DE3517505C2

DE3517505C2 -

Info

Publication number: DE3517505C2
Application number: DE3517505A
Authority: DE
Inventors: Johann 8460 Schwandorf De Grassl
Original assignee: Grammer Sitzsysteme 8450 Amberg De GmbH
Current assignee: Grammer AG
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1987-03-05
Also published as: DE3517505A1; US4733847A

Description

Die Erfindung betrifft einen abgefederten Fahrzeugsitz mit einer zwischen einem Sitztragrahmen und einem Grund rahmen angeordneten Gasfeder und einer Ventilvorrichtung zur Einstellung des Druckes in der Gasfeder in Abhängig keit von dem Gewicht des Fahrers (-Gewichtseinstellung) und einer davon getrennten, unabhängigen Einrichtung zur Einstellung der gewünschten Sitzhöhe (-Höheneinstellung), wobei zur Gewichtseinstellung ein mit dem Sitztragrahmen ver bundener und in Abhängigkeit von der Sitzhöhe relativ zu Betätigungsschaltern für die Gasfeder verschiebbarer oder verdrehbarer Geber vorgesehen ist, und wobei zwi schen dem Sitztragrahmen und dem Geber eine Einrichtung vorgesehen ist, die bei Sitzhöhenein stellung den Geber in verschiedenen Abständen mit dem Sitztragrahmen verbindet.

Ein Fahrzeugsitz der gattungsgemäßen Art ist aus dem DE-GM 78 35 259 bekannt. Dieser bekannte Fahrzeugsitz weist eine Gewindespindel auf, die am Sitztragrahmen verdrehbar gelagert und mittels eines Elektromotors um ihre Längsachse drehbar ist. Die Gewindespindel ist durch eine Gewindemutter durchgeschraubt, an der ein Hebel anliegt. Dieser Hebel ist um eine Achse drehbar gelagert und mit einem Positionssensor versehen. Je nach der Stellung des Hebels gibt der Positionssensor ein Signal an eine Schalteinrichtung ab, mit der eine Ventileinrichtung zum Be- oder Entlüften der Gasfeder verbunden ist. Durch Einschalten des mit der Gewindespindel über ein Ritzel und ein Zahnrad zu sammenwirkenden Elektromotors ist es bei diesem Fahrzeugsitz möglich, die Sitzhöhe wunschgemäß einzustellen. Zur Bestimmung der tatsächlichen Position der Gewindemutter ist dort eine zweite Meßfühlereinrichtung vorgesehen. Dieser Fahrzeugsitz weist also zwei Positionssensoren auf, so daß eine gewisse Störanfällig keit unvermeidbar ist. Aus diesem Grunde läßt die Betriebs sicherheit dieses Sitzes noch Wünsche offen. Ein weiterer Mangel dieses Fahrzeugsitzes besteht darin, daß die Einrich tung zur Sitzhöheneinstellung, d. h. der Elektromotor immer mit dem Sitztragrahmen mitbewegt wird. Außerdem muß der Elektro motor, der einen bestimmten Platzbedarf aufweist, entweder in der Sitzplatte oder zwischen dem Sitztragrahmen und dem Grund rahmen angeordnet werden, so daß eine bestimmte Mindestgröße des Fahrzeugsitzes nicht unterschritten werden kann. Diese Min destgröße des Fahrzeugsitzes wird auch durch die vertikal aus gerichtete Gewindespindel begrenzt. Durch die Verwendung eines Elektromotors zum Antrieb der Gewindespindel und damit zur Höhen einstellung des Fahrzeugsitzes sind außerdem zwei verschiedene Antriebsarten erforderlich, nämlich ein elektromotorischer Antrieb und ein pneumatischer Antrieb für die Gasfeder.

Aus der DE-OS 30 43 177 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, bei dem der Geber relativ zu Betätigungsschaltern für die Gasfeder verschiebbar ist. Dabei weist der Geber eine entlang einer Geraden verlaufende Zahnung auf, und ist der Sitztrag rahmen mit einer dieser Zahnung entsprechenden Gegen zahnung versehen. Durch diese Zahnung und Gegenzahnung kann der Geber jeweils um Strecken verstellt werden, die der Zahnteilung der Zahnung entsprechen. Die Größe der Zahnteilung bzw. der Zähne hängt von der erforder lichen mechanischen Festigkeit der Kupplung zwischen dem Sitztragrahmen und dem Geber ab. Da es bei dieser Ausbildung der Kupplung ab einer bestimmten Sitzhöhe dazu führen kann, daß nicht mehr alle Zähne des Ge bers mit allen Zähnen des Sitztragrahmens in Eingriff sind, ist es aus Gründen einer ausreichenden mechani schen Festigkeit erforderlich, die Zähne mit einer be stimmten Mindestgröße auszubilden. Diese Mindestgrö ße wirkt sich auf die Zahnteilung aus, so daß bei die sem bekannten abgefederten Fahrzeugsitz die möglichen Stufen, in denen die Höhe des Sitztragrahmens im Bezug zum Grundrahmen eingestellt werden kann, eine bestimm te Mindestgröße nicht untersteigen können. Da bei diesem Fahrzeugsitz die Betätigungseinrichtung zur Ein stellung einer gewünschten Sitzhöhe mit dem Geber ver bunden ist, ist es erforderlich, die Betätigungsein richtung in der Nähe des Gebers vorzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz der eingangs genannten Art zu schaffen, der vollständig pneumatisch betrieben wird, und bei dem insbesondere die Betriebssicherheit erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Einstellung der Sitzhöhe vollständig als Ven tileinrichtung ausgebildet ist, und daß die Einrichtung, welche den Geber bei Sitzhöheneinstellung in verschiedenen Abständen mit dem Sitztragrahmen verbindet, als Kupplung ausgebildet ist.

Durch eine derartige Ausbildung ist es möglich, die Betätigungseinrich tung für die Höheneinstellung unabhängig vom Ort der Ventileinrichtung für die Gewichtseinstellung am Fahr zeugsitz gut zugänglich anzuordnen. Bei den genannten Ventileinrichtungen für die Gewichts- und für die Höheneinstellung handelt es sich um pneumatische Ventile.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß zwischen dem Sitz tragrahmen und dem Geber eine Gurtaufrollvorrichtung vorgesehen ist. Mit einer solchen Gurtaufrollvorrichtung, die in der Patentanmeldung P 35 17 504.4 detailliert beschrieben ist, wird jede Höhenbewegung des Sitztrag rahmens im Bezug zum Grundrahmen in eine relativ große Winkelbewegung umgewandelt, die in Abhängigkeit von der Stellung der Kupplung wahlweise auf den Geber übertra gen wird. Die Kupplung ist vorzugsweise zwischen der Gurtaufroll vorrichtung und dem Geber vorgesehen. Dabei kann die Kupplung koaxiale Zahnräder mit einer kleinen Zahnauf teilung aufweisen. Durch die Ausbildung der Kupplung mit koaxialen Zahnrädern, von denen ein Zahnrad eine Außenzahnung und zwei Zahnräder eine der Außenzahnung entsprechende Innenzahnung aufweisen, ergibt sich der Vorteil, daß die Zahnräder ständig entlang ihrer ge samten Zahnung miteinander im Eingriff sind, so daß auch mit einer vergleichsweise kleinen Zahnteilung und mit kleinen Zähnen große mechanische Drehmomente über tragen werden können. Die kleine Zahnteilung weist außerdem den Vorteil auf, daß die Kupplung in kleinen Winkel schritten zusammenrastbar ist, die der kleinen Zahnteilung entsprechen.

Der Geber weist vorzugsweise eine Nockenwelle auf, die Hebel der Betätigungsschalter steuert. Ein derartiger Geber hat den Vorteil, daß jede lineare Höhenbewegung des Sitztragrahmens, die in eine Winkelbewegung der Nockenwelle umgewandelt wird, eine genaue Steuerung der Ventileinrichtung für die Gewichtseinstellung bzw. der Ventileinrichtung für die Höheneinstellung er möglicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Fahrzeugsitzes,

Fig. 2 die Vorderansicht des Fahrzeugsitzes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht wesentlicher Teile des Fahrzeugsitzes,

Fig. 4 den Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 3,

Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm des Fahrzeugsitzes.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen abgefederten Fahrzeugsitz 10 mit einer Sitzplatte 12 und einer Rückenlehne 14. Die Sitzplatte 12 ist auf einem Auflager 16 angeordnet, das einen Sitztragrahmen und einen Grundrahmen auf weist, zwischen denen zur Höhenverstellung eine Gas feder angeordnet ist. Der Fahrzeugsitz 10 weist auf einer Seite Betätigungselemente 18, 20, 22 und 24 auf, von denen das Betätigungselement 22 zur Höheneinstel lung der Sitzplatte 12 vorgesehen ist. Das Betätigungs element 18 dient zur Verstellung der Neigung der Sitz platte 12 und das Betätigungselement 20 dient zur Ver stellung des Fahrzeugsitzes 10 in Längsrichtung. Das in unmittelbarer Nachbarschaft des Betätigungselementes 22 angeordnete Betätigungselement 24 dient zur Ver stellung des Neigungswinkels der Rückenlehne 14 in Be zug zur Sitzplatte 12. Die Verschiebung des Fahrzeug sitzes 10 in Längsrichtung erfolgt entlang Führungsschie nen 26 auf beiden Seiten des Fahrzeugsitzes 10.

Fig. 3 zeigt die wesentlichen im Auflager 16 vorgesehe nen Einzelteile des abgefederten Fahrzeugsitzes mit einer zwischen dem Sitztragrahmen 28 und dem Grundrah men 30 angeordneten Gasfeder 32 und einer Ventilvorrich tung 34 zur Einstellung des Druckes in der Gasfeder 32. Die Ventilvorrichtung 34 weist zur Änderung des in der Gasfeder 32 vorhandenen Druckes eine Ventileinrichtung für die Höheneinstellung und eine davon getrennte unab hängige Ventileinrichtung 36 für die Gewichtseinstellung des Sitztragrahmens 28 in Bezug zum Grundrahmen 30 auf. Zwischen dem Sitztragrahmen 28 und dem Grundrahmen 30 sind zwei Scherengestelle 38 ange ordnet, die einseitig an den beiden Rahmen 28 und 30 drehbar fixiert und mit ihren beiden gegenüberliegen den Enden in Längsrichtung der Rahmen 28 und 30 ver schiebbar gelagert sind. Die verschiebbare Lagerung der zuletzt genannten Enden der Scherengestelle 38 ist durch die Führungsovale 40 am Sitztragrahmen 28 bzw. am Grundrahmen 30 schematisch angedeutet. Diese Figur zeigt außerdem eine Gurtaufrollvorrichtung 42 zur Umwand lung einer linearen Höhenbewegung des Sitztragrahmens 28 in eine Drehbewegung, die in dieser Figur durch den Doppelpfeil A angedeutet ist. Mit der Bezugsziffer 44 ist ein Steuerventil für die Höheneinstellung des Sitztragrahmens 28 bezeichnet. Das Steuerventil 44 ist mit der Ventilvorrichtung 34 über Leitungen 46 verbun den. Mit der Bezugsziffer 48 sind Leitungen bezeichnet, die zwischen der Ventilvorrichtung 34 und der Gasfeder 32 eine Verbindung herstellen. Die Bezugsziffer 50 be zeichnet Leitungen zur Entlüftung der Gasfeder 32.

Die Gurtaufrollvorrichtung 42 zur Umwandlung einer Höhenbewegung in eine Drehbewegung weist einen Gurt 52 auf, der mit einem Ende 54 am Grundrahmen 30 befestigt ist. Die Gurtaufrollvorrichtung 42 selbst ist am Sitz tragrahmen 28 angeordnet. Auf diese Weise bildet der Gurt 52 außerdem einen Sekundärgurt zwischen dem Sitz tragrahmen 28 und dem Grundrahmen 30, der die bei einem Unfall auftretenden hohen Verzögerungskräfte aufzunehmen in der Lage ist.

Mit der Bezugsziffer 56 ist ein Nocken, mit der Bezugs ziffer 58 eine Nockenwelle und mit der Bezugsziffer 60 ein Stößel bezeichnet, der zur Betätigung eines Ven tilhebels 62 federnd am Nocken 56 anliegt. Die Wirkungs weise der zuletzt genannten Elemente 56 und 62 und die Wirkungsweise miteinander kämmender Zahnräder 64 und 66, von denen das Zahnrad 64 ein Antriebszahnrad und das Zahnrad 66 ein Abtriebszahnrad ist, wird nachfol gend ausführlicher beschrieben.

Die Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Gurtaufrollvorrich tung 42 und der Ventileinrichtung 36 für die Gewichts einstellung. Zwischen der Ventileinrichtung 36 und der Gurtaufrollvorrichtung 42 ist eine Kupplung 68 vorge sehen.

Die Gurtaufrollvorrichtung 42 ist zur Bestimmung jeder Höhenlage des Sitztragrahmens 28 in Bezug zum Grundrah men 30 vorgesehen. Sie ist mittels der Kupplung 68 entweder an die Ventileinrichtung 36 für die Gewichts einstellung oder an die Ventileinrichtung für die Höheneinstellung angekuppelt. Die Ventileinrichtung für die Gewichtseinstellung ist mit der Nockenwelle 58 versehen, an der das Abtriebszahnrad 66 befestigt ist. Das Abtriebszahnrad 66 kämmt mit dem Antriebs zahnrad 64, das mittels der Kupplung 68 mit der Gurt aufrollvorrichtung 42 verbindbar ist.

Die Gurtaufrollvorrichtung 42 und das Antriebszahnrad 64 weisen einander zugewandte Ausnehmungen 90 und 92 auf, die mit äquivalenten Innenverzahnungen 94 und 96 versehen sind. Die Kupplung 68 weist außerdem ein ent lang den Innenverzahnungen 94 und 96 auf der Achse 86 verschiebbares Kupplungszahnrad 98 auf, dessen Außen zahnung 100 den Innenverzahnungen 94 und 96 entspricht. Das Kupplungszahnrad 98 weist auf der dem Antriebs zahnrad 64 zugewandten Seite eine Druckfeder 102 und auf der der Gurtaufrollvorrichtung 42 zugewandten Sei te einen Balg 104 auf, der einen Druckraum 106 be grenzt. Der Druckraum 106 ist auf der dem Balg 104 ge genüberliegenden Seite durch eine Hülse 108 abgedich tet, die an der Achse 86 anliegt und gegen axiale Ver schiebungen gesichert ist. Die Sicherung der Hülse 108 gegen axiale Verschiebungen erfolgt durch einen Federring 110, der in eine umlaufende Rille 112 in der Achse 86 eingerastet ist. Der Druckraum 106 ist mit einer sich in die Achse 86 erstreckenden Leitung 114 verbunden, durch welche der Druckraum 106 mit Gas be aufschlagt werden kann. Bei einer Beaufschlagung des Druckraums 106 wird das Kupplungszahnrad 98 von der in Fig. 4 dargestellten Position nach links verschoben, so daß die Verbindung zwischen der Gurtaufrollvorrich tung 42 und dem Antriebszahnrad 64 unterbrochen wird. Nach einer Entlastung des Druckraumes 106 wird die Druckfeder 102 entspannt, so daß das Kupplungszahn rad 99 wieder in die in Fig. 4 dargestellte Position zurückkehrt, in welcher die Gurtaufrollvorrichtung 42 zur Umwandlung einer linearen Höhenbewegung in eine Drehbewegung mit dem Antriebszahnrad 64 drehmoment sicher verbunden ist.

Fig. 5 zeigt in einer Symboldarstellung die Ventilein richtung 36 für die Gewichtseinstellung und die Ventil einrichtung 116 für die Höheneinstellung des Sitztrag rahmens 28 in Bezug zum Grundrahmen 30. Die beiden Ventil einrichtungen 36 und 116 sind durch strichpunktiert linierte Blöcke angedeutet. Wird das Betätigungselement 22, das auch in Fig. 1 gezeigt ist, von der in Fig. 5 dargestellten Ruhestellung nach rechts verscho ben, so wird das Ventil 118 gemeinsam mit dem Ventil 120 nach rechts verschoben, so daß die Druckquelle 122 über die Leitung 114 mit der Kupplung 68 verbunden wird. Gleichzeitig wird die Druckquelle 124 über eine Drossel 126 mit der Gasfeder 32 verbunden. Durch die über die Drossel 126 beaufschlagte Gasfeder 32 wird der Sitztragrahmen 28 langsam nach oben verstellt. Gleich zeitig ist die Kupplung 68 mit Druckgas beaufschlagt, so daß die Verbindung zwischen der Gurtaufrollvorrich tung 42 und dem Antriebszahnrad 64 unterbrochen ist.

Wenn die gewünschte Höhe des Sitztragrahmens 28 in Bezug zum Grundrahmen 30 erreicht ist, wird das Betätigungs element 22 losgelassen, so daß die Ventile 118 und 120 in die in Fig. 5 dargestellten Positionen zurückkehren. Das bedeutet, daß die Verbindung zwischen der Druck quelle 124 und der Gasfeder 32 über die Drossel 126 un terbrochen ist, so daß der Druck in der Gasfeder 32 unverändert bleibt. Gleichzeitig wird die Kupplung 68 über die Entlüftung 128 entlüftet, so daß die in Fig. 4 dargestellte Druckfeder 102 wirksam wird und die Kupplung 68 in die in Fig. 4 dargestellte Position zurückkehrt. In dieser Position ist die Gurtaufrollvor richtung 42 über die Kupplung 68 mit dem Antriebszahn rad 64 zusammengekuppelt. Bei einer gewichtabhängigen Änderung der Höhe des Sitztragrahmens 28 in Bezug zum Grundrahmen 30 wird diese Höhenbewegung durch die Gurtaufrollvorrichtung 42 in eine Drehbewegung des An triebszahnrades 64 umgewandelt. Diese Drehbewegung wird auf das mit dem Antriebszahnrad 64 kämmende Ab triebszahnrad 66 übertragen, so daß sich die mit dem Abtriebszahnrad 66 verbundene Nockenwelle 58 dreht. Durch diese Drehung wird das Ventil 130 entweder von der in Fig. 5 dargestellten neutralen Position je nachdem, ob der Sitztragrahmen sich nach oben oder nach unten bewegt, nach links oder nach rechts ver schoben. Wird das Ventil 130 nach rechts verschoben, so ergibt sich eine leitende Verbindung zwischen der Druck quelle 132 und der Gasfeder 32 über eine zweite Drossel 134. In dieser Stellung des Ventiles 130 wird die Gasfeder 32 über die Drossel 134 mit Gas aus der Druck quelle 132 beaufschlagt, so daß eine Niveauausgleichs bewegung nach oben erfolgt.

Entsprechende Sachverhalte gelten für die Gewichtsein stellbewegung nach unten. Dabei befindet sich das Ven til 130 in der Position, in welcher der Durchlaß 140 mit der Entlüftung 142 verbunden ist, so daß die Gasfeder 32 über die Drossel 134 entlastet wird. Die Entlastung über die Drossel 134 bedeutet, daß der Sitztragrahmen 28 sich nach unten bewegt.

Mit der Bezugsziffer 82 ist in Fig. 4 ein Gehäuse bezeichnet, das zur Lagerung der Achse 86 der Gurtaufrollvorrichtung 42 und zur Lagerung der Nockenwelle 58 vorgesehen ist.

Claims

1. Abgefederter Fahrzeugsitz (10) mit einer zwischen einem Sitz tragrahmen (28) und einem Grundrahmen (30) angeordneten Gasfe der (32) und einer Ventilvorrichtung (34) zur Einstellung des Druckes in der Gasfeder (32) in Abhängigkeit von dem Gewicht des Fahrers (-Gewichtseinstellung) und einer davon getrennten, unab hängigen Einrichtung zur Einstellung der gewünschten Sitzhöhe (-Höheneinstellung), wobei zur Gewichtseinstellung ein mit dem Sitztragrahmen (28) verbundener und in Abhängigkeit von der Sitzhöhe relativ zu Betätigungsschaltern für die Gasfeder (32) verschieb- oder verdrehbarer Geber vorgesehen ist, und wobei zwischen dem Sitztragrahmen (28) und dem Geber eine Einrich tung vorgesehen ist, die bei Sitzhöheneinstellung den Geber in verschiedenen Abständen mit dem Sitztragrahmen (28) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einstellung der Sitzhöhe vollständig als Ventileinrichtung (116) ausgebildet ist, und daß die Ein richtung, welche den Geber bei Sitzhöheneinstellung in ver schiedenen Abständen mit dem Sitztragrahmen (28) verbindet, als Kupplung (68) ausgebildet ist.

2. Fahrzeugsitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sitztragrahmen (28) und dem Geber eine Gurtauf rollvorrichtung (42) vorgesehen ist.

3. Fahrzeugsitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (68) zwischen der Gurtaufrollvorrichtung (42) und dem Geber vorgesehen ist.

4. Fahrzeugsitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber eine Nockenwelle (58) aufweist, die Hebel (62) der Betätigungsschalter steuert.