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Die Erfindung betrifft ein Sitzhöhenverstellmodul für einen Sitz, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, mit einem manuell betätigbaren Bedienelement, welches zur Bereitstellung einer Verstellbewegung für den Sitz aus einer Grundstellung in eine erste Betätigungsstellung und in eine zweite Betätigungsstellung verbringbar ist und zurück, mit einem Übertragungsglied, welches ausgebildet ist zum Übertragen der Verstellbewegung auf eine Anschlusskinematik und mit einer Wandlereinrichtung, welche mit dem Bedienelement einerseits und mit dem Übertragungsglied andererseits derart zusammenwirkt, dass das Übertragungsglied festgelegt ist, sofern das Bedienelement in der Grundstellung vorgesehen ist oder sofern das Bedienelement von der ersten Betätigungsstellung oder der zweiten Betätigungsstellung in die Grundstellung zurück verbracht wird, und dass die Verstellbewegung von dem Bedienelement auf das Übertragungsglied übertragen wird, sofern das Bedienelement aus der Grundstellung in die erste Betätigungsstellung oder die zweite Betätigungsstellung verbracht wird.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung zum Höhenverstellen eines Sitzes.
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Manuelle Sitzhöhenverstellmodule werden in Fahrzeugen eingesetzt, um einen Sitz, beispielsweise den Fahrersitz eines Fahrzeugs, aus einer Normposition heraus anzuheben beziehungsweise abzusenken. Die Höhenverstellung dient insbesondere dazu, eine optimale Bedienbarkeit des Fahrzeugs für Personen unterschiedlicher Größe zu gewährleisten. Üblicherweise wird die Sitzhöhenverstellung über eine Schwenkbewegung des Sitzes realisiert. Der Sitz wird hierzu von einer Mehrzahl von Schwenkhebeln gehalten, welche einerseits schwenkbar am Sitz und andererseits schwenkbar an einem Basisträger, an dem der Sitz abgestützt ist, gehalten sind. Infolge der Schwenkbewegung wird der Sitz abhängig von der Orientierung der Schwenkhebel angehoben und zugleich in Richtung der Fahrzeuglängsachse bewegt. Zum Ausgleich der Verschiebung in die Fahrzeuglängsachse ist der Sitzhöhenverstellung regelmäßig eine Möglichkeit zur Verschiebung des Sitzes in die Fahrzeuglängsrichtung überlagert.
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Die manuelle Sitzhöhenverstellung sieht regelmäßig ein Bedienelement vor, welches handbetätigt wird. Um die Betätigung möglichst einfach zu gestalten und einen ausreichenden Bedienkomfort zu bieten, wird eine manuelle Betätigungsbewegung üblicherweise umgesetzt von geringen Kräften beziehungsweise Momenten bei vergleichsweise großen Wegen beziehungsweise Winkel hin zu großen Kräften beziehungsweise Momenten und kleinen Wegen beziehungsweise Winkel. Die vergleichsweise großen Wege beziehungsweise Winkel bei der manuellen Betätigung der Verstellvorrichtung werden beispielsweise über ein Betätigungsrad eingeleitet oder über das Vorsehen eines Pumpmechanismus in Teilbetätigungswege heruntergebrochen. Insbesondere ist hierbei ein Handbetätigungshebel vorgesehen, der aus einer Grundstellung in eine erste Betätigungsstellung verschwenkt werden kann zum Anheben des Sitzes. Aus der ersten Betätigungsstellung wird der Handbetätigungshebel beispielsweise federrückgestellt in die Grundstellung verbracht, wobei ein Freilauf dafür sorgt, dass der Sitz in der angehobenen Position verbleibt. Durch nochmalige Verbringung des Handbetätigungshebels aus der Grundstellung in die erste Betätigungsstellung wird der Sitz weiter angehoben. Der Sitz kann somit Betätigungshub für Betätigungshub bis in eine oberste Sitzstellung verbracht werden. In analoger Weise kann durch Verschwenken des Handbetätigungshebels aus der Grundstellung in eine zweite Betätigungsstellung der Sitz abgesenkt werden. Eine typische Übersetzung zwischen dem Handbetätigungshebel einerseits und der Schwenkbewegung des Sitzes liegt im Bereich von 1:5 bis 1:8 und bevorzugt im Bereich von 1:6 bis 1:7. Das primärseitig aufzubringende Betätigungsmoment ist demzufolge etwa fünfmal bis achtmal kleiner das Verstellmoment, das zur Realisierung der Sitzhöhenverstellung sekundärseitig über die Schwenkhebel am Sitz angreift.
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Bei heutigen Systemen wird häufig eine zweite Maßnahme ergriffen, um die bei der Handbetätigung aufzubringenden Kräfte möglichst gering zu halten. Hier wird im Sitz integriert sekundärseitig eine vorgespannte Torsionsfeder vorgesehen, welche zwischen dem Sitz beziehungsweise einer Tragkomponente des Sitzes einerseits und dem Schwenkhebel beziehungsweise eines hiermit fest verbundenen Bauteils andererseits vorgespannt vorgesehen ist. Die Torsionsfeder ist üblicherweise nach Art eines tordierten Drehstabs realisiert, der sich quer durch den Sitz erstreckt. Die Torsionsfeder ist regelmäßig so dimensioniert, dass die Gewichtskraft einer Normperson von etwa 75 kg durch die Vorspannung der Torsionsfeder ausgeglichen wird. Die Feder ist insofern mit zirka 750 N vorgespannt. Insofern reduziert sich das Verstellmoment beim Anheben des Sitzes entsprechend der Vorspannung der Torsionsfeder, während beim Absenken des Sitzes die Gewichtskraft der Person auf dem Sitz das neuerliche Vorspannen der Torsionsfeder unterstützt. Die so geschaffene Anordnung zur Sitzhöhenverstellung hat eine Vielzahl von Schnittstellen zu angrenzenden Funktionskomponenten. Die Integration ins Fahrzeug ist dementsprechend vergleichsweise aufwendig. Darüber hinaus ist das Vorsehen einer mit 750 N vorgespannten Torsionsfeder aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insofern, ein möglichst kompakt bauendes Sitzhöhenverstellmodul und eine Anordnung zum Höhenverstellen eines Sitzes anzugeben, die kostengünstig herzustellen und in der Fertigung gut handhabbar sind.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Primärfeder vorgesehen ist, die mit dem Übertragungsglied derart zusammenwirkt, dass die Primärfeder beim Verbringen des Bedienelements in die erste Betätigungsstellung entspannt wird und dass die Primärfeder beim Verbringen des Bedienelements in die zweite Betätigungsstellung gespannt wird.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Vorsehen einer mit dem Übertragungsglied zusammenwirkenden Primärfeder eine Federvorspannung signifikant reduziert werden kann. Da das Übertragungsglied als Teil des Sitzhöhenverstellmoduls primärseitig, das heißt vor der Getriebeschnittstelle zu den Komponenten der Anschlusskinematik vorgesehen ist, kann die federseitig bereitzustellende Vorspannung um einen Faktor 4 bis 9, bevorzugt um einen Faktor 5 bis 8 und besonders bevorzugt um einen Faktor 6 bis 7 gegenüber der heute üblichen Vorspannung der im Sitz verbauten Torsionsfeder reduziert werden. Entsprechend vereinfacht sich die Herstellung, da die Feder aufgrund der deutlich geringeren Vorspannung wesentlich einfacher montiert werden kann.
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Im Sinne der Erfindung bezieht sich die Vorspannung einer Feder stets auf die konkrete Applikation. Heute verwendete Drehstab- beziehungsweise Torsionsfedern sind sekundärseitig vorgesehen und so dimensioniert, dass sie die Gewichtskraft eines Normpassagiers ausgleichen, der auf dem zu betätigen Sitz sitzt. Sofern man ein Normgewicht von 75 kg zu Grunde legt, sind die heute verwendeten Federn auf der Sekundärseite der Anordnung zum Höhenverstellen des Sitzes mit 75 kg beziehungsweise etwa 750 N vorgespannt. Die Feder ist hierbei so vorgesehen, dass sie beim Absenken des Sitzes vorgespannt wird und Energie speichert und dass sie beim Anheben des Sitzes die gespeicherte Energie freigibt und die Betätigung unterstützt. Führt man die Feder erfindungsgemäß als Primärfeder aus, das heißt, sieht man die Feder auf der Primärseite der Anordnung vor, führt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärseite und der Sekundärseite zu einer Reduzierung der Vorspannung. Ist beispielsweise eine Übersetzung von 1:5 realisiert, muss eine Primärseitig vorgesehene Feder mit 15 kg beziehungsweise etwa 150 N vorgespannt werden, um das Normgewicht von 75 kg auszugleichen.
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Das Sitzhöhenverstellmodul ist beispielsweise als kompakte Baueinheit realisiert. Es weist neben dem Übertragungsglied, welches als Schnittstellenkomponente zu der sekundärseitigen Anschlusskinematik ausgebildet ist und dazu dient, die Verstellbewegung auf die Anschlusskinematik zu übertragen, insbesondere das manuelle Bedienelement sowie die Wandlereinrichtung auf, welche vorgesehen ist zur Übertragung der über das Bedienelement bereitgestellten Verstellbewegung auf das Übertragungsglied. Das Bedienelement ist beispielsweise als Handbetätigungshebel ausgebildet. Die Wandlereinrichtung kann hierbei nach an sich bekannter Art eine Bremseinheit zum Festlegen des Übertragungsglieds und eine Betätigungseinheit aufweisen, welche abhängig von der Art der Betätigung entweder die über das Bedienelement manuell aufgeprägte Verstellbewegung überträgt oder als Freilauf dient und eine Rückstellung des Bedienelements erlaubt, ohne dass die Rückstellbewegung auf das Übertragungsglied übertragen wird. Üblich ist beispielsweise, das Bedienelement aus der Grundstellung durch Drehen in eine ersten Drehrichtung, beispielsweise durch Drehung im Uhrzeigersinn, in die erste Betätigungsstellung zu verbringen, um den Fahrzeugsitz anzuheben, und das Bedienelement aus der Grundstellung durch Drehen in eine zweite Drehrichtung, beispielsweise durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn, in die zweite Betätigungsstellung zu verbringen, um den Fahrzeugsitz abzusenken. Es wird hierzu eine Drehbewegung von beispielsweise +/–30° aus der Grundstellung durchgeführt.
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Um eine Betätigung des Bedienelements in die erste Drehrichtung und in die zweite Drehrichtung zu ermöglichen, ist die Bremseinheit der Wandlereinrichtung üblicherweise als zweiseitig wirkende Bremse realisiert. Ebenso wirkt die Betätigungseinheit der Wandlereinrichtung als zweiseitig wirkender Freilauf. Jeweils kann für die Bremse und den Freilauf ein Freischaltelement vorgesehen sein, welches das Lösen der Bremse oder das Festsetzen der Betätigungseinheit ermöglicht. Beispielsweise kann die Bremse nach Art einer Schlingfederbremse realisiert sein. Die Rückstellung des Bedienelements aus der ersten Betätigungsstellung in die Grundstellung oder aus der zweiten Betätigungsstellung in die Grundstellung kann beispielsweise über eine Rückstellfeder bewirkt werden. Bevorzugt erfolgt die Festlegung des Übertragungsglieds form- beziehungsweise kraftschlüssig, beispielsweise durch Blockieren des Übertragungsglieds.
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Optional kann statt einer einzigen Primärfeder eine Mehrzahl von Primärfedern vorgesehen werden. Eine Vorspannung der Primärfedern ist so gewählt, dass alle Primärfedern gemeinsam die Betätigungsunterstützung bei der Sitzhöhenverstellung zur Verfügung gestellt wird. Da jede einzelne Feder kleiner dimensioniert beziehungsweise weniger vorgespannt werden kann, vereinfacht sich die Montage. Darüber hinaus können die Primärfedern verteilt angeordnet werden, so dass sich die Integration in den vorhandenen Bauraum flexibel gestalten lässt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Primärfeder in der zweiten Betätigungsstellung mit maximal 200 N, bevorzugt mit 150 N oder weniger vorgespannt. Das Vorsehen einer Vorspannung von maximal 200 N in der zweiten Betätigungsstellung entspricht bei einer durchschnittlichen Übersetzung im Bereich der Anschlusskinematik von 1:4 bis 1:9 einer heute üblichen Vorspannung für die sekundärseitige Torsionsfeder von 1000 N oder mehr. Entsprechend kann durch das Vorsehen einer mit weniger als 200 N vorgespannten Feder der Bedienkomfort heutiger Systeme nachgebildet werden. Insbesondere ist die Federvorspannung in der unteren Sitzposition maximal, da das Bedienelement wiederholt und bevorzugt bis zum Erreichen eines mechanischen Anschlags aus der Grundstellung in die zweite Betätigungsstellung verbracht wird. Die Primärfeder wird insofern wiederholt vorgespannt, wobei aufgrund der Blockade des Übertragungsglieds beim Verbringen des Bedienelements von der zweiten Betätigungsstellung in die Grundstellung die Federvorspannung erhalten bleibt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Primärfeder nach Art einer Spiralfeder ausgebildet. Vorteilhaft bietet die Spiralfeder eine besonders kompakte Bauform, die geeignet ist, als Teil eines ebenso kompakt bauenden Sitzhöhenverstellmoduls realisiert zu werden. Die Spiralfeder hat dabei einen vergleichsweise großen Verstellweg, der aufgrund der geringen Vorspannung und des Vorsehens der Primärfeder unmittelbar an dem Übertragungsglied Prinzip bedingt notwendig ist.
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Beispielsweise kann ein erster Anschlussabschnitt der Primärfeder an dem Übertragungsglied unmittelbar festgelegt sein. Das Übertragungsglied kann zu diesem Zweck eine Ausnehmung vorsehen, welche den ersten Anschlussabschnitt der Primärfeder aufnimmt. Beispielsweise kann ein zweiter Anschlussabschnitt der Primärfeder an dem Gehäuse der Wandlereinrichtung, an dem Sitz selbst oder an einer mit dem Sitz verbundenen Tragkomponente festgelegt sein. Beispielsweise kann sich die Primärfeder an der Sitzschale abstützen. Es ergibt sich insofern die Möglichkeit, durch Relativbewegung zwischen dem mit dem Übertragungsglied verbundenen Bedienelement und dem an dem Sitz festgelegten Gehäuse beziehungsweise dem Sitz selbst die Feder bedarfsgerecht vorzuspannen oder während des Anhebens des Sitzes zu entspannen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Übertragungsglied nach Art einer ein Ritzel tragenden Welle ausgebildet. Zur Aufnahme des ersten Anschlussabschnitts der Primärfeder kann an der Welle stirnseitig eine Nut als Aufnahme vorgesehen sein. Vorteilhaft kann mittels einer Welle die über das Bedienelement bereitgestellte manuelle Verstellbewegung in besonders einfacher Weise auf die Anschlusskinematik übertragen werden. Insbesondere kann die Welle koaxial zu einer Betätigungsdrehachse des Bedienelements vorgesehen sein. Es ergibt sich hierdurch eine sehr kompakte Bauform, welche einen insgesamt platzsparenden Aufbau ermöglicht und hinsichtlich der abzustützenden Kräfte vorteilhaft ist.
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Zur Lösung der Erfindung sieht die Anordnung zum Höhenverstellen des Sitzes ein Sitzhöhenverstellmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie die Anschlusskinematik mit einem ersten Schwenkhebel und mit einem zweiten Schwenkhebel vor. Der erste Schwenkhebel ist in einem Lagerpunkt einerseits und an dem Sitz andererseits drehbar gehalten. Des Weiteren ist der erste Schwenkhebel drehfest mit einem Anschlussglied verbunden, welches mit dem Übertragungsglied des Sitzhöhenverstellmoduls zur Übertragung der Verstellbewegung auf den Sitz zusammenwirkt. Beispielsweise ist das Anschlussglied nach Art einer Zahnschwinge ausgebildet, welche über eine an dem Anschlussglied vorgesehene Zahnung mit dem Ritzel des Übertragungsglieds kämmt. Das Sitzhöhenverstellmodul ist einer Primärseite der Anordnung zugeordnet, die Anschlusskinematik einer Sekundärseite. Zwischen der Primärseite und der Sekundarseite ist eine Übersetzung im Bereich von 1:4 bis 1:9 realisiert, wobei kleine Kräfte beziehungsweise Momente und große Stellwege beziehungsweise Verstellwinkel übertragen werden in große Kräfte beziehungsweise Momente und kleine Stellwege beziehungsweise kleine Verstellwinkel.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine seit vielen Jahren erprobte und bewährte Anordnung zum Höhenverstellen des Sitzes hinsichtlich der kinematischen Komponenten fortgenutzt wird. Es wird jedoch erfindungsgemäß im Bereich des Sitzhöhenverstellmoduls – das heißt primärseitig – eine Primärfeder zur Unterstützung der Verstellbewegung vorgesehen. Da die Primärfeder auf der Primärseite der Anordnung vorgesehen ist und da zwischen der Primärseite und der Sekundärseite eine Übersetzung von 1:4 bis 1:9, bevorzugt eine Übersetzung von 1:5 bis 1:8 und besonders bevorzugt eine Übersetzung von 1:6 bis 1:7 realisiert ist, kann die Primärfeder eine geringere Vorspannung aufweisen als die heute üblicherweise im Bereich der Anschlusskinematik – das heißt sekundärseitig – vorgesehene Sekundärfeder. Dementsprechend vereinfacht sich die Montage. Darüber hinaus kann auf die Sekundärfeder verzichtet werden. Hierdurch vereinfacht sich die Integration der Anordnung in den Sitz.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann zusätzlich eine Sekundärfeder, bevorzugt eine Torsionsfeder vorgesehen sein, welche der Sekundärseite zugeordnet ist und mit der Anschlusskinematik derart zusammenwirkt, dass die Sekundärfeder beim Verbringen des Bedienelements in die erste Betätigungsstellung entspannt wird und dass die Sekundärfeder beim Verbringen des Bedienelements in die zweite Betätigungsstellung gespannt wird. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen einer vorgespannten Primärfeder und durch das gleichzeitige Vorsehen der vorgespannten Sekundärfeder jede einzelne Feder kleiner ausgeführt sein. Jede einzelne Feder kann daher mit einer geringeren Vorspannung versehen werden, was insbesondere hinsichtlich des Einbaus vorteilhaft zu bewerten ist. Darüber hinaus sinkt der Bauraumbedarf, da mit dem Sinken der Vorspannung bei gleichbleibenden Verstellwegen beziehungsweise -hüben jede einzelne Feder kompakter ausgeführt werden kann. Ein Verhältnis der Vorspannung der Primärfeder zur Vorspannung der Sekundärfeder kann in der ersten Betätigungsstellung beziehungsweise in der zweiten Betätigungsstellung des Bedienelements oder in der Grundstellung des Bedienelements im Bereich von 0,25 bis 4, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2 liegen.
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Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Erfindungsgemäß beschriebene Merkmale und Details des Sitzhöhenverstellmoduls gelten selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung zum Höhenverstellen eines Sitzes und umgekehrt. So kann auf die Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
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Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellmodul ausgestatteten Sitzes,
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2 eine Darstellung der kinematischen Anschlusssituation am Sitz in einer ersten Sitzposition,
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3 die Kinematik des Sitzes nach 2 in einer zweiten Sitzposition,
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4 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Sitzhöhenverstellmodul,
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5 eine Schnittdarstellung des Sitzhöhenverstellmoduls gemäß 4 nach dem Schnitt A-A,
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6 die Schnittdarstellung des Sitzhöhenverstellmoduls nach 5 mit dem Kraftfluss in einer Nichtbediensituation,
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7 den Kraftfluss in dem Sitzhöhenverstellmodul und einer hiermit zusammenwirkenden Zahnschwinge in einer Betätigungssituation,
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8 die Anordnung zum Höhenverstellen des Sitzes mit einem erfindungsgemäßen Sitzhöhenverstellmodul und einer Sekundärfeder,
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9 eine Montagesituation der Sekundärfeder nach 8 in einer Seitenansicht und
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10 eine Detailvergrößerung des Bereichs X nach 8.
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Ein Fahrzeugsitz 1 mit einer Anordnung zur Höhenverstellung des Sitzes 1 nach den 1 bis 3 umfasst eine Sitzfläche 2, eine bevorzugt drehbar in Bezug zur Sitzfläche 2 gehaltene Lehne 3, eine die Sitzfläche 2 stützende und ihr seitlich zugeordnete Tragkomponente 4, ein an der Tragkomponente 4 in einem ersten Drehpunkt 5 drehbar gehaltenen ersten Schwenkhebel 6 sowie einen in einem zweiten Drehpunkt 7 drehbar gehaltenen zweiten Schwenkhebel 8. Der erste Schwenkhebel 6 und der zweite Schwenkhebel 8 sind jeweils drehbar an einem Längsträger 15 gehalten. Der Längsträger 15 kann insbesondere längsverschiebbar in eine Längsverschiebungsrichtung 18 in dem Fahrzeug festgelegt sein. Des Weiteren sind vorgesehen: ein dem Sitz 1 beziehungsweise der Tragkomponente 4 seitlich zugeordnetes Bedienelement 9, welches nach Art eines Handbetätigungshebel 9 ausgeführt ist, eine Wandlereinrichtung 10, ein Übertragungsglied 11, welches nach Art einer ein Ritzel 14 aufweisenden Welle 11 ausgebildet ist, sowie ein Anschlusselement 12, welche drehfest mit dem ersten Schwenkhebel 6 verbunden ist und zusammen mit diesem drehbar in Bezug zu dem ersten Drehpunkt 5 gehalten ist. Das Anschlussglied 12 ist nach Art einer Zahnschwinge 12 ausgebildet, wobei die Zahnschwinge 12 eine Zahnung 13 aufweist, welche mit dem Ritzel 14 kämmt.
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Der Handbetätigungshebel 9 kann aus einer Grundstellung A in eine erste Betätigungsstellung B verschwenkt werden. Hierzu wird das Bedienelement 9, welches drehbar in Bezug zu einem Betätigungsdrehpunkt 16 gehalten ist, im Uhrzeigersinn verdreht. Ebenso kann das Bedienelement 9 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und in eine zweite Betätigungsstellung C verbracht werden. Jeweils wird hierbei eine Verstellbewegung, welche durch das Verschwenken des Bedienelements 9 bereitgestellt wird, über die Wandlereinrichtung 10 auf das Übertragungsglied 11 übertragen. Infolge der Betätigung des Bedienelements 9 wird die Sitzfläche 2 relativ zum Längsträger 15 angehoben, sofern der Handbetätigungshebel 9 in die erste Betätigungsstellung B verbracht wird, oder abgesenkt, sofern der Handbetätigungshebel 9 in die zweite Betätigungsstellung C verbracht wird. Die Verstellbewegung wird insofern vom Ritzel 14 des Übertragungsglieds 11 auf die Zahnschwinge 12 und den hiermit drehfest verbundenen ersten Schwenkhebel 6 übertragen. Die Zahnschwinge 12 wird gemeinsam mit dem ersten Schwenkhebel 6 relativ zum ersten Drehpunkt 5 verschwenkt, sodass abhängig von der Richtung der Verstellbewegung die Sitzfläche 2 angehoben oder abgesenkt wird. Eine untere Sitzposition des Sitzes 1 ist in 2 dargestellt. Eine obere Sitzposition des Sitzes 1 zeigt 3. Jeweils ist die untere Sitzposition und die obere Sitzposition durch einen nicht dargestellten Anschlag definiert, der verhindert, dass die Sitzfläche 2 bei Betätigung des Bedienelements 9 weiter angehoben beziehungsweise abgesenkt wird.
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Das Bedienelement 9, die Wandlereinrichtung 10 und das Übertragungsglied 11 sind Teil eines Sitzhöhenverstellmoduls 17, welches als gemeinsame Baueinheit realisiert ist und an der Tragkomponente 4 des Sitzes 1 festgelegt ist. Der erste Schwenkhebel 6 mit der Zahnschwinge 12, der zweite Schwenkhebel 8, die Sitzfläche 2 tragende Tragkomponente 4 und der Längsträger 15 gehören zu einer Anschlusskinematik des Sitzes 1. Kinematisch sind das Sitzhöhenverstellmodul 17 und die Anschlusskinematik über das Übertragungsglied 11 und das Anschlussglied 12 verbunden. Zwischen dem Übertragungsglied 11 und dem Anschlussglied 12 ist eine Übersetzung von etwa 1:6 vorgesehen, wobei das Sitzhöhenverstellmodul 17 einer Primärseite und die Anschlusskinematik einer Sekundärseite der Anordnung zugeordnet ist und wobei geringe Kräfte beziehungsweise geringe Momente und große Verstellwege beziehungsweise Verstellwinkel auf der Primärseite gewandelt werden in große Kräfte beziehungsweise Momente und kleine Verstellwege beziehungsweise Winkel auf der Sekundärseite. Grundsätzlich können abhängig von den konkreten konstruktiven Randbedingungen und der geforderten Unterstützungswirkung bei der Sitzhöhenverstellung auch andere Übersetzungen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite realisiert werden. Vorteilhaft sind Übersetzungen im Bereich von 1:4 bis 1:9.
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Die Wandlereinrichtung 10 umfasst nach den 4 und 5 ein Gehäuse 19, eine in dem Gehäuse 19 vorgesehene und über einen Keilwellenabschnitt 40 spielbehaftet an dem Übertragungsglied 11 festgelegte Bremseinheit 20 sowie eine Betätigungseinheit 21, welche über zwei Befestigungselemente 22 mit dem nicht dargestellten Bedienelement 9 verbunden ist und ebenfalls über den Keilwellenabschnitt 40 spielbehaftet an dem Übertragungsglied 11 festgelegt ist. Die Bremseinheit 20 ist nach Art einer zweiseitig wirkenden Bremse so ausgebildet, dass das Übertragungsglied 11 blockiert werden kann. Das Übertragungsglied 11 kann dann eine Drehbewegung um die Betätigungsdrehachse 23 nicht ausführen. Die Betätigungsdrehachse 23 verläuft durch den Betätigungsdrehpunkt 16 des Bedienelements 9. Die Drehbewegung des Übertragungsglieds 11 kann somit drehrichtungsunabhängig über die Bremseinheit 20 blockiert werden. Zusätzlich Mittel 24 zum Lösen der Bremseinheit 20 vorgesehen. Die Bremseinheit 20 kann insofern bedarfsgerecht betätigt, das heißt in eine Blockadestellung oder in eine Freigabestellung verbracht werden. Insbesondere sind die Lösemittel 24 für die Bremseinheit 20 als Teil der Betätigungseinheit 21 ausgeführt. Exemplarisch ist als Lösemittel 24 ein Klauenring 24 vorgesehen, welcher in Ausnehmung der Bremseinheit 20 eingreift und diese drehrichtungs- und lastabhängig blockiert beziehungsweise freigibt.
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Die Betätigungseinheit 21 ist als zweiseitig wirkender Freilauf realisiert. Die Betätigungseinheit 21 ist so gestaltet, dass eine Verstellbewegung mittels der Betätigungseinheit 21 übertragen wird, sofern das Bedienelement 9 aus der Grundstellung A in die erste Betätigungsstellung B oder in die zweite Betätigungsstellung C verbracht wird. Eine Rückstellbewegung des Bedienelements 9 aus der ersten Betätigungsstellung B in die Grundstellung A oder aus der zweiten Betätigungsstellung C in die Grundstellung A wird demgegenüber nicht übertragen. Insbesondere erfolgt die Rückstellbewegung durch nicht dargestellte Rückstellfedern, welche beim Verbringen des Bedienelements 9 aus der Grundstellung A in die erste Betätigungsstellung B oder in die zweite Betätigungsstellung C gespannt werden und sich bei der Rückstellbewegung entspannen. Der Betätigungseinheit 21 ist ebenfalls ein Lösemittel 41 zugeordnet, welches den Freilauf bedarfsgerecht, das heißt insbesondere abhängig von der Bewegungsrichtung und der Wirkrichtung der Kräfte freischaltet. Das Lösemittel 41 der Betätigungseinheit kann ebenfalls nach Art eines Klauenrings 41 ausgebildet sein.
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Als Teil des Sitzhöhenverstellmoduls 17 ist primärseitig des Weiteren eine Primärfeder 25 vorgesehen. Die Primärfeder 25 ist nach Art einer Spiralfeder 25 ausgebildet. Sie weist einen ersten Anschlussabschnitt 26 und einen zweiten Anschlussabschnitt 27 auf. Der erste Anschlussabschnitt 26 ist in einer nutförmigen Ausnehmung 28, welche an der Welle 11 gebildet ist, festgelegt. Der zweite Anschlussabschnitt 27 stützt sich an einer Anlagefläche 29 des Gehäuses 19 ab. Vorliegend ist die Primärfeder 25 unmittelbar an einer Verschlussscheibe 30 des Gehäuses 19 der Wandlereinrichtung 10 angelegt. Die nutförmige Ausnehmung 28 ist bezogen auf das Ritzel 14 auf einer gegenüberliegenden Seite der Wandlereinrichtung 10 an dem Übertragungsglied 11 realisiert. Das Ritzel 14 stützt sich an einer Anlagescheibe 31 des Gehäuses 19 ab. Die Anlagescheibe 31 weist eine ebene Anlagefläche 32 auf, welche vorgesehen ist zur Anlage an die flächig gestaltete Tragkomponente 4 des Sitzes 1.
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Der Kraftfluss in dem Sitzhöhenverstellmodul 17 ist in den 6 und 7 dargestellt. 6 zeigt zunächst eine statische Blockiersituation des Sitzhöhenverstellmoduls 17. Es wird hierbei eine Vorspannkraft der Primärfeder 25 an dem Übertragungsglied 11 abgestützt und von dort über die das Übertragungsglied 11 blockierende Bremseinheit 20 auf die Anlagescheibe 31 übertragen. Die Anlagescheibe 31 selbst stützt sich dann an der Tragkomponente 4 des Sitzes 1 ab.
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Sofern über das Bedienelement 9 eine Verstellbewegung zum Anheben des Sitzes 1 oder zum Absenken desselben bereitgestellt wird, gibt die Bremseinheit 20 das Übertragungsglied 11 frei. Die Primärfeder 25 wirkt dann über das Übertragungsglied 11 und das Ritzel 14 auf die Zahnschwinge 12, welche im ersten Drehpunkt 5 drehbar in Bezug zum Sitz 1 gehalten ist. Die Vorspannung der Primärfeder 25 ist dabei so gestaltet, dass die Primärfeder 25 sich beim Anheben des Sitzes 1 entspannt und dass die Primärfeder 25 beim Absenken des Sitzes 1 gespannt wird. Der Federvorspannung überlagert ist in dem dynamischen Betriebszustand nach 7 jederzeit die über das Bedienelement 9 eingeleitete Betätigungskraft. Sofern das Bedienelement 9 aus der Grundstellung A in die erste Betätigungsstellung B verbracht wird, hebt sich die Sitzfläche 2. In diesem Fall unterstützt die Primarfeder 25 die Verstellbewegung. Wird der Sitz 1 abgesenkt, wird das Bedienelement 9 aus der Grundstellung A in die zweite Betätigungsstellung C verbracht. In diesem Betriebszustand wirkt die Primärfeder 25 der Verstellbewegung entgegen. Insofern wird die Feder 25 gespannt, sofern der Sitz 1 abgesenkt wird.
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Die Vorspannung der Primärfeder 25 ist so gewählt, dass sekundärseitig eine Kraft von zirka 750 N beziehungsweise 75 kg bereitgestellt wird. Insofern dient die Primärfeder 25 dazu, dass statische Gewicht einer auf dem Sitz 1 sitzenden Normperson auszugleichen. Beim Anheben des Sitzes 1 muss daher über das Bedienelement 9 nur eine die Differenz zwischen dem Normgewicht und dem tatsächlichen Gewicht sowie die statischen und dynamischen Kräfte im System ausgleichende Betätigungskraft aufgebracht werden. Demgegenüber unterstützt die Gewichtskraft des Nutzers die Abwärtsbewegung des Sitzes 1. Hier ist es so, dass das Gewicht des Nutzers dazu dient, die Primärfeder 25 beim Senken des Sitzes 1 zu spannen. Der Nutzer muss über das Bedienelement 9 lediglich eine Differenzkraft aufbringen.
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Insbesondere zeigt 7, dass infolge der Geometrie des Ritzels 14 und der Zahnschwinge 12 eine Übersetzung von zirka 1:6 realisiert ist. Die Übersetzung ist so gestaltet, dass auf der durch das Sitzhöhenverstellmodul 17 definierten Primärseite bei kleinen Betätigungskräften eine große Verstellbewegung bereitgestellt wird. Demgegenüber wirken auf der durch die Anschlusskinematik beziehungsweise die Zahnschwinge 12 definierten Sekundärseite bei kleinen Verstellwegen beziehungsweise Drehwinkeln große Kräfte beziehungsweise Momente.
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Infolge der Übersetzung von zirka 1:6 muss zur Abstützung eines Normgewichts von zirka 75 kg die Primärfeder 25 mit einer Vorspannung von zirka 12 kg bis 13 kg versehen sein. Es kann demzufolge aufgrund der Übersetzung die Primärfeder 25 vergleichsweise gering vorgespannt werden mit etwa 120 N bis 130 N. Demgegenüber müsste eine Feder, welche sekundärseitig vorgesehen wird, mit zirka 750 N vorgespannt werden, um die gleiche Unterstützungswirkung bei der Betätigung des Sitzhöhenverstellmoduls 17 bereitzustellen.
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Optional kann in Kombination mit der Primärfeder 25 sekundärseitig eine Sekundärfeder 33 vorgesehen werden. Die 8 bis 10 zeigen eine entsprechende Anordnung zum Höhenverstellen des Sitzes 1, bei der ein erfindungsgemäßes Sitzhöhenverstellmodul 17 mit einer nicht dargestellten Primärfeder 25 und eine sekundärseitig wirkende Sekundärfeder 33 realisiert sind.
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Die Sekundärfeder 33 ist hierbei nach Art einer Torsions- beziehungsweise Drehstabfeder 33 ausgebildet. Sie liegt in einem quer zur Längsverschiebungsrichtung 18 erstreckten Querrohr 34 und stützt sich an einem ersten Anlagepunkt 35 an dem Sitz 1 und in einem zweiten Anlagepunkt 36 an dem Querrohr 34 ab. Das Querrohr 34 ist hierbei drehfest mit der Zahnschwinge 12 beziehungsweise mit dem ersten Schwenkhebel 6 verbunden und koaxial zu einer durch den ersten Drehpunkt 5 laufenden Drehachse 37 vorgesehen. Die durch den ersten Drehpunkt 5 laufende Drehachse kann parallel zu der Betätigungsdrehachse des Bedienelements 9 beziehungsweise des Übertragungsglieds 11 vorgesehen sein. Der zweite Anlagepunkt 36 wird gebildet durch eine Ausnehmung 38 an dem Querrohr 34 und eine an der Sekundärfeder 33 gebildeten Abkröpfung 39, welche in die Ausnehmung 38 eingreift und sich an dieser abstützt. Die Sekundärfeder 33 kann als Unterstützung der Primärfeder 25 beim Anheben des Sitzes 1 entspannen beziehungsweise beim Absenken des Sitzes 1 gespannt werden.
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Jeweils kann die Primärfeder 25 beziehungsweise die Sekundärfeder 33 in einer oberen Sitzposition nach 2 derart teilentspannt sein, dass eine Restvorspannung verbleibt.
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Nach einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Primärfeder 25 räumlich getrennt von der Wandlereinrichtung 10 vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Primärfeder 25 auf der Primärseite der Anordnung einem mit dem Ritzel 14 kämmenden weiteren Zahnrad zugeordnet sein, welches benachbart zu dem Ritzel 14 vorgesehen ist. Kennzeichnend für die Erfindung ist insofern, dass die Primärfeder 25 vorgespannt auf der Primärseite der Anordnung vorgesehen ist als Teil des Sitzhöhenverstellmoduls 17. Eine sekundärseitige Torsionsfeder 33 ist lediglich optional.
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Das Vorsehen der Spiralfeder 25 ist lediglich exemplarisch. Beispielsweise kann die Primärfeder 25 nach Art einer Torsions- beziehungsweise Drehstabfeder realisiert sein.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auf den zweiten Schenkhebel 8 verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Anordnung kann dann beispielsweise zur Realisierung einer Neigungsverstellung für den Sitz verwendet werden, wobei hier der Sitz 1 beziehungsweise ein Teil des Sitzes 1, insbesondere ein Teil der Sitzfläche 2, bezogen zur Horizontalen verschenkt wird.
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Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
