen, und ein seitlicher Einstellmechanismus wird zur Kompensation der Druckveränderung in der vorderen Blase automatisch eingestellt. Der Einstellmechanismus kann in Form einer zweiten Blase, einer variablen Spannungsfeder oder einer Rückenstützanordnung vorliegen. Die obere oder vordere Blase und der Einstellmechanismus wirken zur Aufrechterhaltung der Position des Hüftdrehpunkts des Fahrzeugsitzes zusammen.
Diese und andere Aspekte, Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der folgenden Spezifikation, Ansprüche und anhängenden Zeichnungen verständlich.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Draufsicht auf einen in einem Fahrzeug angeordneten Fahrzeugsitz;
2 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeuginsassen, die den Hüftdrehpunkt des Insassen zeigt, wenn dieser im Fahrzeug sitzt;
3 eine perspektivische Draufsicht auf den Fahrzeugsitz nach einer Ausführungsform der Erfindung;
4 einen seitlichen Aufriss des Fahrzeugsitzes aus 3, wobei Teile des Sitzes weggeschnitten sind, um die Komponenten im Fahrzeugsitz zu zeigen;
5 eine schematische vordere Querschnittsansicht entlang der Linie V-V des Fahrzeugsitzes von 3, die die Beine eines auf einer festen Sitzfläche sitzenden Insassen zeigt;
6 eine schematische vordere Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI des Fahrzeugsitzes von 3, die die Beine eines auf einer weichen Sitzfläche sitzenden Insassen zeigt;
7 einen seitlichen Aufriss eines Fahrzeugsitzes nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile des Sitzes weggeschnitten sind, um die Komponenten im Fahrzeugsitz zu zeigen;
8 eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII des Fahrzeugsitzes aus 3, die die Oberschenkel eines auf einer harten Sitzfläche sitzenden Insassen zeigt;
9 eine schematische Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linie IX-IX des Fahrzeugsitzes aus 3, die die Oberschenkel eines auf einer weichen Sitzfläche sitzenden Insassen zeigt;
10 eine perspektivische Draufsicht auf einen unteren Sitzrahmen des Fahrzeugsitzes aus 7, die eine Ausführungsform eines Höhenverstellmechanismus zeigt;
11 eine perspektivische Draufsicht auf den unteren Sitzrahmen und den Höhenverstellmechanismus aus 10, mit einer einstellbaren Blase;
12 eine perspektivische Ansicht von unten eines oberen Sitzrahmens des Fahrzeugsitzes aus 7, die eine Ausführungsform einer Rückenstützanordnung und einer einstellbaren Blase zeigt; und
13 eine perspektivische Ansicht von unten eines oberen Sitzrahmens des Fahrzeugsitzes aus 7, die eine andere Ausführungsform einer Rückenstützanordnung und einer einstellbaren Blase zeigt.
Für die Zwecke der Beschreibung hierin beziehen sich die Begriffe “obere”, “untere”, “rechte”, “linke”, “hintere”, “vordere”, „vertikale“, „horizontale“, „innere“, „äußere“ und ihre Ableitungen auf die Orientierung der Erfindung wie in 1. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Orientierungen annehmen kann, außer wenn ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Es versteht sich auch, dass die bestimmten Einrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt und in der folgenden Spezifikation beschrieben sind, einfach beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen, in den anhängenden Ansprüchen definierten Konzepte sind. Deshalb sind bestimmte Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften, welche die hierin offenbarten Ausführungsformen betreffen, nicht als einschränkend zu verstehen, es sei denn, es wird in den Ansprüchen ausdrücklich etwas anderes angegeben.
Bezugnehmend auf 1–4 bezeichnet die Bezugsziffer 10 allgemein eine Sitzanordnung für ein Kraftfahrzeug 11. Der Fahrzeugsitz 10 weist ein Kissen 12 auf, das mit einem Sitzelement 14 verbunden ist, und das Kissen 12 weist eine aufblasbare erste Blase 16 zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens 12 auf. Der Fahrzeugsitz 10 weist eine aufblasbare zweite Blase 18 auf, die neben der ersten Blase 16 angeordnet ist. Ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt HP, der in der Automobilindustrie üblicherweise als "H-Punkt" bezeichnet wird, wird aufrechterhalten, indem einer Veränderung des Drucks in der ersten Blase 16 durch eine umgekehrte Veränderung des Drucks in der zweiten Blase 18 entgegengewirkt wird.
Wie in 1 gezeigt, ist der Fahrzeugsitz 10 allgemein zur Verwendung in einer Vielzahl von Fahrzeugen 11 ausgelegt, entweder als Fahrersitz, Beifahrersitz oder Rücksitz des Fahrzeugs 11, und weist allgemein ein Sitzelement 14 auf, das in Form eines Sitzes 20 und einer Rückenlehne 22 gezeigt ist, die jeweils mit einem Kissen 12a bzw. 12b ausgestattet sind. Eine Kopfstütze 24 ist ebenfalls auf der Oberseite der Rückenlehne 22 befestigt. Der Fahrzeugsitz 10 weist auch einen Sitzrahmen auf, der von einem unteren Sitzrahmen 26 (10) und einem oberen Sitzrahmen 28 (12) gebildet wird und zur Befestigung auf einer Stützfläche, wie etwa einem Bodenblech des Fahrzeugs 11, ausgelegt werden kann. Zur Erleichterung der Längspositionierung des Fahrzeugsitzes 10 kann der Sitz 20 mit einer Schienenanordnung verbunden sein. Der Fahrzeugsitz 10 ist allgemein so konstruiert, dass er für einen Insassen bequem ist und den Insassen bei einem Unfall hält und schützt.
Bezugnehmend auf 2 ist der Hüftdrehpunkt des Fahrzeugs, als H-Punkt HP bezeichnet, die Position der Hüfte des in dem Fahrzeugsitz 10 sitzenden Insassen im Verhältnis zum Bodenblech des Fahrzeugs 11 (oder zur Höhe über Fahrbahnniveau). Der H-Punkt HP ist gemäß der allgemeinen Definition der Society of Automotive Engineers (SAE) ein mechanisch angelenkter Hüftpunkt eines dreidimensionalen Modells (SAE J2826-Modell), der das tatsächliche Drehzentrum einer menschlichen Hüfte simuliert. Man kann sich den H-Punkt HP grob als Hüftpunkt eines männlichen Insassen (50. Perzentil) von der Seite gesehen vorstellen. Darüber hinaus ist die Lokalisation des H-Punkts HP in jedem Fahrzeug 11 einzigartig und viele Designkriterien in Bezug auf verschiedene Fahrzeugaspekte, wie Sicherheit, Innengestaltung, Sichtbarkeit und Sitze, basieren auf der Lokalisation des H-Punkts HP.
Bezugnehmend auf 3–4 ist der Sitz 20 so ausgelegt, dass er das Gesäß und die Oberschenkel des Insassen auf dem Sitzkissen 12a, dessen Festigkeit selektiv einstellbar ist, stützt. Das Kissen 12a weist teilweise die erste und zweite Blase 16, 18 und einen Bezug 30 auf. Der Bezug 30 ist mit dem Sitz 20 und/oder dem unteren Sitzrahmen 26 (10) verbunden und bedeckt das Kissen 12a auf ästhetisch ansprechende Weise. Die erste und zweite Blase 16, 18 sind in dem Bezug 30 eingeschlossen und in einer im Wesentlichen gestapelten Beziehung angeordnet, wobei die erste Blase 16 über der zweiten Blase 18 und unter dem Bezug 30 im Verhältnis zum Bodenblech des Fahrzeugs 11 angeordnet ist. Wahlweise kann eine dünne Schaumstoffschicht zwischen der ersten Blase 16 und dem Bezug 30 enthalten sein und/oder kann der Bezug 30 eine Ausfütterung aus Schaumstoff aufweisen. Darüber hinaus kann eine dünne Schicht aus Schaumstoff oder einem anderen Material zwischen der ersten und zweiten Blase 16, 18 enthalten sein. In einer Ausführungsform bestehen die erste und zweite Blase 16, 18 aus einem verformbaren elastomeren Material, wie etwas aus thermoplastischem Polyurethan, aber sie können auch aus jedem geeigneten verformbaren Material bestehen, das im Stand der Technik üblicherweise bekannt ist. Der Bezug 30 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, das im Stand der Technik üblicherweise bekannt ist, wie beispielsweise aus Stoff, Leder oder Polymeren. Darüber hinaus können sich die erste und zweite Blase 16, 18 im Hinblick auf ihre Funktionen im Wesentlichen gleichen; die geometrische Form der beiden Blasen 16, 18 muss aber nicht unbedingt gleich sein. Anders ausgedrückt können sich die erste und zweite Blase 16, 18 in Material und Aufblasbarkeit/Entleerbarkeit ähneln, aber sie weisen nicht unbedingt eine äquivalente Größe und Form auf.
Die ersten und zweiten Blasen 16, 18 sind mit Einlässen 32 versehen, die mit Leitungen oder Schläuchen 34 und einer Pumpe 36 zum Aufblasen und Entleeren der Blasen 16, 18 in Fluidverbindung stehen. Darüber hinaus können die erste und zweite Blase 16, 18 beide mit einem Pumpenregler, mehreren Regelventilen und einem Schalter 38 zur selektiven Aktivierung der Pumpe 36 in Wirkverbindung stehen. Der Schalter 38 kann ein Multipositionsschalter sein und an einer zweckmäßigen und erreichbaren Stelle wie beispielsweise an der Sitzseitenverkleidung oder einer Armaturentafel befestigt sein, damit der Insasse das Aufblasen und Entleeren der Blasen 16, 18 steuern kann. Der Schalter 38 kann ferner kapazitiv und in der Fahrzeugsoftware enthalten sein und über einen Sensorbildschirm in der Armaturentafel oder an einer anderen Stelle zugänglich sein. Die Pumpe 36 ist eine herkömmliche Pumpe und pumpt entweder Umgebungsluft oder ein Fluid durch die Ventile zu den Blasen 16, 18. Nach ihrer Aktivierung bläst die Pumpe 36 die Blasen 16, 18 auf. Obwohl dies nicht gezeigt ist, können die Blasen 16, 18 auch Auslassöffnungen aufweisen, die nach Aktivierung durch den Schalter 38 zum Entleeren der Blasen 16, 18 geöffnet werden. Ferner liegt es innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung, jedes geeignete Aufblassystem zum Aufblasen und Entleeren der Blasen 16, 18 zu verwenden. Es ist zu beachten, dass die Begriffe „Aufblasen“ und „Entleeren“ hierin synonym mit den Begriffen „Druckerhöhung“ und „Druckverringerung“ verwendet werden.
Die Festigkeit des Kissens 12a und somit auch des Sitzes 20 selbst kann durch Erhöhung oder Verringerung des Drucks in der ersten Blase 16 eingestellt werden. In einer Ausführungsform sind die Blasen 16, 18 Luftblasen und das Aufblassystem verwendet Luft zum Aufblasen/Entleeren der Blasen 16, 18. Wie leicht zu verstehen ist, führt eine Erhöhung des Luftdrucks in der ersten Blase 16 zu einer Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12a und eine Verringerung des Luftdrucks in der ersten Blase 16 verringert die Festigkeit des Kissens 12a. Wenn die erste Blase 16 aufgeblasen wird, weitet sie sich nach oben auf und hebt dadurch eine Sitzfläche 40 des Kissens 12a im Hinblick auf die Höhe im Verhältnis zum Bodenblech des Fahrzeugs an. Die erhöhte Festigkeit und anschließende Anhebung der Sitzfläche 40 verschiebt die Lokalisation des H-Punkts HP. Das Gegenteil gilt für die Verringerung der Festigkeit des Kissens 12a.
Nach einer Ausführungsform kann die zweite Blase 18 verwendet werden, um einer Veränderung der Höhe der Sitzfläche 40 durch eine Erhöhung oder Verringerung des Drucks in der ersten Blase 16 entgegenzuwirken. Die ersten und zweiten Blasen 16, 18 sind gestapelt, so dass eine Veränderung des Drucks in einer oder beiden Blasen 16, 18 die Sitzfläche 40 anheben oder absenken kann. Darüber hinaus kann der Pumpenregler so programmiert werden, dass er den Druck in der zweiten Blase 18 automatisch auf vorbestimmte Weise und proportional als Reaktion auf die Druckänderung in der ersten Blase 16 anpasst.
Im Betrieb und wie in 5–6 gezeigt kann ein Insasse die Festigkeit des Fahrzeugsitzes 10 selektiv verändern. Wie in 6 gezeigt kann der Insasse im Sitz 10, wenn er die Stütze durch das Sitzkissen 12a verringern will, den Schalter 38 (3) bewegen, um die obere erste Blase 16 selektiv zu entleeren, so dass der Körper des Insassen stärker in das Kissen 12a sinken kann. Dadurch wird das Kissen 12a effektiv weicher, indem die erste Blase 16 weicher wird und die Körperlast des Insassen gleichmäßiger auf das Kissen 12a verteilt wird. Entleeren der ersten Blase 16 verringert die Höhe der ersten Blase 16 und senkt so die Sitzfläche 40 und die Lokalisation des H-Punkts HP ab. Die Verringerung der Höhe der ersten Blase 16 kann jedoch durch Erhöhung der Höhe der unteren zweiten Blase 18 durch automatisches Aufblasen der zweite Blase 18 kompensiert werden. Anders ausgedrückt kompensiert eine Erhöhung der Höhe der zweiten Blase 18 die Verringerung der Höhe der ersten Blase 16. Dadurch kann der Insasse ein weicheres Sitzkissen 12a wählen, während die Gesamthöhe der Sitzfläche 40 und die relative Lokalisation des H-Punkts HP aufrechterhalten wird. Wie leicht zu verstehen ist, gilt das Gegenteil für die Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12a. Bezugnehmend auf 5 wird zur Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12a die erste Blase 16 selektiv aufgeblasen und die zweite Blase 18 wird automatisch entleert.
Darüber hinaus ist die Rückenlehne 22 so ausgelegt, dass sie den Rücken des Insassen auf dem Rückenlehnenkissen 12b, dessen Festigkeit selektiv einstellbar ist, stützt. Wieder Bezug nehmend auf 4 kann auch das Rückenlehnenkissen 12b eine ähnliche erste und zweite Blase 50, 52 aufweisen, die mit dem Bezug 30 abgedeckt sind. Die ersten und zweiten Blasen 50, 52 sind in dem Bezug 30 angeordnet und in einer im Wesentlichen vertikalen Vorne/Hinten-Beziehung angeordnet, wobei die zweite Blase 52 hinter der ersten Blase 50 positioniert ist. Wenn die erste Blase 50 aufgeblasen wird, weitet sie sich nach vorne aus und bewegt eine Stützfläche 54 des Kissens 12b vorwärts. Dies hat keinen Einfluss auf die Höhe der Sitzfläche 40 des Sitzes 20, aber es verschiebt die Lokalisation des H-Punkts HP. Das Gegenteil gilt für die Verringerung der Festigkeit des Kissens 12b.
Die zweite Blase 52 kann verwendet werden, um einer Veränderung der Position des Rückenlehnenkissens 12b durch eine Erhöhung oder Verringerung des Drucks in der ersten Blase 50 entgegenzuwirken. Für ein weicheres Rückenlehnenkissen 12b kann der Insasse beispielsweise die erste Blase 50 selektiv entleeren, so dass der Rücken des Insassen stärker in das Kissen 12b sinken kann. Entleeren der ersten Blase 50 verringert die Dicke der ersten Blase 50 und verschiebt somit auch die Lokalisation des HP-Punkts HP im Fahrzeug 11 nach hinten. Die Verringerung der Dicke der ersten Blase 50 kann durch Erhöhung der Dicke der zweiten Blase 52 durch automatisches Aufblasen der zweiten Blase 52 kompensiert werden. Die Erhöhung der Dicke der zweiten Blase 52 kompensiert die Verringerung der Dicke der ersten Blase 50. Dadurch kann der Insasse ein weicheres Rückenlehnenkissen 12b wählen, aber die Lokalisation des H-Punkts HP aufrechterhalten. Wie leicht zu verstehen ist, gilt das Gegenteil für die Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12b. Zur Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12b wird die erste Blase 50 selektiv aufgeblasen und die zweite Blase 52 wird automatisch entleert.
In einer anderen Ausführungsform sind die oben beschriebenen Blasen 16, 18, 50, 52 Flüssigkeitsblasen und das Aufblassystem verwendet Flüssigkeit zum Aufblasen/Entleeren der Blasen 16, 18, 50, 52. Darüber hinaus können die Blasen 16, 18, 50, 52 jeweils aus einer Vielzahl von Blasen bestehen. Es ist vorgesehen, dass die Vielzahl von Blasen, aus denen jede der Blasen 16, 18, 50, 52 besteht, über zusätzliche Leitungen oder Schläuche in Fluidverbindung stehen können. Ferner können die Blasen 16, 18 und die Blasen 50, 52 über Schläuche 34 miteinander in Fluidverbindung stehen. Regelventile können verwendet werden, damit Luft oder Fluid frei durch alle verbundenen Blasen 16, 18, 50, 52 fließen kann, wenn ein Insasse im Fahrzeugsitz 10 sitzt, wodurch sich die Blasen 16, 18, 50, 52 im Hinblick auf Druck und Festigkeit aneinander anpassen können. Der Pumpenregler kann dann den HP-Punkt HP auf Basis des Gewichts des Insassen und einer vorbestimmten und vorprogrammierten Grundfestigkeit automatisch einstellen. Nach dieser anfänglichen Angleichung kann der Insasse die Festigkeit der Kissen 12a, 12b selektiv einstellen und der Pumpenregler bläst oder entleert die Blasen 16, 18, 50, 52 entsprechend. Es ist auch vorgesehen, dass ein Drucksensor oder eine der Blasen 16, 18, 50, 52 zum Erfassen der Anwesenheit eines sitzenden Insassen verwendet werden kann, wie es für den Fachmann allgemein verständlich ist.
In einer anderen Ausführungsform wird die zweite Blase 18 durch einen Höhenverstellmechanismus ersetzt, der die Höhe der ersten Blase 16 im Verhältnis zum Bodenblech des Fahrzeugs 11 verstellen kann. Bezugnehmend auf das in 7–11 gezeigte Beispiel liegt der Höhenverstellmechanismus in Form mindestens einer variablen Spannfeder 56 vor, die auf dem unteren Sitzrahmen 26 befestigt und unter der ersten Blase 16 angeordnet ist. Der Höhenverstellmechanismus weist auch einen Motor 58, ein Getriebe 60 und ein Federbefestigungselement 62 auf. Eine fest montierte Verbindungsstange 64 erstreckt sich zwischen lateralen Seiten des Sitzes 20 und eine Hülse 65 umgibt drehbar die Verbindungsstange 64. Der Motor 58 und das Getriebe 60 stehen mit der Hülse 65 in Wirkverbindung und das Federbefestigungselement 62 ist starr auf der Hülse 65 befestigt. Die variablen Spannfedern 56 sind gespannt zwischen dem Federbefestigungselement 62 und einem Vorderteil des unteren Sitzrahmens 26 befestigt. Nach der Aktivierung sind der Motor 58 und das Getriebe 60 zur Drehung der Hülse 65 und des Federbefestigungselements 62 ausgelegt. In dem gezeigten Beispiel führt die Drehung der Hülse 65 und des Federbefestigungselements 62 nach hinten zum Anheben eines hinteren Teils der variablen Spannfedern 56 und zu einer Erhöhung der auf diese aufgebrachten Spannung. Das Anheben des hinteren Teils der variablen Spannfedern 56 erhöht die Höhe der Sitzfläche 40. Wie für den Fachmann verständlich ist, führt die Erhöhung der Spannung auf den variablen Spannfedern 56 zu einer Verringerung von deren Biegung oder Streckung, was bedeutet, dass sich die Federn 56 und die benachbarte erste Blase 16 unter Belastung, beispielsweise wenn ein Insasse auf dem Sitz 20 sitzt, über eine kleinere Strecke nach unten bewegen. Umgekehrt führt eine Drehung der Hülse 65 und des Federbefestigungselements 62 nach vorne zu einer Absenkung des hinteren Teils der variablen Spannfedern 56 und zu einer Verringerung der Spannung auf den variablen Spannfedern 56. Dies erhöht die Biegung oder Streckung der variablen Spannfedern 56, was bedeutet, dass sich die Federn 56 und die benachbarte erste Blase 16 über eine größere Strecke nach unten bewegen, wenn ein Insasse im Sitz 20 sitzt. Ferner verringert die Absenkung des hinteren Teils der variablen Spannfedern 56 die Höhe der Sitzfläche 40.
Im Betrieb und wie in 8–9 gezeigt können die Höhe und Spannung der variablen Spannfedern 56 so eingestellt werden, dass sie einer Veränderung der Höhe der Sitzfläche 40 durch eine selektive Erhöhung oder Verringerung des Drucks in der ersten Blase 16 entgegenwirken. Wie oben beschrieben führt eine Entleerung der ersten Blase 16 zu einer Verringerung der Höhe der ersten Blase 16 und somit zur Absenkung der Sitzfläche 40 und der Lokalisation des H-Punkts HP. Wie in 9 gezeigt kann die Verringerung der Höhe der ersten Blase 16 jedoch durch Anheben des hinteren Teils der variablen Spannfedern 56 und Erhöhung der Spannung auf den Federn 56 kompensiert werden, wodurch die Höhe der ersten Blase 16 effektiv erhöht wird, wenn ein Insasse im Sitz 20 sitzt. Dadurch kann der Insasse ein weicheres Sitzkissen 12a wählen, während die Gesamthöhe der Sitzfläche 40 und die Lokalisation des H-Punkts HP aufrechterhalten wird. Wie leicht zu verstehen ist, gilt das Gegenteil für die Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12a. Bezugnehmend auf 8 wird bei der Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12a die erste Blase 16 selektiv aufgeblasen und die Höhe und Spannung der variablen Spannfedern 56 wird verringert, wodurch die Höhe der ersten Blase 16 effektiv verringert wird, wenn ein Insasse im Sitz 20 sitzt. Darüber hinaus kann der Sitz 20 einen Dehnungsmesser 66 (10) zur Messung der Spannung in den variablen Spannfedern 56 aufweisen, der zur automatischen Steuerung des Motors 58 und der aufgebrachten Spannung verwendet werden kann.
Die Rückenlehne 22 kann auch einen ähnlichen Einstellmechanismus in Form einer Rückenstützanordnung 68 aufweisen, die zur Einstellung der Position der ersten Blase 50 ausgelegt ist. Bezugnehmend auf die in 12 gezeigte Ausführungsform sind die Rückenstützanordnung 68 und die erste Blase 50 in einer im Wesentlichen vertikalen Vorne/Hinten-Beziehung angeordnet, wobei die Rückenstützanordnung 68 hinter der ersten Blase 50 positioniert ist. Die Rückenstützanordnung 68 weist mindestens zwei verstellbare Lendenstützkabel 70, mindestens zwei Listing-Drähte 72 und mehrere Sitzfedern 74 auf. Die verstellbaren Lendenstützkabel 70 und die Listing-Drähte 72 bilden im Wesentlichen eine Rahmenkonstruktion mit dem oberen Sitzrahmen 28 und die Sitzfedern 74 sind dazwischen angeordnet. Die Rückenstützanordnung 68 weist auch ein Paar von Motoren 76 auf, die mit den verstellbaren Lendenstützkabeln 70 verbunden sind. Die Motoren 76 können einen Teil der Länge der verstellbaren Lendenstützkabel 70 einziehen, wodurch die Kabel 70 effektiv verkürzt werden, was zu geringerer Flexibilität der verstellbaren Lendenstützkabel 70 und zu einer steiferen Rückenstützanordnung 68 führt.
Die Rückenstützanordnung 68 kann verwendet werden, um einer Veränderung der Position des Rückenlehnenkissens 12b durch eine Erhöhung oder Verringerung des Drucks in der ersten Blase 50 entgegenzuwirken. Für ein weicheres Rückenlehnenkissen 12b kann der Insasse beispielsweise die erste Blase 50 selektiv entleeren, so dass der Rücken des Insassen stärker in das Kissen 12b sinken kann. Entleeren der ersten Blase 50 verringert die Dicke der ersten Blase 50 und bewegt so auch die Stützfläche 54 und die Lokalisation des H-Punkts HP nach hinten. Die Verringerung der Dicke der ersten Blase 50 kann durch Versteifung der Rückenstützanordnung 68 kompensiert werden. Verringerung der Länge der verstellbaren Lendenstützkabel 68 macht die Rückenstützanordnung 68 weniger flexibel, wodurch die erste Blase 50 nach vorne gedrückt wird und die Lokalisation der Stützfläche 54 beibehalten wird. Anders ausgedrückt kompensiert die Versteifung der Rückenstützanordnung 68 die Verringerung der Dicke der ersten Blase 50. Dadurch kann der Insasse ein weicheres Rückenlehnenkissen 12b wählen, aber die Lokalisation der Stützfläche 54 und des H-Punkts HP beibehalten. Wie leicht zu verstehen ist, gilt das Gegenteil für die Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12b. Bei der Erhöhung der Festigkeit des Kissens 12b wird die erste Blase 50 selektiv aufgeblasen und die Rückenstützanordnung 68 wird automatisch durch Erhöhung der Länge der verstellbaren Lendenstützkabel 70 eingestellt.
In einer anderen Ausführungsform weist die Rückenlehne 22 einen Einstellmechanismus in Form einer Rückenstützanordnung 80 auf, die der oben beschriebenen Rückenstützanordnung 68 ähnelt. Bezugnehmend auf die in 13 gezeigte Ausführungsform weist die Rückenstützanordnung 80 zwei Kabel 82, mindestens zwei Listing-Drähte 84, mehrere Sitzfedern 86 und einen Listing-Pfosten 88 auf. Die Listing-Drähte 72 sind zwischen einem oberen Abschnitt des oberen Sitzrahmens 28 und dem im Wesentlichen horizontalen Listing-Pfosten 88 angebracht und bilden im Wesentlichen eine Rahmenkonstruktion, in der die Sitzfedern 86 angeordnet sind. Der obere Sitzrahmen 28 weist eine Drehröhre 90 auf, die sich zwischen den lateralen Seiten des Rahmens 28 erstreckt und an einem unteren Abschnitt davon angeordnet ist. Die Kabel 82 sind an ihrem unteren Ende mit der Drehröhre 90 und an ihrem oberen Ende mit dem Listing-Pfosten 88 verbunden. Die Kabel werden zwischen der Drehröhre 90 und dem Listing-Pfosten 88 unter Spannung gehalten. Die Rückenstützanordnung 80 weist auch einen Motor 92 und ein Getriebe 94 auf, die mit der Drehröhre 90 in Wirkverbindung stehen und in einem unteren Abschnitt des oberen Sitzrahmens 28 angeordnet sind. Der Motor 92 und das Getriebe 94 sind zur Drehung der Drehröhre 90 ausgelegt, wodurch die Kabel 82 um die Drehröhre 90 gewickelt werden und der Listing-Pfosten 88 nach unten gezogen wird. Dadurch werden die Listing-Drähte 84 stärker gespannt, wodurch die Flexibilität der Rückenstützanordnung 89 verringert und die Rückenstütze steifer wird. Die Versteifung der Rückenstützanordnung 80 kompensiert eine Verringerung der Dicke der ersten Blase 50, die vom Insassen selektiv eingestellt wurde, auf dieselbe Weise wie oben mit Bezug auf die vorherige Ausführungsform beschrieben.
Es ist für den Fachmann verständlich, dass die Art der Konstruktion der beschriebenen Erfindung und anderer Komponenten nicht auf irgendein spezifisches Material begrenzt ist. Andere hierin offenbarte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien geformt werden, sofern hierin nichts anderes beschrieben ist.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bedeutet der Begriff “verbunden” (in allen seinen Formen, verbinden, Verbindung, verbunden usw.) allgemein das direkte oder indirekte Zusammenfügen von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Dieses Zusammenfügen kann stationär oder beweglich sein. Dieses Zusammenfügen kann mit den beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und beliebigen weiteren Zwischenstücken erzielt werden, die einstückig als einzelner Körper miteinander oder mit den beiden Komponenten geformt werden können. Dieses Zusammenfügen kann permanent oder entfernbar oder lösbar sein, wenn nichts anderes angegeben wurde.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente der Erfindung wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt nur der Veranschaulichung dient. Obwohl nur wenige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, ist es für den Fachmann, der diese Offenbarung liest, leicht verständlich, dass viele Modifikationen (z.B. Variationen der Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Befestigungsanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.) möglich sind, ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des erwähnten Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt gezeigt sind, aus mehreren Teilen hergestellt werden oder Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, können einstückig geformt werden, die Bedienung der Schnittstellen kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, die Länge oder Breite der Konstruktionen und/oder von Elementen oder Verbindungsgliedern oder anderen Elementen des Systems kann variiert werden, die Art oder Anzahl von Einstellungspositionen zwischen den Elementen kann variiert werden. Es versteht sich, dass die Elemente und/oder Anordnungen des Systems aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien hergestellt werden können, die für ausreichende Stärke oder Haltbarkeit sorgen, in einer Vielzahl von unterschiedlichen Farben, Texturen und Kombinationen. Demnach fallen all diese Modifikationen in den Schutzumfang der vorliegenden Innovationen. Andere Substitutionen, Modifikationen, Veränderungen und Auslassungen können im Design, den Bedienungsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass alle beschriebenen Verfahren oder Schritte in den beschriebenen Verfahren mit anderen offenbarten Verfahren oder Schritten kombiniert werden können, um Konstruktionen im Umfang der vorliegenden Erfindung zu bilden. Die hierin offenbarten beispielhaften Konstruktionen und Verfahren dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Es versteht sich auch, dass Variationen und Modifikationen der oben erwähnten Konstruktionen und Methoden vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen und es versteht sich ferner, dass diese Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche nicht ausdrücklich etwas anderes besagen.

Claims

Fahrzeugsitz, umfassend: eine Rückenlehne; einen Sitz zur Abstützung eines Insassen; ein mit dem Sitz verbundenes Kissen, das mindestens eine aufblasbare obere Blase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens aufweist; und eine aufblasbare untere Blase unter der oberen Blase, worin ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, wenn die Festigkeit des Kissens eingestellt wird, indem der Druck in der unteren Blase erhöht wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv verringert wird, und indem der Druck in der unteren Blase verringert wird, wenn der Druck in der oberen Blase selektiv erhöht wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, worin die obere und untere Blase Luftblasen sind und zur Erhöhung oder Verringerung des Drucks darin Luft verwendet wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, worin die obere und untere Blase Flüssigkeitsblasen sind und zur Erhöhung oder Verringerung des Drucks darin Flüssigkeit verwendet wird.
Fahrzeugsitz nach einem der vorherigen Ansprüche, worin die obere und untere Blase in dem Kissen eingeschlossen sind.
Fahrzeugsitz nach einem der vorherigen Ansprüche, worin die obere oder untere Blase so ausgelegt ist, dass sie die Anwesenheit eines sitzenden Insassen erfassen kann.
Fahrzeugsitz, umfassend: ein Kissen, das mit einem Sitzelement verbunden ist und eine aufblasbare erste Luftblase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens aufweist; und eine aufblasbare zweite Luftblase neben der ersten Luftblase, worin ein Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, indem einer Veränderung des Luftdrucks in der ersten Luftblase mit einer umgekehrten Veränderung des Luftdrucks in der zweiten Luftblase entgegengewirkt wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, worin das Sitzelement ein Sitz ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, worin die zweite Luftblase unter der ersten Luftblase angeordnet ist und worin der Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, indem der Luftdruck in der zweiten Luftblase erhöht wird, wenn der Luftdruck in der ersten Luftblase selektiv verringert wird, und indem der Luftdruck in der zweiten Luftblase verringert wird, wenn der Luftdruck in der ersten Luftblase selektiv erhöht wird.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 6, worin das Sitzelement eine Rückenlehne ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 9, worin die zweite Luftblase hinter der ersten Luftblase angeordnet ist und worin der Fahrzeugsitz-Hüftdrehpunkt beibehalten wird, indem der Luftdruck in der zweiten Luftblase erhöht wird, wenn der Luftdruck in der ersten Luftblase selektiv verringert wird, und indem der Luftdruck in der zweiten Luftblase verringert wird, wenn der Luftdruck in der ersten Luftblase selektiv erhöht wird.
Sitzanordnung, umfassend: einen auf einem Fahrzeugrahmen angeordneten Sitz; ein mit dem Sitz verbundenes Kissen, das mindestens eine aufblasbare Luftblase zur selektiven Einstellung der Festigkeit des Kissens aufweist; und einen Höhenverstellmechanismus, der mit der mindestens einen Luftblase verbunden ist, worin der Höhenverstellmechanismus eine Höhe der mindestens einen Luftblase im Verhältnis zum Fahrzeugrahmen verstellt, wenn der Luftdruck der mindestens einen Luftblase eingestellt wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 11, worin der Höhenverstellmechanismus eine aufblasbare untere Luftblase ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 12, worin die untere Luftblase unter der mindestens einen Luftblase angeordnet ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 13, worin der Luftdruck in der unteren Luftblase als Kompensation für eine Erhöhung des Luftdrucks in der mindestens einen Luftblase verringert wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 13, worin der Luftdruck in der unteren Luftblase als Kompensation für eine Verringerung des Luftdrucks in der mindestens einen Luftblase erhöht wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 11, worin der Höhenverstellmechanismus mindestens eine variable Spannfeder ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 16, worin die mindestens eine variable Spannfeder unter der mindestens einen Luftblase angeordnet ist.
Sitzanordnung nach Anspruch 17, worin die Spannung der mindestens einen variablen Spannfeder als Kompensation für eine Verringerung des Luftdrucks in der mindestens einen Luftblase erhöht wird.
Sitzanordnung nach Anspruch 17, worin die Spannung der mindestens einen variablen Spannfeder als Kompensation für eine Erhöhung des Luftdrucks in der mindestens einen Luftblase verringert wird.
Sitzanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, ferner umfassend eine Luftpumpe und mindestens eine Luftleitung und ein Regelventil in Fluidverbindung mit der mindestens einen Luftblase zur selektiven Einstellung des Luftdrucks und zur Steuerung der Festigkeit des Kissens.