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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit einem höhenverstellbaren
Sitzgestell, das zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Sitzgestellteile und
zumindest eine zwischen den Sitzgestellteilen zur Höhenverstellung
angeordnete Gasfeder aufweist, mit zumindest einer zur Beeinflussung
der Gasfeder vorgesehenen Steuereinrichtung, die zumindest eine
an einem ersten Sitzgestellteil angebrachte Ventileinrichtung mit
Steuerventilen zur Ansteuerung von Gasströmen für die Gasfeder sowie eine an
einem zweiten Sitzgestellteil vorgesehene Steuerkulisse zur Ansteuerung
der Steuerventile aufweist, so dass unabhängig von einer Gewichtsbelastung
auf den Fahrzeugsitz eine vorgebbare Höhe des Fahrzeugsitzes gewährleistet
ist.
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Aus
der
DE 43 35 199 C1 ist
es bekannt, einen abgefederten Fahrzeugsitz mit einem Scherengestell
bereitzustellen, das um eine gemeinsame Scherenachse schwenkbare
Scherenelemente aufweist. Zum Verstellen des Scherengestells ist
eine Gasfeder vorgesehen, mit der eine erste Ventileinrichtung zur
Höheneinstellung
des Fahrersitzes und über
eine Kupplung eine zweite Ventileinrichtung zur gewichtsabhängigen Einstellung
der Höhe
des Fahrersitzes verbindbar ist. Die Kupplung weist ein um die Scherenachse
schwenkbares Segmentelement mit einem bogenförmigen Zahnabschnitt und einen Schwenkarm
mit einer mit dem Zahnabschnitt kämmend in Eingriff bringbaren
Zahnung auf. Der Schwenkarm ist mit einem der Scherenelemente verbunden
und mittels einer Antriebseinrichtung betätigbar, die mit der ersten
Ventileinrichtung verbunden ist. An der Scherenachse ist außerdem ein
Kulissenele ment schwenkbeweglich angeordnet, das zur Betätigung der
zweiten Ventileinrichtung dient und relativ zum Segmentelement begrenzt
beweglich ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte Höhenverstellung
und eine vereinfachte gewichtsunabhängige Niveauregulierung für einen
Fahrzeugsitz bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art
gelöst,
bei dem die Steuerkulisse mittels einer Einstelleinrichtung unabhängig von
einer relativen Stellung der Sitzgestellteile derart relativbeweglich
zum zweiten Sitzgestellteil einstellbar ist, dass eine von der Einstelleinrichtung bewirkte
Bewegung der Steuerkulisse relativ zum zweiten Sitzgestellteil eine
Höhenverstellung
des Fahrzeugsitzes bewirkt. Damit kann in einfacher Weise eine Höhenverstellung
des Fahrzeugsitzes verwirklicht werden. Die Steuerkulisse kann mit
Hilfe der Einstelleinrichtung, insbesondere mit einem Betätigungshebel,
von einem Benutzer des Fahrzeugsitzes relativ in ihrer Position
gegenüber
dem zweiten Sitzgestellteil derart verändert werden, dass dadurch eine
Ansteuerung der Ventileinrichtung bewirkt wird, die eine der Positionsänderung
der Steuerkulisse entsprechende Höhenverstellung, die als Absenkung oder
als Erhöhung
des Fahrzeugsitzes auftreten kann, bewirkt. Sobald die neue Höhe des Fahrzeugsitzes
von der Gasfeder eingestellt wurde, wirkt die Steuereinrichtung
wieder nur als Niveauregulierung, um eine gewichtsunabhängige Höheneinstellung
des Fahrzeugsitzes zu gewährleisten.
Bei der Positionsänderung
der Steuerkulisse, die durch die Einstelleinrichtung bewirkt werden
kann, handelt es sich aus Sicht der Ventileinrichtung um nichts
anderes als um eine Abweichung von einer Neutralstellung, die in gleicher
Weise auch durch eine Änderung
eines Gewichtseinflusses auf den Fahrzeugsitz hervorgerufen werden
könnte.
Durch die Nutzung der gleichen Vorrichtungen und der gleichen Wirkmechanismen
für die
Höhenverstellung
und der Niveauregulierung lässt
sich eine kostengünstige
herzustellende Höhenverstellung
für den
Fahrzeugsitz verwirklichen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerkulisse
mit einer Energiespeichereinrichtung gegen eine Betätigungskraft der
Einstelleinrichtung vorgespannt ist. Durch die Energiespeichereinrichtung,
die insbesondere als Torsionsfeder ausgeführt werden kann, ist gewährleistet, dass
eine besonders einfache Ansteuerung der Steuerkulisse mit einem
biegbaren, flexiblen Zugseil verwirklicht werden kann, das nahezu
frei an dem Fahrzeugsitz bis zu einem Betätigungshebel verlegt werden
kann. Da mit einem solchen Zugseil typischerweise nur Zugkräfte auf
die Steuerkulisse überfragen werden
können,
ist eine Rückstelleinrichtung
in Form eines Energiespeichers vorteilhaft, der die bei einer Stell bewegung
für die
Steuerkulisse eingeleitete Betätigungsenergie
speichert und bei einer entgegengesetzt gerichteten Stellbewegung
wieder freigeben kann.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerkulisse
drehbar an dem Sitzgestellteil angelenkt ist und zumindest abschnittsweise als
Kurvenscheibe mit zumindest zwei vorzugsweise parallel umlaufend
angeordneten Steuerbahnen ausgeführt
ist. Bei einer Höhenverstellung
des Fahrzeugsitzes findet typischerweise eine Relativbewegung, insbesondere
eine Schwenkbewegung, zweier relativ zueinander beweglicher Sitzgestellteile
statt, die beispielsweise in der Art einer Parallelogrammführung oder
in der Art eines Scherengestells ausgeführt sein können. Damit ist es vorteilhaft,
die für
den Fahrzeugsitz vorzusehende Steuerkulisse auf die stattfindende
Schwenkbewegung abzustimmen, was vorzugsweise durch eine Gestaltung
als Kurvenscheibe, also mit einer zumindest abschnittsweise kreissegmentförmigen Aussenkontur,
gewährleistet werden
kann. Um die gewünschte
Höheneinstellung des
Fahrzeugsitzes vorzunehmen, bedient man sich ebenfalls der Kurvenscheibe,
die zu diesem Zweck relativ zu den Sitzgestellteilen verschwenkt
wird, um gegenüber
der Ventileinrichtung eine Abweichung von einer Neutralstellung
zu verwirklichen und damit eine Ansteuerung der Ventileinrichtung
zu bewirken, die dann einen entsprechenden Druckluftstrom zu der
oder von der Gasfeder bewirken kann. Die Kurvenscheibe weist zumindest
zwei parallel zueinander angeordnete, zumindest teilweise, insbesondere konzentrisch
um eine vorzugsweise gemeinsame Schwenkachse umlaufende Steuerbahnen
auf, die für
eine Ansteuerung der Ventileinrichtung in der Art von Steuernocken
vorgesehen sind und die bei geeigneter Gestaltung dadurch sowohl
die Höhenverstellung
des Fahrzeugsitzes als auch die gewichtsunabhängige Niveauregulierung des
Fahrzeugsitzes gewährleisten
können.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung
zwei, insbesondere mit Schlepphebeln versehene, Steuerventile aufweist,
die von den parallel umlaufenden Steuerbahnen ansteuerbar sind.
Damit kann in einfacher Weise die Doppelfunktion der Kurvenscheibe
verwirklicht werden, da die gleichen Steuerbahnen unabhängig von
der jeweils momentan zu erfüllenden Aufgabe,
also der Höhenverstellung
oder der gewichtsunabhängigen
Niveauregulierung, für
eine Druckbeaufschlagung oder eine Entlüftung der Gasfeder benutzt
werden. Ein erstes Steuerventil ist für die Sperrung oder Freigabe
eines von einer Druckquelle, insbesondere einem Kompressor, zur
Verfügung
gestellten Druckluftstroms vorgesehen. Ein zweites Steuerventil
ist für
die Entlüftung
der Gasfeder vorgesehen und ermöglicht
damit eine Absenkung des Fahrzeugsitzes.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerbahnen
der Steuerkulisse als bogenförmige
Umfangsabschnitte mit abschnittsweise unterschiedlichen Radien ausgeführt sind.
Durch die Gestaltung als Kreisbogenabschnitte, die vorzugsweise
konzentrisch zu einer Schwenkachse der Steuerkulisse ausgerichtet
sind, kann ein eindeutiger Steuerzustand für das jeweilige Steuerventil
gewährleistet
werden, das entweder vollständig
geschlossen oder vollständig
geöffnet
ist. Ein Übergang
zwischen zwei Kreisbogenabschnitten einer Steuerbahn erfolgt vorzugsweise
mit einer auf die Geometrie der Schlepphebel angepassten Rampe in einem
möglichst
geringen Winkelausschnitt zwischen den Kreisbogenabschnitten, um
ein schnelles Ansprechverhalten der Steuerventile zu gewährleisten.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerbahnen
der Steuerkulisse zumindest abschnittsweise einen im Wesentlichen gleichen
Radius aufweisen. Dies ermöglicht
einen symmetrischen Aufbau der Ventileinrichtung und gewährleistet
ein im Wesentlichen gleichartiges Ansprechen der beiden Steuerventile,
die den parallelen Steuerbahnen zugeordnet sind. Bei einer besonders
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerbahnen in einem gemeinsamen
Winkelabschnitt einen im Wesentlichen gleichen, größeren Radius
aufweisen und mit voneinander abgewandten Rampen in unterschiedlichen Umfangsrichtungen
auf einen im Wesentlichen kleineren Radius übergehen. Der Winkelbereich,
in dem beide Steuerbahnen den gleichen Radius aufweisen, entspricht
der Neutralstellung, in der beide Steuerventile geschlossen sind
und kein Druckluftstrom zu der oder von der Gasfeder gegeben ist.
Bei einer Schwenkauslenkung der Kurvenscheibe aus dieser Neutralstellung
relativ zur Ventileinrichtung wird unabhängig davon, ob eine Stellung
der Steuerkulisse relativ zum Sitzgestellteil verändert wurde
oder ob die Sitzgestellteile durch eine Gewichtsänderung relativ zueinander
bewegt wurden, wird ein Schlepphebel eines Steuerventils entlang
der Rampe auf den größeren Radius
geführt,
wodurch eine Auslenkung des Schlepphebels und eine Ansteuerung des
entsprechenden Steuerventils stattfindet, die ihrerseits zur Beeinflussung
eines Druckluftstroms von der oder zu der Gasfeder führt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerkulisse
zumindest abschnittsweise eine umlaufende Abwälzfläche für das als biegbares Zugmittel,
insbesondere als Seilzug, ausgeführte
Einstellmittel aufweist. Eine Abwälzfläche, die insbesondere konzentrisch
oder exzentrisch zu einer Schwenkachse der Steuerkulisse bzw. der Kurvenscheibe
ausgerichtet sein kann, ermöglicht eine
lineare oder nichtlineare Bewegungsumsetzung einer Zugmittelbewegung.
Bei einer konzentrisch ausgerichteten Abwälzfläche wird eine Zugmittelbewegung
linear und proportional in einen korrespondierenden Schwenkwinkel
der Steuerkulisse umgesetzt. Bei einer exzentrischen Abwälzfläche liegt
eine nichtlineare Beziehung zwischen einer Bewegung des Zugmittels
und einem Schwenkwinkel der Steuerkulisse vor, wodurch eine Anpassung
auf spezielle Erfordernisse der Steuerkulisse, insbesondere im Hinblick
auf ein Ansprechverhalten der Ventileinrichtung, verwirklicht werden
kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerkulisse
drehbar auf einer Mittelachse eines Scherengestells angeordnet ist.
Ein Scherengestell ermöglicht
eine kompakte und robuste Konstruktion eines höhenverstellbaren Fahrzeugsitzes.
Die Anordnung der Steuerkulisse auf der Mittelachse des Scherengestells
und die Zuordnung der Ventileinrichtung an zumindest einem Scherenarm
des Scherengestells ermöglicht
eine besonders kompakte Anordnung der Steuereinrichtung für die Höhenverstellung
und Niveauregulierung des Fahrzeugsitzes.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventileinrichtung
ein Sperrventil zur Freigabe oder Sperrung einer kommunizierenden
Verbindung zwischen der Gasfeder und den Steuerventilen zugeordnet
ist. Mit Hilfe des Sperrventils kann ein Druckluftstrom von der
oder zu der Gasfeder freigegeben oder gesperrt werden. Dabei kann
in der Freigabestellung eine selbsttätige Niveauregulierung stattfinden,
während
in der Sperrstellung keine Höhenverstellung
oder Niveauregulierung vorgesehen ist und die Gasfeder als geschlossenes
Federungssystem mit Gaspolster wirkt. Typischerweise wird das Sperrventil
in die Sperrstellung gebracht, wenn der Benutzer das Schwingverhalten des
Fahrzeugsitzes reduzieren will, beispielsweise wenn sich ein mit
einem derartigen Fahrzeugsitz ausgerüstetes Kraftfahrzeug auf einem
unebenen, insbesondere Schlaglöcher
aufweisenden Untergrund, beispielsweise auf einem Feldweg, Acker
oder in einem Baustellenbereich bewegt, wo die Federungseigenschaften
des Fahrzeugsitzes vorteilhaft eingesetzt werden können.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sperrventil
eine zusätzliche Entlüftungsstellung
für eine
rasche Entlüftung
der Gasfeder aufweist, die für
eine schnelle Absenkung des Fahrzeugsitzes vorgesehen ist. Damit
kann beim Einsteigen oder beim Aussteigen eines Benutzers in ein
mit dem höhenverstellbaren
Fahrzeugsitz ausgerüstetes
Kraftfahrzeug eine besonders bequem zu erreichende oder zu verlassende,
niedrige Höheneinstellung
des Fahrzeugsitzes rasch eingenommen werden. In der Entlüftungsstellung
wird die Entlüftung der
Gasfeder nicht durch eine Drossel verlangsamt, wie sie bei einem
der Steuerventile vorgesehen sein kann. Vielmehr wird die Entlüftungsgeschwindigkeit für die Gasfeder
in der Entlüftungsstellung
des Sperrventils lediglich durch die Querschnitte der Druckluftleitung
zwischen Gasfeder und Sperrventil sowie durch den Querschnitt des
im Sperrventil vorgesehenen Entlüftungskanals
begrenzt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerkulisse
für eine
Ansteuerung eines einstellbaren Bewegungsanschlags gestaltet ist,
der für
eine Begrenzung einer Schwingungsamplitude des Fahrzeugsitzes, insbesondere in
Wirkverbindung mit zumindest einem der Scherenarme, vorgesehen ist.
Mit einer von der Höheneinstellung
des Fahrzeugsitzes abhängigen
Stellung eines Bewegungsanschlags kann verhindert werden, dass der
Fahrzeugsitz insbesondere in besonders hohen Stellungen eine Schwingung
mit einer für
den Benutzer unangenehm großen
Schwingungsamplitude durchführen
kann. Vielmehr wird durch den in Abhängigkeit von der Stellung der
Steuerkulisse verstellbaren Bewegungsanschlag eine vorzugsweise über den
gesamten Verstellbereich des Fahrzeugsitzes im Wesentlichen gleiche
Schwingungsamplitude verwirklicht. Zu diesem Zweck kann die Steuerkulisse mit Übertragungsmitteln,
insbesondere mit einer Verzahnung, versehen sein, die eine Übertragung
der Schwenkbewegung auf den einstellbaren Bewegungsanschlag ermöglicht.
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Weitere
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
das anhand der schematischen Zeichnungen dargestellt ist. Dabei
zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem höhenverstellbaren Sitzgestell;
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2 eine
perspektivische Darstellung des Sitzgestells gemäß der 1;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer zur Höhenverstellung vorgesehenen
Baugruppe des Sitzgestells gemäß der 1 und 2;
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4 eine
teilweise geschnittene Darstellung der Baugruppe gemäß der 3 mit
einer Höhenverstelleinrichtung;
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5 eine
perspektivische Darstellung der Höhenverstelleinrichtung gemäß der 4;
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6 die
Höhenverstelleinrichtung
gemäß der 5 in
einer ersten Steuerstellung;
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7 die
Höhenverstelleinrichtung
gemäß der 5 in
einer zweiten Steuerstellung; und
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8 die
Höhenverstelleinrichtung
gemäß der 5 in
einer dritten Steuerstellung.
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Ein
in der 1 dargestellter Fahrzeugsitz 1 weist
ein als Scherengestell 2 ausgeführtes, höhenverstellbares Sitzgestell
für eine
Höhenverstellung
in vertikaler Richtung, also in der Darstellungsebene der 1 nach
oben oder unten, mit einer Sitzfläche 5 und einer Rückenlehne 6 auf,
wobei das Scherengestell 2 für eine Längsverstellung, also in der
Darstellungsebene nach links oder rechts, an Gleitschienen 8 aufgenommen
ist.
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In
den 2 bis 4 ist der Aufbau des Scherengestells 2 näher dargestellt.
Das Scherengestell 2 wird aus je zwei paarweise parallel
zueinander ausgerichteten Scherenarmen 3, 4 gebildet,
die jeweils beabstandet zueinander angeordnet sind und die mittels
einer Scherenachse 11 schwenkbeweglich miteinander verbunden
sind. Dabei sind an ersten Scherenarmen 3, die erste Sitzgestellteile
bilden, jeweils endseitig an Verbindungsstangen 26 angebrachte,
drehbewegliche Laufrollen 22 vorgesehen. An zweiten Scherenarmen 4,
die zweite Sitzgestellteile bilden, sind an ersten endseitigen Bereichen nach
außen
abragende Scharnierzapfen 23 für eine schwenkbewegliche, ortsfeste
Scharnierverbindung mit einem verschiebbar in den Gleitschienen 8 aufgenommenen
Grundrahmen 7 vorgesehen. An zweiten endseitigen Bereichen
der zweiten Scherenarme 4 sind an einer Verbindungsstange 27 angebrachte Laufrollen 22 vorgesehen,
die eine translatorische Bewegung auch unter größerer Last, also beispielsweise
unter dem Gewicht eines Benutzers des Fahrzeugsitzes 1,
in den U-förmig
profilierten, nach innen offenen Laufschienen 25 eines
Sitzflächenrahmens 9 ermöglichen.
Die Laufrollen 22 der ersten Scherenarme 3 sind
ebenfalls für
eine translatorische Relativbewegung in den Laufschienen 25 des
Sitzflächenrahmens 9 sowie
in den gleichartig U-förmig
profilierten, nach innen offenen Laufschienen 23 des Grundrahmens 7 vorgesehen.
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Zwischen
den ersten und den zweiten Scherenarmen 3, 4 ist
eine längenveränderliche
Gasfeder 10 vorgesehen, die eine Veränderung einer Winkelstellung
der Scherenarme 3, 4 ermöglicht und somit eine Einstellung
der Beabstandung zwischen dem Grundrahmen 7 und dem Sitzflächenrahmen 9 ermöglicht,
was in einer Höhenverstellung
der Sitzfläche 5 des
Fahrzeugsitzes 1 gegenüber
dem an einem nicht dargestellten Fahrzeugboden befestigten Grundrahmen 7 resultiert.
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Für eine gewichtsunabhängige und
stoßdämpfende
Aufhängung
des höhenverstellbaren Fahrzeugsitzes 1 ist
eine Steuereinrichtung 12 vorgesehen, die für eine Beeinflussung
der Länge
der Gasfeder 10 gestaltet ist und die eine an dem ersten Sitzgestellteil,
also den ersten Scherenarmen 3 zugeordnete Ventileinrichtung 14 mit
Steuerventilen 15, 16 sowie mit einem Entlüftungsventil 28 zur
Ansteuerung von Gasströmen
für die
Gasfeder 10 sowie eine an dem zweiten, durch die zweiten
Scherenarme 4 gebildeten Sitzgestellteil vorgesehene, als
Kurvenscheibe 17 ausgeführte
Steuerkulisse zur Ansteuerung der Steuerventile 15, 16 aufweist.
Die Steuerventile 15, 16 und das Entlüftungsventil 28 sind
an voneinander abweisenden Seitenflächen einer Trägerplatte 13 angebracht
und stehen pneumatisch kommunizierend miteinander in Verbindung.
Die Funktionsweise der Steuerventile 15, 16 und
des Entlüftungsventils 28 wird
nachstehend erläutert.
Die Trägerplatte 13 ist
mit einem endseitig vorgesehenen Haken für eine Einhängung in die Verbindungsstange 26 vorgesehen
und weist an einem von Haken abgewandten Endbereich eine U-förmige Aufnahme
auf, die für
eine formschlüssige
Verbindung mit der Scherenachse 11 vorgesehen ist.
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Die
Kurvenscheibe 17 ist schwenkbeweglich an der Scherenachse 11 aufgenommen
und mit einem als Einstellmittel ausgeführten Seilzug 18 verbunden,
der mit einem nicht dargestellten Betätigungshebel gekoppelt ist
und der eine Schwenkverstellung der Kurvenscheibe 17 entgegen
einem von einer nicht dargestellten Torsionsfeder aufgebrachten,
um die Scherenachse 11 wirkenden Rückstellmoment ermöglicht.
Der Seilzug 18 ist, wie in der 3 näher dargestellt, über eine
an der Kurvenscheibe 17 vorgesehene Steuerfläche 30 geführt, die eine
Abwälzbewegung
des Seilzugs 18 bei einer Schwenkbewegung der Kurvenscheibe 17 ermöglicht.
Eine Außenhülle 19 des
Seilzugs 17 ist an einem die zweiten Scherenarme 4 verbindenden
Querträger 37 an
einem Gegenhalter 20 abgestützt und kann somit von dem
Gegenhalter 20 bis zu dem nicht dargestellten Betätigungshebel
in einem frei wählbaren
Verlauf angeordnet werden. Der Betätigungshebel und der Seilzug 18 sind
derart auf die Kurvenscheibe 17 und die zugeordnete Torsionsfeder
abgestimmt, dass eine Stellbewegung am Bestätigungshebel zu einer Schwenkbewegung
der Kurvenscheibe 17 führt,
wobei die Kurvenscheibe die vom Betätigungshebel vorgegebene Stellung
unabhängig
von einer relativen Stellung der Scherenarme 3, 4 einnehmen
kann und bei einer Relativbewegung der Scherenarme 3, 4 zueinander
auch einhält,
ohne dass es dabei zu einer unerwünschten Verstellung der Kurvenscheibe 17 kommt.
Insbesondere kann eine Voreinstellung oder Vorwahl einer Sitzhöhe, also
einer Höheneinstellung
des Fahrzeugsitzes auch ohne Vorliegen eines Pneumatikdrucks vorgenommen werden.
Die Kurvenscheibe 17 weist eine maulförmige, in der Art eines C geformte
Lagerfläche 42 auf, die
auf einem abschnittsweise zylindrisch geformten Lagerbereich 43 der
Trägerplatte 13 schwenkbar
gelagert ist. Die Maulweite der Lagerfläche 42 entspricht
im Wesentlichen dem Durchmesser der Scherenachse 11, so
dass die Kurvenscheibe 17 auf die Scherenachse 11 aufgeschoben
werden kann und in Wirkverbindung mit der Trägerplatte 13 formschlüssig an
der Scherenachse 11 gelagert werden kann. Dabei erfolgt
zunächst
die Montage der Trägerplatte 13 an
die Verbindungsstange 26 und die Scherenachse 11.
Anschließend
wird die Kurvenscheibe 17 in einer Montageposition, die
abweichend von den in den 6 bis 8 dargestellten
Steuerstellungen ausgerichtet ist, auf den Lagerbereich 43 aufgeschoben
und anschließend
in eine der Steuerstellungen verschwenkt, wodurch die gewünschte formschlüssige Verriegelung
an der Scherenachse 11 verwirklicht werden kann.
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Die
im Wesentlichen von der Ventileinrichtung 14 und der Kurvenscheibe 17 gebildete
Steuereinrichtung 12 ermöglicht eine von einer Gewichtsbelastung
auf den Fahrzeugsitz 1 unabhängige Einhaltung einer vorgebbaren
Höhe für den Fahrzeugsitz 1. Die
der Ventileinrichtung 14 zugeordneten Steuerventile 15, 16 sind
jeweils mit Schlepphebeln 33, 34 versehen, die
auf Steuerkurven 31, 32 der Kurvenscheibe 17 abgleiten
können
und die als Schaltventile für
die Sperrung oder Freigabe eines Druckluftstroms zu der bzw. von
der Gasfeder 10 vorgesehen sind, wobei beide Steuerventile
ohne Betätigung durch
den jeweiligen Schlepphebel 33, 34 eine Sperrstellung
einnehmen, in der kein Druckluftstrom stattfindet. Das ebenfalls
an der Trägerplatte 13 angebrachte,
als Entlüftungsventil 28 ausgeführte Sperrventil
ist vorgesehen, um eine pneumatischen Verbindung zwischen den Steuerventilen 15, 16 freizugeben
oder zu sperren, wobei in der Sperrstellung durch das Entlüftungsventil 28 ein
von den Steuerventilen 15, 16 unabhängiger Entlüftungskanal
für ein Entweichen
von Druckluft aus der Gasdruckfeder 10 vorgesehen ist.
Eine Ansteuerung des Entlüftungsventils 28 erfolgt
mittels eines nicht dargestellten Seilzugs, der mit einem nicht
dargestellten Betätigungshebel
in Wirkverbindung steht. An dem Entlüftungsventil 28 ist
eine der vom Seilzug ausgeübten Zugkraft
entgegengerichtete Zugfeder 29 zugeordnet, die bei geringen
Zugkräften
das Entlüftungsventil 28 in
einer Öffnungsstellung
hält. An
dem Entlüftungsventil 28 ist
ein Anschlussstutzen 40 zur Ankopplung eines nicht dargestellten,
mit der Gasfeder verbundenen Druckluftschlauchs vorgesehen.
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Das
erste Steuerventil 15 ist an einem Anschlussstutzen 35 über einen
nicht dargestellten Druckluftschlauch mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle
gekoppelt und kann somit eine Druckluftzufuhr zur Gasfeder 10 freigegeben.
Dabei führt
eine von der Kurvenscheibe 17 bewirkte Auslenkung des Schlepphebels 33 zu
einem Öffnen
des ersten Steuerventils 15. Dadurch kann Druckluft in
die Gasfeder 10 einströmen
und erhöht
den dort herrschenden Innendruck, um eine Längenausdehnung der Gasfeder 10 herbeizuführen, durch
die eine Bewegung des Sitzflächenrahmens 9 in
vertikaler Richtung nach oben vollzogen werden kann. Das zweite Steuerventil 16 weist
einen Abluftstutzen 36 auf, an dem ein nicht dargestellter
Druckschlauch angebracht ist, der an einem dem Steuerventil 16 abgewandten
Ende eine nicht dargestellte Druckluftdrossel aufweist. Durch Öffnen des
zweiten Steuerventils 16 kann die Druckluft aus der Gasfeder 10 entweichen,
wobei durch die Drossel eine Begrenzung einer Druckveränderung
für den
Innendruck der Gasfeder 10 und damit eine Begrenzung einer
Absenkgeschwindigkeit für
den Sitzflächenrahmen 9 in
vertikaler Richtung nach unten verwirklicht werden kann.
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Die
parallel nebeneinander angeordneten, umlaufenden Steuerkurven 31, 32 der
Kurvenscheibe 17 sind hinsichtlich ihres über den
Umfang der Kurvescheibe 17 veränderlichen Radius derart gestaltet,
dass in einer in den 5 und 7 dargestellten
zweiten Steuerstellung, einer Neutralstellung, beide Steuerventile 15, 16 geschlossen
sind und keine Druckveränderung
in der Gasfeder 10 vorgenommen wird. Sobald es durch eine
Betätigung
des Seilzugs 18 oder durch eine Veränderung des auf den Fahrzeugsitz 1 einwirkenden
Gewichts zu einer Relativbewegung zwischen der Kurvenscheibe 17 und der
Ventileinrichtung 14 kommt, gleiten die Schlepphebel 33, 34 auf
den Steuerkurven 31, 32 ab. Dabei kommt es abhängig von
der Richtung der Relativbewegung der Kurvenscheibe 17 zu
einer Auslenkung eines der Schlepphebel 33, 34 und
zur Ansteuerung des entsprechenden Steuerventils 15, 16.
Die Ansteuerung des jeweiligen Schlepphebels 33, 34 wird durch
einen Radiussprung der jeweiligen Steuerkurve 31, 32 bewirkt,
der in der Art einer Schrägfläche 38, 39 an
den Steuerkurven 31, 32 verwirklicht ist und der
ein reibungsarmes Abgleiten der Schlepphebel 33, 34 ermöglicht.
Die Steuerkurven 31, 32 und die gegenläufig schwenkbar
an den Steuerventilen 15, 16 angebrachten Schlepphebel 33, 34 sind
derart aufeinander abgestimmt, dass in der Neutralstellung gemäß den 5 und 7 eine
Schwenkbewegung mit einem Schwenkwinkel kleiner als 5 Grad stattfinden
kann, innerhalb dessen keine Aktivierung eines der beiden Steuerventile 15, 16 erfolgt.
Durch die versetzte Anordnung der Steuerventile 15, 16 und die
gegenläufige
Anordnung der Schlepphebel 33, 34 kann eine besonders
kompakte Anordnung der Ventileinrichtung und eine ebenso kompakte
Gestaltung der Kurvenscheibe 17 bewirkt werden.
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Der
höhenverstellbare
Fahrzeugsitz 1 verwirklicht mit der vorstehend beschriebenen
Steuereinrichtung 12 eine selbsttätige und gewichtsunabhängige Höheneinstellung.
Die Steuereinrichtung 12 ist derart ausgelegt, dass die
Gasfeder 10 jederzeit derart angesteuert wird, dass die
in den 5 und 7 dargestellte Neutralstellung
für die
Steuerventile 15, 16 gewährleistet ist. Wird von außen über den Betätigungshebel,
der auf den Seilzug 18 einwirkt, eine Schwenkbewegung auf
die Kurvenscheibe 17 gegenüber der Ventileinrichtung 14 und
gegenüber dem
zweiten Sitzgestellteil eingeleitet, um eine Höhenveränderung des Fahrzeugsitzes
zu erwirken, kommt es bedingt durch die Relativbewegung der Kurvenscheibe 17 zu
einer Auslenkung eines der beiden Schlepphebel 33, 34.
Wird die Kurvenscheibe 17 derart verschwenkt, dass eine
Vergrößerung der Sitzhöhe des Fahrzeugsitzes 1 angestrebt
wird, wie dies in der 8 dargestellt ist, so kommt
es bedingt durch den Verlauf der Steuerkurve 31 für das erste Steuerventil 15 zu
einer Betätigung
des Schlepphebels 33, wodurch das erste Steuerventil 15 öffnet und Druckluft
von der Druckluftquelle in die Gasfeder 10 passieren lässt, die
solange eine Längenänderung und
eine dadurch bewirkte Höhenverstellung
nach oben für
den Fahrzeugsitz 1 bewirkt, bis die beiden Scherenarme 3, 4 soweit
verschwenkt sind, dass die Kurvenscheibe 17 gegenüber der
Ventileinrichtung 14 in der Neutrallage ist. Bei einer
entgegengesetzt gerichteten Schwenkbewegung der Kurvenscheibe, wie
sie in der 6 dargestellt ist, wird der
Schlepphebel 34 ausgelenkt und öffnet das zweite Steuerventil 16,
so dass Druckluft über
die dem Steuerventil 16 zugeordnete, nicht dargestellte
Drossel aus der Gasfeder 10 entweichen kann, bis sich die
Kurvenscheibe 17 und die Ventileinrichtung 14 wieder
in der Neutrallage gemäß der 5 und 7 befinden,
in der kein Druckluftstrom in die Gasdruckfeder 10 stattfindet.
Eine identische Situation ergibt sich, wenn der Fahrzeugsitz 1 entlastet
wird, also der Benutzer beispielsweise den Fahrzeugsitz 1 verlässt, um
aus dem Fahrzeug auszusteigen. Dann kommt es durch den in der Gasfeder 10 vorliegenden
Innendruck zu einer Relativbewegung der Scherenarme 3, 4,
wodurch die Kurvenscheibe 17 relativ zu der Ventileinrichtung 14 bewegt
wird und das zweite Steuerventil 16 angesteuert wird, um
Druckluft aus der Gasfeder 10 entweichen zu lassen und
somit eine Absenkung des Fahrzeugsitzes 1 auf die von der
Kurvenscheibe 17 vorgegebene Sitzhöhe durchzuführen. Wird die Belastung auf
den Fahrzeugsitz 1 erhöht,
sinkt die Gasfeder 10 zunächst zusammen, wodurch das
erste Steuerventil 15 durch die Relativbewegung der Scherenarme 3, 4 und
der Kurvenscheibe 17 angesteuert wird und eine Druckerhöhung des
Innendrucks der Gasfeder 10 bewirken kann, bis die Neutralstellung eingenommen
wird.
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Die
vorstehend beschriebenen Regelungsvorgänge setzen voraus, dass sich
das Entlüftungsventil 28 in
der Öffnungsstellung
befindet. Nur in der Öffnungsstellung
liegt eine kommunizierende pneumatische Verbindung zwischen der
Gasfeder 10 und den Steuerventilen 15, 16 vor.
Das Entlüftungsventil 28 kann
auch in eine Sperrstellung gebracht werden, in der kein Gasstrom
zu der oder von der Gasfeder 10 stattfinden kann. In dieser
Sperrstellung wird eine Niveauregulierung unterbunden, der Fahrzeugsitz 1 wird
lediglich durch das in der Gasfeder 10 eingeschlossene
Gaspolster gefedert. Eine Gewichtsanpassung findet in der Sperrstellung
ebenfalls nicht statt. Das Entlüftungsventil 28 kann
zudem eine Entlüftungsstellung
einnehmen, in der der Innendruck aus der Gasfeder 10 unmittelbar
und ungedrosselt in die Umgebung entweichen kann, ohne mit den Steuerventilen 15, 16 in
Berührung
zu kommen. In der Entlüftungsstellung
ist die kommunizierende pneumatische Verbindung zwischen den Steuerventilen 15, 16 und
der Gasfeder 10 unterbrochen, vielmehr öffnet das Entlüftungsventil 28 einen
eigenen Entlüftungskanal,
der ein Abströmen
des Innendrucks ermöglicht.
Damit kann der Fahrzeugsitz 1 rasch abgesenkt werden, um
beispielsweise ein Ein- oder Aussteigen des Benutzers zu erleichtern.
Sobald der Benutzer auf dem Fahrzeugsitz Platz genommen hat, kann
er durch Betätigung
des mit dem Entlüftungsventil 28 verbundenen
Betätigungshebels
die direkte Entlüftung
der Gasfeder 10 beenden und die pneumatisch kommunizierende
Verbindung der Gasfeder 10 zu den Steuerventilen 15, 16 wieder
herstellen. Dadurch kann Druckluft in die Gasfeder 10 strömen, bis
die Ventileinrichtung 14 die Neutralstellung gegenüber der
einstellbaren Kurvenscheibe 17 eingenommen hat.
-
Wie
in den 3 bis 8 dargestellt, weist die Kurvenscheibe 17 eine
stirnseitige Verzahnung auf, die für eine kämmende Wirkverbindung mit einem
nicht näher
dargestellten Zahnrad vorgesehen ist. Das Zahnrad ist drehbeweglich
an einem Lagerzapfen aufgenommen, der an dem zweiten Scherenarm 4 angebracht
ist. Mit dem Zahnrad ist ein exzentrisch zu einer Rotationsachse
des Zahnrads ebenfalls drehbeweglich auf dem Lagerzapfen aufgenommener
Höhenanschlag
verbunden, der in Abhängigkeit
von der Schwenkposition der Kurvenscheibe 17 gegenüber dem
zweiten Schwenkarm eine Ausschlagbegrenzung für eine gewichtsabhängige Niveauausgleichsbewegung
des Fahrzeugsitzes 1 verwirklichen kann. Damit ist es möglich, einen Ausschlagbereich
für den
Fahrzeugsitz 1 in Abhängigkeit
von der gewählten
Höheneinstellung
zu begrenzen, um insbesondere bei hohen Sitzpositionen ein zu heftiges
Schwingen des Fahrzeugsitzes 1 zu verhindern.
-
Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
-
- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Scherengestell
(Sitzgestell)
- 3
- erster
Scherenarm (erstes Sitzgestellteil)
- 4
- zweiter
Scherenarm (zweites Sitzgestellteil)
- 5
- Sitzfläche
- 6
- Rückenlehne
- 7
- Grundrahmen
- 8
- Gleitschiene
- 9
- Sitzflächenrahmen
- 10
- Gasfeder
- 11
- Scherenachse
- 12
- Steuereinrichtung
- 13
- Trägerplatte
- 14
- Ventileinrichtung
- 15
- erstes
Steuerventil
- 16
- zweites
Steuerventil
- 17
- Kurvenscheibe
(Steuerkulisse)
- 18
- Seilzug
- 19
- Außenhülle (Seilzug)
- 20
- Gegenhalter
(Seilzug)
- 21
- Schwenkachse
- 22
- Laufrollen
- 23
- Scharnierzapfen
- 24
- Laufschiene
(Grundrahmen)
- 25
- Laufschiene
(Sitzrahmen)
- 26
- Verbindungsstange
(erste Scherenarme)
- 27
- Verbindungsstange
(zweite Scherenarme)
- 28
- Entlüftungsventil
(Sperrventil)
- 29
- Zugfeder
(Sperrventil)
- 30
- Steuerfläche (Seilzug)
- 31
- Steuerkurve
(erstes Steuerventil)
- 32
- Steuerkurve
(zweites Steuerventil)
- 33
- Schlepphebel
(erstes Steuerventil)
- 34
- Schlepphebel
(zweites Steuerventil)
- 35
- Anschlussstutzen
(erstes Steuerventil)
- 36
- Abluftstutzen
(zweites Steuerventil)
- 37
- Querträger (zweite
Scherenarme)
- 38
- Schrägfläche (erste
Steuerkurve)
- 39
- Schrägfläche (zweite
Steuerkurve)
- 40
- Anschlussstutzen
(Entlüftungsventil)
- 41
- Verzahnung
- 42
- Lagerfläche (Kurvenscheibe)
- 43
- Lagerbereich
(Trägerplatte)