DE10239362A1 - Fahrzeug-Fahrersitz - Google Patents

Abstract

Einrichtung zum Stabilisieren eines Fahrersitzes für Nutzfahrzeuge, die in der Lage ist, die Position des Fahrersitzes bis zu einem vorgegebenen Ausschlag des Fahrzeugs in den x- y- z- Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems auf Ausgangsposition zu halten und zu verhindern, dass die auf den Fahrersitz des Nutzfahrzeuges einwirkenden Einflüsse, insbesondere aufgrund von Höhenunterschieden der Fahrbahn, niederfrequenten Schwingungen des Fahrzeugs und dergl. auf den Fahrer übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sitzteil und Sitzfuß am Kabinenboden eine Stabilisiervorrichtung angeordnet ist, die eine Stabilisierung der vom Fahrzeug auf den Fahrersitz im Betrieb des Fahrzeugs einwirkenden Kräfte vornimmt und zumindest eine Stabilisierung des Fahrersitzes in der z-Achse erzeugt, derart, dass die Position des Fahrersitzes bei einer Änderung des Niveaus des Fahrzeugs in der Ausgangslage unverändert gehalten wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Fahrersitze von Nutzfahrzeugen und insbesondere auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Herkömmliche Fahrersitze für Nutzfahrzeuge, wie z.B. LKWs, Busse, Baumaschinen, Traktoren und dergl. sind in der Regel federnd angeordnet und führen insbesondere in der Z-Richtung eine Auf- und Abbewegung mit Federwirkung aus. Die Federung wird dabei wahlweise oder kombiniert mechanisch, pneumatisch und/oder hydraulisch ausgeführt.
• Je nach gefordertem Sitzkomfort und Einsatzbedingungen des Fahrersitzes in Nutzfahrzeugen läßt sich der Feder- und Dämpfungskomfort des Fahrersitzes dadurch verbessern, dass mechanische Bandscheibenstützen (aufklappbare, verstellbare Armlehnen), eine Neigungsverstellung der Rückenlehne, eine Rückenlehnenverlängerung, eine arretierbare Horizontalfederung mit eigenem Stoßdämpfer, eine mehrstufige Sitzhöhenverstellung, eine kugelgelagerte Längsverstellung mit einem vorgegebenen Verstellweg, und eine bequeme Gewichtseinstellung auf unterschiedliche Körpergewichte vorgesehen werden.
• In zunehmendem Maße zeigt sich aber, dass die gesundheitlichen Beschwerden bei Fahrern derartiger Nutzfahrzeuge, insbesondere für Rücken und Wirbelsäule, trotz aller Verbesserungen im Federungskomfort immer mehr zunehmen und deshalb erhebliche Anstrengungen erforderlich sind, um Dämpfungs- und Federungssysteme vorhandener Art weiter zu bilden, damit die sich aus Bodenunebenheiten, der Laufunruhe des Fahrzeuges und dergl. ergebenden und durch die Arbeitsmaschine auf die Fahrzeugkabine und den Fahrersitz auf den Fahrer übertragenen Beanspruchungen reduziert werden.
• Aufgabe der Erfindung ist, das Federungs- und Dämpfungsverhalten von Fahrersitzen bei Nutzfahrzeugen entscheidend zu verbessern und Lösungen vorzuschlagen, die sicher stellen, dass Ausschläge, d.h. Bewegungen, Erschütterungen und dergl. kompensiert und nicht auf den Fahrersitz übertragen werden.
• Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Fahrersitz mit einem Stabilisatorsystem ausgerüstet wird, das die neutrale Position der Sitzfläche unabhängig von diesen Fahrzeugbewegungen beibehält. Vorzugsweise wird dabei die Funktion eines Stabilisators bzw. Stabilisatorsystems mit der herkömmlicher Federungs- und Dämpfungssysteme kombiniert, damit die beiden Systeme miteinander zur Optimierung zusammenwirken. Dieses Zusammenwirken vollzieht sich z.B. in der Weise, dass große Bewegungseinflüsse, z.B. starke Schläge, die auf die Sitzfläche und damit auf den Fahrer einwirken, durch Federanordnungen herkömmlicher Art (mechanischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer Art) aufgenommen werden, während kleinere Bewegungen durch den Stabilisator kompensiert werden.
• Die Stabilisierung des Fahrersitzes erfolgt zweckmäßigerweise in allen drei Achsen x, y, z eines kartesischen Koordinatensystems und wirkt in der Weise, dass der Sitz bis zu einer bestimmten, einstellbaren Bewegungsänderung bzw. einem bestimmten Anschlagswert der Maschine seine Position nicht verändert. Die Stabilisierung der Bewegungen in den drei Achsen x, y, z kann je nach den vorgegebenen Bedingungen und den speziellen Anforderungen und Auslegungen der jeweiligen Fahrersitztype z.B. wie folgt vorgenommen werden:
  Eine Stabilisierung in der z-Achse bis zu einem Ausschlag von z.B. 150 mm, in der x-Achse bis zu einem Ausschlag von +/- 40 mm und in der y-Achse bis zu einem Ausschlag von +/- 40 mm. Ein Ausgleich von Niveauunterschieden jenseits dieser Stabilisierungsgrößen kann in allen Ebenen von bekannten Federungssystemen aufgenommen werden, die aus mechanischen, pneumatischen und/oder hydraulischen Federanordnungen bestehen können. Eine Kombination aus Stabilisierungs- und Federungs- sowie Dämpfungssystemen ist für den Ausgleich von Bewegungen in der z-Ebene unerläßlich, um große Höhendifferenzen auszugleichen.
• In der x- und y-Ebene ist eine Stabilisierung weniger bedeutend und kann wahlweise vorgenommen werden.
• Wird ein Stabilisierungssystem ohne zusätzliche Feder- und Dämpfungssysteme des Fahrersitzes eingesetzt, ist der Ausgleich der Höhendifferenzen in allen Ebenen x, y, z höher anzusetzen, z.B. in der z-Achse mindestens 200 mm, in der x-Achse mindestens +/- 50 mm und in der y-Achse ebenfalls mindestens +/- 50 mm.
• Mit dem integrierten Stabilisiersystem nach der Erfindung wird der größte Teil der negativen Energie, die auf den Fahrersitz und damit auf den Fahrer eines Nutzfahrzeuges einwirkt, absorbiert. Dies gilt insbesondere für große Höhenunterschiede sowie für niederfrequente Schwingungen, die von dem Fahrzeug selbst im Betrieb verursacht werden. Das Stabilisiersystem nach der Erfindung schützt den Fahrer des Fahrzeuges gegen auf den Fahrer einwirkende, vom Fahrzeug selbst verursachte Schäden, insbesondere im Rücken- und Wirbelsäulenbereich, so dass der erfindungsgemäße Vorschlag entscheidend zur Verbesserung der Ergonomie und des Komforts des Fahrersitzes als Arbeitsplatz beiträgt.
• Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
• 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sitzanordnung mit den Koordinaten eines kartesischen Koordinatensystems, und
• 2 eine Aufsicht auf die schematische Anordnung nach 1.
• Ein Fahrersitz 1 besteht aus dem Sitzoberteil 2 und der Rücksitzlehne 3 sowie dem Sitzkörper bzw. Sitzfuß 4, der auf dem Boden 5 der Fahrerkabine befestigt ist. Im Sitzfuß 4 bzw. der Sitzsäule ist ein Federsystem 7 sowie ein Stabilisierungssystem 6 angeordnet, die beide auf den Sitzoberteil 2, 3 einwirken. Das kartesische Koordinatensystem ist mit x, y, z angedeutet.
• Beim Fahren über rauhes Gelände treten erhebliche unregelmäßige Bewegungen am Fahrzeug auf, die sich auf den Fahrersitz 1 und den Fahrer übertragen. Zum Stabilisieren solcher Bewegungen werden Stabilisatoren 6 eingesetzt, z.B. nach Art von passiven oder aktiven Stabilisiervorrichtungen, wie sie zur Reduzierung der Rollbewegung eines Schiffes oder der Auf- und Abbewegung eines Tanks eingesetzt werden. Eine passive Stabilisiervorrichtung spricht auf die Abweichbewegung an und führt eine korrigierende Aktion aus, während eine aktive Stabilisiervorrichtung eine voreingestellte Steuerung benutzt, bei der die korrigierende Aktion in Form einer Gegenbewegung so programmiert wird, dass sie gleichzeitig mit dem Auftreten der störenden Bewegung stattfindet. Zur Stabilisierung des Fahrersitzes kann z.B. ein Gyroskop verwendet werden, das ausreichend rasch Änderungen in der Position des Fahrzeuges kompensieren kann und das Steuerventile erzeugt, die Steuerventile beaufschlagen, die einen Hydraulikfluss in der Weise steuern, dass der Sitz fortlaufend in der gleichen Position gehalten wird. Die Stabilisiervorrichtung 6 kann andererseits so ausgelegt sein, dass sie mit einer vorzugsweise elektronischen Steuerung arbeitet, wobei Einzelheiten der konstruktiven Ausgestaltung der Ausführung einer derartigen Steuerung der praktischen Ausführung vorbehalten bleiben.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Stabilisieren eines Fahrersitzes für Nutzfahrzeuge, die in der Lage ist, die Position des Fahrersitzes bis zu einem vorgegebenen Ausschlag des Fahrzeugs in den x- y- z- Richtungen eines kartesischen Koordinatensystems auf Ausgangsposition zu halten und zu verhindern, dass die auf den Fahrersitz des Nutzfahrzeuges einwirkenden Einflüsse, insbesondere aufgrund von Höhenunterschieden der Fahrbahn, niederfrequenten Schwingungen des Fahrzeugs und dergl. auf den Fahrer übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sitzteil und Sitzfuß am Kabinenboden eine Stabilisiervorrichtung angeordnet ist, die eine Stabilisierung der vom Fahrzeug auf den Fahrersitz im Betrieb des Fahrzeugs einwirkenden Kräfte vornimmt und zumindest eine Stabilisierung des Fahrersitzes in der z-Achse erzeugt, derart, dass die Position des Fahrersitzes bei einer Änderung des Niveaus des Fahrzeugs in der Ausgangslage unverändert gehalten wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisiervorrichtung eine Stabilisierung des Fahrersitzes zusätzlich in der X- und Y-Richtung vornimmt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sitzteil und Sitzfuß eine Federanordnung vorgesehen ist, die mit der Stabilisiervorrichtung zusammenwirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung so ausgelegt ist, dass sie einen Niveauunterschied aufnimmt, der größer ist als die Stabilisiergröße.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Anordnung aufweist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisiervorrichtung eine Niveauregulierung des Fahrzeugsitzes mit elektronischen und/oder optischen und/oder mechanischen Komponenten ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisiervorrichtung als aktive oder als passive Stabilisiervorrichtung ausgebildet ist, die die neutrale Position der Sitzfläche unabhängig von den zu dämpfenden Fahrzeugbewegungen beibehält.