DE3124072A1

DE3124072A1 - Luftgefederter fahrzeugsitz

Info

Publication number: DE3124072A1
Application number: DE19813124072
Authority: DE
Inventors: Helge Dipl.-Ing. 4930 Detmold Pietsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1983-01-05
Also published as: SE8203715L; GB2103159A; FR2507551A1; GB2103159B; JPS584512A; FR2507551B1; SE450559B; AU8489282A

Description

Patentanwalt Dip!.-Ing. Gerd Lange

D-4950 Minden/Westf.

Gebr. Isringhausen Anwaltsakte: 120.26 3

Grevenmarschstraße 48

4920 Lemgo 1 15. Juni 1981

Luftgefederter Fahrzeugsitz

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen abgefederten Fahrzeugsitz, bei dem ein Sitzrahmen, der das Sitzpolster trägt, mittels an ihm angeordneter Lenker und einer zwischengeschalteten Luftfeder an einem Bodenrahmen abgestützt ist.

Im wesentlichen unterscheidet man parallel angeordnete Lenker und scherenförmig sich kreuzende Lenker, die an ihren Kreuzungspunkten über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind. In beiden Fällen ist eine Luftbalgfeder, kurz Luftfeder genannt, zwischen den Lenkern und einem Rahmen, meistens dem Bodenrahmen, zwischengeschaltet, wobei die Tragkraft der Feder von der Federkraft selbst und dem Hebelverhältnis der Anlenkung abhängig ist. . ■

Um die Tragkraft der Luftfeder auf bequeme Art und Weise verändern zu können, ist die Luftfeder bei den bekannten Luftsitzen an die Druckluftversorgungsanlage des Fahrzeuges angeschlossen und wird über Steuerventile oder Regelventile mit dem erforderlichen Luftfederinnendruck versorgt, so daß jeder Sitzbenutzer unabhängig von seinem jeweiligen Gewicht genau auf der vorgeschriebenen statischen Höhe des Schwingsystems sitzt, das ist die Mittellage, die der Sitz in Ruhe einnimmt und um die er die Schwingungen bei auftretenden Fahrbahnstößen ausführt.

Unerwünscht starke Schwingungen um die statische Höhe treten dann auf, wenn die Erregerfrequenz die Eigenfrequenz des Sitzes trifft. Die Erregerfrequenzen sind von dem jeweiligen Fahrzeugtyp und von den Fahrbahnverhältnissen sowie der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig, sie liegen jedoch alle erfahrungsgemäß oberhalb eines Grenzwertes und es ist das Bestreben der Sitzkonstrukteure, Sitze mit Eigenfrequenzen zu bauen, die möglichst unter dem genannten Grenzwert liegen, damit es im Fährbetrieb zu keiner Übereinstimmung der Erregerfrequenzen mit der Eigenfrequenz des Sitzes kommt.

Ein weiteres Bestreben der Sitzkonstrukteure besteht darin, zu erreichen, daß der unbelastete Sitz in seiner obersten Schwingposition stehenbleibt. Normalerweise wird der unbelastete Sitz durch den Luftfederinnendruck in seine oberste. Schwingposition hochgedrückt, wobei jedoch das Steuer- oder Regelventil der Luftfeder angesprochen ist, so daß hierüber Druckluft aus der Luftfeder abgelassen wird, bis der Sitz auf seine statische Höhe oder gar bis

in seine unterste Schwingposition abgesunken ist. Vorschläge, die oberste Schwingposition des Sitzes im unbelasteten Zustand durch ein pneumatisches Rückschlagventil zu gewährleisten, ist in vielen Fällen wegen der erforderlichen Einstellgenauigkeit der Rückschlagventile und des damit verbundenen Montageaufwandes sowie der laufenden Wartung zu kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand einen luftgefederten Fahrzeugsitz des genannten Typs mit geringer Eigenfrequenz zu entwickeln, der im unbelasteten Zustand in seiner obersten Schwingposition stehenbleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sitz zusätzlich zur Luftfeder und in Parallelschaltung zu dieser eine Metallfeder besitzt.

Die Metallfeder ist zweckmäßig als Zugfeder ausgebildet und eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Anlenkung der Metallfeder ein von der Anlenkung der Luftfeder verschiedenes Hebelverhältnis besitzt.

Die Parallelschaltung einer Metallfeder zu der Luftfeder hat völlig überraschend eine Eigenfrequenzerniedrigung des Sitzes zur Folge, die nach den vorläufigen Untersuchungen der Anmelderin wie folgt erklärt werden kann:

Bezüglich der Luftfeder gilt für den bei Schwingsitzen auftretenden Betriebsbereich, daß sich deren C-Wert in Abhängigkeit vom Innendruck der Luftfeder ändert, d.h.

wird die Lüftfeder zusammengefahren und besitzt einen hohen Innendruck, dann liegt ein hoher C-Wert vor und umgekehrt stellt sich beim Auseinanderfahren der Luftfeder und einem entsprechend niedrigerem Innendruck ein geringerer C-Wert ein. Im Vergleich hierzu gilt, daß Metallfedern üblicherweise so hergestellt werden, daß diese einen definierten (konstanten) C-Wert haben.

Durch Parallelschalten einer Luftfeder und einer Metallfeder wird die Luftfeder gestützt oder mit anderen Worten leicht auseinandergezogen, so daß die Luftfeder entlastet wird und ihr Innendruck sinkt. Dadurch sinkt überproportional auch der C-Wert der Luftfeder, so daß die reine Addition des konstant bleibenden C-Wertes der Metallfeder und des durch die Reduzierung des' Innendruckes verringerten C-Wertes der Luftfeder in der Summe kleiner ist als der bei alleiniger Verwendung einer Luftfeder gegebene C-Wert. Da der C-Wert bei konstanter Masse die Eigenfrequenz bestimmt, erhält man so ohne nennenswerten Aufwand allein .durch Parallelschaltung einer relativ billig herzustellenden Metallfeder die gewünschte Eigenfrequenzreduzierung des Luftsitzes.

Zugleich wirkt die der Luftfeder parallel geschaltete Metallfeder als Stützfeder, die bei entsprechender Bemessung geeignet ist, den unbelasteten Sitz grundsätzlich in seine oberste Schwingposition anzuheben. Im Vergleich zu dem bereits erwähnten Vorschlag, hierfür ein zusätzliches pneumatisches Rückschlagventil in das Luftsystem des Schwingsitzes einzubauen, ist dies ein wesentlich

kostengünstigerer Vorschlag, der zudem einen robusten, störunanfälligen und wartungsfreien Betrieb des Luftsitzes gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Luftsitzes ergibt sich daraus, daß die metallische Stützfeder auch den erforderlichen Betriebsinnendruck der Luftfeder reduziert, der erforderlich ist, um die Tragkraft des Gesamtsystems in Bezug auf das Gewicht eines Sitzbenutzers zu gewährleisten. Eine· Reduzierung des Betriebsinnendrucks der "Luftfeder ist in allen den Fällen vorteilhaft,· in denen die Druckluftversorgungsanlagen der Fahrzeuge nicht den wünschenswerten Maximaldruck abgeben. Dies gilt insbesondere bei ausländischen Fahrzeugen, die für die Bremskreissysteme oftmals einen niedrigeren Borddruck zulassen als er z.B. in Deutschland gefordert wird. Im Ergebnis ist daher ein Luftsitz mit metallischer Stützfeder gemäß der Erfindung universeller einsetzbar.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Schwingsystems eines Luftsitzes mit Scherenlenkern,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Schwingsystems eines Luftsitzes mit Parallelogrammlenkern.

Das in Pig. I dargestellte Schwingsystem besitzt einen Sitzrahmen 3, der das Sitzpolster (nicht dargestellt) trägt, und der mittels an ihm angeordneter Scherenlenker 4 und 5 und einer zwischengeschalteten Luftfeder 6 an einem Bodenrahmen 7 abgestützt ist.

Die Scherenlenker 4 und 5 sind in bekannter Weise jeweils mit einem Festlager 8 bzw. 9 und einem Loslager 10 bzw. 11 ah dem Rahmen 3 bzw. 7 angelenkt. Die Luftfeder 6 ist in bekannter Weise zwischen der Bodenplatte 12'und einem Druckbügel 13.angeordnet. Der Druckbügel 13 ist mit den beiden seitlich am Schwingsystem in gleicher Ausführung vorhandenen Scherenlenkern 4 fest verbunden und die Bodenplatte 12 ist in dem Bodenrahmen 7 fest eingeschweißt.

An der Bodenplatte 12 ist ein Zapfen 14 befestigt, an dem das eine Ende der Zugfeder 15 angelenkt ist. Das. andere Ende der Zugfeder 15 ist an einem Zapfen 16 angelenkt, der mit den beiden seitlich angeordneten, gleich ausgebildeten Scherenlenkern 5 verbunden ist und die Verstellbewegung des Loslagers 11 beim Schwingen des Sitzes mitmacht. Dementsprechend sind die Zugkräfte der Zugfeder den Druckkräften der Luftfeder 6 parallel geschaltet.

Fig. 2 zeigt ein Schwingsystem für einen Luftsitz mit Parallelogrammlenkern 17 und 18, die jeweils mit einem Schwenklager 19, 20, 21 und 22 an dem Bodenrahmen 23 und dem Sitzrahmen 24, der das Sitzpolster (nicht dargestellt) trägt, angelenkt sind.

Auch hier wieder ist die Luftfeder 25 zwischen einer im Bodenrahmen 23 fest eingeschweißten Bodenplatte 26 und einem Druckbügel 27 eingespannt. Der Druckbügel 27 ist mit dem Parallelogrammlenker 18 fest verbunden.

Zum Zwecke der Parallelschaltung der Zugfeder 28 ist der obere Parallelogrammlenker 17 über sein Schwenklager 19 hinaus.um ein Ansatzstück 29.verlängert, an dem das eine Ende der Zugfeder 28 angelenkt ist. Das andere Ende der Zugfeder ist an einem im Bodenrahmen 2 3 festen Zapfen 30 angelenkt.

Claims

Patentanwalt Dipl.-Ing. Gerd Lange D-4950 Minden/Westf. Gebr. Isringhausen Anwaltsakte: 120.263 Grevenmarschstraße 48 Lemgo 1 . 15. Juni 1981 Luftgefederter Fahrzeugsitz Ansprüche :

1.]Abgefederter Fahrzeugsitz, bei dem ein Sitzrahmen, der das Sitzpolster trägt, mittels an ihm angeordneter Lenker und einer zwischengeschalteten Luftfeder an einem Bodenrahmen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz zusätzlich zur Luftfeder (6, 25) und in Parallelschaltung zu dieser eine Metallfeder (15, 28) besitzt.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfeder als Zugfeder (15, 28) ausgebildet ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung der Metallfeder (15, 28) ein von der Anlenkung der Luftfeder (6, 25) verschiedenes Hebelverhältnis besitzt.