DE3835643C2 - Einstelleinrichtung für Lendenstützen von Sitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstelleinrichtung für Lendenstützen von Sitzen und im besonderen eine Lendenstützeneinstelleinrichtung für Sitze von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61(1986)-73 615 sowie der JP-OS 61(1986)-226006 beschrieben.

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 Patentschrift JP-PS 56(1981)-10051 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 Einrichtung, 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 Einstellbereich 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)-73615 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)-226006 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.

Die Fig. 4b und 4c stellen Diagramme dar, die die Charakter­ istika der herkömmlichen Lendenstützeinstelleinrichtungen wiedergeben, wie sie in der japanischen Patentschrift Nr. 56(1981)-10051 und der JP-OS 61(1986)-73615 beschrieben sind. In jeder Figur ist die Beziehung zwischen der Position des Druckteiles (Änderung durch Biegung) und der Last gezeigt. Eine strichpunktierte Linie X zeigt die Größe der Reaktionskraft, die von einer sitzen­ den Person in jeder Position ausgeht, wenn der Druckteil bewegt wird. Eine strichpunktierte Linie Y zeigt die Federungsgrenze in jeder Einrichtung, d. h. den Grenzbereich. Ein Bewegungsausmaß 1, das den Einstellbereich einer jeden Einrichtung zeigt, wird durch die Positionsänderung bestimmt zwischen einem Schnittpunkt B der charakteristischen Linie L1 mit der strichpunktierten Linie der Reaktionskraft, sowie einem Schnittpunkt A der charakteristischen Linie L2 mit der strichpunktierten Linie der Reaktionskraft. Dementsprechend leuchtet ein, daß der Stellbereich bei den herkömmlichen Einrichtungen sehr klein ist, und die Federkoeffizienten groß sind.

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

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung auf die Merkmale der Unteransprüche ver­ wiesen wird.

Da eine Spiralfeder eingesetzt wird, ist der Stellbereich sehr groß, der Druckbereich relativ weich und es ist nur ein geringes Einbauvolumen erforderlich.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Fig. 1 bis 5 näher erläutert werden.

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der vorschlagsge­ mäßen Einstelleinrichtung für Lendenstützen, in perspektivischer Sicht,

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

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

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

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

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

Der in Fig. 2 dargestellte Sitz 20 für Fahrzeuge ist mit der erfindungsgemäßen Lendenstützeneinstelleinrichtung 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 Lendenstützeneinstelleinrichtung 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 (7a, 7b, 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 11a, die in beiden Seitenteilen des Rücklehnen­ rahmens 11 ausgebildet sind, wobei die Stange in den Löchern 11a schwenkbar ist. Mit den Bezugsziffern 8a und 8b 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 6a in eine Nut 7c 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 5a, durch welches ein Ende der Stange 7 hindurchgreift, ist an einem Ende eines Hebels 5 ausgebildet, wobei der Hebel 5 drehbar an dem Loch 6a 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 5b des Hebels 5 ein, wie dies in Fig. 3 wiedergegeben ist. Dementsprechend wird der zurückgebogene Teil 6b der Spiral­ feder 6 mit der Rotation des Hebels 5 geführt. Mit der Bezugs­ ziffer 1 ist ein Elektromotor bezeichnet, mittels welchem die Lendenstützeneinstelleinrichtung 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 15a 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 15b der Schraube 15 durchgreift ein Loch 9a, 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, 12b und 12c gehalten.

Vorsprünge 2a und 2b sind auf beiden Seiten der Mutter 2 ausgebildet und stehen stets mit zwei Hakenvorsprüngen 5c und 5d 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 5a und ein Ende 6b auf der Außenseite der Spiralfeder 5. Wenn dementsprechend eine Last auf die Druckplatte 10 ausgeübt wird, ändert sich die Eindrückkraft nicht, und das Ende 6a auf der Innenseite der Spiralfeder 6 wird gedreht, entsprechend der Drehung des Hebels 5 und der Stange 7, so daß der Bereich 7f der Stange 7 einen relativ großen Kreisbogen um den Endbereich 7d beschreibt, wodurch die Druckplatte 10, die an der Stange 7 gehalten ist, bewegt wird.

Wenn der Stangenteil 7e 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 7f der Stange 7 nach vorn, und der Stangenbereich 7e 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 Lendenstützeneinstelleinrichtung geändert. Wenn also der mittlere Bereich 7f 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 7f 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 stellt ein Diagramm dar, das die Charakter­ istik der vorschlagsgemäßen Lendenstützeinstelleinrichtungen wiedergibt.

Dementsprechend leuchtet ein, daß der Stellbereich bei der hier beschriebenen Ausführungsform sehr groß ist, und es möglich ist, 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 L1 und L2 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 Lendenstützeneinstelleinrichtung 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 Einrichtung in einer kompakten Weise ausgestaltet werden kann.

Claims (5)

1. Einstelleinrichtung für Lendenstützen von Sitzen, die ein schwenkbar am Rücklehnenrahmen (11) gehaltenes Druckelement (10) aufweist, dessen Position durch Schwenkbewegung vor und rückstellbar ist, und das mit einem durch eine Stelleinrich­ tung (15) drehbar an dem Rücklehnenrahmen (11) gehaltenen Hebel (5) durch eine Feder (6) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6) über ein Ende (6b) mit dem Hebel (5), über das andere Ende (6a) mit einer Haltestange (7) des Druckelements (10) in Eingriff steht, und die Feder (6) als Spiralfeder ausgebildet ist, und die die Haltestange (7) des Druckelements (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 (7f) 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 (5a) für den Durchgriff der Haltestange (7) des Druckelementes (10) versehen ist, während das andere Ende des Hebels (5) Greifelemente (5c, 5d) für den Eingriff mit dem Stellelement (2) trägt, und das äußere Ende (6b) der Feder (6) zurückgebogen ist und mit einem mittleren Bereich (5b) des Hebels (5) in Eingriff steht.

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