DE626108C

DE626108C - Abfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeugsitze

Info

Publication number: DE626108C
Application number: DEL83938D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-03-07
Filing date: 1933-06-20
Publication date: 1936-02-20
Also published as: GB424669A; US2033721A; FR752111A

Description

Bei den üblichen Abfederungen von Fahrzeugsitzen sind die Federn derart angeordnet, daß die gegen die Sitzsenkung gerichtete Kraft proportional mit der durch die Belastung hervorgerufenen Sitzsenkung anwächst. Da nun während der Fahrt mitunter sehr .erhebliche Stoßbelastungen auftreten, müssen verhältnismäßig harte Federn eingebaut werden, wenn man vermeiden will, daß bei solchen Belastungen der Sitz gegen den Anschlag stößt. Harte Federn haben wiederum den Nachteil, daß sie leichtere Stöße nicht auszugleichen vermögen.

Es ist auch bekannt, in den Sitz, und zwar

unmittelbar unter dem Sitzüberzug eine zusätzliche Federung einzubauen, die aus endlosen Bandfedern besteht und ähnlich wirkt wie die vorgenannte Bauart.

Ferner sind Wagengestellabfederungen mit zwei Federgruppen bekannt, von denen die eine in der obenerwähnten Weise arbeitet, während die Gegenkraft der anderen in allen Lagen des Gestelles im wesentlichen gleich groß bleibt.

Auf eine aus zwei nachgiebigen Gliedern bestehende Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, bezieht sich nun auch die Erfindung.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die nachgiebigen Glieder an dem freien Ende eines als Sitzauflage dienenden Hebels angreifen und derart angeordnet sind, daß die Gegenkraft des einen Gliedes bei nahezu gleichbleibender Kraftrichtung proportional mit der Sitzsenkung wächst, während die Gegenkraft des anderen Gliedes bei zunehmender Sitzsenkung sich zunächst nur wenig ändert, dann aber schnell zunimmt.

Die Gesamtabfederung entspricht dann ihrer grundsätzlichen Wirkungsweise nach dem letztgenannten nachgiebigen Glied. Sie ist also sowohl imstande, leichtere Stöße auszugleichen, als auch kräftige Belastungsstöße ohne unangenehme Wirkung auf den Fahrenden aufzunehmen.

Um die Sitzschwingungen möglichst rasch zum Abklingen zu bringen, kann man unterteilte nachgiebige Glieder vorsehen und zwischen diesen Teilen Gewichte von solcher Größe anbringen, daß ihre Schwingungen die Sitzschwingungen stören.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigen

Abb. ι die grundsätzliche Anordnung,

Abb. 2 und 3 abgefederte Kraftwagensitze und

Abb. 4 die graphische Darstellung der Wirkungsweise der Abfederung.

Die Abfederung nach Abb. 1 besteht aus dem um den Zapfen 2 drehbaren Hebel 1, an dem die abzufedernde Last 3 hängt und an dessen freiem Ende die beiden Schraubenfedern 4 und 3

angreifen. Die Achse der Feder 4 steht nahezu senkrecht auf deiS^Hlfoel i^während die Achse der Feder 5 mit dem Hebel 1 einen Winkel von ungefähr i8o° einschließt. " Bei zunehmender Belastung, z. B. Stoßbelastung, schwenkt der Hebel 1 nach unten (vgl. gestrichelte Stellung). Dadurch erhöht sich die Spannung der Feder 4, deren Kraft bei allen praktisch vorkommenden Hebellagen nahezu senkrecht zum Hebel 1 gerichtet bleibt und- demzufolge proportional mit der Drehung des Hebels, die der Sitzsenkung entspricht, anwächst. Auch die Feder 5 wird dabei gespannt. Sie vollführt aber gleichzeitig eine Schwenkung im Sinne der Verkleinerung des ursprünglich gestreckten Winkels, der sich nun je nach dem Maße der Belastung mehr oder weniger einem rechten Winkel nähert, was eine entsprechende Vergrößerung des wirksamen Hebelarmes dieser Kraft zur Folge hat, so daß die auf die Last ausgeübte Gegenkraft dieser Feder bei zunehmender Hebelschwenkung, also Sitzsenkung, zunächst nur wenig geändert wird, dann aber immer schneller ansteigt. Die Gegenkraft dieser Feder wächst also mehr als proportional zur Sitzsenkung.

Abb. 2 zeigt die Anwendung der Abfederung bei einem Kraftwagensitz. An Stelle der Last 3 ist das schwenkbare Ende des Sitzes 6 mit dem um den Zapfen 2 drehbaren, einarmigen Hebel 1 gelenkig verbunden. Außerdem sind die Federn 4 und 5 durch Schraubenfedergruppen ersetzt. Die Federgruppe 4', 4", die mit noch zu erläuternden Ausgleichsgewichten 7 ausgerüstet ist, entspricht hinsichtlich ihrer Anordnung und Wirkungsweise der Feder 4, die Federgruppe 5', ' 5" dagegen der Feder 5 (vgl. Abb. 1). Die an dem äußeren Ende des Hebels 1 angreifenden Federn 5', 5" schließen mit dem Hebel 1 verschiedene Winkel ein. Ihre Angriffspunkte am Hebel fallen zusammen. Die Haltevorrichtung 8 für die anderen Enden der Federn 5', 5" ist auf einer Führungsschiene 10 verschiebbar und mittels einer Flügelschraubenmutter 9 feststellbar. Die Schiene 10 hat die Form eines Kreisbogens und ist so angeordnet, daß der Federangriffspunkt des Hebels bei unbelastetem Sitz im Kreisbogenmittelpunkt liegt. Die verschiebbare Haltevorrichtung 8 gestattet, die Winkel, die die Federn 5' und 5" in der Ausgangslage mit dem Hebel 1 .einschließen, beliebig einzustellen und dadurch die Federung der jeweiligen Sitzbelastung anzupassen.

Jede der Federn 4' und 4" besteht aus zwei hintereinandergeschaltetenFederteilen, zwischen denen die bereits erwähnten Gewichte 7 angeordnet sind. Die abgefederte Sitzlast und die federnd aufgehängten Gewichte 7 bilden so zwei nachgiebig miteinander gekuppelte Schwingungsglieder, von denen jedes eine bestimmte Eigenschwingung hat, die von der Federstärke und der Größe des abzufedernden Gewichtes bzw. seiner Maße abhängt. Die Gewichte 7 werden so bemessen, daß die Schwingungen des belasteten Sitzes durch die Schwingungen des Gewichtes 7 gestört werden und schnell abklingen, um auf diese Weise ein langer anhaltendes Schaukeln des Sitzes zu verhindern.

Abb. 3 stellt die gleiche Abfederung für einen Sitz mit einem zweiarmigen Stützhebel dar, an dessen einem Arm die am Wagenboden befestigten Federn 4', 4" mit den Ausgleichsgewichten 7 sowie die verstellbaren Federn 5', 5" angreifen, während auf dem anderen Arm der Sitz gelenkig abgestützt ist.

Die erfindungsgemäße Bauart kann mit dem gleichen Vorteil zum Abfedern anderer Fahrzeugsitze 0. dgl. benutzt werden.

Abb. 4 veranschaulicht graphisch die Wirkungsweise der Abfederung. Als Abszisse ist in Millimeter das Maß der der Sitzsenkung entsprechenden Lageänderung der Last und als Ordinate in Kilogramm die Gegenkraft der Abfederung, die gleich der auf ihr ruhenden Last ist,, aufgetragen. Die Linie .4 zeigt die Abhängigkeit der Gegenkraft der Federn 4' und 4" ⁸5' von der Sitzsenkung. Beide Größen stehen zueinander in Proportion, da die Federn so angeordnet sind, daß bei allen. praktisch vorkommenden Hebellagen ihre Achsen nahezu senkrecht zum Hebelarm stehen. Die graphische Darstellung ergibt demzufolge eine Gerade. Die Kurven B und C beziehen sich auf die Federn 5' und 5", deren Gegenkräfte sich zunächst nur wenig ändern, dann aber immer schneller anwachsen. Der Verlauf beider Kurven weicht, da die Achsen der Federn 5' und 5" mit dem Hebel 1 verschiedene Winkel einschließen, etwas voneinander ab. Bei diesen Federn kommen nur die auf dem Hebel 1 senkrecht stehenden, stark veränderlichen Komponenten zur Wir- ¹O" kung. Durch Addition der Kurven A, B und C ergibt sich die Summenkurve G, die den gleichen Charakter wie die Kurven B und C aufweist und die Wirkungsweise der Gesamtanordnung veranschaulicht. Die Steilheit der Kurven B, C und G hängt von der Einstellung der Federn 5' und 5" in der Ausgangslage ab. Sie kann durch Verschieben der Haltevorrichtung 8 auf der kreisförmigen Führungsschiene 10 in weiten Grenzen geändert werden. Die Kurven B und C entsprechen z. B. einer Federeinstellung für eine Normallast von 72 kg. Bei dieser Einstellung erhält man die Gleichgewichtslage bei einer Sitzsenkung von etwa 25 mm, also im Schnittpunkt der Kurve G mit der Senkrechten D. Ist der Sitz für eine größere Normallast, z. B. für eine Last von 100 kg bestimmt und soll dabei die Sitzsenkung ebenso groß sein, so verschiebt man die Haltevorrichtung 8 auf der kreisförmigen Schiene 10 derart, daß die Federn 5' und 5" steller auf dem Hebel 1 stehen. Dadurch vergrößert sich die Neigung der Kurven B

und C, also auch der Kurve G, die nun die steilere Lage E einnimmt. Der Gleichgewichtszustand liegt jetzt trotz des höheren Gewichtes wieder auf der Senkrechten D, tritt also auch hier bei einer Sitzsenkung von 25 mm ein. Durch Verschieben der Haltevorrichtung 8 in umgekehrter Richtung kann die gleiche Bedingung für kleinere Gewichte erfüllt werden. In diesem Sinne entspricht z.B. die KurveF einem Normalgewicht von 50 kg.

Claims

Patentansprüche:

1. Aus zwei nachgiebigen Gliedern bestehende Abfederung, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Glieder an dem freien Ende eines als Sitzauflage dienenden Hebels (1) angreifen und derart angeordnet sind, daß die Gegenkraft des einen Gliedes bei nahezu gleichbleibender Kraftrichtung proportional mit der Sitzsenkung wächst (Gerade^), während die Gegenkraft des anderen Gliedes bei zunehmender Sitzsenkung sich zunächst wenig ändert, dann aber schnell ansteigt (Kurven B, C).

2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Glieder aus zwei Schraubenfedern oder Schraubenfedergruppen bestehen, von denen die Achse . der einen Feder (4) bzw. Federgruppe (4', 4") stets nahezu senkrecht zum Hebel (1) gerichtet ist, während die Achse der anderen Feder (5) bzw. Federgruppe (5', 5") mit dem Hebel (1) zunächst einen annähernd gestreckten Winkel einschließt, der sich bei zunehmender Sitzsenkung unter gleichzeitiger Erhöhung der Federspannung mehr oder weniger einem rechten Winkel nähert.

3. Abfederung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (8) der Federn (5', 5") veränderlicher Kraftrichtung auf einer Führungsschiene (10), die um den Federangriffspunkt des unbelasteten Hebels (1) einen Kreisbogen bildet, verschiebbar und, z. B. mittels einer Flügelschraubenmutter (9), feststellbar ist, so daß die Winkel zwischen den Federn (5/ 5") und dem Hebel (1) beliebig eingestellt werden können.

4. Abfederung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere hintereinandergeschaltete Federn, zwischen denen Gewichte (7) von solcher Größe angeordnet sind, daß die Eigenschwingungen des belasteten Sitzes durch die Schwingungen des Gewichts (7) gestört werden und schneller abklingen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen