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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur schwingungsdämpfenden
Höheneinstellung
eines Fahrzeugsitzes mittels einer Steuereinrichtung zur Steuerung
der Zu- und Abführung von
Druckgas in mindestens einer zwischen einem Sitzrahmen und einem
Grundrahmen angeordneten Gasfeder, wobei die Gasfeder mit einer
Ventileinrichtung zur Einstellung des Drucks in der Gasfeder und einem
Kompressor mit einem Antriebsmotor zur Beaufschlagung der Gasfeder
mit Druckgas verbunden ist, wobei eine Umwandlungseinrichtung zum
Umwandeln geradlinigen Auslenkbewegungen der Gasfeder mit einer
Federfrequenz entsprechenden Bewegungen in Drehbewegungen mit einer
Drehfrequenz angeordnet ist, gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche
1 und 7.
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Aus
DE 40 25 183 C1 ist
ein Fahrzeugsitz bekannt, der während
eines Schwingungsvorganges bei Überschreiten
eines vorgegebenen Auslenkweges der Gasfeder eine Zuführung von
Druckluft erfährt,
um die Gasfeder und damit den Fahrzeugsitz in seine neutrale Position
bzw. Ausgangsstellung zurückzubewegen.
Eine derartige Zu- und Abführung von
Gas, insbesondere Druckluft in und aus der Luftfeder wird über Zu-
und Abluftventile geregelt. Diese Ventile werden bei Überschreiten
eines vorbestimmbaren Auslenkweges der Gasfeder mittels zweier Schaltelemente
angesteuert und betätigt.
Hierfür
findet eine Erfassung des Auslenkweges in derartigen geradlinig
aufgebauten Gasfedern mittels einer Umwandlungseinrichtung statt,
in welcher eine geradlinige Bewegung, welcher der geradlinigen Auslenkbewegung
der Gasfeder entspricht, in eine Drehbewegung umgewandelt wird.
Dafür weist
eine derartige Umwandlungseinrichtung beispielsweise eine Kurvenscheibe,
ein Nockenschaltwerk oder dergleichen auf, deren Drehbewegung nach
links oder rechts eines der beiden Schaltelemente schaltet, um hierdurch
die Betätigung
der Ventile zu erreichen. Beispielsweise wird bei einer Linksdrehung
der Kurvenscheibe ein erstes Schaltelement betätigt, wodurch das Zuluftventil
für die
Zuführung
von Druckluft mittels der Steuereinrichtung angesteuert wird. Bei
einer Rechtsdrehung hingegen wird das zweite Schaltelement betätigt, um
mittels des Abluftventils eine Abführung der Druckluft über die
Steuereinrichtung innerhalb der Gasfeder zu bewirken.
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Derartige
Umwandlungseinrichtungen weisen herkömmlicherweise einen Gurt ähnlich einem Sicherheitsgurt
auf, der mit seinem einen Ende am Sitzrahmen befestigt ist und somit
eine Höhenverstellung
des Sitzrahmens gegenüber
dem Grundrahmen durch sein Ein- und Ausfahren aus dem Gurtrollmechanismus
erfährt.
Auf diese Weise wird diese vertikale Längsbewegung in eine Drehbewegung
innerhalb des Gurtaufrollmechanismus umgewandelt.
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Die
Drehbewegung der Kurvenscheibe mit einer Drehfrequenz, die sich
aus einer Hin- und Herbewegung der Kurvenscheibe ergibt, entspricht
der synchron durchgeführten
Vertikalbewegung der Gasfeder. Sofern bei einer derartigen Schwingungsbewegung,
welche die Auf- und
Abbewegung des gesamten Fahrzeugsitzes wiederspiegelt, eines der
Schaltelemente erreicht wird, findet eine Zu- bzw. Abführung der
Druckluft zu oder von der Gasfeder statt. Hierbei sind die Schaltelemente
derart voneinander beabstandet, dass sie ein sogenanntes Schaltfenster bzw.
eine Hysterese einschließen,
die einem Gasfederauslenkungsweg von +/– 15 mm beispielsweise entspricht.
Sofern sich die Gasfeder mit ihrer Auslenkung innerhalb dieses Schaltfensters
bewegt, finden keine durch die Schaltelemente initiierten Schaltvorgänge und
somit keine Zu- oder Abführung
von Luft statt.
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Wenn
hingegen eine starke Auslenkung des Fahrzeugsitzes und damit der
Gasfeder stattfindet, die oberhalb einer Fahrzeugsitzeigenfrequenz
von 1,0 Hz üblicherweise
liegt, findet eine Luftzu- bzw. Luftabführung statt. Bei einer sogenannten
positiven Einleitung, die einer Schwingungsbewegung des Fahrzeugsitzes
nach unten entspricht und ein Überschreiten
der unteren Schaltfenstergrenze bewirkt, findet eine Luftzuführung statt,
um die Luftmenge in dem Gasfedersystem zu erhöhen. Dies hat bei der sich
anschließenden
nach oben gerichteten Federbewegung aufgrund zuviel vorhandener
Luftmenge innerhalb der Gasfeder eine Schwingungsüberhöhung zur
Folge. Hierdurch ergibt sich automatisch ein Überschreiten der oberen Grenze
des Schaltfensters und somit eine Betätigung des hierfür zugeordneten Schaltelements,
wodurch für
die Dauer der Überschreitung
der oberen Grenze des Schaltfensters eine Luftabführung durchgeführt wird.
Dies hat wiederum eine Verringerung der in dem Luftfedersystem enthaltenen
Luftmenge zur Folge und im Extremfall ein Durchfallen des Fahrzeugsitzes
nach unten als Ergebnis.
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Derartige
Vorgänge
der Schwingungsüberhöhung können sich
in Extremsituationen ohne Außeneinwirkungen,
wie beispielsweise Fahrbahnunebenheiten oder dergleichen, wiederholen
und ein Aufschaukeln bzw. Nachschwingen des gesamten Fahrzeugschwingungssystems
verursachen.
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Bei
einer negativen Einleitung, also einer Schwingungsbewegung des Fahrzeugsitzes
und der Gasfeder nach oben, hingegen wird die Gasfeder auseinandergezogen
und erfährt
bei Überschreiten der
oberen Grenze des Schaltfensters eine Abführung von Druckluft. Bei der
sich anschließenden
nach unten gerichteten Gegenbewegung der Gasfeder findet ein Durchsacken
der Gasfeder aufgrund der fehlenden Luftmenge in dem Federungssystem
statt, wodurch ein Überschreiten
der unteren Grenze des Schaltfensters und eine nachgeschaltete Luftzufuhr stattfindet.
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Derartige
Schwingungsverstärkungen
von gefederten Fahrzeugsitzen mit zu- und abgeführten Druckluftvolumina werden
bisher dadurch vermieden, dass ein Dämpfungselement mit höherem bzw. härterem Dämpfungsgrad
oder ein in seinem Dämpfungsgrad
hydraulisch verstellbarer Dämpfer
verwendet werden. Hierdurch wird ein Über- und Unterschreiten der
Grenzwerte des Schaltfensters vermieden. Allerdings erhöht sich
aufgrund der härter
ausgebildeten Dämpfung
der Anteil der geführten
Bewegung in dem gesamten Fahrzeugfederungssystem aufgrund des Ausbleibens
von zu- bzw. abgeführter Druckluft,
wodurch der Sitzkomfort des Fahrzeugsitzes reduziert wird.
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US 6,371,456 B1 zeigt
eine Vorrichtung zur schwingungsdämpfenden Höheneinstellung eines Fahrzeugsitzes
mittels einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Zu- und Abführung von
Druckgas in eine Gasfeder. Ein Drehelement zum Vorzögern einer
Drehbewegung, in welche lineare Bewegungen umgewandelt werden, wird
nicht gezeigt.
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DE 28 49 700 A1 zeigt
einen abgefederten Fahrzeugsitz, bei dem ein Sitzrahmen, der das
Sitzpolster trägt,
mittels an ihm angeordneter Lenker und eine dazwischen geschaltete
Luftfeder an einem Bodenrahmen abgestützt ist und bei dem die eingestellte
statische Höhe
des Sitzes unabhängig
vom Gewicht des jeweiligen Sitzbenutzers automatisch konstant gehalten
wird, indem der Betriebsinnendruck der Luftfeder in Schwingpositionen
oberhalb der statischen Höhe
mittels eines Druckluftablassventils abgesenkt und in Schwingpositionen
unterhalb der statischen Höhe
mittels eines Druckluftzufuhrventils erhöht wird. Das Öffnen und
Schließen
der Ventile findet mittels einer Schaltmechanik statt, deren Bewegung
mit der Schwingbewegung des Sitzes gekoppelt ist. Die Schaltmechanik
wird nach dem Öffnen
eines Ventils in der jeweiligen Endposition festgehalten und die
Kopplungsvorrichtung besitzt eine Nachschleppstrecke, so dass die
Bewegung der Schaltmechanik nach dem Öffnen des Ventils um die Nachschleppstrecke
hinter der Schwingbewegung des Sitzes zurückbleibt.
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WO
93/10996 zeigt ein Federungssystem für Fahrzeugsitze, das mittels
einer Spiralfeder eine Dämpfung
erfährt.
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EP 0 787 621 A2 zeigt
ein einstellbares Federsystem für
Fahrzeugsitze, welches sich durch mit Spiralfedern federbeaufschlagte
Hebel auszeichnet.
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Demzufolge
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur schwingungsdämpfenden Höheneinstellung eines Fahrzeugsitzes
mittels einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Zu- und Abführung von Druckgas
in mindestens einer zwischen einem Sitzrahmen und einem Grundrahmen
angeordneten Gasfeder zur Verfügung
zu stellen, bei der/dem auf einfache Weise ein Aufschaukeln der
Schwingungen des Fahrzeugsitzes unter Beibehaltung eines hohen Sitzkomforts
des Fahrzeugsitzes vermieden wird.
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Diese
Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Patentanspruches
1 und verfahrensseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 7
gelöst.
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Kerngedanke
der Erfindung ist es, dass bei einer Vorrichtung zur schwingungsdämpfenden
Höheneinstellung
eines Fahrzeugsitzes mittels einer Steuereinrichtung zur Steuerung
der Zu- und Abführung
von Druckgas in mindestens einer zwischen einem Sitzrahmen und einem
Grundrahmen angeordneten Gasfeder, wobei die Gasfeder mit einer
Ventileinrichtung zur Einstellung des Drucks in der Gasfeder und
einem Kompressor mit einem Antriebsmotor zur Beaufschlagung der
Gasfeder mit Druckgas verbunden ist und eine Umwandlungseinrichtung
zum Umwandeln geradliniger Bewegungen, die den geradlinigen Auslenkungsbewegungen
der Gasfeder mit einer Federfrequenz entsprechen, in Drehbewegungen
mit einer Drehfrequenz, um die Steuereinrichtung anzusteuern, angeordnet
ist, die Umwandlungseinrichtung mit einem Drehelement zum Verzögern und
Begrenzen der Drehbewegung auf einen maximalen Drehgeschwindigkeitswert
bei einer oberhalb einem vorbestimmbaren Frequenzgrenzwert liegenden
Federfrequenz verbunden ist. Auf diese Weise wird mittels dem dämpfbaren
Drehelement die geradlinige Auslenkbewegung und die sich daraus
ergebende Geschwindigkeit der Gasfeder nicht direkt, also synchron,
sondern indirekt, also asynchron, in eine Drehbewegung umgewandelt
bzw. übertragen, wobei
das Drehelement als Rotationsdämpfer
wirken kann. Dies hat bei entsprechend konstruktiver Auslegung des
dämpfenden
Drehelementes zur Folge, dass eine maximale Drehgeschwindigkeit
erreicht wird, über
welche sich das Drehelement nicht hinaus beschleunigen lässt. Dadurch
wird eine Drehfrequenz von beispielsweise 0,2 bis 1,5 Hz, vorzugsweise
von 0,8 Hz oder kleiner erhalten, die dem Frequenzgrenzwert entspricht.
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Diese
Drehfrequenz liegt unterhalb der in der Praxis anwendungstypischen
Betriebsfrequenzen eines Fahrzeugsitzes. Durch die Ausbildung des
Drehelementes als innerhalb eines Gehäuses silikongelagerte Drehscheibe
mit einem vorbestimmbaren Trägheitsmoment
wird die Verzögerung
und zugleich eine Begrenzung der Drehbewegung erhalten, die – gemessen
an der Drehfrequenz – die
Zweiteilung der stattfindenden Schwingungsfrequenzen in einen aktiven
Bereich unterhalb von oder identischen mit 0,8 Hz und einem passiven
Bereich oberhalb von 0,8 Hz bewirkt. Hierdurch ergibt sich eine
frequenzabhängige
Niveauregulierung bei ei ner Vertikalfederung des Fahrzeugsitzes,
die zugleich das Erreichen der von Grenzwerten eines Schaltfensters
bezüglich
der angeordneten Schaltelemente wiedergibt.
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Durch
die Anordnung eines Hebelarms an dem Drehelement zum Betätigen von
einem ersten und einem zweiten Schaltelement durch eine Links- und
Rechtsschwenkung des Hebelarms wird erreicht, dass das erste Schaltelement
bei dessen Betätigung
durch den Hebelarm ein Steuersignal an die Steuereinrichtung zum
Zuführen
von Druckluft in die Gasfeder bei einem bestimmten ersten Auslenkungsweg
derjenigen bewirkt. Das zweite Schaltelement wiederum sendet bei
dessen Betätigung
ein Steuersignal an die Steuereinrichtung zum Abführen von Druckluft
aus der Gasfeder bei einem bestimmten zweiten Auslenkungsweg derjenigen.
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Bedingt
dadurch, dass ein vorbestimmter Drehgeschwindigkeitswert des Drehelementes,
welches mit der Umwandlungseinrichtung verbunden ist, nicht überschritten
werden kann und durch dessen Trägheitsmoment
eine Verzögerung
in der Drehbewegung der Umwandlungseinrichtung auftritt, werden
das erste und das zweite Schaltelement entsprechend später betätigt, sodass
eine Umlenkung der Federbewegung und der Drehbewegung in die entgegengesetzte
Richtung bereits stattfindet, bevor eine Druckluft zu- bzw. abgeführt wird.
Somit ist die Geschwindigkeit der Federbewegung bzw. der Schwingbewegung
des Fahrzeugsitzes höher
als die maximal mögliche
Drehgeschwindigkeit des dämpfenden
Drehelementes. Damit ist ein höherer
Auslenkungsweg der Gasfeder möglich,
als er durch die Schaltelemente und die Steuereinrichtung wahrgenommen
wird. Dies hat das Vermeiden eines Aufschaukelns oder Nachschwingens
bzw. einer Schwingungsüberhöhung des
gesamten Federsystems zur Folge.
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In
dem aktiven Bereich unterhalb oder gleich dem Frequenzgrenzwert
von 0,8 Hz werden die Auslenkungswege bzw. die vertikalen Bewegungen
der Gasfeder direkt an die Steuereinrichtung in Form einer synchronisierten
Bewegung übertragen,
da die zulässige
maximal Drehfrequenz von 0,8 Hz nicht überschritten wird.
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Bevorzugt
sind der Hebelarm und das Drehelement in einer Drehachse zweier
x-förmiger
miteinander verbundener Verbindungsarme zum Verbinden des Sitzrahmens
mit dem Grundrahmen angeordnet. Auf diese Weise kann die Vertikalbewegung
des Sitzteils gegen über
dem Grundrahmen entsprechend einer Vertikalbewegung der Gasfeder
erfasst werden und auf einfache Weise in eine Drehbewegung umgesetzt
werden.
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Ein
Verfahren zur schwingungsdämpfenden Höheneinstellung
des Fahrzeugsitzes mittels der Steuereinrichtung zur Steuerung der
Zu- und Abführung
von Druckluft in die Gasfeder zeichnet sich dadurch vorteilhaft
aus, dass es mittels des Drehelements die Drehbewegung der Umwandlungseinrichtung
verzögert
und auf eine maximal zulässige
Drehgeschwindigkeit begrenzt, sofern die Federfrequenz einen vorbestimmten
Frequenzgrenzwert überschreitet.
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Die
Steuereinrichtung verhindert eine Zu- oder Abführung von Druckluft in die
Gasfeder zumindest zeitweise, wenn die Federfrequenz oberhalb des
Frequenzgrenzwertes und die verzögerte
und begrenzte Drehbewegung mit einer Drehfrequenz unterhalb des
Frequenzgrenzwertes liegen.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorteile
und Zweckmäßigkeiten
sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung
zu entnehmen. Hierbei zeigen:
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1 in
einem Federweg-Frequenz-Diagramm den Frequenz-Amplituden-Verlauf
eines schwingenden Fahrzeugsitzes mit synchronisierter Umwandlung
einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung gemäß dem aktiven
Frequenzbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer
herkömmlichen
Vorrichtung;
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2 in
einer schematischen Darstellung in einem Federweg-Frequenz-Diagramm
den Frequenz-Amplituden-Verlauf eines schwingenden Fahrzeugsitzes
mit asynchronisierter Umwandlung einer geradlinigen Bewegung in
eine Drehbewegung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung;
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3 in
einer schematischen Darstellung in einem Federweg-Frequenz-Diagramm
den Frequenz-Amplituden-Verlauf eines schwingenden Fahrzeugsitzes
mit asynchronisierter Umwandlung einer geradlinigen Bewegung bei einer
Sitzneubelegung oder Gewichterhöhung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung;
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4 in
einer schematischen Darstellung in einem Federweg-Frequenz-Diagramm
den Frequenz-Amplituden-Verlauf eines schwingenden Fahrzeugsitzes
mit asynchronisierter Umwandlung einer geradlinigen Bewegung bei
einer Gewichtsveränderung
während
der Fahrt durch einen Bremsvorgang gemäß der Ausführungsform der Erfindung, und
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5 in
einer schematischen Seitenansicht eine Ausschnittsdarstellung eines
Fahrzeugsitzgestelles mit einem Steuerelement gemäß der Ausführungsform
der Erfindung.
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In 1 wird
in einem Federweg-Frequenz-Diagramm der Schwingungsverlauf des Fahrzeugsitzes
bei einer synchronen Umwandlung des Auslenkungsweges der Gasfeder
bzw. einer dieser gradlinigen Bewegung entsprechenden Bewegung in eine
Drehbewegung gezeigt. Eine derartige synchrone Umwandlung findet
sowohl bei herkömmlichen schwingungsgedämpften Fahrzeugsitzen
als auch bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz
gemäß einer
Ausführungsform
im aktiven Frequenzbereich, also unterhalb oder gleich 0,8 Hz statt.
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Gemäß Bezugszeichen 1a ist
der negative Federweg bzw. der Auslenkungsweg der Gasfeder aufgetragen,
bei deren zu starker Auslenkung eine Luftabfuhr im Bereich von 15
mm Auslenkwerg stattfindet, und gemäß Bezugszeichen 1b ist
der positive Federweg mit einer Luftzufuhr bei –15 mm dargestellt. Über die
Abszisse ist die Frequenz 2 aufgetragen.
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Es
wird angestrebt, dass der Fahrzeugsitz um eine Nulllinie 3 schwingt,
wobei ein oberer Grenzwert 4 des Schaltfensters und ein
unterer Grenzwert 5 des Schaltfensters durch Betätigung von
hier nicht dargestellten ersten und zweiten Schaltelementen bewirkt,
dass eine hier nicht näher
dargestellte Steuereinrichtung ein Steuersignal erhält, gemäß dem eine
Luftzufuhr, wie sie gemäß Bezugszeichen 8 nach
einer zuvor erfolgten Federbewegung nach unten, wie es beispielsweise
bei einer Bodenerhebung stattfindet, (vgl. Bezugszeichen 7)
stattgefunden hat, oder eine Luftabfuhr gemäß Bezugszeichen 12 durchgeführt wird.
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Nachdem
die Luftmenge gemäß Bezugszeichen 8 erhöht wurde,
indem der untere Schaltpunkt bzw. das zugehörige Schaltelement überschritten bzw.
betätigt
wurde, findet eine entgegengesetzte Auslenkung 9 der Gasfeder
nach oben statt, woraufhin bei Überschreitung
des oberen Grenzwertes 4 durch Betätigung eines weiteren Schaltelementes
die in der Gasfeder enthaltene Luftmenge reduziert wird (Bezugszeichen 10).
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Nach
einer weiteren Einleitung 11 in Form einer Federauslenkung
nach oben mittels des Durchfahrens einer Bodensenke muss die Luftmenge
gemäß Bezugszeichen 12 stark
reduziert werden. Anschließend
findet wiederum eine Luftmengenerhöhung gemäß Bezugszeichen 13 und
dann wieder eine Luftmengenreduzierung gemäß Bezugszeichen 14 statt.
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Somit
ist der gesamten Darstellung gemäß 1 zu
entnehmen, dass ein häufige
Schalttätigkeit der
ersten und zweiten Schaltelemente bei Überschreitung der Grenzwerte 4, 5 des
Schaltfensters erforderlich ist, um bei einem Fahrbetrieb mit normalen Schwingungsvorgängen einer
zu starken Federauslenkung entgegenzuwirken.
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In 2 wird
bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeuges mit normalen Schwingungsvorgängen in einem
Federweg-Frequenz-Diagramm die asynchrone Umsetzung der geradlinigen
Federbewegung in eine Drehbewegung, wie sie durch ein Drehelement erfindungsgemäß realisiert
werden kann, dargestellt. Gleiche und gleichbedeutende Teile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wiederum
ist die Auslenkung der Federung gemäß der Kurve 6, wie
sie bereits in ihrem Frequenzverlauf in 1 dargestellt
wurde, gezeigt. Die Kurve 15 hingegen gibt den Verlauf
des gedämpften und
verzögernd
wirkenden Drehelementes mit einer maximal möglichen Drehgeschwindigkeit
wieder.
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Zunächst wird
durch Auslenkung der Gasfeder mit einem negativen Federweg das Drehelement, welches
als bedämpfte
Kurvenscheibe ausgebildet sein kann, angeregt (Bezugszeichen 16).
Diese Kurvenscheibe erfährt
eine weniger starke Auslenkung als die Gasfeder und wechselt die
Federwegrichtung, sobald eine Einleitung 17 in Form einer
nach unten gerichteten Federbewegung aufgrund des Überfahrens
einer Bodenerhebung stattfindet. Hierbei kann ein Fahrzeugkabinenboden
nach oben gefahren werden, während
die Gasfeder nach unten fährt.
Wiederum verzögert
sich der Richtungsverlauf der Kurve 15 gegenüber dem Richtungsverlauf
der Kurve 6. Obgleich die Gasfeder einen positiven Federweg
durchläuft,
der den unteren Grenzwert 5 des Schaltfensters überschreitet,
wird aufgrund der verzögernden
Wirkung und der maximal möglichen
Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe keine Luft hinzugeführt, wie es
im Bereich 18 der Kurve 15 deutlich dargestellt
ist.
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Bei
einer zweiten Einleitung, wie beispielsweise dem Durchfahren einer
Bodensenke, wird der Kabinenboden nach unten gefahren und die Gasfeder
nach oben gefahren (vgl. Bezugszeichen 20). Wiederum findet
ein Überschreiten
eines Grenzwertes 4 des Schaltfensters statt. Der Kurvenverlauf
der Kurve 15 der Kurvenscheibe hingegen überschreitet nicht
den oberen Grenzwert 4 des Schaltfensters, wie es im Bereich 21 der
Kurve 15 zu sehen ist. Somit wird keine Luftmengenreduzierung
in dem Federungssystem durchgeführt.
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In 3 wird
in dem Federweg-Frequenz-Diagramm die asynchrone Übertragung
der geradlinigen Bewegung in die Drehbewegung des Drehelementes
in dem zweiten passiven Frequenzbereich oberhalb von 0,8 Hz dargestellt.
Insbesondere wird hier eine Sitzneubelegung oder eine Gewichtserhöhung wiedergegeben.
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Im
Bereich 22 der Kurve 26, die den Schwingungsverlauf
der Gasfeder darstellt, wird bei einer Sitzneubelegung oder Gewichtserhöhung durch
eine den Fahrzeugsitz benutzende Person ein Nachuntenfahren der
Gasfeder bewirkt. Daraufhin wird aufgrund des Überschreitens des Grenzwertes 5 des Schaltfensters
eine Luftmenge in der Gasfeder erhöht (vgl. Bezugszeichen 23).
Diese Luftmengenerhöhung
findet deswegen statt, da auch die Kurve 27 der Kurvenscheibe,
die verzögert
die Auslenkung der Gasfeder wiedergibt, den unteren Grenzwert 5 überschreitet.
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Die
Kurvenscheibe wird im Bereich 24 durch die Luftmengenerhöhung bzw.
die Luftzufuhr angeregt. Allerdings vermeidet sie eine Luftabfuhr,
wie sie bei Überschreiten
des oberen Grenzwertes 4 stattfindet, auch wenn die Gasfederkurve
im Bereich 25 den oberen Grenzwert 4 überschreitet.
Hierdurch wird eine Schwingungsüberhöhung und
ein Nachschaukeln des gedämpften
Fahrzeugsitzes vermieden.
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In 4 wird
in dem Federweg-Frequenz-Diagramm der Kurvenverlauf der Gasfeder und
des Drehelementes bei einer Gewichtsveränderung während der Fahrt – wie es
bei einem Bremsvorgang möglich
ist – dargestellt.
Wiederum ist die asynchrone Übertragung
der geradlinigen Federbewegung auf die Drehbewegung dargestellt.
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Die
Gasfeder erfährt
eine Auslenkung mit hoher Frequenz, wie es durch die Kurve 18 wiedergegeben
wird. Hierdurch wird die Kurve 29 des Drehelementes bzw.
der Kurvenscheibe im Bereich 30 angeregt.
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In
einem Bereich 31 findet der Fahrbetrieb des Fahrzeuges
statt. In einem Bereich 32 findet die Einleitung eines
Bremsvorganges statt, woraufhin der Sitz nach oben fährt und
den oberen Grenzwert 4 des Schaltfensters überschreitet.
Trotzdem wird durch die verzögerte
Bewegung der Kurvenscheibe zunächst
kein Überschreiten
des oberen Grenzwertes 4 erreicht. Erst nach einem nochmaligen Überschreiten
des oberen Grenzwertes 4 durch die Kurve 28 findet
eine leichte Überschreitung
dieses Grenzwertes 4 durch die Kurve 29 im Bereich 33 statt,
woraufhin die Luftmenge in der Gasfeder reduziert wird.
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Eine
anschließend
entgegengesetzte Gasfederbewegung lässt die Kurvenscheibe wieder
Richtung Nulllinie 3 schwingen.
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In 5 wird
in einer schematischen Seitendarstellung eine Ausschnittsdarstellung
eines Fahrzeugsitzgestelles wiedergegeben. Zwischen einem oberen
Sitzrahmen 44 und einem unteren Grundrahmen 45 sind
scherenartig, wie hier schematisch dargestellt, zwei Arme 34, 35 angeordnet.
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In
dem Drehpunkt 36 dieser Scherenarme 34, 35 ist
seitlich das Drehelement 38 mit einem Trägheitsmoment
und ein Hebelarm 39 mit einer seinen nach oben und unten
gerichteten Verschwenkungen entgegenwirkenden Feder 40 dargestellt.
Die Auslenkung wird durch den Doppelpfeil 37 wiedergegeben.
Die Feder 40 ist an einem Zapfen 41 gegengelagert.
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Der
Hebelarm 39 betätigt
durch dessen Verschwenken bei einer Auf- und Abwärtsbewegung des Sitzrahmens 44 ein
erstes und ein zweites Schaltelement 42, 43, die
bei deren Betätigung
ein Steuersignal an die Steuereinrichtung senden, um mittels der Ventileinrichtung
eine Luftzu- oder Luftabfuhr zu bewirken.
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Aufgrund
des auf die Drehbewegung verzögernd
wirkenden Drehelementes 38 mit einer maximal möglichen
Drehgeschwindigkeit findet ein Verschwenken des Hebelarms 39 nur
selten soweit statt, dass die ersten und zweiten Schaltelemente 42, 43 betätigt werden.
Dies hat zur Folge, dass eine Schwingungsüberhöhung und ein Aufschaukeln des gesamten
schwingenden Fahrzeugsitzes oder auch einer Fahrkabine, die ein
derartiges System verwenden kann, vermieden wird.
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Die
oben genannten Merkmale und Bauteile sind nicht nur für die Anwendungen
auf einen Fahrzeugsitz sondern auch beispielsweise auf eine Fahrzeugkabine
oder dergleichen Einrichtungen gedacht.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
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- 1a
- negativer
Federweg
- 1b
- positiver
Federweg
- 2
- Frequenz
- 3
- Nulllinie
- 4
- oberer
Grenzwert
- 5
- unterer
Grenzwert
- 6,
26, 28
- Kurvenverlauf
der Gasfeder
- 7,
17
- erste
Einleitung
- 8,
13, 23
- Luftmengenerhöhung
- 9
- Auslenkung
der Gasfeder
- 10,
12, 14
- Luftmengenreduzierung
- 11
- zweite
Einleitung
- 15,
27, 29
- Kurvenverlauf
des Drehelementes
- 16
- Anregung
der bedämpften
Kurvenscheibe
- 18
- Luftmenge
wird nicht erhöht
- 19
- Auslenkung
der Gasfeder
- 21
- Luftmenge
wird nicht reduziert
- 22
- Sitzneubelegung
oder Gewichtserhöhung,
Federung fährt
nach unten
- 24
- Anregung
der bedämpften
Kurvenscheibe
- 25
- Fahrbetrieb
- 30
- Anregung
der bedämpften
Kurvenscheibe
- 31
- Fahrbetrieb
- 32
- Einleitung
des Bremsvorgangs, Sitz fährt
nach oben
- 34,
35
- X-förmige Arme
- 36
- Drehachse
- 37
- Schwenkrichtung
- 38
- Drehelement
- 39
- Hebelarm
- 40
- Feder
- 41
- Zapfen
- 42,
43
- erstes
und zweites Schaltelement
- 44
- Sitzrahmen
- 45
- Grundrahmen