CN107554369A - 悬挂装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆座椅(2)的悬挂装置(1)，包括上悬挂部分(3)和下悬挂部分(4)，所述悬挂部分通过第一旋转连接器(5)和第二旋转连接器(6)而彼此连接，第一旋转连接器以能够围绕第一旋转销(7)旋转的方式布置在下悬挂部分上，并且第二旋转连接器以能够围绕第二旋转销(8)旋转的方式布置在下悬挂部分上，第一张力弹簧(11)和第二张力弹簧(11')分别借助于第一端部区域(12、12')连接至第一旋转连接器并借助于第二端部区域(13、13')连接至上悬挂部分或下悬挂部分，第一张力弹簧的第一端部区域在第一距离(16)处连接至第一旋转连接器，第二张力弹簧的第一端部区域在第二距离(17)处连接至第一旋转连接器，第一距离的长度是可变的。

Description

悬挂装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆座椅的悬挂装置，包括上悬挂部分和下悬挂部分，上悬挂部分和下悬挂部分通过第一旋转连接器和第二旋转连接器彼此连接，所述第一旋转连接器以使其可围绕第一旋转销旋转的方式布置在下悬挂部分上，并且所述第二旋转连接器以使其可围绕第二旋转销旋转的方式布置在下悬挂部分上，第一张力弹簧和第二旋转销旋转张力弹簧分别借助于第一端部区域连接至第一旋转连接器并且借助于第二端部区域连接至上悬挂部分或下悬挂部分。
背景技术
用于车辆座椅的这种悬挂装置在现有技术中是已知的，上悬挂部分、下悬挂部分和旋转连接器布置成平行四边形的形式，弹簧单元的第一端部区域直接布置在第一旋转连接器上。
在这些情况下，悬挂装置的悬挂性能可在很大程度上受到乘坐在车辆座椅上的人员体重(或者换言之他们较轻或较重)的影响。因此，在这种情况下必须改变初始弹簧张力，以确保可根据所考虑的人员体重来调节悬挂性能。特别地，重要的是要确保悬挂装置能够在压缩车辆座椅之后使车辆座椅返回到其初始位置。根据现有技术，在这种情况下，仅使用初始弹簧张力来复位悬架装置或车辆座椅。
发明内容
因此，本发明目的是提供一种悬挂装置，通过该悬挂装置可特别简单且快速地调节悬挂装置。
该目的通过权利要求1所述的特征来实现。从属权利要求涉及本发明的有利实施例。
本发明的核心思想是用于车辆座椅的悬挂装置，悬挂装置包括上悬挂部分和下悬挂部分，上悬挂部分和下悬挂部分通过第一旋转连接器和第二旋转连接器彼此连接，所述第一旋转连接器以使其可围绕第一旋转销旋转的方式布置在下悬挂部分上，并且所述第二旋转连接器以使其可围绕第二旋转销旋转的方式布置在下悬挂部分上，第一张力弹簧和第二张力弹簧分别借助于第一端部区域连接至第一旋转连接器并且借助于第二端部区域连接至上悬挂部分或下悬挂部分，其中第一张力弹簧的第一端部区域在第一距离处连接至第一旋转连接器，并且第二张力弹簧的第一端部区域在第二距离处连接至第一旋转连接器，第一距离的长度是可变的。
根据优选实施例，第一旋转连接器以使其可围绕第三旋转销旋转的方式连接至上悬挂部分，并且第二旋转连接器以使其可围绕第四旋转销旋转的方式连接至上悬挂部分。
这种布置产生可用于使压缩的车辆座椅返回到初始位置或其标准设定或位置的扭矩。所得扭矩在下面更详细地示出。
第一张力弹簧和第二张力弹簧分别在某一距离处借助于其第一端部区域连接至第一旋转连接器，第一张力弹簧在第一距离处连接，第二张力弹簧在第二距离处连接，并且第一张力弹簧和第二张力弹簧借助于其第二端部区域连接至上悬挂部分或下悬挂部分，在每种情况下形成杠杆臂，用于第一张力弹簧的第一杠杆臂和用于第二张力弹簧的第二杠杆臂，所述杠杆臂的布置取决于弹簧单元借助于第二端部区域连接至上悬挂部分还是下悬挂部分。如果张力弹簧的第二端部区域连接至上悬挂部分，则在第三旋转销与第一端部区域之间形成杠杆臂。然而，如果弹簧单元的第二端部区域连接至下悬挂部分，则在第一旋转销与第一端部区域之间形成杠杆臂。
除非另有说明，否则下文假定第二端部区域与上悬挂部分之间连接。如果第二端部区域连接至下悬挂部分，则适用对应的关系。
通过将张力弹簧的第一端部区域布置成与第一旋转连接器相距对应的距离而形成杠杆臂(所述杠杆臂从弹簧单元的第一端部区域延伸到第三旋转点)，当以以下方式从外部施加力时弹簧单元张紧：力通过弹簧单元施加在杠杆臂上从而产生扭矩，扭矩通过使第一旋转连接件围绕第一旋转点旋转而沿与外力施加相反的方向作用。
所产生的力经由理论杠杆臂在第二旋转点处产生扭矩，所述理论杠杆臂以与上悬挂部分垂直的方式从第二旋转销延伸。
由理论杠杆臂产生的扭矩以及第一旋转销相对于第二旋转销的特定布置导致的该理论杠杆臂的延伸使得该扭矩足以使悬挂装置或车辆座椅返回到其初始位置。理论杠杆臂产生的扭矩未在下文中更详细研究。
根据优选实施例，在这种情况下，第二张力弹簧的第一端部区域与第一旋转连接器之间的第二距离保持恒定。
因此，这意味着第二张力弹簧产生用于悬挂装置的特定最小扭矩，所述扭矩用于复位悬挂装置。
第一距离可变的事实意味着第一杠杆臂也是可变的，结果是由第一张力弹簧的第一扭矩和第二张力弹簧的第二扭矩产生的总扭矩可通过第一张拉弹簧来调节。如果较轻的驾驶员乘坐在车辆座椅上，则可选择较低的总扭矩，这意味着可使杠杆臂更短。然而，如果较重的驾驶员乘坐在车辆座椅上，则需要更多的扭矩来复位悬挂装置。因此，第一个杠杆臂需要更长。
根据本发明特别优选的实施例，第一张力弹簧的第一端部区域与第一旋转连接器之间的第一距离可通过调节装置来调节，调节装置一端连接至第一旋转连接器而另一端连接至第一端部区域。
特别地，也可通过调节第一距离来改变杠杆臂，从而改变第一张力弹簧的伸展力或弹簧刚度。
根据另一优选实施例，第一旋转销与第三旋转销之间的长度以及第二旋转销与第四旋转销之间的长度相同或不同。
根据另一优选实施例，第一旋转销与第二旋转销之间的长度以及第三旋转销与第四旋转销之间的长度是相同的。
特别有利的是上悬挂部分包括车辆座椅，特别是具有座椅部分和靠背的车辆座椅。
根据优选实施例，悬挂装置包括多于两个的张力弹簧，或者换言之包括除了第一张力弹簧和第二张力弹簧之外的第三张力弹簧、第四等张力弹簧等，使得悬挂装置的组装高度结果可进一步减小，因为施加到悬挂装置的力可被两个或更多个弹簧吸收。因此，弹簧可具有更小的尺寸。特别有利的是对悬挂装置提供两个弹簧。然而，也可提供任何数量的弹簧，特别是三个或更多个弹簧。
在这种情况下，张力弹簧的第一端部和第二端部优选为弹簧的第一端和第二端，特别优选的是弹簧的第一端和/或第二端包括孔眼或类似物，从而通过使用为此提供的开口或装置而使弹簧或弹簧单元可容易地连接或者特别是挂起或悬挂。
通过调节第一弹簧单元的第一端部区域的第一距离而非通过改变弹簧单元的弹簧张力来改变悬挂装置(换言之特别是张力弹簧)的弹簧弹力和伸展力。
在这种情况下，调节等同于在空间中改变一个或多个弹簧单元的空间位置。通过改变弹簧单元或弹簧单元中弹簧的位置，可改变作用在弹簧单元上的杠杆长度。
特别地，可相对于下悬挂部分来调节第一端部区域，下悬挂部分可优选刚性地连接至底座、底盘等，或者可相对于上悬挂部分来调节第一端部区域。在该过程中，作用在第一弹簧单元上的杠杆从第一旋转连接器(或者更具体为第三旋转销)延伸到弹簧单元的第一端部区域。可通过调节或移动弹簧单元的第一端部来改变杠杆的长度，从而因此可改变悬挂装置的弹簧刚度和伸展力。因此，第一端部区域包括第一张力弹簧的力传递点。
如上所述，伸展力由于以下关系而变化。如本身已知的那样，如果施加的力保持恒定，则扭矩与杠杆的长度成比例。通过调节第一端部区域的位置，可改变杠杆的长度。如果配备有根据本发明的悬挂装置的车辆座椅上乘坐相对较重的驾驶员，则相对于较轻的驾驶员的情况，杠杆必须相应地更长。
由于根据本发明，并非改变弹簧张力来改变伸展力，而是仅改变弹簧单元的位置，因此用户仅需要施加轻的力来改变悬挂装置的伸展力。结果，也可非常快速地调节伸展力。
根据特别优选的实施例，如果调节装置包括第一支撑元件和第二支撑元件，则可特别容易地调节第一距离，所述第一支撑元件和第二支撑元件刚性地连接至第一旋转连接器，主轴元件可围绕第一旋转轴线旋转，所述主轴元件连接至第一主轴轴承和第二主轴轴承，所述第一主轴轴承以固定的方式连接至第一支撑元件和第二支撑元件，并且所述第二主轴轴承连接至可围绕第二旋转轴线旋转的调节构件，所述第二旋转轴线以使其能够在第一支撑元件和第二支撑元件上旋转的方式安装，并且第一张力弹簧的第一端部区域连接至调节构件，并且第二张力弹簧的第一端部区域连接至第一支撑元件。
这代表了以简单的方式相应地调节第一距离或第一杠杆臂的简单结构装置。
根据另一优选实施例，可通过致动构件(通过使致动构件围绕第一旋转轴线旋转)使调节装置致动，从而允许调节构件围绕第二旋转轴线，所述致动构件连接至主轴元件。
可替换地，还可构想通过电机(特别是电动机)来驱动主轴元件，以使调节构件围绕第二旋转轴线旋转并且因此改变第一距离。
进一步有利的实施例在从属权利要求中描述。
附图说明
以下结合附图说明本发明的其他目的、优点和合宜用途，附图中：
图1是具有根据优选实施例的悬挂装置的车辆座椅的透视图；
图2是悬挂装置的工作原理示意图；
图3A是根据图1的车辆座椅的前视图；
图3B是根据图3A的沿着车辆座椅的平面A-A截取的剖视图；
图3C是根据图3A的沿着车辆座椅的平面B-B截取的剖视图；
图4A是用于较重驾驶员的调节装置的透视图；
图4B是用于较重驾驶员的调节装置的另一透视图；
图4C是用于较轻驾驶员的调节装置的透视图；
图4D是用于较轻驾驶员的调节装置的另一透视图；
图5A是用于较重驾驶员的上端位置的车辆座椅的侧视图；
图5B是用于较重驾驶员的下端位置的车辆座椅的侧视图；
图5C是用于较轻驾驶员的上端位置的车辆座椅的侧视图；
图5D是用于较轻驾驶员的下端位置的车辆座椅的侧视图。
具体实施方式
在附图中，在各种情况下，相同的部件将设置相应的附图标记。为了更清楚起见，部件在一些附图中可不具有附图标记，尽管这些部件在其他附图中被标记。
图1示出了根据优选实施例的用于车辆座椅2的悬挂装置1。在这种情况下，悬挂装置1设置在上悬挂部分3与下悬挂部分4之间，上悬挂部分3包括靠背19、座椅表面20和座椅壳体21。下悬挂部分4在这种情况下连接至长度调节装置18，使得整个车辆座椅2可在纵向方向L上移位。
同样显而易见的是，上悬挂部分3和下悬挂部分4通过第一旋转连接器5和第二旋转连接器6彼此连接，所述第一旋转连接器5以可围绕第一旋转销7旋转的方式连接至下悬挂部分4并且以可围绕第三旋转销9旋转的方式连接至上悬挂部分3。第二旋转连接器6以可围绕第二旋转销8旋转的方式连接至下悬挂部分4并且以可围绕第四旋转销10旋转的方式连接至上悬挂部分3。
此外，当从竖直方向H观察时，第一旋转销7优选地布置在第二旋转销8的上方。该高度差通过向上延伸部分22实现，第一旋转连接器5借助于第一旋转销7连接至该向上延伸部分。
此外，第一张力弹簧11和第二张力弹簧11'通过调节装置14连接至第一旋转连接器5，使得第一张力弹簧11的第一端部区域12布置在第一距离16处，并且第二张力弹簧11'的第一端部区域12'从第二距离17被布置。这在下面的附图中也将更详细地示出。
在这种情况下，调节装置14可通过使用致动构件15的手动和机械方式来致动，致动构件15以其可围绕旋转轴线27旋转的方式并且以使得第一距离16可通过致动构件15的旋转D而改变或调节(从而导致弹簧单元11的伸展力或弹簧刚度发生变化)的方式来安装。
图2以示意图示出并解释本发明背后的工作原理。
在这种情况下，张力弹簧11、11'的第一端部区域12、12'在与第一旋转连接器5相距一定距离处连接至第一旋转连接器5，第一距离16和第二距离17从第三旋转销延伸至相应的第一端部区域11、11'并且在每种情况下代表杠杆臂，特别是用于第一张力弹簧11的第一杠杆臂23和用于第二张力弹簧11'的第二杠杆臂23'。
由张力弹簧11、11'施加的力产生扭矩24，由第一杠杆臂23和第一张力弹簧11的力产生第一扭矩25，并且由第二杠杆臂23'和第二张力弹簧11'的力产生第二扭矩26。
根据本实施例，在这种情况下，第二杠杆臂23'具有恒定的长度，或者换言之，对应于第二杠杆臂23'的第二距离17是恒定的，并且第二距离17或第二杠杆臂23'的长度大于零。
然而根据另一实施例，也可构想第二距离17的长度可变，对应于第一距离。因此，第二张力弹簧11'在这些情况下为悬挂装置1提供最小扭矩，而由第一杠杆臂23产生的第一扭矩25取决于第一杠杆臂23的长度。
通常，第一杠杆臂23越长，所产生的第一扭矩25越高。第一杠杆臂23的长度可通过调节装置14(这里未示出)连续地调节，并且特别地，如果第一端部区域12在与第三旋转销9相同的线上，则长度可为零或接近于零。如果第一杠杆臂23的长度为零或接近于零，则在这种情况下产生的第一扭矩25为零或可忽略。第一张力弹簧的这种调节对应于具有较轻驾驶员的构造，因为在这种情况下不需要大的扭矩24来复位座椅。
在这种情况下，第一张力弹簧11的第一端部区域12可优选地连续变化，使得第一杠杆臂23的长度可呈现零或接近零与第二杠杆臂23'长度之间的值。第一杠杆臂23越长，所产生的第一扭矩25越高。如果第一杠杆臂23的长度对应于第二杠杆臂23'的长度，则所产生的扭矩24处于其最大值。还可构想第一杠杆臂23可长于第二杠杆臂23'，从而允许产生更高的第一扭矩25。总的来说，第一杠杆臂23的长度受限于弹簧系统或悬架装置的最小高度。最小高度存在于完全压缩状态下。
图3A是图1所示的车辆用座椅2的前视图，而图3B以沿着截面A-A截取的剖视图示出了车辆座椅2。
如在图3B中也是显而易见的，第二张力弹簧11'的第一端部区域12'通过调节装置14的第一支撑元件31连接至第一旋转连接器5，所述第一支撑元件31刚性地连接至第一旋转连接器5。第一张力弹簧11以使其可围绕第二旋转轴线30旋转的方式通过调节构件28连接至第一支撑元件31。张力弹簧11、11'的第二端部区域13、13'在这种情况下连接至上悬挂部分3。
图3C示出了调节构件28的对应于沿着平面B-B的截面的更详细视图。
主轴元件33连接至致动杆15，所述主轴元件能够围绕第一旋转轴线29旋转并且连接至第一主轴轴承34和第二主轴轴承35。第一主轴轴承34在这种情况下以固定方式布置在第一支撑元件31(这里未示出)上。第二主轴轴承35以固定的方式布置在调节构件28上而不能旋转。
通过使致动杆15旋转而导致主轴元件33围绕第一旋转轴线29旋转，第二主轴轴承35沿着第一旋转轴线29移动并且因此使调节构件28围绕第二轴线旋转30，对应于第一距离16或第一杠杆臂23的变化。
图4A、图4B、图4C和图4D更详细地示出了调节装置14，图4A和图4B对应于用于较重驾驶员的调节，而图4C和图4D对应于用于较轻驾驶员的调节。图4B的主题对应于图4A的主题，图4D的主题对应于图4C的主题，尽管在每种情况下示出了不同的透视图。
显而易见的是，调节装置14通过第一支撑元件31和第二支撑元件32刚性连接至第一旋转连接器5。此外，第一主轴轴承以固定的方式连接至第一支撑元件32和第二支撑元件32并且还连接至主轴元件33，所述主轴元件以使其可绕第一旋转轴线29旋转的方式安装。通过如上所述使主轴元件33围绕第一旋转轴线29旋转，第二主轴轴承35沿着第一旋转轴线29移动，导致调节构件28围绕第二旋转轴线30旋转。结果，第一张力弹簧11的第一端部区域12的位置改变，这对应于第一距离16或第一杠杆臂23的变化。
同样显而易见的是，第一支撑元件32和第二支撑元件32具有不同的设计。然而，支撑元件31、32有利地具有大致对应于第二支撑元件32的相同部分36。
然而，第一支撑元件31还具有中间部分37和端部38。端部38与相同部分36平行地延伸，但是在水平方向B上相对于部分36移位，中间部分37布置在部分36与端部38之间。中间部分37在水平方向B和纵向方向L两者上延伸。可通过这种第一支撑元件31的布置或构造沿着水平方向在第一端部区域12、12'之间形成距离，使得在调节第一距离16(这里未示出)时，张力弹簧11、11'不会卡住或相互阻碍。
图4A-图4D还示出了调节构件28包括不同的部分40、41和42。特别地，存在第一调节部件38和第二调节部件39，第一调节部件和第二调节部件在第一部分40中沿着水平方向B彼此间隔一定距离。在第二部分41中，当从纵向方向L观察时，调节部件38、39沿着水平方向的距离恒定地减小，而调节部件38、39在第三部分42中彼此连接。
特别如图4B所示，第一张力弹簧11的第一端部区域12以使第一杠杆臂23(此处未示出)的长度接近零的方式近似地布置在第三旋转销9上，因此第一张力弹簧11不产生明显的第一扭矩25。
图5A-图5D示出了车辆座椅2，其中具有根据图4A和图4B的调节装置14处于上端位置和下端位置。
图5A和图5B对应于如图4A所示的用于较重驾驶员的调节装置14的调节，图5A对应于上端位置，而图5B对应于下端位置。
图5C和图5D对应于如图4B所示的用于较轻驾驶员的调节装置14的调节，图5C对应于上端位置，而图5D对应于下端位置。
通过比较图5A和图5C可特别清楚地看到第一杠杆臂23的长度差。在这种情况下，图5C中的第一杠杆臂23的长度接近零，使得第一张力弹簧11布置成大致与上悬挂部分3平行。
申请文件中所公开的所有特征被要求为相对于本发明而言是必要的，无论它们单独或结合起来相对于现有技术是新颖的。
附图标记列表
1 悬挂装置
2 车辆座椅
3 上悬挂部分
4 下悬挂部分
5 第一旋转连接器
6 第二旋转连接器
7 第一旋转销
8 第二旋转销
9 第三旋转销
10 第四旋转销
11 第一张力弹簧
11' 第二张力弹簧
12 第一张力弹簧的第一端部区域
12' 第二张力弹簧的第一端部区域
13 第一张力弹簧的第二端部区域
13' 第二张力弹簧的第二端部区域
14 调节装置
15 致动杆
16 第一距离
17 第二距离
18 长度调节装置
19 靠背
20 座椅表面
21 座椅壳体
22 向上延伸部分
23 第一杠杆臂
23' 第二杠杆臂
24 扭矩
25 第一扭矩
26 第二扭矩
27 致动元件旋转轴线
28 调节构件
29 第一旋转轴线
30 第二旋转轴线
31 第一支撑元件
32 第二支持元件
33 主轴元件
34 第一主轴轴承
35 第二主轴轴承
36 相同部分
37 中间部分
37' 端部
38 第一调节部件
39 第二调节部件
40 第一部分
41 第二部分
42 第二部分
F 所产生的力
H 竖直方向
L 纵向
B 水平方向

Claims (6)

1.一种用于车辆座椅(2)的悬挂装置(1)，包括上悬挂部分(3)和下悬挂部分(4)，所述上悬挂部分(3)和所述下悬挂部分(4)通过第一旋转连接器(5)和第二旋转连接器(6)彼此连接，所述第一旋转连接器(5)以能够围绕第一旋转销(7)旋转的方式布置在所述下悬挂部分(4)上，并且第二旋转连接器(6)以能够围绕第二旋转销(8)旋转的方式布置在所述下悬挂部分上，第一张力弹簧(11)和第二张力弹簧(11')分别借助于第一端部区域(12、12')连接至所述第一旋转连接器(5)并且借助于第二端部区域(13、13')连接至所述上悬挂部分(3)或所述下悬挂部分(4)，
其特征在于，
所述第一张力弹簧(11)的所述第一端部区域(12)在第一距离(16)处连接至所述第一旋转连接器(5)，所述第二张力弹簧(11')的所述第一端部区域(12')在第二距离(17)处连接至所述第一旋转连接器(5)，所述第一距离(16)的长度是可变的。
2.根据权利要求1所述的悬挂装置(1)
其特征在于，
所述第一旋转连接器(5)与所述第二张力弹簧(11')的所述第一端部区域(12')之间的所述第二距离(17)保持恒定。
3.根据权利要求1或2所述的悬挂装置(1)
其特征在于，
所述第一旋转连接器(5)与所述第一张力弹簧(11)的所述第一端部区域(12)之间的所述第一距离(16)能够通过调节装置(14)来调节，所述调节装置一端连接至所述第一旋转连接器(5)而另一端连接至所述第一端部区域(12)。
4.根据权利要求3所述的悬挂装置(1)
其特征在于，
所述调节装置(14)包括刚性地连接至所述第一旋转连接器(5)的第一支撑元件(31)和第二支撑元件(32)，主轴元件(33)能够围绕第一旋转轴线(29)旋转，所述主轴元件连接至第一主轴轴承(34)和第二主轴轴承(35)，所述第一主轴轴承(34)以固定的方式连接至所述第一支撑元件(31)和所述第二支撑元件(32)，并且所述第二主轴轴承(35)连接至能够围绕第二旋转轴线(30)旋转的调节构件(28)，所述第二旋转轴线(30)以能够在所述第一支撑元件(31)和所述第二支撑元件(32)上旋转的方式安装，并且所述第一张力弹簧(11)的所述第一端部区域(12)连接至所述调节构件(28)，而所述第二张力弹簧(11')的所述第一端部区域(12')连接至所述第一支撑元件(31)。
5.根据权利要求4所述的悬架装置(1)
其特征在于，
所述调节装置(14)能够借助于致动杆(15)通过使所述致动杆(15)围绕所述第一旋转轴线(29)旋转而致动，由此使得所述调节构件(28)能够围绕所述第二旋转轴线(30)旋转，所述致动杆连接至所述主轴元件(33)。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的悬挂装置(1)
其特征在于，
所述调节装置(14)能够借助于由电机驱动的致动构件(15)通过使所述主轴元件(33)围绕所述第一旋转轴线(29)旋转而致动，由此使得所述调节构件(28)能够围绕所述第二旋转轴线(30)旋转，所述致动构件连接至所述主轴元件(33)。
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