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Diese Erfindung bezieht sich auf
eine Lendenstützvorrichtung
zum Stützen
des Lendenbereichs von einem Insassen und insbesondere auf eine
Lendenstützvorrichtung,
die an einer Rückenlehne
eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen ist.
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Als Stand der Technik in Bezug auf
die vorliegende Erfindung ist eine Lendenstützvorrichtung in der
GB 2 316 604 A offenbart
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Die im Stand der Technik offenbarte
Lendenstützvorrichtung
ist in einer Rückenlehne
untergebracht, die einen ungefähr
in einer umgekehrten U-Form ausgebildeten Rückenlehnenrahmen, einen in
einem Innenraum des die umgekehrte U-Form aufweisenden Sitzrahmens
ausgebildeten ebenen Federkörper,
eine Vielzahl an Drahtverbindungen, die zwischen dem Sitzrahmen
und einem Außenumfangsrahmenabschnitt
des ebenen Federkörpers
gespannt sind, hat. Auf Grund der Drahtverbindungen hängt der
ebene Federkörper
an dem Sitzrahmen, um die Gewichtslast des Insassen abzustützen. Der Stand
der Technik hat außerdem
einen manuell betätigbaren
Mechanismus zum Einstellen einer auf die Drahtverbindungen aufgebrachten
Spannung, die mit dem Sitzrahmen an einer dem Lendenbereich des
Insassen entsprechenden Position in Eingriff stehen. Daher kann
die Sitzflächenposition
des Lendenbereichs des Insassen in der Rückwärtsrichtung und in der Vorwärtsrichtung
eingestellt werden, indem der Insasse den Einstellmechanismus betätigt.
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Wenn die Betätigungskraft aufgebracht wird, um
die Drahtverbindungen, an denen der ebene Federkörper hängt, in Übereinstimmung mit einer Zunahme
der Spannung der Drahtverbindungen nach außen zu ziehen, nähern sich
die Drahtverbindungen einer parallelen Position in Bezug auf den
ebenen Federkörper.
D. h., obwohl die auf Drahtverbindungen aufgebrachte Betätigungskraft
zunimmt, nimmt die Kraftkomponente zum Drücken des ebenen Federkörpers zu
der Lende des Insassen nicht sehr zu. Daher kann die Lendenstützvorrichtung
dem Insassen kein günstiges
Betätigungsempfinden
in ihrer weit nach vorn bewegten Position verleihen. Außerdem kann
auf Grund dieses Mechanismus die Lendenstützvorrichtung keine ausreichende
Steifigkeit zum Aufrechterhalten der Sitzfläche in der weit nach vorn ausgerichteten
Position ausüben.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Lendenstützvorrichtung zu schaffen,
die in einer Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes vorgesehen ist, um den Lendenbereich eines
Insassen abzustützen.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Lendenstützvorrichtung zu schaffen,
die einen Verbindungsmechanismus hat, der den Lendenbereich des
Insassen noch sicherer stützt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
weist eine Lendenstützvorrichtung
für einen
Fahrzeugsitz und dgl. folgendes auf: eine Rückenlehne zum Stützen eines
Insassen des Fahrzeugs; einen Rückenlehnenrahmen,
der in der Rückenlehne
vorgesehen ist und ein Paar an sich vertikal erstreckenden Seitenrahmenabschnitten
und einen oberen horizontalen Rahmenabschnitt hat, der mit dem jeweiligen oberen
Ende der Seitenrahmenabschnitte verbunden ist; einen ebenen Federkörper, der
in einem Innenraum des Rückenlehnenrahmens
angeordnet ist und einen Rahmenabschnitt hat, der seinen Außenumfang
definiert; eine Vielzahl an Hängefedern,
die zwischen dem Rahmenabschnitt des ebenen Federkörpers und
dem Rückenlehnenrahmen
angeordnet sind und durch die der ebene Federkörper an dem Rückenlehnenrahmen
hängt;
ein Antriebsgerät
zum Bewegen eines Abschnittes des ebenen Federkörpers in der rückwärts weisenden
und vorwärts
weisenden Richtung der Rückenlehne;
ein Gehäuse, das
an einem der paarweise vorhandenen vertikalen Seitenrahmenabschnitten
gesichert ist; und einen Verbindungsmechanismus, der drehbar durch
eine Welle gestützt
ist, die an dem Gehäuse
befestigt ist, und der einen ersten Armabschnitt hat, der sich in
einer radialen Richtung von einer Achse der Welle erstreckt, wobei
ein Ende des ersten Armabschnittes mit dem Rahmenabschnitt des ebenen
Federkörpers drehbar
verbunden ist, und einen zweiten Armabschnitt hat, der sich von
der Achse der Welle erstreckt, wobei ein Ende des zweiten Armabschnittes
mit dem Antriebsgerät
in Eingriff steht.
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Die vorliegende Erfindung und ihre
Vorteile sind nachstehend unter Bezugnahme auf die detaillierte
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Sitzes, der eine Lendenstützvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hat.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines ebenen Federkörpers und eines Drahtantriebsgerätes, die
in der Lendenstützvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht von einem Mechanismus der Lendenstützvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf die in 3 gezeigte
Lendenstützvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf die in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele einer Lendenstützvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist ein Sitz 1 mit der Lendenstützvorrichtung
versehen.
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Wie dies in den 1 und 2 gezeigt
ist, hat der Sitz 1 für
ein (nicht gezeigtes) Kraftfahrzeug ein Sitzpolster 3,
ein Gelenk 4, eine Kopfstütze 9 und eine Rückenlehne 2.
Die Kopfstütze 9 ist
mit einem oberen Abschnitt der Rückenlehne 2 verbunden.
Das Gelenk 4 ist zwischen der Rückenlehne 2 und dem Sitzpolster 3 angeordnet,
um den Winkel der Rückenlehne 2 relativ
zu dem Sitzpolster 3 einzustellen.
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Die Außenseite der Rückenlehne 2 ist
mit einer Fläche 23 bedeckt
und deren Innenseite hat einen Rückenlehnenrahmen 21,
der als ein Verstärkungselement
dient. Der Rückenlehnenrahmen 21 hat
die Gestalt einer Einheit in einer ungefähr umgekehrten U-Form mit einem
Paar an vertikalen Seitenrahmenabschnitten 25 (einer ist
in 4 gezeigt) und einem
oberen horizontalen Rahmenabschnitt 26, der mit den jeweiligen
oberen Enden der vertikalen Seitenrahmenabschnitte 25 verbunden
ist. Die unteren Enden der vertikalen Seitenrahmenabschnitte 25 sind
mit einem Hilfsverstärkungselement 27 verschweißt und miteinander
verbunden.
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Ein ebener Federkörper 7 ist in einem
Innenraum des Rückenlehnenrahmens 21 mit
der umgekehrten U-Form angeordnet. Der ebene Federkörper 7 hängt durch
eine Vielzahl an Hängefedern 75 an dem
Rückenlehnenrahmen 21.
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Jeweils ein Ende der Vielzahl an
Hängefedern 75 ist
an den vertikalen Seitenrahmenabschnitten 25 verhakt (wie
dies in 4 gezeigt ist),
und das jeweilige andere Ende der Hängefedern 75 steht
mit einem Rahmenabschnitt 73 in Eingriff, der den Außenumfang
des ebenen Federkörpers 7 definiert.
Der Rahmenabschnitt 73 hat eine U-Form und hat ein Paar
an symmetrischen L-förmigen
Stahldrahtabschnitten, die einen kreisartigen Querschnitt haben. An
den Bodenabschnitten der U-Form sind die als ein Paar vorhandenen
Stahldrahtabschnitte einander überdeckend
und durch Halteelemente oder Klemmelemente 74 feststehend
gekuppelt.
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Eine Vielzahl von zwei Arten eines
ersten und zweiten geraden Federabschnittes 71 und 72 erstreckt
sich horizontal quer zwischen den beiden vertikalen Seitenrahmen
des Rahmenabschnittes 73. Die ersten und die zweiten geradlinigen
Federabschnitte 71 und 72 sind aus einem Stahldraht
hergestellt und eine Vielzahl an gebogenen Stellen 78 sind an
diesen vorgesehen. Ein Abstandshalter 76 ist eine aus Leinen
hergestellte Stützeinrichtung,
die mit Kraftpapier umwickelt ist. Der Abstandshalter 76 erstreckt
sich in der vertikalen Richtung des Rahmenabschnittes 73 an
den mittleren Stellen der geradlinigen Federabschnitte 71 und 72.
Der Abstandshalter 76 ist in die geradlinigen Federabschnitte 71 und 72 eingeführt und
durchdringt diese. Daher sichert der Abstandshalter 76 im
Wesentlichen gleichförmige Längsräume zwischen
den geradlinigen Federabschnitten 71 und 72. Anders
ausgedrückt
wird jeder Raum gleichmäßig unter
der Last gehalten, die von dem Sitzpolster 22 aufgebracht
wird, das zwischen dem ebenen Federkörper 7 und der Fläche 23 angeordnet
ist.
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Dieses Ausführungsbeispiel weist zwei erste geradlinige
Federabschnitte 71 auf, die sich zwischen den beiden vertikalen
Seitenrahmenabschnitten 73 des ebenen Federkörpers 7 an
der Position, die dem Lendenbereich des Insassen entspricht, erstreckt.
Fünf zweite
geradlinige Federabschnitte 72 sind an den anderen Abschnitten
des ebenen Federkörpers 7 angeordnet.
Die Anzahl der gebogenen Stellen 78 ist jeweils an den
ersten und zweiten geradlinigen Federabschnitten 71 und 72 vorgesehen. Die
ersten geradlinigen Federabschnitte 71 haben jeweils drei
gebogene Stellen 78 und die zweiten geradlinigen Federabschnitte 72 haben
jeweils acht gebogene Stellen 78. Die Länge des Drahtes für den ersten
geradlinigen Federabschnitt 71 ist kürzer als jene für den zweiten
geradlinigen Federabschnitt 72. D. h., dass der geradlinige
Federabschnitt 71 um einen geringeren Verschiebebetrag
an seinen Enden in der Querrichtung als der geradlinige Federabschnitt 72 vollständig ausgestreckt
werden kann. Der vollständig
ausgestreckte geradlinige Federabschnitt 71 hat im Wesentlichen
keine elastische Eigenschaft und kann der Lende des Insassen ein
steifes Stützempfinden
verleihen.
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Wie dies in 2, 3 und 4 gezeigt ist, ist ein Paar
an Mechanismen der Lendenstützvorrichtung 10 an
jeder Seite an beiden vertikalen Seitenrahmen 73 des Rahmenabschnittes 7 angebracht. 3 zeigt den Mechanismus
der rechten Seite und 4 zeigt
den Mechanismus der linken Seite. Die Mechanismen der beiden Seiten
sind symmetrisch zueinander, so dass die Bezugszeichen gleich sind
und die Erläuterung
für die
zweite Seite unterbleibt.
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Der Mechanismus der Lendenstützvorrichtung 10 hat
eine Spiralfeder 82, die mit ungefähr den gleichen Abschnitten
der vertikalen Seitenrahmenabschnitte 73 wie der erste
geradlinige Federabschnitt 71 verbunden ist. Die Spiralfeder 82 ist
aus einem Drahtmaterial hergestellt. Die Spiralfeder 82 hat
zwei Spiralabschnitte 84, zwei parallele erste Armabschnitte 85 und
einen zweiten Armabschnitt 86. Die beiden parallelen ersten
Armabschnitte 85 erstrecken sich in jeweils tangentialer
Richtung der Spiralabschnitte 84 nach innen (unter Betrachtung
von 3 nach rechts).
Der obere erste Armabschnitt 85 erstreckt sich von dem
oberen Ende des oberen Spiralabschnittes 84. Der untere
erste Armabschnitt 85 erstreckt sich von dem Bodenende
des unteren Spiralabschnittes 84. Jeder Endabschnitt der
ersten Armabschnitte 85 ist um den Rahmenabschnitt 73 in drehender
Weise gewunden, der eine runde Querschnittsform hat. Der zweite
Armabschnitt 86 hat die Gestalt einer U-förmigen Einheit,
die sich in jeder tangentialen Richtung der Spiralabschnitte 84 nach
außen
erstreckt (unter Betrachtung von 3 nach links).
Der zweite Armabschnitt 86 erstreckt sich von dem Bodenende
des oberen Spiralabschnittes 84 zu dem oberen Ende des
unteren Spiralabschnittes 84. Ein aus Blech hergestellter
Haken 83 ist an dem Boden des U-förmigen zweiten Armabschnittes 86 steif befestigt.
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Darüber hinaus ist, wie dies in 4 gezeigt ist, ein Gehäuse 55 durch
Schrauben in dem Seitenrahmenabschnitt 25 des Rückenlehnenrahmens 21 befestigt.
Wie dies in 3 gezeigt
ist, hat das Gehäuse 55 eine
obere Wand, die mit einem Loch 56 versehen ist, und eine
mit einem Loch 57 versehene Bodenwand. Ein zylindrischer
Ring 53 ist axial in den Spiralabschnitten 84 der
Spiralfeder 82 angeordnet. Die Löcher 56 und 57 des
Gehäuses 55 sind
von einer Welle 54 durchdrungen, die den zylindrischen Ring 53 stützt. Ein
oberes Ende der Welle 54 ist in dem Loch 56 an
der oberen Wand des Gehäuses 55 feststehend
vernietet. Somit ist die Spiralfeder 82 mit dem Gehäuse 55 um
die Achse der Welle 54 herum drehbar verbunden.
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Wie dies in 4 gezeigt ist, ist ein Draht 6, der
eine Außenabdeckung 61 und
einen Drahtabschnitt 62 hat, angeordnet. Ein Ende einer
Außenabdeckung 61 ist
in einem Loch 58 durch eine Mutter 88 fixiert,
das an einer vertikalen Wand 59 vorgesehen ist, die eine
der Wände
des Gehäuses 55 ist.
Der Drahtabschnitt 62 kann gleitfähig sich in der Längsrichtung
von der Außenabdeckung 61 bewegen.
Ein Ende des Drahtabschnittes 62 ist mit einer zylindrischen
Halteeinrichtung 64 versehen, deren Achse senkrecht zu
dem Drahtabschnitt 62 steht. Die Halteeinrichtung 64 ist
drehbar mit dem Haken 83 verbunden und von diesem umgriffen.
Außerdem
ist, wie dies in 4 gezeigt
ist, die Halteeinrichtung 64 so eingerichtet, dass sie
in einer Richtung C (siehe 4)
bewegt werden kann, wenn der Drahtabschnitt 62 gezogen
wird. In Übereinstimmung
mit der Bewegung des Drahtabschnittes 62 wird der zweite Armabschnitt 86 der
Spiralfeder 82 durch den Haken 83 gezogen und
um die Achse der Welle 54 gedreht. In Übereinstimmung mit der Drehung
des zweiten Armabschnittes 86 bewegen die ersten Armabschnitte 85 den
Rahmenabschnitt 73 nach vorne (in einer Richtung F wie
dies in 4 gezeigt ist).
Die jeweils in 3 und 4 gezeigten durchgehenden
Linien des ersten gradlinigen Federabschnittes 71 und des
Rahmenabschnittes 73 zeigen die eingestellte Position des
Federabschnittes 71 und des Rahmenabschnittes 73,
wenn sich die Sitzflächenposition
der Rückenlehne 2 am
weitesten hinten befindet. Die Strichpunktlinien zeigen die eingestellte
Position des Federabschnittes 71 und des Rahmenabschnittes 73, wenn
die Sitzflächenposition
sich am weitesten vorn befindet. Der Mechanismus der Lendenstützvorrichtung 10 kann
die Position des Federabschnittes 71 und des Rahmenabschnittes 73 in
dem Bereich zwischen den in den 3 und 4 gezeigten durchgehenden
Linien und Strichpunktlinien verändern.
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Die Lendenstützvorrichtung 10 der
vorliegenden Erfindung hat ein Drahtantriebsgerät 41. Das Drahtantriebsgerät 41 ist
an einer geeigneten Stelle des Rückelehnenrahmens 21 durch
(nicht gezeigte) Schrauben angebracht. Wie dies in 2 gezeigt ist, ist das andere Ende des
Drahtes 6 in das Drahtantriebsgerät 41 eingeführt. An
dem anderen Ende des Drahtabschnittes 62 ist ebenfalls
eine Halteeinrichtung 64 angebracht. Das Drahtantriebsgerät 41 A weist
eine Drahteinzieheinrichtung 42 und eine Elektromotoreinheit 43 mit
einem (nicht gezeigten) Untersetzungszahnrad auf. Die Halteeinrichtung 64 an dem
anderen Ende des Drahtabschnittes 62 steht mit der Drahteinzieheinrichtung 42 in
Eingriff. Daher wird, wenn der Insasse einen (nicht gezeigten) Schalter
zu betätigen
der Elektromotoreinheit 43 betätigt, der Drahtabschnitt 62 durch
die Drahteinzieheinrichtung 42 eingezogen oder freigegeben,
und die Sitzfläche
wird durch die Lendenstützvorrichtung 10 nach
hinten oder nach vorn bewegt.
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Wie dies in 4 gezeigt ist, zeigt die Strichpunktlinie
des geradlinigen Federabschnittes 71 und der ersten Armabschnitte 85 der
Spiralfeder 82 die Position von den Abschnitten an, wenn
die Sitzfläche zu
der vordersten Position durch die Lendenstützvorrichtung 10 gedrückt wird.
In Übereinstimmung
mit dem Drücken/Ziehen
des Drahtabschnittes 62 wird das Positionieren des geradlinigen
Federabschnittes 71 an einer beliebigen erwünschten
Position ungefähr
in dem Bereich zwischen den Abschnitten der durchgehenden Linien
und den Abschnitten der Strichpunktlinie eingestellt.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die Rücklehne 2 ein
aus Urethanschaum ausgebildetes Sitzpolster 22. Das Sitzpolster 22 ist
benachbart zu dem ebenen Federkörper 7 angeordnet.
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Das Sitzpolster 22 ist vollständig von
der Fläche 23 umgeben,
wobei auf dieses eine Spannung aufgebracht wird.
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Die Spiralfeder 82 übt die Federkraft
durch eine Relativbewegung der ersten Armabschnitte 85 und
des zweiten Armabschnittes 86 aus. Die auf den ebenen Federkörper 7 aufgrund
des Gewichtes des Insassen aufgebrachte Last wird durch die Hängefedern 75 und
die Spiralfeder 82 aufgeteilt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die Federkonstante der Spiralfeder 82 viel größer als
jene der Hängefedern 75 eingestellt.
Dem gemäß kann die
Spiralfeder 82 wirkungsvoll das nach hinten gerichtete
Einziehen des ebenen Federkörpers
minimieren. Aufgrund der durch die Fläche 23 aufgebrachten
Spannung kann der vorderste Abschnitt des ersten gradlinigen Federabschnittes 71 geringfügig hinter
der vordersten Position sein, die durch die Strichpunktlinie in 4 gezeigt ist.
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Wenn das Gewicht des Insassen auf
den ebenen Federkörper 7 über das
Sitzpolster 22 aufgebracht wird, wird eine Last von dem
Gewicht durch die Hängefedern 75 auf
den Rückenlehnenrahmen 21 übertragen.
Unter Berücksichtigung
des Ortes, an dem die Spiralfeder 82 mit dem ebenen Federkörper 7 in
Eingriff steht, wird die Last von dem Gewicht des Insassen zu dem
Rückenlehnenrahmen 21 auch durch
die Spiralfeder 82 übertragen.
Da die Federkonstante der Spiralfeder 82 viel größer als
jene der Hängefedern 75 eingestellt
ist, wird der größte Teil der
Last an dem Bereich der Lende des Insassen prinzipiell eher durch
die Spiralfeder 82 als durch die Hängefedern 75 übertragen.
Dieser Mechanismus bewirkt wirkungsvoll, dass die nach vorn gedrückte Sitzfläche nicht
eingezogen wird.
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Die vorliegende Erfindung kann alternativ
ein anderes Ausführungsbeispiel
vorsehen, bei dem steife Verbindungen, die mit einer maximalen Federkonstanten
versehen sind, anstelle der Spiralfeder 82 aufgegriffen
sind. Diese steifen Verbindungen können die gesamte Last des Bereiches
der Lende des Insassen stützen
und beachtliche Lendenstützwirkungen
zum Aufrechterhalten der eingestellten Sitzflächenposition ausführen. Jedoch
ist eine geeignete Gestaltungsberücksichtigung erforderlich,
wie bspw. ein Verstärken
der Lendenstützvorrichtung
oder der Rahmenabschnitte, an denen die Lendenstützvorrichtung angebracht ist,
da diese Elemente eine sehr konzentrierte Last aufnehmen.
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Wenn die Lendenstützvorrichtung 10 an
der hintersten Position gehalten wird und der geradlinige Federabschnitt 71 sich
an der in 4 gezeigten
Position mit durchgehender Linie befindet, sind die Achsen der Spiralfeder 82 und
der Verbindungsstellen von jedem ersten Armabschnitt 85 mit
dem Rahmenabschnitt 73 im Wesentlichen an der gleichen
Ebene mit dem ebenen Federkörper 7 ausgerichtet.
Wenn die ersten Armabschnitte 85 gedreht werden, um die Sitzfläche der
Rückenlehne 2 nach
vorn zu drücken, werden
die Eingriffsstellen der ersten Armabschnitte 85 und des
Rahmenabschnittes 73 nach vorn und außerdem seitlich verschoben. 4 zeigt lediglich die linke
Seite der Lendenstützvorrichtung 10 der
Rückenlehne 2,
jedoch ist die andere Spiralfeder 82 an der rechten Seite
auch gesichert. Die Eingriffsstellen der ersten Armabschnitte 85 und
des Rahmenabschnittes 13 an den beiden Seiten sind jeweils
nach außen
verschoben. Diese nach außen
gerichtete Verschiebung der beiden Enden des geradlinigen Federabschnittes 71 bewirkt
ein völliges
Ausstrecken und Versteifen des Federabschnittes 71. Daher
kann der vollständig
ausgestreckte geradlinige Federabschnitt 71 und die Spiralfeder 82 mit
der großen
Federkonstanten ein geeignetes Lendenstützempfinden vorsehen.
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Die Lendenstützvorrichtung stellt die Sitzflächenposition
der Rückenlehne 2 in
der Rückwärtsrichtung
und in der Vorwärtsrichtung
entsprechend des Lendenbereiches des Insassen ein. Die Lendenstützvorrichtung
hat den ebenen Federkörper 7,
der mit geradlinigen Federelementen 71, 72, den
Hängefedern 75,
dem durch Spiralfedern ausgebildeten Verbindungsmechanismus und
dem Antriebsgerät 41 versehen
ist. Die Lendenstützvorrichtung
stellt die Position des ebenen Federkörpers 7 über den
Verbindungsmechanismus ein, der eine hohe Federkonstante hat. Eine
sich aus dem Gewicht des Insassen ergebende Last wird durch die
Hängefedern 75 und die
Spiralfedern aufgeteilt. Die dem Lendenbereich des Insassen entsprechenden
geradlinigen Federelemente 71 können durch eine geringfügige nach
außen
gerichtete Verschiebung des Rahmens des ebenen Federkörpers 7 vollständig ausgestreckt
werden. Daher verleiht diese Lendenstützvorrichtung dem Insassen
ein vorteilhaftes Stützempfinden.