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Fahrzeugsitz mit Federung und Dämpfung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz mit Federung und Dämpfung, dessen Sitzrahmen an einem festen Grundrahmen durch ein Lenkerparallelogramm angelenkt ist. Solche Fahrzeugsitze sind bekannt, zeichnen sich wegen der Kombination von Federung, Dämpfung und Geradführung durch grosse Bequemlichkeit aus und sind daher insbesondere als Sitz für den Fahrzeugführer geeignet, um dessen körperliche Ermüdung zu verhindern.
Bekannte Bauarten von Sitzen der bezeichneten Art haben den Nachteil, viel Raum in Anspruch zu nehmen. Es ist daher häufig nicht möglich, den Sitz in dem oft stark beschränkten Innenraum eines Fahrzeuges unterzubringen. Diesem Mangel wird bei einem bekannten Sitz, der lediglich mit Federung, nicht aber mit Dämpfung ausgerüstet ist, dadurch begegnet, dass relativ zu dem ersten Lenker des Lenkerparallelogramms ein mit dem zweiten Lenker verbundener Teil des ersten Lenkers verschiebbar ist, dessen Verschiebung die Federspannung ändert.
Von diesem Mittel wird auch beim Sitz nach der Erfindung Gebrauch gemacht, dessen wesentliches Merkmal darin besteht, dass entweder die Kolbenstange oder der Zylinder eines hydraulischen Stossdämpfers den einen Lenker des Parallelogramms bilden und dazu an beiden Enden mit Gelenken versehen sind, die mit denen des zweiten Lenkers ein Parallelogramm bilden, und dass die Federung von einer im Zylinder angeordneten und sich gegen den Kolben abstützenden Feder gebildet wird. Gemäss der Erfindung erfüllt also ein und derselbe Bauteil den doppelten Zweck, einmal als Lenker und zum andern als Kolbenstange oder Zylinder des hydraulischen Stossdämpfers zu wirken.
Dadurch gelingt es, das Lenkerparallelogramm mit Federung und Dämpfung auf kleinem Raum zusammenzudrängen und den Sitz für Fahrzeuge brauchbar zu machen, in denen wenig Platz zur Verfügung steht. Es sei bemerkt, dass von den beiden genannten Möglichkeiten diejenige. bei welcher der Zylinder den einen Lenker des Parallelogramms bildet, in baulicher Hinsicht und in bezug auf die Einstellung der Federspannung und Dämpfung den Vorzug verdient.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der mit dem zweiten Lenker verbundene Teil des ersten Lenkers relativ zum zweiten Lenker längsverstellbar. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, die Höhe des unbelasteten Sitzes auf das jeweils gewünschte Mass zu bringen.
Beim Sitz nach der Erfindung kann in bekannter Weise eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange auf ihrem nach aussen vorragenden Ende mit Gewinde versehen und dadurch an der Stelle ihrer Befestigung längsverstellbar gemacht werden. In diesem Falle kann die Verstellbarkeit des mit dem zweiten Lenker verbundenen Teiles des ersten Lenkers relativ zum zweiten Lenker in besonders einfacher Weise dadurch verwirklicht werden, dass das Ende der Kolbenstange mit seinem Gewinde durch ein gewindeloses Loch eines mit dem zweiten Lenker fest verbundenen Fortsatzes ragt und auf dem Gewinde eine Mutter trägt, gegen die sich der Fortsatz abstützt.
Ferner ist vorteilhaft die Kolbenstange in Richtung der Kraft der Feder an einem Anschlag, zweckmässig dem Zylinderboden, bei höchster Sitzstellung am Zylinder abgestützt und im Kolben mit Gewinde drehbar sowie mit einer Handhabe versehen. mit der sie von aussen gedreht werden kann. Durch Drehen dieser Handhabe ist es dann auf einfache Weise möglich, die Federvorspannung zu ändern.
Weitere Zwecke der Erfindung und weitere Vorteile, die mit der Erfindung erzielt werden, gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele hervor, die in der Zeichnung dargestellt sind.
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ersten Ausführungsform.Längsschnitt durch das zur Federung und Dämpfung dienende Element, Fig. 4 eine Seitenansicht des Sitz- gestells in der Bauart nach Fig. 2, jedoch mit baulichen Änderungen, Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des
Pfeiles V in Fig. 4, Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Seitenansicht, jedoch mit Umkehrung einiger
Teile, Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles vn in Fig. 6 und Fig. 8 und 9 zwei verschiedene Mög- lichkeiten der Anordnung des Sitzrahmens relativ zum Sitzgestell in vereinfachter schematischer Darstel- lung.
Der Sizz nach Fig. 1 besteht aus einem festen Grundrahmen 10, der mit einem Fuss 11 auf dem Boden des Fahrzeuges durch Verschraubungen 12 befestigt ist. Er enthält ferner einen beweglichen Rahmen 13 mit Kopfplatte 14, auf der der Sitzpolster 15 mit Rückenlehne 16 durch Verschraubungen 17 befestigt ist.
Zur Verbindung des beweglichen Sitzrahmens 13 mit dem festen Grundrahmen 10 dienen zwei parallele Lenker 18 und 19 mit Gelenken 20 und 21 am Grundrahmen 10 und Gelenken 22 und 23 am Sitzrahmen 13. Die Lenker 18 und 19 haben gleiche Länge und der Abstand zwischen den Gelenken 20 und 21 ist gleich dem Abstand zwischen den Gelenken 22 und 23. Die Teile 10, 13,18 und 19 bilden daher ein Lenkerparallelogramm.
Auf dem Lenker 19 ist ein Kolben 24 befestigt, der in einem Zylinder 25 verschiebbar ist. Ein Fortsatz 26 des linken Zylinderdeckels 27 ragt bis über den Lenker 18 hinaus und hat eine Bohrung 28, mit der er auf dem Lenker 18 l ngsverschiebbar ist. Der Lenker 18 hat Gewinde 29 und darauf zwei Muttern 30 und 31, mittels der der Fortsatz 26 am Lenker 18 feststellbar ist.
Zwischen dem Kolben 24 und dem Deckel 27 liegt eine Schraubenfeder 32. Der Kolben 24 mit dem Zylinder 25 ist ferner nach Art eines hydraulischen Stossdämpfers gebaut. Dazu hat der Kolben 24 einen Durchlass 33 und der Zylinder 25 ist am rechten Ende durch einen Deckel 34 verschlossen. Es wird ohne weiteres klar sein, dass die Bewegung des Kolbens 24 im Zylinder 25 eine Dämpfung erfährt, wenn man den Zylinder mit Öl füllt.
Wird der Sitz belastet, so wird bei der abwärts gerichteten Bewegung des Sitzrahmens 13 der Kolben 24 relativ zum Zylinder 25 nach links geschoben. so dass die Feder gespannt wird, bis Last und Federkraft sich das Gleichgewicht halten. Fahrzeugstösse werden durch die Feder aufgenommen, die resultierende Bewegung wird gedämpft.
Die Höhe der Sitzfläche über dem Boden bei unbelastetem Sitz lässt sich durch Verstellung des Fortsatzes 26 auf dem Lenker 18 in gewissen Grenzen beliebig wählen. Dazu werden die Muttern 30 und 31 auf dem Gewinde 29 verstellt.
Die Bauart nach Fig. 1 benötigt erheblich weniger Raum als bekannte Bauarten, bei denen Federung und Dämpfung nicht Teile des Lenkerparallelogrammes, sondern davon getrennte Teile bilden, die zusätzlichen Raum beanspruchen. Doch hat die Bauart nach Fig. 1 noch Mängel. Die Verstellung der Sitzhöhe gestaltet sich wegen der versteckten Lage der Muttern 30 und 31 unbequem und ist daher im täglichen Gebrauch des Fahrzeuges schwer ausführbar. Ausserdem ist es ein Nachteil, dass der Lenker 19, der die Kolbenstange des Kolbens 24 bildet, beiderseits aus dem Zylinder herausgeführt ist.
Diese Mängel sind bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 vermieden. Dort ist ebenso wie in Fig. 1 ein Sitzrahmen 43 mit einem festen Grundrahmen 40 durch zwei Lenker 48 und 49 gleicher Länge verbunden, u. zw. über Gelenke 50, 51, 52, 53. Doch bildet der Lenker 49 lie} den Zylinder für einen Kolben 54, dessen Kolbenstange 55 durch den rechten Zylinderdeckel 58 nach aussen geführt und an seinen äusseren Enden durch einen Fortsatz 56 mit dem Lenker 48 verbunden ist. Dieser Fortsatz ist z. B. an das Ende des Lenkers 48 angeschweisst. Zwischen dem Kolben 54 und dem Zylinderdekkel 58 liegt eine Feder 62. Der Zylinder 49 ist mit Öl gefüllt und der Kolben 54 hat eine Bohrung 63, so dass das Ganze einen Stossdämpfer bildet.
Bei Belastung des Sitzes wird wie in Fig. 1 die Feder 62 unter Spannung gesetzt. Die Fahrzeugstösse werden dann federnd und gedämpft aufgenommen. Dabei entfällt die Notwendigkeit, den zweiten Zylinderdeckel 64 zur Durchführung der Kolbenstange 55 zu durchbohren. Ausserdem ergeben sich wesentlich einfachere Einstellmöglichkeiten.
Das nach aussen vorstehende Ende 65 der Kolbenstange 55 ragt durch ein Loch 66 im Fortsatz 56 und hat Gewinde 67, auf dem eine Mutter 68. drehbar ist. Unter dem Gewicht des Sitzrahmens 43 mit Polster 45 und Rückenlehne 46 liegt der Fortsatz 56 ständig an der Mutter 68 an. Wird die Mutter 68 verstellt, so ändert sich die Sitzhöhe. Ausserdem kann der Sitzrahmen über die Stellung, die er unbelastet einnimmt, nach oben angehoben werden. wenn beispielsweise beim Einsteigen Raum geschaffen werden soll. Dabei hebt der Fortsatz 56 sich von der Mutter 68 ab, und es braucht nicht der Widerstand der Fe-
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derkraft und dämpfenden Kraft überwunden zu werden.
Der Kolben 54 sitzt auf der Kolbenstange 35 mit Gewinde 69. und die Kolbenstange 55 kann an ihrem äusseren Ende durch einen Knebel 70 gedreht werden. Der Kolben 54 wird durch den Reibungsdruck der Feder 62 daran gehindert, diese Drehung mitzumachen. Unter dem Federdruck legt sich ausserdem das linke Ende 71 der Kolbenstange 55 an den Deckel 64. Die Drehung der Kolbenstange hat also eine Längsverschiebung des Kolbens 54 unter Spannung oder Entspannung der Feder 62 zur Folge. Mittels des Knebels 70 lässt sich daher die Vorspannung der Feder einstellen. Die beiden Mittel zur Einstellung der Sitzhöhe und der Federvorspannung liegen bei der Bauart nach Fig. 2 an Stellen, wo sie leicht zugänglich sind. Beide Grössen können daher bequem vom Fahrer auf das von ihm gewünschte Mass gebracht werden.
Fig. 3 zeigt weitere Einzelheiten der zur Abfederung und Dämpfung dienenden Vorrichtung, die in Fig. 2 aus Übersichtlichkeitsgründen fortgelassen sind.
Teile, die bereits in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben worden sind, haben die dort verwendeten Bezugszeichen erhalten.
Im rechten Zylinderdeckel 58 befindet sich eine durch einen Haltering 72 befestigte Dichtung 73 für die austretende Kolbenstange 55 sowie eine durch eine Schraube 74 verschlossene Einfüllöffnung 75 für das dämpfende Öl. Ausser der Feder 62, deren Vorspannung in der beschriebenen Weise einstellbar ist, enthält der Zylinder noch eine weitere Feder 76 von geringerer Länge. Diese wird erst wirksam, wenn der Kolben 54 bei starker Belastung durch Stösse bis auf die Stirnfläche 77 der Feder 76 trifft.
Für den Durchtritt des Öles bei der Kolbenbewegung nach rechts, also bei abwärts gehendem Sitzrahmen, dienen verhältnismässig weite Bohrungen 78, während für den Öldurchtritt bei der entgegengesetzten Kolbenbewegung nur eine enge Bohrung 79 vorgesehen ist. Die Bohrungen 78 werden durch eine Platte 80 verschlossen, wenn der Kolben in Ruhe ist oder sich nach links bewegt. Zu diesem Zweck steht die Platte 80 unter der Wirkung einer relativ schwachen Feder 81, die gegen eine fest auf dem Kolben 54 sitzende Scheibe 82 abgestützt ist.
Die Bauart nach Fig. 4 und 5 entspricht derjenigen nach Fig. 2 mit einigen baulichen Abwandlungen.
Der Sitzrahmen besteht aus einer Platte 83 mit zwei Wangen 84. Den oberen Lenker bildet ein U-Eisen 85, an dessen rechtem Ende ein dem Fortsatz 56 entsprechender Fortsatz in Form einer Platte 86 angeschweisst ist. Der feste Rahmen besteht aus einer Grundplatte 87 mit zwei Wangen 88. Zapfen 89, 90 in Verbindung mit Löchern in der Wange 84 bilden die vorderen Gelenke, entsprechende Zapfen 91 und 92 mit Löchern in den Wangen 88 die hinteren Gelenke des Parallelogrammes. 93 ist ein Zylinder, der dem Teil 49 In Fig. 2 entspricht. Zur Einstellung der Sitzhöhe und der Federvorspannung dient wieder eine Mutter 94 und ein Knebel 95 auf der nach aussen vorragenden Kolbenstange 96.
Fig. 6 und 7 veranschaulichen, dass man durch Umkehrung des Lenkersystems die Verstellmittel 94 und 95, die in Fig. 4 auf der Seite des Grundrahmens liegen. auf die Seite des Sitzrahmens verlegen kann. Dabei sind alle Teile unverändert geblieben.
Fig. 8 und 9 veranschaulichen endlich, wie auf dem Sitzrahmen 97 eines nach Fig. 4 - 7 gestalteten Sitzes der Sitzpolster 98 mit Rückenlehne 99 in verschiedener Weise befestigt werden kann, u. zw. in Anpassung an die jeweils gegebenen Raumverhältnisse. Es ist ohne weiteres einleuchtend, dass man auch bei Sitzen nach Fig. 8 und 9 die Umkehrung des Lenkersystems vornehmen kann, wie sie in Fig. 6 und 7 gezeigt worden ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fahrzeugsitz mit Federung und Dämpfung, dessen Sitzrahmen an einem festen Grundrahmen durch ein Lenkerparallelogramm angelenkt ist, und bei dem relativ zu dem ersten Lenker ein mit dem zweiten Lenker verbundener Teil des ersten Lenkers verschiebbar ist, dessen Verschiebung die Federspannung ändert, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Kolbenstange (19) oder der Zylinder (49) eines hydraulischen Stossdämpfers (19. 25 ; 49,55) den einen Lenker des Parallelogramms bilden und dazu an beiden
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allelogramm bilden und dass die Federung von einer im Zylinder (25, 49) angeordneten und sich gegen den Kolben (24, 54) abstützenden Feder (32, 62) gebildet wird.