DE3835643A1 - Einstellvorrichtung fuer lendenstuetzen von sitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für Lenden­ stützen von Sitzen und im besonderen eine Lendenstützenein­ stellvorrichtung für Sitze von Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und dergleichen, über welche die Härte eines Stützteils für den Lendenbereich der sitzenden Person, sowie die Position einstellbar ist.

Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in der japani­ schen Patentveröffentlichung Nr. 56 (1981)-10 051, der JP-OS Nr. 61 (1986)-73 615 sowie der JP-OS Nr. 61 (1986)-2 26 006 be­ schrieben.

Hierbei ist ein Lendenstützelement vorgesehen, das platten­ förmig ausgebildet ist und beispielsweise drehbar um eine Haltestange abgestützt ist, die quer zum Sitz ausgerichtet ist, so daß die Position des Lendenstützelementes und die Eindrückkraft des Lendenbereiches einstellbar ist.

Nach der japanischen Patentveröffentlichung 56 (1981)-10 051 ist eine wellenförmige Feder (S-Form) in einem Lendenstütz­ bereich vorgesehen, die vor- und zurückführbar ist. Wenn diese Feder nach vorn und zurückbewegt wird, ändert sich die Stellung des Lendenstützbereiches wie auch die Eindrückkraft der Feder durch den menschlichen Körper, d.h., die Härte des Stützbereiches, die von der sitzenden Person empfunden wird, ändert sich ebenfalls.

Bei einer Vorrichtung, die eine Feder dieser Art verwendet, ist die Lebensdauer stark eingeschränkt, so daß es erforder­ lich ist, das Ausmaß der Auslenkung auf einen kleinen Weg zu begrenzen. Hieraus ergibt sich, daß eine Wellenfeder eingesetzt werden muß, die einen großen Federkoeffizienten besitzt. Da jedoch das Ausmaß der Auslenkung der Feder auf einen kleinen Weg begrenzt ist, wird auch das Bewegungsausmaß des Lenden­ stützbereiches nach vorn und hinten gering, so daß der Ein­ stellbereich sehr schmal wird. Es ist außerdem möglich, daß die sitzende Person ein unangenehmes Gefühl erfährt, das sogar schmerzhaft sein kann, wenn sich der Lendenstützbereich infolge des großen Federkoeffizienten in seiner vorwärtigen Stellung befindet.

Nach der JP-OS 61 (1986)-73 615 ist ein Druckelement vorgesehen, das plattenförmig ausgebildet ist und sich in einem Lenden­ stützbereich befindet, wobei eine Schraubenfeder zwischen dem Stützelement und einem Stellelement zur Einstellung der Position des Stützelementes angeordnet ist, wobei der Abstand von dem Rotationszentrum des Stützelementes zur Wirkungslinie der Kraft der Schraubenfeder geändert wird, wodurch sich der Federkoeffizient des Lendenstützteiles ändert. Das Ausmaß der Auslenkung des Druckelementes ist jedoch in unbelastetem Zu­ stand bei dieser Vorrichtung groß, so daß sich die Stellung der sitzenden Person nicht stark zu verändern vermag.

Bei der Vorrichtung nach der JP-OS 61 (1986)-2 26 006 ist ein plattenförmiges Druckelement im Lendenstützbereich angeordnet, und eine Schraubenfeder befindet sich zwischen dem Druckele­ ment und einem Stellelement zur Einstellung der Position des Druckelementes, wobei der Abstand von dem Rotationszentrum des Druckelementes zur Wirkungslinie der Kraft der Schraubenfeder geändert wird, wodurch das Druckelement nach vorn und zurückbe­ wegt wird. Wenn jedoch die Kraft des Druckelementes, die von einer sitzenden Person aufgenommen wird, bei einer Vorwärtsbe­ wegung des Druckelementes groß sein soll, muß eine Schrauben­ feder eingesetzt werden, die eine große Anzahl von Windungen und einen großen Durchmesser besitzt, um eine große Änderung der Positionseinstellung zu erzielen, wobei es schwierig ist, die Schraubenfeder innerhalb der Rücklehne zu installieren.

Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile, eine Einstellvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit welcher es möglich ist, die Lendenstütze über einen weiten Bereich einzustellen. Dabei soll außerdem die Einstellvorrichtung einen relativ geringen Raumbedarf be­ sitzen und der Druckbereich relativ weich sein.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung auf die Merkmale der Unteransprüche ver­ wiesen wird.

Die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung umfaßt ein schwenkbar am Rücklehnenrahmen gehaltenes Druckelement, dessen Position durch die Schwenkbewegung vor- und zurückstellbar ist, eine Stelleinrichtung mit einem verschiebbaren Stellelement, welches bis zu einem Anschlag führbar ist, zur Positions­ einsellung des Druckelementes durch Verschieben des Stell­ elementes, einen Hebel, der mit dem Stellelement in Eingriff steht und drehbar an dem Rücklehnenrahmen gehalten ist, eine Feder, die über ein Ende mit dem Hebel in Verbindung steht, während das andere Ende mit einer Haltestange des Druck­ elementes in Eingriff steht, wobei die Feder als Spiralfeder ausgebildet ist und die Schwenkachse des Druckelementes um­ greift.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ein­ stellvorrichtung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsge­ mäßen Einstellvorrichtung für Lendenstützen, in perspektivischer Sicht,

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung des Fahrzeugsitzes, in welchen die Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingebaut ist,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung entlang der Schnittlinie III-III der Fig. 1,

Fig. 4a eine diagrammatische Darstellung der Charakteristika der in Fig. 1 wiedergegebenen Vorrichtung,

Fig. 4b und 4c diagrammatische Darstellungen der repräsentativen Charakteristika herkömmlicher Vorrichtungen und

Fig. 5 eine Seitenansicht eines mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung versehenen Sitzes und einer hierauf sitzenden Person.

Der in Fig. 2 dargestellte Sitz 20 für Fahrzeuge ist mit der erfindungsgemäßen Lendenstützeneinstellvorrichtung 19 versehen. Polstermaterial 21 sowie eine Füll- und Abdeckanordnung 22 ergeben sich aus der aufgeschnittenen Ansicht. Die in per­ spektivischer Sicht wiedergegebene Explosionsdarstellung eines wesentlichen Teiles der Lendenstützeneinstellvorrichtung 19 ist in Fig. 1 wiedergegeben, wobei die Fig. 3 in größerem Maßstab einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie III-III der Fig. 1 zeigt.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, befindet sich eine Druckplatte 10 in einem Bereich, der den Lendenwirbeln einer auf dem Sitz 20 sitzenden Person gegenüberliegt. Die Druckplatte 10 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und in Querrichtung des Sitzes 20 angeordnet. Sie besitzt eine lange, schmale Form. Die vordere Oberfläche der Druckplatte 10 ist mit Polstermaterial 21 abgedeckt, während sie an ihrer rückwärtigen Fläche mittels (nicht dargestellter) Befestigungselemente an einer Stange 7 gehalten ist, wobei sie gegenüber der Stange 7 schwenkbar ist.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besitzt die Stange 7 einen kreis­ förmigen Querschnitt. Sie ist aus Metall hergestellt und so ausgebildet, daß ein Teil (der mittlere Bereich), der die Druckplatte 10 hält, von der Schwenkachse nach außen gebogen ist, indem die Stange in vier Bereichen gebogen ist (7 a, 7 b, und zwei nicht gezeigte Bereiche). Die Form der Stange 7 ist zum mittleren Bereich symmetrisch, d.h. zu dem Bereich, der die Druckplatte 10 hält. Die beiden Enden der Stange 7 durch­ greifen Löcher 11 a, die in beiden Seitenteilen des Rücklehnen­ rahmens 11 ausgebildet sind, wobei die Stange in den Löchern 11 a schwenkbar ist. Mit den Bezugsziffern 8 a und 8 b sind Feder­ ringe bezeichnet, die verhindern, daß die Stange 7 aus ihrer Halterung ausgleitet.

Die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Spiralfeder, die aus einem dünnen Blech besteht und deren inneres Ende 6 a in eine Nut 7 c eingreift, die an der Umfangsfläche am Ende der Stange 7 aus­ gebildet ist. Die Feder 6 umgreift den äußeren Umfang der Stange 7.

Ein kreisförmiges Loch 5 a, durch welches ein Ende der Stange 7 hindurchgreift, ist an einem Ende eines Hebels 5 ausgebildet, wobei der Hebel 5 drehbar an dem Loch 6 a des Hebels 5 gehalten ist. Ein zurückgebogener Teil der Feder 6 ist am äußeren End­ bereich der Spiralfeder 6 ausgebildet und greift in einen Bereich 5 b des Hebels 5 ein, wie dies in Fig. 3 wiedergegeben ist. Dementsprechend wird der zurückgebogene Teil 6 b der Spiral­ feder 6 mit der Rotation des Hebels 5 geführt. Mit der Bezugs­ ziffer 1 ist ein Elektromotor bezeichnet, mittels welchem die Lendenstützeneinstellvorrichtung 19 antreibbar ist. Die Antriebswelle des Elektromotors 1 steht mit einer Schraube 15 über ein Getriebegehäuse 14 in Verbindung, in welchem sich ein Untersetzungsgetriebe befindet. Eine Mutter 2 ist auf die Gewindegänge der Schraube 15 aufgedreht. Dementsprechend wird, wenn die Schraube 15 durch den Antrieb des Elektromotors über das sich in dem Gehäuse 14 befindliche Getriebe angetrieben wird, die Mutter 2 axial zur Schraube 15 bewegt. Ein ringförmiger Anschlag 3 befindet sich an einem Ende 15 a der Schraube 15 und ist dort an der Schraube 15 über einen Stift 4 gehalten. Das bedeutet, daß der Bewegungsbereich der Mutter 2 durch das Ge­ triebegehäuse 14 einerseits und dem Anschlag 3 andererseits be­ grenzt ist.

Ein Ende 15 b der Schraube 15 durchgreift ein Loch 9 a, das in einem Lagerrahmen 9 ausgebildet ist und wird von diesem gehalten. Der Lagerrahmen 9 sowie das Getriebege­ häuse 14 sind an dem Rücklehnenrahmen 11 mittels Schrauben 12, 12 b und 12 c gehalten.

Vorsprünge 2 a und 2 b sind auf beiden Seiten der Mutter 2 ausgebildet und stehen stets mit zwei Hakenvorsprüngen 5 c und 5 d in Eingriff, die an einem Ende des Hebels 5 ausge­ bildet sind.

Die Schraube 15 wird durch den Antrieb des Elektromagneten 1 gedreht, wobei sich die Mutter 2 axial und linear verschiebt. Hierdurch dreht sich der Hebel 5 um das Loch 5 a und ein Ende 6 b auf der Außenseite der Spiralfeder 5. Wenn dementsprechend eine Last auf die Druckplatte 10 ausgeübt wird, ändert sich die Eindrückkraft nicht, und das Ende 6 a auf der Innenseite der Spiralfeder 6 wird gedreht, entsprechend der Drehung des Hebels 5 und der Stange 7, so daß der Bereich 7 c der Stange 7 einen relativ großen Kreisbogen um den Endbereich 7 d beschreibt, wodurch die Druckplatte 10, die an der Stange 7 gehalten ist, bewegt wird.

Wenn der Stangenteil 7 e der Stange 7 in einem rechten Winkel zur Lastrichtung ausgerichtet ist, die von der sitzenden Person M ausgeht, d.h., parallel zur Richtung der Rückenlehne SB in einem Zustand, in welchem sich die Mutter 2 ganz nahe an dem Getriebegehäuse 14 befindet, wie dies durch eine ausgezogene Linie in Fig. 5 wiedergegeben ist, die Mutter 2 zur Seite des Anschlages 3 geführt wird, bewegt sich der mittlere Bereich 7 c der Stange 7 nach vorn, und der Stangenbereich 7 e neigt sich zur Richtung der Rückenlehne SB, wie dies in strichpunktierter Linie in Fig. 5 gezeigt ist.

Um die Position zu bestimmen, basierend auf der Härte, die von der sitzenden Person M empfunden wird von der Eindrückkraft der Druckplatte 10, wird die Stellposition der Druckplatte 10 über die Lendenstützeneinstellvorrichtung geändert. Wenn also der mittlere Bereich 7 c der Stange 7 in tangentialer Richtung nur um ein vorbestimmtes Ausmaß zurückgeschoben wird, ist die von der Feder ausgehende Reaktionskraft in jeder Position fixiert. Die Richtung der Belastung ist jedoch eine Tangentialrichtung des mittleren Bereiches c der Stange 7 bei der weichen Po­ sition (rückwärtige Position), wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, wobei eine Neigung zur Tangentialrichtung des mittleren Bereiches 7 c der Stange 7 vorliegt. Das heißt, wenn die Druck­ platte 10 nur um ein vorbestimmtes Ausmaß durch die Kraft in Lastrichtung zurückgedrückt wird, kann die Druckplatte 10 durch eine geringe Kraft in der weichen Position verschoben werden, während eine große Kraft dementsprechend in der harten Position erforderlich ist. Das bedeutet, daß die sitzende Person ein nachgiebiges Gefühl in der weichen Position und ein hartes Gefühl in der steifen Position empfindet.

Die Druckplatte 10 ist durch Polstermaterial 21 sowie eine Füll- und Abdeckanordnung 22 gehalten, so daß die Oberfläche in einem rechten Winkel zur Lastrichtung ausgerichtet ist.

Die Fig. 4a, 4b und 4c stellen Diagramme dar, die die Charakter­ istika der Lendenstützeinstellvorrichtungen wiedergeben, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 56(1981)-10 051 und der JP-OS 61(1986)-73 615 beschrieben sind. In jeder Figur ist die Beziehung zwischen der Position des Druckteiles (Änderung durch Biegung) und der Last gezeigt. Eine strichpunktierte Linie zeigt die Größe der Reaktionskraft, die von einer sitzen­ den Person in jeder Position ausgeht, wenn der Druckteil bewegt wird. Eine strichpunktierte Linie zeigt die Federungsgrenze in jeder Vorrichtung, d.h. den Grenzbereich. Ein Bewegungsausmaß 1, das den Einstellbereich einer jeden Vorrichtung zeigt, wird durch die Positionsänderung bestimmt zwischen einem Schnittpunkt B der charakteristischen Linie L 1 mit der strichpunktierten Linie der Reaktionskraft, sowie einem Schnittpunkt A der charakteristischen Linie L 2 mit der strichpunktierten Linie der Reaktionskraft. Dementsprechend leuchtet ein, daß der Stellbereich bei der hier beschriebenen Ausführungsform sehr groß ist, und es ist möglich, der großen Belastung stand­ zuhalten, und zwar in einer ausgezeichneten Weise, wie dies der Vergleich zwischen den Fig. 4a, 4b und 4c zeigt. In Fig. 4a ist die Neigung der charakteristischen Linien L 1 und L 2 verschieden, das bedeutet, daß die Härte des Druck­ teils geändert wird, gleichzeitig mit der Durchführung der Positionseinstellung. Daß die Neigung der charakteristischen Linien klein ist, bedeutet, daß der Druckbereich relativ weich ist. Wie zuvor erwähnt, läßt sich gemäß der Erfindung durch die Lendenstützeneinstellvorrichtung die Position über einen weiten Bereich ändern, ohne den Druckbereich mehr als erforder­ lich zu verhärten. Da eine Spiralfeder eingesetzt wird, ist nur ein geringes Einbauvolumen erforderlich, so daß die Vorrichtung in einer kompakten Weise ausgestaltet werden kann. Darüber hinaus ist der Aufbau für die Schwenkung des Druckbereiches so ausgebildet, daß eine Verwindungskraft, die auf den Rücklehnen­ rahmen einwirkt, nicht auftritt. Das führt dazu, daß die Festig­ keit, die für den Rücklehnenrahmen erforderlich ist, gering ist, so daß sich das Gewicht des Rücklehnenrahmens reduzieren läßt.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß ver­ schiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (5)

1. Einstellvorrichtung für Lendenstützen von Sitzen, ge­ kennzeichnet durch ein schwenkbar am Rücklehnenrahmen (11) gehaltenes Druck­ element (10), dessen Position durch die Schwenkbewegung vor- und rückstellbar ist,
eine Stelleinrichtung (15) mit einem verschiebbaren Stell­ element (12), welches bis zu einem Anschlag (3) führbar ist, zur Positionseinstellung des Druckelementes (10) durch Ver­ schiebung des Stellelementes (2),
einen Hebel (5), der mit dem Stellelement (2) in Eingriff steht und drehbar an dem Rücklehnenrahmen (11) gehalten ist, und
eine Feder (6), die über ein Ende (6 b) mit dem Hebel (5) in Verbindung steht, während das andere Ende (6 a) mit einer Halte­ stange (7) des Druckelementes (10) in Eingriff steht, wobei die Feder (6) als Spiralfeder ausgebildet ist und die Halte­ stange (7) des Druckelementes (10) umgreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckelement (10) von beiden Seiten­ teilen des Rücklehnenrahmens (11) über die Haltestange (7) ge­ tragen ist, die zumindest in ihrem mittleren Bereich eine radiale Ausbuchtung (7 c) trägt, an welcher das Druckelement (10) schwenkbar gehalten ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (15, 2) über einen Elektromotor (1) angetrieben ist, wobei die Ro­ tationsbewegung des Motors (1) in eine translatorische Be­ wegung des Stellelementes (2) umsetzbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hebel (5) end­ seitig mit einem Loch (5 a) für den Durchgriff der Haltestange (7) des Druckelementes (10) versehen ist, während das andere Ende des Hebels (5) Greifelemente (5 c, 5 d) für den Eingriff mit dem Stellelement (2) trägt, und das äußere Ende (6 b) der Feder (6) zurückgebogen ist und mit einem mittleren Bereich (5 b) des Hebels (5) in Eingriff steht.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das innenseitige Ende (6 a) der Feder (6) mit einer Nut (7 c) im Umfangsbereich der Haltestange (7) des Druckelementes (10) in Eingriff steht.