DE3508776C2 - Stoßdämfpungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeugsitz - Google Patents
Stoßdämfpungseinrichtung zur Verwendung bei einem FahrzeugsitzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßdämpfungseinrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur
Verwendung bei einem Fahrzeugsitz, z. B. für ein
Kraftfahrzeug, einen Gabelstapler oder einen Traktor.
Wenn Fahrzeuge auf unebenen Straßen fahren, wirken auf-
und abwärts gerichtete Schwingungen, Stöße und ähnliches
auf den Fahrer und andere Personen in dem Fahrzeug. Eine
Maßnahme dies zu verhindern, besteht in der weitbekannten
Stoßdämpfereinrichtung, bei der ein paralleler oder
X-artiger Verbindungsmechanismus zwischen dem Sitz und
dem Boden angeordnet und mit Dämpfungsgliedern und Stoß
dämpfern kombiniert ist, um Stöße zu dämpfen und Schwin
gungen zu verringern.
Eine Stoßdämpfungseinrichtung, bei der ein paralleler
Verbindungsmechanismus verwendet wird, sind vordere und
rückwärtige Verbindungen parallel zueinander zwischen
dem Sitz und einem Befestigungselement am Boden angeord
net, damit der Sitz oberhalb der Bodenbefestigungselemen
te schwebt.
Der Sitz spricht im Bezug auf Trägheitskräfte wie Stöße
und Schwingungen besser an, wenn die Neigung des Ver
bindungsmechanismus im Bezug auf eine von den Verbindun
gen gebildete horizontale Seite stärker horizontal wird.
Das gleiche trifft zu, wenn ein Verbindungsmechanismus
von der Art eines X verwendet wird, wobei es jedoch auf
grund der Konstruktion unmöglich ist, die Verbindungen
unter eine horizontale Lage zu bringen. Deshalb ist die
Verwendung eines parallelen Verbindungsmechanismus zweck
mäßiger, wenn das Ansprechen des Sitzes auf die Trägheits
kräfte als Ziel ins Auge gefaßt wird.
Wenn die vorderen und rückwärtigen Verbindungen immer
stärker eine horizontale Lage einnehmen, stimmt der Ver
schwenkungsweg des Sitzes jedoch mit demjenigen von je
der der Verbindungen überein und eine der Verbindungen
bewegt sich manchmal unter die horizontale Linie. Der
Sitz wird in diesem Fall verschwenkt und nach vorne oder
nach hinten geneigt, wodurch die Möglichkeit besteht,
daß eine auf dem Sitz sitzende Person in Gefahr gebracht
wird.
Aus der GB-PS 1 208 051 ist eine Stoßdämpfungseinrichtung zur
Verwendung bei einem Fahrzeugsitz bekannt, der beiderseits ange
ordnete, parallele Lenkerpaare aufweist, die über senkrecht zu
diesem verlaufende untere und obere Achsen miteinander verbunden
sind, wobei die unteren Achsen in Befestigungselementen am Boden
und die oberen Achsen im Sitztragrahmen drehbar gelagert sind.
Bei dem herkömmlichen Sitz ergibt sich aufgrund der Ausbildung
des Verbindungsmechanismus der Nachteil, daß, je mehr sich die
vordere Verbindung und die rückwärtige Verbindung der Horizonta
len nähern, ein Zurückschwenken entweder der vorderen Verbindung
oder der rückwärtigen Verbindung erfolgt. Daraus ergibt sich,
daß bei weiterem Verschwenken des Sitzes ein beträchtliches Ab
senken der vorderen Verbindung entsteht, so daß sich ein unkom
fortable und auch entsprechend äußerst gefährliche Sitzstellung
ergibt. Wenn dieser Verbindungsmechanismus verwendet wird, ist
es gemäß diesem Aufbau unmöglich, die Verbindungen in die Nähe
der Horizontalen zu verschwenken.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
eine Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeug
sitz mit einem Parallelverbindungsmechanismus zu schaffen, der
eine Parallelverbindungsvorrichtung aufweist, bei dem eine zu
friedenstellende Stoßdämpfung erzielt wird, unter Vermeidung un
komfortabler oder gar gefährlicher Sitzstellungen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Im Betrieb der Stoßdämpfungseinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung nimmt das Sitzkissen die Last einer Person auf, und
die vordere Verbindung, bzw. das vordere Lenkerpaar und die
rückwärtige Verbindung, bzw. das rückwärtige Lenkerpaar drehen
sich in eine hinabsinkende Richtung, wenn die oberen Achsen sich
um die Mitten der unteren Achsen gegen die Kraft des Dämpfungs
teils bzw. der Zugfedern drehen. Wenn die Zugfedern schwingen,
führt der Stoßdämpfer seine Dämpfungsfunktion aus und die
Schwingung wird gestoppt, da sich die Halterungen, die entspre
chend mit den oberen Achsen, bzw. dem vorderen Lenkerpaar und
dem rückwärtigen Lenkerpaar befestigt sind, zusammen mit den
oberen Achsen drehen. Daraus ergibt sich ein Abstand zwischen
der rückwärtigen Endstellung und des Stoßdämpfer-Zylinders des
Stoßdämpfers, der drehbar mit den Halterungen verbunden ist, und
das Führungsteil an der Rückseite des oberen Rahmens ändert sich
und eine Rolle der Achse bewegt sich nur vertikal entlang des
Führungsteils.
Es ist hieraus ersichtlich, daß aufgrund der die Mitten der obe
ren Achsen und die Schwenkzapfen des Stoßdämpfers verbindenden
Linien ein Parallelogramm von der Seite aus gesehen beschreiben,
so daß es nicht möglich ist, daß das hintere Lenkerpaar vor das
vordere Lenkerpaar zurückschwenkt.
Dadurch ergibt sich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung es
möglich ist, die Position der vorderen und hinteren Verbindung
nahe der Horizontalen einzunehmen und die Funktion der Stoßdämp
fungseinrichtung zu verbessern. Ausdrücklich weist die Stoßdämp
fungseinrichtung der vorliegenden Erfindung nicht nur eine gute
Antwort auf ein starkes Trägheitsmoment, sondern auch auf ein
schwaches Trägheitsmoment auf.
Wenn sich das vordere und rückwärtige Lenkerpaar nahe der hori
zontalen Stellung befinden, so ist es möglich, eine Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungsbewegung des Sitzkissens während desselben
Hubes zu verkleinern. Da die Linie, die die vordere Verbindung
und ein die rückwärtige Verbindung stützendes Drehzentrum ver
bindet, sich in der Horizontalen befindet, ist es möglich, den
gesamten Aufbau der Stoßdämpfungseinrichtung dünn bzw. schlank
zu machen, so daß der Fahrzeugsitz eine gute Abfederung und eine
erhöhte Sicherheit aufweist.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er
läutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Stoßdämpfungseinrichtung, die einen paralle
len Verbindungsmechanismus aufweist und von der
die Erfindung ausgeht,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer
Stoßdämpfungseinrichtung nach der Erfindung,
und
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung einer Stoßdämpfungsein
richtung nach der Erfindung.
In Fig. 1 umfaßt ein paralleler Verbindungsmechanismus
eine vordere Verbindung 2, eine rückwärtige Verbindung
3, einen oberen Rahmen 5, der unter dem Sitz (nicht dar
gestellt) angeordnet ist und an den oberen Enden der vor
deren und rückwärtigen Verbindungen 2 und 3 verschwenkbar
befestigt ist, und ein Befestigungselement 4 am Boden,
welches mit den unteren Enden der Verbindungen 2 und 3
verbunden ist und diese stützt.
Die beiden Enden 6a und 6b eines Dämpfungselementes 6
sind an dem oberen Rahmen 5 bzw. einem Abschnitt der rück
wärtigen Verbindung 3 befestigt, welcher von deren Dreh
punkt A an dem oberen Rahmen 5 hervorsteht.
Wenn die Neigungswinkel der vorderen und rückwärtigen
Verbindungen 2 bzw. 3 gleich R₃ (horizontale Lagen, der
Drehpunkt A liegt bei A2 und das Ende 6b des Dämpfungs
elementes bei 6b2), gleich R₂ (der Drehpunkt liegt bei
A1 und das Ende 6b des Dämpfungselementes bei 6b1), und
gleich R₁ (die Bauteile sind in der vorhergehend be
schriebenen Weise angeordnet) sind, kann das Drehmoment M
um den Drehpunkt B der rückwärtigen Verbindung 3 an dem
Befestigungselement 4 am Boden in der folgenden Weise
ausgedrückt werden, vorausgesetzt daß die Kraft F
(F=F1=F2 in Fig. 1) die auf die rückwärtige Verbindung
3 wirkt, bestimmt ist:
M = FL cos R₁ < F1·L cos R₂ < F2·L cos R₃
= F·LO < F·L1 < F·L2.
= F·LO < F·L1 < F·L2.
Mit anderen Worten bedeutet dies, daß das Drehmoment M
zunimmt, wenn die Neigung der rückwärtigen Verbindung
3 horizontaler wird, und das Dämpfungselement 6 liefert
eine größere Zugkraft, um das Ansprechen des Sitzes zu
verstärken, wenn die vorderen und rückwärtigen Verbin
dungen 2 und 3 eine immer horizontalere Lage einnehmen.
Wenn die vorderen und rückwärtigen Verbindungen 2 und 3
nahezu horizontal verlaufen, sind die geometrischen Orte
der vorderen und rückwärtigen Verbindungen 2, 3 und der
obere Rahmen 5 geometrisch bestrebt, den Abstand zwi
schen ihnen sicher beizubehalten. Als Ergebnis hiervon
kann es eintreten, daß die vordere oder rückwärtige Ver
bindung 2 bzw. 3 unterhalb der horizontalen Linie ver
schwenkt, so daß sich der obere Rahmen 5 neigt.
Dies ist der Gegenstand, der insbesondere durch die be
vorzugten, in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungs
formen nach der Erfindung gelöst werden soll.
Eine Stoßdämpfungseinrichtung 11 weist parallele Verbin
dungsmechanismen 13 zwischen einem Paar von Befestigungs
elementen 12 am Boden und einem oberen Sitztragrahmen 21 auf, der
auf der Seite eines Sitzkissens angeordnet ist. Der parallele
Verbindungsmechanismus 13 umfaßt ein Paar vordere
und rückwärtige Verbindungen, bzw. parallele Lenkerpaare 14 und 15.
Eine untere Achse 16 ist durch das untere Ende des vorderen
Lenkerpaares 14 hindurchgeführt und an diesen befestigt,
während eine obere Achse 17 durch dessen obere
Enden hindurchgeführt und an diesen befestigt ist.
In gleicher Weise ist eine untere Achse 18 durch die unteren
Enden des rückwärtigen Lenkerpaares 15 hindurchgeführt
und an diesen befestigt, während eine obere Achse
19 durch dessen obere Enden hindurchgeführt und an diesen
befestigt ist.
Beide Enden der unteren Achsen 16 und 18 sind an als Winkel ausgebildete Befestigungselementen
12 mit inneren und äußeren Buchsen 22 und 23
gehalten.
Die inneren Buchsen 22 sind aus Kunststoff wie z. B.
Nylon oder Polyazetal hergestellt, während die äußeren
Buchsen 23 aus Metall sind. Die von den Befestigungselementen 12
hervorstehenden Enden der unteren Achsen 16 und 18 sind
mit Muttern 24 befestigt, und die unteren Achsen 16 und
20 sind drehbar zwischen den Befestigungselementen 12 gehalten.
Schwenkhalterungen 26 sind an beiden Seiten des oberen
Rahmens 21 mit Bolzen 29 befestigt. Buchsen 28 sind vor
ne und rückwärtig an den Schwenkhalterungen 26 befestigt.
Beide Enden der jeweiligen oberen Achsen 17 und 19 sind
in Buchsen 28 mittels innerer Buchsen 27 befestigt. Die
inneren Buchsen 27 bestehen aus dem gleichen Material
wie die Buchsen 22 während die Buchsen 28 aus Metall
ebenso wie die äußeren Buchsen 23 bestehen.
Das vordere und rückwärtige Ende eines Stoßdämpfer-Zylinders 34, der
als Verbindungsstange dient, um einen Stoßdämpfer 33 zu
bilden, sind an den oberen Achsen 17 und 18 befestigt.
Der Zylinder 34 ist an Halterungen 31 und 32, die an
den oberen Achsen 17 bzw. 19 befestigt sind, derart
festgelegt, daß das vordere und rückwärtige Ende des Zy
linders 34 an den Halterungen 31 bzw. 32 mittels je eines
Stiftes 35 und 36 befestigt ist. Der Zylinder 34, die
Halterungen 26 und eine Gerade, die durch die Mitten der
oberen Achsen 17 und 19 verläuft, bilden bei Betrachtung
von der Seite ein Parallelogramm, um einen zweiten pa
rallelen Verbindungsmechanismus zu ergeben.
Eine Kolbenstange 37 steht von dem rückwärtigen Ende des Zylinders
34 nach hinten hervor. Rollen sind von einer Rollenhalterung
40 am rückwärtigen Ende der Kolbenstange 37 gehalten.
Die Rollen 39 werden nach oben und nach unten durch ein
Führungsteil 53 geführt, das an der rückwärtigen Seite
des oberen Rahmens 21 ausgebildet ist.
Ein Paar Haken 38 ist an der oberen Achse 19 des rückwärtigen
Lenkerpaares 15 befestigt, und zwar an dessen
Enden. Der Haken 38 weist einen geeigneten Winkel relativ
zu der Längsrichtung des rückwärtigen Lenkerpaares 15
auf, damit er aufwärts gerichtet ist, selbst wenn das
rückwärtige Lenkerpaar 15 im wesentlichen eine horizontale
Lage einnimmt.
Eine Schraubspindel 41 ist zwischen beiden Seiten des
oberen Rahmens 21 angeordnet. Ein Ende dieser Schraub
spindel 41 erstreckt sich durch eine Seite des oberen
Rahmens 21 und steht von dieser hervor, und ein Betäti
gungsknopf 42 ist an diesem hervorstehenden Ende der
Schraubspindel 41 befestigt.
Zueinander symmetrische Gewindeabschnitte 43 und 44 sind
an beiden Endabschnitten der Schraubspindel 41 ausgebil
det, und bewegbare Teile 45 und 46 sind auf die Gewinde
abschnitte 43 bzw. 44 geschraubt, so daß die bewegbaren
Teile 45 und 46 symmetrisch zueinander bei einer Drehung
der Schraubspindel 41 bewegt werden können.
Eine bandartige Platte 47 ist längs der Schraubspindel 41
an dem oberen Rahmen 21 befestigt, und ein Paar flache
Winkelhebel 48 sind mit Stiften 49 an der Platte 47 be
festigt. Ein Ende eines jeden Winkelhebels steht mit dem
bewegbaren Teil 45 bzw. 46 in Eingriff, die jeweils auf
die Schraubspindel 41 aufgeschraubt sind.
Ein Ende von paarweise vorgesehenen Dämpfungselementen
51, die Zugfedern oder ähnliches sind, ist an den anderen
Enden der jeweiligen Winkelhebel 48 festgelegt, während
ihre anderen Enden an den Haken 38 festgelegt sind, die
an der oberen Achse 19 befestigt sind.
Wenn die Schraubspindel 141 durch den Bedienungsknopf 142
gedreht wird und sich die bewegbaren Teile 145 und 146 da
bei einander nähern oder voneinander entfernen, wird in
folge dessen jeder Hebel 48 um den Stift 49 verschwenkt,
um dadurch die Spannung der jeweiligen Zugfeder 51 einzustellen.
Ein Gummipuffer 55 oder ähnliches steht von jedem Befestigungselement
12 nach oben hervor, um als zusätzliches Dämpfungselement
zu dienen, wenn der obere Rahmen 21 schnell abgesenkt
wird. Ein Anschlagelement 57 ist an der oberen
Achse 19 des rückwärtigen Lenkerpaares 15 befestigt und
erstreckt sich quer, damit es an einen Teil des oberen
Rahmens 21 stößt, um dadurch das Anheben der oberen
Achse 19 auf eine angemessene Höhe zu begrenzen.
Wenn sich eine Person auf dem Sitzkissen niedersetzt und
den oberen Rahmen 21 belastet, werden das vordere und
rückwärtige Lenkerpaar 14 und 15 nach unten verschwenkt,
da sich die oberen Achsen 17 und 19 um die unteren Achsen
16 und 18 entgegen der Zugspannung der Zugfedern
51 verschwenken.
Selbst wenn dabei die die Dämpfungselemente bildenden Zugfedern 51 schwingen,
können sich die Rollen 39 der Stange 37 nur nach oben
und unten entlang der Führungselemente 53 bewegen, da
die Halterungen 31 und 32 gemeinsam mit den oberen Achsen
17 und 19 verschwenken, und somit wird der Abstand zwi
schen dem rückwärtigen Ende des Zylinders 34 des Stoß
dämpfers 33 und dem Führungselement 53 an der rückwär
tigen Seite des oberen Rahmens 21 verändert. Der Stoß
dämpfer 33 ergibt somit eine Dämpfungswirkung, um die
Schwingungen zu beenden.
Da die Verbindungslinie der Mitten der oberen Achsen 17
und 19 und die Verbindungslinie der Stifte 35 und 36 einen
zweiten Verbindungsmechanismus in der Form eines Parallelo
grammes bilden, wenn von der Seite betrachtet wird, kön
nen das rückwärtige und vordere Lenkerpaar 15 bzw.
14 niemals umgekehrt verschwenkt werden.
Gemäß dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der zweite Verbindungsmechanismus
durch die durch die Mitten der oberen Achsen 17, 19 und
die quer verlaufenden Stifte 35, 36 des Stoßdämpfers 33
gebildet, der als Verbindungsstange dient, jedoch kann
der zweite Verbindungsmechanismus durch eine Verbindungs
stange oder ähnliches, die unterschiedlich angeordnet
ist, und durch die durch die Mitten der oberen Achsen
17, 19 hindurchgehende Gerade gebildet sein.
Wenn der obere Rahmen 21 als Rahmen für ein Sitzkissen
ausgebildet ist, so steht ein leichterer und dünnerer
Sitz besserer Qualität zur Verfügung.
Claims (5)
1. Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeug
sitz, der beidseits angeordnete, parallele Lenkerpaare (14, 15)
aufweist, die über senkrecht zu diesen verlaufende untere und
obere Achsen (16, 18; 17, 19) miteinander verbunden sind, wobei die
unteren Achsen (16, 18) in Befestigungselementen (12) am Boden und
die oberen Achsen (17, 19) im Sitztragrahmen (21) drehbar gelagert
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den beiden oberen Achsen (17, 19) Halterungen befestigt
sind, an denen das vordere bzw. hintere Ende eines
Stoßdämpfer-Zylinders (34) derart drehbeweglich gehalten wird,
daß dieser beim Verschwenken der Lenkerpaare (14, 15) stets hori
zontal angeordnet ist, und daß die im Stoßdämpfer-Zylinder (34) ge
führte Kolbenstange (37) am anderen Ende (39) an der Innenseite
des Sitztragrahmens (21) angelenkt ist, wobei parallel zum Stoß
dämpfer Zugfedern (51) angeordnet sind, die jeweils an einem Ende
gleichfalls mit dem Sitztragrahmen (21) und am anderen Ende über
Haken (38) mit einer oberen Achse (17 oder 19) verbunden sind.
2. Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeugsitz
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im
Stoßdämpfer-Zylinder (34) geführte Kolbenstange (37) nach oben
und nach unten verschiebbar mit einem Führungselement (53) an der
rückwärtigen Seite des Rahmens (21) verbunden ist.
3. Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeug
sitz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Einstelleinrichtung (41, 42, 45, 46, 48) zur Einstellung der Feder
spannung der Zugfedern (51) an der Seite des oberen Rahmens (21)
angeordnet ist.
4. Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeugsitz
nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrich
tung für die Federspannung umfaßt: eine drehbar von dem oberen
Rahmen (21) gehalterte Schraube (41), durch die Schraube (41) be
wegbare Teile (45, 46) und verschwenkbare Hebel (48), die mit
einem ihrer Enden mit dem jeweiligen bewegbaren Teil (45, 46) in
Eingriff stehen und durch jene verschenkbar sind und mit ihrem
anderen Ende mit der Zugfeder (51) verbunden sind.
5. Stoßdämpfungseinrichtung zur Verwendung bei einem Fahrzeugsitz
nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstellknopf
(42) für die Zugfederspannung an dem Ende der Schraube (41) befe
stigt ist, welcher von der der Seite des oberen Rahmens (21) her
vorsteht.
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