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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erkennen einer Sitzbelegung
eines aus einer Sitzplatte und einer Rückenlehne bestehenden Fahrzeugsitzes,
wobei die Sitzplatte ein Grundteil und ein auf dem Grundteil angeordnetes
Sitzpolster umfasst, mit einer betätigbaren Schalteinrichtung
zum Schalten einer Funktionseinrichtung bei einer von oben wirkenden
Belastung der Sitzplatte gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Derartige
Vorrichtungen zum Erkennen einer Sitzbelegung eines Fahrzeugsitzes
werden vorzugsweise in Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Traktoren,
Mähmaschinen,
Gabelstapler, Rasenmäher
und Baumaschinen verwendet. Bei solchen Nutzfahrzeugen ist es von
Wichtigkeit, dass die Funktionseinrichtung, bei der es sich beispielsweise
um ein Mähwerk, eine
Abtriebswelle, eine Hubeinrichtung oder dergleichen handeln kann,
nur dann aktivier- bzw.
betätigbar ist,
wenn auf dem Sitz des Nutzfahrzeuges eine zum Betrieb des Nutzfahrzeugs
geeignete Person Platz genommen hat.
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Um
bei solchen Nutzfahrzeugen die durch die Funktionseinrichtung gegebenen
Gefahrenquelle im Bezug auf die das Nutzfahrzeug betreibende Person
nicht wirksam werden zu lassen, dürfen solche Nutzfahrzeuge bzw.
ihre eine Gefahrenquelle darstellende Funktionseinrichtung nicht
aktivierbar sein, wenn der Fahrer nicht auf dem Sitz des Nutzfahrzeuges
Platz genommen hat. Häufig
werden derartige Funktionseinrichtungen auch dazu verwendet, die Fortbewegung
eines Fahrzeugs zu unterbrechen, sobald der Fahrer sich von dem
Fahrzeug sitz erhebt.
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Aus
der
DE 40 23 350 C2 ist
eine Vorrichtung zur Erkennung einer Sitzbelegung bekannt, bei der ein
in einer Sitzplatte federnd beweglich gelagertes Flächenelement
zwischen einem Sitzpolster und einem Grundteil gezeigt wird. Eine
Schalteinrichtung wird durch das Flächenelement mittels eines zusätzlich erforderlichen
länglichen
Betätigungselementes betätigt, um
eine Funktionseinrichtung ein- oder auszuschalten. Sowohl das Betätigungselement
als auch das Flächenelement
erfordern mit dem Grundteil verbundene Halteeinrichtungen, wodurch
sowohl die Herstellungskosten als auch die Herstellungszeit einer
derartigen Sitzplatte erhöht
werden.
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Zudem
erfordert ein derartiges Flächenelement,
welche sich nahezu über
die gesamte Sitzfläche
zwischen dem Sitzpolster und dem darunter liegenden Grundteil erstreckt,
zusätzlichen
Raum, der zu einer Vergrößerung der
Sitzplattenhöhe
führt.
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Die
Schalteinrichtung ist in einer Ecke des als Grundplatte ausgebildeten
Grundteils angeordnet und wird seitlich durch ein Bogenelement betätigt, das
bei einer oberseitigen Beaufschlagung durch das Flächenelement
eine Längenausdehnung
erfährt
und damit eine Druckkraft auf das Betätigungselement ausübt. Ein
derartiges Bogenelement erstreckt sich über nahezu die gesamte Breite
der Grundplatte und ist demzufolge wenig platzsparend. Zudem ist
eine zuverlässige
Funktion des Bogenelementes nur in Verbindung mit dem steif ausgebildeten
Flächenelement
sichergestellt, wodurch sich zwingend die Anordnung des Flächenelementes
als zusätzliches
Element zwischen Sitzplatte und Grundplatte ergibt.
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Aus
der
DE 44 08 481 A1 ist
ein Fahrersitz für
ein Nutzfahrzeug bekannt, dessen Sitzplatte ein Flächenelement
aufweist, dass um eine sitzfeste Schwenkachse zwischen einer Ruheposition
und einer Aktivposition verschwenkbar ist. Mit Hilfe des Flächenelements
ist ein längliches
Betätigungselement einer
Schalteinrichtung betätigbar.
Zu diesem Zwecke ist das Flächenelement
unterseitig mit mindestens einem Antriebselement versehen, mit welchem das
längliche
Betätigungselement
bei einer Gewichtsbelastung der Sitzplatte, dass heißt bei einer Verschwenkung
des Flächenelements
von der Ruheposition in die Aktivposition, in seiner Längsrichtung zur
Schalteinrichtung hin verschoben und hierdurch die Schalteinrichtung
betätigt
wird.
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Eine
derartige Ausbildung einer Sitzplatte benötigt außer dem Flächenelement ein weiteres Bauteil,
nämlich
das längliche
Betätigungselement, das
mit der Schalteinrichtung zusammenwirkt. Dieses zusätzliche
längliche
Betätigungselement
bedingt einen entsprechenden Herstellungsaufwand und insbesondere
einen nicht zu vernachlässigenden Montageaufwand.
Dies wirkt sich auf die Herstellungskosten einer solchen Sitzplatte
aus.
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Wiederum
ist ähnlich
wie bei dem Inhalt der
DE
40 23 350 C2 ein plattenartiges Flächenelement zwischen einem
Sitzpolster und einem Grundteil angeordnet.
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DE 100 53 917 A1 zeigte
eine Sitzgewicht-Messvorrichtung, die ein Sitzgestell zum Tragen
eines Sitzes und einen an dem Sitzgestell angebrachten Lastsensor
umfasst. Ein oberer Teil des Sitzgestelles ist schwenkbar gegenüber einem
unteren Teil des Sitzgestelles derart angeordnet, dass die Schwenkachse
in Form eines stangenartigen Elementes im vorderen Bereich des Sitzgestelles
liegt. Die Schwenkachse ist nicht bügelförmig ausgebildet und bewirkt
ein Absenken einer am oberen Teil des Sitzgestelles befestigten
Sitzplatte im hinteren und nicht im vorderen Sitzbereich. Der ebenso
im hinteren Bereich angeordnete Lastsensor wird über ein Absenken der Sitzplatte
im hinteren Bereich betätigt. Dies
setzt voraus, dass der Sitzbenutzer sich zuverlässig auch auf den hinteren
Bereich der Sitzplatte setzt, um den Lastsensor zu betätigen.
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DE 196 14 523 A1 zeigt
eine Sitzanordnung für
Fahrzeugsitze mit einer Insassen-Erfassungseinrichtung,
die eine vergleichsweise kompliziert aufgebaute Vorrichtung zur
Erkennung einer Sitzbelegung darstellt. Eine drehbare Stange ist
zwar schwenkbar an einem Grundteil angeordnet, wirkt jedoch nicht
unterseitig auf eine Schalteinrichtung. Vielmehr ist die Schalteinrichtung
seitlich zu diesem Element angebracht. Die Schalteinrichtung wird
durch ein Verdrehen der Drehwelle betätigt. Zudem liegt das stangenartige
Element oberseitig nur indirekt an einer Unterseite des Sitzpolsters
an. Für
die Aufnahme des Sitzpolsters ist ein separat angebrachter Sitzkissen-Befestigungsrahmen
vorgesehen.
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DE 198 47 603 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Gewichtssensierung an einer Fahrzeugsitzanordnung,
die einen an einer Fahrzeugkarosserie über eine Sitzhalterung befestigten
Fahrzeugsitz und einen Gewichtssensor beinhaltet.
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DE 100 46 606 A1 betrifft
eine Sitzlast-Messvorrichtung, mit der die Produktions- und Montagekosten
verringert werden können
und die es ermöglicht,
das Gewicht einer Person auf dem Sitz genauer zu messen. Wenn die
Last von Sitzschienen auf Stiftlöcher
wirkt, die deren Angriffspunkte darstellen, erfährt ein Hebelmechanismus ein
Drehmoment um die Drehwellen und ein Auslenkelement eine nach oben gerichtete
Drehkraft. Zu diesem Zeitpunkt wird das Auslenkelement nach oben
ausgelenkt und wirkt derart, dass es von unten gegen einen Kopfabschnitt
einer Messdose drückt.
Durch Messen dieser Kraft misst die Messdose die Sitzlast. Weiter
sind Seitenplatten fest an einem linken und einem rechten Verbindungselement
angebracht. So werden die Drehmomente aufgrund der auf die Stiftlöcher wirkenden Last
addiert, um ein Drehmoment zu erzeugen, das eine Drehung des rechten
und des linken Verbindungselements bewirkt. Die auf die Stiftlöcher wirkenden
Lasten wirken auf die Messdose im gleichen Hebelverhältnis ein.
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Demzufolge
liegt der vorliegenden. Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Erkennen einer Sitzbelegung eines Fahrzeugsitzes zur Verfügung zu
stellen, die gegenüber
dem Stand der Technik einfach im Aufbau und kostengünstig in der
Herstellung ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Der
Kerngedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass bei einer Vorrichtung
zum Erkennen einer Sitzbelegung eines Fahrzeugsitzes im Bereich der
Sitzplattenvorderseite zwischen einem Sitzpolster und einem Grundteil
der Sitzplatte ein schwenkbar angeordnetes stangenartiges Element
als Verbindungsteil zwischen dem Sitzpolster und dem Grundteil angeordnet
ist. Das stangenartige Element ist bügelförmig ausgebildet, weist einen
im wesentlichen horizontal verlaufenden Anteil, der sich in Richtung
der Sitzplattenbreite erstreckt, auf und ist mit seinen Enden an
einem seitlich angebrachten Grundteilrahmen schwenkbar gelagert.
Zwischen der Unterseite des horizontalen Anteils des stangenartigen Elements
und einem Schalter der Schalteinrichtung ist ein Federblech, dessen
Federkraft gegen eine nach unten gerichtete Schwenkbewegung des.
stangenartigen Elements wirkt, angeordnet.
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Der
horizontal verlaufende Anteil des stangenartigen Elements wirkt
durch eine Schwenkbewegung unterseitig auf eine betätigbare
Schalteinrichtung und oberseitig ohne dazwischen liegendem Flächenelement
auf eine Unterseite des Sitzpolsters. Auf diese Weise erübrigt sich
die zusätzliche
Anordnung eines Flächenelements,
welches zur Vergrößerung der
Sitzplattenhöhe
beitragen würde.
Durch die vorteilhafte einfache Schwenklagerung der beiden Enden
des bügelförmigen stangenartigen
Elements an dem ohnehin vorhandenen links- und rechtsseitig erstreckenden
Grundteilrahmen wird auf einfache Weise eine Befestigung des stangenartigen
Elements mit der Sitzplatte erreicht, so dass die Erkennungsvorrichtung
einfach in ihrem Aufbau ist und ihr Einbau geringe zusätzliche
Herstellungskosten zu den allgemein üblichen Fahrzeugsitz – Herstellungskosten
nach sich zieht.
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Der
horizontal verlaufende Anteil des bügelförmigen stangenartigen Elements
kann sich entweder über
nahezu die gesamte Breite der Sitzplatte unterhalb des Sitzpolsters
erstrecken, also von dem links – zu
dem rechtsseitigen Grundteilrahmen, oder beschränkt sich auf ein Teilstück, vorzugsweise
jedoch mehrere Teilstücke
entlang des Verlaufs der Sitzplattenbreite derart, dass die Unterseite
des Sitzpolsters auf den nach oben bzw. nach vorne hervorstehenden
Teilstücken
aufliegt. Ein derartig konstruiertes stangenartiges Element weist
im Verlauf der Sitzplattenbreite aufgrund der abwechselnd horizontalen
und der dazwischen liegenden anders ausgerichteten Teilstücke eine
erhöhte
Stabilität
auf.
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Aufgrund
der Verwendung von lediglich einer bügelförmigen Stange, deren kurze
Schenkel die eigentlichen Schwenkhebel darstellen, wird nicht nur eine
Gewichtsersparnis bezüglich
des Gewichtes der gesamten Erkennungsvorrichtung erreicht, sondern auch
eine Sitzbele gungserkennungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die unabhängig von
einzustellenden Belastungswerten in Abhängigkeit von dem Gewicht derjenigen
Person, die sich auf das Sitzpolster setzt, ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
zwischen dem Schalter der Schalteinrichtung, der durch das nach
unten schwenkende stangenartige Element betätigt, insbesondere nach unten
gedrückt werden
soll, und dem Element die Federung, vorzugsweise das Federblech,
dessen Federkraft gegen das nach unten schwenkende stangenartige
Element wirkt, angeordnet. Die Anordnung eines derartigen Federblechs,
welches mit seinem ersten Ende freihängend an der Unterseite des
stangenartigen Elements anliegt und mit seinem zweiten Ende an einem bodenseitigen
Anteil des Grundteils befestigt ist, weist eine Mehrzahl von Vorteilen
auf. Zum einen kann der Druckschalter durch das freihängende erste Ende
des Federelementes zuverlässig
nach unten gedrückt
werden, indem das stangenartige Element dass Federelement durch
die Schwenkbewegung nach unten drückt, wodurch der Druckschalter
mittels des breit ausgebildeten Federblechs mit hoher Sicherheit
getroffen wird. Zum anderen ist ein einfaches und reparaturunanfälliges Zusammenspiel
zwischen dem stangenartigen Element und dem Federblech möglich, selbst
dann, wenn entgegen jeder Erwartung eine Verschiebung zwischen dem
stangenartigen Element und dem Federblech stattgefunden hat.
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Ein
weiterer Vorteil der Federblechanordnung ist die vorteilhafte Verbindung
zweier Funktionen, nämlich
die Betätigung
des Druckschalters und gleichzeitig die Federbeaufschlagung des
nach unten und oben verschwenkbaren stangenartigen Elementes, wodurch
das Einstellen eines Abstandes zwischen dem Druckschalter und dem
Federblech sichergestellt wird, sobald sich eine Person von der Sitzplatte
erhebt und sich eine Entlastung des Sitzpolsters einstellt.
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Um
eine Federbeaufschlagung des stangenartigen Elements von unten nach
oben auch in denjenigen Bereichen sicherzustellen, in denen die
mindestens eine Schalteinrichtung mit dem damit zusammenwirkenden
Federblech nicht angeordnet ist, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
mindestens eine Federeinrichtung, vorzugsweise eine Schraubendruckfeder
zwischen der Unterseite des stangenartigen Elements und dem bodenseitigen
Anteil des Grundteils angeordnet. Auf diese Weise wird ein Verkanten
des von dem links- zu dem rechtsseitigen Grundteilrahmen verlaufenden
stangenartigen Elements vermieden, wenn die Schalteinrichtung beispielsweise
nahe der linken oder rechten Sitzplattenseite angeordnet ist. In
diesem Fall würde
die Schraubendruckfeder nahe der jeweils gegenüberliegenden Sitzplattenseite
angeordnet sein.
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Aufgrund
der einfachen Ausgestaltung der Erkennungsvorrichtung ist im Reparaturbedarfsfall ein
schnelles und einfaches Auswechseln der zu der Vorrichtung gehörenden Teile
möglich.
Ebenso ist ein Nachrüsten
bereits bestehender Fahrzeugsitze mit einer derartigen Erkennungsvorrichtung
denkbar, da das stangenartige Element auf einfache Weise an dem
ohnehin vorhandenen Grundteilrahmen befestigt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform liegt
die Oberseite des horizontal verlaufenden Anteils des stangenartigen
Elements an mindestens einem Versteifungselement des Sitzpolsters
an, welches an der Unterseite des Sitzpolsters befestigt ist. Eine
derartige Konstruktion ermöglicht
eine dauerhafte Belastung der Sitzpolsterunterseite.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Sitzpolster im sitzplattenrückwärtigen Bereich auf
einfache Weise zwischen der Unterseite einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes
und dem Grundteil der Sitzplatte schwenkbar dazwischen geklemmt,
so dass ein schnelles Herausnehmen und Wiedereinsetzen des Sitzpolsters
und somit ein leichter Zugang zu der Erkennungsvorrichtung möglich ist.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Untersprüchen.
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Vorteile
und Zweckmäßigkeiten
sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung
zu entnehmen. Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit einer teilweise
freigelegten erfindungsgemäßen Erkennungsvorrichtung;
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2 eine
perspektivische Ausschnittsdarstellung einer Sitzplatte eines Fahrzeugsitzes
mit der teilweise freigelegten erfindungsgemäßen Erkennungsvorrichtung,
und
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3 eine
Querschnittsansicht eines Anteils der Sitzplatte mit der erfindungsgemäßen Erkennungsvorrichtung.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten einen Fahrzeugsitz 1,
dessen erfindungsgemäße Erkennungsvorrichtung
teilweise freigelegt ist. Der Fahrzeugsitz 1 besteht aus
einer Rückenlehne 2 und
einer Sitzplatte 3. Die Sitzplatte 3 besteht aus
einem Grundteil 4, welches in der Regel aus einem Metall
bzw. einer Metalllegierung besteht und einem darüber angeordneten Sitzpolster 5.
Das Grundteil 4 weist links- und rechtsseitig Grundteilrahmen 6 auf,
an denen ein bügelförmig ausgebildetes stangenartiges
Element 7 im vorderen Bereich 3a der Sitzplatte 3 schwenkbar
angeordnet ist.
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Das
Polster 5 kann im rückwärtigen Bereich 3b der
Sitzplatte mittels einer entsprechenden äußeren Ausbildung zwischen der
Unterseite der Rückenlehne 3 und
dem Grundteil 4 hinein geschoben und wieder herausgezogen
werden.
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Eine
am bodenseitigen Anteil des Grundteiles 4 angeordnete Schalteinrichtung 8 wird
durch Verschwenken des stangenartigen Elementes 7 mittels
eines nach unten auslenkbaren Federbleches 9 betätigt.
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2 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne einen Ausschnitt der
erfindungsgemäßen Erkennungsvorrichtung,
in dem das darüber
angeordnete Sitzpolster teilweise aufgeschnitten dargestellt ist.
Das stangenartige Element 7 weist einen horizontal verlaufenden
Anteil 7a auf, der sich über nahezu die gesamte Breite
der Sitzplatte erstreckt. Das stangenartige Element 7 ist über beidseitig
angeordnete kurze Schenkel, die als Schwenkhebel dienen, mit seinen
Enden 7b schwenkbar in dem links- und rechtsseitigen Grundteilrahmen 6 des Grundteiles 4 angeordnet.
Das Anordnen kann durch die Federwirkung der Bügelkonstruktion des stangenartigen
Elementes derart vorgenommen werden, dass eine Aufnahme der Enden 7b in
Löchern,
die in den Grundteilrahmen 6 angeordnet sind, durch Zusammendrücken des
Elements entlang des horizontal verlaufenden Anteils und anschließend durch
einfaches Hineinstecken stattfindet. Selbstverständlich können innerhalb des Grundteilrahmens 6 mehrere Löcher zum
Verstellen des stangenartigen Elementes 7 bezüglich seiner
Höhen-
und Längsposition
angeordnet sein.
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Die
Unterseite des horizontal verlaufenden Anteils 7a des stangenförmigen Elementes 7 liegt an dem
Federblech 9, dessen Federkraft nach oben wirkt, an, welches
wiederum auf einen Druckschalter 10 der Schalteinrichtung 8 drückt, sobald
die Stange 7 nach unten verschwenkt wird.
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Um
dem stangenförmigen
Element 7 eine gleichmäßige Federbeaufschlagung
entlang des horizontalen Anteils 7a zukommen zu lassen,
befindet sich in demjenigen Bereich des horizontalen Anteils 7a,
in dem das Federblech 9 nicht angeordnet ist, eine Schraubendruckfeder 11.
Die Schraubendruckfeder 11 ist zwischen einem bodenseitigen
Anteil 12 des Grundteils 4 und der Unterseite
des stangenförmigen
Elements 7 angeordnet und beaufschlagt das Element mit
einer nach oben wirkenden Federkraft. Dadurch wird eine Schwenkbewegung
des Elements selbst dann sichergestellt, wenn die Person nur auf der
linken oder rechten Seite des Sitzplatte sitzt.
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Vorzugsweise
ist die durch das Federblech 9 und die Schraubendruckfeder 11 wiedergegebene Federkraft
derart bemessen, dass bereits eine geringe Belastung des Sitzpolsters 5 durch
ein Personengewicht von oben eine Schwenkbewegung des stangenförmigen Elementes 7 nach
unten zur Folge hat. Belastungen durch sonstige leichtere Gegenstände hingegen
haben – solange
deren Gewicht unterhalb dem Gewicht einer Person liegt – keine
Schwenkbewegung zur Folge.
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An
einer Unterseite 5a des Sitzpolsters 5 sind Versteifungselemente 13 angeordnet.
Die Oberseite des horizontalen Anteils 7a liegt an der
Unterseite 5a des Sitzpolsters 5 mit dazwischen
liegendem Versteifungselement 13 an.
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In 3 wird
ein Teil der Sitzplatte in Querschnittsansicht mit der erfindungsgemäßen Erkennungsvorrichtung
dargestellt. Sobald eine Person mit einem vorbestimmten Mindestgewicht 14 sich
auf die Oberseite des Sitzpolsters 5 setzt, wie es durch
den Pfeil 15 angedeutet wird, findet eine Schwenkbewegung
des stangenartigen Elementes 7 aufgrund der Bewegung des
Sitzpolsters 5 im vorderen Bereich 3a der Sitzplatte
nach unten statt, wie es durch den Pfeil 16 angedeutet
wird.
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Durch
diese Schwenkbewegung 16 des stangenartigen Elementes 7 werden
sowohl die Schraubendruckfeder 11 als auch das Federblech 9 nach
unten bewegt. Das Federblech 9 drückt daraufhin auf den Schalter 10 der
Schalteinrichtung 8, wie es durch den Pfeil 17 an gedeutet
wird. Nun wird der Schalter 10 nach unten gedrückt, um
so einen Schaltkreis für
eine hier nicht gezeigte Funktionseinrichtung, wie beispielsweise
eine Weiterfahrsperre, zu aktivieren. Somit hat eine Erkennung der
Sitzbelegung erfolgreich stattgefunden. Sobald sich die Person von
dem Sitzpolster erhebt, wird aufgrund der Federkraftwirkung der
Schraubendruckfeder 11 und des Federblechs 9 das
stangenartige Element 7 und das Sitzpolster 5 im
vorderen Bereich 3a der Sitzplatte 3 nach oben
gehoben und wieder in eine Ruheposition versetzt.
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Sämtliche
beschriebenen Merkmale und Bauteile sind sowohl einzeln als auch
in Kombination als erfindungswesentlich anzusehen. Abwandlungen hiervon
sind dem Fachmann geläufig.
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Rückenlehne
- 3
- Sitzplatte
- 3a
- vorderer
Bereich der Sitzplatte
- 3b
- hinterer
Bereich der Sitzplatte
- 4
- Grundteil
- 5
- Sitzpolster
- 5a
- Unterseite
des Sitzpolsters
- 6
- Grundteilrahmen
- 7
- stangenartiges
Element
- 7a
- horizontaler
Anteil des stangenartigen Elementes
- 7b
- Enden
des stangenartigen Elementes
- 8
- Schalteinrichtung
- 9
- Federelement
- 10
- Druckschalter
- 11
- Schraubendruckfeder
- 12
- Bodenseitiger
Anteil des Grundteils 4
- 13
- Versteifungselemente
- 14
- Belastung
- 15
- Belastungsrichtung
- 16
- Schwenkrichtung
des stangenartigen Elementes
- 17
- Druckrichtung
des Druckschalters und des Federbleches