DE1655968A1 - Gefederter Fahrzeugsitz - Google Patents

Description

Gefederter Fahrzeugsitz

Die Erfindung betrifft einen gefederten Fahrzeugsitz und insbesondere eine Torsionsstabeinheit, welche die Federung des Sitzes gewährleisten soll.

Es i^t bekannt, den gefederten Sitz eines Fahrzeuges, insbesondere den eines Motorfahrzeuges, derart vorzusehen, daß ein zur Auflage eines Sitzkissens dienendes Sitzteil relativ zu einem an dem Fahrzeug befestigten Unterteil des Sitzes gehalten wird, und zwar mittels nach Art von Scheren drehbar aneinander angelenkten Hebeln, deren eines Ende jeweils am Sitz- bzw. Unterteil angelenkt ist, während die anderen Enden verschiebbar in im Unter- bzw. Sitateil

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angeordneten Führungen sitzen und ein Federungselement vorgesehen ist, welches zwischen einem der nebel und einem Teil (d.h. dem Unterteil, dem oitzteil bzw. einem anderen Hebel) wirksam ist, das bzw. der relativ zu dem genarrten Hebel beweglich ist, wobei das Federungselement.nach Art einer Torsions>_tabeinhei"U aufgebaut ist, deren Arbeitsenden jeweils an dem genannten Hebel und dem relativ beweglichen Teil angeschlossen sind und axe Einheit über einen unrunden Torsionsstab verfügt, welcher an einem Arbeitsende eier Einheit befestigt ist, und ferner über eine manuell zu beaienende Vorrichtung, welche an dem anderer. Arbeitsende vorgesehen ist, um aen in dem Stab auftretender Lra pro

Längeneinheit verändern zu können.

Die manuell bedienbare Vorrichtung eines derartiger irahrzeugsitzes verfügte über eine Schraube, vvelcne auf einem schwenkbaren Arm einwirkte, der radial am anderen Arbeitsende des Torsionsstabsystems angeordnet i^t, um auf den Torsionsstab Drall auszuüben. Diese Schraube nahm also die Belastung des Torsionsstabes auf und unterlag demgemäß erheblicher Abnutzung.

Dieser Heckteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß anstelle der manuell bedienbaren Vorrichtung ein Gleitorgan vorgesehen ist, welches den Stab umschließt und auf ihm verschiebbar ist, olme daß er sich, relativ zum

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otab verareht, welcher in einer Führung am anderen. Arbeitsende des Systems befestigt ist, so daß der pro Längeneinheit aet; L-tabes zwischen aem Gleitorgan und dem befestigten inde .:es .Jt'-.bes auftretende Dra^..., also das in-dem ctab" auftretende Drehmoment, ^ emails aer längs aes Jt^b'es vorgenommenen .•ewe^;ur:._ ueo JLeitorgans verändert wird-.

Der fSri'inaungrgeaar.ne iä^t sie verschiedenster Aucfunrun^air.ö_tl ic::.:6-;itei- zu, eine G^!tvon v.ird in aen :"olgend-er: Zeichnungen irir^erteLIt, und zwar neigt:

Fig. 1 eine Seitenar.oiciit eines F'ihr?eug-.-itzes mit einer Icrsion.-, tabeinhei t, welche αer nach unten, α.η. relativ zu einem Unterteil ^erich-

ciridj diizteiis enti-e^enAir^en

Fig. 2 eine Ancient "einer Aufnängung _L-em.,.: Fi^. 1, wobei viie obere Hälfte der Figur einen Längsschnitt aarstellt, während die untere Hälfte der Figur als Draufsicht gedacht ist,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Torsionsstabeinheit,

Fig* 4 ein Ende der T-orsionsstabeiniieit gemäß Fig. 3 voxx der Seite gesehen,

Fig. 5 eine perspektivische l'arstelIun-g eines turchsiehtbildes eines aus mehrerei: Hatten'bestehenden'""

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Torsionsstabes mit einem darauf entlang bewegbaren Gleitorgan, welche zusammengesetzt die Torsionsstabeinheit ergeben.

■ Der Sitz besteht aus einem über ein Hebelsystem 12 auf einem Unterteil 11 angelenktes Sitzteil 10, wobei das Hebelsystem 12 dafür sorgt, daß sich das Sitzteil lotrecht α zu dem Unterteil auf- und abbewegt. Das Sitzteil der Aus- [ führungsmöglieiikeit hat die Form einer Sitzplatte, welche geeignet ist, ein Sitz- und ein Rückenkissen aufzunehmen, aber z,B. auch aus einem Polstersitz mit Rückenteil bestehen könnte. Das Unterteil 11 hat die Form einer Bodenplatte und kann auf dem Fahrzeugboden befestigt werden.

'■ Das Hebelsystem setzt sich aus zwei drehbar über Kreuz aneinander angelenkten Hebelpaaren 13, 13' bzw. 14-, 14' zusammen, welche scherenartig an gegenüberliegenden Seiten des ^ Sitzes angeordnet sind, so daß sie sich in vertikalen Ebenen parallel zu der nach vorn bzw. nach hinten gerichteten Bewegung des Sitzes bewegen. Die außen sitzenden Hebel 13, 14- der beiden Hebelpaare sind gegenüberliegend an das rückwärtige Ende der Bodenplatte 11 angelenkt, während sie "Vorderenden def Hebel mittels einer Welle 15 aneinander angelenkt sind, auf deren Außenenden Laufrollen 16 sitzen, welche in Führungen 17 laufen, aie in den Seitenteilen der

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Sitzplatte vorgesehen sind. Die innen sitzenden Hebel 13', 14¹ 4er beiden Hebelpaare werden durch; die gegenüber liegenden nach oben gebogenen Seitenränder einer Blechplatte 20 gebildet und sind fest miteinander verbunden, um sich zusammen zu bewegen. Die innenliegenden Hebel weisen am vorderen, d.h. unteren Ende, eine querverlaufende Welle 21 auf, an deren Außenenden Laufrollen 22 sitzen, welche in auf dem Unterteil vorgesehenen Führungen 23 laufen. Die *k

Laufrollen und die innenliegenden Arme sind zueinander hin eingesetzt, damit sie die Auf- und Abbewegung der außenliegenden Arme nicht stören. Die innenliegenden Arme fluchten nach oben, d.h„ nach hinten in Richtung des rückwärtigen Sitzteils, wo sie an einer Torsionsstabeinheit 25 befestigt sind, welche querliegend angeordnet und am rückwärtigen Ende der Sitzplatte anmontiert ist. :

Die Platte 20 weist eine zentral angeordnete Öffnung 26 ;

auf, durch die ein Schwingungsdämpfer 27 von einem an der Sitzplatte angeordneten Zapfenlager 30 zu einem auf der Bodenplatte vorgesehenen Zapfenlager 31 geführt wird.

Die Platte 20, deren Seitenränjler die innenliegenden des Hebelsystems bilden, und qtie, Laufrollen 16, welche auf der Platte gelagert sind, liegen sämtlich innerhalb der Bewegungsebenen der äußeren Arme und demgemäß kann die Sitzplatte in Richtung des Unterteils soweit herunterge-

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drückt werden, bis der Winkel zwischen den Armen bis auf im wesentlichen Null vermindert ist.

Die Torsionsstabeinheit 25 setzt sich aus zwei co-axial ineinanderfassenden Rohrstlicken 32, 33 zusammen, deren Enden derart aufeinander ausgerichtet sind, daß das eine ein Lager bilden auf dem das andere zu rotieren vermag, wobei das hintere Rohrstück 32 fest an einer Seite der Sitzplatte befestigt ist, während das längere Rohrstück 33 von dem kürzeren Rohrstück ausgehend am hinteren Ende des Sitzes entlang angeordnet ist, und zwar in einer Halterung 34» welche, an der gegenüberliegenden Seite der Sitzplatte angebracht ist.

Ein ülorsionsstab 35 mit rechtwinkligem Querschnitt ist im Außenende des kurzen Rohrstücks mittels Quetschung des Rohres befestigt und verläuft über im wesentlichen die Gesamtlänge der beiden Rohre. Ein festes zylindrisches Gleitorgan 36, welches so ausgebildet und dimensioniert ist, daß es in das längere Rohrstück hineinpaßt, weist eine zentral angeordnete Längsoffnung 36a mit rechtwinkligem Querschnitt auf, um den 'rorsionssxab aufzunehmen, pas Gleitorgan wird auf den Stab gesetzt, um eine Gleitbewegung

längs des Rohres ausführen zu können, ......

Als Führung für das Gleitorgan dienen zwei Pührungsstangen 37f welche auf der Innenwand des längeren RohrStücks 33

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angeordnet und fest daran befestigt sind, und entsprechend im Gieitorgan ausgebildete Aussparungen, inwelehe die Führungsstangen"hineinpassen. Me Rohrstücke32 und 33 bilden die Arbeitsenden der Torsionsstabeinheit,

Zusätzlich zu der zentral gelegenen Öffnung mit rechtwinkligem Querschnitt, welche zur Aufnahme des lorsionsstabes dient, weist das Gleitorgan zwei zylindrische Längsoffnungen 36b, 36c auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der rechtwinkligen öffnung angeordnet sind. Eine der zylindrischen Öffnungen ist innen mit einem Gewindegang versehen, um eine Führungsschraube 40 aufzunehmen, Avelohe in unmittelbarer liähe der Innenwand des längeren RohrstüofcE 33 angeordnet ist und in einem -riglHßer eines Verschluiastückes 41 des längeren Rohres sitzt. Die Für.rungξ schraube endet auiierhslt des Verschlußstücks in einem rekrü.imten Handgriff 42. Me andere zylindrische Öffnung weist ebenfalls einen Gewindegang auf, wobei der Gewindegang eine sehr geringe Höhe aufweist und eine Schraube 43 mit geringer Höhe aufnimmt, welche ebenfalls in dem VersehluSstück des Rohres 33 gelagert ist und an seinem auöerliegenden Ende ein Anzeigegerät 44 trägt, welches die Stellung des Gleitorgans innerhalb des Rohres anzeigt. .

J>as Eohr 33 ^oer iorsionsstabeinheit ist zwischen der Halterung der Sitisplatte und der zwischen dem längeren und

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dem kürzeren Rohr vorgesehenen Halterung fest an der Platte angeschweißt, deren Seitenränder die innenliegenden Arme 13', 14* des Über-Kreuz-Hebelsystems bilden. Infolgedessen kommt es bei einer Bewegung der Sitzplatte in Richtung Bodenplatte zu einer Schwenkbewegung der Arme 13', 14^r und dadurch zu einer Drehung des Rohres 33 gegenüber dem Rohr 32, und zwar entgegen der Torsionskraft des Torsionsstabes,

Bei dem Zusammenbau und bei Betrieb des Sitzes ist der Torsionsstab 35, welcher in unbelastetem Zustand vornehmlich keinen I rail aufweist, innerhalb des kurzen Rohres 32 der Einheit befestigt und so angeordnet, daß er sich durch das längere Rohr 33 unc durch das darin befindliche Gleitorgan erstreckt. Das Rohrstück 32 wird dann soweit gedreht, bis der l'orsions^tab den als Vorspannung erwünschten Drall erreicht hat, d.h., bis der Sitz in seiner oberen Stellung angeschlagen ist. Das Rohr 32 wird darauf an die Sitzplatte angeschweißt. Während dieser Tätigkeit wird das Gleitorgan gegen das außensitzende Ende aes längeren .Rohres 33 anliegend _oehalten, so aaß der Torsionsstab über eine maximal nutzbare länge verfügt.

!alls nun eine Person auf einem auf der Sitzplatte angebrachten Sitzkissen sitzt, wird die Sitzplatte in eine Stellung heruntergedrückt, welche zwischen der normalen Tahrstellung und άατ unteren Anschlagsteilung des Sitz&s gedacht werdeii

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muß, wodurch, der Drall des !Torsionsstäbea noch weiter verstärkt wird. Durch Drehung des gekrümmten Handgriffs der Torsionsstabeinheit wird dahingehend auf das Gleitorgan eingewirkt, daß es sich, auf dem Tersionsstab entlangbewegt und dadurch, dessen nutzbare Länge verkürzt, was dazu führt, daß der Kreisdrall des Torsionsstabes auf eine kürzere Strecke begrenzt wird* Folglich, kommt es zu einer Erhöhung des Drehmomentes innerhalb des Stabes und, sofern die auf den Sitz ausgeübte Belastung konstant bleibt, erfolgt eine Drehung des längeren Rohres 33 bezüglich des kürzeren Rohres 32, welches fest an der Sitzplatte befestigt ist, was zu einer Anhebung der Sitzplatte führt. Durch 'ständige Drehung des Handgriffs kann, die Sitzplatte soweit angehoben werden, bis die gewünschte Fahrstellung erreicht ist. Falls anschließend eine Person mit anderem Gewicht den Sitz belastet, nimmt die Sitzplatte entweder eine Stellung unter oder über der Fahrstellung ein, was davon abhängt, ob die neue Person schwerer oder leichter als die vorige ist. Dadurch, daß das GKLeitorgan nach innen bzw, nach außen geschraubt wird, kann die Sitzplatte in Fahrstellung zurückbewegt werden. ·

Mittels Verminderung bzw» Erhöhung der nutzbaren lange des Torsionsstabes erfolgt also eine Veränderung des Federungsgrades des Torsionsstabes, wobei je nach Verkürzung bzw. Verlängerung der nutzbaren Stablänge jeweils eine Erhöhung

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bzw. Verminderung der gegebenen Schwingungsfrequenz erzielt wird. Das stellt ein sehr erwünschtes Charakteristikum dar, da der aus einer Abnahme des Fahrergewichts resultierende Verminderung der Schwingungsfrequenz des belasteten Stabes dadurch entgegengewirkt wird, daß eine Erhöhung der gegebenen Frequenz vorgenommen wird, was in der Weise erfolgt, daß die nutzbare Länge des Stabes soweit reduziert wird, bis die ursprüngliche Fahrstellung wieder hergestellt ist. Folglich macht es die Erfindung möglich, einen Fahrzeugsitz zu konstruieren, dessen Schwingungsfrequenz von vorn herein so gewählt ist, daß sie iiirwesentlichen unabhängig vom Fahrergewicht ist.

Um wieder auf die Konstruktion der Torsionsstabeinheit zurückzukommen, falls die Führungsstäbe 37 parallel zur Achse , des Rohres 33 angeordnet sind, ist aer G-rad der I/reiimomenterhöhung beim Verschieben des Grleitorgans in Richtung des festliegenden Endes des Torsionsstabes relativ gering, . Der Grad der Erhöhung kann jedoch dadurch "beschleunigt werden, daß die Führungsstangen schräg zur Rohrachse des Rohres"33 angeordnet wird, so daß beim Verschieben des Gleitorgans in Richtung des festen Torsionsstabendes, d.h. iem in dem---Rohr 32 befestigten Ende, eine Drehung des Gleitorgans um die Rohrachse 33 erfolgt, so daß der Drall in dem Stab erhöht und außerdem dieser Drall auf eine sich vermindernde Länge des Stabes beschränkt wird.

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Palls der l'orsionsstab sich aus Stahlplatt en zusammensetzt, welche bezüglich ihrer Länge konstante Maße aufweisen, ist die Erhöhung des Drehmomentes pro Heduktionöeinheit der Hutzlänge, d.h. der Länge zwischen dem öleitorgan und dem festliegende*. Ende des Stabes, über einen £ eil der Länge annähernd linear, ni2.mt jedoch steil zw, sobalä sich das Gleitorgan dem festliegenden Stabende nähert.

Daraus läßt sich folgern, daß das Grleitofgan nur über einen Bereich des Stabes wirksam werden kann,,welcher in einem wesentlichen Abstand von dem festliegenden Ende entfernt liegt. Um die Länge des verbleibenden unwirksamen Endstücks des Jtabes zu reduzieren,, kann der Stab dahingehend abgeändert werden, Fig. 5, daß wenigstens einige Platten 45 im Bereich des festliegenden Endstückes des Stabes spitz zulaufende Enden 45a aufweisen bzw. eines oder mehrere so ausgebildet sind, daß sie kurz vor dem Stabende an der Stelle 45b enden* Um. den Stab an diesem Ende dahingehend zusammenzubauen, daß er in seiner gesamten Länge denselben querschnitt beibehält, werden ein oder mehrere Einsätze 46 aus Nylon bzw. einem anderen geeigneten Material mit geringem Pederungsgraä zwischen die Blätter eingesetzt bzw. gegossen, um die durch die Verjüngung bzw. Verkürzung der Blätter entstehenden Hohlräume auszufüllen.

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Obwohl der Torsion^stab in unbelastetem Zustand zweckmäßigerweise geradlinig ausgerichtet ist, kann der Stab spiralenförmig ausgebildet sein, so daß er bereits in unbelastetem Zustand einen Initialdrall aufweist, wobei die Drallrichtung dieselbe ist wie die, in der der weitere Drall bei Belastung erfolgt. Aufgrund dieser Ausführungsmöglichkeit -kommt es bei der Verschiebung des G-leitorgans längs des Stabes pro Längeneinheit zu einer progressiveren Drallveränderung als im entsprechenden Fall, bei einem Stab, bei dem der Drall in unbelastetem Zustand gleich Null ist. .uas Pederungscharakteristikuin der veränderten Ausführungsmö'glichkeit wird nicht so beschaffen sein, daß bei einer schweren Belastung dieselbe eigenständige Schwingungsfrequenz vorhanden ist wie bei einer leichten Belastung.

Obwohl die Torsionsstabeinheit des oben beschriebenen Sitzes hinter dem Sitzteil angeordnet ist, könnte ihre Anordnung auch vor dem Sitzteil vorgenommen werden bzw. vor oder hinter dem Unterteil, was weniger zweckmäßiger wäre. Sie könnte auch im Schnittpunkt der sich kreuzenden Hebelarme angeordnet v/erden, so daß ctie Torsionsstabeinheit zwischen den .beiden Hebelpaaren wirksam würde.

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falls bei einer anderen Ausführungsmöglichkeit des oben beschriebenen Sitzes der Torsionsstab in unbelastetem Zustand einen Drall aufweist, der gleich Null ist, kommt es bei einer Bewegung des Gleitorgans längs des Stabes in unbelastetem Zustand zu einer Veränderung der Torsionsrate des Stabes, wobei die Drailveränderung pro Längeneinheit erst dann spürbar wird, wenn der Sitz von einer Person belastet wird.

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Claims (5)

- U- Pa t en* aiisprü oh e ι

1. Gefederter Fahrzeugsitz, insbesondere für ein Motorfahrzeug, dessen zur Auflage eines Sitzkissens dienendes "Sitzteil-"relativ"-zu einem an dem Fahrzeug befestigten unterteil -gehalten wird., und zwar mittels scherenartig drehbar aneinander angelenkten Hebeln, deren eines Ende jeweils am Sitz- bzw. Unterteil angelenkt ist, . während die anderen Enden verschiebbar in im Unter- bzw. Sitzteil angeordneten Führungen sitzen und. ein Federelement vorgesehen ist, welches zwischen einem der Hebel und einem Teil (d.h. dem Unterteil, dem Sitzteil bzw. einem anderen Hebel) wirksam ist, das bzw. der relativ zu dem genannten Hebel beweglich ist, und das Federungselement nach Art einer Torsionsstabeinheit aufgebaut ist, deren Arbeitsenden jeweils an dem genannten Hebel und dem relativ beweglichen Teil angeschlossen sind und die Einheit über einen unrunden Torsionsstab verfügt, welcher' an einem Arbeitsende der Einheit befestigt ist, und 'ferner über eine manuell bedienbare Vorrichtung, welche an· dem anderen Arbeitsende sitzt, um den in d/em Stab vorhandenen Drall pro Längeneinheit verändern zu können, gekönnzeichn&t dadurch, daß die manuell bedienbare Vorrichtung ein Gleitorgan (36) ist, welches den Stab (35) umschließt und drauf entlang ohne Drehung zum Stab in einer Führung (37) verschiebbar am anderen

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Arbeitsende (33) der Einheit befestigt ist, so daß der zwischen dem Gleitorgan und dem festliegenden Stabende pro Längeneinheit des Stabes vorhandene Drall und somit das in dem Stab auftretende drehmoment bzw. die Höhe des Stabdralls je naöh Bewegung des Grleitorgans längs des Stabes verändert "wird.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch T, dadurch gäc ennzeiohnet,

daß die Führung (37). fest mit der Innenwandung eines Rohres (33) verbunden ist, in dem der Sta*b sitzt, und daß eine Führungsschraube (40), die zwecks Drehung· mittels eines Handgriffes (42) an einem Ende des Rohres in einem Block gelagert ist^ in eine im G-leitorgan vorgesehene &ewindebohrung hineiüfaßt.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekeuizelchnet, ^; daß die Führung (37) aus Führungsstangen besteht,.welche Böhrägli^gend in dem Bohr (53) angeordnet sind.

4* Fahrzeugsitz nach Ansprueh 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,; - daß der Torsionsstab aus mehreren Stabplatten (45) beeteht, von denen einige am festliegenden Ende des Stabes sich verjüngen, um die Feäerungshöhe des Stabes progressiv in Sichtung aes festliegenden Stabendes zu reduzieren.

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5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Qie Breite eier Platten im Bereich der verjüngten Enden wieder mittels ein oder mehrerer Plastikeinsätze (46) auf volle Jtabbreite gebracht wird.

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