CN104890548A - 锁定设备以及悬架系统和具有悬架系统的车辆座椅 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于悬架系统的锁定设备，所述悬架系统用于车辆座椅，锁定设备具有带有第一齿部的齿段和带有第二齿部的棘爪，在每个能锁定的座椅高度中提供锁定位置，在锁定位置中，第一齿部与第二齿部接合，并且在每个能锁定的座椅高度中提供空置位置，在空置位置中，第一齿部与第二齿部不接合；一种悬架系统，所述悬架系统具有锁定设备，锁定设备以通过从外部引入到系统中的触发力来触发的方式禁止或允许在下框架和上框架之间的竖直间距在所述悬架系统的多个高度位置中可逆地变化，在高度位置中的每一个中分别存在锁定位置和空置位置，在锁定位置中所述竖直间距的变化被禁止，在空置位置中所述竖直间距的变化被允许；一种车辆座椅。

Description

锁定设备以及悬架系统和具有悬架系统的车辆座椅

技术领域

本发明涉及一种用于剪式结构类型的悬架系统的、用于阻止在不同的座椅高度中的振动的锁定设备，一种这样的悬架系统以及一种具有这样的悬架系统的车辆座椅，所述悬架系统用于能振动地支撑的车辆座椅。

背景技术

对于车辆座椅弹簧系统通常使用剪式控制杆-悬架系统。在此与车舱连接的固定部分与振动部分连接，所述振动部分与坐垫连接。如果座椅面借助乘客形式的质量被加载，那么在车辆运行时产生振动，所述振动应尽可能被防止，由此提高人员的舒适度。

具有竖直的弹簧减震器系统的车辆座椅为了限制振动位移——尤其是为了将共振增强最小化——装配有液压的减震器。在机械的悬架系统中，为了改变弹簧特征曲线通过适当的设备一方面根据驾驶员重量并且另一方面根据激励信号来改变机械弹簧的预紧。在气动的悬架系统中，弹簧特征曲线的变化通过调整存在于空气弹簧中的压力来实现。

在驶过难以通行的地形路线时，甚至在良好适配的具有正确的减震和弹簧刚度的悬架系统中也会出现具有非常高的振幅的振动。在此所期望的是，能够锁定竖直的悬架系统。这种锁定防止驾驶员在悬架系统极端偏移的情况下失去与踏板的接触。即使在不那么极端的振动运动时，锁定关于舒适度的提高也已经能够是有意义的。

发明内容

由此本发明的目的是，提供一种用于悬架系统的锁定设备、一种悬架系统和一种车辆座椅，它们具有简单的结构构造，可简单地、安全且平稳运转地操作(尤其是释放锁紧装置)并且允许将悬架系统固定在几乎任意的高度位置中。

所述目的通过根据本发明的锁定设备来实现。因为棘爪可枢转地与上框架连接并且齿段可枢转地与下框架连接以及与其相关联的第一和第二齿部能够在不同的座椅高度中彼此结合或者不接合，所以设有根据本发明的锁定系统的车辆座椅能够在大量不同的座椅高度中以非常简单的方式方法被锁定。能够在一个座椅高度中实行锁定的可行性能够仅取决于这两个齿部具有何种形状和大小——只要所述齿部能够在一个座椅高度中彼此接合，那么锁定就是可行的。由此锁定在具有大约为齿部的齿间距的步长的等距步骤中是可能的。虽然锁定由此仅在离散的座椅高度中是可能的，但是这——尤其是在小的齿间距中——是近似连续的锁定可能性。对于本领域技术人员而言不言而喻的是，棘爪在下框架上的逆向设置和齿段在上框架上的这种设置也被本发明的思想所包括。这也适用于棘爪的和齿段的其它的设计方案以及与其连接的将在下文中详细列举的部件。

本发明的一个有利的改进方案提出：在齿段和下框架之间设置有耦联杆和/或棘爪经由第一支承板与上框架连接。这对于锁定设备与悬架系统从而与车辆座椅的连接是可简单实现的解决方案。齿段能够经由中间连接的耦联杆非常简单地相对于下框架变化其高度位置从而关于上框架保持恒定的竖直间距，这引起齿段和棘爪的连续的对置，所述棘爪相对于上框架以高度不可变的方式设置。

本发明的另一个改进方案提出：齿段可枢转地安装在第一支承板中。由此以简单的方式方法实现刚刚描述的相对于上框架具有恒定的竖直间距的恒定的高度位置，并且齿段安装在与棘爪相同的部件中，使得其彼此间的相对位置能够尤其好地被限定。

本发明的另一个有利的改进方案提出：存在凸轮，所述凸轮这样地控制棘爪，使得所述棘爪可通过该凸轮运动到锁定位置或者空置位置(Freilaufposition)中。这描述了一种可简单且便宜地实现的设备，以便能够达到两个必要的位置。

本发明的另一个有利的改进方案提出：棘爪在其远离齿部的端部上具有控制曲线部，凸轮与所述控制曲线部一起作用，其中所述凸轮具有第一凸起部和第二凸起部，所述第一突起部在空置位置中与控制曲线部接触，所述第二凸起部在锁定位置中与控制曲线部接触。由此以非常简单进而安全的方式方法实现了在所述两个位置之间的变化。

本发明的另一个有利的改进方案提出：凸轮在第一支承板中可在空置位置和锁定位置之间枢转地安装。这样的设计方案通过将凸轮位置固定地设置在第一支承板上——并且朝向棘爪——实现了在所述两个位置间的过渡，其中位置的变化通过简单地枢转凸轮来实现。

本发明的另一个有利的改进方案提出：操纵元件——例如呈操纵杆形式——抗转动地与凸轮连接。由此由于操纵元件的杠杆臂，凸轮能够通过借助于少量的肌肉力的旋转运动在这两个位置之间运动。

本发明的另一个有利的改进方案提出：在棘爪和凸轮之间设置有张力弹簧。由此凸轮在这两个位置中无间隙地从而在行驶时不产生干扰噪音地被牵拉到棘爪上。替选于刚刚描述的设计方案，也可能的是，在棘爪和连接板之间设置有张力弹簧，其中连接板具有两个在其上构成的长孔，两个安置在凸轮上的销接合到所述长孔中。由此获得更长的杠杆臂，并且张力弹簧的死点效应变得更大，这引起功能改进。

本发明的另一个有利的改进方案提出：其具有第二支承板，所述第二支承板与第一支承板牢固地连接为，使得在这两个支承板之间设置锁定设备的组成部分中的一个或多个，即耦联杆、齿段、棘爪、凸轮、操纵元件、张力弹簧，并且实现齿段、棘爪和/或凸轮在这两个支承板中的安装。由此旋转轴线能够尤其好地在两个支承件中构成并且锁定设备的零件在由此形成的壳体中被保护免受外部的机械影响。

本发明的另一个有利的改进方案提出：锁定设备的起用和停用借助于座椅使用者的作为触发力的手力或者借助于在不使用座椅使用者的作为触发力的手力情况下的辅助能量以纯机械的方式发生。手力解决方案具有下述优点：不必使附加的能量供给装置与锁定设备连接，这使得整个系统可简单且便宜地制造。在辅助能量解决方案中，反之存在下述优点：不需要通过车辆座椅使用者的身体运用并且身体不那么强壮的座椅使用者也能够毫无问题地操作锁定设备。

本发明的一个替选的有利的改进方案提出：锁定设备的起用和停用在没有座椅使用者的辅助的情况下根据由传感器确定的振动振幅来实现，其中在超出预设的第一阈值时进行锁定设备的起用并且在低于预设的第二阈值时进行锁定设备的停用。由此能够在座椅位置的高度因外部的影响而突然剧烈变化的情况中直接开始锁定，而座椅使用者不必触发该锁定，这没有降低座椅使用者对于交通情况的注意力，所述注意力尤其是在这样的情况中是必要的。

此外所述目的通过根据本发明的悬架设备来实现。通过所描述的锁定设备，悬架系统能够具有在结构上简单的构造。此外悬架系统可简单、安全且平稳运转地操作——这尤其适用于释放锁紧装置。除此之外悬架系统能够固定在近似任意的高度位置中。

根据本发明的悬架设备的一个有利的改进方案提出：锁定设备根据本发明构成。由此得到在上文中已经关于根据本发明的锁定设备和其改进方案所列出的优点。

最后，所述目的也通过根据本发明的车辆座椅来实现。优点与在上文中已经关于根据本发明的锁定设备和关于根据本发明的悬架系统以及其改进方案所列出的优点相同。

附图说明

本发明的其它的优点和细节根据在附图中所示出的实施例来阐述。附图详细地示出：

图1示出根据本发明的悬架系统的第一实施例的主要元件的分解视图，

图2示出在图1中示出的根据本发明的锁定设备的各个部分的放大视图，

图3在前视图中示出在下方的座椅位置中在锁定位置中的根据本发明的悬架系统的第二实施例，

图4示出在空置位置中的根据图3的悬架系统，

图5和6示出关于图3和4的第二实施例的在中间的座椅位置中的类似视图，

图7和8示出关于图3和4的第二实施例的在上方的座椅位置中的类似视图，以及

图9示出根据本发明的锁定设备的第三实施方式的前视图。

具体实施方式

在图1中在分解视图中示出的根据本发明的悬架系统的第一实施例具有下述主要部件，所述悬架系统的锁定设备在图2中放大地示出。

呈杠杆形式的操纵元件1作为使用者接口用于使竖直锁定起用/停用。凸轮2与操纵元件1连接；操纵元件1装入凸轮2上的容纳孔27中，使得出自凸轮2和操纵元件1的连接相对于彼此是抗转动的。所述连接能够通过所有本领域技术人员已知的方法实现，例如通过旋拧、焊接或者粘接。替选于两件式的设计方案，凸轮2和操纵元件1也能够是一件式的。结果是操纵元件1和凸轮2必须彼此抗转动地连接。操纵元件1和凸轮2具有一个共同的第一回转点5，所述回转点通过第一支承销6以物体的方式实现。第一支承销6的端部容纳在第一支承板12和第二支承板15中——分别容纳在穿孔中。第一支承销6的中间区域用作为用于凸轮2的相关联的支承孔的支承面。操纵元件1的造型示例地选择。关于符合人体工学的操作，在长度、造型和轮廓方面以与视图不同的方式形成的操纵元件1同样是可以考虑的。然而因为该细节对于本发明是不重要的，所以弃用其它的实施方案。

第一支承板12经由适当的固定方法、例如铆接、焊接、旋拧或者粘接与悬架系统的上框架24连接。这两个支承板12、15经由至少一个铆钉彼此连接。替选的连接方式、如粘接、旋拧或者焊接同样是可行的。

凸轮2在与操纵元件1相对置的一侧上具有功能轮廓。该功能轮廓的主要的组成部分是模制的第一凸起部3和模制的第二凸起部4。这两个凸轮侧的凸起部3、4有共同之处，即它们在凸轮2的相应的部位处与锁定设备的另一个部件、即棘爪7一起作用。棘爪7是扁平的构件，所述构件在其朝向凸轮2的一侧上同样具有功能轮廓。其主要的组成部分是模制的第三凸起部9和曲线部8，所述第三凸起部和曲线部与凸轮2一起作用。棘爪7在第二回转点10中借助于第二支承销11以旋转运动的方式安装在这两个支承板12、15之间(双侧安装)。

在相对置的一侧上，棘爪7具有第二齿部14。第二齿部14能够与齿段16上的相关联的第一齿部13接合。扁平的齿段16在第三回转点17中以旋转运动的方式安装在这两个支承板12、15之间(双侧安装)。

经由齿段16上的第四支承销19形成第四回转点18，齿段16经由所述第四回转点以旋转运动的方式与耦联杆28的第一端部连接。耦联杆28例如能够构成为冲压弯曲部件，第四支承销19例如能够构成为铆钉。在远离齿段的端部上，耦联杆28具有第五回转点20。在此存在第五支承销21，耦联杆28经由所述第五支承销与悬架系统的下框架25连接或者有效连接。

本发明的工作方式在下文中根据图3和4来阐述，其中示出在其锁定位置中(图3)和其空置位置中(图4)的锁定设备的第二实施方式。与第一实施方式的区别在于：在凸轮2和棘爪7之间设置有张力弹簧22。张力弹簧22用于辅助释放和锁止过程。如关于第一实施例已经解释的，支承板1固定在上框架24上，并且悬架系统的下框架25对耦联杆28作用，所述耦联杆与下框架25在第五回转点20中连接。

如果锁定装置停用(图4)，那么悬架系统能够实施振动运动。

如果悬架系统实施振动运动，那么上框架24和下框架25沿着高度方向相对于彼此运动。该运动通过剪式控制杆(在图1中未示出)来引导，使得上框架24和下框架25彼此平行地改变其间距。没有仔细研究悬架系统的在图1中示出的其它零件，因为这些零件对于本领域技术而言是已知的并且对于本发明是不重要的。

下框架25的运动经由耦联杆28被导入根据本发明的设备中。齿段16经由第四回转点18与耦联杆28连接。齿段16实施围绕第三回转点17的枢转运动。

齿段16的和棘爪7的未接合的齿部13、14以小的间距彼此交错(streifen aneinander vorbei)。

为了起用锁定装置，使用者这样枢转操纵元件1，使得凸轮2围绕第一回转点5逆时针枢转。张力弹簧22使凸轮2与棘爪7连接。在凸轮2从空置位置(图4)枢转运动到锁定位置(图3)中时，张力弹簧22经过死点。如果从凸轮2的空置位置起尚未到达死点，那么弹簧力有利于凸轮2从而有利于棘爪7停留在空置位置中。如果超过死点，那么张力弹簧22有利于凸轮2从而有利于棘爪7停留在锁定位置中。在进入锁定位置中的路径上，凸轮侧的第二凸起部4与棘爪侧的曲线部8接合。

棘爪7逆时针围绕第二旋转点10枢转。这直至棘爪侧的第二齿部14和齿段侧的第一齿部13接合。棘爪7的该位置通过凸轮2确保，此外间隙通过张力弹簧22从系统中除去。这是有意义的，因为锁定装置中的间隙会给使用者明显的负面印象。如果齿部不完全地彼此接合，那么此外可能在上框架24和下框架25之间发生意外的小程度的相对移位。齿部13、14的造型构成为，使得在悬架系统的任意高度位置中发生接合。也就是说，齿部13、14分别圆弧形地构成。在起用锁定时不是齿段16的所有齿都与棘爪7的齿接合，而是总是仅所提供的齿的一部分与棘爪的齿接合。齿形和齿大小被选择为，使得一方面能够安全且持续地传递为了锁定所需要的力。另一方面，齿面设计为，使得在释放锁定时所述齿面能够平稳运行地并且无彼此楔入的危险地彼此分离地枢转。也不是棘爪7的所有的齿都必须与齿段16的齿接合，而是当棘爪7的齿的仅一部分与齿段16的齿接合时，能够实现与在图3中所示出的相比在更低的座椅位置中的锁定或者与在图7中所示出的相比在更高的座椅位置中的锁定。在图3中这可能意味着：齿段16可能继续顺时针旋转；在图7中这可能意味着：齿段16可能继续逆时针旋转。

为了使锁定停用，使用者这样枢转操纵元件1，使得凸轮2围绕第一回转点5顺时针枢转。在此操纵元件1在第二支承板15中的圆弧形的凹槽29中运动(仅图1和图2)。那么凸轮侧的第二凸起部4不再与棘爪侧的曲线部8有效连接。棘爪7通过凸轮2的和棘爪7的轮廓的互相配合来驱动的方式顺时针围绕第二回转点10枢转。由此，棘爪侧的第二齿部14和齿段侧的第一齿部13不再接合，并且悬架系统沿着竖直方向的可运动性被再次释放。在凸轮2和棘爪7的该位置中，与棘爪侧的第三凸起部9连接的凸轮侧的第一凸起部3在结构上防止棘爪侧的第二齿部14意外地再次枢转到齿段侧的第一齿部13中。

借助于根据本发明的设备能够近似无级地——即在结构上预设的极限位置之间的任意高度位置中——确定悬架系统的竖直运动。此外，通过所述设备的根据本发明的实施方案，在任何时间借助于非常小的手力从而以符合人体工程学的方式方法使锁定起用和停用是可行的。本发明不仅能够在机械的悬架系统中使用而且能够在气动的悬架系统中使用。在图3和4中示出在下方的、靠近最下方的座椅位置中的在其锁定位置和其空置位置中的悬架系统。在图5和6中示出在中间的座椅位置中的相同的悬架系统并且在图7和8中示出在上方的、靠近最上方的座椅位置中的相同的悬架系统。在此在由棘爪7和凸轮2组成的组合的位置总是相同的同时可以良好地识别齿段16的不同的角度位置。在图3至8中分别省略第二支承板15(见图1和2)，以便能够识别锁定设备的在安装状态中由该第二支承板覆盖的部分。

在图9中在中间的座椅位置中(可比较图5)示出在其锁定位置中的锁定设备的第三实施例；省略如在图5中所描述的悬架系统的其它部分，因为这两个实施例之间的区别仅在凸轮2的区域中。

在凸轮2上设置有连接板23，所述连接板延伸超出凸轮2的远离棘爪的下端。张力弹簧22一方面在棘爪7上铰接在从第二实施例中已知的部位上并且另一方面在操纵元件1上铰接在连接板23的远离棘爪的端部上。在连接板的靠近棘爪的端部的区域中，并排地构成第一长孔30和第二长孔31。销32以小的间隙接合到第一长孔30中，所述销模制在凸轮2上，并且第一支承销6以小的间隙接合到第二长孔31中，使得连接板23在狭窄的限界中相对于凸轮2是可旋转运动。替代支承销6，也能够将另一个模制在凸轮2上的附加销以小的间隙设置在第二长孔31中。通过将张力弹簧22铰接在连接板23的远离棘爪的端部上，相对于第二实施例获得更长的杠杆并且张力弹簧22的死点效应是更大的，使得实现功能改进。

附图标记列表

1   操纵元件

2   凸轮

3   第一凸起部

4   第二凸起部

5   第一回转点

6   第一支承销

7   棘爪

8   控制曲线部

9   第三凸起部

10  第二回转点

11  第二支承销

12  第一支承板

13  第一齿部

14  第二齿部

15  第二支承板

16  齿段

17  第三回转点

18  第四回转点

19  第四支承销

20  第五回转点

21  第五支承销

22  张力弹簧

23  连接板

24  上框架

25  下框架

26  衬套

27  容纳孔

28  耦联杆

29  凹槽

30  第一长孔

31  第二长孔

32  销

Claims (12)

1.一种用于剪式结构类型的悬架系统的、用于在不同的座椅高度中阻止振动的锁定设备，所述悬架系统用于能振动地支撑的车辆座椅，所述锁定设备具有能枢转地与下框架(25)连接的、带有第一齿部(13)的齿段(16)和能枢转地与上框架(24)连接的、带有第二齿部(14)的棘爪(7)，其中在每个能锁定的座椅高度中提供一个锁定位置，在所述锁定位置中，所述第一齿部(13)与所述第二齿部(14)接合，并且在每个能锁定的座椅高度中提供一个空置位置，在所述空置位置中，所述第一齿部(13)与所述第二齿部(14)不接合。

2.根据权利要求1所述的锁定设备，其中在齿段(16)和下框架(25)之间设置有耦联杆(28)，和/或所述棘爪(7)经由第一支承板(12)与所述上框架(24)连接。

3.根据权利要求1或2所述的锁定设备，其中所述齿段(16)能枢转地安装在所述第一支承板(12)中和/或存在凸轮(2)，所述凸轮控制所述棘爪(7)，使得所述棘爪能够通过所述凸轮运动到所述锁定位置或者所述空置位置中。

4.根据权利要求3所述的锁定设备，其中所述棘爪(7)在其远离齿部的端部上具有控制曲线部(8)，所述凸轮(2)与所述控制曲线部一起作用，其中所述凸轮(2)具有第一凸起部(3)和第二凸起部(4)，所述第一凸起部在所述空置位置中与所述控制曲线部(8)接触，所述第二凸起部在所述锁定位置中与所述控制曲线部(8)接触。

5.根据权利要求3或4所述的锁定设备，其中所述凸轮(2)在所述第一支承板(12)中能在所述空置位置和所述锁定位置之间枢转地安装，和/或操纵元件(1)抗转动地与所述凸轮(2)连接。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的锁定设备，其中在所述棘爪(7)和所述凸轮(2)之间设置有张力弹簧(22)或者在所述棘爪(7)和连接板(23)之间设置有张力弹簧(22)，其中所述连接板(23)具有两个在其上构成的长孔(30，31)，两个安置在所述凸轮(2)上的销(6，32)接合到所述长孔中。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的锁定设备，其中所述锁定设备具有第二支承板(15)，所述第二支承板与所述第一支承板(12)牢固地连接，使得在这两个支承板之间设置有所述锁定设备的组成部分中的一个或多个，即耦联杆(28)、齿段(16)、棘爪(7)、凸轮(2)、操纵元件(1)、张力弹簧(22)，并且实现齿段(16)、棘爪(7)和/或凸轮(2)安装在所述两个支承板(12，15)中。

8.根据上述权利要求中任一项所述的锁定设备，其中所述锁定设备的起用和停用借助于座椅使用者的作为触发力的手力或者借助于在不使用所述座椅使用者的作为触发力的手力情况下的辅助能量以纯机械的方式发生。

9.根据权利要求8所述的锁定设备，其中所述锁定设备的起用和停用在没有所述座椅使用者的辅助的情况下根据由传感器确定的振动振幅来实现，其中在超出预设的第一阈值时进行所述锁定设备的起用并且在低于预设的第二阈值时进行所述锁定设备的停用。

10.一种用于能振动地支撑的车辆座椅的、剪式结构类型的悬架系统，所述悬架系统包括与车辆连接的下框架(25)和朝向乘客的上框架(24)，所述悬架系统具有锁定设备，所述锁定设备以通过从外部引入到系统中的触发力来触发的方式禁止或者允许在下框架(25)和上框架(24)之间的竖直间距在所述悬架系统的多个高度位置中可逆地变化，其中在所述高度位置中的每一个中分别存在一个锁定位置和一个空置位置，在所述锁定位置中，所述竖直间距的变化被禁止，在所述空置位置中，所述竖直间距的变化被允许。

11.根据权利要求10所述的悬架系统，其中所述锁定设备根据权利要求1至9中任一项构成。

12.一种具有根据权利要求10或者11所述的悬架系统的车辆座椅。