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Diese
Erfindung betrifft den Bereich von einstellbaren Lendenstützanordnungen.
Insbesondere betrifft die Erfindung einstellbare Lendenstützanordnungen
mit einer Übersetzungsverstärkungsanordnung
und einer entsprechenden Übersetzungsvorrichtung
und ein Verfahren für
ein Einstellen einer Lendenstützanordnung.
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Einstellbare
Lendenstützanordnungen
sind in Automobilsitzen weit verbreitet. Viele einstellbare Lendenstützanordnungen
umfassen eine einstellbare Lendenstütze, welche über einen
Bowdenzug mit einem Aktuator verbunden ist. Der Bowdenzug von solchen
Anordnungen überträgt eine
Bewegung und Kraft von dem Aktuator zu dem Lendenstützelement, um
ein Einstellen der Kontur des Lendenstützelements zu ermöglichen.
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Druckschrift
EP 0915773 zeigt eine derartige einstellbare
Lendenstützanordnung
und offenbart die Merkmale des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und
16.
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Bowdenzüge sind
flexible Leitungen oder Hüllen,
welche Drähte
enthalten, die axial durch die Leitung gleiten.
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Das
einstellbare Lendenstützelement
einer Anordnung ist typischerweise ein dünnes flexibles Plattenelement,
welches in dem Sitz angeordnet ist, wo es den Lendenbereich eines
Rückens
einer Person stützt,
wenn die Person darin sitzt. Typischerweise ist das Lendenstützelement
einstellbar gestaltet, indem seine Krümmung in einer Art und Weise
derart geändert
wird, dass es sich mehr oder weniger in Richtung des Rückens der
Person erstreckt. Etliche unterschiedliche Verfahren werden üblicherweise verwendet,
um die Krümmung
des Lendenstützelements
zu ändern.
Ein Verfahren ist, ein Biegemoment auf entweder den oberen oder
unteren Endrand des Stützelements
in einer derartigen Art und Weise anzuwenden, dass sich die Krümmung des
Stützabschnitts
erhöht
oder verringert. Ein weiteres übliches Verfahren
ist, die oberen und unteren Endränder
des Stützelements
derart zueinander zu drängen,
dass sich das Stützelement
nach außen
biegt.
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Ein
Ende eines Bowdenzugs ist typischerweise an dem Stützelement
angebracht, um entweder das notwendige Biegemoment auf den Endrand des
Stützabschnitts
anzuwenden oder um die Endränder
zusammenzuzwängen
und das Stützelement in
einer beliebigen gegebenen Position zu halten. Das entgegengesetzte
Ende des Bowdenzugs wird dann an einer Aktuatorvorrichtung angebracht,
welche typischerweise entweder manuell oder elektromechanisch betätigt wird,
um den Draht des Bowdenzugs zu spannen und dadurch den Lendenstützabschnitt
des Sitzes einzustellen.
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Während einer
Verwendung einer typischen einstellbaren Lendenstützanordnung
steigt die Spannung des Drahtes des Bowdenzugs exponentiell an, wenn
die Krümmung
des Stützabschnitts
erhöht
wird. Somit muss der Aktuator auch eine exponentiell ansteigende
Spannung auf den Draht des Bowdenzugs ausüben, wenn die Krümmung des
Stützabschnitts erhöht wird.
Demzufolge wird die Ausgestaltung von sowohl manuell als auch elektromechanisch
betätigter
Aktuatoren typischerweise von der Anforderung bestimmt, geeignet
zu sein, eine Spitzenspannung bereitzustellen. Angesichts dieses
Ausführungsbelangs
sind typische Aktuatoren gemäß dem Stand der
Technik im Allgemeinen während
eines anfänglichen
Biegens der Lendenstütze
ineffizient, wenn die benötigte
Spannung gering ist.
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Ein
zweiter Ausführungsbelang
ist der Bedarf, eine Lendenstützenbewegung
in Bezug auf eine Aktuatorbewegung zu maxi mieren. Es ist für einen
Insassen unkomfortabel, einen Aktuatorhebel oder ein Aktuatorrad
oft drehen zu müssen,
um die Lendenstütze
zu bewegen. Eine Benutzerannehmlichkeit wird insoweit bereitgestellt,
dass erreicht werden kann, dass ein Bowdenzug an dem Lendenstützenende
um eine größere Entfernung
bewegt wird als die Entfernung, um welche der Aktuator ihn an dem Benutzerende
zieht.
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Schließlich gibt
es einen ständigen
Bedarf, Komponentengröße und Kosten
zu verringern.
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Dementsprechend
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung für die obigen
Probleme bereitzustellen und insbesondere eine Anordnung und ein
Verfahren bereitzustellen, welche ein effizientes Biegen einer Lendenstütze bei
geringer Komponentengröße und geringen
Kosten ermöglichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch eine einstellbare Lendenstützanordnung
nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Einstellen eines Lendenstützelements
nach Anspruch 16 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Die
vorliegende Erfindung bewältigt
die Nachteile von einstellbaren Lendenstützanordnungen mit einem Lendenstützelement
gemäß dem Stand
der Technik, indem eine Bowdenzugübersetzung zwischen dem Aktuator
und dem Lendenstützelement
bereitgestellt wird, welche eine Bewegung eines ersten Drahtabschnitts
oder eines ersten Drahtes eines Bowdenzugs, welcher an dem Aktuator
anzubringen ist, in eine Bewegung eines zweiten Drahtabschnitts
oder eines zweiten Drahtes, welcher an dem Lendenstützelement
anzubringen ist, gemäß einem
vorbestimmten Übersetzungsverhältnis umwandelt.
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Insbesondere
ist die Bowdenzugübersetzung
derart, dass die Bewegung des zweiten Drahtabschnitts um das vorbestimmte Übersetzungsverhältnis verglichen
mit der Bewegung des ersten Drahtabschnitts erleichtert oder vermindert
ist. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die Bewegung des zweiten
Drahtabschnitts um das vorbestimmte Übersetzungsverhältnis bezogen
auf die Bewegung des ersten Drahtabschnitts erhöht wird.
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Die
Bowdenzugübersetzung
kann die Bewegungen in einer nicht proportionalen Art und Weise derart
umwandeln, dass sich die Bewegung des zweiten Drahtabschnitts in
Abhängigkeit
von der Bewegung des ersten Drahtabschnitts ändert, während die Bewegung des ersten
Drahtabschnitts geändert wird.
Bei einer einstellbaren Lendenstützanordnung ermöglicht die
nicht proportionale Umwandlung, dass eine Bewegung des ersten Drahtabschnitts
durch den Aktuator eine größere Bewegung
des zweiten Drahtabschnitts hervorruft, wenn das Lendenstützelement
entspannt ist, und eine geringere Bewegung in dem zweiten Drahtabschnitt
in Abhängigkeit
der Bewegung des ersten Drahtabschnitts hervorruft, wenn das Lendenstützelement
erheblich gebogen ist.
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Im
Allgemeinen umfasst die Bowdenzugübersetzungsanordnung der Erfindung
einen Bowdenzug mit einer Hülle
und einem ersten Drahtabschnitt, welcher auch als ein Eingabedrahtabschnitt
betrachtet werden kann, und den zweiten Drahtabschnitt, welcher
in einer weiteren Hülle
eines weiteren Bowdenzugs angeordnet sein kann und welcher auch
als ein Ausgabedrahtabschnitt betrachtet werden kann. Die Anordnung
umfasst ferner eine Übersetzungsvorrichtung,
welche das vorbestimmte Übersetzungsverhältnis bewirkt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
einer Übertragungsvorrichtung,
welche zwei Paare von Verbindungspunkten umfasst, weist das erste
Paar einen ersten und zweiten Verbindungspunkt auf, die relativ zueinander
beweglich sind. Der erste Verbindungspunkt ist betriebsfähig mit
der Hülle
des Bowdenzugs verbunden und der zweite Verbindungspunkt ist betriebsfähig mit
dem ersten Drahtabschnitt in einer derartigen Art und Weise verbunden,
dass eine Bewegung des ersten Drahtabschnitts relativ zu der Hülle eine
Bewegung des ersten Verbindungspunkts relativ zu dem zweiten Verbindungspunkt
bewirkt. Die Übersetzungsvorrichtung
umfasst ferner dritte und vierte Verbindungspunkte, welche relativ
zueinander beweglich sind. Der dritte Verbindungspunkt kann betriebsfähig mit
der weiteren Hülle
des weiteren Bowdenzugs verbunden sein und der vierte Verbindungspunkt
ist betriebsfähig
mit dem zweiten Drahtabschnitt in einer derartigen Art und Weise
verbunden, dass eine Bewegung des dritten Verbindungspunktes relativ
zu dem vierten Verbindungspunkt eine Bewegung des zweiten Drahtabschnitts relativ
zu dem dritten Verbindungspunkt hervorruft. Der erste, zweite, dritte
und vierte Verbindungspunkt können
miteinander in einer derartigen Art und Weise verbunden sein, dass
eine Bewegung des ersten Drahtabschnitts relativ zu der Hülle eine
nicht proportionale Bewegung des zweiten Drahtabschnitts relativ
zu dem dritten Verbindungspunkt bewirkt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Übersetzungsvorrichtung
ein Drehelement, welches drehbar gehalten wird. Der erste Drahtabschnitt
und der zweite Drahtabschnitt sind beide mit dem Drehelement gekoppelt
und vorzugsweise derart an dem Drehelement direkt angebracht oder
befestigt, dass die Bewegung des ersten Drahtabschnitts eine Drehung
des Drehelements hervorruft und zusätzlich dadurch die Bewegung
des zweiten Drahtabschnitts hervorruft. Der ers te Drahtabschnitt
und der zweite Drahtabschnitt erstrecken sich vorzugsweise beide
entlang einem Umfang des Drehelements oder sind zumindest teilweise
um das Drehelement gewickelt. Der erste Drahtabschnitt und der zweite
Drahtabschnitt können
sich beide entlang entsprechender Nuten erstrecken, welche in dem Umfang
des Drehelements ausgebildet sind.
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Das
Drehelement weist vorzugsweise eine längliche Form, zum Beispiel
eine im Wesentlichen elliptische Form, auf, wobei die Breite des
Drehelements zumindest geringfügig
von einem Abschnitt des Drehelements, wo der erste Drahtabschnitt
den Umfang des Drehelements verlässt
oder damit in Kontakt kommt, zu einem Abschnitt des Drehelements,
wo der zweite Drahtabschnitt den Umfang des Drehelements verlässt oder
damit in Kontakt kommt, ansteigt. Das Drehelement wird um einen
Drehpunkt drehbar gehalten, wobei der Drehpunkt im Wesentlichen
exzentrisch bezogen auf die Endabschnitte des Drehelements in der
Längsrichtung
des Drehelements angeordnet ist.
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Durch
diese Anordnung ruft eine Bewegung des ersten Drahtabschnitts eine
Drehung des Drehelements und demzufolge eine Bewegung des zweiten Drahtabschnitts
derart hervor, dass das zuvor erwähnte vorbestimmte Übersetzungsverhältnis durch das
Verhältnis
des kleineren Hebelarms/Bewegungsarms, welcher zwischen dem ersten
Drahtabschnitt und dem Drehpunkt des Drehelements definiert ist, und
des größeren Hebelarms/Bewegungsarms,
welcher zwischen dem zweiten Drahtabschnitt und dem Drehpunkt des
Drehelements definiert ist, erreicht wird.
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Vorzugsweise
sind in dieser weiteren Ausführungsform
der erste Drahtabschnitt und der zweite Drahtabschnitt aus einem
einzigen Draht ausgebildet, welcher von der Hülle des Bowden zugs zu dem Drehelement,
wo er befestigt ist, und dann zu dem Lendenstützelement verläuft.
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Die
Erfindung stellt ein Verfahren zum Einstellen einer Lendenstütze, von
zum Beispiel einer Rückenlehne,
bereit, welches den Schritt eines Bewirkens einer Bewegung eines
ersten Drahtabschnitts eines Bowdenzugs relativ zu einer Hülle des Bowdenzugs über einen
Bowdenzugaktuator umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Umwandeln der
Bewegung des ersten Drahtabschnitts in eine Bewegung eines zweiten
Drahtabschnitts, wobei das Umwandeln derart ist, dass die Bewegung
des zweiten Drahtabschnitts verglichen mit der Bewegung des ersten
Drahtabschnitts um ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis erleichtert
wird. Das Verfahren umfasst ferner ein Einstellen der Lendenstütze in Abhängigkeit
von der Bewegung des zweiten Drahtabschnitts.
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Das
Verfahren kann insbesondere die Bowdenzugübersetzungsanordnung oder die Übersetzungsvorrichtung
davon wie zuvor beschrieben verwenden.
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Obwohl
die prinzipiellen Vorteile und Merkmale der Erfindung zuvor beschrieben
wurden, kann ein vollständigeres
und umfassenderes Verständnis der
Erfindung erreicht werden, indem Bezug auf die Zeichnungen und die
detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, welche folgen,
genommen wird.
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1 ist
eine Schrägansicht
einer einstellbaren Lendenstützanordnung
mit einer schematisch gezeigten Übersetzungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, welche daran angebaut ist.
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2 ist
eine Seitenansicht eines typischen Lendenstützelements gemäß dem Stand
der Technik, welches in einer im Allgemeinen entspannten Position
gezeigt ist.
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3 ist
eine Seitenansicht des typischen Lendenstützelements gemäß dem Stand
der Technik von 2, welches in einer gebogenen
Position gezeigt ist.
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4 ist
eine Schrägansicht
einer ersten Ausführungsform
einer Übersetzungsvorrichtung,
die kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist und in einer
entspannten Position gezeigt ist, wo daran angebrachte Bowdenzüge unbelastet
sind.
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5 ist
eine Schrägansicht
der ersten Ausführungsform
der Übersetzungsvorrichtung,
welche in einer zusammengezogenen Position gezeigt ist, wo die daran
angebrachten Bowdenzüge
vollständig gespannt
sind.
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6 ist
eine Schrägansicht
einer zweiten Ausführungsform
der Übersetzungsvorrichtung,
welche keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist und in
einer entspannten Position gezeigt ist, wo die daran angebrachten
Bowdenzüge
unbelastet sind.
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7 ist
eine Schrägansicht
der zweiten Ausführungsform
der Übersetzungsvorrichtung,
welche in einer zusammengezogenen Position gezeigt ist, wo die daran
angebrachten Bowdenzüge
vollständig
gespannt sind.
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8 ist
eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform der Übersetzungsvorrichtung
der Erfindung, welche an einem Lendenstützelement angebracht ist.
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9 ist
eine Draufsicht der dritten Ausführungsform
der Übersetzungsvorrichtung,
wenn das Lendenstützelement
in einer entspannten Position ist.
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10 ist
eine Draufsicht der dritten Ausführungsform
der Übersetzungsvorrichtung,
wenn das Lendenstützelement
in einer gebogenen Position ist.
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Bezugszeichen
in der schriftlichen Beschreibung bezeichnen entsprechende Teile über die
verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung
sind für
eine Verwendung in einstellbaren Lendenstützanordnungen von Automobilen
ausgestaltet und geeignet.
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1 stellt
eine Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung dar, welche zusammengebaut als Teil einer einstellbaren
Lendenstützanordnung 12 schematisch
gezeigt ist.
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Zusätzlich zu
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10 umfasst
die Lendenstützanordnung 12 ein
Lendenstützelement 14,
einen Bowdenzugaktuator 16, einen ersten Bowdenzug 18 und
einen zweiten Bowdenzug 20. Das Lendenstützelement 14 ist
vorzugsweise ein Stützelement
gemäß dem Stand der
Technik, welches aus Kunststoff, Metall oder weiteren geeigneten
Materialien ausgebildet ist, und welches geeignet ist, sich elastisch
zu biegen. Wie gezeigt, weist das Lendenstützelement 14 im Allgemeinen
die Form einer dünnen
Platte auf und ist an einem im Allgemeinen festen Rückenlehnenrahmen 22 angebracht,
wo sie eingerichtet ist, um einen unteren Rücken einer Person zu stützen. Durch
Anwenden einer Zugkraft zwischen den gegenü berliegenden oberen und unteren
Endrändern
des Lendenstützelements 14 kann
die Krümmung
und Kontur des Lendenstützelements 14 gesteuert
oder eingestellt werden, um einen gewünschten Komfortgrad zu erreichen.
Wie in 2 und 3 gezeigt, wird die Zugkraft über einen
Bowdenzug angewendet, welcher in dieser speziellen Lendenstützanordnung 12 der
zweite Bowdenzug 20 ist.
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In 2 ist
das Lendenstützelement 14 in
einem entspannten oder ungebogenen Zustand gezeigt und der Draht 26 des
zweiten Bowdenzugs 20 erstreckt sich über einen maximalen Betrag
von der Zughülle 28.
Das Anschlussende der Hülle 28 des Bowdenzugs 20 ist
mit einem der Endränder
des Lendenstützelements 14 über ein
Halteseil 24 angebracht und der Draht 26 ist an
dem anderen Endrand angebracht. In 3 wurde
der Draht 26 des zweiten Bowdenzugs 20 teilweise
in die Zughülle 28 zurückgezogen,
wodurch eine Zugkraft zwischen den Endrändern des Lendenstützelements 14 erzeugt
wird, was bewirkt, dass es sich wie gezeigt biegt.
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Alternativ
kann jede weitere Art eines Lendenstützelements, welches mit einem
Bowdenzug betätigt
wird, verwendet werden. Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann zum
Beispiel das Lendenstützelement
von der Art sein, dass es durch Anwenden verschiedener Biegemomente
auf eine oder beide der gegenüberliegenden
oberen und unteren Endränder des
Lendenstützelements
gebogen wird. Derartige Biegemomente werden üblicherweise durch Anwenden
einer Kraft auf ein oder mehrere Momentenarme hervorgerufen, welche
sich typischerweise von der Rückseite
des Lendenstützelements
erstrecken. Bei einigen weiteren Lendenstützen erstreckt sich ein Schieber
von einer Befestigung oder einem Kanal. Wiederum würde ein
Bowdenzug die notwendige Kraft zuführen. Somit können verschiedene
Arten von einstell baren Lendenstützelementen
in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden und der spezielle
verwendete Typ ist nicht entscheidend für die Erfindung.
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Der
Bowdenzugaktuator 16 der Lendenstützanordnung 12 ist
vorzugsweise ein typischer Bowdenzugaktuator gemäß dem Stand der Technik, welcher
entweder manuell oder elektromechanisch betätigt wird. Der Bowdenzugaktuator 16 ist,
wie gemäß dem Stand
der Technik wohl bekannt ist, ausgestaltet und geeignet, eine Zugkraft
auf den Draht eines Bowdenzugs ausgewählt und gesteuert anzuwenden.
Bei der Lendenstützanordnung 12 der 1 ist
der Bowdenzugaktuator 16 mit dem ersten Bowdenzug 18 verbunden
und liefert die Kraft und Bewegung, welche notwendig ist, um die
Biegung des Lendenstützelements 14 zu
bewirken, wie nachfolgend beschrieben.
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Es
sollte bekannt sein, dass bei einer typischen Lendenstützanordnung
gemäß dem Stand
der Technik häufig
ein einzelner Bowdenzug das Lendenstützelement mit dem Aktuator
verbindet. Es sollte ferner verstanden werden, dass die Lendenstützanordnung 12 der 1 sich
von den Anordnungen gemäß dem Stand
der Technik nur dadurch unterscheidet, dass der erste Bowdenzug 18,
welcher sich von dem Bowdenzugaktuator 16 erstreckt, über die Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10 mit
dem zweiten Bowdenzug 20, welcher sich von dem Lendenstützelement 14 erstreckt,
verbunden ist. Somit sind insbesondere Aspekte des Lendenstützelements,
der Verbindung zwischen dem Lendenstützelement und dem zweiten Bowdenzug,
des Bowdenzugaktuators und der Verbindung zwischen dem Bowdenzugaktuator
und dem ersten Bowdenzug nicht entscheidend für die Erfindung und verschiedene
gemäß dem Stand
der Technik bekannte oder in der Zukunft entwickelte Alternativen
können
auch mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Nachdem
die relative Anordnung der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10 in
der Lendenstützanordnung 12 beschrieben
ist, ist eine erste Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10', in 4 und 5 gezeigt.
Wie gezeigt umfasst die erste Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10', im Allgemeinen
mehrere Zugelemente 30, welche miteinander über mehrere
Verbindungselemente 32 verbunden sind. Die Zugelemente 30 und
die Verbindungselemente 32 sind vorzugsweise aus Kunststoff,
Metall oder weiteren geeigneten Materialien, welche zum Übertragen
von Kräften
geeignet sind, ausgestaltet.
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Jedes
der Zugelemente 30 der ersten Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' ist im Allgemeinen
stabförmig
und weist eine Schwenkverbindung 34 an jedem seiner gegenüberliegenden
Längsenden
auf. Ein Durchgangsloch 36 erstreckt sich seitlich durch
die Mitte eines jeden der Zugelemente 30. Eine Senkung 38 ist
in jedem Durchgangsloch 36 ausgebildet und erzeugt eine (nicht
gezeigte) vertiefte ringförmige
Fläche.
Jedes der Verbindungselemente 32 der ersten Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10', ist auch im
Wesentlichen stabförmig
und weist eine Schwenkverbindung 40 an jedem seiner gegenüberliegenden
Längsenden
auf. Die Schwenkverbindungen 40 der Verbindungselemente 32 sind
komplementär
zu den Schwenkverbindungen 34 der Zugelemente 30.
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Die
Zugelemente 30 sind miteinander durch die Verbindungselemente 32 über die
Schwenkverbindungen 34, 40 verbunden. Im zusammengebauten
Zustand sind ein erstes Paar 42 von Zugelementen 30 beabstandet
ausgerichtet und mit ihren entsprechenden Durchgangslöchern 36 ausgerichtet und
die Senkungen 38 liegen entfernt voneinander gegenüber. Ebenso
sind die übrigen
zwei Zugelemente 30 voneinander beabstandet ausgerichtet, wobei
ihre jeweiligen Durchgangslöcher 36 ausgerichtet
sind und die Senkungen 38 voneinander entfernt gegenüber liegen.
Die Durchgangslöcher 36 des
zweiten Paars 44 von Zugelementen 30 sind zwischen
und in einem rechten Winkel zu den Durchgangslöchern des ersten Paars 42 von
Zugelementen 30 ausgerichtet.
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Wie
in 4 und 5 gezeigt, ist die erste Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10', betriebsfähig mit
dem ersten 18 und zweiten 20 Bowdenzug verbunden.
Wie zuvor erörtert,
umfasst der zweite Bowdenzug 20 einen Draht 26 und
eine Hülle 28 und
ist an einem Ende an dem Lendenstützelement 40 angebracht.
An seinem gegenüberliegenden
zweiten Ende 46 endet die Hülle 28 an einem Endrand
und der Draht 26 erstreckt sich davon. Das zweite Ende 46 des
zweiten Bowdenzugs 20 ist mit der ersten Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' verbunden,
indem der Draht 26 durch die Durchgangslöcher 36 der
beiden Zugelemente 30 des zweiten Paares 44 verläuft. Die Hülle 28 des
zweiten Bowdenzugs ist in die (nicht gezeigte) Senkung des naheliegendsten
Zugelements 30 des zweiten Paars 44 eingesetzt,
bis ihr Endrand sich im Eingriff mit der vertieften ringförmigen Fläche der
Senkung befindet, was verhindert, dass sie vollständig durch
das Zugelement verläuft.
Das freie Ende des Drahtes 26 erstreckt sich in die Senkung 38 des
gegenüberliegenden
Zugelements 30 des zweiten Paares 44 und ein Rückhalteelement 50 ist
daran angebracht, welches dann verhindert, dass der Draht zurück durch
das Durchgangsloch 36 des Zugelements läuft.
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Der
erste Bowdenzug 18 ist an der ersten Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10', in einer Art
und Weise ähnlich
zu dem zweiten Bowdenzug 20 angebracht und umfasst, ebenso
wie der zweite Bowdenzug, einen Draht 52 und eine Hülle 54.
Wie der zweite Bowdenzug 20 verläuft der Draht 52 des
ersten Bowdenzugs durch die Durchgangslöcher 36 des ersten
Paars 42 von Zugelementen 30.
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Bei
einer Verwendung ist die erste Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' wie in 4 gezeigt
angeordnet, wenn das Lendenstützelement 14 in
einer entspannten Position ist. Wenn gewünscht, kann der Bowdenzugaktuator 16 angesteuert
werden, um den Zug des Drahts 52 des ersten Bowdenzugs 18 zu
erhöhen.
Wie dem Fachmann bekannt ist, bewirkt dieses Erhöhen des Zugs, dass der Draht 52 des
ersten Bowdenzugs 18 durch die Durchgangslöcher 36 des
ersten Paars 42 von Zugelementen 30 verläuft.
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Bei
einer Verwendung ist die erste Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' wie in 4 gezeigt
angeordnet, wenn das Lendenstützelement 14 in
einer entspannten Position ist. Wenn gewünscht, kann der Bowdenzugaktuator 16 angesteuert
werden, um den Zug des Drahts 52 des ersten Bowdenzugs 18 zu
erhöhen.
Wie dem Fachmann bekannt ist, bewirkt dieses Erhöhen des Zugs, dass der Draht 52 des
ersten Bowdenzugs 18 jedes der Zugelemente 30 des
ersten Paares 42 der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' zueinander zwängt. Wie
ferner bekannt sein sollte, bewirkt die Konfiguration der Verbindungselemente 32 und
der Schwenkverbindungen 34, 40, dass die Verbindungselemente
jedes der Zugelemente 30 des zweiten Paares 44 voneinander
weg zwängen,
da jedes Zugelement 30 des ersten Paares 42 sich
aufeinander zu bewegt. Dies wiederum bewirkt, dass der Draht des
zweiten Bowdenzugs 20 weiter aus dem Endrand von seiner
Hülle 28 herausgezogen
wird.
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Indem
sich das erste Paar 42 von Zugelementen 30 aufeinander
zu bewegt, bewegt sich das zweite Paar 44 von Zugelementen 30 anfänglich schneller
voneinander weg als sie es tun, wenn die erste Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' die in 5 gezeigte
Konfiguration erreicht, wobei angenommen wird, dass das erste Paar
von Zugelementen mit einer konstanten Geschwindigkeit zueinander
gebracht wird. Dies erfolgt aufgrund der Verbindungskonfiguration
der Verbindungselemente 32 und der Zugelemente 30 und somit
erfolgt die Bewegung des Drahtes 52 innerhalb der Hülle 54 des
ersten Bowdenzugs 18 bezogen auf die Bewegung des Drahts 26 innerhalb
der Hülle 28 des
zweiten Bowdenzugs 20 in einer nicht proportionalen Art
und Weise. Mit anderen Worten ist die Bewegung des Drahtes 26 des
zweiten Bowdenzugs 20 nicht genau in Übereinstimmung mit einem konstanten
Verhältnis
bezogen auf die Bewegung des Drahtes 52 des ersten Bowdenzugs 18.
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Indem
sich der zweite Draht 26 bewegt, wird das Lendenstützelement 14 gebogen.
Während
sich die Biegung erhöht,
erhöht
sich der Zug in dem zweiten Draht 26 exponentiell. Normalerweise
würde eine derartige
Erhöhung
der Zugkraft von einem Aktuator 16 durchgeführt werden.
Aufgrund der nicht linearen Umwandlung einer Bewegung zwischen dem
Draht 52 des ersten Bowdenzugs 18 und dem Draht 26 des zweiten
Bowdenzugs 20 über
die erste Ausführungsform
der Bowdenzugsübersetzungsvorrichtung 10' bleibt jedoch
der Zug in dem ersten Bowdenzug einheitlicher als er anderenfalls
wäre. Zusätzlich ist
unter Verwendung der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' die gesamte
Bewegung des Drahtes 52 des ersten Bowdenzugs 18 im
Stande, eine größere gesamte
Bewegung des Drahtes 26 des zweiten Bowdenzugs 20 zu
beeinflussen. Dies verringert die Menge einer Bewegung, welche von
dem Aktuator 16 benötigt wird,
um das Lendenstützelement 14 vollständig zu
biegen und zu entspannen. Schließlich ermöglicht der Übersetzungsverstärker die
Verwendung von Komponenten, welche weniger teuer und kompakter sind.
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Obwohl
es nicht gezeigt ist, wird die erste Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' vorzugsweise
in ein Gehäuse
eingeschlossen. Das Gehäuse
ist vorzugsweise geformt und ausgestaltet, um die Zugelemente 30 entlang
ihrer vorgesehenen Bewegungswege zu führen, um die ersten 18 und
zweiten 20 Bowdenzüge
in einem rechten Winkel relativ zu einander innerhalb der Vorrichtung
ausgerichtet zu halten. Das Gehäuse
dient ferner dazu, davor zu schützen,
dass fremde Objekte die beweglichen Teile der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10' stören. Das
Gehäuse
kann ferner integriert mit oder angebracht an dem entsprechenden Lendenstützelement
ausgebildet sein.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' ist in 6 und 7 gezeigt.
Die Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' der zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich von der der ersten Ausführungsform darin, dass ihre
Verbindungsanordnung als ein einzelnes monolithisches Teil eines
Materials, vorzugsweise eines geformten Kunststoffs, ausgebildet
ist.
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Die
zweite Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' umfasst vier Ringverbindungselemente 60,
welche mit vier Verknüpfungselementen 62 verbunden
sind. Die Verknüpfungselemente
sind mit den Verbindungselementen 60 über Biegegelenke 64 verbunden,
welche integriert damit ausgebildet sind. Die Biegegelenke 64 ermöglichen, dass
sich die Verknüpfungselemente 62 im
Wesentlichen relativ zu den Verbindungs elementen 60 schwenken.
Jedes der Verbindungselemente 60 weist ein erstes Loch 66,
welches sich durch seine ringförmige
Wand erstreckt, und ein zweites größeres Loch 68, welches
sich durch seine ringförmige Wand
an der gegenüberliegenden
Seite des ersten Lochs erstreckt, auf. Das größere zweite Loch 68 ist ausgestaltet,
um zu ermöglichen,
dass die Hülle
eines Bowdenzugs dadurch verläuft,
während
das erste Loch 66 ausgestaltet ist, um zu ermöglichen,
dass nur der Draht eines solchen Bowdenzugs dadurch verläuft. Diese
ersten 66 und zweiten 68 Löcher arbeiten in einer Art
und Weise ähnlich
zu den Durchgangslöchern 36 bzw.
den Senkungen 38 der ersten Ausführungsform.
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In
Verwendung ist die zweite Ausführungsform
der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' funktionsfähig mit dem ersten 18 und
zweiten 20 Bowdenzug in einer Art und Weise ähnlich zu
der ersten Ausführungsform
verbunden. Ebenso arbeitet die zweite Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' in einer Art und Weise fast identisch
zu der der ersten Ausführungsform,
während
sie sich vor und zurück
zwischen einer entspannten Position, wie in 6 gezeigt,
und einer zurückgezogenen
Position, wie in 7 gezeigt, bewegt. Weiterhin
sollte klar sein, dass die zweite Ausführungsform der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10'' vorzugsweise innerhalb eines Gehäuses ähnlich zu
dem der ersten Ausführungsform
enthalten ist.
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Es
wird dem Fachmann verständlich
sein, dass im Allgemeinen die ersten und zweiten Ausführungsformen 10', 10'' der Bowdenzugübersetzungsvorrichtung nicht
notwendigerweise den zweiten Bowdenzug 20 benötigen. Stattdessen
kann es auch ausreichend sein, nur den zweiten Draht 26 ohne
die zweite Hülle 28 zu
verwenden, zum Beispiel wenn die Bowdenzugübersetzungs vorrichtung an dem
Lendenstützelement 14 direkt
angebracht oder befestigt ist.
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8 zeigt
eine dritte Ausführungsform
einer Bowdenzugübersetzungsvorrichtung 10''' der vorliegenden
Erfindung. Insbesondere ist die Übersetzungsvorrichtung 10''' an
der Rückseite
eines Lendenstützelements 14 direkt
angebracht oder befestigt.
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Die Übersetzungsvorrichtung 10''' umfasst ein
im Wesentlichen längliches
Drehelement 82, welches drehbar um einen Drehpunkt 86 an
dem Lendenstützelement 14 gelagert
ist. Der Drehpunkt 86 ist derart, dass der Abstand in der
Längsrichtung
des Drehelements 82 zwischen dem Drehpunkt 86 und dem
oberen Längsende
des Drehelements 82 zumindest etwas größer als der Abstand zwischen
dem Drehpunkt 86 und dem unteren Längsende des Drehelements 82 ist,
d.h. der Drehpunkt 86 ist zumindest etwas exzentrisch in
der Längsrichtung
des Drehelements 82 angeordnet. Zusätzlich weist das Drehelement 82 eine
im Wesentlichen elliptische Form auf und ist platten- oder scheibenähnlich.
Wie der 8 entnommen werden kann, ist
die Form des Drehelements 82 ferner derart, dass die Breite
des Drehelements 82 etwas von dem oberen Längsendabschnitt zu
dem unteren Längsendabschnitt
ansteigt. Im Allgemeinen ist es aus den Gründen, welche in dem Folgenden
im Detail erörtert
werden, empfehlenswert, dass der untere Längsendabschnitt eine größere Breite
als der obere Längsendabschnitt
aufweist.
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Außerdem zeigt 8 einen
Bowdenzug 70 mit einer Hülle 72 und einem Draht 74,
welcher innerhalb der Hülle 72 beweglich
ist. Die Hülle 72 des Bowdenzugs 70 wird
an einem Halteelement 76 oder einer darin ausgebildeten Öffnung derart
gehalten, dass die Hülle 72 an
der Stelle gehalten wird, während der
Draht 74 durch die Öffnung
des Halteelements 76 läuft.
Das Halteelement 76 kann integriert mit der Rückseite
des Lendenstützelements 14 ausgebildet
sein.
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Der
Draht 74 des Bowdenzugs 70 läuft entlang dem Umfang oder
Umkreis des Drehelements 82. Insbesondere ist der Draht 74 um
das Drehelement 82 derart gewickelt, dass er sich entlang
ein oder mehrerer (nicht gezeigter) Nuten erstreckt, die in der
Umfangsseitenfläche
des Drehelements 82 ausgebildet sind. Wie in 8 gezeigt,
kommt der Draht 74 mit dem oberen Längsendabschnitt des Drehelements 82 in
Kontakt, erstreckt sich entlang der Umfangsseitenfläche des
Drehelements 82 und verlässt dann das Drehelement 82 an
dem unteren Längsendabschnitt
davon. Die Nuten sind derart ausgebildet, dass im Betrieb der Drahtabschnitt
von der Hülle 72 zu
dem Drehelement 82 nicht in Kontakt mit dem Drahtabschnitt
von dem Drehelement 82 zu dem Verbindungspunkt an dem Lendenstützelement 14 kommt,
um eine Reibung zwischen beiden Drahtabschnitten zu vermeiden oder
zumindest zu verringern.
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Der
Draht 74 ist bei 84 an dem Drehelement 82 befestigt.
Dies kann mittels eines Stifts usw. bewirkt werden, wie in 8 gezeigt,
oder durch ortsfestes Klemmen des Drahtes 84 in der Nut
der Seitenfläche
des Drehelements 82. In jedem Fall ist die Kopplung zwischen
dem Draht 74 und dem Drehelement 82 derart, dass
ein Einstellen oder Bewegen des Drahtes 74 eine Drehung
des Drehelements 82 um den Drehpunkt 86 hervorruft.
Ein Stopper 80, welcher auch integriert mit der Rückseite
des Lendenstützelements 14 ausgebildet
sein kann, ist vorgesehen, um die Drehung des Drehelements 82 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu beschränken. Obwohl es nicht gezeigt
ist, kann ein ähnlicher
Stopper vorgesehen werden, um die Drehung des Drehelements 82 in
der Richtung im Uhrzeigersinn zu beschränken.
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Ein
Führungselement 78 ist
mit Führungsflächen für sowohl
den Drahtabschnitt 74, welcher von der Hülle 72 des
Bowdenzugs 70 und dem entsprechenden (nicht gezeigten)
Bowdenzugaktuator zu dem Drehelement 82 läuft, als
auch für
den Drahtabschnitt 74, welcher von dem Drehelement 82 im
Wesentlichen in der Längsrichtung
des Lendenstützelements 14 verläuft, vorgesehen,
um an einem entsprechenden (nicht gezeigten) Verbindungspunkt daran befestigt
oder verbunden zu werden. Wie in 8 gezeigt,
sollten die Führungsflächen gekrümmt sein, um
eine gleichmäßige Führung des
Drahtes 74 bei verringerter Reibung an unterschiedlichen
Positionen einer Drehung des Drehelements 82 ohne die Gefahr einer
Beschädigung
des Drahtes 74 durch scharfe Kanten zu ermöglichen.
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9 zeigt
das Drehelement 82 in dem Fall eines unbelasteten Zustandes
des Bowdenzugs 70, welcher einer entspannten Position des
Lendenstützelements 14 zugeordnet
ist. Aufgrund einer Betätigung
des Bowdenzugaktuators, welcher mit dem Bowdenzug 70 verbunden
ist, wird der Draht 74, welcher durch die Hülle 72 des
Bowdenzugs 70 läuft,
gespannt und aufgrund der Verbindung zwischen dem Draht 74 und
dem Drehelement 82 übt
der Draht 74 eine Zugkraft auf das Drehelement 82 aus,
um das Drehelement 82 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn
zu drehen.
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10 zeigt
das Drehelement in dem Fall eines vollständig gespannten Zustandes des
Bowdenzugs 70, welcher einer vollständig gebogenen Position des
Lendenstützelements 14 zugeordnet
ist.
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Wie
aus 9 und 10 ersichtlich ist, ermöglicht die
längliche
Form des Drehelements 82 in Verbindung mit der exzentrischen
Lagerung des Drehelements 82 bezogen auf seine Längsrichtung
und die vergrößerte Breite
an dem unteren Längsendabschnitt
des Drehelements 82 verglichen mit der Breite an dem oberen
Längsendabschnitt
das Biegen des Lendenstützelements 14 erheblich
zu erleichtern. Insbesondere, wie aus einem Vergleich von 10 mit 9 ersichtlich
ist, wird eine Bewegung des Drahtabschnitts zwischen der Hülle 70 und
dem Drehelement 82 in eine größere Bewegung des Drahtabschnitts
zwischen dem Drehelement 82 und dem Verbindungspunkt des
Lendenstützelements 14 umgewandelt.
Der Hebelarm, welcher zwischen dem Drehpunkt 86 und der
(vertikalen) Tangente an dem Drehelement 82, wo der Drahtabschnitt
zwischen der Hülle 70 und
dem Drehelement 82 mit dem Drehelement 82 in Kontakt
kommt, definiert ist, ist kleiner als der Hebelarm, welcher zwischen
dem Drehpunkt 86 und der Tangente an dem Drehelement 82,
wo der Drahtabschnitt zwischen dem Drehelement 82 und dem
Verbindungspunkt an dem Lendenstützelement 14 das
Drehelement 82 verlässt,
definiert ist. Somit wird eine verringerte Zugkraft des Bowdenzugs 70 zum
Biegen des Lendenstützelements 14 benötigt. Das
Drehmoment an dem Drehpunkt 86 und die beiden Hebelarme,
welche in Bezug auf den Drehpunkt 86 definiert sind, sind
an die benötigte
Kraft oder Krümmung
des Lendenstützelements 14 angepasst. Insbesondere
werden während
eines Betriebs der Übersetzungsvorrichtung 10''' beide
Hebelarme in Abhängigkeit
von der Betätigung
des Bowdenzugaktuators geändert,
um ein konstantes Drehmoment um den Drehpunkt 86 zu erreichen.
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Schließlich ermöglicht das Übersetzungsverhältnis, welches
von der Übersetzungsvorrichtung 10''' bewirkt
wird, eine grö ßere Krümmung des
Lendenstützelements 14 mit
einer geringeren Kraft, welche auf den Bowdenzugaktuator auszuüben ist.
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Obwohl
die Ausführungsform
der 8-10 mit nur einem Draht beschrieben
wurde, sollte dem Fachmann klar sein, dass diese Ausführungsform
gut mit zwei oder mehr Drähten
oder Drahtabschnitten ausgeführt
werden kann, sofern sie mit dem Drehelement 82 derart gekoppelt
sind, dass eine Einstellung oder Bewegung des Drahtes, welcher von
dem Bowdenzugaktuator zu dem Drehelement 82 läuft, eine
Drehung des Drehelements 82 hervorruft und dadurch eine
entsprechende Einstellung oder Bewegung des Drahtes, welcher von
dem Drehelement 82 zu dem Verbindungspunkt des Lendenstützelements 14 läuft, hervorruft.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die dritte Ausführungsform
beschrieben wurde, sollte in Anbetracht des vorhergehenden klar
sein, dass alle Gegenstände,
welche in der obigen Beschreibung enthalten sind oder in den beigefügten Zeichnungen
gezeigt sind, als darstellend und nicht in einem beschränkenden
Sinne ausgelegt werden sollen, und dass verschiedene Modifikationen und
Abweichungen der Erfindung erstellt werden können, ohne von dem Umfang der
Erfindung, wie er von den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Weiterhin sollte klar sein, dass, wenn Elemente der vorliegenden
Erfindung in den Ansprüchen
oder in der obigen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen)
der Erfindung eingeführt werden,
die Begriffe „umfassend", „enthaltend" und „aufweisend" einschließend sein
sollen und bedeuten, dass zusätzliche
andere Elemente als die aufgelisteten Elemente vorhanden sein können.