DE3841899A1

DE3841899A1 - Sitzeinstellvorrichtung

Info

Publication number: DE3841899A1
Application number: DE3841899A
Authority: DE
Inventors: Aki Tanaka; David E Landis
Original assignee: PL Porter Co
Current assignee: Hydro Aire Inc
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1989-07-27
Also published as: JPH023551A; IT1227552B; SE8804487L; GB2213370A; FR2624451A1; GB2213370B; GB8828489D0; SE8804487D0; IT8822916A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einstellbare Fahrzeugsitze und ist insbesondere auf eine mechanische Sitzstütz- und -einstelleinheit, vor allem zum Gebrauch bei einstellbaren Kraftfahrzeugsitzen, gerichtet.

Große Anstrengungen sind in der Entwicklung von Vorrichtungen ge macht worden, die die Einstellung von Kraftfahrzeugsitzen, insbe sondere des Fahrzeugführersitzes, mit einem Optimum an Bequem lichkeit, Behaglichkeit und Sicherheit gestattet. Vorhandene Ein stellvorrichtungen schließen rein mechanische Systeme ein, bei denen die Einstellung durch federbeaufschlagte Hebel und Riegel erfolgt, elektrisch betriebene Vorrichtungen, bei denen Schraub elemente entlang motorgetriebener Schraubspindeln versetzt wer den, oder eine Kombination von diesen beiden. Die rein mechani schen Systeme werden vorgezogen, vor allem, weil sie am unteren Ende der Wirtschaftlichkeits-Skala wegen ihrer niedrigen Kosten, ihres leichten Einbaus und ihrer größeren innewohnenden Zuverläs sigkeit stehen. Deshalb sind viele mechanische Sitzeinstellvor richtungen entwickelt worden und in Gebrauch.

Rein mechanische Sitzeinstelleinheiten verlassen sich auf das Kör pergewicht des Sitzenden, um eine aufwärts gerichtete Federstei gung zu überwinden und auf diese Weise eine gewünschte Änderung der Sitzlage zu erhalten. Bei Freigabe eines Riegels ergibt sich eine Einstellung der Sitzlage unter Federdruck in dem gewünschten Ausmaß durch den Sitzinhaber, der fähig ist, Grad und Richtung der Einstellung durch Verschieben seines oder ihres Körpergewichts in Beziehung zur Einstellvorrichtung zu kontrollieren.

Bestehende mechanische Sitzeinstelleinheiten leiden unter bestimm ten Unzulänglichkeiten. Eine Schwierigkeitsquelle in federbeein flußten Vorrichtungen liegt in der veränderlichen Druckkraft von Schraubenfedern, die in typischer Weise für diesen Zweck ver wendet werden. Eine gleichbleibende Federkonstante ergibt bekannt lich eine zunehmend größere Druckkraft, wenn die Feder zusammen gedrückt wird. Wenn also der Sitz aus einer voll angehobenen La ge niedergedrückt wird, stößt der Inhaber (des Sitzes) auf wach senden Widerstand, und nahe der voll niedergedrückten Stellung entsprechend dem nahezu vollen Federzusammendrücken kann das Kör pergewicht eines individuellen Leichtgewichts nicht ausreichend sein, den Sitz weiter niederzudrücken, weil er auf eine beträcht liche Federkraft stößt. Diese Schwierigkeit wird allgemein in vielen bestehenden Entwürfen überwunden, indem ein Hilfs-Hand griff vorgesehen wird, d. h. ein mechanischer Hebel, der gewöhnlich an einer Seite des Sitzes angebracht ist und betätigt wird, um den Sitz niedriger zu machen, indem die durch Hebel vergrößerte Handkraft dem Gewicht des Sitzinhabers hinzugefügt wird, um da durch die volle Federkompression zu erzielen. Da jedoch Kraft fahrzeuge danach streben, immer kompakter zu werden, wird es zu nehmend schwierig und undurchführbar, den für den Hilfshebel er forderlichen Raum vorzusehen. An der Innenseite der Vordersitze ist häufig eine zentrale Konsole vorgesehen, während an der Au ßenseite der Sitze wenig Raum zwischen Sitz und Türfüllung ist, um die Kraftfahrzeuge so in der Größe schrumpfen zu lassen. Der Hilfshebel fügt auch ein sichtbares Durcheinander in der inneren Gestaltung des Fahrzeugs hinzu und ist deshalb auch aus ästheti schen Gründen unerwünscht.

Aus den vorstehenden Gründen ist es wünschenswert geworden, eine federbeaufschlagte Sitzeinstellvorrichtung für den Gebrauch im Kraftfahrzeug vorzusehen, die leichter auf eine Einstellung al lein durch Körpergewicht und Körperbewegung ohne handbetätigte Hilfshebel reagiert.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die vorstehend genann ten Bedürfnisse, eine Sitzeinstellvorrichtung mit einem Sockel aus zwei parallel angeordneten Schienen für das Befestigen an ei ner Sitzmontagefläche wie dem Bodenbrett einer Kraftfahrzeugfahr gastzelle vorzusehen mit einem Paar von unteren Stützträgern, die in Längsrichtung den Schienen entlang gleiten, und einem Paar von oberen Trägern, um den an ihnen befestigten Sitz zu stützen. Zwei querverlaufende, zueinander parallele Wellen sind an den unteren Trägern gelagert und verbinden diese in einem festgelegten paral lelen Abstand. Jede Welle trägt einen Schwinghebel und ein Paar von in axialem Abstand angeordneten Hubhebeln, die an den Wellen befestigt sind und sich im allgemeinen radial von ihnen erstrec ken. Die oberen Träger haben Stirnenden, die schwenkbar mit den Hubhebeln verbunden sind und von diesen zwischen den radial äuße ren Enden an der vorderen Welle abgestützt werden, während die rückwärtigen Enden der oberen Träger in gleicher Weise von Hubhe beln an den rückwärtigen Wellen abgestützt werden. Eine Drehung der einen Welle hebt oder senkt das entsprechende Ende von beiden oberen Trägern, wobei ein von diesen gestützter Sitz kippt. Eine ausziehbare Verriegelungseinrichtung ist als Verbindung zwischen dem äußeren radialen Ende des Schwinghebels an jeder Welle und einem der unteren Träger angeordnet. Jedes der beiden Riegelele mente steht unter Federdruck einer Feder mit einer gleichbleiben den Federkonstanten in Richtung auf eine sich linear erstreckende Lage, so daß die Feder bei ihrer Ausdehnung bestrebt ist, die Wel le zu drehen, mit welcher der einzelne Schwinghebel verbunden ist, und gleichfalls die Hubhebel an derselben Welle in einer Richtung die Enden der oberen Träger hochzuheben, die von diesen Hubhebeln abgestützt werden. Das Körpergewicht des Sitzinhabers wirkt durch die Hubhebel und Schwinghebel, um der Federbelastung entgegenzu treten und teleskopisch die Riegel zusammenzudrücken. Entweder die stirnseitigen oder die rückseitigen Enden der den Sitz ab stützenden Träger können wahlweise durch Freigeben des entspre chenden Riegels und Verschieben des Gewichts des Sitzinhabers weg von diesem Trägerende angehoben werden, was der Feder gestat tet, den Riegel zu spannen und dabei das entsprechende Ende der oberen Träger zu heben und den Sitz in der gewünschten Weise zu kippen. Jeder Riegel wird in üblicher Weise gesperrt, in der er die beiden Wellen gegen Drehung hält, um den Sitz in einer genau en Lage festzulegen. Jeder Riegel ist individuell durch eine Ka belfreigabe oder dergleichen freigebbar und erlaubt eine fort laufend unabhängige Einstellung der vorderen und hinteren Sitz höhe innerhalb der Bemessungsgrenzen der Vorrichtung.

Die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung verbessert frühere Vor schläge, indem die Geometrie der kurbelartigen Einrichtung in den Hub- und Schwinghebeln an jeder Welle in solcher Weise optimiert wird, daß der mechanische Vorteil der kurbelartigen Anordnung in dem Maße geringer wird, wie die Druckfeder zusammengedrückt wird, d. h. wie die Federdruckkraft entsprechend anwächst. Das Nettoer gebnis besteht darin, daß die Federkraft, die tatsächlich durch die Schwing- und Hubhebel zu den oberen Trägern und schließlich aufwärts zum Sitz übertragen wird, nahezu konstant über den Druck- Bereich der Feder hin bleibt.

In früheren Vorschlägen war es notwendig gewesen, in der Feder wahl einen Kompromiß zu schließen, um es einem leichtgewichtigen Sitzinhaber zu ermöglichen, den Sitz voll niederzudrücken und die Federkraft nahe ihrer vollständigen Kompression zu überwinden. Diese Lösung hat die Verwendung einer relativ schwachen Feder erfordert, damit eine Person mit einem Gewicht von z. B. 46 kp den Sitz völlig niederdrücken konnte. Dies ergibt andererseits ein Problem für schwerer-gewichtige Sitzinhaber; z.B. ein Mensch mit einem Gewicht von 82 kp würde bei einer Freigabe in einer an gehobenen Sitzstellung einen unangemessenen Federwiderstand fin den und damit ein schnelles Sinken des Sitzes auf eine maximal niedergedrückte Position hin.

Dieses Problem wird mit der vorliegenden Erfindung überwunden, die eine annähernd gleiche Federkraft über den Sitzeinstellbereich hin aufrechterhält; dies gestattet einen besseren Kompromiß bei wachsender Federdruckkraft, um eine angemessenere Sitzstütze für schwergewichtige Personen zu erhalten, während diese auch bei sol chen von leichterem Gewicht handlich bleibt.

Eine noch weitere Verbesserung im leichten Reagieren wird durch ein solches Arrangieren der hinteren kurbelartigen Anordnung er reicht, daß die nach hinten gegen die Sitzrückenlehne gerichtete Kraft eine Kraftkomponente hervorruft, die zu dem niederwärts gerichteten Körpergewichts-Kraftvektor hinzugefügt wird und so hilft, das hintere Ende der Sitzeinstellvorrichtung niederzudrüc ken. Im einzelnen erstrecken sich die hinteren Hubhebel von der hinteren querverlaufenden Welle in einer im allgemeinen rückwärts und aufwärts gerichteten Richtung, wenn sie sich in einer maximal angehobenen Lage befinden. Die rückwärts gerichtete Kraft gegen die Sitzrückenlehne bewirkt, die hinteren Hubhebel nach unten zu drehen, indem sie die hintere Welle dreht, die den Schwinghebel in die notwendige Richtung dreht, um die hintere Druckfeder zu sammenzudrücken und das hintere Ende (des oberen Trägers) zu senken. Ein leichtgewichtiger Sitzinhaber kann beim Niederdrüc ken des hinteren Sitzabschnitts behilflich sein, indem er nach hinten gegen die Rückenlehne des Sitzes stößt. Der Trend zu kom pakteren und niedrig aufgehängten Kraftfahrzeugen treibt den Fahrer und Beifahrer in eine zunehmend sich zurücklehnende Stel lung auf den Sitzen mit den Beinen nach vorn ausgestreckt, so daß es leichter wird, nach hinten gegen die Rückenlehne des Sit zes zu drücken als sein Körpergewicht zu verschieben, um eine senkrecht nach unten gerichtete Kraft anzubringen und damit die Vorrichtung niederzudrücken.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im einzelnen an einer bevorzugten Ausgestaltung beschrieben, die anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Sitzeinstellvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die mittleren Abschnitte der querverlaufenden Wellen weggebrochen und fortgelassen sind,

Fig. 3 eine Ansicht von vorn auf eine Seite der Vorrichtung gemäß Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht von hinten auf eine Seite der Vorrichtung gemäß Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht wie in Fig. 1 mit dem hinteren En de der Vorrichtung in einer angehobenen Lage,

Fig. 6 eine Seitenansicht wie in Fig. 1 mit dem vorderen En de der Vorrichtung in einer angehobenen Lage,

Fig. 7a ein Vektor-Diagramm mit den Kräften am hinteren Ende der Sitzeinstellvorrichtung,

Fig. 7b ein Vektor-Diagramm einer gegen die Sitzrückenlehne wirkenden Kraft, die den Druck der hinteren Feder zu überwinden hilft, und

Fig. 8 Kurven von Druckfedern für ein praktisches Beispiel der Erfindung.

Gemäß den Fig. 1 und 2 hat die Sitzeinstellvorrichtung 10 ein Paar von unteren Trägern 12, die montierten Schienen 14 entlang gleiten, und ein Paar von parallelen oberen, den Sitz abstützen den Trägern 16. Die unteren Träger 12 sind in festem Abstand pa rallel zueinander durch zwei querverlaufende Wellen verbunden, die eine hintere Welle 42 und eine vordere Welle 52 umfassen. Die hintere Welle 42 wird drehbar von aufrecht stehenden Schenkeln zweier hinterer U-Stützen 54 gehalten, deren Basis durch Schraub elemente 56 mit den unteren Trägern 12 verbunden ist. An die Stel le der Schraubverbindung kann alternativ eine Schweiß- oder eine Nietverbindung treten. Die vordere querverlaufende Welle 52 ist drehbar in aufrecht stehenden Schenkeln 58 a von vorderen U-Stüt zen 58 gelagert, deren Boden an den zugeordneten unteren Trägern 12 befestigt ist. Ein Paar von Hubhebeln ist radial an den Wellen 52, 42 befestigt und dreht sich mit ihnen.

Eine vordere Winkelstütze 26 und eine hintere Winkelstütze 28 sind an jedem oberen Träger 16 befestigt. Jede Winkelstütze hat die Gestalt eines umgekehrten L mit einem horizontalen Schenkel, der auf dem oberen Träger 16 liegt und an diesem befestigt ist, und einem vertikalen Schenkel, der an Gelenkstellen 30 mit dem radial äußeren Ende eines zugehörigen Hubhebels 22, 24 gelenkig verbunden ist. Die vorderen Winkelstützen 26 werden an vorderen Hubhebeln 22 abgestützt, während die hinteren Winkelstützen 28 an hinteren Hubhebeln 24 abgestützt werden. Die hinteren Gelenk stellen 30 sind an den Winkelstützen 28 fest angebracht, während die vorderen Gelenkstellen 30 innerhalb einer Aussparung 32 in jeder Winkelstütze 26 linear verschieblich sind, um eine Linear verschiebungs-Komponente des oberen Trägers bei einer Drehung der Hubbebel aufzunehmen. Alternativ kann die Aussparung zu demselben Zweck an den hinteren Gelenkstellen vorgesehen werden. Jede Welle 42, 52 trägt außerdem einen an ihr befestigten Schwinghebel 40. Ein linear betätigbarer hinterer Riegel 34 ist mit seinem Gehäu seende am unteren Träger 12 bei 36 gelenkig verankert und mit seinem entgegengesetzten Stangenende 38 mit dem radialen Außen ende des hinteren Schwinghebels 40 gelenkig verbunden, dessen in neres Ende an der hinteren querverlaufenden Welle 42 befestigt ist. In der Zeichnung sind der Schwinghebel 40 und der Hubhebel 24 als ein einteiliges kurbelförmiges Element dargestellt, aber statt dessen können dies getrennte Hebelelemente sein, die axial mit Abstand auf der Welle 42 sitzen. Der linear betätigbare Rie gel 34 weist eine Stange 43 auf, die in einem rohrförmigen Rie gelgehäuse 46 axial gleitbar angeordnet ist, und eine hintere Schraubendruckfeder 48, die axial zwischen dem Riegelgehäuse 46 und einer Ruckhaltescheibe 50, die auf der Stange 43 nahe derem Ende befestigt ist, zusammengedrückt wird. Bei normaler Belastung ist der Riegel 34 in einer teleskopisch gestreckten Lage, in der die Stange 43 axial aus dem Gehäuse 46 herausgezogen ist. Der Rie gel 34 beinhaltet eine innere Einrichtung bezüglich des Riegelge häuses 46, durch welche die Stange 43 normal im Gehäuse 46 gegen eine relative Axialbewegung gesperrt ist. Der Sperrmechanismus wird per Fernbedienung durch ein biegsames Kabel (nicht darge stellt) freigegeben, das mit seinem entfernten Ende für einen be quemen Zugang durch den Sitzinhaber an einer Seite des Sitzes mit einem Feinbedienungsknopf oder einem anderen Betätigungsele ment verbunden ist. Eine vollständige Beschreibung der Konstruk tion und Betätigungsweise des bevorzugten linear betätigbaren Riegels 34 ist in der US-PS 45 77 730 der Anmelderin, Ausgabe vom 25.März 1986, enthalten und ist beim Unterzeichner als Pro dukt-Nr. MM65LOXX erhältlich.

Fig. 1 zeigt das hintere Ende 20 der Vorrichtung 10 in voll niedergedrücktem Zustand, den hinteren Riegel 34 in einer tele skopisch zusammengezogenen Lage und die hintere Druckfeder 48 im Zustand höchster Kompression. Wenn der hintere Riegel durch Fernbedienung von seiner normal gesperrten Stellung freigegeben wird, wird die Stange 43 durch die Schraubenfeder 48 in eine ausgestreckte Lage gebracht. Dabei dreht die Stange 43 den Schwinghebel 40 und mit ihm die drehbare hintere Welle 42 und ebenso den hinteren Hubhebel 24 im Gegenuhrzeigersinn, um die hinteren Enden (Winkelstützen 28) der oberen Träger 16 in die angehobene Lage zu heben, die in Fig. 5 dargestellt ist. Der hintere Teil der Sitzeinstellvorrichtung 10 kann in die nieder gedrückte Lage gemäß Fig. 1 zurückgedreht werden, indem wiede rum der hintere Riegel 34 freigegeben wird, eine ausreichende, nach unten gerichtete Kraft auf das hintere Ende 20 aufgelegt wird, um die hintere Druckfeder 48 zusammenzudrücken und so den Riegel 34 linear zusammenzuschieben, und die Riegeleinrichtung 34 dann in diesem Zustand gesperrt wird, um die Vorrichtung in der niedergedrückten Lage zu halten.

Das vordere Ende der Sitzeinstellvorrichtung arbeitet in einer ähnlichen Weise und weist einen vorderen Riegel 35 ähnlich dem hinteren Riegel 34 mit einem Riegelgehäuse 46 auf, das gelenkig an demselben unteren Träger 12 an der Gelenkstelle 60 verankert ist, wie am besten in den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, und eine Riegelstange 43, die bei 62 gelenkig mit dem radial äußeren Ende des vorderen Schwinghebels 40 verbunden ist, der radial an der vorderen querverlaufenden Welle 52 befestigt ist. Teleskopisches Ausfahren des vorderen Riegels 35 unter Beaufschlagung durch die vordere Druckfeder 44 verursacht eine Drehung der querverlaufen den Welle 52 gemäß Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn und dreht den vorderen Hubhebel 22. Eine Drehung des Hubhebels 22 im Gegenuhr zeigersinn hebt die vorderen Enden 18 der oberen Träger 16 in ei ne angehobene Stellung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist. Die vorderen Enden 18 können in die niedergedrückte Lage gemäß Fig. 1 bei Freigeben des vorderen Riegels 35 zurückgedreht werden, in dem ausreichend nach unten gerichtete Kraft aufgebracht wird, um die vordere Druckfeder 44 zusammenzudrücken, die vordere Welle 52 und den vorderen Hubhebel 22 im Uhrzeigersinn zu drehen, dabei den vorderen Riegel teleskopisch zusammenzuschieben und ihn schließlich wieder festzustellen, um die Vorrichtung in der neu en Lage zu sichern.

Es wird hervorgehoben, daß die Einstellhöhe der vorderen Enden 18 und der hinteren Enden 20 der oberen Träger 16 voneinander unabhängig ist und durch ein ausgewähltes Freigeben der zugeord neten Riegel 34, 35 mittels individuell betätigbarer Fernbedie nung erreicht wird. Als ein Ergebnis dieser unabhängigen Höhen einstellung kann ein mit den oberen Trägern 16 verbundener Sitz vorn und hinten auf und nieder gekippt werden, und durch Kombi nieren der vorderen und hinteren Einstellungen in eine Schwing bewegung kann der Sitz gleichfalls gehoben und gesenkt werden, ohne daß es sich dabei deutlich auf seine Kippbewegungen aus wirkt.

Die Druckfedern 44, 48 haben als Schraubenfedern eine gleichblei bende Federkonstante und daher einen linear wachsenden Wider stand, wenn sie während des Niederdrückens des entsprechenden Endes der Sitzeinstellvorrichtung 10 zusammengedrückt werden. Die vorderen und hinteren Hubhebel erstrecken sich in der völlig angehobenen Stellung nach oben und hinten von den zugeordneten, querverlaufenden Wellen 52, 42 aus. Das Körpergewicht des Sitz inhabers ergibt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Enden der Hubhebel, die darauf abzielt, die Wellen zusammen mit den zu geordneten Schwinghebeln 40 an den Gelenkstellen 30 in Uhrzeiger richtung zu drehen. Dem wird normalerweise vom gesperrten Zustand der vorderen und hinteren Riegel 35, 34 widerstanden, die die Vor richtung 10 und den von ihr abgestützten Sitz in einer ausgewähl ten Lage halten.

Die durch das Körpergewicht nach unten gerichtete Kraft, darge stellt durch den Vektor F ₁, wirkt durch einen ersten Hebel M ₁, dargestellt durch die Hubhebel 22, 24, und wird weitergeleitet durch einen zweiten Hebel M ₂, dargestellt durch den Schwinghebel 40, zu der linear wirkenden Riegel/Feder-Einrichtung, wie in den Fig. 5 und 6 angegeben ist. Fig. 7a zeigt grafisch das Kraft vektor-Diagramm, gemäß dem die resultierende Kraft F ₂ aus dem Verhältnis der Hebel M ₁/M ₂ auf die Riegelstangen gegen eine Fe derdruckkraft F ₃ übertragen wird, als eine Funktion des augen blicklichen Winkels α zwischen Hebel M ₁ und vertikalem Vektor F ₁ und des Winkels β zwischen Hebel M ₂ und Stange des Riegels (die im wesentlichen auch die Achse der Druckfeder ist).

Die resultierende axial gerichtete Druckkraft F ₂, die auf die Druckfeder wirkt und der Federdruckkraft F ₃ entgegengerichtet ist, ergibt sich aus

Die Federdruckkraft F₃ ergibt sich aus

F₃ = dL · R

wobei
dL die Hublänge der Druckfeder im zusammengedrückten Zustand und
R die charakteristische Federkonstante der Druckfeder ist.

Die erforderliche Mindestkraft F₁, um die Druckfeder zusammenzudrücken und so das hintere Ende der Sitzeinstellvorrichtung 10 zu senken, ergibt sich aus

Der Quotient in dem vorstehend angegebenen Ausdruck wächst nahezu linear innerhalb bestimmter Bereiche der Winkel α und β, z. B. wenn α zwischen 45° und 0° und β = 90° ± 45° ist.

Die vorderen und hinteren Druckfederwindungen 44, 48 sind so ge wunden, daß sich eine gleichbleibende Federkonstante ergibt, die sich dem Negativ der "Durchschnitts"-Steigung der F₂-Funktion in nerhalb des gegebenen Bereichs nähert und im gestreckten Zustand einen Federdruck gleich der nach unten gerichteten, ihm sich wi dersetzenden Kraft ergibt. Der wachsende Federdruck F ₃, der ent steht, wenn die Druckfeder während des Niederdrückens der Vor richtung 10 zusammengedrückt wird, wird vom sich vergrößernden mechanischen Vorteil der kurbelartigen Einrichtung mit dem Hebel verhältnis M ₁/M ₂ nahezu ausgeglichen, so daß eine annähernd gleichbleibende, nach unten gerichtete Kraft von der Größenord nung größer als F _1(min)die Vorrichtung vollständig niederdrücken wird. Vom Federende aus gesehen vermindert sich die resultieren de Kraft der kurbelähnlichen Einrichtung in dem Maße, wie die Welle sich in Richtung auf die niedergedrückte Lage dreht, indem sie die Federdruckkraft, die von den Hubhebeln zum Sitz übertra gen wird, so verringert, wie die augenblickliche, von der Feder auf den Schwinghebel ausgeübte Kraft wächst, die beiden Trends sich somit annähernd gegenseitig aufheben und eine etwa gleich bleibend aufwärts gerichtete Kraft auf die Enden des Sitzes in allen Lagen der Vorrichtung 10 aufrechterhalten. Bezeichnender weise erfordert das hintere Ende des Sitzes eine größere Feder kraft, da sie einen größeren Anteil am Körpergewicht des Sitz inhabers abstützt. Fig. 8 verdeutlicht die theoretischen Feder kurven, die für das vordere und das hintere Ende der Sitzeinstell vorrichtung berechnet wurden, wobei die hintere Druckfeder 48 ausgewählt wurde, einem Gewicht von 46 kp standzuhalten und die vordere Druckfeder einem nach unten gerichteten Gewicht von 14 kp. Diesen theoretischen Kurven sind mögliche, d. h. praktisch reali sierbare Kurven angepaßt, und die Druckfedern 48, 44 sind so ge wunden, daß sie diesen möglichen Federkurven entsprechen.

In bisher bekannten Vorrichtungen endet das Anwachsen in der Fe derkraft während des Zusammendrückens in einem Kompromiß in der Auswahl der Druckfeder: Wenn eine leichtergewichtige Person den größten Federdruck überwinden mußte, der notwendig war, um den Sitz vollständig niederzudrücken, mußte die Federkraft bei maxi maler Sitzhöhe verringert werden, was eine unzulängliche Stütze für schwerere Personen ergab, die dazu führte, daß sie mit dem Sitz bei Freigabe des hinteren Riegels 34 sinken. Durch Optimie ren der Geometrie der Schwingwinkel und der Hubhebel, wie hier beschrieben, wird es danach möglich, eine stärkere Druckfe der 48 zu verwenden, als es früher üblich war, und so eine bes sere Stütze für schwerere Personen vorzusehen, wenn der hintere Riegel 34 freigegeben wird, ohne es dabei für leichtergewichtige Personen unmöglich zu machen, die Sitzeinstellvorrichtung 10 nie derzudrücken. Dieselbe optimierte Geometrie kann mit gleichen verbesserten Ergebnissen am vorderen Ende der Vorrichtung ver wirklicht werden, um eine im wesentlichen gleiche, dem Gewicht des Sitzinhabers sich widersetzende Federkraft über den vorn vorgesehenen Einstellbereich der Vorrichtung hin zu erhalten.

Ein zusätzlich neues Merkmal der verbesserten Sitzeinstellvor richtung 10 liegt in der Anordnung des hinteren Hubhebels, so daß der Sitzinhaber beim Niederdrücken des hinteren Endes 20 helfen kann, indem er nach hinten gegen die Rückenlehne des Sit zes drückt, was in einem Fahrzeug leicht zu erreichen ist, wenn man sich im Sitz nach hinten lehnt und mit den Füßen gegen das Chassiselement oder die Feuerschutzabdeckung der Fahrgastzelle drückt. Eine beachtliche nach rückwärts gerichtete Kraft kann auf diese Weise sogar von einer leichtgewichtigen Person ange wendet werden. Die Wirkung hiervon ist die Tendenz, den Sitz um die vorderen Gelenkstellen 30 herum zu drehen und die hinteren Enden 20 der Vorrichtung 10 niederzudrücken. Fig. 7b zeigt ein Kraftvektor-Diagramm, wonach ein Vektor F ₄ an der Rückenlehne angreift, der in einem bei Kraftfahrzeugen typischen Winkel γ von 25° zur vertikalen Resultierenden in einer nach unten gerich teten Kraftkomponenten F ₅ auf das Ende der hinteren Hubhebel 24 einwirkt, die in Fig. 7b als Hebel M ₁ dargestellt sind. Vektor F ₅ wird dem Kraftvektor F ₁ in Fig. 7a hinzugefügt, d. h., das Gewicht des Sitzinhabers vergrößert auf diese Weise die dem Fe derdruck entgegengerichtete Kraft F ₂ und erleichtert das Zusam mendrücken der hinteren Feder 48. Solch eine Hilfe vorzusehen, wird dadurch ermöglicht, daß die hinteren Hubhebel aufwärts und rückwärts gerichtet von der hinteren Welle 42 angeordnet sind, so daß die Hilfskraft dem Gewichtsvektor hinzugefügt wird und beide Vektoren F ₂ und F ₆ beim Drehen des hinteren Schwinghebels 40 gegen den Federdruck zusammenarbeiten. Solche additive Wir kung ist nicht möglich, wenn beispielsweise die hintere kurbelar tige Einrichtung umgekehrt angeordnet ist, so daß die Hubhebel sich aufwärts und gegenüber der hinteren Welle 42 nach vorn er strecken und die kurbelartige Einrichtung im Gegenuhrzeigersinn von der gehobenen in die gesenkte Lage gemäß Darstellung der Fig. 5 und 6 dreht. Es muß vermerkt werden, daß diese letztere Anordnung voll einsatzfähig sein würde, um das hintere Ende 20 aufgrund des Gewichts des Sitzinhabers niederzudrücken, aber es würde nicht als die zuvor beschriebene Hilfskraft bei Anwendung gegen die Rückenlehne wirken. Nichtsdestoweniger wird solch eine umgekehrte kurbelartige Einrichtung aus der optimierten Geometrie Nutzen ziehen, die in Verbindung mit Fig. 7a beschrieben wurde, um eine nahezu gleichbleibend wirkende Federkraft zu erhalten, die auf das hintere Ende 20 einwirkt. Diese Optimierung der He belgeometrie ist eine Verbesserung, die unabhängig ist von der rückwärtigen Orientierung des hinteren Hubhebels und der Drehung des hinteren Schwinghebels in Uhrzeigerrichtung, um den Sitz zu senken, sowie davon, eine aktive Verstärkung oder Hilfskraft des Sitzinhabers zu seinem Gewicht hinzuzufügen. Die brauchbare An wendung der Hilfe des Sitzinhabers vergrößert die Fähigkeit ei ner leichtgewichtigen Person, die Kraft der hinteren Feder 48 zu überwinden, und gestattet deshalb den Gebrauch von noch größeren Federkräften, die besser das Gewicht schwererer Personen ohne bedeutende Unbequemlichkeit für leichtere Personen auszugleichen.

Die Vorrichtung wird in üblicher Weise mit einer passenden Sperr klinke oder einem passenden Riegel für eine einstellbare Sper rung der unteren Träger gegenüber den Montageschienen 14 vorge sehen, um eine Einstellung der Sitzstellung vorwärts und rück wärts den Montageschienen entlang zu gestatten, um beispielswei se den Abstand zwischen dem Fahrzeugsitz und dem Lenkrad einzu stellen. Eine Vielfalt von Sperrvorrichtungen für dieses Vorha ben ist bekannt und braucht hier nicht beschrieben zu werden.

Die bevorzugte Ausbildung ist lediglich als Beispiel und nur zum Zweck der Klarstellung beschrieben worden, und viele Ände rungen, Ersatz und Abänderungen zur beschriebenen Ausbildung sind einbezogen, die im gewöhnlichen Fachwissen liegen, ohne daß dabei von Geist und Bereich der Erfindung abgewichen wird, die allein durch die Patentansprüche begrenzt wird.

Claims

1. Sechs-Wege-Sitzeinstellvorrichtung, gekennzeichnet durch
einen Sockel,
untere, linear auf dem Sockel verschiebbare Träger,
obere Träger mit einem vorderen und einem hinteren Ende,
erste axial verschiebbare teleskopische Riegelelemente, die für eine Betätigung zwischen dem vorderen Ende (des oberen Trägers) und dem unteren Träger angeordnet und mit diesen Teilen verbunden sind und die durch Fernbedienung freige geben werden, um die Höhe des vorderen Trägerendes relativ zum Sockel einzustellen,
zweite axial verschiebbare teleskopische Riegelelemente, die für eine Betätigung zwischen dem hinteren Ende (des oberen Trägers) und dem unteren Träger angeordnet und mit diesen Teilen verbunden sind und die durch Fernbedienung freige geben werden, um die Höhe des hinteren Trägerendes relativ zum Sockel einzustellen,
dritte Riegelelemente, die für eine Betätigung zwischen den ersten Riegelelementen und dem Sockel angeordnet und mit diesen Teilen verbunden sind und die freigebbar sind für eine verschiebbare Stellungsänderung der unteren und der oberen Träger relativ zum Sockel,
wobei ein Sitz am oberen Träger in Höhe, Neigung und horizon tale Vor-/Zurück-Stellung relativ zum Sockel eingestellt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Riegelelement eine Druckfeder mit einer bis zu ih rer ausgestreckten Lage gleichbleibenden Federkonstanten auf weist und daß eine Hebelanordnung zwischen den Riegelelemen ten und dem hinteren Ende (des oberen Trägers) dazu dient, eine über den Kompressionsbereich der Feder annähernd gleich bleibende Federkraft auf den oberen Träger zu übertragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung an einer Gelenkstelle gelenkig mit dem unteren Träger verbunden ist und erste und zweite Hebel aufweist, die sich in einem Winkel zueinander und radial von der Gelenkstelle erstrecken, wobei der erste Hebel für eine Betätigung mit dem zweiten Riegelelement und der zweite He bel mit dem hinteren Ende (des oberen Trägers) verbunden und so angeordnet sind, daß sie vereinigt rein mechanisch über ihren Bewegungsbereich die linear wachsende Federkraft aus gleichen, wenn die Feder zusammengedrückt wird, so daß der zweite Hebel eine annähernd gleichbleibende Federkraft auf das hintere Ende (des oberen Trägers) überträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel sich von der Gelenkstelle aus nach hin ten und oben in eine angehobene Lage des hinteren Endes (des oberen Trägers) erstreckt und sich aufgrund einer nach hinten gerichteten Kraft abwärts bewegt, die auf die Rückenlehne eines Sitzes gerichtet ist, der sich am oberen Träger abstützt, wobei die nach hinten gerichtete Kraft wenigstens teilweise dem Gewicht des Sitzinhabers hinzugefügt wird, um das Nieder drücken des hinteren Endes (vom oberen Träger) zu erleichtern, während das zweite Riegelelement sich in einem freigegebenen Zustand befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Riegelelement eine Stange aufweist, deren eines En de am Sockel oder am unteren Träger befestigt ist, während deren anderes Ende durch ein Riegelgehäuse hindurch axial versetzbar ist, während eine Feder zwischen Stange und Gehäu se zusammengedrückt wird, und das Riegelgehäuse umgekehrt am unteren Träger oder am Sockel befestigt ist und daß über Fernbedienung freigebbare Teile üblicherweise die Stange ge gen axiales Versetzen sperren und damit die Stellung des Soc kels relativ gegenüber den unteren und oberen Trägern festle gen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung als Verbindung zwischen jedem ersten und zweiten Riegelelement zum Übertragen einer unabhängigen teleskopischen Bewegung des ersten und zweiten Riegelelements in eine Veränderung der Höhe zwischen jedem der vorderen bzw. hinteren Enden (der oberen Träger) und dem Sockel dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die unteren Träger zwei parallele Schienen aufweisen, die durch zwei parallele, querverlaufende, in den Schienen gelagerte Wellen verbunden sind,
Schwinghebel und Hubhebel die an jeder dieser Wellen befe stigt sind,
jeder der ersten und zweiten Riegel einen Schwinghebel an ei ner der zugeordneten Wellen mit dem unteren Träger verbin det,
der obere Träger sich zwischen den Wellen auf den Hubhebeln abstützt,
wobei das teleskopische Auseinander- oder Zusammenziehen der ersten oder zweiten Riegelelemente durch Drehen der zuge ordneten Welle in ein Heben oder Senken des zugeordneten Endes der oberen Trägeranordnung übertragen wird.

8. Sechs-Wege-Sitzeinstellvorrichtung, gekennzeichnet durch
ein paar paralleler Schienen zum Befestigen einer Sitzmonta gefläche,
ein Paar unterer, den Schienen entlang längsverschieblicher Träger,
ein Paar paralleler Wellen, senkrecht zu den unteren Trägern angeordnet und diese miteinander verbindend, wobei die Wellen drehbar in den unteren Trägern gelagert sind,
ein Schwinghebel und ein Paar in axialem Abstand getrennt angeordneter Hubhebel, die sich radial von der Welle weg erstrecken,
ein teleskopisch verschiebbares Element als Verbindung zwi schen jeweils einem Schwinghebel und einem der unteren Träger und
eine den Sitz tragende Anordnung, die zwischen den äußeren Enden der Hubhebel abgestützt wird,
wobei teleskopisches Auseinander- oder Zusammenziehen jedes der teleskopisch verschiebbaren Elemente ein Ende der Traganordnung hebt bzw. senkt, um eine den Sitz stützende Anordnung zu kippen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein freigebbares Riegelelement als Verbindung zwischen mindestens einem unteren Träger und einer der Schienen zur wahlweisen Längseinstellung der unteren Träger und der Trag anordnung für den Sitz den montierten Schienen entlang dient.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß teleskopisch verschiebbare Elemente durch eine Federan ordnung mit gleichbleibender Federkonstanten in Richtung auf eine gestreckte Lage belastet sind, Schwinghebel und Hubhebel an jeder Welle entsprechend dimensioniert und angeordnet sind, um eine annähernd gleichbleibende Federkraft zu den zugeordneten Enden der Sitztraganordnung über den Kompressi onsbereich der Feder hin zu übertragen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinghebel an der hinteren Welle so ausgerichtet ist, daß eine Kraft, die nach hinten gegen eine Rückenlehne eines Sitzes gerichtet ist, der sich auf einer Sitztragan ordnung abstützt, mit dem Gewicht eines Sitzinhabers zusam menarbeitet, um zum Niederdrücken des hinteren Endes (des oberen Trägers) die Federbelastung zu überwinden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer angehobenen Lage des hinteren Endes (des obe ren Trägers) der hintere Schwinghebel von der hinteren Welle aus nach unten gerichtet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer angehobenen Lage des hinteren Endes (des obe ren Trägers) die Hubhebel an der hinteren Welle nach hinten und aufwärts ausgerichtet sind.

14. Sitzeinstellvorrichtung, gekennzeichnet durch
einen unteren Träger, geeignet für das Befestigen an einem Sockel,
einen oberen Träger mit einem vorderen und einem hinteren Ende zum Tragen eines Sitzes,
ein axial teleskopisch verschiebbares Riegelelement als Be tätigungsverbindung zwischen einem hinteren Ende (eines oberen Trägers) und eines unteren Trägers, wobei das Rie gelelement über eine Fernbedienung freigebbar ist, um das Anheben des hinteren Endes (des oberen Trägers) relativ zum unteren einzustellen, und
eine Feder mit einer gleichbleibenden Federkonstanten, die das Riegelelement auf seine gestreckte Lage zu belastet, und ferner eine Hebelanordnung zwischen dem Riegelelement und dem hinteren Ende (des oberen Trägers), wobei die He belanordnung ausgebildet ist, eine annähernd gleichblei bende Federkraft zum hinteren Ende (des oberen Trägers) über den Kompressionsbereich der Feder hin zu übertragen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung ferner so angeordnet und ausgebildet ist, daß eine Kraft, die nach hinten gegen eine Rückenlehne eines Sitzes gerichtet ist, der sich auf dem oberen Träger abstützt, mit dem Gewicht eines Sitzinhabers zusammenarbei tet, um zum Niederdrücken des hinteren Endes (des oberen Trägers) die Federbelastung zu überwinden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung an einer Gelenkstelle des unteren Trägers angelenkt ist, die Hebelanordnung erste und zweite Hebel aufweist, die sich im Winkel zueinander und radial von der Gelenkstelle erstrecken, wobei der erste Hebel für eine Betätigung mit dem Riegelelement und der zweite Hebel mit dem hinteren Ende (des oberen Trägers) verbunden und so an geordnet sind, daß sie vereinigt rein mechanisch vorteilhaft wechseln zwischen gehobenen und gesenkten Lagen des hinteren Endes (des oberen Trägers), um die linear wachsende Feder kraft auszugleichen, wenn die Feder zusammengedrückt wird, so daß der zweite Hebel eine annähernd gleichbleibende Fe derkraft auf das hintere Ende (des oberen Trägers) überträgt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel sich in einer gehobenen Lage des hinte ren Endes (des oberen Trägers) von der Gelenkstelle aus nach hinten und oben erstreckt und sich aufgrund einer nach hin ten gerichteten Kraft abwärts bewegt, die auf die Rückenleh ne eines Sitzes gerichtet ist, der sich am oberen Träger ab stützt, wobei die nach hinten gerichtete Kraft wenigstens teilweise dem Gewicht des Sitzinhabers hinzugefügt wird, um das Niederdrücken des hinteren Endes vom oberen Träger zu erleichtern, während das Riegelelement sich in einer freige gebenen Lage befindet.

18. Sitzeinstellvorrichtung, gekennzeichnet durch
einen unteren Träger, geeignet für das Befestigen an einem Sockel,
einen oberen Träger mit einem vorderen und einem hinteren Ende zum Tragen eines an ihm befestigten Sitzes,
ein Riegelelement als Betätigungsverbindung zwischen dem hinteren Ende (des oberen Trägers) und dem unteren Trä ger, wobei das Riegelelement durch Fernbedienung freigeb bar ist zum Einstellen des hinteren Endes (des oberen Trägers) zwischen einer gehobenen und einer gesenkten Lage relativ zum unteren Träger, und
eine Feder mit einer gleichbleibenden Federkonstanten, die das Riegelelement auf die angehobene Lage (des Endes des oberen Trägers) hin belastet, und ferner eine Hebelan ordnung zwischen dem Riegelelement und dem hinteren Ende (des oberen Trägers), wobei die Hebelanordnung so ausge bildet und angeordnet ist, daß sie in ihrer Vereinigung rein mechanisch vorteilhaft fortlaufend zwischen einer gehobenen und einer gesenkten Lage (des hinteren Endes des oberen Trägers) wechselt, um die linear wachsende Fe derkraft auszugleichen, wenn die Feder zusammengedrückt wird, und dabei eine annähernd gleichbleibende Federkraft zum hinteren Ende (des oberen Trägers) überträgt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung ferner so angeordnet und ausgebildet ist, daß eine Kraft, die nach hinten gegen die Rückenlehne eines Sitzes gerichtet ist, der sich auf dem oberen Träger abstützt, mit dem Gewicht eines Sitzinhabers zusammenarbei tet, um zum Niederdrücken des hinteren Endes (des oberen Trägers) die annähernd gleichbleibende Federkraft zu über winden.