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Die
Erfindung betrifft eine Höheneinstellvorrichtung
eines Fahrzeugsitzes, die zwei zur Steuerung des Befüllungsgrades
mindestens eines den Sitzkörper
auf einem gewünschten
Höhenniveau
haltenden und dabei vertikal federnd abstützenden Druckluftaktuators
dienende Steuerventile enthält, denen
jeweils ein mit einer Steuerkulisse zusammenwirkendes Betätigungsorgan
zugeordnet ist, sodass bei nutzungsabhängiger Veränderung des von dem mindestens
einen Druckluftaktuator abzustützenden Gewichts
eine das Umschalten der Steuerventile hervorrufende relative Umschaltbewegung
zwischen den Steuerkulissen und dem jeweils zugeordneten Betätigungsorgan
stattfindet.
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Die
Erfindung betrifft ferner einen mit einer solchen Höheneinstellvorrichtung
ausgestatteten Fahrzeugsitz, mit einem Sitzkörper, der auf einer mit der
Höheneinstellvorrichtung
ausgestatteten Sitzkonsole angeordnet ist, die mindestens einen
Druckluftaktuator aufweist, durch den der Sitzkörper auf unterschiedlichen
Höhenniveaus
positionierbar und auf dem jeweils eingestellten Höhenniveau
vertikal federnd abstützbar
ist, wobei die Sitzkonsole über wenigstens
zwei bei der Vertikalbewegung des Sitzkörpers ihren Abstand zueinander
verändernde
Tragelemente verfügt,
an deren einem zwei Steuerkulissen angeordnet sind und an deren
anderem zwei mit den Steuerkulissen zusammenwirkende, je einem zur
Steuerung des Befüllungsgrades
des mindestens einen Druckluftaktuators dienenden Steuerventil zugeordnete
Betätigungsorgane
angeordnet sind, derart, dass bei nutzungsabhängiger Veränderung des von dem mindestens
einen Druckluftaktuator abgestützten
Gewichts eine das Umschalten der Steuerventile hervorrufende relative
Umschaltbewegung zwischen den Steuerkulissen und den Befestigungsorganen
stattfindet.
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Eine
derartige Höheneinstellvorrichtung
mit zugehörigem
Fahrzeugsitz geht aus der
DE
4335199 C1 hervor. Die Sitzkonsole des Fahrzeugsitzes enthält dort
zwei unter Bildung einer scherenartigen Struktur aneinander angelenkte
Tragelemente, die ihre Winkellage ändern, wenn das Höhenniveau
des Sitzkörpers,
beispielsweise aufgrund einer sich verändernden Gewichtsbelastung,
variiert. Die Winkeländerung
wird von zwei Steuerventilen abgegriffen, deren Betätigungsorgane
unter Ausführung
einer bogenförmigen
Umschaltbewegung an zwei gekrümmten
Steuerkulissen abgleiten und bei ausreichender Aus lenkung bewirken,
dass Druckluft in den Druckluftaktuator eingespeist oder daraus
abgelassen wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich
die Sitzhöhe
gewichtsunabhängig
selbsttätig
auf ein gewünschtes
Höhenniveau
einregelt.
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Aufgrund
ihres recht komplexen Aufbaus erscheint die bekannte Höheneinstellvorrichtung
verbesserungswürdig.
Dies gilt auch für
die alternativen Bauformen von Höheneinstelleinrichtungen
und zugeordneten Fahrzeugsitzen, die aus der
DE 19705010 A1 , der
DE 3517503 C2 und
der
DE 3517505 C2 hervorgehen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach aufgebaute, über kompakte
Abmessungen verfügende
und zuverlässig
arbeitende Höheneinstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugsitz sowie einen mit einer solchen Höheneinstellvorrichtung ausgestatteten
Fahrzeugsitz zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Höheneinstellvorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die relative Umschaltbewegung
eine Linearbewegung ist, wobei die beiden Steuerkulissen an einem
in Richtung der Umschaltbewegung linear verschiebbar gelagerten
Steuerschlitten angeordnet sind.
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Der
Steuerschlitten ist hierbei zweckmäßigerweise Bestandteil einer
Lineareinheit, die einen Längserstreckung
aufweisenden Führungskörper aufweist,
an dem der Steuerschlitten über
Li nearführungsmittel
in Richtung der Umschaltbewegung linear verschiebbar geführt ist
und der zumindest die Betätigungsorgane
für die
Steuerventile, vorzugsweise aber die Steuerventile in ihrer Gesamtheit,
trägt.
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Die
zugrunde liegende Aufgabe wird außerdem in Verbindung mit einem
Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art gelöst, indem die relative Umschaltbewegung
eine Linearbewegung ist, wobei die beiden Steuerkulissen an einem
Steuerschlitten angeordnet sind, der an einem die Betätigungsorgane tragenden
Führungskörper in
Richtung der Umschaltbewegung linear verschiebbar gelagert ist.
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Auf
diese Weise werden die Steuerventile durch einfach realisierbare
Linearbewegungen zwischen den Steuerkulissen und den Betätigungsorganen
hervorgerufen. Die Steuerkulissen befinden sich an einem Steuerschlitten,
der mittels einfacher und kostengünstiger Linearführungsmaßnahmen
verschiebbar gelagert werden kann, um die lineare Umschaltbewegung
mit hoher Präzision
hervorzurufen. Der Linearbewegungsmechanismus zeichnet sich überdies
durch eine bei Bedarf kleine Bauweise aus, die sich ohne größere Probleme
bei allen handelsüblichen
Fahrzeugsitzen unterbringen lässt.
Von Vorteil ist auch, dass bei diesem System auf Seilzüge und andere
sich im Betrieb allmählich
längende
Bauteile verzichtet werden kann, sodass ein und dieselbe Einstellung
auch nach langer Betriebsdauer nicht verloren geht und sich fortwährende Nachjustierungen
erübrigen.
Die Höheneinstellvorrichtung
eignet sich für prinzipiell
jedwede Art von Fahrzeugsitzen, findet ihren Haupteinsatz allerdings
bei Nutzfahrzeugen, beispielsweise bei LKWs und Traktoren.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Trägt der Führungskörper nicht
nur die Betätigungsorgane,
sondern auch die Steuerventile selbst, können besonders kompakte Abmessungen realisiert
werden, wobei alle Komponenten auf engstem Raum zusammengefasst
sind.
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Eine
optimale Linearführung
verspricht die Verschiebelagerung des Steuerschlittens in einem Aufnahmeraum
des Führungskörpers. Letzterer
ist dabei insbesondere rohrförmig
ausgebildet, wobei der Steuerschlitten in seinem Innern läuft. Die
zwischen Steuerschlitten und Führungskörper wirksamen
Linearführungsmittel
können,
insbesondere wenn wenigstens eine dieser Komponenten aus Kunststoffmaterial
besteht, unmittelbar von gleitverschieblich aneinander anliegenden
Flächen
dieser Komponenten gebildet sein.
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Der
Führungskörper kann über Wanddurchbrechungen
verfügen,
durch die hindurch die Betätigungsorgane
mit den Steuerkulissen zusammenwirken. Dies bietet sich vor allem
dann an, wenn die Steuerventile außen an eine der Längsseiten
des Führungskörpers angebaut
sind.
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Die
Steuerkulissen können
sich flächenmäßig auf
einen kleinen Abschnitt des Steuerschlittens beschränken, wenn
durch eine Verdrehsicherung des Steuerschlittens eine stets gleichbleibende
Ausrichtung zwischen den Betätigungsorganen
und den Steuerkulissen gewährleistet
ist. Die Verdrehsicherung lässt
sich beispielsweise durch aneinander angepasste rechteckige Querschnitte
von Steuerschlitten und Führungskörper verwirklichen.
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Mittels
geeigneter Befestigungsmittel können
der Führungskörper und
der Steuerschlitten an zwei geeigneten Fahrzeugsitzkomponenten fixiert werden,
deren Relativbewegung als Auslöser
für die Umschaltbewegung
herangezogen wird. Handelt es sich dabei um sich relativ zueinander
verschwenkende Fahrzeugsitzkomponenten, sind die Befestigungsmittel
ihrerseits zweckmäßigerweise
so ausgeführt,
dass eine schwenkbare Befestigung von Führungskörper und Steuerschlitten an
der betreffenden Fahrzeugsitzkomponente möglich ist. Beispielsweise können Schwenkhalter
eingesetzt werden.
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Um
eine individuelle Anpassung der Sitzhöhe an den jeweiligen Benutzer
zu ermöglichen,
steht der Steuerschlitten zweckmäßigerweise
mit einer Einstellspindel in Schraubeingriff, durch deren Drehbetätigung die
Position des Steuerschlittens in der Richtung der Umschaltbewegung
veränderbar
ist, ohne die Gewichtsbelastung des Sitzkörpers variieren zu müssen. Der
Einstellspindel kann zur Erzeugung ihrer Drehbewegung insbesondere
ein Elektroantrieb zugeordnet sein, der sich mittels eines griffgünstig zu
platzierenden Schalters nach Bedarf aktivieren lässt.
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Besonders
vorteilhaft ist eine Bauform, bei der ein an einer Fahrzeugsitzkomponente
fixierter oder fixierbarer Halter vorhanden ist, an dem die Einstellspindel
drehbar und zugleich axial unbeweglich gelagert ist und der insbesondere
auch unmittelbar einen Elektroantrieb für die Erzeugung der Drehbewegung
tragen kann. Mittels eines Getriebes kann eine optimale Drehmomentanpassung
stattfinden.
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Der
Schraubeingriff zwischen Steuerschlitten und Einstellspindel ist
zweckmäßigerweise
mit Selbsthemmung ausgelegt. Dadurch bleibt die getroffene Einstellung
auch ohne zusätzliche
Sicherungsmaßnahmen
selbsttätig
erhalten.
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Anstelle
der Einstellspindel wäre
prinzipiell auch ein anderes Stellglied einsetzbar.
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Es
wäre denkbar,
die Steuerventile über
entsprechend ausgebildete Betätigungsorgane
elektrisch zu aktivieren. Der steuerungstechnische Aufwand wie auch
die Verschleißanfälligkeit
ist jedoch wesentlich geringer, wenn auf mechanisch aktivierbare
Steuerventile zurückgegriffen
wird, wobei die Betätigungsorgane
an der jeweils zugeordneten Steuerkulisse entlanglaufen.
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Querkrafteinflüsse auf
die Steuerventile können
ausgeschlossen oder zumindest stark verringert werden, wenn die
Betätigungsorgane
unabhängig vom
Ventilglied des jeweils zugeordneten Steuerventils ausgebildet sind
und es sich bei ihnen insbesondere um drehbare Wälzkörper handelt, beispielsweise
um Kugeln.
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Besonders
platzsparend ist eine Bauform, bei der die beiden Steuerkulissen
mit zueinander paralleler Längsausrichtung
nebeneinander am Steuerschlitten angeordnet sind. Dies ermöglicht eine
ebenfalls unmittelbar benachbarte Anordnung der zugeordneten Steuerventile.
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Für das Verlassen
des Führerhauses
eines Nutzfahrzeuges ist es von Vorteil, wenn der Sitzkörper vorübergehend
unter die Betriebshöhe
abgesenkt werden kann. Hierzu kann ein Entlüftungsventil vorhanden sein,
das ein Entlüften
des mindestens einen Druckluftaktuators unter Umgehung der Steuerventile
ermöglicht.
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Die
für den
Betrieb der Vorrichtung erforderliche Druckluft kann von einem im
Kraftfahrzeug sowieso vorhandenen Druckluftsystem abgegriffen werden.
Darüber
hinaus besteht aber auch die Möglichkeit,
die Höheneinstellvorrichtung
unmittelbar selbst mit einem Drucklufterzeuger und/oder Druckluftspeicher
auszustatten. In der Regel wird ein kleiner Kompressor ausreichen,
um von Fall zu Fall die erforderliche Druckluft zu erzeugen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz
bevorzugter Bauform, der mit einer besonders zweckmäßig gestalteten
erfindungsgemäßen Höheneinstellvorrichtung
ausgestattet ist,
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2 wesentliche
Komponenten der Höheneinstellvorrichtung
des in 1 gezeigten Fahrzeugsitzes in überwiegend schematischer Darstellung,
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3 den
in 1 umrahmten Ausschnitt III in vergrößerter Darstellung,
wobei unter anderem eine vorteilhafte Lineareinheit der Höheneinstellvorrichtung
in einer Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil IIIa aus 4 ersichtlich
ist,
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4 die
Anordnung aus 3 in einer Seitenansicht mit
Blickrichtung gemäß Pfeil
IV,
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5 die
Anordnung aus 3 in einer Stirnansicht mit
Blickrichtung gemäß Pfeil
V,
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6 einen
Querschnitt durch die Lineareinheit aus 3 gemäß Schnittlinie
VI-VI, wobei links von der strichpunktiert angedeuteten Mittelebene
der aus 7 ersichtliche Zustand und rechts
dieser Mittelebene der aus 8 ersichtliche
Zustand abgebildet ist,
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7 einen
Längsschnitt
durch die Lineareinheit gemäß Schnittlinie
VII-VII aus 3 und 6 und
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8 einen
Längsschnitt
durch die Lineareinheit gemäß Schnittlinie
VIII-VIII aus 3 und 6.
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Der
in seiner Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Fahrzeugsitz
ist insbesondere ein Nutzfahrzeugsitz und findet seine hauptsächliche
Anwendung in Nutzfahrzeugen wie LKws oder Traktoren. Er zeichnet
sich insbesondere durch eine selbsttätige Gewichtskompensation bei
der jeweils eingestellten Sitzhöhe
aus, gestattet eine individuelle Sitzhöheneinstellung und ermöglicht zweckmäßigerweise
auch ein schnelles Absenken in eine ein bequemes Auf- und Absitzen
ermöglichende
Auf- und Absitzposition.
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Der
Fahrzeugsitz 1 enthält
einen Sitzkörper 2 mit
einem die Sitzfläche
für die
den Fahrzeugsitz nutzende Person definierenden unteren Sitzteil 3 und
einer Rückenlehne 4.
Der Sitzkörper 2 ist
auf einer Sitzkonsole 5 installiert, die ihrerseits an
einer nur schematisch angedeuteten Fahrzeugkomponente 6 befestigt
ist, beispielsweise an einem Rahmenteil oder am Chassis des Fahrzeuges.
In die Sitzkonsole 5 ist eine in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 7 bezeichnete
Höheneinstellvorrichtung
integriert, die es ermöglicht,
den Sitzkörper 2 auf
einem gewünschten Höhenniveau
zu positionieren und zu halten. Dieses Höhenniveau ist frei wählbar, entsprechend
den Bedürfnissen
des Nutzers. Einzelheiten der Höheneinstellvorrichtung 7 sind
auch nochmals in 2 illustriert.
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Die
Sitzkonsole 5 enthält
eine unten am Sitzkörper 2 angebrachte
obere Haltestruktur 8a und eine die Schnittstelle zu der
Fahrzeugkomponente 6 aufweisende untere Haltestruktur 8b.
Zwischen diesen beiden Haltestrukturen 8a, 8b befindet
sich eine höhenvariable
Tragstruktur 12 mit wenigstens zwei Tragelementen 13, 14,
die bei der Veränderung
des Höhenniveaus
des Sitzkörpers – im Folgenden
vereinfacht als "Veränderung
der Sitzhöhe" bezeichnet – ihren
gegenseitigen Abstand verändern.
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Bevorzugt
ist die Tragstruktur 12 eine Scherenstruktur mit zwei in
der Sitzquerrichtung beabstandet zueinander angeordneten Schereneinheiten 15,
von denen in 1 nur eine sichtbar ist. Die
andere Schereneinheit liegt oberhalb der Zeichenebene.
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Jede
Schereneinheit 15 enthält
zwei an einer Drehlagerstelle 18 derart verschwenkbar aneinander angelenkte
Scherenarme 16, 17, dass sie in der Lage sind,
eine Scherenbewegung in einer Vertikalebene auszuführen. von
den beiden diesseits und jenseits der Drehlagerstelle 18 liegenden
Scherenarmabschnitten 16a, 16b; 17a, 17b eines
jeweiligen Scherenarmes 16, 17 ist der jeweils
eine Scherenarmabschnitt 16b, 17a an der oberen
Haltestruktur 8a und der jeweils andere Scherenarmabschnitt 16a, 17b an
der unteren Haltestruktur 8b gelagert. Die Lage rung zweier übereinander
angeordneter Scherenarmabschnitte 16b, 17b ist
je eine reine Drehlagerung mit entsprechender Drehlagerstelle 16c, 17c. Die
beiden anderen Scherenarmabschnitte 16a, 17a sind über Lagerstellen 16d, 17d jeweils
derart an der zugeordneten Haltestruktur 8a, 8b gelagert,
dass sie bezüglich
dieser sowohl verschwenkbar sind als auch – gemäß Doppelpfeilen 22 – in der
Sitzlängsrichtung
verstellt werden können.
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Zur
Synchronisation und gegenseitigen Abstützung sind die Scherenarme 16, 17 der
beiden Schereneinheiten 15 zweckmäßigerweise über nicht näher dargestellte Verbindungsstreben
miteinander verbunden.
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Bei
der durch einen Doppelpfeil angedeuteten vertikalen Sitzhöhenverstellung 23 werden
die Scherenarme 16, 17 jeweils gleichzeitig um
sämtliche
Lagerstellen 16c, 17c, 16d, 17d verschwenkt, wobei
gleichzeitig die kombinierten Dreh- und Verschiebelagerstellen 16d, 17d die
lineare Verschiebebewegung 22 ausführen. Hierbei werden die jeweils übereinanderliegenden
Scherenarmabschnitte 16a, 17a; 16b, 17b entweder – beim Anheben
des Sitzkörpers 2 – auseinandergespreizt
oder – beim
Absenken des Sitzkörpers 2 – einander
angenähert.
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Die
Bewegung für
die Sitzhöhenverstellung 23 wird
mittels mindestens eines Druckluftaktuators 24 hervorgerufen.
Zweckmäßigerweise
ist nur ein solcher Druckluftaktuator 24 vorhanden, bei
dem es sich insbesondere um einen Balgaktuator handelt, dessen mit
Druckluft beaufschlagbarer Innenraum zumindest partiell von einer
flexiblen, zum Beispiel membranartigen Wand 25 begrenzt
ist, die beispielsweise faltenartig strukturiert sein kann. Der
Druckluftaktuator 24 ist insbesondere zwischen den beiden Schereneinheiten 15 platziert,
wobei er sich über eine
untere Abstützstruktur 26 an
der unteren Haltestruktur 8b oder direkt an der Fahrzeugkomponente 6 abstützt und über eine
obere Abstützstruktur 27, beispielsweise
eine Abstützplatte,
derart an der Tragstruktur 12 angreift, dass er auf diese
eine vertikale Hubkraft ausüben
kann. Letzteres ist exemplarisch so gelöst, dass die obere Abstützstruktur 27 an einem
der Scherenarme 17 mindestens einer Schereneinheit 15 befestigt
ist.
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Über eine
fluidische Steuerleitung 28 kann der Druckluftaktuator 24 mit
Druckluft gespeist oder entlüftet
werden, um einen gewünschten
Befüllungsgrad
an Druckluft einzustellen. Mit zunehmendem Befüllungsgrad steigt die vom Druckluftaktuator 24 auf
den Sitzkörper 2 vertikal
nach oben gerichtet ausgeübte
Abstützkraft
Fa und dementsprechend das Tragvermögen für eine Person entsprechenden
Gewichts, die auf dem Sitzkörper 2 Platz
genommen hat.
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Aufgrund
der kompressiblen Eigenschaften der im Druckluftaktuator 24 eingesperrten
Druckluft, zweckmäßigerweise
verstärkt
durch die Nachgiebigkeit der flexiblen Wand 25, fungiert
der Druckluftaktuator 24 nicht nur als Stellorgan, sondern
auch als Luftfeder, die in Richtung der Sitzhöhenverstellung 23 eine
elastische Nachgiebigkeit verleiht, um bei der Fahrt des Fahrzeuges
auftretende Stöße abzumildern.
Ein optionaler, zwischen wenigstens zwei Scherenarmen 16, 17 installierter
Schwingungsdämpfer 29 verhindert
dabei ein unkontrolliertes Nachschwingen.
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Die
Druckluft zum Befüllen
des mindestens einen Druckluftaktuators 24 liefert eine
zweckmäßigerweise
zu der Höheneinstellvorrichtung 7 gehörende Druckluftquelle 32,
die an geeigneter Stelle der Sitzkonsole 5 angebracht sein
kann. Es kann sich beispielsweise um einen elektrisch betätigbaren Kompressor
handeln, der von Fall zu Fall aktiviert wird. Ein zusätzlicher
Druckluftspeicher kann ebenfalls vorgesehen sein. Ferner besteht
die Möglichkeit, die
Druckluft von einem für
andere Zwecke sowieso an Bord des Kraftfahrzeuges befindlichen Drucklufterzeuger
und/oder Druckluftspeicher abzugreifen.
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Die
Höheneinstellvorrichtung 7 gewährleistet die
Beibehaltung einer eingestellten Sitzhöhe ungeachtet des Gewichts
der momentan auf dem Sitzkörper 2 sitzenden
Person. Außerdem
kann zweckmäßigerweise
die Sitzhöhe
auch individuell variiert werden.
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In
diesem Zusammenhang enthält
die Höheneinstellvorrichtung 7 eine
Lineareinheit 33, die zwischen die beiden oben erwähnten Tragelemente 13, 14 zwischengeschaltet
ist. Bei diesen Tragelementen 13, 14 handelt es
sich vorzugsweise um zwei übereinanderliegende
Scherenarmabschnitte 16a, 17a zweier unterschiedlicher
Scherenarme 16, 17, wobei sowohl eine direkte
als auch eine indirekte Bewegungskopplung möglich ist. Exemplarisch ist
die Lineareinheit 33 einenends direkt an einem oberen Scherenarmabschnitt 17a befestigt,
während
sie andernends an einer Verbindungsstrebe 34 gelagert ist, die
zwei Scherenarmabschnitte 16a der beiden zueinander beabstandeten
Schereneinheiten 15 miteinander verbindet.
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Durch
diese Ankopplung an die beiden Tragelemente 13, 14 wird
die Lineareinheit 33 in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung
und der Sitzhöhe des
Sitzkörpers 2 betätigt und
kann dementsprechend Regelungsvorgänge hervorrufen, die den Befüllungsgrad
des Druckluftaktuators 24 beeinflussen.
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Alternativ
zum Ausführungsbeispiel
könnten als
mit der Lineareinheit 33 verbundene, abstandsveränderliche
Tragelemente 13, 14 auch zwei andere Komponenten
der Sitzkonsole 5 herangezogen werden.
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Die
Lineareinheit 33 enthält
einen Längserstreckung
aufweisenden Führungskörper 35 und
einen daran in der Längsrichtung
des Führungskörpers 35 linear
verschiebbar geführten
Steuerschlitten 36. Die mögliche Linearbewegung zwischen
Führungskörper 35 und
Steuerschlitten 36 ist bei 37 durch einen Doppelpfeil
angedeutet.
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Der
Führungskörper 35 ist über erste
Befestigungsmittel 42 mit dem einen, zweiten Tragelement 14 bewegungsgekoppelt.
Zweite Befestigungsmittel 43 bewirken die Bewegungskopplung
des Steuerschlittens 36 mit dem anderen, ersten Tragelement 13.
Dadurch findet die Linearbewegung 37 in dem Maße und in
der Richtung statt, wie es durch die Relativbewegung zwischen den
beiden Tragelementen 13, 14 vorgegeben wird. Damit
trotz der zwischen den beiden Tragelementen 13, 14 bezüglich der Drehlagerstelle 18 stattfindenden
Schwenkbewegung eine problemlose lineare Relativbewegung zwischen
Führungskörper 35 und
Steuerschlitten 36 stattfinden kann, sind die Befestigungsmittel 42, 43 ausgebildet,
um eine Schwenklagerung von Führungskörper 35 und
Steuerschlitten 36 bezüglich
des zuge ordneten Tragelements 14, 13 zu ermöglichen, wobei
die Schwenkebenen parallel zu denjenigen der Scherenarme 16, 17 verlaufen.
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Exemplarisch
enthalten die ersten Befestigungsmittel 42 eine den Führungskörper 35 durchsetzende
Querbohrung, durch die eine zylindrische Verbindungsstrebe 34 verdrehbar
hindurchgreift. Alternativ könnte
an dem Führungskörper 35 auch
ein beispielsweise U-förmiger
Halter angelenkt sein, der dann seinerseits drehfest an der Verbindungsstrebe 34 fixiert
ist. Die zweiten Befestigungsmittel 43 beinhalten einen
Halter 44, bevorzugt mit L-förmiger Gestaltung, der über einen
Lagerbolzen 45 an dem Scherenarmabschnitt 17a drehbar
und im Übrigen ortsfest
gelagert ist.
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Zweckmäßigerweise
ist der Steuerschlitten 36 in einem von dem Führungskörper 35 definierten Aufnahmeraum 46 verschiebbar
aufgenommen. Der Führungskörper 35 könnte beispielsweise
U-förmig profiliert
sein. Besonders vorteilhaft ist die beim Ausführungsbeispiel realisierte
rohrförmige
Gestaltung des Führungskörpers 35,
dessen ringsum geschlossener Hohlraum den Aufnahmeraum 46 definiert.
Der Steuerschlitten 36 kann dadurch von dem Führungskörper 35 komplett
umschlossen werden, was einen guten Schutz vor Verunreinigungen
und Beschädigungen
bietet.
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Aus
noch zu erläuternden
Gründen
ist es von Vorteil, wenn der Steuerschlitten 36 bezüglich der Achse
der Linearbewegung 37 unverdrehbar an dem Führungskörper 35 gelagert
ist. Dies kann sehr einfach dadurch realisiert werden, dass der
Querschnitt des Aufnahmeraumes 46 und derjenige des Steuerschlittens 36 von
der Kreisform abweichen und insbesondere rechteckig, bevorzugt quadratisch,
gestaltet sind. Es kann sich hierbei um zueinander komplementäre Geometrien
handeln.
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Als
zwischen dem Steuerschlitten 36 und dem Führungskörper 35 wirksame
Linearführungsmittel 47 können unmittelbar
die einander zugewandten Flächen
dieser beiden Komponenten herangezogen werden. Exemplarisch gleitet
der Steuerschlitten 36 mit seiner Mantelfläche an der
Innenfläche
des Aufnahmeraums 46 entlang. Dadurch ist eine einfache
und dennoch wirkungs-volle Gleitführung erreicht. Eine solche
Bauform bietet sich insbesondere dann an, wenn Führungskörper 35 und/oder Steuerschlitten 36 aus
einem reibungsarmen Kunststoffmaterial bestehen.
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Stets
besteht allerdings die Möglichkeit,
zwischen Steuerschlitten 36 und Führungskörper 35 zusätzliche
Führungselemente
vorzusehen, sei es zur Verwirklichung einer Gleitführung oder
zur Verwirklichung einer Wälzführung.
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Der
Steuerschlitten 36 ist an dem Halter 44 und mithin
an dem ersten Tragelement 13 nicht direkt, sondern über ein
starres Stellglied 48 gehalten. Über das Stellglied 48 lässt sich
in der Richtung der Linearbewegung 37 die Relativposition
zwischen dem Steuerschlitten 36 und dem ihn tragenden ersten
Tragelement 13 variabel, insbesondere stufenlos, vorgeben.
Das Stellglied 48 ist insbesondere stangenförmig ausgebildet.
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Als
besonders zweckmäßig hat
sich die Ausgestaltung des Stellgliedes 48 als Einstellspindel
erwiesen, die mit dem Steuerschlitten 36 in Schraubeingriff
steht. Beim Ausführungsbeispiel durchgreift
eine mit einem Außengewinde
versehene Einstellspindel 48a den Steuerschlitten 36 und
steht dabei mit einem komplementären
Innengewinde 52 in Schraubeingriff, das ummittelbar an
dem Steuerschlitten 36 ausgebildet ist oder an einem an
dem Steuerschlitten 36 fixierten Gewindeelement. Wie aus
der Zeichnung ersichtlich ist, kann sich die Einstellspindel 48a größtenteils
in geschützter
Weise innerhalb des Aufnahmeraumes 46 erstrecken.
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An
dem den ersten Befestigungsmitteln 42 entgegengesetzten
Endbereich des Führungskörpers 35 ragt
die Einstellspindel 48a heraus und ist an einer Drehlagerstelle 53 an
dem Halter 44 um ihre Längsachse
drehbar gelagert, gleichzeitig aber axial unbeweglich fixiert.
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Ein
Verdrehen der Einstellspindel 48a bewirkt, dass der bezüglich des
Führungskörpers 35 verdrehgesicherte
Steuerschlitten 36 eine lineare Einstellbewegung 54 in
der Längsrichtung
der Einstellspindel 48a und mithin relativ zu dem den Steuerschlitten 36 tragenden
ersten Tragelement 13 ausübt. Diese Einstellbewegung 54 ist
unabhängig
davon, ob die beiden Tragelemente 13, 14 momentan eine
Relativbewegung ausführen
oder nicht.
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Mithin
führen
Führungskörper 35 und
Steuerschlitten 36 bei einer Relativbewegung der beiden Tragelemente 13, 14 relativ
zueinander die Linearbewegung 37 aus, und es besteht ferner
die Möglichkeit,
durch Ausführen
der Einstellbewegung 54 die Position des Steuerschlittens 36 bezüglich des
ersten Tragelements 13 zu variieren.
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Zum
Erzeugen der Drehbewegung der Einstellspindel 48a enthält die Höheneinstellvorrichtung 7 zweckmäßigerweise
einen Elektroantrieb 55. Bevorzugt umfasst dieser Elektroantrieb 55 einen
Elektromotor 56, der mit der Einstellspindel 48a über ein Getriebe
in Antriebsverbindung steht, bei dem es sich insbesondere um ein
Schneckengetriebe handelt. Eine mit der Ausgangswelle des Elektromotors 56 drehfest
verbundene Schnecke 57a kämmt mit einem unter koaxialer
Anordnung drehfest mit der Einstellspindel 48a verbundenen
Schneckenrad 57b. Das Ge triebe ermöglicht eine optimale Drehmomentanpassung
an die auftretende Belastung.
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Aktiviert
wird der Elektromotor 56 über einen elektrischen Schalter 58,
der griffgünstig
am Fahrersitz oder in dessen Umgebung anbringbar ist. Über den
elektrischen Schalter 58 kann sowohl Rechtslauf als auch
Linkslauf ausgelöst
werden, um den Steuerschlitten 36 in beiden Richtungen
zu positionieren. Die Gesamtanordnung ist auf Selbsthemmung ausgelegt,
sodass bei abgeschaltetem Elektromotor 56 die axiale Relativlage
zwischen Einstellspindel 48a und Steuerschlitten 36 auch
ohne zusätzliche Klemmvorrichtungen
konstant bleibt. Insbesondere ist auch der Schraubeingriff zwischen
Einstellspindel 48a und Steuerschlitten 36 selbsthemmend
ausgebildet.
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Anstelle
eines einzigen elektrischen Schalters 58 können auch
mehrere solcher Schalter vorhanden sein. Es kann sich um mindestens
einen Wipp- oder Tippschalter handeln, aber auch um einen Drehschalter.
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Bei
dem Elektromotor 56 handelt es sich insbesondere um einen
Schrittmotor, dessen Abtriebswelle in unterschiedlichen Winkelstellungen
positionierbar ist.
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Anstelle
einer elektrischen Betätigung
wäre auch
eine rein manuelle Betätigung
der Einstellspindel 48a oder eines sonstigen, alternativen
Stellgliedes 48 realisierbar.
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Der
Steuerschlitten 36 ist mit zwei sich in Richtung der Linearbewegung 37 erstreckenden, ersten
und zweiten Steuerkulissen 62, 63 ausgestattet.
Diese beiden Steuerkulissen 62, 63 erstrecken sich
zweckmäßigerweise
in einer gemeinsamen Ebene, wobei sie insbesondere mit Abstand nebeneinander
angeordnet sind.
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Verfügt der Steuerschlitten 36 über eine
im Wesentlichen rechteckige Außenkontur,
können
die beiden Steuerkulissen 62, 63 nebeneinander
an ein und derselben Mantelfläche 64 des
Steuerschlittens 36 angeordnet sein (6).
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Die
beiden Steuerkulissen 62, 63 dienen der Betätigung zweier
Steuerventile 65, 66 in Abhängigkeit von der Relativposition
zwischen den beiden Tragelementen 13, 14. Die
Steuerventile 65, 66 können prinzipiell an beliebiger
Stelle platziert sein, wobei sie sich vorzugsweise an der Sitzkonsole 5 befinden
und insbesondere unmittelbar an dem Führungskörper 35 angeordnet
sind.
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Bevorzugt
sind die beiden Steuerventile 65, 66 seitlich
außen
an den Führungskörper 35 angebaut.
Sie können
dabei über
ein gemeinsames Ventilgehäuse 67 verfügen.
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Die
beiden Steuerventile sind 2/2-Wegeventile, die wahlweise eine Offenstellung
oder eine Schließstellung
einnehmen, in der sie einen Luftdurchgang absperren oder freigeben.
Zur Vorgabe des momentanen Schaltzustandes kooperiert jedes Steuerventil 65, 66 über ein
Betätigungsorgan 65a, 66a mit
einer der Steuerkulissen 62, 63. Jedem Steuerventil 65, 66 ist
eine der Steuerkulissen 62, 63 spezifisch zugeordnet.
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Zu
jedem Steuerventil 65, 66 gehört ein Betätigungsorgan 65a, 66a,
das an der spezifisch zugeordneten Steuerkulisse 62, 63 des
Steuerschlittens 36 anliegt. Findet die Linearbewegung 37 statt,
laufen die Betätigungsorgane 65a, 66a auf
den Steuerkulissen 62, 63 ab, wobei sie entsprechend
dem Verlauf der Steuerkulissen 62, 63 quer zur
Richtung der Linearbewegung 37 auslenkbar sind (Auslenkbewegung 75),
um das zugeordnete Steuerventil 65, 66 zu betätigen. Die
relative Linearbewegung 37 zwischen Steuerschlitten 36 und
Führungskörper 35 ruft
also eine gleichgerichtete lineare relative Umschaltbewegung 72 zwischen
den Steuerkulissen 62, 63 und den Betätigungsorganen 65a, 66a hervor,
die für
die Auslenkbewegung 75 und somit für das Umschalten der Steuerventile 65, 66 verantwortlich
ist.
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Bevorzugt
handelt es sich bei den Steuerventilen 65, 66 um
mechanisch aktivierbar ausgebildete Bauformen. Ihr Ventilglied 68 ist
jeweils durch Federmittel 73 beaufschlagt und drückt das
zugeordnete Betätigungsorgan 65a, 66a gegen
die zugehörige
Steuerkulisse 62, 63. Bei der Umschaltbewegung 72 können die
Betätigungsorgane 65a, 66a durch
die Kontur der Steuerkulissen 62, 63 entgegen
der Federkraft der Federmittel 73 ausgelenkt werden, um das
Ventilglied 68 in die andere Schaltstellung zu verlagern
und das betreffende Steuerventil 65, 66 umzuschalten.
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Die
Ventilglieder 68 könnten
direkt auf die Steuerkulissen 62, 63 drücken. Die
Betätigungsorgane
wären dann
unmittelbar von den Ventilgliedern 68 gebildet. Da dies
einen frühzeitigen
Verschleiß zur Folge
haben kann, sind als Betätigungsorgane 65a, 66a bevorzugt
von den Ventilgliedern 68 unabhängige Elemente vorhanden, die
jeweils zwischen ein Ventilglied 68 und die zugeordnete
Steuerkulisse 62, 63 zwischengefügt sind.
Bevorzugt handelt es sich hierbei um Wälzkörper, die auf den von Steuerflächen gebildeten
Steuerkulissen 62, 63 abrollen können.
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Die
Betätigungsorgane 65a, 66a kooperieren mit
den Steuerkulissen 62, 63 durch Wanddurchbrechungen 74 in
der Wandung des Führungskörpers 35 hindurch.
In diesen Wanddurchbrechungen 74 sind die Betätigungsorgane 65a, 66a örtlich fixiert,
sodass sie nur die zur Aktivierung der Ventilglieder 68 erforderlichen
Auslenkbewegungen 75 ausüben können, die in einer zur Richtung
der Umschaltbewegung 72 rechtwinkeligen Ebene verlaufen.
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Zum
Hervorrufen der Auslenkbewegungen 75 verfügen die
Steuerkulissen 62, 63 über einen anfänglich vertieften
Bereich 62a, 63a und einen sich daran anschließenden erhöhten Bereich 62b, 63b. Befindet
sich im Rahmen der Umschaltbewegung 72 ein vertiefter Bereich 62a, 63a auf
gleicher Höhe
mit einem Betätigungsorgan 65a, 66a,
nimmt das zugeordnete Steuerventil 65, 66 seine
Grundstellung ein. Liegt ein Betätigungsorgan 65a, 66a hingegen
an einem erhöhten
Bereich 62b, 63b einer Steuerkulisse 62, 63 an,
befindet sich das betreffende Steuerventil 65, 66 in
seiner zweiten Stellung. Die in Richtung der Umschaltbewegung 72 gemessene
Länge der
beiden vertieften Bereiche 62a, 63a ist unterschiedlich groß, sodass
die Steuerventile 65, 66 bei unterschiedlichen
Relativpositionen von Führungskörper 35 und
Steuerschlitten 36 in die zweite Stellung umgeschaltet
werden.
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Das
mit dem kürzeren
vertieften Bereich 62a zusammenwirkende erste Steuerventil 65 ist
in einen ersten Fluidkanal 76 eingeschaltet, der die Druckluftquelle 32 mit
der fluidischen Steuerleitung 28 verbindet. Seine Grundstellung
ist die Offenstellung, bei der zweiten Stellung handelt es sich
um die Schließstellung.
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Das
zweite Steuerventil 66 ist in einen zweiten Fluidkanal 77 eingeschaltet,
der die fluidische Steuerleitung 28 mit der Atmosphäre R verbinden kann.
Hier ist die Grundstellung die Schließstellung, in der die Atmosphäre abgesperrt
ist. In der zweiten Schaltstellung ist die Fluidverbindung freigegeben, sodass
die fluidische Steuerleitung 28 entlüftet wird.
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Die
Anordnung ist so getroffen, dass bei sich während der Benutzung des Fahrzeugsitzes 1 voneinander
entfernenden Tragelementen 13, 14 zunächst der
vertiefte Bereich 62a, 63a und anschließend erst
der erhöhte
Bereich 62b, 63b der betreffenden Steuerkulisse 62, 63 mit
dem zugeordneten Betätigungsorgan 65a, 66a kooperiert.
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In
der Ausgangsstellung nehmen der Führungskörper 35 und der Steuerschlitten 36 eine
Relativposition ein, bei der die Betätigungsorgane 65a, 66a außerhalb
der Steuerkulissen 62, 63 oder im Bereich der
vertieften Bereiche 62a, 63a platziert sind. Wird
in diesem Zustand ein zwischen die Druckluftquelle 32 und
das erste Steuerventil 65 zwischengeschaltetes Speiseventil 78 geöffnet, strömt Druckluft über den
ersten Fluidka nal 76 und das offene erste Steuerventil 65 in
den Druckluftaktuator 64, der mithin den Sitzkörper 2 anhebt.
Das zweite Steuerventil 66 befindet sich hierbei in der
Schließstellung.
Ebenfalls verschlossen ist ein Ablassventil 83, das die
fluidische Steuerleitung 28 unabhängig vom zweiten Steuerventil 66 bei
Bedarf mit der Atmosphäre
R verbinden kann.
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Beim
Hochfahren des Sitzkörpers 2 entfernen
sich die beiden Tragelemente 13, 14 voneinander,
was die Umschaltbewegung 72 zur Folge hat, während der
die Betätigungsorgane 65a, 66a an
den ihnen zugeordneten Steuerkulissen 62, 63 entlanglaufen.
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Die
Anhebebewegung endet, wenn das Betätigungsorgan 65a des
ersten Steuerventils 65 aus dem vertieften Bereich 62a in
den erhöhten
Bereich 62b der ersten Steuerkulisse 62 übergegangen
ist. Das erste Steuerventil 65 ist dadurch in die Schließstellung
umgeschaltet, und das Luftvolumen im Druckluftaktuator 24 ist
eingesperrt. Das Betätigungsorgan 66a des
zweiten Steuerventils 66 befindet sich hierbei noch immer
in dem zugeordneten vertieften Bereich 63a, der eine größere Längserstreckung
aufweist als der vertiefte Bereich 62a der ersten Steuerkulisse 62.
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In
diesem Betriebszustand steht die Restlänge des vertieften Bereiches 63a der
zweiten Steuerkulisse 63 als Federweg für den Sitzkörper 2 zur Verfügung. Solange
der Sitzkörper 2 nur
in diesem Maße ausgelenkt
wird, verbleiben die Steuerventile 65, 66 in ihren
bis dahin eingenommenen Stellungen, und der Druckluftaktuator 24 fungiert
als Luftfeder.
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Nimmt
anschließend
eine Person höheren Gewichts
auf dem Sitzkörper 2 Platz,
reguliert die Höheneinstellvorrichtung 7 die
Sitzhöhe
gleichwohl selbsttätig
auf das zuvor eingestellte Höhenniveau ein.
Der Grund dafür
ist, dass in diesem Fall durch die sich aneinander angenäherten Tragelemente 13, 14 wieder
die ursprünglich
vorhandenen Schaltstellungen der Steuerventile 65, 66 hervorgerufen
werden und Druckluft in den Druckluftaktuator 24 nachgepumpt
wird, bis wieder die ursprüngliche
Sitzhöhe
erreicht wird.
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Findet
anschließend
wieder eine Gewichtsverringerung statt, fährt der Sitzkörper 2 durch
die nun überwiegende
Stellkraft des Druckluftaktuators 24 weiter nach oben,
wobei sich die Tragelemente 13, 14 weiter voneinander
entfernen. In der Folge verbleibt zwar das erste Steuerventil 65 durch
den Kontakt mit dem erhöhten
Bereich 62b in der Schließstellung, es schaltet jedoch
das zweite Steuerventil 66 in die Offenstellung beziehungsweise
Entlüftungsstellung,
weil nun auch sein Betätigungsorgan 66a in
dem erhöhten
Bereich 63b zu liegen kommt. Dieser Zustand bleibt so lange
bestehen, bis aufgrund der über
das zweite Steuerventil 66 stattfindenden Entlüftung des
Druckluftaktuators 24 dessen Stellkraft so weit reduziert
ist, dass der Sitzkörper 2 neuerlich
auf das ursprünglich
eingestellte Höhenniveau
abgesenkt ist.
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Das
gewünschte
Höhenniveau
lässt sich durch
Aktivierung des Stellgliedes 48 verändern. Es ändert sich dadurch die Relativposition
zwischen dem die Steuerkulissen 62, 63 tragenden
Steuerschlitten 36 und dem ersten Tragelement 13,
sodass die eben geschilderten Steuermechanismen in Richtung zu einem
höheren
oder zu einem niedrigeren Höhenniveau
verschoben werden. Unabhängig
davon, welches Höhenniveau
durch Betätigung
des Stellgliedes 48 eingestellt wird, reguliert sich die
Sitzhöhe
des Sitzkörpers 2 gewichtsunabhängig auf
dieses Höhenniveau
ein.
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Um
das Auf- und Absitzen auf den beziehungsweise von dem Sitzkörper 2 zu
erleichtern, kann der Druckluftaktuator 24 unabhängig von
der Position des zweiten Steuerventils 66 rasch entlüftet werden,
indem das Ablassventil 83 in die Offenstellung umgeschaltet
wird.
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Zweckmäßigerweise
ist eine Schaltvorrichtung 84 vorhanden, durch die das
Speiseventil 78 und das Ablassventil 83 gleichzeitig
in einer vorbestimmten Weise betätigbar
sind. Dies er möglicht
eine Verknüpfung
der Schaltzustände
dieser Ventile 78, 83, derart, dass sie jeweils
gegensinnig die Offenstellung und die Schließstellung einnehmen. Wird also das
Ablassventil 83 geöffnet,
verschließt
gleichzeitig das Speiseventil 78 die Fluidzufuhr in den
ersten Fluidkanal 76, und umgekehrt.
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Zusammenfassend
lässt sich
zum Ausführungsbeispiel
festhalten, dass ein linear beweglicher Steuerschlitten 36 zwei
Steuerventile 65, 66 ansteuert, die für den Befüllzustand
mindestens eines für die
Sitzhöhe
verantwortlichen Druckluftaktuators 24 verantwortlich sind.
Die Höhenjustierung
kann elektrisch über
eine Einstellspindel äußerst variabel
vorgenommen werden.