DE102019113816A1 - Kraftfahrzeugsitz - Google Patents
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Abstract
Zum Zwecke einer vereinfachten Herstellung eines vielfältig einsetzbaren Kraftfahrzeugsitzes (1), mit einem Sitzteil (10), einer Rückenlehne (15) und einer Kopfstütze (20), ist vorgesehen, dass das Sitzteil (10) und/oder die Rückenlehne (15) und/oder die Kopfstütze (20) eine Anzahl von aus einem elastischen Werkstoff, besonders bevorzugt Silikon und/oder einem Polyurethan, additiv hergestellten Kammern (25) aufweist bzw. aufweisen, die jeweils eingerichtet sind, mindestens zeitweise mit einem Fluid befüllt zu werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugsitz gemäß Anspruch 1.
- Aus der
DE 10 2018 204 461 A1 ist ein Kraftfahrzeugsitz bekannt, der ein Sitzteil und eine gegenüber diesem verstellbare Rückenlehne aufweist. - Aus der
DE 10 2008 019 045 A1 ist es bekannt, dass Fahrzeugsitze Polster mit verschiedenen Schäumen aufweisen, um unterschiedliche Härtezonen des Fahrzeugsitzes zu erzeugen. - Aus der
DE 10 2016 224 885 A1 ist es bekannt, in dem Sitzteil und/oder der Rückenlehne selektiv pneumatisch betätigbare Volumenstellelemente diskret zu verteilen. - Aus der
DE 41 16 836 A1 ist ein Fahrzeugsitz mit einer Massagefunktion bekannt. - Aus der
DE 10 2009 016 050 A1 ist eine Auflage für einen Fahrzeugsitz bekannt, der ein Abstandsgebilde mit parallel zueinander angeordneten Lagen, die durch Abstandsfäden miteinander verbunden sind, eine fluiddichte Hülle zur Aufnahme des Abstandsgebildes, wobei die Hülle aus zwei parallel zueinander angeordneten Materialbahnen besteht, die an ihren seitlichen Randbereichen miteinander verbunden sind, und einen Anschluss aufweist, über den die Menge des Fluides innerhalb der Hülle beeinflussbar ist. - Aus der
DE 10 2016 221 507 A1 ist ein Fahrzeugsitz mit in dem Sitzteil und/oder der Rückenlehne angeordneten Sensoren bekannt, mit der von einer auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person ausgeübte Kräfte, Drücke oder Bewegungen erfasst werden, um hierauf aufbauend eine Verstellung des Sitzteils, der Rückenlehne oder in dem Fahrzeugsitz befindlichen Komponenten vorzunehmen. - Aus der
DE 10 2005 024 774 A1 schließlich ist die Integration eines Airbags in einem Fahrzeugsitz, speziell der Rückenlehne bekannt. - Es ist offensichtlich, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Kraftfahrzeugsitze zur Erfüllung der zuvor dargestellten Funktionen einen in nachteiliger Weise komplexen Aufbau besitzen.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, technische Mittel anzugeben, mit denen der genannte Nachteil überwunden werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugsitz gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsitz weist ein Sitzteil, eine Rückenlehne und eine Kopfstütze auf, deren relative Position zueinander fest oder veränderlich ausgebildet sein kann. Das Sitzteil und/oder die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze selbst weisen eine Anzahl von aus einem elastischen Werkstoff, besonders bevorzugt aus Silikon und/oder einem Polyurethan, additiv hergestellten Kammern auf, die mindestens zeitweise mit einem Fluid befüllt werden können. Die Größe der Kammern kann frei gewählt werden, so dass insbesondere eine offenporige Struktur von Sitzteil, Rückenlehne bzw. Kopfstütze erzielt werden kann. Als besonders geeignete Herstellungsverfahren werden das selektive Lasersintern (SLS), die Stereolithographie (SLA) und Polyjetverfahren angesehen, mit denen insbesondere die Form, die Wandstärke und die Netzdichte der Komponenten des Kraftfahrzeugsitzes hergestellt werden können.
- In vorteilhafter Weise ist mit der hier vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeugsitz geschaffen, der vielfache, den Komfort eines Nutzers steigernde Einstellmöglichkeiten besitzt, jedoch auf vergleichsweise unkomplizierte Art hergestellt werden kann.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein während der additiven Fertigung der Kammern hergestellter und mindestens zwei benachbarte Kammern verbindender Steg vorgesehen. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine hohe Vielseitigkeit bei der Gestaltung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes bei gleichzeitig einfacher Herstellung desselben erzielt werden.
- Dies gilt umso mehr, wenn ein Schaumteil vorgesehen ist, das während der additiven Fertigung der Kammern mit mindestens einem Anteil derselben verbunden wird.
- Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes werden in vorteilhafter Weise verbessert, wenn das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen mindestens einen Zuschlagstoff, insbesondere ein Granulat, enthalten.
- Die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes werden in vorteilhafter Weise weiter verbessert, wenn das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen unterschiedliche Materialdicken oder Materialdichten aufweisen.
- Dem Grundsatz nach kann das bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz vorgesehene Silikon bzw. Polyurethan fluiddicht ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen fluidundicht ausgebildet sind. So lässt sich auf einfache Art und Weise eine für den erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitz nutzende Person vorteilhafte Belüftungsfunktion erzielen.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein elektrischen Strom leitendes Mittel, insbesondere eine Leiterbahn oder ein Kabel, vorgesehen, das sich in oder neben mindestens einer Kammer befindet. Das genannte Mittel wird bevorzugt während der additiven Herstellung der Kammern eingebracht. Hierdurch können in vorteilhafter Weise in dem Kraftfahrzeugsitz befindliche elektrische Verbraucher, insbesondere Sensoren, Stellmotoren und/oder Leuchtmittel, mit elektrischen Signalen und/oder Energie versorgt werden.
- Gemäß einer zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine Kammer als Airbag ausgebildet. Hierdurch lässt sich der Herstellungsaufwand eines Kraftfahrzeugsitzes in vorteilhafter Weise weiter verringern.
- Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung:
-
1A ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht auf einen in einem Kraftfahrzeug angeordneten, in einer ersten Betriebsstellung befindlichen erfindungsmäßen Kraftfahrzeugsitz. -
1B zeigt den in1A dargestellten Kraftfahrzeugsitz in einer zweiten Betriebsstellung. -
2A zeigt eine vereinfachte Schnittansicht von additiv hergestellten, in einer ersten Betriebsstellung befindlichen Kammern eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes. -
2B zeigt gegenüber2A alternative Kammern in einer zweiten Betriebsstellung. -
3A bis3C zeigen jeweils alternative Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes in vereinfachter perspektivischer Ansicht. - In
1A befindet sich ein in vereinfachter perspektivischer Ansicht gezeigter Kraftfahrzeugsitz1 in einem symbolisch dargestellten Kraftfahrzeug5 . Der Kraftfahrzeugsitz1 umfasst in an sich bekannter Weise ein Sitzteil10 , eine Rückenlehne15 und eine Kopfstütze20 , die in einer ersten Betriebsstellung dargestellt sind. Sitzteil10 , Rückenlehne15 und Kopfstütze20 weisen an sich bekannte Seitenwangen auf, die aus Gründen der Übersicht nicht näher mit Bezugszeichen versehen sind. Sitzteil10 , Rückenlehne15 und Kopfstütze20 weisen darüber hinaus eine Anzahl von aus einem Silikon additiv hergestellten Kammern25 auf, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige wenige mit Bezugszeichen versehen sind. Alternativ kann vorgesehen sein, einen Teil oder alle der Kammern25 aus einem Polyurethan herzustellen. - Jede der Kammern
25 kann durch eine hier nicht gezeigte Luftzuführung zu einem beliebigen Zeitpunkt und für eine beliebige Zeitdauer mit Luft, oder einem anderen gewünschten Fluid, teilweise oder ganz befüllt werden. So lässt sich beispielsweise der in1 B gezeigte zweite Betriebszustand erreichen, bei dem die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges5 rechts befindlichen Kammern25 des Sitzteils10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 , insbesondere die in den jeweiligen Seitenwangen befindlichen Kammern25 , mit mehr Luft befüllt sind als die in der Fahrtrichtung links befindlichen Kammern25 und insofern der Kraftfahrzeugsitz1 in die genannte rechte Richtung weiter auslädt als in die linke Richtung. Es versteht sich jedoch, dass der Kraftfahrzeugsitz1 durch ein definiertes, vollständiges oder teilweises Befüllen mit Luft bzw. Entleeren ausgewiesener Kammern25 eine gänzlich andere Gestalt als die in1A und1B Dargestellten in einer, mehrerer oder aller Raumrichtungenx ,y , bzw.z einnehmen kann. So ist es insbesondere möglich, die Geometrie von definierten Kammern zeitweise zu verändern, wodurch eine Massagefunktion des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes1 geschaffen werden kann. - In
2A sind exemplarisch zwei benachbarte Kammern25 im Schnitt dargestellt, die durch einen gemeinsamen Steg30 miteinander verbunden sind und sich in einer ersten Betriebsstellung befinden. Die in der2A rechts gezeigte Kammer25 ist mit Luft befüllt und derart eingerichtet, dass sie sich in der2A nach unten ausdehnt. Dem gegenüber ist die in der2A links dargestellte Kammer25 vollständig und derart evakuiert, dass eine konkave Oberflächengestalt in diesem Bereich der Kammer25 ausgebildet ist. Mithin ist das die Kammern25 ausbildende Material in diesem Bereich verdichtet. - In
2B sind gegenüber der2A zwei alternative Kammern25 im Schnitt dargestellt, die beide derart mit Luft befüllt sind, dass sie sich in der2B nach oben ausdehnen. In der in2B links dargestellten Kammer25 ist eine aus einem Zuschlagstoff versehene Umhüllung35 zu erkennen, mit der die mechanischen Eigenschaften der Kammer25 auf gewünschte Weise beeinflusst werden können. So kann die Umhüllung35 eine höhere mechanische Festigkeit als das diese umgebende Material aufweisen, so dass sich die in der2B links abgebildete Kammer25 zeitlich erst nach der in der2B rechts dargestellten Kammer25 ausdehnt. Alternativ oder kumulativ kann vorgesehen sein, die Umhüllung35 luftdicht auszubilden, während die rechts abgebildete Kammer25 luftdurchlässig ist. - Die in den
2A und2B dargestellten Kammern25 werden zusammen mit dem Steg30 und der optionalen Umhüllung30 additiv hergestellt. Es versteht sich, dass hierdurch eine gewünschte Anzahl von Kammern in einer beliebigen Raumrichtung x, y, z auf einfache Art hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist es hierdurch leicht möglich, eine gewünschte Geometrie der ganz oder teilweise befüllbaren bzw. entleerbaren Kammern25 zu erzeugen, insbesondere durch eine geeignete Auswahl von Werkstoffen und Materialstärken. - Es sei ferner angemerkt, dass die Kammern
25 während ihres Herstellprozesses oder anschließend mit weiteren Komponenten eines Kraftfahrzeugsitzes1 , beispielsweise mit einem Schaum oder mit einem Stoff, Leder o.dgl. aufweisenden Abdeckmaterial (jeweils nicht gezeigt), verbunden werden können. - In
3A ist ein Kraftfahrzeugsitz1 in perspektivischer Ansicht gezeigt, bei dem eine Anzahl von Kammern25 in dem Sitzteil10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 additiv hergestellt und verteilt angeordnet ist. Die Kammern25 sind luftdurchlässig ausgebildet, so dass in dem Sitzteil10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 diskret verteilte Lüfter (nicht gezeigt) eine durch die PfeileI symbolisierte Luftströmung von Innerhalb des Kraftfahrzeugsitzes1 nach außen erzeugen können. Alternativ oder kumulativ ist es möglich, von einer hier nicht gezeigten Klimaanlage des Kraftfahrzeuges1 abgegebene Luft in das Sitzteil10 , die Rückenlehne15 und/oder die Kopfstütze20 derart einströmen zu lassen, dass die Kammern25 mit klimatisierter Luft befüllt werden, wodurch ebenfalls eine Sitzklimatisierungsvorrichtung geschaffen ist. Die Lüfter sowie diese mit elektrischer Energie und elektrischen Signalen versorgende, als Leiterbahnen ausgebildete elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung von Sitzteil10 , Rückenlehne15 und Kopfstütze20 eingebracht. - In
3B ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes1 dargestellt. Bei diesem ist die in3A dargestellte Belüftungsfunktion lediglich in dem Sitzteil10 vorgesehen, während die Rückenlehne15 und die Kopfstütze lüftungsfrei ausgebildet sind. Weiterhin sind in dem Sitzteil10 und der Rückenlehne15 Heizelemente40 vorgesehen, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Teil mit Bezugszeichen versehen ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der obere Bereich des Sitzteils10 , als jener, auf dem ein menschlicher Körper (nicht gezeigt) bei üblicher Nutzung des Kraftfahrzeugsitzes1 ruht, mit luftundurchlässigen Kammern25 ausgebildet ist. Mithin wirken die Heizelemente40 in diesem Bereich lediglich durch Strahlung und thermische Leitung. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass die in den Seitenwangen des Sitzteils10 befindlichen Kammern25 mindestens teilweise luftdurchlässig ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, bei Nutzung der Heizelemente40 und Lüfter erwärmte LuftII aus dem Sitzteil10 und dementsprechend an der Seite des Kraftfahrzeuges1 ausströmen zu lassen. Auch die Heizelemente40 sowie für diese erforderliche elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung des Sitzteils10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 mit eingebracht. - In
3C ist eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsitzes1 gezeigt. Neben den bereits mit Bezug auf3B beschriebenen Heizelementen40 befindet sich eine Reihe von Sensoren45 in dem Sitzteil10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 . Die Sensoren45 und die Heizelemente40 sind mit einer in dem Kraftfahrzeug1 befindlichen Prozessoreinheit50 - beispielsweise einer an sich bekannten, hier jedoch nicht abgebildeten Bordelektronik - wirkverbunden, wie durch die PfeileIII symbolisiert ist. Hierdurch kann ein Regelkreis ausgebildet werden, bei dem eine regelbasierte Klimatisierung des Kraftfahrzeugsitzes1 in an sich bekannter Weise realisierbar ist. Auch die Sensoren45 sowie für diese erforderliche elektrische Leiter (nicht gezeigt) werden während der additiven Herstellung des Sitzteils10 , der Rückenlehne15 und der Kopfstütze20 mit eingebracht. - Es sei angemerkt, dass auch Sensoren
45 verwendet werden können, die eine andere als die zuvor beschriebene Funktion ausüben. So ist es möglich, mindestens einen Teil der Sensoren45 als Drucksensoren oder Biosensoren zur Ermittlung biometrischer Daten auszubilden, deren Daten an die Prozessoreinheit50 ausgegeben werden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kraftfahrzeugsitz
- 5
- Kraftfahrzeug
- 10
- Sitzteil
- 15
- Rückenlehne
- 20
- Kopfstütze
- 25
- Kammer
- 30
- Steg
- 35
- Umhüllung
- 40
- Heizelemente
- 45
- Sensoren
- 50
- Prozessoreinheit
- I
- Luftströmung (kalt)
- II
- Luftströmung (warm)
- III
- Wirkverbindung
- x,y,z
- Achsen eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
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- DE 102008019045 A1 [0003]
- DE 102016224885 A1 [0004]
- DE 4116836 A1 [0005]
- DE 102009016050 A1 [0006]
- DE 102016221507 A1 [0007]
- DE 102005024774 A1 [0008]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- ISO 4130-1978 [0031]
Claims (9)
- Kraftfahrzeugsitz (1), mit einem Sitzteil (10), einer Rückenlehne (15) und einer Kopfstütze (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzteil (10) und/oder die Rückenlehne (15) und/oder die Kopfstütze (20) eine Anzahl von aus einem elastischen Werkstoff additiv hergestellten Kammern (25) aufweist bzw. aufweisen, die jeweils eingerichtet sind, mindestens zeitweise mit einem Fluid befüllt zu werden.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Werkstoff ein Silikon und/oder ein Polyurethan ist. - Kraftfahrzeugsitz nach
Anspruch 1 oder2 , gekennzeichnet durch mindestens einen während der additiven Fertigung der Kammern (25) hergestellten und mindestens zwei benachbarte Kammern (25) verbindenden Steg (30). - Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Schaumteil, das eingerichtet ist, während der additiven Fertigung der Kammern (25) mit mindestens einem Anteil derselben verbunden zu werden.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen mindestens einen Zuschlagstoff enthält.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen unterschiedliche Materialdicken oder Materialdichten aufweist.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikon und/oder das Polyurethan an diskreten Positionen fluidundicht ausgebildet ist.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein elektrischen Strom leitendes Mittel, das sich in oder neben mindestens einer Kammer (25) befindet.
- Kraftfahrzeugsitz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kammer (25) als Airbag ausgebildet ist.
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