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DE102018108489B4 - Kraftfahrzeug mit einer Pedalkonsole und einem Sitz - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einer Pedalkonsole und einem Sitz Download PDF

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DE102018108489B4 DE102018108489.7A DE102018108489A DE102018108489B4 DE 102018108489 B4 DE102018108489 B4 DE 102018108489B4 DE 102018108489 A DE102018108489 A DE 102018108489A DE 102018108489 B4 DE102018108489 B4 DE 102018108489B4
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Abstract

Kraftfahrzeug (15) mit einer Pedalkonsole (21) und einem Sitz (10, 16-20, 30) mit folgenden Merkmalen:- der Sitz (10, 16-20, 30) umfasst eine Rückenlehne (10) und ein starr mit dem Kraftfahrzeug (15) verbundenes Verbindungselement (28) und- der Sitz (10, 16-20, 30) ist an der Rückenlehne (10) bezüglich des Verbindungselementes (28) zwischen einer Lenkposition (11), einer Arbeitsposition (12) und einer Entspannungsposition (13) schwenkbar gelagert, welche eine übereinstimmende Schulterposition (14) aufweisen,gekennzeichnet durchfolgende Merkmale:- der Sitz (10, 16-20, 30) ist an der Rückenlehne (10) schwenkbar gelagert und umfasst ein mit der Rückenlehne (10) verbundenes Sitzgestell (27) sowie stufenlos verstellbare, über das Sitzgestell (27) bezüglich der Rückenlehne (10) positionierbare Sitzpolster (26) und- das Verbindungselement (28) ist ein Rahmen (16) und verbindet das Sitzgestell (27) mit der Pedalkonsole (21).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Pedalkonsole und einem Sitz.
  • Stand der Technik
  • Je nach verwendeter Fahrzeugart und der Unterscheidung nach Fahrer- und Passagiersitzen sowie nach dem Ausstattungsniveau wurden unterschiedlichste Sitze für die Insassen von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Der Fahrersitz befindet sich in der Regel an der Seite, die dem Gegenverkehr zugewandt ist; ihm gegenüber befinden sich die Lenk- und Steuerinstrumente. Je nach Ausstattungsniveau sind PKW-Vordersitze mehr oder weniger ausgeprägt gepolstert oder mit ergonomischen Ausformungen und Kopfstützen versehen. Bei höheren Ausstattungsniveaus und speziell bei Sportwagen sind die Rückenlehnen mitunter seitlich vorgewölbt, um die auf den Oberkörper während der Kurvenfahrt wirkenden seitlichen Fliehkräfte zugunsten eines verbesserten Seitenhalts aufzunehmen.
  • Umfang und Differenzierung der Sitzverstellung sind weitgehend vom Komfort- und Ausstattungsniveau abhängig und reichen von sogenannten Linear- oder Zwei-Wege- über Vier-Wege- bis hin zu Sechs-Wege-Systemen auf dem Stand der Technik. Bei elektrischer Verstellung können teils mehrere unterschiedliche Sitzeinstellungen elektronisch gespeichert und zum Wechsel aktiviert werden („Memory-Funktion“). Vor allem bei Viel- und Berufsfahrern schützen die Sitze den menschlichen Bewegungsapparat vor einseitigen und damit krankmachenden Belastungen sowie ungesunden Sitzpositionen.
  • Aus EP 2 965 955 A1 ist an sich bekannt, ein Sitzgestell an einem außenliegenden Rahmen zu befestigen. Der außenliegende Rahmen ist hierbei mit einem am Fahrzeugboden in einem Schienenpaar gelagerten schwingenden Rahmen (rocking frame) verbunden.
  • In DE 21 57 899 C3 wird vorgeschlagen, die Rückenlehne des Sitzes mit einem Verstärkungsbügel zu umgeben und zu halten, der am Fahrzeugboden angelenkt ist. An dem Verstärkungsbügel sind zudem die Sicherheitsgurte befestigt.
  • Ein weiterer äußerer Verstärkungsrahmen für die Sitzlehne ist in DE 601 15 381 T2 beschrieben, wobei der Verstärkungsrahmen hier an der B-Säule des Fahrzeugs angebunden ist. JP 2012-086682 A offenbart ein ähnliches Konzept.
  • EP 1 987 982 A1 , DE 26 44 412 A1 sowie US 6 340 208 B1 beschreiben jeweils einen Sitz für ein Kraftfahrzeug, der eine Rückenlehne und ein Verbindungselement zum starren Verbinden mit dem Kraftfahrzeug umfasst. Der jeweilige Sitz ist an der Rückenlehne bezüglich des Verbindungselements schwenkbar gelagert.
  • In DE 11 2009 000 495 B4 ist ein beeinflussbares Sitzpolster offenbart, das zur Verwendung mit einem Sitz, der eine Außenfläche definiert, angepasst ist. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Polster eine Struktur, die in dem Sitz untergebracht ist und in einer ersten Stellung, die von der Fläche beabstandet ist, eine erste Distanz beabstandet ist. Ein Aktuator ist antriebstechnisch mit der Struktur gekoppelt und umfasst ein Element mit aktivem Material. Eine Signalquelle dient dazu, ein Aktivierungssignal zu erzeugen und an das Element zu liefern, um das Polster mit Leistung zu beaufschlagen. Der Aktuator ist ausgestaltet, um die Struktur in eine zweite Stellung, die von der Fläche eine zweite Distanz beabstandet ist, die sich von der ersten unterscheidet, zu bewegen, wenn das Materialelement aktiviert ist. Stärker bevorzugt ist der Aktuator ausgestaltet, um die Struktur zu einer von mehreren möglichen zweiten Stellungen beispielsweise durch die Verwendung von mehreren Elementen mit aktivem Material oder einen Verriegelungsmechanismus, der mehrere Anschläge aufweist, zu bewegen.
  • EP 2 998 222 B1 betrifft einen Fahrersitz mit einer Sitzfläche und einer Rückenlehne, die eine Stützstruktur und eine Auflagefläche für einen Sitzbenutzer bilden, wobei ein Referenzpunkt des Sitzes bestimmt wird, der sich in einer axialen Vertikalebene des Sitzes an einer Verbindung von Auflageflächen der Sitzfläche und der Rückenlehne befindet, bei welchem Sitz die Rückenlehne gelenkig auf der Sitzfläche um eine Neigungsachse der Rückenlehne befestigt ist, die in eine Richtung einer Achse senkrecht auf die axiale Gesamtheitsymmetrievertikalebene errichtet ist, die sich in einem unteren Teil der Rückenlehne und in einem hinteren Teil der Sitzfläche befindet, um einen Neigungswinkel der Rückenlehne in Bezug zu einer einstellbaren Vertikalrichtung zu ermöglichen, wobei die Rückenlehne eine untere Rückenlehnenplatte umfasst, die auf der Seite eines unteren Randes der unteren Rückenlehnenplatte mit einem hinteren Rand der Sitzfläche gehalten wird, um den veränderbaren Neigungswinkel der Rückenlehne zu bilden, und eine obere Rückenlehnenplatte umfasst, die sich in der Verlängerung und über der unteren Rückenlehnenplatte befindet, ein Hebewinkel der oberen Rückenlehnenplatte in Bezug zur unteren Rückenlehnenplatte veränderbar ist, wenn der Sitz verwendet wird, die Sitzfläche eine hintere Sitzflächenplatte mit einer konstanten festen Neigung in Bezug zu einer im Wesentlichen horizontalen Tragstruktur des Sitzes und eine vordere Sitzflächenplatte umfasst, die sich in der Verlängerung und vorne an der hinteren Sitzflächenplatte befindet, der Neigungswinkel der Sitzfläche der vorderen Sitzflächenplatte in Bezug zur hinteren Sitzflächenplatte veränderbar ist, wenn der Sitz besetzt ist, und der Sitz eine Arbeitsposition, in der der Sitzbenutzer in einer Sitzposition mit aufgerichteter Rückenlehne und horizontaler Sitzfläche ist, sowie eine Wachsamkeitposition umfasst, in der der Sitzbenutzer den Sitz besetzt, während die Rückenlehne nach hinten geneigt und in einem oberen Teil entsprechend der oberen Rückenlehnenplatte aufgerichtet und die Sitzfläche in einem vorderen Teil entsprechend der vorderen Sitzflächenplatte angehoben ist.
  • Ein Sitz gemäß US 2015/0008707 A 1 umfasst eine Sitzschale mit einer vorderen Sitzschalenkante und einer hinteren Sitzschalenkante. Die vordere Kante der Sitzschale definiert einen ersten Schwenkpunkt und die hintere Kante der Sitzschale definiert einen zweiten Schwenkpunkt. Ein Lendenkissen mit einer Lendenkissen-Oberkante und einer Lendenkissen-Unterkante ist gelenkig benachbart zu der Hinterkante der Sitzschale angeordnet. Eine Rückenlehne mit einer Rückenlehnenoberkante und einer Rückenlehnenunterkante ist neben der Lendenkissenoberkante gelenkig angeordnet. Eine Kopfstütze mit einer Kopfstützenoberkante und einer Kopfstützenunterkante ist gelenkig neben der Rückenlehnenoberkante angeordnet. Die Sitzschale, das Lendenkissen, die Rückenlehne und die Kopfstütze sind so zueinander positionierbar, dass der Sitz in Rangier-, Start-, Lande-, begrenzter Liege-, Schlummer- oder Schlafposition konfiguriert werden kann. Der erste Drehpunkt bleibt für jede der Positionen ortsfest.
  • DE 10 2015 204 492 A1 schließlich erörtert eine Massageeinrichtung für einen Fahrzeugsitz mit einem Massageelement, das zur Massage der sich auf dem Fahrzeugsitz befindenden Person eine Anlagefläche des Fahrzeugsitzes mittels eines elektromechanischen Aktuators bewegt und ein Federelement aufweist, dessen Form in Bezug auf die Anlagefläche des Fahrzeugsitzes durch ein den elektromechanischen Aktuator enthaltendes Rückstellelement veränderbar ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 bereit.
  • Die vorgeschlagene Vorrichtung fußt auf der Erkenntnis, dass die fortschreitende Automatisierung der Fahrfunktionen erweiterte und neue Anforderungen an das Fahrzeuginterieur stellt. Dabei sind neue Anwendungsfälle (use cases) zu berücksichtigen, die neben dem Fahren auch das Arbeiten und Entspannen des Fahrers vorsehen.
  • Ein Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung liegt dementsprechend in der Berücksichtigung von Sitzpositionen für Körperhaltungen in allen genannten Anwendungsfällen. Der nachfolgend vorgestellte Sitz wird ferner den besonderen Bauraumanforderungen (packaging) auch viersitziger Fahrzeuge gerecht und trägt den ergonomischen Erfordernissen aller relevanten Körpergrößen Rechnung. Umsetzbar ist zudem eine Integration von Lösungsansätzen für erweiterte Sicherheitsanforderungen.
  • Der beschriebene Sitz erlaubt schließlich die Positionierung von Kopf und Schultern hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen sowie die Bereitstellung aller marktüblichen Funktionen am Fahrerplatz und sämtlichen Beifahrerplätzen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
    • 1 zeigt den Fahrer eines Kraftfahrzeuges in einer typischen Lenkhaltung.
    • 2 zeigt den Fahrer in einer Arbeitshaltung.
    • 3 zeigt den Fahrer in einer Entspannungshaltung.
    • 4 zeigt den Fahrer samt Sitz in drei modellabhängigen Lenkhaltungen.
    • 5 zeigt den Fahrer samt Sitz in zwei modellabhängigen Lenkhaltungen.
    • 6 zeigt den Fahrer samt Sitz in Lenk-, Arbeits- und Entspannungshaltung.
    • 7 zeigt verschiedene Einstellmöglichkeiten für Sitz, Lenkrad und Pedalerie.
    • 8 zeigt den gesamten Fahrerplatz eines ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
    • 9 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
    • 10 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
    • 11 zeigt den Fahrerplatz eines zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
    • 12 zeigt den Fahrerplatz in Arbeitsposition.
    • 13 zeigt den Fahrerplatz in Entspannungsposition.
    • 14 zeigt die in Fahrtrichtung linke Seitenansicht des Rohbaus eines viertürigen Sportwagens mit Fahrer in Arbeitshaltung.
    • 15 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Arbeitshaltung.
    • 16 zeigt den Rohbau mit Fahrer in Entspannungshaltung.
    • 17 zeigt den Sitz in einer perspektivischen Ansicht ohne Fahrer.
    • 18 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des ersten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
    • 19 zeigt das System in Arbeitsposition.
    • 20 zeigt das System in Entspannungsposition.
    • 21 zeigt das Pedalkonsolen-Lenkmodul-System des zweiten Fahrzeugmodells in Lenkposition.
    • 22 zeigt das System in Arbeitsposition.
    • 23 zeigt das System in Entspannungsposition.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die 1 bis 3 illustrieren in ihrer Zusammenschau die ergonomische Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Sitzes (10, 17, 18, 20), der durch einfaches Schwenken der Sitzpolster (26) in Fahrtrichtung wahlweise eine für den Fahrzeuginsassen optimale Lenkposition (11 - 1), Arbeitsposition (12 - 2) oder Entspannungsposition (13 - 3) einzunehmen vermag. Körperpositionen aller Körpergrößen und Körperhaltungen möglicher Fahrzeuginsassen sind hierbei - auch hinsichtlich erweiterter Akustikanforderungen - im Schulterbereich (14) referenziert, wie die in der Schulterposition (14) übereinstimmenden Stellungen gemäß 4, 5 und 6 veranschaulichen.
  • Wie vor allem 7 erkennen lässt, ist der Sitz (10, 16-20) hierzu an der Rückenlehne (10) schwenkbar gelagert und - vorliegend mittels eines Rahmens (16), der Sitzgestell (27) und Pedalkonsole (21) zu einem gemeinsamen Modul verbindet - am Rohbau angebunden. Eine Höhenanpassung erfolgt dabei durch die Verstellung der Polster von Gesäß (17) und Schenkeln (18) in Z-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems, eine Komfortanpassung hingegen durch die neigbare Lagerung der Polster an Gesäß (17), Schenkeln (18), Lordose (19) und Kopf (20). Die auch längsverstellbaren Polster für Gesäß (17), Schenkel (18) und Lordose (19), eine in X-Richtung des Fahrzeugkoordinatensystems verstellbare Fußkonsole sowie ein in derselben Richtung verstellbares Lenkrad (24) schließlich gestatten eine Anpassung an die Größe des Fahrzeuginsassen.
  • Die 8 bis 13 verdeutlichen anhand zweier Fahrzeugmodelle in Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) die variable Raumnutzung, welche durch die erfindungsgemäßen Merkmale des Sitzsystems ermöglicht wird. Beim Übergang von der Lenkposition (11 - 8 bzw. 11) in die Arbeits- (12 - 9 bzw. 12) oder Entspannungsposition (13 - 10 bzw. 13) wird die Pedalerie (22) hierzu mit der Konsole verschoben und um die Y-Achse eingeklappt, während das Lenkmodul (25) schwenkt und einfährt. Die Füße (23) des Fahrzeuginsassen können somit entspannt auf der Konsole abgelegt werden.
  • Die Vorteile dieser Eigenschaften im Gesamtsystem lassen sich für Lenkposition (11), Arbeitsposition (12) und Entspannungsposition (13) den 14, 15 bzw. 16 entnehmen. Diese Zeichnungen machen deutlich, wie das Schwenken der Sitzanlage nach vorn und oben ohne „Abtauchen“ des liegenden Fahrzeuginsassen unter die Bordkante möglich ist. Hierbei ergibt sich keine nennenswerte Einschränkung der Platzverhältnisse im Fond; vielmehr sind bis zu vier erfindungsgemäße Einheiten in einem gehobenen Ausstattungspaket integrierbar.
  • Zugleich bewahrt der beschriebene Ansatz bei minimaler Positionen-Varianz von Kopf, Schultern (14) und Rücken eine größtmögliche Konstanz der Greifräume, für visuelle Funktionen und andere Merkmale und schafft einen optimierten Bereich zur Auslegung von Akustikeigenschaften des Fahrzeuges (15). Massageelemente lassen sich zudem für jede Körpergröße ideal positionieren.
  • Weitere Eigenschaften des Sitzes (10, 16-20, 30) seien nunmehr anhand der 17 erläutert. Insbesondere die stufenlose Verstellmöglichkeit der die Sitzfläche bildenden Sitzpolster (26) für Kopf, Rücken, Lordose, Becken und Oberschenkel mit hohen Freiheitsgraden eröffnet eine große Bandbreite von Fixierungs-, Stabilisierungs- und Komfort-Sitzstellungen, die für alle Körpergrößen auch eine Anpassung an bzw. den Ausgleich etwaiger Haltungsschäden gestatten.
  • Vorzüge bietet auch die Entkoppelung der über ein Sitzgestell (27) relativ zur Rückenlehne (10) positionierbaren Sitzelemente von den Rückhaltesystemen. Das Sitzgestell (27) gewährleistet auf diese Weise eine Stabilisierung des Fahrzeuginsassen, während der Rahmen (16) diesen nach dem Wirkprinzip eines Exoskelettes sichert und die Lehne (10) für eine ortsfeste Anbindung an die Fahrzeug-Struktur bürgt. Möglich ist auch ein Sichern des Beckenbereiches des Fahrzeuginsassen im Falle einer unerwarteten Kollision; weitere Rückhaltesysteme mögen direkt oder über den Rahmen (16) an den Rohbau angebunden sein. Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt so die Ausbildung neuer Lastpfade in der Gesamtstruktur des Fahrzeuges (15).
  • Die verbleibenden 18 bis 20 und 21 bis 23 verdeutlichen anhand der zwei Fahrzeugmodelle die Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul-Systems (29) in der Lenkposition (11 - 18 bzw. 21), Arbeitsposition (12 - 19 bzw. 22) sowie Entspannungsposition (13 - 20 bzw. 23). Das stufenlose Verfahren oder Einziehen des Lenkmodules (25) nach vorn und unten verbessert die Ergonomie der Greif- und Sichträume, während der erfindungsgemäß maximierte Freiraum für Ein- und Ausstieg den Komfort des Fahrzeuginsassen erhöht.
  • Auch das stufenlose Verfahren der Pedalkonsole (21) - verbunden mit einem Einziehen der Pedalerie (22) aus ihrer in den 18 und 21 ausgefahrenen Stellung - verbessert die Ergonomie im Hinblick auf unterschiedliche Beinlängen und Anwendungsfälle. Zudem erweist sich die somit zur Abstützung der Beine einsetzbare Pedalkonsole (21), etwa im Vergleich zu fest mit dem Sitz (10, 16-20, 30) integrierten Wadenpolstern, als höchst flexibel.
  • Schließlich eröffnen die beschriebenen Eigenschaften des Pedalkonsolen-Lenkmodul-Systems (29) in ihrer Gesamtheit zahlreiche konstruktive Möglichkeiten zur Abstimmung der Zugriffszeiten bei bedingter, hoher oder voller Automation gemäß SAE J3016.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Rückenlehne
    11
    Lenkposition
    12
    Arbeitsposition
    13
    Entspannungsposition
    14
    Schulterbereich, -position
    15
    Kraftfahrzeug
    16
    Rahmen
    17
    Gesäßpolster
    18
    Schenkelpolster
    19
    Lordosen-Polster
    20
    Kopfpolster
    21
    Pedalkonsole
    22
    Pedalerie
    23
    Füße
    24
    Lenkrad
    25
    Lenkmodul
    26
    Sitzpolster
    27
    Sitzgestell
    28
    Verbindungselement
    29
    Pedalkonsolen-Lenkmodul-System
    30
    Sitz

Claims (6)

  1. Kraftfahrzeug (15) mit einer Pedalkonsole (21) und einem Sitz (10, 16-20, 30) mit folgenden Merkmalen: - der Sitz (10, 16-20, 30) umfasst eine Rückenlehne (10) und ein starr mit dem Kraftfahrzeug (15) verbundenes Verbindungselement (28) und - der Sitz (10, 16-20, 30) ist an der Rückenlehne (10) bezüglich des Verbindungselementes (28) zwischen einer Lenkposition (11), einer Arbeitsposition (12) und einer Entspannungsposition (13) schwenkbar gelagert, welche eine übereinstimmende Schulterposition (14) aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - der Sitz (10, 16-20, 30) ist an der Rückenlehne (10) schwenkbar gelagert und umfasst ein mit der Rückenlehne (10) verbundenes Sitzgestell (27) sowie stufenlos verstellbare, über das Sitzgestell (27) bezüglich der Rückenlehne (10) positionierbare Sitzpolster (26) und - das Verbindungselement (28) ist ein Rahmen (16) und verbindet das Sitzgestell (27) mit der Pedalkonsole (21).
  2. Kraftfahrzeug (15) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Sitzpolster (26) umfassen Rückenpolster, Gesäßpolster (17), Schenkelpolster (18), Lordosen-Polster (19), Kopfpolster (20) und Beckenpolster.
  3. Kraftfahrzeug (15) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - zumindest die Gesäßpolster (17) und Schenkelpolster (18) sind höhenverstellbar.
  4. Kraftfahrzeug (15) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - der Sitz (10, 16-20, 30) ist derart konfiguriert, dass zumindest die Beckenpolster bei einer Kollision selbsttätig eine Sicherheitsposition einnehmen.
  5. Kraftfahrzeug (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Sitzpolster (26) sind um ihre Längsachse neigbar gelagert.
  6. Kraftfahrzeug (15) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - der Sitz (10, 16-20, 30) weist Massageelemente auf.
DE102018108489.7A 2018-04-10 2018-04-10 Kraftfahrzeug mit einer Pedalkonsole und einem Sitz Active DE102018108489B4 (de)

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DE102018108489.7A DE102018108489B4 (de) 2018-04-10 2018-04-10 Kraftfahrzeug mit einer Pedalkonsole und einem Sitz
PCT/EP2018/025315 WO2019197008A1 (de) 2018-04-10 2018-12-12 Sitz für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug mit einem solchen sitz

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