SE516827C2

SE516827C2 - Attenuator for a chair

Info

Publication number: SE516827C2
Application number: SE9804329A
Authority: SE
Inventors: Daniel Johansson; Anders Persson; Johan Granman
Original assignee: Volvo Wheel Loaders Ab
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2002-03-12
Also published as: WO2000035708A1; SE9804329D0; SE9804329L; AU3088700A

Abstract

The invention relates to an arrangement for automatically adjusting a damper (1) which can be regulated in respect of damping constant and which forms part of a spring mechanism (3) consisting of a gas spring (13) and a damper (1) and mounted in an underframe of a chair (5) which is preferably mounted in a vehicle. This is achieved by connecting the adjustment device (7) and the damper (1), allowing the pressure in a gas spring (13) to act on the adjustment device (7) which can assume at least two different basic positions which give the damper (1) correspondingly different damping constants. These different basic positions can correspond, for example, to the vehicle speed over and below 15 km/h. The effect of the pressure in the gas spring (13) creates a fine adjustment with respect to the driver's weight about the basic positions.

Description

25 516 827 2 Ett känt exempel är att en strypning i dämparen kan regleras för hand och på så vis ändra karaktären på dämparen. Ett annat exempel innebär att infästningspunkten för dämparen i länkarmsystemet via en Förﬂyttning ger en förändrad hävarrn och på så sätt ändras den upplevda dämpfaktorn. A known example is that a throttle in the damper can be regulated by hand and thus change the character of the damper. Another example means that the point of attachment of the damper in the link arm system via a displacement gives a changed lever and in this way the perceived damping factor changes.

EP, A2, 0 739 766 visar en ﬁädringsmekanism för en fordonsstol där den ingående dämp- ningen justeras automatiskt. En dämpanordning justeras genom att ett reglerdon, som er- håller signaler från en gasfjäder och givare, påverkar dämpkonstanten i dämpanordningen.EP, A2, 0 739 766 discloses a ism suspension mechanism for a vehicle seat where the input damping is adjusted automatically. A damping device is adjusted by a control device, which receives signals from a gas spring and sensor, acting on the damping constant in the damping device.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL Ett syfte med uppﬁnningen är att åstadkomma ett system för att alltid ha optimal dämp- konstant inställd i dämparen ingående i en fjädringsmekanism för en stol där inställningen sker automatiskt.OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to provide a system for always having an optimal damping constant set in the damper included in a suspension mechanism for a chair where the adjustment takes place automatically.

Ett ytterligare syfte är att inställningen tar hänsyn till en eller ﬂera yttre faktorer, såsom förarens vikt och fordonets hastighet, vibrationer och arbetssätt. Ännu ett syfte med uppﬁnningen är att skapa en enkel, robust och billig dämpanordning.A further purpose is that the setting takes into account one or ﬂ your external factors, such as the driver's weight and the vehicle's speed, vibrations and mode of operation. Another purpose of the invention is to create a simple, robust and inexpensive damping device.

UPPFINNINGSTANKEN Dessa syften uppnås vid en anordning av det inledningsvis nämnda slaget genom att re- glerdonet innefattar en cylinder, en första kolv, en andra kolv, en fjäder och en kolvstång samt att reglerdonet står i förbindelse med gasfjädern via ledning och med dämparen via förbindelsen, För att påverka dämparen. Genom att förbinda reglerdonet och dämparen, låta trycket i en gasíjäder påverka reglerdonet samt att reglerdonet kan inta minst två olika grundlagen som ger dämparen motsvarande olika dämpkonstanter kan dämpkonstanten i 10 15 20 25 516 827 3 dämparen förändras. Dessa olika lägen motsvarar fordonets arbetssätt, exempelvis när fordonets hastighet är över respektive under 15 km/h. Påverkan från trycket i luftfjärden skapar en ﬁnjustering med avseende på förarens vikt kring grundlägena FÖRDELAR MED UPPFINNINGEN Fördelama med uppfinningen är att förarkomforten är god utan att föraren behöver justera inställningen för hand. Detta tar uppfinningen hand om automatiskt. Tillika tar uppfin- ningen hänsyn till ett antal yttre faktorer, exempelvis om underlaget där fordonet framförs förändras .THE OBJECT OF THE INVENTION These objects are achieved in a device of the kind mentioned in the introduction in that the control device comprises a cylinder, a first piston, a second piston, a spring and a piston rod and that the control device is connected to the gas spring via line and to the damper via the connection, To affect the damper. By connecting the regulator and the damper, letting the pressure in a gas spring affect the regulator and that the regulator can take at least two different bases which give the damper corresponding to different damping constants, the damping constant in the damper can be changed. These different positions correspond to the vehicle's mode of operation, for example when the vehicle's speed is above or below 15 km / h. Influence from the pressure in the air bay creates a ﬁ adjustment with respect to the driver's weight around the basic positions ADVANTAGES OF THE INVENTION The advantages of the invention are that the driver's comfort is good without the driver having to adjust the setting by hand. The invention takes care of this automatically. At the same time, the invention takes into account a number of external factors, for example if the surface on which the vehicle is driven changes.

Uppﬁnningen är också enkel och robust vilket är en stor fördel då den typen av fordon som utnyttjar uppfinningen ofta framförs under mycket krävande yttre miljöpåfrestningar.The design is also simple and robust, which is a great advantage as the type of vehicle that uses the invention is often driven under very demanding external environmental stresses.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas genom ett utföringsexempel med hän- visning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar en schematisk uppbyggnad av systemet enligt en första utförandeform, Fig. 2 visar en andra utförandeform av systemet då extern tryckkälla ersätts med en luft- fjäder och Fig. 3 visar en tredje utförandeform av systemet.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention will be described in more detail below by means of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a schematic construction of the system according to a first embodiment, Fig. 2 shows a second embodiment of the system when external pressure source is replaced with an air spring and Fig. 3 shows a third embodiment of the system.

På ﬁgurema visas ingående detaljer ej skalenligt i förhållande till varandra.The details are not shown in scale on the ﬁ gures in relation to each other.

DETALJERAD BESKRIVNING Med hänvisning till Fig. 1 visas en dämpanordning, enligt en första utförandefonn, för att erhålla optimal inställning av dämpkonstanten i en till en stol 5 kopplad dämpare 1. För att 10 15 20 25 516 827 4 erhålla optimal inställning påverkas ett reglerdon 7 av trycket i en gasfjäder 13 och via en ventil 15 av ett yttre tryck. Dessa tryck påverkar en forsta kolv 9 och en andra kolv 11 i reglerdonet 7. Den forsta kolven 9 påverkas av trycket i gasfjädern 13 via en ledning 25.DETAILED DESCRIPTION Referring to Fig. 1, a damping device is shown, according to a first embodiment, for obtaining optimal setting of the damping constant in a damper 1 connected to a chair 5. of the pressure in a gas spring 13 and via a valve 15 of an external pressure. These pressures affect a first piston 9 and a second piston 11 in the control device 7. The first piston 9 is affected by the pressure in the gas spring 13 via a line 25.

Den andra kolven 11 påverkas av ett yttre tryck via en anslutning 37, skapat av en extem tryckkälla 27 och styrt av ventilen 15.The second piston 11 is actuated by an external pressure via a connection 37, created by an external pressure source 27 and controlled by the valve 15.

Läget på forsta kolven 9 och andra kolven 11 påverkar direkt respektive indirekt kolv- stången 21 som via en förbindelse 23, exempelvis en vajer påverkar stryparean i dämparen 1 och därmed dämpkonstanten. Kolvstången 21 är fäst i forsta kolven 9 och passerar ge- nom andra kolven ll och ut genom cylindern 8. Den andra kolven ll kan således for- skjutas på kolvstången 21.The position of the first piston 9 and the second piston 11 directly and indirectly affects the piston rod 21 which, via a connection 23, for example a wire, affects the throttling area in the damper 1 and thus the damping constant. The piston rod 21 is attached to the first piston 9 and passes through the second piston 11 and out through the cylinder 8. The second piston 11 can thus be displaced on the piston rod 21.

När en person sätter sig i stolen 5 förändras trycket i gastjädern 13. Trycket blir relativt sett lågt eller högt beroende på om en lätt respektive tung person sätter sig i stolen 5.When a person sits in the chair 5, the pressure in the gas spring 13 changes. The pressure becomes relatively low or high depending on whether a light or heavy person sits in the chair 5.

Trycket i gasﬁädern 13 överförs via ledningen 25, exempelvis en slang eller ett rör, till den positiva sidan 31 av forsta kolven 9. Ledningen 25 inkluderar någon form av stryp- ning for att släcka ut snabba tryckforändringar i gastjädern 13. Den negativa sidan 33 av kolven 9 är tjäderbelastad med hjälp av fjädem 35. Fjådem 35 arbetar mellan första kol- ven 9 och andra kolven 11. Tryckförändringen i gasfjädern 13 överförs via ledningen 25 och forﬂyttar forsta kolven 9. Rörelsen överförs vidare via kolvstången 21 och förbindel- sen 23 till dämparen 1 som intar lämplig inställning i for hållande till den vikt på personen som initierade tryckförändringen.The pressure in the gas spring 13 is transmitted via the line 25, for example a hose or a pipe, to the positive side 31 of the first piston 9. The line 25 includes some form of throttling to extinguish rapid pressure changes in the gas spring 13. The negative side 33 of the piston 9 is spring loaded by means of the spring 35. The spring 35 acts between the first piston 9 and the second piston 11. The pressure change in the gas spring 13 is transmitted via the line 25 and moves to the first piston 9. The movement is further transmitted via the piston rod 21 and the connection 23 to the damper 1 which takes the appropriate setting in relation to the weight of the person who initiated the pressure change.

Dämpanordningen enligt uppﬁnningen kan med fördel anbringas vid ett underrede 4 för en stol 5 i ett fordon, såsom en entreprenadmaskin av typen hjullastare eller dumper. Un- derredet 4 kan vara uppbyggt av en fyrledsmekanism, där gastjädern 13 och dämparen 1 är kopplade till en av fyrledsmekanismens länkarmar. 10 15 20 25 516 827 5 Den andra kolven 11 påverkas av ett yttre tryck uppbyggt av en yttre tryckkälla och styrt av ventilen 15 och överfört via anslutningen 37. Ventilen 15 styrs av en styrenhet 17. In- data till styrenheten 17 är olika yttre faktorer, exempelvis fordonets hastighet eller hur mycket fordonet vibrerar. Den andra kolven 11 skall kunna inta minst två olika lägen 39, 41 beroende på de yttre faktorerna. Steglös inställning av kolven 11 är möjlig för att mer noggrant kunna justera dämpkonstanten med avseende på yttre faktorer.The damping device according to the invention can advantageously be fitted to a chassis 4 for a seat 5 in a vehicle, such as a construction machine of the wheel loader or dump truck type. The chassis 4 can be built up of a four-joint mechanism, where the gas spring 13 and the damper 1 are connected to one of the link arms of the four-joint mechanism. The second piston 11 is actuated by an external pressure built up by an external pressure source and controlled by the valve 15 and transmitted via the connection 37. The valve 15 is controlled by a control unit 17. Input data to the control unit 17 are various external factors , for example the speed of the vehicle or how much the vehicle vibrates. The second piston 11 must be able to occupy at least two different positions 39, 41 depending on the external factors. Stepless adjustment of the piston 11 is possible in order to be able to more accurately adjust the damping constant with respect to external factors.

Då ventilen 15 är stängd respektive öppen intar kolven 11 ett läge 39 respektive ett läge 41. Läge 39 innebär att andra kolven 11 befinner sig i det högra ändläget enligt Fig. 1.When the valve 15 is closed and open, respectively, the piston 11 assumes a position 39 and a position 41. Position 39 means that the second piston 11 is in the right end position according to Fig. 1.

Läge 41 innebär att andra kolven 11 beﬁnner sig i det vänstra ändläget enligt F ig. 1. För- ﬂyttning mellan dessa lägen 39, 41, initierad av en signal från styrenheten 17, leder till en ändrad inställning av dämpkonstanten i dämparen 1. Dessa lägen 39, 41 är grundinställ- ningar och vilket läge den andra kolven 11 intar beror på yttre faktorer. Rörelser i första kolven 9 justerar dämpkraften kring dessa lägen med avseende på förarens vikt.Position 41 means that the second piston 11 settles in the left end position according to Figs. 1. Movement between these positions 39, 41, initiated by a signal from the control unit 17, leads to a changed setting of the damping constant in the damper 1. These positions 39, 41 are basic settings and which position the second piston 11 assumes depends on external factors. Movements in the first piston 9 adjust the damping force around these positions with respect to the driver's weight.

Läge 39 är utgångsläge för andra kolven 1 1. Då styrenheten 17 skickar en signal till ven- tilen 15 att den skall öppna kommer trycket från den externa tryckkällan 27 att törﬂytta kolven 11 till läge 41. Då ventilen 15 stängs dräneras den positiva sidan 43 av kolven ll och kolven 11 intar åter läge 39. Stängningen initieras av en signal från styrenheten 17, som i sin tur styrs av givare som mäter yttre faktorer, såsom fordonets hastighet och vib- rationer eller stolens rörelse i förhållande till fordonets hytt.Position 39 is the starting position for the second piston 1 1. When the control unit 17 sends a signal to the valve 15 to open, the pressure from the external pressure source 27 will dry the surface of the piston 11 to position 41. When the valve 15 is closed, the positive side 43 is drained off the piston 11 and the piston 11 again assume position 39. The closing is initiated by a signal from the control unit 17, which in turn is controlled by sensors which measure external factors, such as the speed and vibrations of the vehicle or the movement of the seat relative to the vehicle cab.

Fig. 2 visar en andra utförandeform av uppfinningen. Detta utförande innebär att istället för att utnyttja trycket i den externa tryckkällan 27 utnyttjas trycket i gastjädern 13. Ven- tilen 15 förbinds med gasﬁädem 13 via en ledning 45.Fig. 2 shows a second embodiment of the invention. This embodiment means that instead of utilizing the pressure in the external pressure source 27, the pressure in the gas spring 13 is utilized. The valve 15 is connected to the gas edema 13 via a line 45.

Fig. 3 visar en tredje utförandeform av uppﬁnningen. I denna utförandeforin innefattar reglerdonet 7 elektroniska komponenter arrangerade på så sätt att insignaler från en tryck- 516 827 6 givare 47 och styrenheten 17 omvandlas till en utsignal som via reglerdonet 7 överförs till ett servo 49 som i sin tur mekaniskt påverkar dämparen 1 och på så vis förändrar dämp- konstanten. Ingående komponenter, reglerdon 7, styrenhet 17, tryckgivare 47 och servo 49, är sammankopplade med elektriska ledningar 51, 53, 55.Fig. 3 shows a third embodiment of the invention. In this embodiment, the control device 7 comprises electronic components arranged in such a way that input signals from a pressure sensor 47 and the control unit 17 are converted into an output signal which is transmitted via the control device 7 to a servo 49 which in turn mechanically acts on the damper 1 and so on. vis changes the damping constant. Components, control unit 7, control unit 17, pressure sensor 47 and servo 49, are connected to electrical lines 51, 53, 55.

Claims

10 20 25 516 827 7 PATENT CLAIMS

Device for automatically optimizing the setting of the damping constant in the damper (1) mounted in a suspension mechanism (3) in a chassis (4) for a chair (5), which damper (1), by means of a control device (7), whose output signal is controlled by, on the one hand, the pressure in a gas spring (13) and on the other hand various relevant external factors, via a connection (23) are caused to assume an, for prevailing conditions, optimal damping constant, characterized in that the control device (7) comprises a cylinder (8), a first piston (9), a second piston (1 1), a spring (3 5) and a piston rod (21) and that the control device (7) is connected to the gas spring (13) via a line (25 ) and with the damper (1) via the connection (23), to actuate the damper (1).

Device according to Claim 1, characterized in that the connection (23) is a wire.

Device according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the positive side (31) of the first piston (9) and the positive side (43) of the second piston (11) are opposite.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that an external pressure source (27) is connected to the control device (7), via a valve (15), which is controlled by a control unit (17), which control unit (17) receives input data. in the form of the various relevant functions.

Device according to Claim 4, characterized in that the gas spring (13) is used as the external pressure source, which is connected to the valve (15) via a line (45).

Device according to one of the preceding claims, characterized in! in that the external factors include the weight of a person sitting in the chair (5) and the speed and / or vibrations of a construction machine, such as a wheel loader or a dumper.