DE4429405A1 - Schwingfähig abgestützter Fahrzeugsitz mit einer Neigungs- und/oder Höhenverstellung der Sitzfläche - Google Patents

Schwingfähig abgestützter Fahrzeugsitz mit einer Neigungs- und/oder Höhenverstellung der Sitzfläche

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Description

Die Erfindung betrifft einen schwing­ fähig abgestützten Fahrzeugsitz, dessen Sitzfläche in der Neigung (in Fahrtrichtung gesehen) und/oder in der Höhe verstellbar ist.
Zum Zweck der Höhen- und/oder Neigungs­ verstellung der Sitzfläche ist es be­ kannt, verstellbare Traghebel oder sonstige Tragelemente zwischen dem Oberrahmen des Schwingsystems und einem weiteren, der Sitzfläche zugeordneten Sitzflächenrahmen vor­ zusehen, und zwar im vorderen und im hinteren Sitzflächenbereich, so daß durch eine gleich­ bemessene Verstellung aller Traghebel die Höhe der Sitzfläche oder - durch Verstellung nur der vorderen oder nur der hinteren Trag­ hebel - die Neigung der Sitzfläche verändert werden kann. Eine derartige Vorrichtung zwischen Oberrahmen des Schwingsystems und Sitzflächenrahmen erfordert einen erheblichen konstruktiven Einbauraum (Einbauhöhe).
Um den erforderlichen Einbauraum zu verringern, ist es bekannt geworden, die verstellbaren Traghebel oder Tragelemente nur im vorderen Sitzflächenbereich anzuordnen. Dementsprechend bewirken sie nur eine Neigungsverstellung der Sitzfläche nach hinten. Um auch die Höhenver­ stellung der Sitzfläche zu ermöglichen, ist es bei Sitzen dieser Art bekannt, ein Schwing­ system zu verwenden, das paarweise sich kreuzende Scherenlenker aufweist, die in ihrem Scherenkreuzungspunkt durch eine horizontale Schwenkachse (Scherengelenk) miteinander ver­ bunden sind, wobei dann die gewünschte Höhen­ verstellung der Sitzfläche durch einen steileren oder flacheren Anstellwinkel der sich kreuzenden Scherenlenker bewirkt werden kann.
Das hat jedoch den Nachteil, daß zugleich mit der Höhenverstellung der Sitzfläche die soge­ nannte statische Höhe des Schwingsystems (das ist die mid ride position, um die der Sitz während des Fahrbetriebes vertikal schwingt) verändert wird. Auch verändern sich dadurch die geometrischen Anlenkungs-Ver­ hältnisse der übrigen Systemelemente des Schwingsystems, wie z. B. Luftfeder, Schwingungs­ dämpfer o. dgl., so daß sich im Ergebnis mit der auf diese Weise durchgeführten Höhenverstellung der Sitzfläche zugleich die Schwingungs­ charakteristik des Schwingsystems insgesamt verändert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrzeug­ sitz mit einem scherenförmigen Schwingsystem zu schaffen, bei dem die gewünschte Neigungs- und/oder Höhenverstellung der Sitzfläche möglichst wenig konstruktiven Einbauraum be­ ansprucht und bei deren Handhabung keine Ver­ änderungen der statischen Höhe oder anderer Schwingungscharakteristiken des Schwing­ systems auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest diejenigen Scherenlenker, die im vorderen Sitzflächenbereich oder die­ jenigen Scherenlenker, die im hinteren Sitz­ flächenbereich am Oberrahmen des Schwing­ systems angelenkt sind, jeweils aus zwei Lenkerteilstücken gebildet sind und daß die zwei Lenkerteilstücke eines Scherenlenkers relativ zueinander winkelverstellbar und in ihren jeweiligen Winkelverstellpositionen relativ zueinander fixierbar sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das jeweilige obere Teilstück der Scherenlenker relativ zum unteren Lenkerteilstück winkelverstell­ bar ist, und zwar jeweils um das Scherenge­ lenk des Schwingsystems.
Die Winkelverstellbarkeit der oberen Lenker­ teilstücke im vorderen Sitzflächenbereich oder derjenigen im hinteren Sitzflächenbereich reichen aus, um eine Neigungsverstellung der Sitzfläche zu realisieren. Sind jedoch die winkelverstellbaren Lenkerteilstücke sowohl im vorderen als auch im hinteren Sitzflächenbereich vorhanden, dann ist auch die gewünschte Höhen­ verstellung der Sitzfläche durch eine gleich bemessene Winkelverstellung aller oberen Teil­ stücke der Scherenlenker relativ zu ihren je­ weiligen unteren Teilstücken zu realisieren.
Grundsätzlich beinhaltet die Lehre der Erfindung, daß die jeweiligen oberen, winkelverstellbaren Teilstücke der Scherenlenker von allen Anlenkungen anderer Systemelemente des Schwingsystems, die die Schwingungscharakteristik des Schwingsystems einflussen können, wie z. B. Luftfeder, Schwingungs­ dämpfer o. dgl., frei gehalten sind. Das ent­ spricht durchaus der Üblichkeit der Bauweise bekannter Fahrzeugsitze. Dort sind derartige Systemelemente so eingebaut, daß sie einer­ seits am Unterrahmen des Schwingsystems be­ festigt sind und andererseits an den Scheren­ lenkern unterhalb der Scherengelenke oder an den Scherengelenken selbst angreifen. Durch die Verwendung dieser bekannten Bauarten des Schwingsystems wird gewährleistet, daß die Winkelverstellung der oberen Lenkerteilstücke nicht zur Folge haben kann, daß sich an der Schwingungscharakteristik des Schwingsystems oder an dessen statischer Höhe irgendetwas ändert.
Die Lehre der Erfindung beinhaltet auch, daß grundsätzlich ein weiterer, der Sitzfläche zugeordneter Sitzflächenrahmen entfallen kann und daß nunmehr die Sitzfläche direkt auf dem Oberrahmen des Schwingsystems montiert werden kann. Das ist sehr kostengünstig und platz- sowie gewichtssparend.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung der Winkelverstellbarkeit und der Fixierung der Lenkerteilstücke relativ zueinander sind die Ausführungsformen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 bis 6 besonders zweckmäßig.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Schwing­ systems mit integrierter Neigungs­ verstellung der Sitzfläche,
Fig. 2 den Querschnitt durch das Schwing­ system nach Fig. 1 entlang der Linie A-A,
Fig. 3 die Seitenansicht eines Schwing­ systems mit integrierter Neigungs- und/oder Höhenverstellung der Sitzfläche,
Fig. 4 eine perspektivische Einzeldar­ stellung eines Scherenlenkers nach den Fig. bis 3,
Fig. 5 + 6 einen Scherenlenker, der mittels eines Stangen/Schlingfederelementes winkelverstellbar und fixierbar ist,
Fig. 7 einen Scherenlenker, der mittels eines Stellzylinders winkelver­ stellbar und fixierbar ist,
Fig. 8 + 9 einen Scherenlenker, der mittels eines Planetenrad-Stellgetriebes winkelverstellbar und fixierbar ist.
Dargestellt in den Fig. 1 und 2 ist ein Schwing­ system mit einem Oberrahmen 10 und einem Unter­ rahmen 11. Der Unterrahmen 11 ist kraftschlüssig mit dem Boden der Fahrzeugkabine verbunden, wie dies bei Fahrzeugsitzen in vielen Variationen bekannt ist. Auf den Oberrahmen 10 ist die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes direkt montier­ bar. Die Sitzfläche kann z. B. in gepolsterter Ausführung eine Sitzschale aus Metall oder Kunststoff sein, wie dies bei Fahrzeugsitzen bekannt ist. Sie ist als bekanntes Bauteil in der Zeichnung nicht dargestellt.
Das dargestellte Schwingsystem besitzt an jeder Seite zwei sich paarweise kreuzende Scheren­ lenker 12 und 13, die in ihrem Scherenkreuzungs­ punkt durch eine horizontale Schwenkachse 14 (= Scherengelenk 15) miteinander verbunden sind und die jeweils mit ihren oberen und unteren Enden entweder mittels eines festen Drehlagers 16 oder mittels eines verschiebbaren Drehlagers (= Rollenlager 17) am Oberrahmen 10 bzw. am Unterrahmen 11 angelenkt sind. Das ist alles ein bekannter Stand der Technik und erfordert keine detaillierte Beschreibung.
Neu ist, daß die Scherenlenker 13, von denen je einer an jeder Seite des Schwingsystems vorhanden ist (siehe Fig. 2), jeweils aus zwei Lenkerteilstücken gebildet sind, und zwar dem oberen Lenkerteilstück 13a und dem unteren Lenkerteilstück 13b. Beide Teilstücke sind relativ zueinander um das Scherengelenk 15 winkelverstellbar und in ihren jeweiligen Winkelverstellpositionen relativ zueinander fixierbar.
Der winkelverstellbare Scherenlenker 13 ist in Fig. 4 perspektivisch dargestellt. Das untere Lenkerteilstück 13b erstreckt sich über das Scherengelenk 15 hinaus und ist an seinem dortigen Ende mit einem Zahnbogen 18 versehen. In diesen Zahnbogen greift ein an dem oberen Lenkerteilstück 13a in der Achse 19 schwenkbar gelagerter Zahneingriffsbügel 20 ein, der in seiner Eingriffsposition mittels des Sperrhebels 21 gesichert ist. Der Sperr­ hebel 21 ist in der Achse 22 ebenfalls an dem oberen Lenkerteilstück 13a schwenkbar gelagert. Das obere Lenkerteilstück 13a ist verstärkt durch eine Deckplatte 23, die in den Zeichnungen nur teilweise dargestellt ist. Diese Deckplatte ist in ihrer Kontur genau so geformt wie das obere Lenkerteil­ stück 13a und deckt gemeinsam mit dieser sandwichartig den Zahnbogen 18, den Zahnein­ griffsbügel 20 und den Sperrhebel 21 ab.
Zum Betätigen der Winkelverstellung des Scherenlenkers 13 wird mittels eines Bowdenzuges 24 (siehe Fig. 1) der Sperr­ hebel 21 gegen die Kraft der Zugfeder 25 um seine Achse 22 in Richtung des Pfeiles 26 (siehe Fig. 4) verschwenkt. Dabei kontaktiert seine Sperrnase 27 den Ansatz 28 am Zahnein­ griffsbügel 20 und zieht diesen aus seinem Eingriff mit dem Zahnbogen 18. Nach dem öffnen der ineinandergreifenen Zahnsegmente kann die Winkelverstellposition des oberen Lenkerteilstücks 13a relativ zum unteren Lenkerteilstück frei gewählt werden. Dabei unterstützt die Zugfeder 29 (siehe Fig. 1) die Winkelverstellung nach oben, so daß der Sitzbenutzer durch mehr oder weniger starke Gewichtsbelastung des Sitzflächenbereiches, in dem das obere Lenkerteilstück 13a positioniert ist, die gewünschte Winkelver­ stellposition bestimmen kann.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, mittels der die Neigung der Sitzfläche verstellt werden kann. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, mittels der die Neigung und/oder die Höhe der Sitzfläche verstellt werden kann. Beide Ausführungsformen verwenden den winkel­ verstellbaren Scherenlenker gemäß Fig. 4.
Die Fig. 5 bis 9 zeigen andere Ausführungs­ beispiele von winkelverstellbaren Scheren­ lenkern.
Gemäß den Fig. 5 und 6 sind die zwei Lenker­ teilstücke 30, 31 um das Gelenk 32 winkelver­ stellbar und relativ zueinander fixierbar. Zu diesem Zweck wird ein spiegelsymmetrisch zur Schnittebene A-A geformtes Schlingfeder­ element 33 verwendet, das auf der Stange 34 aufsitzt und auf dieser verschiebbar ist, sobald die Federschenkel 35 des Schlingfeder­ elementes mittels eines Bowdenzuges 36 o. dgl. in Richtung des Pfeiles 37 gezogen werden.
Fig. 7 zeigt die zwei Lenkerteilstücke 30, 31, die relativ zueinander mittels eines druckmittelbeaufschlagten Stellzylinders 38 winkelverstellbar sind und in ihren jeweiligen Winkelverstellpositionen relativ zueinander dadurch fixierbar sind, daß die Druckmittel- Zuleitungen und/oder Ableitungen zum Stell­ zylinder mittels eines handelsüblichen Wege­ ventils 39 blockierbar sind. Als Druckmittel kann sowohl Luft als auch eine Hydraulik­ flüssigkeit verwendet werden.
Die Fig. 8 und 9 zeigen zwei Lenkerteil­ stücke 40, 41, die um die Gelenkachse 43 relativ zueinander winkelverstellbar sind. Die Winkelverstellung erfolgt mittels eines Planetenrad-Stellgetriebes, das in seinem grundsätzlichen konstruktiven Aufbau bekannt ist. Es besteht im wesentlichen aus zwei innenverzahnten Hohlrädern 44 und 45 und einem mit beiden Hohlrädern gleichzeitig kämmenden außenverzahnten Exzenterrad 46.
Das eine Hohlrad 44 ist Bestandteil des dar­ stellungsgemäß linken Lenkerteilstücks 40 und besitzt die Innenverzahnung 46. Das andere Hohlrad 45 ist Bestandteil des darstellungsge­ mäß rechten Lenkerteilstücks 41 und besitzt die Innenverzahnung 47. Die Innenverzahnungen 46 und 47 haben eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen, beispielsweise ist die Innenverzahnung 46 mit 38 Zähnen und die Innenverzahnung 47 mit 31 Zähnen versehen.
Das Exzenterrad 46 wird mittels des auf der Exzenterwelle 48 sitzenden Handrades 49 verstellt. Das Exzenterrad kämmt gleichzeitig mit der Innenverzahnung 46 des Hohlrades 44 (= linkes Lenkerteilstück 40) und mit der Innenverzahnung 47 des Hohlrades 45 (= rechtes Lenkerteilstück 41). Da auch das Exzenterrad für jede Kämmung eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweist (z. B. 35 Zähne im Eingriff mit der Innenverzahnung 46 des linken Lenker­ teilstücks und 38 Zähne im Eingriff mit der Innenverzahnung 47 des rechten Lenkerteil­ stücks) bewirkt eine Drehung des Handrades 49 eine Winkelverstellung der beiden Lenkerteil­ stücke des Scherenlenkers relativ zueinander.
Das vorgenannte Planetenrad-Stellgetriebe ist einfach in seinem konstruktiven Aufbau und wird mittels drei Zapfenführungen 50 montiert, die jeweils einen Kopfanschlag aufweisen und mit dem rechten Lenkerteilstück 41 vernietet sind. Die Ansätze 51 bilden die jeweiligen Endanschläge für die Winkelverstellung der Lenkerteilstücke relativ zueinander.
Da die Verzahnungen des Planetenrad-Stell­ getriebes selbsthemmend ausgeführt sind, sind die Lenkerteilstücke in ihren jeweiligen Winkelverstellpositionen grundsätzlich bei Nicht-Betätigung des Handrades 49 fixiert.

Claims (6)

1. Fahrzeugsitz
  • - mit einer Sitzfläche, die in ihrer Neigung und/oder Höhe verstellbar ist,
  • - und mit einem Schwingsystem, bestehend aus einem Oberrahmen und einem Unterrahmen und paarweise sich kreuzenden Scherenlenkern, die in ihrem Scherenkreuzungspunkt durch eine horizontale Schwenkachse (Scherenge­ lenk) miteinander verbunden sind und die mit ihren oberen Enden am Oberrahmen und mit ihren unteren Enden am Unterrahmen ange­ lenkt sind, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß zumindest diejenigen Scherenlenker (13), die im vorderen Sitzflächenbereich oder die­ jenigen Scherenlenker (12), die im hinteren Sitzflächenbereich am Oberrahmen (10) des Schwingsystems angelenkt sind, jeweils aus zwei Lenkerteilstücken (13a, 13b; 30, 31; 40, 41) gebildet sind
  • - und daß die zwei Lenkerteilstücke eines Scherenlenkers relativ zueinander winkel­ verstellbar und in ihren jeweiligen Winkel­ verstellpositionen relativ zueinander fixier­ bar sind.
2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das obere Teilstück (13a, 30, 40) des Scherenlenkers um das Scherengelenk (15, 32, 43) relativ zu dem unteren Teilstück winkelverstellbar ist.
3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Winkelverstellpositionen der Teil­ stücke eines Scherenlenkers relativ zueinander mittels lösbar ineinandergreifender Zahn­ segmente (18, 20) wählbar und fixierbar sind,
  • - bestehend aus einem an dem einen Teilstück vorhandenen Zahnbogen (18) und einem an dem anderen Teilstück schwenkbar gelagerten Zahneingriffsbügel (20).
4. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Winkelverstellpositionen der Teil­ stücke eines Scherenlenkers relativ zueinander mittels eines Schlingfederelementes (32) wählbar und fixierbar sind, das auf einer Stange (34) aufsitzt und im geöffneten Zustand auf dieser verschiebbar ist,
  • - wobei die Stange (34) an dem einen Lenker­ teilstück (31) und das Schlingfederelement (33) an dem anderen Lenkerteilstück (30) befestigt ist.
5. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Winkelverstellpositionen der Teil­ stücke eines Scherenlenkers relativ zueinander mittels eines blockierbaren, druckmittelbe­ aufschlagten Stellzylinders (38) wählbar und fixierbar sind,
  • - der zwischen je einem Hebelarm am oberen und am unteren Teilstück des Scherenlenkers an­ gelenkt ist.
6. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Winkelverstellpositionen der Teil­ stücke eines Scherenlenkers relativ zuein­ ander mittels eines selbsthemmenden Planetenrad-Stellgetriebes wählbar und fixierbar sind,
  • - das aus zwei innenverzahnten, jeweils mit einem der Lenkerteilstücke verbundenen Hohlrädern (44, 45) und einem außenver­ zahnten, mit beiden Hohlrädern im Eingriff stehenden Exzenterrad (46) gebildet ist.
DE4429405A 1994-08-09 1994-08-09 Schwingfähig abgestützter Fahrzeugsitz mit einer Neigungs- und/oder Höhenverstellung der Sitzfläche Withdrawn DE4429405A1 (de)

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