DE102011107677B4

DE102011107677B4 - Fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE102011107677B4
Application number: DE102011107677A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Seichter
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH
Current assignee: Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2031-07-14
Also published as: CN102874144A; DE102011107677A1; CN102874144B

Abstract

Fahrzeugsitz (1) mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur, umfassend eine Sitzstruktur (2) und eine an dieser angeordnete, eine Mehrzahl formveränderbarer Blaseneinheiten (7) aufweisende Blasenanordnung (5), wobei die Blaseneinheiten an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem (8) angeschlossen sind, welches eine Druckluftquelle (10), eine diese mit den Blaseneinheiten verbindende Leitungs- und Ventilanordnung (11) und eine Steuereinheit (17) umfasst, wobei die Leitungs- und Ventilanordnung eine Mehrzahl von jeweils genau einer Blaseneinheit (7) zugeordneten, mittels der Steuereinheit ansteuerbaren Schaltventilen (16) und einen für mehrere Blaseneinheiten gemeinsamen Ablass (24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass (24) in eine als modifiziertes Wechselventil (25) ausgeführte und ein integriertes Rückschlagventil (26) umfassende 3/2-Wegeventileinheit (14) integriert ist und einen der drei Anschlüsse bildet, wobei über entsprechende Leitungsabschnitte (12a, 12b; 12c) ein weiterer Anschluss (29) der 3/2-Wegeventileinheit (14) mit der Druckluftquelle (10) und der dritte Anschluss mit den zugeordneten Schaltventilen (16) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur, umfassend eine Sitzstruktur und eine an dieser angeordnete, eine Mehrzahl formveränderbarer Blaseneinheiten aufweisende Blasenanordnung, wobei die Blaseneinheiten an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem angeschlossen sind, welches eine Druckluftquelle, eine diese mit den Blaseneinheiten verbindende Leitungs- und Ventilanordnung und eine Steuereinheit umfasst, wobei die Leitungs- und Ventilanordnung eine Mehrzahl von jeweils genau einer Blaseneinheit zugeordneten, mittels der Steuereinheit ansteuerbaren Schaltventilen und einen für mehrere Blaseneinheiten gemeinsamen Ablass umfasst.
Die pneumatische Verstellung von Fahrzeugsitzen, um deren Kontur an die individuellen Bedürfnisse der auf dem Sitz sitzenden Person anzupassen, ist bekannt und wird mittlerweile verbreitet eingesetzt. Dabei wird der Grad der Befüllung einzelner in dem Sitz verteilt angeordneter Pneumatikblasen über zugeordnete Ventileinheiten benutzerspezifisch eingestellt. Fahrzeugsitze der eingangs angegebenen Art sind beispielsweise aus der DE 38 04 848 A1 und der DE 196 14 315 A1 bekannt. Auch die DE 11 2007 003 267 T5 offenbart gemäß einem Ausführungsbeispiel (8) einen Fahrzeugsitz der eingangs angegebenen Art. Pneumatisch verstellbare Fahrzeugsitze mit andersartig aufgeführten pneumatischen Befüll- und Entleerungssystemen für die Blaseneinheiten sind ebenfalls bekannt, beispielsweise aus der DE 100 63 478 A1 und der EP 1 100 359 B1 .
Gegenüber dem vorstehend aufgezeigten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur bereitzustellen, der sich durch einen verringerten technischen Aufwand und somit zumindest potentiell verringerte Herstellungskosten auszeichnet.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung, indem bei einem Fahrzeugsitz der eingangs angegebenen Art der Ablass in eine als modifiziertes Wechselventil ausgeführte und ein integriertes Rückschlagventil umfassende 3/2-Wegeventileinheit integriert ist und einen der drei Anschlüsse bildet, wobei über entsprechende Leitungsabschnitte ein weiterer Anschluss der 3/2-Wegeventileinheit mit der Druckluftquelle und der dritte Anschluss mit den Schaltventilen jener Blaseneinheiten, denen der Ablass zugeordnet ist, verbunden ist. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz gebrachte 3/2-Wegeventileinheit umfasst im Hinblick auf die vorstehend dargelegte Funktion somit ein (modifiziertes) Wechselventil, welches entweder die Verbindung der Druckluftquelle zu den Blaseneinheiten oder aber die Verbindung der Blaseneinheiten zu dem Ablass öffnet, und dabei den jeweils anderen Strömungsweg zumindest im Wesentlichen schließt bzw. sperrt. Dabei ist das besagte (modifizierte) Wechselventil federbelastet vorgespannt, und zwar dergestalt, dass es bei Abwesenheit einer pneumatischen Beaufschlagung von der Druckluftquelle her die Verbindung von der Druckluftquelle zu den Blaseneinheiten sperrt und die Verbindung von den Blaseneinheiten zum Ablass öffnet. In diesem Sinne ist demnach in die 3/2-Wegeventileinheit ein Rückschlagventil integriert, welches eine Rückströmung von Luft von den Blaseneinheiten in Richtung auf die Druckluftquelle unterbindet. Eine solche Gestaltung des pneumatischen Befüll- und Entleerungssystems gestattet insbesondere auf einfache Weise die rein mechanische bzw. pneumatische Betätigung des dem Ablass zugeordneten Ventils in Abhängigkeit von einer möglichen Befüllung einer Blaseneinheit (oder mehrerer Blaseneinheiten) durch die Druckluftquelle. Eine solche unmittelbare rein (strömungs-)mechanische bzw. pneumatische Verstellung des dem Ablass zugeordneten Ventils kann namentlich dergestalt erfolgen, dass im Befüllmodus, d. h. wenn zur Befüllung mindestens einer Blaseneinheit Luft von der Druckluftquelle über die 3/2-Wegeventileinheit zu der mindestens einen zu befüllenden Blaseneinheit gefördert wird, das dem Ablass zugeordnete Ventil selbsttätig – zumindest weitgehend dicht – schließt. Die nach dem Stand der Technik insoweit vorgesehene Ansteuerung eines extern ansteuerbaren Ablassventils (z. B. eines Magnetventils) durch die Steuereinheit ist somit in Umsetzung der vorliegenden Erfindung entbehrlich. Insoweit kommt der erfindungsgemäße Fahrzeugsitz mit einem Magnetventil (oder sonstigen ansteuerbaren Ventil) weniger aus, als dies für den Stand der Technik gilt. Dies ist nicht nur unter Kostengesichtspunkten von Vorteil, sondern auch für die Funktion günstig und trägt zudem zu einem reduzierten Raumbedarf für das pneumatische Befüll- und Entleerungssystem bei.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte 3/2-Wegeventileinheit hat somit, mit anderen Worten, baulich erhebliche Parallelen zu einem Wechselventil, wobei allerdings der mit den Blaseneinheiten verbundene Anschluss je nach dem aktuellen Betriebsmodus entweder einen Ausgang darstellt, nämlich beim Befüllen mindestens einer Blaseneinheit durch die Druckluftquelle, oder aber einen Eingang, nämlich beim Entleeren mindestens einer Blaseneinheit zum Ablass hin. Im Hinblick auf diese Funktion ist, wie dargelegt, der Schaltkörper zweckmäßigerweise federbelastet in eine Schaltstellung vorgespannt, nämlich in jene, in welcher er die Verbindung zwischen der Druckluftquelle und den Blaseneinheiten sperrt, die Verbindung zwischen den Blaseneinheiten und dem Ablass indessen frei gibt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich des Ablasses ein in die 3/2-Wegeventileinheit integrierter Schalldämpfer vorgesehen. Eine Minderung des beim Ablassen von Luft aus den Blaseneinheiten entstehenden Geräusches ist nicht nur unter Gesichtspunkten des Komforts der Fahrzeuginsassen erwünscht. Vielmehr kann über einen solchen integrierten Schalldämpfer auch ggf. ein gezielter ablassseitiger Gegendruck aufgebaut werden, um aktiv auf das Entleerungsverhalten der Blaseneinheiten – im Sinne eines für die auf dem Sitz sitzende Person angenehmen Verlaufs des Entleerungsvorgangs – Einfluss nehmen zu können. Dies macht ggf. eine im Bereich der Schaltventile jeweils vorgesehene Drossel überflüssig, so dass die Schaltventile – trotz der Möglichkeit einer asymmetrischen Befüll- und Entleerungscharakteristik der Blaseneinheiten – einfach aufgebaut sein können.
Eine abermals andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest zwei Schaltventile dergestalt baulich und strömungstechnisch gekoppelt in einem Ventilmodul untergebracht sind, dass sie versorgungsseitig über einen gemeinsamen Strömungskanal miteinander kommunizieren. In diesem Sinne verfügt das entsprechende Ventilmodul besonders bevorzugt über eine Mehrzahl von Blasenanschlüssen, an welche jeweils eine der Blaseneinheiten angeschlossen ist, und einen mit der 3/2-Wegeventileinheit verbundenen Anschluss. Auch dies ist wiederum von Vorteil im Hinblick auf eine Minimierung des apparativen Aufwands sowie des Raumbedarfs, wobei sich weiterhin auch Kostenvorteile einstellen, nicht zuletzt aufgrund dessen, dass zwischen der 3/2-Wegeventileinheit und dem Ventilmodul lediglich ein einziger Leitungsabschnitt, welcher sowohl beim Befüllen mindestens einer Blaseneinheit wie auch beim Entleeren durchströmt ist, ausreichend ist.
Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist an die Leitungsanordnung ein Überdruckventil angeschlossen, und zwar besonders bevorzugt an den die 3/2-Wegeventileinheit mit den Schaltventilen verbindenden Leitungsabschnitt. Dies schützt die Blaseneinheiten vor einer Überdrucksituation beim Befüllen und dient auf diese Weise dem Erhalt einer zuverlässigen Funktion. Eine weitere Überdrucksicherung kann in die Schaltventile integriert sein, so dass diese bei einer Überbelastung der Blaseneinheiten (z. B. durch Überhitzung und/oder durch unsachgemäße Belastung) definiert Luft ablassen können, und zwar über die 3/2-Wegeventileinheit zum Ablass.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist von Vorteil, wenn, gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, die Schaltventile als Magnetventile ausgeführt sind und jeweils eine Magnetpatrone umfassen, die in eine zugeordnete Aufnahme eines Ventilgehäuses eingesetzt ist, wobei jeweils ein bewegbares Schließelement der Magnetpatrone mit einem an dem Ventilgehäuse ausgeführten Ventilsitz zusammenwirkt, und zwar dergestalt, dass bei nicht betätigtem Magnet jeweils das Schließelement der betreffenden Magnetpatrone unter der Wirkung einer Feder gegen den jeweiligen Ventilsitz vorgespannt ist und den betreffenden Durchgang verschließt. Erkennbar lässt sich ein vergleichbares Ventilkonzept allerdings auch mit ansteuerbaren Schaltventilen umsetzen, die einen anderen als einen als Elektromagnet ausgeführten Aktor aufweisen.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 schematisch in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung einen gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Fahrzeugsitz,
2 funktionsschematisch das pneumatische Befüll- und Entleerungssystem des Fahrzeugsitzes nach 1 und
3 ein Ausführungsbeispiel der bei dem pneumatischen Befüll- und Entleerungssystems nach 2 eingesetzten 3/2-Wegeventileinheit.
Der in 1 schematisch gezeigte Fahrzeugsitz 1 weist eine Sitzstruktur 2 auf, die ihrerseits eine Sitzfläche 3 und eine Rückenlehne 4 umfasst. An der Rückenlehne 4 ist, um die Sitzkontur pneumatisch verändern zu können, eine Blasenanordnung 5 mit zwei formveränderbaren, jeweils eine Blase 6 aufweisenden Blaseneinheiten 7 angeordnet. Die Blasen 6 sind an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem 8 angeschlossen, welches eine durch eine elektrisch angetriebene Pumpe 9 realisierte Druckluftquelle 10 umfasst, wobei die Pumpe 9 über eine Leitungs- und Ventilanordnung 11 mit den Blaseneinheiten 7 verbunden ist.
Die Leitungs- und Ventilanordnung 11 umfasst neben verschiedenen Leitungsabschnitten 12 eine 3/2-Wegeventileinheit 14, ein dieser nachgeschaltetes Überdruckventil 13 und eine Befüllventilanordnung 15, so dass – infolge der Aneinanderreihung der vorstehend genannten Komponenten – ein erster Leitungsabschnitt 12a die Pumpe 9 mit der 3/2-Wegeventileinheit 14, ein zweiter Leitungsabschnitt 12b die 3/2-Wegeventileinheit mit dem Überdruckventil 13, ein dritter Leitungsabschnitt 12c das Überdruckventil 13 mit der Befüllventilanordnung 15 und zwei vierte Leitungsabschnitte 12d die Befüllventilanordnung 15 mit den beiden Blasen 6 verbinden, was ersichtlich einer baulichen Integration einzelner Komponenten mit einer entsprechenden Minimierung der Leitungsabschnitte nicht entgegensteht.
Die – als Ventilmodul ausgeführte – Befüllventilanordnung 15 umfasst zwei getrennt, d. h. unabhängig voneinander schaltbare Schaltventile 16, von denen jeweils eines einer der Blasen 6 funktional zugeordnet ist. Die Schaltventile 16 sind dabei durch die Steuereinheit 17 ansteuerbar, zu welchem Zweck sie als Magnetventile ausgeführt sind. Hierzu umfasst jedes der Schaltventile 16 eine Magnetpatrone 18, die in eine zugeordnete Aufnahme eines gemeinsamen Ventilgehäuses 19 eingesetzt ist, wobei jeweils ein bewegbares Schließelement 20 der Magnetpatrone 18 mit einem an dem Ventilgehäuse 19 ausgeführten Ventilsitz 21 zusammenwirkt. Bei nicht betätigtem Magnet wird jeweils das Schließelement der betreffenden Magnetpatrone 18 unter der Wirkung einer Feder gegen den jeweiligen Ventilsitz vorgespannt und verschließt auf diese Weise den betreffenden Durchgang vom gemeinsamen Anschluss 22 zu dem jeweiligen Blasenanschluss 23.
Mittels der Steuereinheit ist auch die Pumpe 9 ansteuerbar, und zwar dergestalt, dass sie bei einer Druckluftanforderung, d. h. zum Befüllen der Blasen 6 in Betrieb gesetzt wird. Im Befüllmodus wird dabei über eine entsprechende Ansteuerung der Schaltventile 16 definiert, welche der Blasen 6 befüllt wird.
zum gezielten Entleeren einer Blase 6 wird das dieser Blase zugeordnete Schaltventil 16 durch entsprechende Ansteuerung mittels der Steuereinheit 17 geöffnet, und zwar ohne gleichzeitiges Inbetriebsetzen der Pumpe 9. Auf diese Weise wird über den betreffenden Leitungsabschnitt 12d, die Befüllventilanordnung 15 und den (gemeinsamen) Leitungsabschnitt 12c ein Strömungsweg von der betreffenden Blase 6 zu der 3/2-Wegeventileinheit 14 geöffnet. In letztere ist ein (für beide Blasen 6 gemeinsamer) Ablass 24 integriert, welcher den dritten Anschluss der 3/2-Wegeventileinheit 14 darstellt. Die 3/2-Wegeventileinheit 14 ist dabei solchermaßen ausgeführt, dass ohne eine Zuströmung (über die Leitungsabschnitte 12a und 12b und den letzterem zugeordneten ersten Anschluss der 3/2-Wegeventileinheit 14) von Druckluft von der Pumpe 9 zur 3/2-Wegeventileinheit 14 zwischen den beiden weiteren Anschlüssen der 3/2-Wegeventileinheit 14, nämlich dem über den Leitungsabschnitt 12c mit der Befüllventilanordnung 15 verbundenen zweiten Anschluss und dem durch den gemeinsamen Ablass 24 dargestellten dritten Anschluss, eine Verbindung hergestellt wird. Auf diese Weise genügt für ein gezieltes Entleeren einer Blase 6 das gesteuerte Öffnen des dieser Blase zugeordneten Schaltventils 16. Entsprechendes gilt für das gleichzeitige Entleeren beider Blasen 6.
Im Hinblick auf diese Funktionalität der 3/2-Wegeventileinheit 14 ist diese als modifiziertes Wechselventil 25 mit integriertem Rückschlagventil 26 ausgeführt. Fördert die Pumpe 9 keine Druckluft zu dem modifizierten Wechselventil 25, liegt der Schließkörper 27 aufgrund der Vorspannung der Feder 28 an dem dem ersten Anschluss 29 zugeordneten ersten Ventilsitz 30 an. Fördert indessen die Pumpe 9 Druckluft zu dem modifizierten Wechselventil 25, legt sich der Schließkörper 27 an den dem dritten Anschluss 31 zugeordneten zweiten Ventilsitz 32 an und verschließt auf diese Weise den gemeinsamen Ablass 24.
Im Bereich des Ablasses 24 ist in die 3/2-Wegeventileinheit 14 ein Schalldämpfer 33 integriert.

Claims

Fahrzeugsitz (1) mit einer pneumatisch veränderbaren Sitzkontur, umfassend eine Sitzstruktur (2) und eine an dieser angeordnete, eine Mehrzahl formveränderbarer Blaseneinheiten (7) aufweisende Blasenanordnung (5), wobei die Blaseneinheiten an ein pneumatisches Befüll- und Entleerungssystem (8) angeschlossen sind, welches eine Druckluftquelle (10), eine diese mit den Blaseneinheiten verbindende Leitungs- und Ventilanordnung (11) und eine Steuereinheit (17) umfasst, wobei die Leitungs- und Ventilanordnung eine Mehrzahl von jeweils genau einer Blaseneinheit (7) zugeordneten, mittels der Steuereinheit ansteuerbaren Schaltventilen (16) und einen für mehrere Blaseneinheiten gemeinsamen Ablass (24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablass (24) in eine als modifiziertes Wechselventil (25) ausgeführte und ein integriertes Rückschlagventil (26) umfassende 3/2-Wegeventileinheit (14) integriert ist und einen der drei Anschlüsse bildet, wobei über entsprechende Leitungsabschnitte (12a, 12b; 12c) ein weiterer Anschluss (29) der 3/2-Wegeventileinheit (14) mit der Druckluftquelle (10) und der dritte Anschluss mit den zugeordneten Schaltventilen (16) verbunden ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (26) ohne Luftzufuhr von der Druckluftquelle (10) zur 3/2-Wegeventileinheit (14) die Verbindung der Schaltventile (16) zum Ablass (24) öffnet.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (26) bei Luftzufuhr von der Druckluftquelle (10) zur 3/2-Wegeventileinheit (14) die Verbindung der Druckluftquelle zu den Schaltventilen (16) öffnet und die Verbindung der Schaltventile (16) zum Ablass (24) schließt.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Ablasses (24) ein in die 3/2-Wegeventileinheit (14) integrierter Schalldämpfer (33) vorgesehen ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Schaltventile (16) dergestalt baulich und strömungstechnisch gekoppelt in einem Ventilmodul untergebracht sind, dass sie versorgungsseitig über einen gemeinsamen Strömungskanal miteinander kommunizieren.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungs- und Ventilanordnung (11) ein Überdruckventil (13) umfasst, welches insbesondere an den die 3/2-Wegeventileinheit (14) mit den Schaltventilen (16) verbindenden Leitungsabschnitt (12b, 12c) angeschlossen ist.
Fahrzeugsitz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (16) als Magnetventile ausgeführt sind und jeweils eine Magnetpatrone (18) umfassen, die in eine zugeordnete Aufnahme eines Ventilgehäuses (19) eingesetzt ist, wobei jeweils ein bewegbares Schließelement (20) der Magnetpatrone mit einem an dem Ventilgehäuse (19) ausgeführten Ventilsitz (21) zusammenwirkt.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht betätigtem Magnet jeweils das Schließelement (20) der betreffenden Magnetpatrone unter der Wirkung einer Feder gegen den jeweiligen Ventilsitz (21) vorgespannt ist und den betreffenden Durchgang verschließt.