-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Aufhängung für einen Sitz gerichtet und
insbesondere auf eine Sitzaufhängung,
die die Vorspannung, Federrate und Dämpfungsrate der Aufhängung im
Verhältnis
zum Gewicht des Sitznutzers variiert.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Damit
ein Fahrer ein Maschinenteil effizient bedienen kann, muß der Sitz,
der für
den Fahrer eine Verbindung zur Maschine darstellt, den Fahrer über einen
längeren
Zeitraum komfortabel tragen. Mit den Jahren ist eine Vielzahl unterschiedlicher
Sitzaufhängungsdesigns
entwickelt worden, um einen komfortablen Träger für den Fahrer bereitzustellen.
-
Bei
den meisten dieser Designs sind die Sitzaufhängungen so konstruiert, daß sie einen
gewissen Grad an Widerstandskraft oder Stütze bereitstellen, und die
vertikale Position des Sitzes so eingestellt ist, daß das Gewicht
des Fahrers durch die Verwendung verschiedener Aufhängungsmechanismen
oder -systeme, die im Sitz angebracht sind, aufgenommen wird. Diese
Mechanismen verwenden typischerweise Federn, Dämpfer, Verkettungen und andere
Vorrichtungen zur Einstellung dieser Merkmale des Sitzes, um den
Sitz in bezug auf den jeweiligen Fahrer bequem einstellen zu können, verwenden.
-
Die
meisten Sitze, die heutzutage konstruiert werden, können den
Stützgrad
für viele
Fahrer jedoch nicht so einstellen, daß der Komfort, genauer gesagt
die Vibrationsdämpfung
des Sitzes für
einen bestimmten Bevölkerungsanteil
an Fahrern nicht geopfert wird. Die Federrate muß im allgemeinen niedrig sein,
um leichtere Fahrer aufzunehmen, und die Dämpfungsrate muß hoch genug
sein, um Endstoppstöße schwererer
Fahrer einzuschränken.
Da diese Attri bute im allgemeinen bei billigen Sitzaufhängungen
nicht einstellbar sind, geht die Vibrationsisolation mit dem Masseeinstellbereich
einen Kommpromis ein. Sitzvibrationsteststandards wie ISO7096 sind
mit einer Aufhängung
ohne einstellbare Federrate und Dämpfungsrate schwer zu durchlaufen.
Zur Aufnahme eines leichten Fahrers sind die Federrate und Dämpfung im
allgemeinen niedrig. Die niedrige Dämpfungsrate führt wiederum
zu Aufhängungsendstoppstößen, wodurch
der Designer entweder die Dämpfung
auf Kosten der Vibrationsisolation für einen leichten Fahrer verstärken muß, oder
den Aufhängungshub
auf Kosten der SIP- (Sitzindexpunkt) -höhe erhöhen muß.
-
Im
Ergebnis war es vorteilhaft Aufhängungen für einen
Fahrzeugsitz zu entwickeln, worin die Betriebsweise der Aufhängung einstellbar
ist, um den gewünschten
Fahrkomfort für
den Sitz sowohl für
einen leichten Nutzer als auch einen schweren Nutzer zu erreichen.
Aus diesem Grund sind viele einstellbare Aufhängungen entwickelt worden,
von denen ein paar nennenswerte Beispiele in Meiller et al., US-Patente
Nr. 5,261,724 und 5,490, 657 offenbart werden. In diesen Patenten
und anderen ähnlich
gestalteten einstellbaren Aufhängungen
kann die Vorspannung auf eine Feder, die in der Aufhängung genutzt
wird, eingestellt werden, so daß die
Feder, und somit die Aufhängung,
mehr oder weniger Widerstandskraft gegen die Bewegung des Sitzes,
in Abhängigkeit
des Gewichts des Nutzers liefert. Genauer gesagt, umfassen diese
Arten von Sitzaufhängungen
eine Drehgelenkplatte, die mit der Feder verbunden und über einen
Drehgelenkpunkt an dem Sitz fixiert ist. Die Einstellung der Federvorspannung
in der Aufhängung
wird durch die Veränderung
des Abstandes, über
den die Feder von dem Drehgelenk aus agiert, vorgenommen. Daher
umfaßt
die Einstellung die Bewegung der Drehgelenkplatte, um die Feder
weiter von dem Drehgelenk weg, um die Aufhängungsvorspannung zu erhöhen, oder
näher zu
dem Drehgelenk hin, um die Vorspannung zu verringern, zu verstellen.
-
Ein
anderes nennenswertes Patent ist Wahls US-Patent Nr. 6,186,467.
In diesem Patent wird die Vorspannung einer Sitzaufhängung durch
die Einstellung der Position eines Schlittens geändert, an dessen Enden jeweils
ein Paar Federn angebracht sind. Die Bewegung des Schlittens erhöht oder
verringert die Federlänge,
so daß die
Vorspannung für die
Aufhängung
je nach Bedarf für
den jeweiligen Nutzer eingestellt werden kann.
-
WO-A-0
911841 offenbart eine Sitzaufhängung
für einen
Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, worin unter anderem
das Einstellmittel ein Nockenteil umfaßt. Das Nockenteil wirkt sich auf
ein kompliziertes System aus Rollen aus, das letztlich die Vorspannung
einer Feder ändern
wird.
-
Während diese
Aufhängungen
die Stütze, die
durch einen Sitz entweder einem schweren oder einem leichten Nutzer
bereitgestellt wird, einstellen können, weist diese Aufhängung viele
Mängel
auf. Erstens variiert diese Aufhängung
nicht beide, Dämpfungsrate
und Federrate der Aufhängung
im Verhältnis
zur aufgehängten
Masse, um einen gleichen effektiven Widerstand aus der Aufhängung für Nutzer
jeden Gewichtes, die in dem Stuhl sitzen, bereitzustellen. Im Ergebnis
haben diese verbesserten Aufhängungen
des Standes der Technik eine Übertragbarkeitskurve
für einen
schweren Sitznutzer, die sich signifikant von der Übertragbarkeitskurve
für einen
leichten Sitznutzer unterscheidet. Dies ist ein unerwünschtes
Ergebnis, weil der Unterschied zwischen den Übertragbarkeitskurven impliziert,
daß mehr
Anstrengung erforderlich ist, um die Aufhängung einzustellen als nötig, da
während
der Gewichtseinstellung der schwere Nutzer gegenüber dem leichten Nutzer hinsichtlich
der Isolation einen Vorteil erlangt. Wenn man davon ausgeht, daß die Verbesserung
der Vibrationsreaktion der Aufhängung
Kraft kostet, und da die Aufhängung
Tests in allen Gewichtseinstellklassen bestehen soll, ist die zusätzliche
Anstrengung Verschwendung und sollte minimiert werden.
-
Um Übertragbarkeits-
und Fahrdynamiken für
eine Sitzaufhängung
zu erhalten, die ungeachtet der Masse des Nutzers äquivalent
sind, müßten die Dämpfungsrate,
die Federrate und die Federvorspannung der Sitzaufhängung in
bezug auf einander einstellbar sein. Somit ist es wünschenswert
eine Sitzaufhängung
zu entwickeln, die den gleichen Fahrkomfort für jeden Sitznutzer bereitstellt,
was durch Variierung der Dämpfungsrate,
der Federrate und der Aufhängungsvorspannung
proportional zu dem aufgehängten
oder scheinbaren Gewicht des Nutzers, bewerkstelligt werden kann.
Das liegt daran, daß durch
die Veränderung
der Federrate und der Dämpfungsrate
zusammen im Verhältnis
zu der scheinbaren Gewichtsveränderung
des Nutzers die Übertragbarkeitskurven
für die
Aufhängung
für jedes scheinbare
Nutzergewicht koinzident gehalten werden. Die Koordination der Feder-
und Dämpfungsraten
sollte auch eine Minimierung der Arbeit, die zur Veränderung
der Gewichtseinstellung für
die Aufhängung
erforderlich ist, ermöglichen.
-
Ein
anderer Mangel vieler dieser einstellbaren Sitzaufhängungen
des Standes der Technik ist, daß bei
Sitzkonfigurationen, wo die Aufhängung
unter dem Sitz angeordnet ist, die Gesamtsitzhöhe und der Sitzindexpunkt (SIP),
für viele
Anwendungen zu hoch sind. Der SIP wird unter Verwendung einer Standardmeßvorrichtung,
die in der Technik allgemein bekannt ist, die im wesentlichen die
Stelle des Drehpunktes der Hüfte
des sitzenden Nutzers darstellt, gemessen. Dies ist ein Punkt im
Raum, der als ein Referenzpunkt für die Positionen anderer Strukturen
im Fahrzeug dient, wie die Pedalen, die Lenkung usw., der zur Anwendung
ergonomischer Prinzipien zur Gestaltung des Inneren des Fahrzeugs
verwendet werden kann. Positioniert eine SIP-Lokalisierung einen
Nutzer zu nahe an den Bedienteilen eines Fahrzeugs, wird ein Nutzer
nicht in der Lage sein, in den Sitz zu gelangen, ohne, daß er die
Bedienteile einziehen muß,
möglicherweise
die Bedienteile beschädigt,
der Nutzer verletzt wird und/oder sich das Fahrzeug versehentlich
unkontrolliert bewegt.
-
Die
Aufhängungen
des Standes der Technik nutzten auch eine Feder mit niedriger Federrate,
die signifikantes Durchbiegen der Feder erfordert, um die Vorspannung
der Aufhängung
für einen
breiten Bereich an Nutzergewichten zu einem adäquaten Grad einzustellen. Dieses
lange Durchbiegen der Feder erfordert signifikanten Raum unter dem
Sitz, wodurch die Größe der Aufhängung und
des Sitzes, der die Aufhängung
umfaßt,
steigt.
-
Ein
zusätzlicher
Mangel vieler Sitzaufhängungen,
die die Aufhängungsvorspannung
zum Ausgleich der Nutzermasse durch direkte Erhöhung der Federvorspannung einstellen,
ist die Anstrengung, die notwendig ist, um diese Einstellung vorzunehmen.
Die Einstellung erfordert oftmals mehrere Drehungen eines von Hand
zu bedienenden Knopfes, der ein erhöhtes Drehmoment erfordert,
wenn die Federvorspannung steigt. Daher ist es wünschenswert einen Nutzermasseeinstellmechanismus
zu entwickeln, durch den der Nutzer eine ausreichend geringe und
konstante Kraft über
den Einstellbereich ausüben
kann.
-
Ferner
sind in den Sitzkonfigurationen, wo sich das Aufhängungssystem
in der Rückenlehne des
Sitzes befindet, wie in den Sitzen, die in den Meiller et al. Patenten
offenbart werden, die Probleme mit einem SIP, der zu hoch ist, offensichtlich
nicht vorhanden. Diese Konfigurationen haben jedoch andere Nachteile
dahingehend, daß die
Rückenlehne
in ihrer Fähigkeit,
nach vorn über
den Sitz geklappt oder gefaltet zu werden, was für Fahrzeuge, bei denen der Treibstofftank
hinter dem Sitz positioniert ist, nützlich ist, wie bei einem Wagen
mit Hubein richtung, stark eingeschränkt. Außerdem kann die Rückenlehne
den verfügbaren
Vor-/Zurück-Einstellbereich
der Sitzaufhängungskonstruktion
einschränken.
-
Daher
ist es auch wünschenswert
eine Sitzaufhängung
zu entwickeln, die entweder unter einem Sitz oder in einer Rückenlehne,
je nach Bedarf, angebracht werden kann, um die gewünschte Art
und den gewünschten
Bereich an Bewegung für
den Sitz in dem speziellen Fahrzeug bereitzustellen. Die Aufhängung sollte
auch eine ausreichend geringe Durchbiegelänge für die Federn in der Aufhängung benötigen, um
die Verpackung der Aufhängung
und die Anstrengung, die erforderlich ist, um die Aufhängungsvorspannung
einzustellen, signifikant zu verringern. Durch diese Verringerung
kann die Aufhängung unter
dem Sitz plaziert werden, so daß der
Sitz bei einem ausreichend niedrigen SIP positioniert wird, während auch
die Rückenlehne
vollständig
zurückgeklappt,
nach vorne und zurück
bewegt, und über den
Sitz gefaltet werden kann.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Eine
Aufhängung
für den
Sitz eines Fahrzeuges, die die Anstrengung zur Einstellung minimiert, und
die Aufhängungsvorspannung,
die Dämpfungsrate
und die Federrate der Aufhängung
zusammen, basierend auf der aufgehängten Masse, proportional einstellt,
um die gleiche effektive Isolierung von der Maschinenvibration für einen
speziellen Nutzer ungeachtet des Gewichtes bereitzustellen. Die
Sitzaufhängung
dieser Erfindung wie in Anspruch 1 definiert, ist besonders gut
für die
Verwendung in einem Gabelhubwagen oder einem Wagen mit Hubeinrichtung, einem
Frontschaufellader, einem Landwirtschaftstraktor, einem Tiefbagger,
anderer Konstruktionsausrüstung
sowie anderen Fahrzeugen, die typischerweise für die Off-Road-Verwendung gestaltet sind, geeignet.
Diese Aufhängung
ist insbesondere für Fahrzeuganwendungen
ideal, die einen relativ kurzen Aufhängungshub benötigen, um
einen niedrigen SIP für
den Sitz beizubehalten. Ferner kann die Aufhängung entweder unter dem Sitz
oder in der Rückenlehne
positioniert werden, um den gewünschten Bewegungsbereich
und die gewünschte
Bewegungsart für
den Sitz bereitzustellen.
-
Außerdem wird
ein Fahrzeugsitz beansprucht, der eine solche Aufhängung umfaßt.
-
Wenn
ein Nutzer die Aufhängungsvorspannung,
die Dämpfungsrate
und die Federrate variie ren kann, erfüllt die Aufhängung der
vorliegenden Erfindung die standardisierten Testkriterien für diese
Arten von Sitzen, ohne Fahrdynamiken zu beeinträchtigen, während die Einstellanstrengung
verringert wird. Genauer gesagt, sind als Ergebnis der Konstruktion
dieser Sitzaufhängung
die Fahrdynamiken des Sitzes sowohl für einen schwereren Sitznutzer als
auch für
einen leichteren Sitznutzer relativ gleichmäßig, da sich keiner nachteilig
auf den anderen auswirkt. Dies wird durch die Variierung der Aufhängungsvorspannung,
der Dämpfungsrate
und der Federrate für
die Aufhängung
im Verhältnis
zur scheinbaren oder aufgehängten
Masse, die sich auf die Aufhängung
auswirkt, die unter anderem den Nutzer und das Gewicht des Sitzes
und jeglicher Sitzzusatzgeräte
umfaßt,
erreicht. Genauer gesagt, werden die Aufhängungsdämpfungsrate und -federrate
für 60
Kilogramm im Hinblick auf die Dämpfungsrate
und die Federrate der Aufhängung
für 120
Kilogramm beide um die Hälfte
fallen. Anders ausgedrückt,
wird die Federrate der Aufhängung
für 120
Kilogramm zweimal so groß wie
die Federrate der Aufhängung
bei 60 Kilogramm, die von der Aufhängung getragen werden, sein.
Dies trifft auch für
die Dämpfungsrate
zu, d. h., sie wird für
120 Kilogramm zweimal so groß wie
für 60
Kilogramm sein. Auch die Aufhängungsvorspannung
wird in Übereinstimmung
mit der aufgehängten Masse
eingestellt.
-
Gemäß der Erfindung
ist der Schlüssel
zur Erreichung der proportionalen Einstellungen der Federvorspannung,
der Federrate und der Dämpfungsrate
die Anordnung der Federn, einer Verkettungseinrichtung in der Aufhängung, und
die Anbringung eines Dämpfers
zwischen der Verkettungseinrichtung und einer Grundfläche. In
dem Aufhängungssystem
der vorliegenden Erfindung besteht die Grundfläche aus einem fixierten Teil
der Aufhängung oder
des Sitzes, wie einem fixierten oder nicht beweglichen Teil des
Sitzes, d. h., dem Sitzrahmen oder dem Grundrahmen oder der Aufhängungsgrundfläche. Eine
erste Feder wird zwischen der Grundfläche und einem Betätigungsmechanismus,
wie einem Winkelhebel, angebracht und liefert eine Vorspannung für die Bewegung
des Betätigungsmechanismus.
Der Betätigungsmechanismus
wird von einem Sitzrahmen und einem Kissen, auf dem der Nutzer sitzen
wird, umschlossen. Der Sitzrahmen befindet sich darüber und
ist bedienbar mit der Aufhängung durch
eine geeignete Verknüpfung
wie ein paar Greifarmen verbunden. Der Betätigungsmechanismus ist auch
mit einer drehbaren Verkettungseinrichtung verbunden, die für einen
variablen Grad an zusätzlicher Widerstandskraft
hinsichtlich der Bewegung des Betätigungsmechanismus von einer
zweiten Feder, die mit der Verkettungseinrichtung verbunden ist,
sorgt.
-
In
der Aufhängung
weist die Verkettungseinrichtung einen beweglichen Drehgelenkpunkt
oder ein Hauptverkettungseinrichtungsdrehgelenk auf, der/das von
einem zukünftigen
Sitznutzer unter Auswahl einer Gewichtseinstellposition unter Verwendung
eines damit verbundenen Gewichtseinstellmechanismus positioniert
werden kann. Da der Verkettungseinrichtungsdrehgelenkpunkt bewegt werden
kann, wodurch der mechanische Nutzen der zweiten Feder verändert wird,
kann die Aufhängungsvorspannung,
die an den Betätigungsmechanismus
abgegeben wird, erhöht
oder verringert werden.
-
Die
Aufhängungsfederrate
wird aufgrund der Verbindung der zweiten Feder gegenüber der
Verbindung des Betätigungsmechanismus
eingestellt. Die Bewegung des Drehgelenkpunktes an der Verkettungseinrichtung
bewirkt, das der Dreharm zwischen der zweiten Feder und dem Drehgelenkpunkt
verlängert
oder verkürzt
wird, wodurch der Widerstandsgrad hinsichtlich der Bewegung des
Betätigungsmechanismus
und der Verkettungseinrichtung, bereitgestellt durch die zweite
Feder, verändert
wird. So ermöglicht
die Bewegung des Drehgelenkpunktes der Verkettungseinrichtung, daß ein Nutzer
den Drehgelenkpunkt an einer Stelle, wo die Federrate der Aufhängung, wie
durch beide Federn bereitgestellt, proportional zu dem scheinbaren
Gewicht des Nutzers verändert
wird, effektiv positionieren kann.
-
Ferner
ermöglicht
der bewegliche Verkettungseinrichtungsdrehgelenkpunkt, das die effektive
Systemdämpfungsrate
proportional zum Gewicht des Nutzers variiert werden kann, ohne
daß ein einstellbarer
Dämpfer
verwendet werden muß.
Dies liegt an der Tatsache, daß der
mechanische Nutzen, bereitgestellt durch den Dämpfer, in Folge der Bewegung
der Stelle des Drehgelenkpunktes der Verkettungseinrichtung, die
den Dämpfer
auch zu einer Position bewegt, wo der Dämpfer auf einen größeren oder
geringeren Abstand ausgedehnt werden kann, wenn die Aufhängung in
Betrieb ist, eingestellt wird. Daher wird die Geschwindigkeit der
Dämpfungsstange
in der Einstellposition für
schwere größer sein, was
den effektiven Dämpfungskoeffizienten
erhöht, als
in der Position für
leichte, wo die Dämpfungsstangengeschwindigkeit
und der effektive Dämpfungskoeffizient
verringert werden. Im Ergebnis weist die Aufhängung eine proportional eingestellte
Dämpfungsrate
auf, die durch die Verwendung eines einfacheren, kostengünstigeren
und zuverlässigeren
fest eingestellten Dämpfers
erreicht wurde.
-
Zur
Bewegung des Drehgelenkpunktes der Verkettungseinrichtung und der
Einstellung der Federvorspannung, der Federrate und der Dämpfungsrate
der Aufhängung
umfaßt
die Aufhängung
einen Gewichtseinstellarm, der einen Teil des Gewichtseinstellmechanismus
bildet. Der Gewichtseinstellarm ist im Hinblick auf die Verkettungseinrichtung
beweglich und trägt
den Drehgelenkpunkt, über
dem sich die Verkettungseinrichtung dreht. Genauer gesagt, wird ein
beweglicher Drehbolzen an dem Gewichtseinstellarm angebracht und
bewegt sich zusammen mit dem Gewichtseinstellarm und liegt an der
Verkettungseinrichtung an. Der Punkt, wo der Drehbolzen an der Verkettungseinrichtung
anliegt, ist die Stelle des Drehgelenkpunktes, über dem sich die Verkettungseinrichtung
während
des Betriebes des Aufhängungssystems
bewegt. Um den Drehbolzen im Hinblick auf die Verkettungseinrichtung
zu bewegen, dreht sich wiederum der Gewichtseinstellarm über einem
stationären
Drehgelenk, daß an
der/dem Aufhängungsgrundfläche oder
-boden fixiert und von dem beweglichen Verkettungseinrichtungsdrehbolzen
beabstandet ist. Wenn der Gewichtseinstellarm über dem fixierten Drehbolzen
bewegt wird, bewegt sich der bewegliche Drehbolzen entlang der Verkettungseinrichtung.
-
Der
bewegliche Drehbolzen oder das Hauptverkettungseinrichtungsdrehgelenk
wird an dem Gewichtseinstellarm befestigt und trägt ein Lager, daß gegen
eine Ecke der Verkettungseinrichtung fährt, wenn der Drehbolzen hinsichtlich
der Verkettungseinrichtung bewegt wird, und während der Einstellung des Aufhängungssystems.
Das Lager minimiert die Abnutzung des beweglichen Drehbolzens und
der Oberfläche
der Verkettungseinrichtung, die mit dem beweglichen Verkettungsdrehbolzen
in Kontakt kommt, während
sich der Drehbolzen auch ruckfrei an der Verkettungseinrichtung
bewegen kann. Ferner ist die Oberfläche der Verkettungseinrichtung, die
von dem beweglichen Drehbolzen umschlossen wird, gebogen, so daß die Form
der Oberfläche
komplementär
zu einem gekrümmten
Fahrweg des Drehbolzens ist. Wenn der bewegliche Drehbolzen daher unter
Verwendung des Einstellmechanismus bewegt wird, bewegt die Drehbewegung
des Gewichtseinstellarms den Drehbolzen an der Oberfläche der
Verkettungseinrichtung entlang, so daß es dort einen geringen Widerstand
gegen die Bewegung des Gewichtseinstellmechanismus im oberen Drittel
des Gesamtbereichs der Bewegung der Aufhängung gibt.
-
Die
Verkettungseinrichtung wird durch die nach oben einschränkende Bewegung
des Betätigungsmechanismus
und durch die zweite Feder, deren eines Ende an der Verkettungseinrich tung
angebracht ist, und deren anderes Ende an der Grundfläche angebracht
ist, wie eine Säule,
die sich außen aus
der Aufhängungsgrundfläche erstreckt,
mit dem beweglichen Drehbolzen in Kontakt gebracht oder dagegen
gedrückt.
Wenn im Ergebnis der Betätigungsmechanismus
von einem Nutzer, der auf dem Sitzrahmen sitz, eingerastet wird,
bewegt sich die Verkettungseinrichtung mehr wie ein Hebelarm während des
Betriebes der Aufhängung,
da sie sich über dem
beweglichen Drehbolzen dreht.
-
In
Folge der Konfiguration der Aufhängung hat
die Verkettungseinrichtung einen zusätzlichen Grad an Freiheit hinsichtlich
der Bewegung, nämlich in
einer im allgemeinen seitlichen Richtung entlang der Verkettungseinrichtungsoberfläche, in
die ein beweglicher Drehbolzen eingreift. Zur Verhinderung oder
Einschränkung
der Bewegung der Verkettungseinrichtung in diese Richtung umfaßt die Verkettungseinrichtung
einen Gleitbolzen, der sich außerhalb
der Verkettungseinrichtung erstreckt und der sich in einem gebogenen
Spalt, gebildet in der/dem Aufhängungsgrundfläche oder
-boden, der den Gleitbolzen und demzufolge die Verkettungseinrichtung führt, wenn
sie sich um den beweglichen Drehbolzen drehen, befindet. Genauer
gesagt wird der gebogene Spalt in der Aufhängungsgrundfläche, der übereinstimmend
mit dem Drehlauf der Verkettungseinrichtung gebildet wurde, an jeder
Stelle des beweglichen Drehbolzens in bezug auf die Verkettungseinrichtung mitlaufen,
um für
eine saubere gekrümmte
Bewegung der Verkettungseinrichtung beim Betrieb der Aufhängung zu
sorgen. Um ferner eine ruckfreie gekrümmte Bewegung des Gleitbolzens
bereitzustellen, trägt
der Gleitbolzen ein Lager, das sich in dem Spalt befindet, und das
für einen
gewissen Grad an Schlüpfrigkeit
und Abnutzungsbeständigkeit
des Gleitbolzens und des Spaltes sorgt.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Gewichtseinstellmechanismus so
konfiguriert, daß ein
Nutzer die Aufhängung an
vielen unterschiedlichen Positionen, die im allgemeinen Nutzern
mit unterschiedlichen, speziellen Gewichten entsprechen, einstellen
kann. Um das Gewicht, bei dem der Einstellmechanismus eingestellt
wird, zu veranschaulichen, kann die Aufhängung auch einen optionalen
Anzeiger zur Identifizierung des ungefähren Gewichts eines Nutzers,
für das die
Aufhängung
augenblicklich konfiguriert wird, umfassen, so daß ein Nutzer
den Mechanismus leicht auf die richtige Aufhängungseinstellung einstellen kann.
Ferner wird der Einstellmechanismus wünschenswerterweise so gestaltet,
daß der
Mechanismus leicht funktioniert, auch bei einem sitzenden Nutzer,
und daß die
erforderliche Kraft für
die Bewegung des Gewichtseinstellmechanismus zwischen den unterschiedli chen
Positionen relativ gering ist. Dieser wenig anstrengende Gewichtseinstellmechanismus wird
durch die Veränderung
des mechanischen Nutzens der zweiten Feder erreicht, wobei die Feder nicht
signifikant verschoben oder gedehnt wird.
-
Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt
der Sitzrahmen ein paar gegenüberliegende
Drehgelenkwellen, die gegenüberliegende
Enden eines Querträgers,
der sich über den
Sitzrahmen erstreckt, aufnehmen und in diese eingreifen. Der Querträger hat
einen Querschnitt, der gekrümmt
ist und einen im allgemeinen geraden Rand umfaßt, der sich außen entlang
einer Ecke erstreckt. Der gerade Rand bildet hervorstehende Fläche, an
denen der Betätigungsmechanismus
anliegt, damit die Aufhängung
effektiv arbeiten kann. Die Drehgelenkwellen werden gegen den Querträger ohne
Verwendung irgendwelcher Halter oder einer anderen Verbindung zwischen
dem Drehbolzen und dem Querträger
gehalten. Insbesondere werden die Wellen durch Klemmen, die an gegenüberliegenden Stellen
des Aufhängungssystems
angeordnet sind, die in den Sitzrahmen eingreifen können, an
dem Querträger
gehalten. Durch das Halten des Rahmens und der Wellen in Verbindung
mit dem Querträger
ohne Halter, wird die Zeit, die zum Aufbau der Aufhängung erforderlich
ist, stark verringert.
-
Ziele,
Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, die in Anspruch 1 definiert
wird, sind die Bereitstellung einer Aufhängung: die die Vorspannung,
die Federrate und die Dämpfungsrate
proportional, basierend auf dem scheinbaren Gewicht des Sitznutzers
variiert; die einen leicht bedienbaren Gewichtseinstellmechanismus
zur Kontrolle des Betriebs der Aufhängung, basierend auf dem Gewicht
des Nutzers, umfaßt;
die eine rückfrei
laufende Verkettungseinrichtung für die Aufhängung umfaßt, die einen beweglichen Drehgelenkpunkt
umfaßt;
die eine Verbindung zwischen der Aufhängung und dem Sitzrahmen bildet,
die den Bedarf nach Haltern oder anderen Verbindungen zwischen dem
Sitzrahmen und der Aufhängung
ausräumt;
die eine kompakte Konstruktion zur Verringerung der Gesamthöhe des Sitzes
aufweist; und die fest, robust, leicht aufzubauen, haltbar, einfach
gestaltet, eine kompakte und wirtschaftliche Konstruktion und leicht
zu verwenden und zu bedienen ist.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Bevorzugte
exemplarische Ausführungsformen
der Erfindung werden in den anhängenden Zeichnungen
veranschaulicht, in denen gleiche Referenznummern gleiche Teile
darstellen, und worin:
-
1 eine
isometrische Ansicht eines Fahrzeugsitzes, ausgestattet mit einer
Sitzaufhängung, die
gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruiert wurde, ist;
-
2 eine
isometrische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Aufhängung ist;
-
3 eine
Seitenansicht eines Sitzrahmens und einer Aufhängungsgrundfläche ist,
die mit der Aufhängung
aus 1 in ausgezogener Position verbunden sind;
-
4 eine
Seitenansicht des Sitzrahmens, der Aufhängungsgrundfläche und
der Aufhängung aus 1 in
zusammengeklappter Position ist;
-
5 eine
teilweise abgetrennte Seitenansicht des Sitzrahmens, ausgehängt aus
der Aufhängung
aus 1, ist;
-
6 eine
teilweise abgetrennte Seitenansicht des Sitzrahmens, der teilweise
in die Aufhängung
aus 1 eingreift, ist;
-
7 eine
teilweise abgetrennte Seitenansicht des Sitzrahmens, der in die
Aufhängung
aus 1 eingreift, ist;
-
8 eine
isometrische Ansicht der Aufhängungsgrundfläche und
der Aufhängung
aus 1 ist;
-
9 eine
Draufsicht der Aufhängungsgrundfläche und
der Aufhängung
aus 1 ist;
-
10 eine
teilweise abgetrennte isometrische Ansicht der Aufhängung aus 9 ist;
-
11 eine
teilweise abgetrennte isometrische Ansicht des Gewichtseinstellmechanismus
der Sitzaufhängung
aus 9 ist;
-
12 eine
teilweise abgetrennte Draufsicht der Sitzaufhängung aus 9 mit
dem Gewichtseinstellmechanismus in einer Position für einen
schweren Nutzer ist;
-
13 eine
teilweise abgetrennte Draufsicht der Sitzaufhängung aus 9 mit
dem Gewichtseinstellmechanismus in einer Position für einen
leichten Nutzer ist;
-
14 eine
isometrische Ansicht eines Sitzes, umfassend eine zweite Ausführungsform
der Sitzaufhängung
der vorliegenden Erfindung, ist;
-
15 eine
isometrische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Sitzaufhängung der
vorliegenden Erfindung ist;
-
16 eine
Draufsicht der Aufhängung
aus 15 in einer Position für einen schweren Nutzer ist;
-
17 eine
Draufsicht der Aufhängung
aus 16 in einer durchgebogenen Position ist;
-
18 eine
Draufsicht der Aufhängung
aus 15 in einer Position für einen leichten Nutzer ist;
-
19 eine
Draufsicht der Aufhängung
aus 18 in einer durchgebogenen Position ist;
-
20 ein
kreisförmiger
Querschnitt entlang der Linie 20-20 von 19 ist;
-
21 ein
teilweise abgetrennter Querschnitt entlang der Linie 21-21 von 16 ist;
-
22 ein
teilweise abgetrennter Querschnitt entlang der Linie 22-22 von 15 ist;
-
23 ein
teilweise abgetrennter Querschnitt entlang der Linie 23-23 von 15 ist;
-
24 ein
teilweise abgetrennter Querschnitt entlang der Linie 24-24 von 15,
befestigt an dem Sitzrahmen, ist;
-
25 eine
schematische, isometrische Ansicht der Sitzaufhängung der vorliegenden Erfindung, befestigt
an einem vertikal beweglichen Sitz ist;
-
26 eine
schematische Seitenansicht der Sitzaufhängung und des Sitzes aus 25 ist;
-
27 eine
schematische, isometrische Ansicht der Sitzaufhängung der vorliegenden Erfindung, positioniert
in einer Rückenlehne
eines Sitzes, ist;
-
28 eine
schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Rückenlehne,
die an der Aufhängung
aus 27 montiert ist, ist; und
-
29 eine
schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Rückenlehne,
die an der Aufhängung
aus 27 montiert ist, ist.
-
Bevor
die Ausführungsformen
der Erfindung ausführlich
beschrieben werden, sollte klar sein, daß die Erfindung hinsichtlich
ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung
der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angegeben oder
in den Zeichnungen veranschaulicht werden, beschränkt ist.
Die Erfindung kann andere Ausführungsformen
aufweisen oder auf unterschiedliche Arten praktiziert oder durchgeführt werden.
Es sollte auch klar sein, daß die
hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dient
und nicht als einschränkend
betrachtet werden sollte.
-
Ausführliche
Beschreibung
-
Die 1 und 14 veranschaulichen
einen Sitz 50, einschließlich eines Rahmens 52,
der ein Sitzkissen 54 trägt, und einer Rückenlehne 55 und
einer Aufhängungsgrundfläche 68.
Während
der Sitz 50 als Schalensitz verschaulicht wird, der ein
Paar Armlehnen 56 und einen Sicherheitsgurtmechanismus 57 (wie
in 14 gezeigt) umfaßt, kann der Sitz SO jede Sitzform,
die bei einer Maschine oder einem Fahrzeug verwendet wird, annehmen.
Der Rahmen 52 umfaßt
einen ersten Griff 58, der zur Bedienung eines Drehmechanismus 59,
in 2 am besten dargestellt, der zwischen Sitzrahmen 70 und
Rückenlehnenrahmen 72 angebracht
ist und von einem Paar Abdeckplatten 60 bedeckt wird, verwendet
wird. Die Aufhängungsgrundfläche 68 umfaßt einen
zweiten Griff 62, der zum Antrieb des Positionierungsmechanismus
(nicht gezeigt) wie er in der Technik bekannt ist, verwendet wird,
durch den der Sitz 50 in bezug auf das Fahrzeug, in dem
sich der Sitz 50 befindet, vor und zurück bewegt werden kann. Die
Aufhängungsgrundfläche 68 umfaßt auch
einen dritten Griff 64, der zur Einstellung eines Gewichtseinstellmechanismus 214 dient,
der sich in der Aufhängungsgrundfläche 68 befindet,
die hierin ausführlich
beschrieben wird.
-
In
Anbetracht der 2 wird nunmehr das Innere des
Sitzes 50 ausführlich
veranschaulicht. Der Sitz 50 umfaßt eine Sitzaufhängung 66,
die an der Aufhängungsgrundfläche 68 befestigt
ist, die einen Boden für
den Rahmen 52 des Sitzes 50 bildet und bevorzugt
aus einem Metall gebildet wird, wie Baustahl, mit einer Dicke zwischen
1 mm und 5 mm, bevorzugt etwa 3 mm. Die Aufhängung 66 wird mit
dem Sitzrahmen 70 gegenüber
der Aufhängungsgrundfläche 68,
die eine stabile Struktur liefert, an der das Sitzkissen 54 angebracht
wird, verbunden. Ein Paar Halterungen 71 werden an den
gegenüberliegenden Seiten
von einem Ende des Sitzrahmens 70 befestigt und werden
an gegenüberliegenden
Seiten eines Rückenlehnenrahmens 72,
der drehbar mit jeder Halterung 71 verbunden ist, angebracht.
Der Rückenlehnenrahmen 72 ist
im allgemeinen U-förmig
und umfaßt
ein oberes Ende 74 und zwei nach unten verlaufende Arme 76 auf
jeder Seite des oberen Endes 74. Zwischen den Armen 76 befindet
sich bevorzugt eine Verstrebung 78, und jeder Arm 76 ist
ferner mit einer Stange 80 gegenüber dem oberen Ende 74 verbunden.
Die Stange 80 ist drehbar zwischen den Halterungen 71 angebracht,
damit zwischen einer nach oben gerichteten Position, in 2 gezeigt,
zu einer zusammengeklappten Position (nicht gezeigt) gedreht werden
kann. Die Stange 80 ist ferner mit einem Drehmechanismus 59 verbunden,
der in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Sperrplatte 82 umfaßt, die
abwärts
von einem Ende der Stange 80 in ein Sperrteil 84 eingreift,
das drehbar zwischen zwei Verankerungen 85, die an der
benachbarten Halterung 71 angebracht sind, positioniert
ist. Das Sperrteil 84 ist mit einem Stab 86 verbunden,
der sich zwischen den Verankerungen 85 und durch das Sperrteil 84 an
einem Ende erstreckt und mit dem ersten Griff 58 an dem
gegenüberliegenden
Ende verbunden ist. Wenn daher der erste Griff 58 in bezug
auf die Halterung 71 und die Verankerungen 85 gedreht
wird, kann das Sperrteil 84 weg von und aus dem Eingriff
mit der Sperrplatte 82 gedreht werden, wodurch die Stange 80 und
der Rückenlehnenrahmen 72 in
bezug auf die Halterungen 71 und den Sitzrahmen 70 gedreht
werden kann. Ferner trägt
die Stange 80 gegenüber
der Sperrplatte 82 eine Torsionsfeder 88, die
um die Stange 80 angebracht ist und in die Stange 80 und
die benachbarte Halterung 71 eingreift. Wenn das Sperrteil 84 aus
der Sperrplatte 82 unter Verwendung des ersten Griffes 58 gelöst wird,
dient die Torsionsfeder 88 dazu, den Rückenlehnenrahmen 72 abwärts in Richtung
Sitzrahmen 70 und in die zusammengeklappte Position zu
lenken.
-
In
Anbetracht der 2 bis 4 hat der Sitzrahmen 70 im
allgemeinen eine rechteckige Form und umfaßt ein Vorderteil 90 und
zwei Seitenteile 92, die an gegenüberliegenden Enden des Vorderteils 90 angebracht
sind. Jedes der Seitenteile 92 ist im allgemeinen als ein
U-förmiger Kanal
geformt, wobei die offenen Enden 94 jedes Seitenteils 92 über den
Sitzrahmen 70 einander zugewandt sind. Um die Seitenteile 92 gegenüber dem
Vorderteil 90 über
eine bestimmte Distanz von einander beabstandet zu halten, befinden
sich die Seiteneile 92, an die beide Halterungen 71 angebracht
sind, zwischen der Stange 80 und dem Rückenlehnenrahmen 72,
und ein Positionierstab 96 erstreckt sich zwischen den
Halterungen 71.
-
Der
Sitzrahmen 70 ist mit der Aufhängungsgrundfläche 68 durch
die Aufhängung 66,
gezeigt in ausgezogener Position in 3, und in
vollständig zusammengeklappter
Position in 4, verbunden. Die Aufhängung 66 kann
die Aufhängungsgrundfläche 68 mit
dem Sitzrahmen 70 unter Verwendung eines herkömmlichen
Gestänges,
das bei der Konstruktion von Sitzen genutzt wird, verbinden, nutzt bevorzugt
jedoch ein Schergestänge 98,
das zwei gegenüberliegende
Scherverknüpfungen 100,
die an gegenüberliegenden
Seiten der Aufhängungsgrundfläche 68 angebracht
sind, umfaßt.
Jede Scherverknüpfung 100 umfaßt einen
starren inneren Arm 102 und einen starren äußeren Arm 104,
die drehbar durch Verbindungsmittel 105, die in der Mitte
des inneren Arms 102 und des äußeren Arms 104 angebracht
sind, miteinander verbunden sind.
-
Jeder
der inneren Arme 102 umfaßt ein erstes Ende 106,
das drehbar mit der Aufhängungsgrundfläche 68 verbunden
ist, einen Bogen 107, der innen an der ebenen Fläche des
ersten Endes 106 angebracht ist und sich nach außerhalb
dieser erstreckt, und ein zweites Ende 108, das in das
offene Ende 94 von jedem Seitenteil 92 neben dem
Vorderteil 90 eingreifen kann. Jedes erste Ende 106 ist drehbar
mit der Aufhängungsgrundfläche 68 durch zwei
Bolzen 110, die sich durch die bündigen Öffnungen in dem ersten Ende 106 bzw.
der Aufhängungsgrundfläche 68 erstrecken.
Die Bolzen 110 sind darin durch Muttern 112, die
in die Bolzen 110 eingreifen, befestigt, und die ersten
Enden 106 werden miteinander durch eine Platte 115,
die zwischen den Bögen 107 von
jedem inneren Arm 102 befestigt sind, gehalten.
-
Jedes
zweite Ende 108 der inneren Arme 102 greift in
eine Welle 116 ein, deren gegenüberliegende Enden jeweils in
einer U-förmigen
Aussparung 118 in jedem inneren Arm 102 neben
jedem zweiten Ende 108 angebracht sind. Jedes Ende der
Welle 116 trägt
drehbar zwei Rollen 120, die jeweils aus einem reibungsarmen
Material gebildet wurden, und einen Durchmesser haben, der nur wenig
kleiner ist als der des offenen Endes 94 jedes Seitenteils 92. Die
Rollen 120 sind in dem offenen Ende 94 der Seitenteile 92 positioniert,
so daß die
Rollen 120 sich entlang des Inneren der Seitenteile 92 vor
und zurück bewegen
können,
so daß sich
der innere Arm 102 in bezug auf die Aufhängungsgrundfläche 68 bewegen kann,
wenn der Sitzrahmen 70 sowohl in Richtung oder weg von
der Aufhängungsgrundfläche 68 unter Verwendung
der Aufhängung 66 bewegt
wird.
-
Jeder äußere Arm 104 umfaßt ebenso
ein erstes Ende 122 und ein zweites Ende 124.
Jedes erstes Ende 122 umfaßt einen Positionierstab 126, der
sich durch eine Öffnung 127,
die in jedem ersten Ende 122 angebracht ist, erstreckt
und in dieser befestigt ist. Ein Teil des Stabes 126, der
sich durch jedes erste Ende 122 erstreckt, trägt drehbar
eine von zwei Rollen 128, die jeweils ähnlich wie die Rollen 120 gebildet
wurden und in einem Kanal 130 angebracht sind, der sich
auf der Aufhängungsgrundfläche 68 befindet,
die drehbar die Rolle 128 darin enthält. Der Stab 126 liegt
zwischen den ersten Enden 122, um jede Rolle 128 zu
tragen und gleichzeitig die Ausrichtung der jeweiligen ersten Enden 122 sicherzustellen.
Die zweiten Enden 124 umfassen jeweils einen gekrümmten Spalt 132,
der sich dadurch erstreckt, der ein Ende eines Querträgers 134 aufnehmen
und darin eingreifen soll. Der Querträger 134 hat im allgemeinen
einen gekrümmten
Querschnitt und umfaßt
einen oberen Rand 136, der fest mit jedem zweiten Ende 124 der äußeren Arme 104 in
jeder herkömmlichen
Weise verbunden ist, wie durch Schweißen, und einen unteren Rand 138,
der sich zwischen den äußeren Armen 104 erstreckt.
In einer ersten Ausführungsform
bildet jedes Ende des Querträgers 134,
das sich durch die gekrümmten
Spalte 132 erstreckt, eine Haltemanschette 140,
die drehbar eine Welle 142 trägt, wie in den 3 bis 7 am besten
dargestellt. Gegenüber
der Manschette 140 ist jede Welle 142 fest mit
der Halterung 71 und dem Seitenteil 92 verbunden,
so daß jede
Welle 142 einen Teil des Sitzrahmens 70 bildet.
Das Eingreifen der Welle 142 in die Haltemanschette 140 ermöglicht, daß sich die
Manschette 140 und das zweite Ende 124 von jedem äußeren Arm 104 bewegen
oder in bezug auf die Welle 142 und der Rahmenschiene 70 drehen
können,
wenn die Rahmenschiene 70 gesenkt wird, wodurch jede Scherverknüpfung 100 zusammengedrückt wird.
In dieser Ausführungsform kann
die Haltemanschette 140 nur dann so aufgebaut werden, daß sie in
die Welle 142 eingreift, wenn die äußeren Arme 104 schräg in einer
ersten Position in bezug auf den Sitzrahmen 90 verschoben
sind, gezeigt in 5. Die Rechtsdrehung des äußeren Arms 104 über der
Welle 142 in eine Richtung, wie in 6 gezeigt,
greift in die Manschette 140 ein und hält sie zwischen Welle 142 und
dem U-förmigen
Seitenteil 94 in vorwärts,
rückwärts und
vertikalen Richtungen.
-
Die 22 und 23 zeigen
eine alternative Ausführungsform
der Haltemanschette 140, die so ausgerichtet ist, daß der Anbau
an die Welle 142 in einer vertikalen Richtung möglicht ist.
In dieser alternativen Ausführungsform
umfaßt
der obere Rand 136 des Querträgers 134, zur Verhinderung,
daß sich die
Welle 142 aus jeder Haltemanschette 140 löst, um so
den Sitzrahmen 70 an der Aufhängung 66 zu halten,
bevorzugt zwei Blechlaschen 144 an beiden Enden, die an
dem oberen Rand 136 fixiert sind und außerhalb des Querträgers 134 über jedes
Seitenteil 92 hinausragen. Alternativ oder zusätzlich zu
den Blechlaschen 144 können
die Wellen 142 in den Haltemanschetten 140 während der
Bewegung der Rahmenschiene 70 durch zwei Haltervorrichtungen 146, die
an gegenüberliegenden
Seiten der Aufhängungsgrundfläche 68 unter
den Halterungen 71 angebracht sind, gehalten werden. Jede
Haltevorrichtung 146 umfaßt eine zylindrische Feststellvorrichtung 148,
die auch als die Anschlußstelle
für den
Sicherheitsgurtmechanismus 57 dient, fixiert an und sich
innen aus jeder Halterung 71 in Richtung und durch das
daneben liegende Seitenteil 92 erstreckend. Ein Kabel 150 wird
um die Feststellvorrichtung 148 gewunden und umfaßt zwei
gegenüberliegende,
vergrößerte Verriegelungsenden 152.
Die Verriegelungsenden 152 können in zwei bündige Befestigungslöcher 154, die
sich in der Aufhängungsgrundfläche 68 unter
den Halterungen 71 befinden, aufgenommen werden, um das
Kabel 150 um die Feststellvorrichtung 148 zu halten.
Wenn die Sitzaufhängung 66 vollständig ausgezogen
ist, greifen die vergrößerten Enden 152 des Kabels 150 daher
in die Befestigungslöcher 154,
um die Feststellvorrichtung 148 und demzufolge den Sitzrahmen 70 auf
der Sitzaufhängung 66,
in dem jede Welle 142 in der da mit verbundenen Haltemanschette 140 gehalten
wird. Wenn ferner der Sitzrahmen 70 wieder gegen die Neigung
der Sitzaufhängung 66 zusammengedrückt wird,
spannt sich das Kabel 150 an, damit sich die Feststellvorrichtung 148 in
bezug auf die Aufhängungsgrundfläche 68 nach unten
bewegen kann. Bei der Abwärtsbewegung
der Feststellvorrichtung 148 und des Kabels 150 werden die
vergrößerten Enden 152 jedoch
in den Befestigungslöchern 154 durch
irgendeinen geeigneten Mechanismus gehalten, um zu verhindern, daß das Kabel 150 sich
ungewollt aus den Befestigungslöchern 154 bewegt,
um so die Feststellvorrichtung 148, die sich in der Schleife,
die durch das Kabel 150 gebildet wurde, und der Sitzschale 68 befindet,
zu halten, wodurch ein Sicherheitsmerkmal für die Sitzaufhängung 66 bereitgestellt
wird.
-
Die
Rahmenschiene 70 umfaßt
ferner eine Trägerverstrebung 156 (2 bis 4 und 15),
die zwischen beiden Seitenteilen 92 zwischen dem Querträger 134 und
dem Vorderteil 90 angebracht ist. Die Trägerverstrebung 156 ist
fest an den beiden Seitenteilen 92 befestigt und liefert
verschiedene Anschlußpunkte
für das
Sitzkissen 54 an dem Sitzrahmen 70 und verbessert
die gesamte Festigkeit und Stabilität des Sitzrahmens 70.
-
In
Anbetracht der 8 bis 13 werden nunmehr
die Komponenten der Sitzaufhängung 66 deutlicher
gezeigt. Die Aufhängung 66 umfaßt einen Betätigungsmechanismus,
der irgendein geeigneter Kraftdirektionsmechanismus sein kann, bevorzugt
jedoch ein Winkelhebel 158 ist, der an der Aufhängungsgrundfläche 68 gegenüber dem
dritten Griff 64 montiert ist. Der Winkelhebel 158 umfaßt zwei
Träger 160,
die an der Sitzwanne 68 befestigt sind, und einen Winkelhebeldrehstab 162,
der sich zwischen den Trägern
gegenüber
der Aufhängungsgrundfläche 68 erstreckt.
Die Träger 160 können ganz
als ein Teil der Aufhängungsgrundfläche 68 gebildet
werden oder können
separate Teile sein, die an der Aufhängungsgrundfläche 68 fixiert
werden oder können
als eine Kombination davon gebildet werden, wobei die Träger 160 auf
der Aufhängungsgrundfläche 68 gebildet werden,
und zwei Verstrebungen 161 (15), die an
den Trägern 160 gegenüber dem
Drehstab 162 fixiert sind, um die Funktionsweise des Winkelhebels 158 zu
verbessern. In der in den 8 bis 10 gezeigten
Ausführungsform
ist der Drehstab 162 fest an zwei Rollenträgern 164 angebracht,
die sich außen
an dem Stab 162 befinden, und bevorzugt drehbar eine Winkelhebelrolle 166 dazwischen
tragen. Die Rolle 166 dreht sich frei oder kann zwischen
den Rollenträgern 164 angebracht
werden und ist direkt unter dem Querträger 134 angebracht,
so daß die Rolle 166 in
den unteren Rand 138 des Querträgers 134 eingreift.
Die Rollenträger 164 sind
auch an einem Ziehhaken 168 angebracht, der sich zwischen den
Trägern 164 befindet,
und von der Rolle 166 und dem Drehstab 162 beabstandet
ist. Ein Ende des Ziehhakens 168 ist mit einer ersten Feder 170 verbunden,
die sich senkrecht von dem Ziehhaken 168 in Richtung des
dritten Griffes 64 erstreckt. Gegenüber dem Ziehhaken 168 ist
die erste Feder 170 an einem Pfosten 172 befestigt,
der sich nach oben aus der Aufhängungsgrundfläche 68 erstreckt.
Die erste Feder 170 kann irgendein geeignetes Vorspannteil sein,
ist bevorzugt aber eine Schraubenfeder, die zwei Haken 174 und 176 an
gegenüberliegenden
Enden der Feder 170 umfaßt, wodurch die Feder 170 fest
und lösbar
an dem Ziehhaken 168 und dem Pfosten 172 angebracht
ist. Die Haken 174 und 176 werden an jedem Ende
der Feder 170 gebildet, um die Bildung einer leichten Aufhängung 66 zu
unterstützen.
Der Ziehhaken 168 greift auch in ein Ende einer Verkettungsstange 178 ein,
die in den Ziehhaken 168 zwischen den Rollenträgern 164 eingreift.
-
In
einer zweiten Ausführungsform
des Winkelhebels 158, gezeigt in den 15 bis 19,
befindet sich der Drehstab 162 noch immer zwischen den
Trägern 160,
anstelle von einem Parr Rollentträgern 164 ist der Stab 162 jedoch
mit zwei beabstandeten Paaren Rollenträgerarmen 165 und einem Paar
Zieharmen 167 verbunden, die sich zwischen den Paaren der
Rollenträgerarme 165 befinden.
Jedes Paar Rollenträgerarme 165 trägt eine
Rolle 166 dazwischen, die direkt unter und in Eingriff
mit dem unteren Rand 138 des Querträgers 134 positioniert ist.
Die Zieharme 167 befinden sich außen an dem Drehstab 162 in
einem Winkel zu den Trägerarmen 165,
der bevorzugt weniger als neunzig (90) Grad beträgt, wobei ein Zieharm 167 in
den Haken 174 an der ersten Feder 170 eingreift
und der andere Zieharm 167 in ein Ende der Verkettungsstange 178 eingreift. Die
Zieharme 167 können
reibungsarme Lager 169 umfassen, die sich zwischen den
Armen 167 und dem Haken 174 bzw. der Verkettungsstange 178 befinden,
um die leichte Bewegung der Arme 167, des Hakens 174 und
der Stange 178 in bezug aufeinander zu verbessern, und
um die Abnutzung dieser Teile zu verringern.
-
Ungeachtet
der genutzten Winkelhebel 158-Ausführungsform wird der Winkelhebel 158 aufgrund
dessen, daß die
Größe des Winkelhebels 158 je
nach Bedarf eingestellt werden kann, um die Höhenerfordernisse für die Aufhängung 66 zu
erfüllen, bevorzugt
verwendet. Das liegt daran, daß aufgrund der
Konfiguration der Sitzaufhängung 66 der
vorliegenden Erfindung der SIP des Sitzes ungefähr zweihundertundfünfzig (250)
mm über
dem Boden des Fahrzeuges mittelhoch oder in der Hälfte des
Federweges und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ungefähr
etwa zweihundert (200) mm über dem
Boden des Fahrzeuges mittelhoch oder in der Hälfte des Federweges lokalisiert
werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Winkelheber 158 eine
Größe von ungefähr 2 ½ Inch (ungef.
6,35 cm) von der Winkelhebelrolle 166 zu dem Drehstab 162 und
2 Inch von den Zieharmen 167 oder dem Ziehhaken 168 zu
dem Drehstab 162. Mit dieser besonderen Konstruktion hat
die Aufhängung 66 einen
maximalen Aufhängungshub
von sechzig (60) mm, der zwischen vierzig (40) mm und achtzig (80)
mm variiert werden kann, indem die Ausmaße des Winkelhebels 158 und
eines Übertragungsarmes 180 variiert
werden.
-
In
jeder Ausführungsform
des Winkelhebels 158 erstreckt sich die Verkettungsstange 178 von dem
Zieharm 167 oder dem Ziehhaken 168 über die Aufhängungsgrundfläche 68 und
greift in eine Verkettungseinrichtung oder -arm 180 gegenüber dem
Zieharm 167 oder dem Ziehhaken 168 ein. Der Übertragungsarm 180 ist
im allgemeinen ein längliches,
festes Teil mit einem ersten Ende 182, einem zweiten Ende 184 und
einer länglichen
Einkerbung 186 (9 und 12/13)
oder einem Spalt 187 (16 bis 19),
der neben dem zweiten Ende 184 positioniert ist, der auf
identische weise funktioniert. Der Übertragungsarm 180 umfaßt auch
einen ersten Spalt 188 zwischen der länglichen Einkerbung 186 oder
dem Spalt 187 und dem ersten Ende 182 und einen
zweiten Spalt 190 neben dem zweiten Ende 184,
die auch als ein Ende des länglichen Spalts 187 gegenüber dem
ersten Spalt 188 gebildet werden können, wie in 16 am
besten gezeigt.
-
Der Übertragungsarm 180 ist
beweglich mit der Aufhängungsgrundfläche 68 durch
einen festen Führungsbolzen 192,
der in einer Öffnung 194 in
dem Übertragungsarm 180 zwischen
dem ersten Spalt 188 und dem länglichen Spalt 186 fixiert
ist, verbunden. Wie am besten in 20 gezeigt,
erstreckt sich der Führungsbolzen 192 nach
unten aus dem Übertragungsarm 180 in
eine gebogene Spur 196, die bevorzugt in einer erhöhten Portion 198 der
Aufhängungsgrundfläche 68 gebildet
wird. Der Führungsbolzen 192 greift
bevorzugt in die Spur 196 durch ein Lager 200 ein,
das an dem Führungsbolzen 192 positioniert
ist und einen umlaufenden Flansch 201, der in gegenüberliegende
Seiten der Spur 196 eingreift, umfaßt. Das Lager 200 und
die Flansche 201 werden bevorzugt aus einem reibungsarmen
Material gebildet, so daß der
Führungsbolzen 192 in
bezug auf die Spur 196 leicht gleiten kann, so daß sich der Übertragungsarm 180 entlang
der Spur 196 bewegen kann. Ferner hat die Spur 196 eine
spe ziell definierte, gekrümmte
Form mit einem ersten gebogenen Teil 202 und einem zweiten
gebogenen Teil 203, das aus den noch zu beschreibenden
Gründen
einen anderen Krümmungsradius
hat als das erste Teil 202.
-
In
Anbetracht der 8, 9 und 16 bis 19,
um den Übertragungsarm 180 richtig
mit der Verkettungsstange 178 zu verbinden, greift das Ende
der Verkettungsstange 178 gegenüber dem Ziehhaken 168 in
ein Lager 204 ein, das durch den ersten Spalt 188 an
dem Übertragungsarm 180 eingeführt wird,
wodurch die Verkettungsstange 178 in Eingriff mit dem Übertragungsarm 180 gehalten
wird. Das Lager 204, das in die Verkettungsstange 178 eingreift,
hat eine Form, die durch den ersten Spalt 188 paßt und die
dazu dient, das Lösen
der Verkettungsstange 178 aus dem Übertragungsarm 180 zu verhindern,
sowie den Stab 178 mit dem Arm 180 auszurichten
und zu ermöglichen,
daß sich
der Stab 178 in bezug auf den Arm 180 drehen kann.
-
Gegenüber der
Verkettungsstange 178 greift in den zweiten Spalt 190 ein
Haken 206 ein, der an einem Ende der zweiten Feder 208 angebracht
ist. Die zweite Feder 208 kann ähnlich der ersten Feder 170 gebildet
werden und erstreckt sich von dem zweiten Spalt 190 in
dem Übertragungsarm 180 in Richtung
des Winkelhebels 158 und wird an einem Pfosten 212 befestigt,
der auf der Aufhängungsgrundfläche 68 gebildet
wurde und sich neben dem Winkelhebel 158 durch das Eingreifen
eines anderen Hakens 210, der sich gegenüber dem
Haken 206 befindet, nach oben aus dieser erstreckt. Die
Haken 206 und 210 befinden sich auf der zweiten
Feder 208, um so die Verringerung der Höhe der Aufhängung 66 zu unterstützen. Ferner
ist die zweite Feder 208 im allgemeinen auf gleicher Höhe mit der
ersten Feder 170 positioniert, um die Gesamthöhe der Aufhängung 66 noch
weiter zu verringern.
-
Der Übertragungsarm 180 ist
auch mit einem Gewichtseinstellmechanismus 214 verbunden,
der sich zwischen dem Übertragungsarm 180 und
dem dritten Griff 64 befindet. Wie am besten im den 8/9 und 11 bis 13 gezeigt,
umfaßt eine
erste Ausführungsform
des Mechanismus 214 einen Gewichtseinstellarm 215 mit
einer Griffverknüpfung 216,
die drehbar an einem Drehgelenk 218 befestigt ist, das
sich an der Aufhängungsgrundfläche 68 befindet
und von einem Ende zu dem dritten Griff 64 an dem gegenüberliegenden
Ende nach oben aus dieser erstreckt. Das Drehgelenk 218 ist auch
mit einem Ende einer Platte 219 verbunden, die einen Teil
des Gewichtseinstellarms 215 umfaßt und eine obere Gewichtseinstelleplatte 220 enthält, die an
dem Drehgelenk 218 auf einer Seite der Griffverknüpfung 216 angebracht
ist. Die obere Platte 220 geht von dem Drehgelenk 218 weg
und umfaßt
eine Drehbolzenöffnung 224 gegenüber dem
Drehgelenk 218. Die Öffnung 224 in
der Platte 220 ist mit der länglichen Einkerbung 186 in
der Verkettungseinrichtung 180 bündig, so daß ein Drehbolzen 226 durch die Öffnung 224 und
die längliche
Einkerbung 186 eingeführt
werden kann. Der Drehbolzen 226 wird auf irgendeine herkömmliche
Weise, wie durch mechanisches Befestigen, Kleben oder Schweißen, an
der oberen Platte 220 fixiert, um den Bolzen 226 in
dem länglichen
Spalt 186 zu halten, damit der Bolzen 226 als
ein Drehgelenkpunkt für
die Verkettungseinrichtung 180 agieren kann, wenn die Aufhängung 66 in Betrieb
ist. Da die obere Platte 220 an der Griffverknüpfung 216 zur
Bildung des Gewichtseinstellarms 215 fixiert wird, wobei
die Platte 220 und die Verknüpfung 216 über dem
Drehgelenk 218 drehbar sind, bewegt die Bewegung des dritten
Griffs 64 bezogen auf die Aufhängungsgrundfläche 68 und
das Drehgelenk 218 somit auch den Drehbolzen 226 entlang
der länglichen
Einkerbung 186. Ferner kann der Bolzen 226 einen
Flansch 222 oder ein anderes geeignetes Befestigungsteil,
das an dem Bolzen 226 gegenüber der oberen Platte 220 an
der anderen Seite des Übertragungsarms 180 befestigt
wird, umfassen. Der Flansch 222 hält den Übertragungsarm 180 und
die Einkerbung 186 zwischen dem Flansch 222 und
dem oberen Arm 220, so daß der Bolzen 226 bündig mit der
Einkerbung 186 gehalten wird. Der Flansch 222 kann
auch als eine untere Platte (nicht gezeigt) gebildet werden, die
an dem Drehgelenk 218 unter der Verknüpfung 216 gegenüber der
oberen Platte 220 montiert wird, und eine Öffnung (nicht
gezeigt) umfaßt,
durch die der Bolzen 226 eingeführt und gesichert werden kann.
Ferner ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Öffnung 224 in
dem Stück 227 hexagonal
geformt, damit sie einen hexagonal geformten Bolzenabschnitt 229 aufnehmen kann,
der effektiver einen Drehmoment an dem Bolzen 226 an ein
Stück 227 überträgt, wodurch
der Bolzen 22b stationär
gehalten wird.
-
Alternativ,
wie am besten in den 15 bis 19 und 21 gezeigt,
kann der Flansch 222 weggelassen werden, und der Gewichtseinstellarm 215 kann
aus der oberen Platte 220 und der Griffverknüpfung 216 gebildet
werden, die als ein ganzes Stück 227 aus
dem festen Material gebildet wurde. In dieser Ausführungsform
wird der Bolzen 226 auch durch die Öffnung 224 und eine
Nabe 225 eingeführt, die
auf dem Stück 227 um
die Öffnung 224 gebildet wurde.
Die Öffnung 224 ist
bündig
mit dem Spalt 187 positioniert, und wird auf dieselbe Weise
befestigt, als wenn die Platte 220 und der Flansch 222 vorliegen,
wie durch Schweißen oder
durch Befestigung einer Mutter 228 am dem Bolzen 226 über der
Nabe 225 gegenüber
dem Spalt 187.
-
In
jeder Ausführungsform
wird ein Lager 229, das ähnlich dem Lager 200 gebildet
wurde, bevorzugt in der länglichen
Einkerbung 186 oder dem Spalt 187 positioniert,
so daß der
Drehbolzen 226, wenn er in der länglichen Einkerbung 186 oder
dem Spalt 187 positioniert ist, auch durch das Lager 229 eingeführt wird,
damit der Bolzen 226 in bezug auf die Einkerbung 186 oder
den Spalt 187 leichter gleiten kann.
-
Die
Bewegung des Griffes 64 zur Bedienung des Gewichtseinstellenmechanismus 214 wird
dadurch kontrolliert, daß ein
Positionier- und Verriegelungsmechanismus 230 an dem dritten
Griff 64 angebracht wird, um den Griff 64 und
den Gewichtseinstellarm 215 an einer Stelle der Aufhängungsgrundfläche 68 zu
positionieren, wo sich der Drehbolzen 226 an einem Punkt
in der Einkerbung 186 oder dem Spalt 187 befindet,
um einen gewünschten
Grad an Widerstand aus der Aufhängung 66 gegen
die Bewegung des Sitzrahmens 70 bereitzustellen. Genauer gesagt,
umfaßt
eine erste Ausführungsform
des Mechanismus 230, wie am besten in den 11 bis 13 gezeigt,
eine gebogene Platte 231, die an der Aufhängungsgrundfläche 68 angebracht
ist, und sich neben dem Ende der Griffverknüpfung 216 gegenüber dem
Drehgelenk 218 nach oben erstreckt. Die Platte 231 umfaßt einen
zentralen, länglichen,
horizontalen Kanal 232 und mehrere Paare gegenüberliegender
vertikaler Vertiefungen oder Kerben 233, die entlang und
an gegenüberliegenden
Seiten des Kanals 232 angebracht sind. Ein Stab 234 wird
an die Verknüpfung 216 angebracht
und erstreckt sich durch den Kanal 232 und greift in den
dritten Griff 64 ein. Um den Griff 64 in den Stab 234 einzurasten,
gegenüber
der Verknüpfung 216,
wird der Stab 234 durch eine Öffnung in der Grundfläche 235 für den Griff 64 in
den Griff 64 eingeführt.
Die Grundfläche 235 umfaßt eine
Schraubenfeder 236, die in einem Spalt (nicht gezeigt)
gegenüber
der Grundfläche 235 angebracht
ist, durch die der Stab 234 eingeführt wird. Nach der Feder 236 wird
der Stab 234 an einer Unterlegscheibe 237 befestigt,
die in die Feder 236 gegenüber der Grundfläche 235 eingreifen
kann. Durch die Gegenwart der Feder 236 kann der Griff 64 außen von
der gebogenen Platte 231 weg gegen die Vorspannung der
Feder 236 gezogen werden, um ein Paar Feststellvorrichtungen 238,
die an der Grundfläche 235 an
gegenüberliegenden
Seiten des Stabes 234 befestigt sind, aus ein Paar Kerben 233 auf
der Platte 231 zu lösen.
Nach dem die Feststellvorrichtungen 238 aus den Kerben 233 gezogen
wurden, können
der Stab 234 und der Griff 64 geschoben und ent lang
des Kanals 232 durch ein Paar Führungen 239 an der
Grundfläche 235 an
gegenüberliegenden Stellen
des Stabes 234 zwischen den Feststellvorrichtungen 238 geführt werden.
Die Position jedes Paars Kerben 233 auf der Platte 231 entspricht
einer Position des Drehbolzens 226 in dem Spalt 186 an
einer Position, wo die Aufhängung 66 den
Sitzrahmen 70 proportional zu dem speziellen Gewicht für einen Nutzer
des Sitzes 50 trägt,
was auf der Außenseite der
Platte 231 wiedergegeben werden kann. Sind die gewünschten
Kerben 233 mit der Feststellvorrichtung 238 ausgerichtet,
kann der Griff 64 gelöst
werden, so daß die
Feder 236 den Griff 64 in Richtung der Platte 231 treibt
und in die Feststellvorrichtungen 238 in den Kerben 233 eingreift.
-
Der
Mechanismus 230 kann die in den 14 bis 19 gezeigte
Form annehmen. In dieser zweiten Ausführungsform für den Mechanismus 230 umfaßt der Mechanismus 230 eine
im allgemeinen U-förmige
Halterung 332 auf der Aufhängungsgrundfläche 68 neben
dem unitären
Stück 227,
das den Arm 215 bildet. Das Stück 227, wird wie zuvor
erwähnt
als ein einzelnes Materialstück
gebildet, das die Öffnung 224 umfaßt, durch
die der Drehbolzen 226 eingeführt und darin durch eine Mutter 228 befestigt
wird. Das Stück 227 umfaßt auch
einen Anzeiger 338, der aus einem länglichen Stab 340 gebildet wurde,
der sich außen
von dem Stück 227 an
der Seite des Drehgelenks 218 gegenüber dem Drehbolzen 226 erstreckt.
Durch die Position des Anzeigers 338 kann der Nutzer erkennen,
für welches
Gewicht die Aufhängung 66 eingestellt
ist, basierend auf Indizien (nicht gezeigt), die an der Aufhängungsgrundfläche 68 unter
oder über
dem Anzeiger 338 angebracht sind.
-
Zwischen
dem Drehgelenk 218 und der Öffnung 224 umfaßt das Stück 227 einen
Ansatz 342, in dem ein Kanal (nicht gezeigt) mit einer
zylindrischen Mutter 344 angebracht wird. Die Mutter 344 greift
in ein aufgeschraubtes Ende 34b einer Schraubenwinde 348 ein,
die sich zwischen der Mutter 344 und der Halterung 332 befindet.
Die Schraube 348 erstreckt sich gegenüber dem aufgeschraubten Ende 346 durch
eine Öffnung 350 in
der Halterung 332 und ist mit einem Griff 352 gegenüber dem
aufgeschraubten Ende 346 verbunden.
-
Zwischen
dem Griff 352 und der Halterung 332 befindet sich
ein schwimmendes Lager 354, das die Schraubenwinde 348 an
der Halterung 332 fixiert, durch das aber in Verbindung
mit der Mutter 344 sich die Schraubenwinde 348 auch
schräg
und/oder vertikal bewegen kann, wenn die Schraubenwinde 348 gedreht
wird, um das Stück 227 an
dem Drehgelenk 218 zu drehen und die Position des Drehbolzens 226 in
dem Spalt 187 einzustellen.
-
In
jeder Ausführungsform
ist auf Grund der Konfiguration der Komponenten des Mechanismus 230 und
der Aufhängung 66 sehr
wenig Anstrengung nötig,
um den Griff 64 oder 352 des Verriegelungsmechanismus 230 zu
bewegen. Genauer gesagt, weil der Mechanismus 230 den mechanischen
Nutzen der zweiten Feder 208 durch die Bewegung des Drehbolzens 226 ohne
eine signifikante Erhöhung oder
Verringerung der Länge
der Feder 208 verändert,
ist nur wenig Kraft erforderlich, um den Mechanismus 230 und
den Bolzen 226 zu bewegen.
-
In
Anbetracht der 8/9 und 12/13 und 15 bis 19 umfaßt die Aufhängung 66 auch
einen Dämpfer 240,
der zwischen dem Drehgelenk 218 und dem ersten Ende 182 der
Verkettungseinrichtung 180 angeordnet ist. Der Dämpfer 240 umfaßt zwei
Verbindungsstücke 242 und 244,
die drehbar an dem Drehgelenk 218 bzw. an dem ersten Ende 182 der
Verkettungseinrichtung 180 auf irgendeine geeignete herkömmliche Art
und Weise fixiert sind. Durch die Positionierung des Dämpfers 240 auf
diese Weise kann die Geschwindigkeit des Dämpfers 240 proportional
zu der aufgehängten
Masse, die auf die Aufhängung 66 einwirkt,
in einer noch zu beschreibenden Weise variiert werden. Ferner kann
der Dämpfer 240 irgendein nicht
einstellbarer Dämpfer
sein, wobei das Verbindungsstück 242,
das an einem länglichen
Zylinder 246 befestigt ist, der sich außen an dem Verbindungsstück 242 befindet,
und das Verbindungsstück 244 einen
Stab 248 umfaßt,
der sich in dem Zylinder 246 befindet oder umgekehrt. Die
Bewegung des Zylinders 246 und des Stabes 248 in
bezug aufeinander wird durch die Gegenwart eines Gases oder einer Flüssigkeit
in dem Dämpfer 240 auf
eine in der Technik allgemein bekannte Art und Weise kontrolliert,
so daß sich
der Dämpfer 240 bei
einer ungefähr
festgelegten Rate ausdehnt oder zusammenzieht. Während die Dämpfungsrate des verwendeten
Dämpfers 240 jedoch
nicht einstellbar ist, kann die bestimmte Dämpfungsrate des eingesetzten
Dämpfers 240 ausgewählt werden,
um so eine Dämpfungsrate
für die Aufhängung 66 bereitzustellen,
die sich an das Design und die Verwendung, die für die Aufhängung 66 vorgesehen
sind, anpaßt.
-
Der
durch den Dämpfer 240 bereitgestellte Dämpfungsgrad
oder die Dämpfungsrate
wird durch die Bewegung des Gewichtseinstellmechanismus 214 durch
die Bedienung des dritten Griffs 64 eingestellt. Genauer
gesagt, wenn der Gewichtseinstellmechanismus 214 durch
den Griff 64 oder die Schraubenwinde 348 auf eine
geringe Gewichtseinstellung bewegt wird, wie in den 13 und 18/19 gezeigt,
wird der Arm 215 gedreht, so daß sich der Drehbolzen 226 zu
dem zweiten Ende 184 der Verkettungseinrichtung 180 bewegt.
Dies verringert die effektive Hub- und Stabgeschwindigkeit des Dämpfers 240,
wodurch die effektive Dämpfungsrate
des Dämpfers 240 verringert
wird. Wenn andererseits der Griff 64 auf eine hohe Gewichtseinstellung
bewegt wird, wie in den 12 und 16/17 gezeigt,
bewegt der Arm 215 den Drehbolzen 226 weg von
dem zweiten Ende 184. Dies erhöht die Länge des Stabes 248,
der aus dem Zylinder 246 gezogen wird, wenn die Aufhängung 66 vollständig zusammengeklappt
ist, wodurch die verfügbare
Hub- und Stabgeschwindigkeit für
den Dämpfer 240 und
die damit verbundene Dämpfungsrate
erhöht
wird.
-
Wie
andererseits angegeben, kann sich der Winkelhebel 158,
aufgrund dessen, daß er
die Rollen 166 konstant mit dem Querträger 134 und Sitzrahmen 70 in
Kontakt hält,
durch eine bestimmte maximale Anzahl von Graden drehen. In der vorliegenden Erfindung
zum Beispiel, wo die Aufhängung 66 maximal
etwa sechzig (60) mm zurücklegen
kann, bedeutet dies, daß sich
der Winkelhebel 158 über
einen maximalen Winkel von ungefähr
vierundfünfzig
(54) Grad drehen kann. Das bedeutet, daß die Verkettungsstange 178 immer über einen
eingestellten maximalen Grad eines linearen Weges bewegt werden kann.
Weil sich der Drehgelenkpunkt 226 für die Verkettungseinrichtung 180 während der
Gewichtseinstellung ändert,
wird die Verkettungseinrichtung 180 sich nicht immer über dieselbe
maximale Anzahl an Graden oder einen maximalen Gradbereich drehen. Sie
wird einen größeren maximalen
Winkelbereich aufweisen, wenn die Aufhängung 66 auf ihre
höchste Gewichtseinstellung
eingestellt wird, und wird einen geringeren maximalen Winkelbewegungsbereich aufweisen,
wenn die Aufhängung 66 auf
ihre niedrigste Gewichtseinstellung eingestellt wird. Genauer gesagt,
wenn der Verkettungseinrichtungsdrehbolzen 226 näher an der
Verkettungsstange 178 angebracht wird, wird die Verkettungseinrichtung 180 einen
größeren maximalen
Winkelbewegungsbereich aufweisen. Wenn der Drehbolzen 226 weg
bewegt wird, wie wenn der Griff 64 in der Position für einen leichten
Nutzer positioniert wird, kann der maximale Winkelbereich, über den
die Verkettungseinrichtung 180 gedreht werden kann, verringert
werden.
-
Aufgrund
dieser Beziehung werden sowohl der Dämpfer 240 als auch
die zweite Feder 208 weniger linearen Weg zurücklegen,
wenn die Aufhängung 66 in
der Leichgewichtseinstellung eingestellt wird, verglichen mit der
Schwergewichtseinstellung. Diese Merkmale liefern eine unterschiedliche
effektive Federrate und eine unterschiedliche effektive Dämpfungsrate
für die
Aufhängung 66,
die beide von der bestimmten ausgewählten Gewichtseinstellung abhängen. Beispielsweise
hat der Dämpfer 240 in der
Schwergewichtseinstellung für
eine bevorzugte Ausführungsform
der Aufhängung 66 einen
maximalen Hub von ungefähr
1 ½ Inch
(ungefähr
3,81 cm). In der Leichtgewichtseinstellung hat der Dämpfer 240 einen
maximalen Hub von etwa ¾ Inch
(ungefähr 1,90
cm). Da sich der Dämpfer 240 über eine
kleinere Distanz in der gleichen Zeit bewegen kann, wenn die Sitzaufhängung 66 in
der Position für
einen leichten Nutzer eingestellt wird, wird er weniger Dämpfungskraft
ausstoßen,
da diese geschwindigkeitsabhängig ist,
und wird daher eine niedrigere effektive Dämpfungsrate haben als wenn
die Aufhängung 66 in
der Position für
einen schweren Nutzer ist. Der Anschlußpunkt des Dämpfers 240 an
die Grundfläche
kann auch anderswo plaziert werden als an dem Drehgelenk 218,
aber das Drehgelenk 218 ist jedoch günstiger, da an dieser Stelle
bereits ein Befestigungspunkt an der Grundfläche vorhanden ist. Im Ergebnis
hat das Drehgelenk 218 zwei Funktionen: (1) Verankerung
und Bereitstellung eines Drehgelenkpunktes für den Gewichtseinstellarm 215 und
(2) Verankerung und Bereitstellung eines drehbaren Anschlußpunktes für den Dämpfer 240.
-
Der
Schlüssel
zur Effektivität
der unterschiedlichen Länge,
die der Dämpfer 240 zwischen den
maximalen Leichtgewicht- und maximalen Schwergewichtpositionen zurücklegt,
ist das Verhältnis
des linearen Weges, den der Dämpfer 240 zwischen
der maximalen Leichtgewichtseinstellung und der maximalen Schwergewichtseinstellung
zurücklegt.
Genauer gesagt, ist die Sitzaufhängung 66 so konstruiert,
daß sie
ein gewünschtes
Verhältnis
des maximalen Hubes des Dämpfers 240 in
der Schwergewichtsteinstellung, geteilt durch den maximalen Hub
des Dämpfers 240 in
der Leichtgewichtseinstellung aufweist. Die Wahl der Längen der
Komponenten der Aufhängung 66,
nämlich
der Verkettungseinrichtung 180, des Gewichtseinstellarms 215 sowie anderer
Komponenten zusammen mit der Dämpfungsrate
des Dämpfers 240 und
seinem eigenen physikalischen maximalen Hub oder Weg wird bevorzugt
so getroffen, daß sie
ein solches gewünschtes Verhältnis liefern.
-
Einfacher
ausgedrückt,
können
für den
Erhalt des gewünschten
Verhältnisses
die Dämpfungsrate
des Dämpfers 240 und
das Verhältnis,
wie weit der Dämpfer 240 bewegt
werden kann, wenn die Aufhängung
in der maximalen Gewichtsposition eingestellt wird, zu wie weit
der Dämpfer 240 bewegt
werden kann, wenn die Aufhängung
in der minimalen Gewichtsposition eingestellt wird, so ausgewählt werden,
daß sichergestellt
ist, daß eine
von dem Sitznutzer erfahrene Aufhängungsdämpfungsrate proportional/in
bezug auf die aufgehängte
Masse, die auf die Aufhängung 66 einwirkt,
variiert. Dieses Verhältnis
wird bevorzugt durch die folgende Gleichung dargestellt: R =
(1 + 3·r)/(3
+ r) worin R das Verhältnis von
Massen zwischen dem schweren Nutzer und dem leichten Nutzer darstellt
und r ein Verhältnis
von maximalem Dämpferhub
in Schwergewicht- und Leichtgewichtpositionen ist. Wird die obige
Gleichung zum Beispiel in einer bevorzugten Ausführungsform der Aufhängung 66 verwendet,
werden die Parameter für
die Aufhängung 66 normalerweise
so ausgewählt,
daß sichergestellt
ist, daß die
effektive Systemdämpfungsrate
für eine
aufgehängte
Masse von 60 kg halb so viel wie die Systemdämpfungsrate für eine aufgehängte Masse
von 120 kg beträgt.
Bevorzugt werden diese Parameter so ausgewählt, daß eine lineare oder proportionale
Beziehung zwischen aufgehängter
Masse, die auf die Aufhängung
einwirkt, und der Systemdämpfungsrate
bereitgestellt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden
die Parameter so ausgewählt,
daß eine
Systemdämpfungsrate
für die
Aufhängung 66 bereitgestellt
wird, die innerhalb ± 15
Prozent linear, bezogen auf die aufgehängte Masse, die auf die Aufhängung einwirkt,
variiert.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Aufhängung 66 so
gestaltet, daß sie
sich einem 130 Kilogramm schweren Nutzer als den schwersten Nutzer
und einem 50 Kilogramm schweren Nutzer als den leichtesten Nutzer anpaßt. Während sich
die Aufhängung 66 zweifellos an
einen Nutzer anpassen kann, der mehr als 130 kg oder weniger als
50 kg wiegt, definieren diese Gewichte den maximalen und minimalen
Gewichtsbereich, in dem die Sitzaufhängung 66 das entsprechende
Niveau an Vibrationsisolierung für
den Nutzer bereitstellen kann. Es ist jedoch auch möglich, die Konstruktion
der Aufhängung 66 zu
verändern,
um sie einem anderen Bereich an Nutzergewichten anzupassen, wie
durch Skalieren der Aufhängung 66 zur
Veränderung
des Ausmaßes
der Kräfte,
die auf die Aufhängung 66 einwirken,
während
die proportionale Beziehung zwischen den Kräften und der aufgehängten Masse,
die auf die Aufhängung 66 einwirkt, beibehalten
wird. Dies kann durch die Variierung der Merkmale verschiedener
Komponenten der Aufhängung 66,
wie der Höhe
des Betätigungsmechanismus
oder des Winkelhebels 158, der Länge der Verkettungseinrich tung 180 und
des Gewichtseinstellarms 215, der Dämpfungsrate des Dämpfers 240 und
der Federraten der ersten Feder 170 und der zweiten Feder 208 in
bezug aufeinander, erreicht werden.
-
Zur
Nutzung der Aufhängung,
bevor ein Nutzer auf dem Sitz 50 sitzen kann, bewegt der
Nutzer den dritten Griff 64 und den Gewichtseinstellarm 215, um
den Drehbolzen 226 in der länglichen Einkerbung 186 oder
dem Spalt 187 in einer der gewünschten Gewichtseinstellung
für den
Nutzer entsprechenden Stellung zu positionieren. Der dritte Griff 64 wird
auf diese Weise durch das Schieben oder Drehen des Griffes 64 in
die entsprechende Stellung in der zuvor beschriebenen Art und Weise
positioniert.
-
Nachdem
der dritte Griff 64 in der geeigneten Stellung positioniert
wurde, kann sich der Nutzer dann auf das Sitzkissen 54 des
Sitzes 50 setzen. Wenn der Nutzer sein oder ihr Gewicht
auf dem Sitzkissen 54 plaziert hat, werden der Sitzrahmen 70 und die
Scherverknüpfungen 100 aufgrund
des Gewichtes des Nutzers runter gedrückt, wie am besten in den 3/4 gezeigt.
Die Abwärtsbewegung
des Sitzrahmens 70 drückt
den unteren Rand 138 des Querträgers 134 gegen die
Winkelhebelrolle(n) 166, wodurch die Kraft des Nutzers
an den Winkelhebel 158 übertragen
wird, wodurch die Rolle 166 und die Rollenträger 164 oder
die Rollenarme 165 in bezug auf den Drehstab 162 gedreht
werden. Die Drehung der Träger 164 dreht
auch die Zieharme 167 oder den Ziehhaken 168 hinter
die Sitzwanne 68. Die Bewegung der Zieharme 167 oder
des Ziehhakens 168 in diese Richtung wirkt der Vorspannung
der ersten Feder 170, die an dem Zieharmen 167 oder
dem Ziehhaken 168 befestigt ist, entgegen, wodurch die
Vorspannung auf die Aufhängung 66 einwirkt.
-
In
Anbetracht der 12/13 und 15 bis 19 bewegt
die Bewegung der Zieharme 167 oder des Ziehhakens 168 auch
die Verkettungsstange 178 rückwärts, wodurch die Verkettungseinrichtung 180 in
bezug auf den Drehbolzen 226 gedreht wird. In Abhängigkeit
der bestimmten Position des Drehbolzens 226 in der länglichen
Einkerbung 186 oder dem Spalt 187 drückt die
Bewegung der Verkettungseinrichtung 180 über den
Drehbolzen 226 gegen die Vorspannung der zweiten Feder 208 und dehnt
den Dämpfer 240 zu
einem speziellen Grad aus. Wenn beispielsweise wie zuvor erörtert der Drehbolzen 226 in
einer Position für
einen leichten Nutzer in dem Spalt 186 positioniert wird,
wird der Bolzen 226 neben der zweiten Feder 208 angebracht,
so daß durch
die zweite Feder 208 eine verringerte Federrate geliefert
wird, und ein geringerer Grad an Dämpfung durch den Dämpfer 240 bereitgestellt
wird. Wenn alternativ der Bolzen 226 in Position für einen
schweren Nutzer in der Einkerbung 186 oder dem Spalt 187 gegenüber der
Feder 208 positioniert wird, führt jegliche Bewegung der Verkettungseinrichtung 180 zu
einer großen
Federrate, die durch die zweite Feder 208 geliefert wird,
und einer hohen Dämpfungsrate,
die von dem Dämpfer 240 bereitgestellt
wird. Genauer gesagt, ist die Anzahl der Grade, die die Verkettungseinrichtung 180 gedreht
oder bewegt werden kann, durch die Position des Drehbolzens 226,
bestimmt durch die Position des Griffes 64, das heißt, die
Gewichtseinstellung der Aufhängung 66,
eingeschränkt.
Die Verkettungseinrichtung 180 bewegt sich über jede
geeignete Anzahl von Graden für
die betreffende Gewichtseinstellung und sorgt für eine im allgemeinen lineare
Bewegung, d. h., Dehnung, der zweiten Feder 208 und bewirkt,
daß der Stab 248 des
Dämpfers 240 aus
dem Zylinder 246 ausfährt.
Ferner, basierend auf der Konfiguration der Spur 196 mit
jedem gebogenen Teil 202 und 203, kann die Spur 196 die
Verkettungseinrichtung 180 in eine reine Krümmungs-
oder Drehrichtung über
den Drehbolzen 226 führen.
Genauer gesagt, stellt ungeachtet der Position des Bolzens 226,
die Form der Spur 196 sicher, daß sich die Verkettungseinrichtung 160 nur
durch Drehen um den Bolzen 226 bewegt wird, wenn die Aufhängung 66 in
Betrieb ist. Diese Konfiguration für die Spur 196 richtet
daher die gesamte Kraft, die durch den Dämpfer 240 und die zweite
Feder 208 ausgeübt
wird, auf einen Widerstand gegen die Bewegung des Winkelhebels 158 und
des Sitzrahmens 70.
-
Die
erste Feder 170, wie angegeben, liefert eine Vorspannung
für die
Aufhängung 66.
Die erste Feder 170 liefert auch eine Grundmenge an Aufhängungskraft.
Bevorzugt werden die Merkmale der Feder 170 so ausgewählt, daß die gesamte
Aufhängungskraft,
die den leichtesten Sitznutzer trägt, breitgestellt werden kann.
Die erste Feder 170 wird bevorzugt auch so ausgewählt, daß die gesamte
Aufhängungskraft
ohne jegliche Unterstützung
der zweiten Feder 208 bereitgestellt werden kann, wenn
ein Sitznutzer mit einem Gewicht gleich oder etwa äquivalent dem
leichtesten Sitznutzer, für
den die Aufhängung gestaltet
wurde, auf dem Sitz 50 sitzt. So liefert die zweite Feder 208 bevorzugt
keine Aufhängungskraft für einen
Sitznutzer mit einem Gewicht, das gleich dem leichtesten Gewicht,
für das
die Sitzaufhängung 66 gestaltet
wurde, ist. In der Realität
liefert die zweite Feder 208 etwas Aufhängungskraft für einen
leichten Sitznutzer oder -bediener. Die Menge dieser Kraft wird
jedoch durch die Plazierung des Drehbolzens 226 so nahe
wie möglich
an dem Anschlußpunkt
der zweiten Feder 208 an die Verkettungseinrichtung 180 minimiert.
-
Ähnlich der
Auswahl des Dämpfers 240 zur Bereitstellung
der Dämpfungsrate
werden die Federkonstanten für
die beiden Federn 170 und 208 so ausgewählt, daß die gewünschte Aufhängungsfederrate
bereitgestellt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Aufhängung 66 werden
die Federn 170 und 208 so ausgewählt, daß eine Aufhängungsfederrate
von dreißig
(30) Pfund (wobei 1 Pfund = 0,454 kg) pro Inch für die geringe aufgehängte Masse
und fünfundfünfzig (55)
Pfund (wobei 1 Pfund = 0,454 kg) pro Inch für die hohe aufgehängte Masse
zu einem Federratenverhältnis
von ungefähr 1
zu 1,8 bis 1,9 führt.
Das Verhältnis
der Federrate für die
geringe aufgehängte
Masse zu der Federrate für die
hohe aufgehängte
Masse kann sich jedoch von dem bevorzugten Verhältnis um bis zu ± 30 %
unterscheiden, um nicht so ideale Wirkungen wie erhöhte Mechanismusreibung
für den
schwereren Nutzer auszugleichen.
-
Zusätzlich zu
den bevorzugten Ausführungsformen
des Sitzes 50, der die Aufhängung 66, vorstehend
erörtert,
umfaßt,
kommen andere Variationen des Sitzes 50 als im Umfang der
vorliegenden Erfindung auch in Frage. Beispielsweise kann der Sitz 50 auch
andere Merkmale und Mechanismen umfassen, wie einen Höheneinstellmechanismus
(nicht gezeigt), um den Sitz 50 und die Aufhängung vertikal
in bezug auf das Fahrzeug zu bewegen, um so den Sitz 50 in
der gewünschten
Stellung für
einen bestimmten Nutzer einzustellen. Während ferner jede Komponente
der Aufhängung 66 bevorzugt
aus einem Metall, wie Stahl oder Aluminium, gebildet wurde, um die notwendige
Festigkeit und Haltbarkeit für
die Aufhängung 66 bereitzustellen,
können,
sofern nicht etwas anderes angeben ist, andere steife Materialien
wie Kunststoffe zur Bildung der Komponenten der Aufhängung 66 verwendet
werden.
-
Wie
in den 25/26 am
besten gezeigt, kann die Aufhängung 66 auch
mit einem Sitz 450 mit einem Sitzkissen 454 und
einer Rückenlehne 456 verbunden
werden. Die Rückenlehne 456 ist
beweglich mit einem Träger 458 mit
einem vertikalen Teil 459 durch eine erste Rolle 460 verbunden,
die beweglich in dem vertikalen Teil 459 angebracht und mit
der Rückenlehne 456 durch
eine Halterung 462 verbunden ist. Das Sitzkissen 454 ist
mit dem vertikalen Teil 459 durch ein Pendel 464 verbunden,
das drehbar mit einem Zuganker 466 an dem Sitzkissen 454 verbunden
ist und sich zwischen diesem und dem vertikal Teil 459 erstreckt,
und wird über
der Aufhängung 66,
die sich an dem Träger 458 befindet, aufgehängt. Die
Position des Sitzes 450 in bezug auf das vertikale Teil 459 wird
durch den Eingriff einer zweiten Rolle 468, die an einer
Halterung 470 an der Rückenlehne 456 neben
dem Sitzkissen 454 befestigt ist, in einen Rampenhebelarm 472,
kontrolliert. Der Rampenhebelarm 472 ist zwischen dem vertikalen
Teil 459 und dem Ziehhaken 168 der Aufhängung 66 angebracht,
die mit der Feder 170 und der Verkettungsstange 178 verbunden
ist. Die Position des Drehbolzens 226 kann in dem Spalt 187 der
Verkettung 180 unter Verwendung des Gewichtseinstellmechanismus 214 und
dem Positionier- und Verriegelungsmechanismus 230 eingestellt
werden.
-
Wenn
ein Individuum auf dem Sitz 450 sitzt, bewegt das Gewicht
des Nutzers den Sitz 450 abwärts entlang dem vertikalen
Teil 459, so daß die zweite
Rolle 468 den Rampenhebelarm 472 zurück in Richtung
des vertikalen Teils 459 drückt. Die Bewegung des Hebelarms 472 in
diese Richtung bewegt auch den Ziehhaken 168 rückwärts, so
daß durch
die Rückwärtsbewegung
des Ziehhakens 168 die Aufhängung 66 betätigt wird,
und die nachfolgende Bewegung der ersten Feder 170, der
Verkettungsstange 178 und der Verkettungseinrichtung 180,
die auch die zweite Feder 208 und den Dämpfer 240 (in dieser Ausführungsform
nicht gezeigt) betätigen,
der Abwärtsbewegung
des Sitzes 450 entgegenwirkt.
-
In
einer noch anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Aufhängung 66 in der Rückenlehne 56 des
Sitzes 50 positioniert werden. Die Anordnung dieser Ausführungsform
wird schematisch am besten in den 27 bis 29 gezeigt,
worin die Aufhängung 66 so
positioniert ist, daß die
Komponenten der Aufhängung 66 an
dem im allgemeinen vertikalen Teil 459 des Trägers 458 für den Sitz 50 fixiert
ist. Der Ziehhaken 168 wird an der Rückenlehne 456 durch
eine Halterung 474 montiert, die sich mit der Rückenlehne 456 in
bezug auf das vertikale Teil 459 bewegt, so daß die Abwärtsbewegung
des Sitzes 450 in bezug auf das vertikale Teil 459 die
Aufhängung 66 aktiviert,
indem die erste Feder 170 und die Verkettungsstange 178 gezogen werden,
die auch die zweite Feder 208 und den Dämpfer 240 betätigen (in
dieser Ausführungsform nicht
gezeigt). Der Sitz 450 und genauer gesagt, die Rückenlehne 456 können mit
dem vertikalen Teil 459 auf irgendeine herkömmliche
Art und Weise verbunden werden, wie durch Verwendung eines Zweirollen-/Pendelführungsmechanismus 476,
in 28 gezeigt, oder eines Vierrollenführungsmechanismus 478,
in 29 gezeigt.
-
Es
sollte auch klar sein, daß,
obgleich die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen einem
Fachmann im Hinblick auf die vorliegende Erfindung eine oder mehrere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschreiben und veranschaulichen, die
vorliegende Offenbarung viele Modifikationen und Konstruktionen
sowie sich weit voneinander unterscheidende Ausführungsformen und Anwendungen
vorschlägt,
ohne von der Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Erfindung soll
daher nur durch den Umfang der anhängenden Ansprüche und
die anwendbare Technik eingeschränkt
sein.