DE7505861U - Schwingsystem fuer fahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwingsystem für Fahrzeugsitze mit seitlichen, spiegelbildlich angeordneten Scherenhebeln, die den Oberrahmen des Schwingsystems gegen den Unterrahmen abstützen, wobei das Einschwingen des Oberrahmens gegen die Kraft einer Zugfederung erfolgt- die einerseits am Oberrahmen und andererseits an den Scherenhebeln angreift,

Schwingsysteme dieses Typs sind z.B. aus den britischen Patenten Nr. 1 230 734 und 1 327 636 bekannt. Die konstruktiven Einbaumaße und die Schwinghübe dieser Systeme ermöglichen eine universelle Verwendung z. B. in Nutzfahrzeugen, Bau- und Arbeitsmaschinen, Sonderfahrzeugen usw. Die Schwingungscharakteristik ist in aller Regel vermittels eines Handrades und einer Kriftübersetzung, die auf die Federung und ggf. auch auf

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eingebaute Stoßdämpfer einwirkt, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gewicht des Sitzbenutzers optimal einstellbar.

Problematisch wird! die Verwendung vorgenannter Schwingsysteme jedoch in solchen Fahrzeugen, die nur über begrenzte oder beengte Einbaumöglichkeiten verfügen, wie dies z.B. bei kleineren Nutzfahrzeugen und bei Spezialfahrzeugen der Fall sein kann oder z.B. bei Personenkraftwagen der Fall ist. Hier stellt sich die Aufgabe, ein Schwingsystem mit extrem flachen Einbaumaßen zu schaffen, das trotz eines nur beschränkt zugelassenen Schwinghubes gute Schwingungscharakteristiken aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dsn innenliegenden Hebelarmen der Scherenhebel im Abstand a zum Kreuzungspunkt der Scherenhebel die Schenkel einer U-förmigen Halterung angelenkt sind, deren geschlossener Bügel sich von der rahmenseitigen Befestigung der Zugfederung hinweg erstreckt und an dem das hebelseitige Ende der Zugfederung befestigt ist. Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Kreuzungspunkt der Scherenhebel und der Anlenkpunkt der Federhalterung auf einer Senkrechten zu der Geraden liegen, die durch die Lagerachsen des zugeordneten Hebelarmes im Ober- und Unterrahmen bestimmt ist. Vorteilhaft ist es, den Kreuzungspunkt der Scherenhebel und den Anlenkpunkt der Federhalterung symmetrisch zu beiden Seiten der Geraden durch die Lagerachsen des Hebelarmes anzuordnen.

Bei Schwingungssystemen mit seitlichen Scherenhebeln, die wegen eines nahezu vertikalen Einschwingens des Sitzes anderen bekannten Systemen z.B. mit seitlichen Parallelogrammhebeln o.a. vorgezogen werden, ist es bisher nicht möglich gewesen, die Zugfeäerung konstruktiv so anzuordnen, daß zugleich 1. für die Zugfederung keine zusätzliche Einbauhöhe benötigt wird und

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2. über den gesamten Schwinghub des Systems stets ausreichende Längenänderungen der Zuc,i· derung erzielt werden, so daß die Rückstellkraft der Federung beim Einschwingen des Systems zumindest linear, möglichst aber progressiv zunimmt und zwar unabhängig davon, welche jeweilige Gewichtseinstellung entsprechend dem Sitzbenutzer vorgewählt wird.

Durch die erfindungsgemäße Halterung des hebelseitigen Endes der Zugfederung wird erreicht, dafl. wie bisher der günstige Diagonaleinbau der Zugfederung in dem Schwingsystem erhalten bleibt, der - z.B. im Gegensatz zum senkrechten Einbau - die größtmögliche Länge einer Zugfederung zuläßt.

Zugleich beansprucht die erfindungsgemäße Federhalterung keine zusätzliche Einbauhöhe. Bei voll ausgefahrenem Schwingsystem befindet sich die Zugfederung in etwa in der Ebene der diagonal stehenden inneren Hebelarme der Scherenhefc^l„ Beim Einschwingen des Systems wird die Zugfedarung ζ nehmend in die Horizontale •verschwenkt und befindet sich bei dem voll eingefahrenen Schwingsystem in horizontaler Ausrichtung innerhalb des Oberrahmens des Schwingsystems, benötigt also nicht mehr Platz als die Rahmenholms tärke des Oberrahiüens selbst. Dementsprechend kann der Oberrahmen ungehindert bis unmittelbar an den Unterrahmen einschwingen. Bei vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schwingsystems, bei dem der Oberrahmen in seinen äußeren Abmessungen kleiner gewählt ist als der Unterrahmen, kann der Oberrahmen beim Einschwingen zum Teil in den Unterrahmen eintauchen, so daß sich extrem niedrige Einbaumaße des voll eingefahrenen Schwingsystems ergeben, die z.B. das 1 1/2 bis 1 3/4 - fache der Rahmenholmstärke nicht überschreiten. Damit kann das Schwingsystem auch in Personenkraftwagen eingebaut werden, bei denen der unterhalb der Sitze zur Verfügung stehende Raum stark begrenzt ist.

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Durch die Anlenkung der Federhaiterung an den innenliegenden Hebelarmen der Scherenhebel im Abstand a zu den Kreuzungspunkten der Scherenhebel wird nicht nur erreicht, daß sich die Sugfederung beim Einschwingen des Systems in eine platzsparende.-.Positicn verschwenkt, sondern es werden über den ge- £ '.mten Schwinghub auch sehr günstige Längenänderungen der Zugfederung erzielt, die durch geeignete Wahl des Abstandes a optimale Verte für die Schwingungscharakteristik des Systems ergeben, wie dies z.B. anhand der Kennlinien des dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt ist.

Bei dem Verschwenken der Zugfederung sollte sich diese stets in paralleler Ausrichtung zu den Schenkeln der Unförmigen Halterung befinden. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Federhaiterung iait einer Stützführung auszurüsten, die z.B. durch seitliche Dorne, die an der Zugfederung vorbeigreifen, gegeben sein kann. In vorteilhafter Weise kann die gesamte Federhaiterung als ?ederstütztasche ausgebildet sein, die die Zugfederung umschließt und an deren Boden die Zugfederung befestigt ist. Durch solch eine Federstütztasche wird die Zugfederung nicht nur in paralleler Ausrichtung zu den Schenkeln des U-förmigen Tragteiles der Federstütztasche gehalten, sondern es wird die Zugfederung auch gegen übermäßige Verschmutzung geschützt.

Eine Verbesserung der Schwingungscharakteristik des Systems wird bei einer Ausführungsform erreicht, bei der die Zugfederuncr aus zwei gleich starken Zugfedern besteht, die vermittels eines Symmetriehebels zusammengeschaltet sind, und bei dem ein in der Symmetrieachse angeordneter Stoßdämpfer den Zugfederr parallel aufgeschaltet ist.

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Steckbolzen 14 an, der somit den maximalen Schwinghub des f Systems begrenzt. Dieser Steckbolzen 14 kiann leicht versetzt Β werden, so daß der maximale Schwinghub jeweils dem speziellen Fahrzeugtyp angepaßt werden kann.

Das Einschwingen des Systems aus der in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte Position erfolgt gegen die Kraft von zwei Zugfedern 15. Diese Zugfedern sind über einen Symmstriehebel 16 zusammengeschaltet, der an der

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung

anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: \

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schwingsystems im ausgefahrenen Zustand

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schwingsystems im einge- I

fahrenen Zustand

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Schwingsystem gemäß Fig. 1 ;.

Fig. 4 Kennlinien des Sitzes gemäß den Figuren 1-3. |

Das dargestellte Schwingsystem besteht aus dem Oberrahmen und dem Unterrahmen 6, die vermittels seitlichen, spiegelbildlich angeordneten Scherenhebeln gegeneinander abgestützt sind. Jeder Scherenhebel besteht aus zwei Hebelarmen 7 und 8, die in ihrem Kreuzungspunkt 9 schwenkbar miteinander verbunden sind. Der Hebelarm 8 ist in dem Oberrahmen 5 auf dem Zapfen 10 ortsfest gelagert, wohingegen das andere Ende des Hebelarmes 8 in dem Unterrahmen Vermittels einer Rolle 11 verschiebbar gelagert ist. Das gleiche gilt für den Hebelarm 7, der in dem Unterrahmen 6 auf dem Zapfen 12 ortsfest gelagert ist und in dem Oberrahmen 5 vermittels der Rolle 13 verschiebbar gelagert ist. Die Rolle 13 schlägt in der voll ausgefahrenen Position des Schwingsystems gemäß Fig. 1 an einen

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Zugspindel 17- angelenkt ist. Diese Zugspindel kann in ihrer Achsrichtung verstellt werden, indem die Spindelbuchse 18 vermittels eines Handrades o.a. rotiert wird. In dem Oberrahmen befindet sich eine Führung 19 fest eingeschweißt, die den Syrametriehebel 16 gegen Verschwenken sichert. Natürlich kann zum Verstellen des Symmetriehebels auch jede andere geeignete Konstruktion verwandt werden.

Den beiden Zugfedern 15 ist zur weiteren Verbesserung der Schwingungscharakteristik des Systems ein Stoßdämpfer 20 parallel aufgeschaltet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich der Stoßdämpfer in der Symmetrieachse des Symmetriehebels und ist mit seinem rahmenseitigen Ende an der Zuglasche 21 angelenkt,- die auf den Symmetriehebel 16 aufgesetzt ist. Die Enden dieser Zuglasche 21 werden von den Zugfedern 15 übergriffen und es ist zwischen der Zuglasche und dem Symmetriehebel 16 ein Gleitmaterial angeordnet. Auf diese Weise führen die beim Schwingen des Systems auftretenden Verstellbewegungen der Zugfedern und des Stoßdämpfers zu keinem nennenswerten Verschleiß im Bereich ihrer Befestigungen.

Wesentlich für die Erfindung ist die Befestigung der Zugfedern und auch des Stoßdämpfers 20 an den Scherenhebeln. Diese Befestigung erfolgt nicht direkt, sondern indirekt unter Benutzung einer sogenannten Federstütztasche 22. Diese Federstütztasche ist sehr flach gebaut und besitzt in der Draufsicht gemäß Fig. eine U-förmige Gestalt. Die Schenkel 23 sind vermittels eines Zapfens 24 an den innenliegenden Hebelarmen 7 angelenkt. Der geschlossene Bügel der U-förmigen Halterung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Boden der Federstütztasche 22 gegeben. Am Boden der Tasche sind die Federn 15 vermittels einer Rolle 25 und einem durchgesteckten Zapfen 26

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befestigt. Der Stoßdämpfer 20 ist am Boden der Tasche vermittels eines Schraubbolzens 27 festgesetzt.

Die Federstütztasche 22 ist relativ weit über die Länge der Federn 15 hochgezogen und besitzt an ihrem oberen Ende Abstützbacken 28, die zwischen der Feder und der Wandung der Federstütztasche angeordnet sind, und in der Darstellung gemäß Fig. 1 von oben und unten die Feder 15 abstützen. · j

Hierdurch wird erreicht, daß die Zugfedern 15 stets in Übereins t.1iaürang mit den Schenkeln 22 der U-förmigen Halterung bzw= der Federstütztasche 22 ausgerichtet sind, so daß sich kein unerwünschtes, auf die Federstütztasche wirkendes Drehmoment um den Zapfen 24 ausbilden kann.

In dem voll ausgefahrenen Zustand des Schwingsystems gemäß Fig. 1 befindet sich die Federstütztasche in diagonaler Ausrichtung im wesentlichen hinter dem Hebelarm 7. Beim Einschwingen des Systems wird die Federstütztasche um ihren Befestigungszapfen 24 an dem Hebelarm 7 zunehmend verschwenkt, so daß sie bei dem voll eingefahrenen System gemäß Fig. 2 eine horizontale Lage innerhalb des Oberrahmens £ einnimmt. Die Federstütztasche 22 und damit die Zugfedern 15 einschließlich dem Stoßdämpfer 20 sind somit äußerst platzsparend untergebracht, so daß der Oberrahmen bis direkt auf den Unterrahmen abgesenkt werden kann oder - wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel - bis in den Unterrahmen hineinfahren kann, da der Oberrahmen in seinen äußeren Abmessungen kleiner konzipiert ist als der Unterrahmen. Es ergeben sich so extrem flache Einbaumaße des Schwingsystems, wie dies am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist.

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Beim Einschwingen des Systems führt aber die Federstütztasche nicht nur eine Schwenkbewegung in die Horizontale durch, sondern auch eine Verschiebebewegung entsprechend der Darstellung nach rechts. Diese Verschiebebewegung bestimmt die I! Längenänderung der Zugfedern und damit die Rückstellkraft ΐ des Schwingsystems. Es ist wichtig, daß diese Rückstellkraft \' über den gesamten Arbeitshub des Schwinge /stems zumindest I linear, möglichst aber etwas progressiv zunimmt. Dies wird [H bei dem erfindungsgemäßen Schwingsystem erreicht, wie aus I Fig. 4 zu entnahmen ist. Die in Fig. 4 dargestellten Kenn-I linien sind über den Schwinghub des Systems aufgetragen, wobei •| ' der Arbeitshub des dargestellten Ausführungsbeispiels der Er-I findung zwischen 48 mm und 103 mm lieat. Die senkrechte

I Koordinate zeigt die Federwege, d.h. die Längenänderungen der

I Zugfedern. Hier sind die beiden Kennlinien von Bedeutung, die

I sich zum einen bei maximaler Gewichtseinstellung für einen

jf schweren Sitzbenutzer und zum anderen bei minimaler Gewichts-

I einstellung für einen leichten Sitzbenutzer ergeben. Die Ge-

I wichtseinstellung erfolgt in der beschriebenen Weise über die

I Spindelbuchse 18, die Zugspindel 17 und den Symmetriehebel

Aus den Grenz-Kennlinien gemäß Fig. 4 ist zu entnehmen, daß das erfindungsgemäße Schwingsystem über den gesamten Bereich der möglichen Gewichtseinstellung im wesentlichen mit über den Schwinghub progressiv zunehmenden Rückstellkräften arbeitet« In der gleichen vorteilhaften Weise arbeitet der Stoßdämpfer 20, der den Zugfedern 15 parallel aufgeschaltet ist und über den Schwinghub die gleichen Längenänderungen erfährt. Es ergibt sich somit ein Schwingsystem mit einer guten Schwingungscharakteristik und das trotz der geforderten und erreichten extrem flachen Einbaumaße des Systems.

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Claims (5)

Ansprüche

1. Schwingsystem für Fahrzeugsitze mit seitlichen, spiegelbildlich angeordneten Scherenhebeln, die den Oberrahmen des Schwingsystems gegen dsη unterfahren abstützen, wobei das Einschwingen des Oberrahmens gegen die Kraft einer Zugfederung erfolgt, die einerseits am Oberrahmen und andererseits an den Scherenhebeln angreift, dadurch gekennzeichnet, daß an den innenliegenden Hebelarmen (7) der Scherenhebel im Abstand (a) zum Kreuzungspunkt (9) der Scherenhebel die Schenkel (23) einer U-förmigen Halterung (22) angelenkt sind, deren geschlossener Bügel sich von der rahmenseitigen Befestigung (16,17) der Zugfed-jrung (15) hinweg erstreckt und an dem das hebelseitige Ende der Zugiederung befestigt ist.

2. Schwingsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhaiterung (22) mit einer Stützführung (28) ausgerüstet ist, die die Zugfederung (15) in Übereinstimmung mit den Schenkeln (23) der U-förmigen Halterung ausgerichtet hält.

3. Schwingsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhalterung als Federstütztasche (22) ausgebildet ist, die die Zugfederung (15) umschließt und an deren Boden die Zugfederung befestigt ist.

4. Schwingsystem nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet. daß der Kreuzungspunkt 9 der Scherenhebel und der Anlenkpunkt (24) der Federhalterung auf einer Senkrechten zu der Geraden liegen, die durch die Lager-

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achsen (12,13) des zugeordneten Hebelarmes (7) im Ober- und Unterrahmen bestimmt ist.

5. Schwingsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da&S'der Kreuzungspunkt (9) der Scherenhebel und der Anlenkpunkt (24) der Federhalterung symmetrisch zu beiden Seiten der Geraden durch die Lagerach: 3n (12,13) des Hebelarmes (7) angeordnet sind.

6, Schwingsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfederung aus zwei gleich starken Zugfedern (15) besteht, die vermittels eines Symmetriehebels (16) zusammengeschaltet sind, und daß ein in der Symmetrieachse angeordneter Stoßdämpfer (20! den Zugfedern parallel aufgeschaltet ist.

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