DE102015117820A1

DE102015117820A1 - Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil

Info

Publication number: DE102015117820A1
Application number: DE102015117820.6A
Authority: DE
Inventors: Erwin Haller
Original assignee: Grammer AG
Current assignee: Grammer AG
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2035-10-21
Also published as: DE102015117820B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil in zumindest einer vertikalen Raumrichtung (Z), umfassend eine zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnete Schereneinrichtung, wobei die Schereneinrichtung zumindest ein erstes Paar gekreuzter Scherenarme aufweist, welche mittels einer Scherenachse schwenkbeweglich verbunden sind, wobei zumindest ein Scherenarm durch ein erstes Linearführungselement an dem Unterteil angeordnet ist, wobei das erste Linearführungselement an dem Unterteil entlang einer horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Scherenarme jeweils durch ein zweites beziehungsweise drittes Linearführungselement an dem Oberteil angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte Linearführungselement an dem Oberteil entlang der horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil in zumindest einer vertikalen Raumrichtung (Z), umfassend eine zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnete Schereneinrichtung, wobei die Schereneinrichtung zumindest ein erstes Paar gekreuzter Scherenarme aufweist, welche mittels einer Scherenachse schwenkbeweglich verbunden sind, wobei zumindest ein Scherenarm durch ein erstes Linearführungselement an dem Unterteil angeordnet ist, wobei das erste Linearführungselement an dem Unterteil entlang einer horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet ist.
Derartige Vorrichtungen werden häufig dazu benutzt, um Fahrzeugsitze während des Betriebes eines Fahrzeuges abzufedern. Dabei ist das Oberteil mit der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verbunden, während das Unterteil an dem Fahrzeug bzw. dessen Karosserie ortsfest angeordnet ist. Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeugsitze mit einem Scherengestell bekannt. In der Regel sind dabei die Scherenarme eines Scherenpaares an Ober- und Unterteil derart angelenkt, dass ein Anlenkpunkt an Ober- und/oder Unterteil translatorisch in einer horizontalen Richtung verlagerbar ist und je ein Anlenkpunkt an Ober- und Unterteil translatorisch nicht verlagerbar ist. Eine Änderung des Vertikalhubs führt demzufolge zu einem horizontalen Ausgleich der Scherenbewegung durch eine Translation der verlagerbaren Anlenkpunkte. Üblicherweise werden diese Anlenkpunkte an Rollen in einer Schiene, welche an dem Ober- bzw. Unterteil befestigt ist, geführt. Ferner ist ein Feder/- bzw. Dämpfungselement zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnet, welches Stöße und/oder Schwingungen, die in vertikaler Richtung wirken, federt und/oder dämpft.
Insbesondere bei Fahrzeugsitzen in Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Traktoren, Baumaschinen, Staplern und LKWs ist es wünschenswert, dass neben einer Federung beziehungsweise einer Dämpfung in vertikaler Richtung, auch in einer horizontalen Richtung eine Federung beziehungsweise Dämpfung erfolgt. Solche Fahrzeuge werden oft auf unebenem Gelände betrieben und müssen oft große Steigungen beziehungsweise Gefälle bewältigen. Dabei sind die Personen in dem Fahrzeug nicht unerheblichen Stößen und Positions- und Richtungsänderungen ausgesetzt. Um einen optimalen Sitzkomfort zu ermöglichen, sollte dies durch einen Fahrzeugsitz sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung so gut wie möglich ausgeglichen werden. Ebenso verursachen Unebenheiten, wie beispielsweise Schlaglöcher, auf einer ebenen Fahrbahn solche Stöße. Bei längerer Fahrt kann dies auf den Fahrer, beispielsweise eines LKWs, ermüdend wirken oder sogar Schmerzen verursachen. Schwingungen und Stöße quer zur Fahrtrichtung können mit einer Quer- bzw. Seitenhorizontalfederung gedämpft werden, um den Rücken vor ungesunden Erschütterungen zu schützen, während Schwingungen bei schneller Fahrt oder in sehr hügeligem Gelände von einer Längshorizontalfederung minimiert werden können.
Eine Realisation einer Horizontalfederung mit einem Sitzunterbau als Scherengestell gestaltet sich bis dato schwierig, da die Anordnung des Scherengestells eine Auslenkung des Oberteils in horizontaler Richtung nicht erlaubt.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil zur Verfügung zu stellen, welche sowohl in vertikaler Richtung als auch in einer horizontalen Richtung wirkt und möglichst einfach und kostengünstig konzipiert ist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen, welcher sowohl in vertikaler Richtung als auch in einer horizontalen Richtung feder-/ bzw. dämpfbar ist und möglichst einfach und kostengünstig konzipiert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil in zumindest einer vertikalen Raumrichtung (Z), umfassend eine zwischen dem Oberteil und dem Unterteil angeordnete Schereneinrichtung, wobei die Schereneinrichtung zumindest ein erstes Paar gekreuzter Scherenarme aufweist, welche mittels einer Scherenachse schwenkbeweglich verbunden sind, wobei zumindest ein Scherenarm durch ein erstes Linearführungselement an dem Unterteil angeordnet ist, wobei das erste Linearführungselement an dem Unterteil entlang einer horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Scherenarme jeweils durch ein zweites beziehungsweise ein drittes Linearführungselement an dem Oberteil angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte Linearführungselement an dem Oberteil entlang der horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet sind.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung werden demnach zwei Freiheitsgrade des Oberteils in einer Baugruppe verbunden. Bei einer vertikalen Auslenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil werden das erste und das zweite Linearführungselement entlang der horizontalen Richtung entsprechend verlagert. Es wird somit ein horizontaler Ausgleich für den Vertikalhub geschaffen. Demzufolge ist es möglich, sowohl horizontale als auch vertikale Auslenkungen des Oberteils relativ zu dem Unterteil in der Vorrichtung zu federn beziehungsweise zu dämpfen.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein Scherenarm der Schereneinrichtung, einen Anlenkpunkt aufweist, in dem der Scherenarm mittels einer Schwenkachse schwenkbar an dem Unterteil angeordnet ist. Bei einer vertikalen Auslenkung des Oberteils werden somit das erste und das zweite Linearführungselement in horizontaler Richtung verlagert und der Scherenarm um den Anlenkpunkt entsprechend rotiert.
Nach einem besonders bevorzugten Gedanken der Erfindung sind die Linearführungselemente auf je einer Führungsschiene gleitend geführt, wodurch die Linearführungselemente und die Führungsschienen eine Linearführung für die Scherenarme bilden. Solche Linearführungen bieten den Vorteil, dass sie besonders stabil und belastbar sind. Im Gegensatz zu anderen Lösungen aus dem Stand der Technik weisen sie eine geringere Abnutzung auf. Ferner können die Linearführungselemente bei der Verlagerung nicht verkanten. Dabei ist das erste Linearführungselement auf der ersten Führungsschiene, das zweite Linearführungselement auf der zweiten Führungsschiene und das dritte Linearführungselement auf der dritten Führungsschiene geführt. Es wäre auch denkbar, dass die zweite und die dritte Führungsschiene entlang der horizontalen Richtung (X) miteinander verbunden sind, so dass sie sich in dieser horizontalen Richtung über die gesamte Länge des Oberteils erstrecken. Darüber hinaus wäre denkbar, dass die zweite und die dritte Führungsschiene einstückig ausgebildet sind.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Scherenarme über jeweils eine Schwenkachse an den Linearführungselementen angelenkt sind. Bevorzugt sind die Linearführungselemente als Gleitlagerbuchsen ausgebildet. Weiter bevorzugt sind die Gleitlagerbuchsen Kugelumlaufbuchsen. In diesem Fall sind die Führungsschienen bevorzugt als Führungswellen ausgebildet, auf denen die Gleitlagerbuchsen gleitend angeordnet sind. Solche Führungswellen sind vorzugsweise gehärtet, beispielsweise durch ein Induktionshärteverfahren oder ein Konduktionshärteverfahren und geschliffen, um eine optimale Belastbarkeit und Gleitfähigkeit der Gleitlagerbuchse zu gewährleisten.
Nach einem weiteren bevorzugten Gedanken der Erfindung sind das erste Linearführungselement auf einer ersten Führungsschiene und das zweite Linearführungselement auf einer zweiten Führungsschiene angeordnet. Vorzugsweise ist die erste Führungsschiene in vertikaler Richtung (Z) der zweiten Führungsschiene gegenüberliegend. Bevorzugt ist dabei eine Länge der ersten Führungsschiene kleiner als eine Länge der zweiten Führungsschiene.
Vorteilhafterweise ist weiterhin das dritte Linearführungselement auf einer dritten Führungsschiene angeordnet. Bevorzugt ist dabei eine Länge der dritten Führungsschiene kleiner als die Länge der zweiten Führungsschiene.
Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken der Erfindung sind die Führungsschienen durch zwei in horizontaler Richtung (X) beabstandete Befestigungselemente an dem Oberteil bzw. Unterteil befestigt. Bevorzugt sind die Längen der Führungsschienen durch den Abstand zwischen den jeweiligen Befestigungselementen gegeben. Bevorzugt liegt bei einer minimalen horizontalen Auslenkung des Oberteils das erste Linearführungselement an einem ersten Befestigungselement an. Weiter bevorzugt liegt bei einer maximalen horizontalen Auslenkung des Oberteils das erste Linearführungselement an einem zweiten Befestigungselement an. Dadurch, dass die zweite Führungsschiene eine größere Länge als die erste Führungsschiene aufweist, ist es möglich, dass bei maximaler oder minimaler vertikaler Auslenkung des Oberteils trotz des Anliegens des ersten Linearführungselementes an einem Befestigungselement eine horizontale Auslenkung des Oberteils ermöglicht ist. Demnach ist auch bei maximaler oder minimaler vertikaler Auslenkung des Oberteils eine Federung und/oder Dämpfung in horizontaler Richtung möglich.
Bei einer vertikalen Auslenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil werden erfindungsgemäß das erste und das zweite Linearführungselement entlang der horizontalen Richtung (X) entsprechend verlagert. Es wird somit ein horizontaler Ausgleich für den Vertikalhub geschaffen. Durch die oben genannte vorteilhafte Auswahl der Längen der Führungsschienen wird die maximale Auslenkung des Oberteils in vertikaler und in horizontaler Richtung relativ zu dem Unterteil festgelegt. Liegt das erste Linearführungselement an dem zweiten Befestigungselement bei maximaler vertikaler Auslenkung an, ist die Länge der zweiten Führungsschiene so gewählt, dass das zweite Linearführungselement nicht an dem entsprechenden Befestigungselement anliegt. Demnach kann das Oberteil vorteilhaft weiterhin in horizontaler Richtung (X) ausgelegt werden, wodurch auftretende horizontale Stöße oder Schwingungen bevorzugt gefedert und/oder gedämpft werden können. Aus diesem Grund muss bei dieser Ausführungsform die Länge der ersten Führungsschiene kleiner als die Länge der zweiten Führungsschiene sein. Eine Verlagerung des dritten Linearführungselementes findet lediglich aufgrund einer horizontalen Auslenkung des Oberteils statt. Demzufolge ist vorteilhafterweise die Länge der zweiten Führungsschiene so gewählt, dass sie einer Verlagerung des zweiten Linearführungselementes entsprechend einer maximalen vertikalen und einer maximalen horizontalen Auslenkung des Oberteils entspricht.
Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist an dem Oberteil ein Horizontalfeder- und/oder Horizontaldämpfungselement angeordnet, durch welches sowohl Auslenkungen des Oberteils relativ zu dem Unterteil in der horizontalen Richtung (X) als auch Auslenkungen des Oberteils relativ zu dem Unterteil in vertikaler Richtung (Z) federbar und/oder dämpfbar sind. Dies ist ermöglicht durch die erfindungsgemäße Verbindung der zwei Freiheitsgrade des Oberteils in einer Baugruppe. Ein Feder- bzw. Dämpfungselement in vertikaler Richtung ist somit nicht mehr notwendig beziehungsweise kann dieses kleiner ausgelegt werden. Die Vorrichtung kann somit sehr einfach und kostengünstig konstruiert werden. Weiterhin benötigt eine solche Vorrichtung wesentlich weniger Bauraum als vergleichbare Vorrichtungen aus dem Stand der Technik.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das zweite Linearführungselement zwischen einem dritten und einem vierten Befestigungselement verlagerbar ist. Bevorzugt ist dabei zwischen dem zweiten Linearführungselement und dem dritten Befestigungselement ein Feder-/Dämpfungselement angeordnet und/oder zwischen dem zweiten Linearführungselement und dem vierten Befestigungselement ein Feder-/Dämpfungselement angeordnet. Ein solches Federelement ist besonders einfach zu konstruieren und federt Auslenkungen des Oberteils relativ zu dem Unterteil sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung.
Vorteilhafterweise ist weiterhin ein drittes Linearführungselement zwischen einem fünften und einem sechsten Befestigungselement verlagerbar. Bevorzugt ist dabei zwischen dem dritten Linearführungselement und dem fünften Befestigungselement ein Feder-/Dämpfungselement und/oder zwischen dem dritten Linearführungselement und dem sechsten Befestigungselement ein Feder-/Dämpfungselement angeordnet. Durch diese Ausgestaltung wird eine weitere Federung in horizontaler Richtung bereitgestellt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Schereneinrichtung zwei Paare gekreuzter Scherenarme auf. Vorzugsweise sind die Scherenarme des ersten und des zweiten Paares jeweils mittels einer Scherenachse schwenkbeweglich verbunden, wobei die zwei Paare gekreuzter Scherenarme in einer horizontalen Richtung (Y) senkrecht zu der horizontalen Richtung (X), in welcher die Linearführungselemente verlagerbar sind, beabstandet sind. Es wäre auch denkbar, dass die Scherenarme der beiden Paare um eine einzige Scherenachse schwenkbeweglich sind, wobei diese Scherenachse sich über den Abstand zwischen den beiden Scherenpaaren erstreckt.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass je ein Scherenarm eines Scherenpaares einen Anlenkpunkt aufweist, in dem der Scherenarm mittels einer Schwenkachse schwenkbar an dem Unterteil angeordnet ist. Es wäre auch hier denkbar, dass die Scherenarme der beiden Paare um eine einzige Schwenkachse in dem Anlenkpunkt schwenkbeweglich sind, wobei diese Schwenkachse sich über den Abstand zwischen den beiden Scherenpaaren erstreckt.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in der horizontalen Richtung (Y), senkrecht zu der horizontalen Richtung (X), in welcher die Linearführungselemente verlagerbar sind, je zwei gegenüberliegende Linearführungselemente durch eine Querverbindung fest miteinander verbunden. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Linearführungselemente der Scherenarme beider Scherenpaare zwingend zugleich verlagerbar sind. Ein Verkanten der Linearführungselemente wird somit verhindert. Ferner werden die durch eine vertikale oder horizontale Auslenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil auftretenden Kräfte auf die zwei gegenüberliegenden Linearführungselemente gleichmäßig verteilt. Für den Fall, dass beide Linearführungselemente derart ausgestaltet sind, dass zwischen den Linearführungselementen und den entsprechenden Befestigungselementen Feder/-Dämpfungselemente angeordnet sind, erweist sich eine solche Querverbindung als vorteilhaft. Ist die Bewegung der beiden verbundenen Linearführungselemente derart gefedert und/oder gedämpft, so ist der durch die vertikale oder horizontale Auslenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil hervorgerufene Krafteintrag auf Feder-/Dämpfungselemente gleichmäßig verteilt. Es wäre auch denkbar, dass kumulativ oder alternativ ein Horizontalfederungs-/ bzw. Horizontaldämpfungselement zwischen den durch die Querverbindung verbundenen Linearführungselementen und dem Oberteil angeordnet ist.
Besonders bevorzugt sind die zwei gegenüberliegenden Linearführungselemente und die Querverbindung einstückig ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung stellt eine besonders kompakte und stabile Ausführung dar. Eine derartige Ausgestaltung erweist sich überdies als vorteilhaft, für den Fall, dass ein Horizontalfeder-/ oder Horizontaldämpfungselement zwischen dem Oberteil und den Linearführungen angeordnet werden soll, da die Befestigung des Feder-/ oder Dämpfungselementes an den Linearführungselementen besonders einfach erfolgen kann.
Es wäre auch denkbar, dass die Linearführungselemente als Gleitelemente oder Rollen ausgebildet sind. Vorzugsweise sind diese Gleitelemente oder Rollen in einer Führungsschiene geführt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Fahrzeugsitz mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gelöst.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung der anliegenden Figuren erläutert. Gleichartige Komponenten können in den verschiedenen Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen aufweisen.
In den Figuren zeigen:
1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil;
2 eine weitere Ansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil in einer weiteren Perspektive;
3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil;
4 eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie A-A der Vorrichtung aus 3;
5 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil mit einer maximalen vertikalen Auslenkung des Oberteils;
6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil mit einer minimalen vertikalen Auslenkung des Oberteils;
7 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil;
8a, b, c eine Schnittansicht entlang einer Schnittlinie D-D der Vorrichtung aus 7 mit verschiedenen Auslenkungen des Oberteils relativ zu dem Unterteil in horizontaler Richtung;
9 eine Ansicht einer Führungsschiene mit einem Federelement.
1 zeigt eine Vorrichtung (1) zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils (2) gegenüber einem Unterteil (3) in zumindest einer vertikalen Raumrichtung (Z) in einer isometrischen Ansicht. In 2 ist eine weitere isometrische Ansicht dieser Vorrichtung (1) aus einer weiteren Perspektive gezeigt. In der 2 sind die Anordnungen an einer Unterseite des Oberteils (2) der Vorrichtung ersichtlich. In 3 ist schließlich eine Seitenansicht der Vorrichtung (1) dargestellt. 3 zeigt weiterhin eine Schnittlinie A-A. Eine Schnittdarstellung entlang dieser Schnittlinie wird schließlich in 4. dargestellt. Die Vorrichtung umfasst eine zwischen dem Oberteil (2) und dem Unterteil (3) angeordnete Schereneinrichtung (4), welche zwei Paare (5, 5a) gekreuzter Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) aufweist. Die Scherenpaare sind in einer horizontalen Richtung (Y) voneinander beabstandet. Die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) sind jeweils mittels einer Scherenachse (8, 8a) schwenkbeweglich verbunden.
Die jeweils inneren Scherenarme (7, 7a) der beiden Scherenpaare (5, 5a) weisen einen Anlenkpunkt auf, in dem der Scherenarm (7, 7a) mittels einer Schwenkachse (12) schwenkbar an dem Unterteil (3) angeordnet ist. Die Schwenkachse (12) erstreckt sich über den Abstand zwischen den Scherenpaaren entlang der horizontalen Richtung (Y). Ferner ist die Schwenkachse (12) als eine zylindrische Welle ausgebildet, welche in zwei Lagerelementen (31, 31a) gelagert ist. Die Lagerelemente (31, 31a) sind quaderartig ausgebildet und sind in der horizontalen Richtung (Y) voneinander beabstandet. Weiterhin weisen sie eine Durchgangsbohrung auf, in welcher die Schwenkachse gelagert ist.
Die jeweils äußeren Scherenarme (6, 6a) sind durch ein erstes Linearführungselement (9, 9a) an dem Unterteil (2) entlang einer horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet.
Ferner sind die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) jeweils durch ein zweites (10, 10a) beziehungsweise drittes Linearführungselement (11, 11a) an dem Oberteil (2) angeordnet, wobei diese Linearführungselemente (10, 10a; 11, 11a) an dem Oberteil (2) entlang der horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet sind.
Die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) sind auf je einer Führungsschiene (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) gleitend geführt, wodurch die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) und die Führungsschienen (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) eine Linearführung für die Scherenarme (6, 7) bilden. Dabei sind die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) als Gleitlagerbuchsen, beispielsweise Kugelumlaufbuchsen, ausgebildet. Die Führungsschienen sind als zylindrische Führungswellen ausgebildet, auf denen die Gleitlagerbuchsen gleitend angeordnet sind. Vorzugsweise sind diese Führungswellen gehärtet und geschliffen, um eine optimale Belastbarkeit und Gleitfähigkeit der Gleitlagerbuchse zu gewährleisten.
Durch die Anordnung der zwei beabstandeten Scherenpaare (5, 5a) liegt jedem zu einem Scherenarm zugehörigen Linearführungselement (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) bzw. Gleitlagerbuchse in der horizontalen Richtung (Y) ein entsprechendes Linearführungselement (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) gegenüber. In dieser Ausführungsform sind die jeweils gegenüberliegenden Linearführungselement (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) einstückig ausgebildet, insbesondere sind die Gleitlagerbuchsen in einem quaderförmigen Linearführungselement eingebettet. Dieses quaderförmige Linearführungselement erstreckt sich mit seiner Längsachse über den Abstand zwischen den beiden Scherenpaaren (5, 5a). Die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) sind dabei über jeweils eine Schwenkachse (16, 16a; 17, 17a; 18, 18a) an den Linearführungselementen (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) angelenkt.
Die Führungsschienen bzw. Führungswellen (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) sind durch zwei in horizontaler Richtung (X) beabstandete Befestigungselemente (22, 22a; 23, 23a; 24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a) an dem Oberteil (2) bzw. Unterteil (3) befestigt. Die Befestigungselemente sind in bzw. entgegen der horizontalen Richtung (Z) von dem Unterteil bzw. dem Oberteil hervorkragend und weisen eine Durchgangsbohrung auf, in welcher die Führungsschiene bzw. Führungswelle (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) gelagert ist. Das erste Linearführungselement (9, 9a) eines Scherenarms ist auf einer ersten Führungsschiene (13, 13a) und das zweite Linearführungselement (10, 10a) eines Scherenarms auf einer zweiten Führungsschiene (14, 14a) angeordnet. Die erste Führungsschiene (13, 13a) ist überdies in vertikaler Richtung (Z) der zweiten Führungsschiene (14, 14a) gegenüberliegend. Ferner ist das dritte Linearführungselement (11, 11a) auf einer dritten Führungsschiene (15, 15a) angeordnet.
Das erste Linearführungselement (9, 9a) des jeweiligen Scherenarms ist dabei zwischen einem ersten (22, 22a) und einem zweiten Befestigungselement (23, 23a) verlagerbar. Das zweite Linearführungselement (10, 10a) ist zwischen einem dritten (24, 24a) und einem vierten Befestigungselement (25, 25a) verlagerbar und das dritte Linearführungselement (11, 11a) ist zwischen einem fünften (26, 26a) und einem sechsten Befestigungselement (27, 27a) verlagerbar.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die dem jeweiligen Scherenarm zugehörigen zweiten (10, 10a) und dritten Führungsschienen (11, 11a) als eine einstückige Führungswelle ausgebildet. Diese Führungswelle erstreckt sich also in der horizontalen Richtung (X) über annähernd die ganze Länge des Oberteils. Dementsprechend verläuft die Führungswelle durch die vierten (25, 25a) und fünften Befestigungselemente (26, 26a) hindurch.
In der Seitenansicht der Vorrichtung in 3 ist ferner ersichtlich, dass eine Länge (19, 20, 21) einer jeweiligen Führungsschiene bzw. Führungswelle (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) durch den Abstand in horizontaler Richtung (X) zwischen den entsprechenden Befestigungselementen (22, 22a; 23, 23a; 24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a) gegeben ist. Die Länge (19, 19a) der ersten Führungsschiene (13, 13a) ist dabei kleiner als die Länge (20, 20a) der zweiten Führungsschiene (14, 14a) und die Länge (21, 21a) der dritten Führungsschiene (15, 15a) ist kleiner als die Länge (20, 20a) der zweiten Führungsschiene (10, 10a).
Bei einer vertikalen Auslenkung des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) werden das erste (9, 9a) und das zweite Linearführungselement (10, 10a) entlang der horizontalen Richtung (X) entsprechend verlagert. Es wird somit ein horizontaler Ausgleich für den Vertikalhub geschaffen. In 5 ist die Vorrichtung gezeigt mit einer maximalen horizontalen Auslenkung (29) des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) gezeigt. Dabei liegt das erste Linearführungselement (9, 9a) an einem zweiten Befestigungselement (23, 23a) an. Im Gegensatz dazu liegen das zweite (10, 10a) und das dritte Linearführungselement (11, 11a) nicht an einem entsprechenden Befestigungselement (24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a) an. Demnach kann das Oberteil (2) weiterhin in horizontaler Richtung (X) ausgelegt werden, wodurch auftretende horizontale Stöße oder Schwingungen gefedert und/oder gedämpft werden können. Aus diesem Grund muss die Länge (19, 19a) der ersten Führungsschiene (13, 13a) kleiner als die Länge (20, 20a) der zweiten Führungsschiene (14, 14a) sein. Eine Verlagerung des dritten Linearführungselementes (11, 11a) findet lediglich aufgrund einer horizontalen Auslenkung des Oberteils (2) statt. Demzufolge ist die Länge der zweiten Führungsschiene so gewählt, dass sie einer Verlagerung des zweiten Linearführungselementes (10, 10a) entsprechend einer maximalen vertikalen und einer maximalen horizontalen Auslenkung des Oberteils entspricht. Analog dazu liegt bei einer minimalen horizontalen Auslenkung (28) des Oberteils (2) das erste Linearführungselement (9, 9a) an einem ersten Befestigungselement (22, 22a) an, das zweite Linearführungselement (10, 10a) liegt jedoch nicht an dem Befestigungselement an. Der verbleibende Verlagerungsweg entspricht somit der möglichen horizontalen Auslenkung des Oberteils. Dies ist in 6 gezeigt.
In 7 ist eine weitere Seitenansicht der Vorrichtung mit einer Schnittlinie D-D gezeigt. Die 8a, 8b, 8c zeigen eine Schnittdarstellung entlang dieser Schnittlinie D-D. Die Figuren unterscheiden sich in der Auslenkung des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) in der horizontalen Richtung (X). In 8b ist das Oberteil mittig über dem Unterteil angeordnet. Dementsprechend ist das dritte Linearführungselement (11, 11a) mittig zwischen den fünften (26, 26a) und sechsten Befestigungselementen (27, 27a) angeordnet. Das zweite Linearführungselement (10, 10a) ist entsprechend dem Vertikalhub ausgelenkt. In 8a ist das Oberteil in einer horizontalen Richtung (X) maximal ausgelenkt. Demzufolge liegt das dritte Linearführungselement (11, 11a) an dem fünften (26, 26a) Befestigungselement an. Der zur Verfügung stehende weitere Verlagerungsweg des zweiten Linearführungselementes (10, 10a) entspricht somit der zur Verfügung stehenden vertikalen Auslenkung des Oberteils (2). In 8c wird schließlich eine maximale Auslenkung des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) entgegen der horizontalen Richtung (X) gezeigt. Das dritte Linearführungselement (11, 11a) liegt also an dem sechsten (27, 27a) Befestigungselement an. Der zur Verfügung stehende weitere Verlagerungsweg des zweiten Linearführungselementes (10, 10a) entspricht wiederum der zur Verfügung stehenden vertikalen Auslenkung des Oberteils (2).
Schließlich zeigt 9 eine mögliche Anordnung eines Federelementes (30) zwischen einem Linearführungselement (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) und den entsprechenden Befestigungselementen (22, 22a; 23, 23a; 24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a). Somit könnte zwischen dem zweiten Linearführungselement (10, 10a) und dem dritten Befestigungselement (24, 24a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘, 30a‘) angeordnet sein und/oder zwischen dem zweiten Linearführungselement (10, 10a) und dem vierten Befestigungselement (25, 25a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘, 30a‘‘) angeordnet sein. Ferner könnte zwischen dem dritten Linearführungselement (11, 11a) und dem fünften Befestigungselement (26, 26a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘‘, 30a‘‘‘) angeordnet sein und/oder zwischen dem dritten Linearführungselement (11, 11a) und dem sechsten Befestigungselement (27, 27a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘‘‘, 30a‘‘‘‘) angeordnet sein.
Alternativ könnte zwischen dem Oberteil (2) und dem zweiten Linearführungselement (10, 10a) ein Horizontalfeder- und/oder Horizontaldämpfungselement (30) angeordnet sein, durch welches sowohl Auslenkungen des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) in der horizontalen Richtung (X) als auch Auslenkungen des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) in vertikaler Richtung (Z) federbar und/oder dämpfbar sind. Insbesondere die Ausführungsform eines einstückigen quaderformigen zweiten Linearführungselementes (10, 10a) stellt eine vorteilhafte Möglichkeit zum Befestigen des Horizontalfeder- und/oder Horizontaldämpfungselements (30) dar.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils gegenüber einem Unterteil
2: Oberteil
3: Unterteil
4: Schereneinrichtung
5, 5a: Scherenpaar
6, 6a: Scherenarm
7, 7a: Scherenarm
8, 8a: Scherenachse
9, 9a: erstes Linearführungselement
10, 10a: zweites Linearführungselement
11, 11a: drittes Linearführungselement
12: Schwenkachse
13, 13a: erste Führungsschiene
14, 14a: zweite Führungsschiene
15, 15a: dritte Führungsschiene
16, 16a: erste Schwenkachse
17, 17a: zweite Schwenkachse
18, 18a: dritte Schwenkachse
19, 19a: Länge der ersten Führungsschiene
20, 20a: Länge der zweiten Führungsschiene
21, 21a: Länge der dritten Führungsschiene
22, 22a: erste Befestigungselemente
23, 23a: zweite Befestigungselemente
24, 24a: dritte Befestigungselemente
25, 25a: vierte Befestigungselemente
26, 26a: fünfte Befestigungselemente
27, 27a: sechste Befestigungselemente
28: minimale horizontale Auslenkung
29: maximale horizontale Auslenkung
30: Feder-/Dämpfungselement
30‘,30a‘: Feder-/Dämpfungselement
30‘‘, 30a‘‘: Feder-/Dämpfungselement
30‘‘‘: Feder-/Dämpfungselement
30a‘‘‘: Feder-/Dämpfungselement
30‘‘‘‘: Feder-/Dämpfungselement
30a‘‘‘‘: Feder-/Dämpfungselement
X: horizontale Richtung
Y: horizontale Richtung
Z: vertikale Richtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Federn und/oder Dämpfen eines Oberteils (2) gegenüber einem Unterteil (3) in zumindest einer vertikalen Raumrichtung (Z), umfassend eine zwischen dem Oberteil (2) und dem Unterteil (3) angeordnete Schereneinrichtung (4), wobei die Schereneinrichtung (4) zumindest ein erstes Paar (5, 5a) gekreuzter Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) aufweist, welche mittels einer Scherenachse (8, 8a) schwenkbeweglich verbunden sind, wobei zumindest ein Scherenarm (6, 6a) durch ein erstes Linearführungselement (9, 9a) an dem Unterteil (2) angeordnet ist, wobei das erste Linearführungselement (9, 9a) an dem Unterteil (2) entlang einer horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) jeweils durch ein zweites (10, 10a) beziehungsweise ein drittes Linearführungselement (11, 11a) an dem Oberteil (2) angeordnet sind, wobei das zweite und das dritte Linearführungselement (10, 10a; 11, 11a) an dem Oberteil (2) entlang der horizontalen Richtung (X) verlagerbar angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scherenarm (7, 7a) der Schereneinrichtung (4), einen Anlenkpunkt aufweist, in dem der Scherenarm (7, 7a) mittels einer Schwenkachse (12) schwenkbar an dem Unterteil (3) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) auf je einer Führungsschiene (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) gleitend geführt sind, wodurch die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) und die Führungsschienen (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) eine Linearführung für die Scherenarme (6, 7) bilden.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) über jeweils eine Schwenkachse (16, 16a; 17, 17a; 18, 18a) an den Linearführungselementen (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) angelenkt sind, wobei die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) bevorzugt als Gleitlagerbuchsen ausgebildet sind, wobei die Gleitlagerbuchsen bevorzugt Kugelumlaufbuchsen sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Linearführungselement (9, 9a) auf einer ersten Führungsschiene (13, 13a) und das zweite Linearführungselement (10, 10a) auf einer zweiten Führungsschiene (14, 14a) angeordnet ist, wobei die erste Führungsschiene (13, 13a) in vertikaler Richtung (Z) der zweiten Führungsschiene (14, 14a) gegenüberliegend ist und wobei eine Länge (19, 19a) der ersten Führungsschiene (13, 13a) kleiner ist als eine Länge (20, 20a) der zweiten Führungsschiene (14, 14a).
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Linearführungselement (11, 11a) auf einer dritten Führungsschiene (15, 15a) angeordnet ist, wobei eine Länge (21, 21a) der dritten Führungsschiene (15, 15a) kleiner ist als die Länge (20, 20a) der zweiten Führungsschiene (10, 10a).
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschienen (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) durch zwei in horizontaler Richtung (X) beabstandete Befestigungselemente (22, 22a; 23, 23a; 24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a) an dem Oberteil (2) bzw. Unterteil (3) befestigt sind, wobei die Längen (19, 19a; 20, 20a; 21, 21a) der Führungsschienen (13, 13a; 14, 14a; 15, 15a) durch den Abstand zwischen den jeweiligen Befestigungselementen (22, 22a; 23, 23a; 24, 24a; 25, 25a; 26, 26a; 27, 27a) gegeben sind, wobei bei einer minimalen horizontalen Auslenkung (28) des Oberteils (2) das erste Linearführungselement (9, 9a) an einem ersten Befestigungselement (22, 22a) anliegt und bei einer maximalen horizontalen Auslenkung (29) des Oberteils (2) das erste Linearführungselement (9, 9a) an einem zweiten Befestigungselement (23, 23a) anliegt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Oberteil (2) ein Horizontalfeder- und/oder Horizontaldämpfungselement (30) angeordnet ist, durch welches sowohl Auslenkungen des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) in der horizontalen Richtung (X) als auch Auslenkungen des Oberteils (2) relativ zu dem Unterteil (3) in vertikaler Richtung (Z) federbar und/oder dämpfbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Linearführungselement (10, 10a) zwischen einem dritten (24, 24a) und einem vierten Befestigungselement (25, 25a) verlagerbar ist, wobei zwischen dem zweiten Linearführungselement (10, 10a) und dem dritten Befestigungselement (24, 24a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘, 30a‘) angeordnet ist und/oder zwischen dem zweiten Linearführungselement (10, 10a) und dem vierten Befestigungselement (25, 25a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘, 30a‘‘) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Linearführungselement (11, 11a) zwischen einem fünften (26, 26a) und einem sechsten Befestigungselement (27, 27a) verlagerbar ist, wobei zwischen dem dritten Linearführungselement (11, 11a) und dem fünften Befestigungselement (26, 26a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘‘, 30a‘‘‘) angeordnet ist und/oder zwischen dem dritten Linearführungselement (11, 11a) und dem sechsten Befestigungselement (27, 27a) ein Feder-/Dämpfungselement (30‘‘‘‘, 30a‘‘‘‘) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schereneinrichtung (4) zwei Paare (5, 5a) gekreuzter Scherenarme (6, 7, 6a, 7a) aufweist, wobei die Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) des ersten (5) und des zweiten Paares (5a) jeweils mittels einer Scherenachse (8, 8a) schwenkbeweglich verbunden sind, wobei die zwei Paare (5, 5a) gekreuzter Scherenarme (6, 6a; 7, 7a) in einer horizontalen Richtung (Y) senkrecht zu der horizontalen Richtung (X), in welcher die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) verlagerbar sind, beabstandet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der horizontalen Richtung (Y) senkrecht zu der horizontalen Richtung (X), in welcher die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) verlagerbar sind, je zwei gegenüberliegende Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) durch eine Querverbindung fest miteinander verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei gegenüberliegenden Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) und die Querverbindung einstückig ausgebildet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführungselemente (9, 9a; 10, 10a; 11, 11a) als Gleitelemente oder Rollen, welche in einer Führungsschiene geführt sind, ausgebildet sind.
Fahrzeugsitz mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.