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Die Erfindung betrifft eine vertikale Einstelleinrich-
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tung zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz, z. B.
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in einem Sitz für einen Lastwagen, und insbesondere eine vertikale
Einstelleinrichtung, welche entsprechend den unterschiedlichen Gewichten der Okkupanten
von diesen eingestellt werden kann, damit sie ihre gewünschte Federungseigenschaft
einstellen können.
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Herkömmliche Einstelleinrichtungen dieses Typs umfassen eine Vielzahl
von parallelen Verbindungsstangen zwischen einem Montagerahmen, der an einem Fahrzeugboden
befestigt wird, und einem Sitztragrahmen, auf welchem der Sitz ruht. Eine Feder
erstreckt sich zwischen den parallelen Stangen und dem Montagerahmen oder dem Sitztragrahmen,
und mit der Feder ist eine Einstellschraube verbunden, welche zur Einstellung der
Elastizität der Feder rotiert wird. Wenn die Durchbiegung des Sitzes entsprechend
dem Gewicht des Okkupanten, welches zwischen 50 kg und 100 kg variieren kann, eingestellt
werden soll, muß ein einstückig mit der Einstellschraube verbundener Griff etwa
fünfzehnmal gedreht werden, um eine geeignete Einstellung zu erhalten. Ferner sind
die Rahmen und das Gestänge der herkömmlichen Einstelleinrichtung kompliziert aufgebaut
und machen es unmöglich, das Gewicht der gesamten Einrichtung in gewünschtem Maße
zu reduzieren.
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Es ist außerdem eine weitere vertikale Einstelleinrichtung bekannt,
bei welcher ein Montagerahmen mit einem Sitztragrahmen über ein Paar von X-förmigen
Expansions-
beinen verbunden ist, und bei welcher Federn (Kompressionsfedern)
zwischen den Expansionsbeinen oder dem Sitztragrahmen und dem Montagerahmen vorgesehen
sind.
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Bei der zuletzt genannten bekannten Vorrichtung muß jedoch, wie bei
der zuvor genannten, ein Griff viele Male rotiert werden, um die Elastizität dieser
Federn einzustellen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte vertikale Einstelleinrichtung
für Fahrzeugsitze zu schaffen, welche eine einfache Einstellung der Federungsfunktion
des Sitzes entsprechend den unterschiedlichen Gewichten der verschiedenen Okkupanten
ermöglicht.
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Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Einstelleinrichtung
zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und gegenüber den bekannten Einstelleinrichtungen
ein verringertes Gewicht aufweist.
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Diese Aufgaben sind durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine vertikale Einstelleinrichtung
für einen Fahrzeugsitz geschaffen, welcher ein Paar von X-förmigen Expansionsbeinen
umfaßt, die zwischen einem Montagerahmen und einem Sitztragrahmen angeordnet sind
und um ihre jeweiligen zentralen Abschnitte frei rotierbar sind, um so die Einstellung
der vertikalen Positionen des Sitztragrahmens der den Sitz trägt, einzustellen.
Sie ist gekennzeichnet durch eine Nocken scheibe mit einem Betätigungshebel, welcher
mit den gleitenden Abschnitten
der genannten Expansionsbeine über
Federn verbunden ist, die dazwischen angeordnet sind, um die genannten Expansionsbeine
in ihrer Gleitrichtung vorzuspannen, und dadurch daß die Nocken scheibe rotiert
werden kann, um so die Elastizität der Federn einzustellen.
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Wenn die genannte Nockenscheibe rotiert wird, wird gemäß der Erfindung
die Elastizität der genannten Federn relativ zu den genannten Expansionsbeinen eingestellt,
um eine geeignete Durchbiegung des Sitzes entsprechend dem Gewicht des Okkupanten
zu erhalten.
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Da die Einstellungen für die unterschiedlichen Gewichte der Okkupanten
durch eine leichte Rotation der Nockenscheibe vorgenommen werden können, ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine schnellere und leichtere Einstellung als es bei den
bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Da die Nockenscheibe mit Hilfe der Federn
mit den gleitenden Abschnitten der Expansionsbeine verbunden werden kann, ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung einfach aufgebaut und weist ein verringertes Gewicht
auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine verbesserte vertikale Einstelleinrichtung
zu schaffen, welche eine Sitzdurchbiegung ermöglicht, die im wesentlichen proportional
zu der Belastung durch den Okkupanten ist und welche außerdem eine genaue Einstellung
entsprechend dem Gewicht mit Hilfe der Rotation der Nockenscheibe ermöglicht.
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Zur Erreichung dieses Ziels ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
die Federeinrichtung nicht-lineare
Federeigenschaften hat, so daß
eine solche Sitzdurchbiegung oder Durchfederung linear und proportional relativ
zu den Belastungen variiert werden kann.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und
in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, teilweise geschnitten, Fig.
2 einen Längsschnitt durch das obige Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen Längsschnitt
durch das Ausführungsbeispiel, nachdem es justiert worden ist, Fig. 4 eine vergrößerte
Seitenansicht der Hauptteile des Ausführungsbeispiels, Fig. 5(A)eine Darstellung
zur Erklärung der Relation zwischen den elastischen Kräften der Federn und den auf
einen Sitz ausgeübten Belastungen, Fig. 5(B) eine graphische Darstellung der Relation
zwischen der Belastung einer Feder und der Durchbiegung der Feder, wenn die Feder
eine Charakteristik mit einer festen Federkonstanten hat, Fig. 5(C) eine graphische
Darstellung der Relation zwischen den auf einer Feder wirkenden Belastungen und
der Federdurchbiegung, wenn die Feder eine nicht-lineare Federcharakteristik hat,
Fig.
5(D) eine graphische Darstellung der Relation zwischen den auf einen Sitz ausgeübten
Belastungen und der Sitzdurchbiegung, wenn die Feder gemäß der Figur 5(B) verwendet
ist und, Fig. 5(E) die Relation zwischen den auf einen Sitz wirkenden Belastungen
und der Sitzdurchbiegung, wenn die Feder der'Figur 5(C) verwendet ist.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen eine vertikal wirkende Einstelleinrichtung
gemäß der Erfindung, welche insbesondere für die Verwendung in Fahrzeugsitzen ausgelegt
ist.
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In den Figuren bezeichnet 1 einen Montagerahmen, der aus einer Metallstange
mit U-förmigem Querschnitt geformt ist, 2 bezeichnet einen Sitztragrahmen, auf welchem
der Sitzabschnitt eines Sitzes ruht, und 3 bzw. 3' bezeichnen ein Paar von Expansionsbeinen,
welche zwischen dem Montage rahmen 1 und dem Sitztragrahmen 2 vorgesehen sind. Kompressionsfedern
4 erregen die Expansionsbeine 3, 3' in ihrer Gleitrichtung, und eine Nocken scheibe
5 kann mittels der Betätigung eines Betätigungshebels 51 rotiert werden, um die
Elastizität der Federn 4 einzustellen. Eine hydraulische Einstelleinrichtung 6 kann
die Höhe des Sitztragrahmens 2 durch Expansion und Kontraktion eines Kolbens 62
innerhalb eines Zylinders 61 einstellen.
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Der beschriebene Montage rahmen 1 ist, wie man in der Figur sieht,
an dem Boden des Fahrzeugsitzes
mittels eines Sitzeinstellers 7
befestigt und er weist feststehende Führungsabschnitte 11 auf, die an ihren rechten
und linken vorderen Abschnitten einen U-förmigen Querschnitt haben; innerhalb dieser
Führungsabschnitte 11 sind die Gleitabschnitte 31 der Expansionsbeine 3, 3' lose
so eingepaßt, daß sie vorwärts und rückwärts bewegt werden können.
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Der Montagerahmen 1 weist außerdem einen Vorsprung 13 an seinem vordersten
Abschnitt und einen Federspeicherabschnitt 12 zwischen dem Vorsprung 13 und den
Gleitabschnitten 31 der Expansionsbeine 3, 3' auf. Innerhalb des Vorsprungs 13 ist
die Nockenscheibe 5 so montiert, daß er frei rotiert werden kann, und die Federn
4, 4' erstrecken sich zwischen dieser Nockenscheibe 5 und den Gleitabschnitten 31
der Expansionsbeine 3, 3'. Ferner ist eine Übertragungsplatte 14 zwischen den Federn
4, 4' und der Nockenscheibe 5 vorgesehen, um die elastischen Kräfte der Federn 4
stabil zu der Nockenscheibe 5 zu übertragen. Die Rotation der Nockenscheibe 5 wird
deshalb durch die elastischen Kräfte der Federn 4 reguliert. In anderen Worten,
die Nockenscheibe 5 kann durch Drehung des Betätigungshebels 51, der einstückig
mit der Rotationsachse 52 der Nockenscheibe 5 verbunden ist, gegen die elastischen
Kräfte der Federn 4 rotiert werden.
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Der Sitztragrahmen 2 ist aus U-förmigen Führungsabschnitten 21, 21'
an den vorderen rechten und linken Abschnitten ausgebildet, welche gerade oberhalb
der Führungsabschnitte 11, 11' des Montagerahmens 1 angeordnet sind, und innerhalb
der Führungsabschnitte 21, 21' sind die zweiten Gleitabschnitte 32 der Expansionsbeine
3,
3' gleitbar montiert.
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Das rechte und das linke Expansionsbein 3 bzw. 3' umfassen jeweils
zwei Verbindungsstangen 3a, 3b bzw.
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3a', 3b', welche an ihren zentralen Abschnitten mit Hilfe von Bolzen
33, 33' drehbar, X--förmig miteinander verbunden sind, wobei ihre jeweils ersten
Enden (oder die rechten Enden in der Zeichnung) gleitbar auf dem Montagerahmen 1
und dem Sitztragrahmen 2 über entsprechende Drehachsen 34, 35 befestigt sind; ihre
jeweils zweiten Enden sind gleitbar an den Führungsabschnitten 11, 11' des Montagerahmens
1 und den Führungsabschnitten 21, 21' des Sitztragrahmens 2 über die oben genannten
Gleitabschnitte 31, 32 verbunden, wie es oben beschrieben wurde. Der untere Führungsabschnitt
31 ist eine Verbindungsstange, um die Stangen 3a, 3a' der Expansionsbeine 3, 3'
einstückig miteinander zu verbinden, wobei beide Enden von diesen innerhalb der
Führungsabschnitte 11, 11', 21, 21' montiert sind. Ein Bügel 15 ist starr an dem
zentralen Abschnitt der Verbindungsstange montiert. Bei diesem Aufbau wirken die
elastischen Kräfte der Federn 4 auf den Gleitabschnitt 31 der Expansionsbeine, 3,
3' über den Bügel 15. In den Figuren bezeichnet 16 einen aus Gummi bestehenden Anschlag,
welcher, wie es in den Figuren 5(D) und 5(E) gezeigt ist, betätigt wird, wenn eine
vorbestimmte Last (F kg) auf den Sitztragrahmen 2 ausgeübt wird.
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Wie man anhand der Figur 3 erkennt, wird der Betätigungshebel 51 mit
der Hand gegriffen, um die Nockenscheibe 5 gegen die elastischen Kräfte der Federn
4 zu drehen,
um so die elastischen Kräfte der Federn 4 so einzustellen,
daß die Durchbiegung oder Durchfederung des Sitzes entsprechend dem Gewicht der
auf diesem sitzenden Person erzielt werden kann.
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Die Figur 4 zeigt die Verbindungsabschnitte der Nockenscheibe 5 und
der Federn 4, und sie veranschaulicht, daß die Rotation der Nockenscheibe 5 die
Federn 4 drückt oder zieht, um die elastischen Kräfte der Federn 4 einzustellen.
Die Figuren 5(A), (B), (C), (D) und (E) zeigen einen Vergleich einer Feder, welche
eine feste Federkonstante hat, mit einer nicht-linearen Feder. Die Figur 5(A) zeigt
das Verhältnis zwischen den elastischen Kräften der Federn 4 und den auf den Sitz
wirkenden Lasten. Es versteht sich, daß dann, wenn die Federn eine feste Federkonstante
haben, wie es in der Figur 5(B) gezeigt ist, die Durchbiegung (J) relativ zu der
wirkenden Belastung (F kg) sich in nicht geradliniger Weise ändert (siehe Fig. 5(D)).
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Wenn andererseits die Feder eine nicht-lineare Federkennlinie hat,
wie es in Figur 5(C) gezeigt ist, ändert sich die Durchbiegung () linear und proportional
relativ zu der Last (F), wie es in Figur 5(E) dargestellt ist.
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Auf diese Weise ist es klar, daß die Feder, die eine nicht lineare
Federkennlinie hat, für eine Verwendung als Feder 4 gemäß der vorliegenden Erfindung
am besten geeignet ist. Zu diesem Zweck kann vorteilhafterweise Gummi verwendet
werden, oder, um eine Feder zu erhalten, die billiger als ein Federverbundsystem
ist, zwei lineare Federn, welche unterschiedliche ungespannte
Längen
haben. Das Bezugszeichen (() in den Figuren (A), (B) und (C) bezeichnet die Durchbiegung
der Feder, während a in den Figuren 5(D) und (E) die durch den Anschlag 16 erzeugte
Durchbiegung angibt.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben wurde, eine
Nockenscheibe mit dem gleitenden Abschnitt der X-förmigen Expansionsbeine zusammenwirkend
verbunden ist und über Federn die Expansionsbeine in ihrer gleitenden Richtung erregt,
kann eine leichte Rotation eines Betätigungshebels die elastischen Kräfte der Federn
relativ zu dem Expansionsbein ändern, und dadurch ist es möglich, die Federungseigenschaft
des Sitzes entsprechend dem Gewicht des Okkupanten einzustellen. Die erfindungsgemäßen
Vorrichtungen können einfacher eingestellt und betätigt werden als bekannte Vorrichtungen,
welche eine drehbare Schraube verwenden. Da die Erfindung einfach aufgebaut ist
und die elastischen Kräfte der Federn wirksam eingesetzt werden können, ist die
erfindungsgemäße Vorrichtung kompakter aufgebaut und leichter als die herkömmlichen
Vorrichtungen. Da gemäß der Erfindung eine Feder mit nicht-linearer Federkennlinie
verwendet wird, wird eine Durchbiegung erzielt, welche im wesentlichen proportional
zur Belastung ist, und deshalb kann durch Rotation der Nocken scheibe eine genaue
Einstellung für das Gewicht erfolgen.
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