WO2011094192A2 | 2011-08-04 |
DE102014001890A1 | 2015-08-20 | |||
EP0073096A1 | 1983-03-02 | |||
DE10258020B3 | 2004-06-09 | |||
US20170051867A1 | 2017-02-23 | |||
DE102004013395A1 | 2005-10-06 | |||
DE10258020B3 | 2004-06-09 |
Patentansprüche 1. Anordnung einer Höhenkompensationsvorrichtung, die eine aktive Kompensation einer Höhe zwischen einem Fahrzeugsitz (100) und einer Karosserie (K) ermöglicht, wobei die Höhenkompensationsvorrichtung eine von einem horizontal angeordneten Linearantrieb (20) angesteuerte Sitzmechanik umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzmechanik (10, 22; 10, 22‘, 25) zwischen einem fahrzeugsitzseitigen ersten Gestellteil (10-1 ) und einem karosserieseitigen Untergestell (12-1 ) ausgebildet ist, wobei auf dem karosserieseitigen Untergestell (12-1 ) ein zweites Gestellteil (10-2) ortsfest angeordnet ist, und jedem der Gestellteile (10-1 , 10-2) unmittelbar oder mittelbar mindestens ein Beschleunigungssensor (S1 , S2) zugeordnet ist, so dass die im Fährbetrieb erfassten Beschleunigungswerte der Gestellteile (10-1 ) über in Abhängigkeit der erfassten Beschleunigungswerte gebildete Stellglieder in eine Soll-Stellkraft zur Betätigung von mindestens einem in dem karosserieseitigen Untergestell (12-1 ) horizontal angeordneten Linearantrieb (20) umgewandelt werden, so dass das karosserieseitige zweite Gestellteil (10-1 ) mittels der Sitzmechanik (10, 22; 10, 22‘, 25) in Abhängigkeit der gebildeten Stellglieder in einer erforderlichen Hubhöhe (Dz-I minus Dz-II) in vertikaler Bewegungsrichtung (z) gegenüber dem sitzseitigen ersten Gestellteil (10-1 ) verstellbar ist, so dass das fahrzeugsitzseitige erste Gestellteil (10-1 ) unter Berücksichtigung der von dem karosserieseitigen zweiten Gestellteil (10-2) über die Sitzmechanik (10) in den Fahrzeugsitz (100) eingeleiteten dynamischen Bewegungen stets unter Kompensation der Hubhöhe (Dz-I minus Dz-II) zwischen den Gestellteilen (10-1 , 10-2) auf einer gewünschten Höhe (z0) gehalten wird. 2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzmechanik (10, 22) mindestens einen Scherenmechanismus umfasst, der zwei über ein Scherengelenk in Verbindung stehende Scherenhebel (1 a, 2a) aufweist, die mit ihren jeweiligen Enden zwischen den Gestellteilen (10-1 , 10-2) einerseits verschiebbar und andererseits drehbar angeordnet sind, wobei ein Hebel (22) zwischen dem im Untergestell (12-1 ) angeordneten Linearantrieb (20) und dem zweiten Gestellteil (10-2) angeordnet ist, der eine translatorische Bewegung des beweglichen Teils des Linearantriebs (20) direkt auf die in dem zweiten Gestellteil (10-2) angeordneten Scherenhebel (2a) des Scherenmechanismus und indirekt auf die in dem ersten Gestellteil (10-1 ) angeordneten Scherenhebel (1 a) des Scherenmechanismus überträgt. 3. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzmechanik (10, 22‘, 25) mindestens einen Scherenmechanismus umfasst, der zwei über ein Scherengelenk in Verbindung stehende Scherenhebel (1 a, 2a) aufweist, die mit ihren jeweiligen Enden zwischen den Gestellteilen (10-1 , 10-2) einerseits verschiebbar und andererseits drehbar angeordnet sind, wobei ein Hebel (22‘) und ein am Untergestell (12-1 ) angeordneter Gelenkhebel (25) zwischen dem im Untergestell (12-1 ) angeordneten Linearantrieb (20) und dem zweiten Gestellteil (10-2) angeordnet sind, die eine translatorische Bewegung des beweglichen Teils des Linearantriebs (20) direkt auf einen in dem ersten Gestellteil (10-1 ) geführten Scherenhebel (1a) des Scherenmechanismus und indirekt auf den in dem zweiten Gestellteil (10-1 ) geführten Scherenhebel (2a) des Scherenmechanismus überträgt. 4. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenhebel (1a, 2a) des mindestens einen Scherenmechanismus mit ihren verschiebbaren Enden in horizontal in den Gestellteilen (10-1 , 10-2) angeordneten Führungsschienen (1 S, 2S) geführt sind. 5. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenhebel (1a, 2a) des mindestens einen Scherenmechanismus mit ihren drehbaren Enden über Drehlager in Drehpunkten (DP1a, DP2a) an den Gestellteilen (10-1 , 10-2) drehbar gelagert sind. 6. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Scherenmechanismen quer zu den Führungsschienen (1 S, 2S) gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zumindest die zwei verschiebbaren Enden jedes Scherenhebels (1a, 2a) der sich gegenüberliegenden Scherenhebelpaare über Querrohre (Q1 , Q2) miteinander verbunden sind. 7. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) am Untergestell (12-1 ) und/oder am zweiten Gestellteil (10-2) ortsfest um einen Drehpunkt drehbeweglich angeordnet ist. 8. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) ein Linearmagnetmotor ist. |
Anordnung einer Höhenkompensationsvorrichtung zwischen einem Fahrzeugsitz und einer Karosserie mit einer von einem Linearantrieb angesteuerten Sitzmechanik
Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Höhenkompensationsvorrichtung, die eine aktive Kompensation einer Höhe zwischen einem Fahrzeugsitz und einer Karosserie ermöglicht, wobei die Höhenkompensationsvorrichtung eine von einem Linearantrieb angesteuerte Sitzmechanik umfasst.
Aus den Druckschriften DE 10 2004 013 395 A1 und WO 201 1/094192 A2 sind Fahrzeugsitze für Nutzfahrzeuge mit mindestens einem Stützdämpfer bekannt, der einen elektrischen oder pneumatischen oder hydraulischen Aktor aufweist, wobei der Aktor als Linearmotor ausgebildet ist.
Die jeweilige Anordnung ist in einem Untergestell angeordnet. Wie aus den Druckschriften ersichtlich ist, sind die Sitze oder das Sitzkissen entlang der Fahrzeughochachse verstellbar, wobei der Stützdämpfer mit dem Aktor im Wesentlichen mit seiner Längsachse im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeughochachse ausgerichtet ist. Eine solche vertikale relativ lang ausbauende Anordnung von Komponenten ist für große Nutzfahrzeuge aufgrund der zur Verfügung stehenden Aufbauhöhe unproblematisch. Bei Personenkraftwagen und kleineren Nutzfahrzeugen der Transporterklassen ist die für große Nutzfahrzeuge vorgesehene vertikale Anordnung der genannten Komponenten aufgrund der in kleineren Fahrzeugen im Innenraum zur Verfügung stehenden Innenraumhöhe als Randbedingung nicht mehr möglich.
Unter der Randbedingung einer kleineren zur Verfügung stehenden Aufbauhöhe
werden gemäß der Druckschrift DE 102 58 020 B3 Linearaktoren insbesondere als zweiphasige Synchronmotoren ausgeführt und platzsparend horizontal in die Sitzkonstruktion integriert, wobei die abtriebsseitige Aktorbewegung durch eine Sitzmechanik in die vertikale Richtung, mithin in Richtung der Fahrzeughochachse, umlenkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugsitz mit einer alternativen
Sitzmechanik zu schaffen, die platzsparend von einem Linearmotor ansteuerbar ist. Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Anordnung einer Höhenkompensationsvorrichtung, die eine aktive Kompensation einer Höhe zwischen einem Fahrzeugsitz und einer Karosserie ermöglicht, wobei die Höhenkompensationsvorrichtung eine von einem horizontal angeordneten Linearantrieb angesteuerte Sitzmechanik umfasst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sitzmechanik zwischen einem fahrzeugsitzseitigen ersten Gestellteil und einem karosserieseitigen Untergestell ausgebildet ist, wobei auf dem karosserieseitigen Untergestell ein zweites Gestellteil ortsfest angeordnet ist, und jedem der Gestellteile unmittelbar oder mittelbar mindestens ein Beschleunigungssensor zugeordnet ist, so dass die im Fährbetrieb erfassten Beschleunigungswerte der Gestellteile über in
Abhängigkeit der erfassten Beschleunigungswerte gebildete Stellglieder in eine Soll-Stellkraft zur Betätigung von mindestens einem in dem karosserieseitigen Untergestell horizontal angeordneten Linearantrieb umgewandelt wird, so dass das karosserieseitige zweite Gestellteil mittels der Sitzmechanik in Abhängigkeit der gebildeten Stellglieder in einer erforderlichen Hubhöhe in vertikaler Bewegungsrichtung gegenüber dem sitzseitigen ersten Gestellteil verstellbar ist, so dass das fahrzeugsitzseitige erste Gestellteil unter Berücksichtigung der von dem karosserieseitigen zweiten Gestellteil über die Sitzmechanik in den Fahrzeugsitz eingeleiteten dynamischen Bewegungen stets unter Kompensation der Hubhöhe zwischen den Gestellteilen auf einer gewünschten Höhe gehalten wird. Dabei ist erfindungsgemäß
vorgesehen, dass die Gestellteile und das Untergestell nur eine geringe Bauhöhe besitzen. Im eingefahrenen Zustand der höhenbeweglichen Bauteile der Sitzmechanik der
Höhenkompensationsvorrichtung finden in vorteilhafter Weise alle Bauteile innerhalb des Bauraumes der Gestellteile und des Untergestells Platz, so dass eine kompakte Vorrichtung ausgebildet ist, die insbesondere in Personenkraftwagen einsetzbar ist, bei denen nur eine geringe Bauhöhe zur Anordnung von solchen Höhenkompensationsvorrichtungen zur
Verfügung steht. Im Untergestell ist der Linearantrieb angeordnet, der durch seine horizontale Anordnung dazu beiträgt, dass insgesamt nur eine geringe Bauhöhe benötigt wird. Die spezifische Ausgestaltung der Sitzmechanik aus Gestellteilen und einem Untergestell sowie der nachfolgend erläuterte Scherenmechanismus, der einen wesentlichen Teil der Sitzmechanik bildet, stellen insgesamt eine sehr robuste Sitzmechanik dar.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, dass die Sitzmechanik mindestens einen Scherenmechanismus umfasst, der zwei über ein Scherengelenk in Verbindung stehende Scherenhebel aufweist, die mit ihren jeweiligen Enden zwischen den Gestellteilen einerseits verschiebbar und andererseits drehbar angeordnet sind, wobei ein Hebel zwischen dem im Untergestell angeordneten Linearantrieb und dem zweiten Gestellteil angeordnet ist, der eine translatorische Bewegung des beweglichen Teils des Linearantriebs direkt auf einen in dem zweiten Gestellteil geführten Scherenhebel des
Scherenmechanismus und indirekt auf den in dem ersten Gestellteil geführten Scherenhebel des Scherenmechanismus überträgt. In vorteilhafter Weise ist somit durch Anordnung des Hebels zwischen dem Untergestell und dem zweiten Gestellteil ebenfalls eine einfache und ebenfalls robuste kraftübertragende Lösung gefunden, die innerhalb eines kleinen zur
Verfügung stehenden Bauraumes realisierbar ist.
In einer anderen zweiten Ausführungsform ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sitzmechanik ebenfalls mindestens einen Scherenmechanismus umfasst, der zwei über ein Scherengelenk in Verbindung stehende Scherenhebel aufweist, die mit ihren jeweiligen Enden zwischen den Gestellteilen einerseits verschiebbar und andererseits drehbar angeordnet sind, wobei im Unterschied zur ersten Ausführungsform ein Hebel und ein am Untergestell angeordnetes Drehgelenk zwischen dem im Untergestell angeordneten
Linearantrieb und dem zweiten Gestellteil angeordnet sind, die eine translatorische Bewegung des beweglichen Teils des Linearantriebs direkt auf einen in dem ersten Gestellteil geführten Scherenhebel des Scherenmechanismus und indirekt auf den in dem zweiten Gestellteil geführten Scherenhebel des Scherenmechanismus überträgt. Durch die Anordnung eines zusätzlichen Drehgelenkes werden die benötigten Soll-Stellkräfte gegenüber der ersten
Ausführungsform in vorteilhafter Weise wesentlich reduziert, so dass Linearantriebe einsetzbar sind, die insgesamt kleiner sind, wodurch ein geringerer Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Scherenhebel des mindestens einen Scherenmechanismus beider Ausführungsformen mit ihren verschiebbaren Enden in horizontal in den Gestellteilen angeordneten Führungsschienen geführt.
Ferner bevorzugt ist vorgesehen, dass die Scherenhebel des mindestens einen
Scherenmechanismus bei beiden Ausführungsformen mit ihren drehbaren Enden über
Drehlager in Drehpunkten an den Gestellteilen drehbar gelagert sind.
Bevorzugt sind zwei Scherenmechanismen quer zu den Führungsschienen gegenüberliegend angeordnet, wobei zumindest die zwei verschiebbaren Enden jedes Scherenhebels der sich gegenüberliegenden Scherenhebelpaare über Querrohre miteinander verbunden sind, wodurch in vorteilhafter Weise eine stabile Vorrichtung geschaffen ist. Hinsichtlich der Befestigung des Linearantriebs am Untergestell und/oder am zweiten Gestellteil ist vorgesehen, dass der Linearantrieb am Untergestell und/oder am Gestellteil ortsfest um einen Drehpunkt drehbeweglich angeordnet ist, so dass der Linearantrieb im Betrieb um den Drehpunkt pendeln kann.
In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, dass der Linearantrieb ein Linearmagnetmotor ist, dessen Vorteile in der Beschreibung näher erläutert sind.
Für die Zwecke der Beschreibung soll die in Längsrichtung des Fahrzeuges liegende Richtung mit„x“ bezeichnet werden. Mit„y“ wird die Richtung in der Horizontalen des Fahrzeuges quer zur x-Richtung bezeichnet und mit„z“ wird die Richtung in der Vertikalen des Fahrzeuges quer zur x-Richtung bezeichnet. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten
Koordinatensystem. Innerhalb aller Figuren werden nachfolgend die gleichen Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet, wobei gegebenenfalls nicht in jeder Figur erneut alle bereits vorgestellten Bauteile anhand der Bezugszeichen nochmals erläutert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Fahrzeugsitz in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2 (linke Abbildung) den Fahrzeugsitz in einer schematischen Seitenansicht mit einer Höhenkompensationsvorrichtung in einer ausgefahrenen Position gemäß einer ersten Ausführungsform;
Figur 2 (rechte Abbildung) den Fahrzeugsitz in einer schematischen Seitenansicht mit der Höhenkompensationsvorrichtung in einer eingefahrenen Position gemäß der ersten Ausführungsform;
Figur 3 den Fahrzeugsitz in einer Vorderansicht in der eingefahrenen Position gemäß
Figur 2 (rechte Abbildung);
Figur 4A eine vergrößerte Darstellung der Sitzmechanik der
Höhenkompensationsvorrichtung der ersten Ausführungsform (eingefahrene Position) in einer schematischen Seitenansicht gemäß Figur 2 (rechte
Abbildung);
Figur 4B eine vergrößerte Darstellung der Sitzmechanik der
Höhenkompensationsvorrichtung der ersten Ausführungsform (ausgefahrene Positionen einer schematischen Seitenansicht gemäß Figur 2 (linke Abbildung);
Figur 5A eine vergrößerte Darstellung der Sitzmechanik der
Höhenkompensationsvorrichtung der zweiten Ausführungsform (eingefahrene Position) in einer schematischen Seitenansicht und
Figur 5B eine vergrößerte Darstellung der Sitzmechanik der
Höhenkompensationsvorrichtung der ersten Ausführungsform (ausgefahrene Positionen einer schematischen Seitenansicht.
Figur 1 zeigt einen gepolsterten Fahrzeugsitz 100 in einer perspektivischen Darstellung, der ein Sitzteil 12 und ein Rückenlehnenteil 14 umfasst. Ein in Figur 1 nicht sichtbares Untergestell 12-1 (vergleiche Figur 2) des Sitzteiles 12 ist oberhalb einer Sitzmechanik 10 (vergleiche Figur 2) angeordnet.
Das Untergestell 12-1 des Sitzteiles 12 ist gegenüber einer Karosserie K längsverschieblich in x-Richtung über dafür vorgesehene jedoch in Figur 1 nicht näher dargestellte Sitzschienen angeordnet. Die Sitzschienen 15 sind in einer Vorderansicht auf den Fahrzeugsitz 100 verdeutlicht.
In Figur 1 wird die Sitzmechanik 10 von einer in z-Richtung höhenverstellbaren Verkleidung 17 unterhalb des Sitzteiles 12 verdeckt.
In Figur 1 sind zwei Beschleunigungssensoren S1 , S2 angedeutet, die ebenfalls hinter der höhenverstellbaren Verkleidung 17 angeordnet sind. Ein erster Beschleunigungssensor S1 ist an einem ersten Gestellteil 10-1 und ein zweiter Beschleunigungssensor S2 ist an einem zweiten Gestellteil 10-2 der Sitzmechanik 10 befestigt. Das zweite Gestellteil 10-2 schließt im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 mit der Unterseite der höhenverstellbaren Verkleidung 17 ab. Die beiden Gestellteile 10-1 und 10-2 sind relativ zueinander beweglich angeordnet, wie nachfolgend anhand der weiteren Figuren 2 bis 5B anhand mehrerer Ausführungsformen erläutert wird.
Eine erste Ausführungsform ist in den Figuren 2 bis 4B dargestellt.
In Figur 2 ist der Fahrzeugsitz 100 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt.
In einer linken Abbildung der Figur 2 ist das Untergestell 12-1 gegenüber dem Fahrzeugsitz 100 in einer ausgefahrenen Position I dargestellt. Die ausgefahrene Sitzmechanik 10 ist mit dem Bezugszeichen 10-1 (linke Abbildung) gekennzeichnet.
In einer rechten Abbildung der Figur 2 ist das Untergestell 12-1 gegenüber dem Fahrzeugsitz 100 in einer eingefahrenen Position II dargestellt. Die eingefahrene Sitzmechanik 10 ist mit dem Bezugszeichen 10-11 (rechte Abbildung) gekennzeichnet.
Das Sitzteil 12 ist in geeigneter Weise, insbesondere über Lagerelemente, auf dem ersten Gestellteil 10-1 gelagert. Das erste Gestellteil 10-1 ist somit fest mit dem Sitzteil 12 und somit mit dem Fahrzeugsitz 100 verbunden.
Das zweite Gestellteil 10-2 ist fest mit dem Untergestell 12-1 verbunden, wobei das zweite Gestellteil 10-2 auf dem Untergestell 12-1 angeordnet ist. Das Untergestell 12-1 ist (in Figur 2 nicht näher dargestellt) wie bereits erläutert gegenüber der Karosserie K längsverschieblich in Sitzschienen 15 (vergleiche Figur 3) angeordnet. Den Gestellteilen 10-1 , 10-2 sind die
Beschleunigungssensoren S1 , S2 wie bereits zu Figur 1 erläutert zugeordnet.
Zwischen den Gestellteilen 10-1 , 10-2 ist ein Scherenmechanismus angeordnet, dessen spezifische Verbindung mit den Gestellteilen 10-1 , 10-2 noch näher erläutert wird.
Am zweiten Gestellteil 10-2 und/oder dem Untergestell 12-1 ist ein Halteelement 19 fest angeordnet, an dem ein Gehäuseteil 20-1 eines Linearmotors 20 beweglich angeordnet ist.
Der Linearmotor 20 ist im/am Untergestell 12-1 horizontal angeordnet, wodurch nur ein geringer Bauraum benötigt wird, so dass sowohl der Antrieb als auch die Sitzmechanik 10 insgesamt nur einen geringen Bauraum benötigen, wodurch eine Anordnung insbesondere in einem Personenkraftwagen, in dem gegenüber einem Nutzfahrzeug eine geringere Innenraumhöhe zur Verfügung steht, in vorteilhafter Weise möglich ist.
Das Gehäuseteil 20-1 des Linearmotors 20 ist somit gegenüber dem Untergestell 12-1 gelenkig in einem Drehpunkt DP20-1 pendelartig angeordnet.
Der Linearmotor 20 umfasst das Gehäuseteil 20-1 und einen gegenüber dem Gehäuseteil 20-1 beweglichen Kolben 20-2, der in einer translatorischen Bewegung gegenüber dem den Stator bildenden Gehäuseteil 20-1 beweglich angeordnet ist.
In der ersten Ausführungsform ist der Kolben 20-2 einendseitig mit einem Hebel 22 verbunden.
Der Hebel 22 ist, wie in Figur 2 in den beiden Abbildungen deutlich wird, im vorderen Bereich des Untergestells 12-1 angeordnet, wodurch eine vorteilhafte Verstellung des
Scherenmechanismus der Sitzmechanik 10 möglich ist, wie nachfolgend weiter erläutert wird.
Zur Verbesserung der Kraftübertragung und der statischen Verhältnisse sind im
Ausführungsbeispiel zwei Linearmotoren 20 und zwei Hebel 22 angeordnet, die in der
Vorderansicht auf den Fahrzeugsitz 100 gemäß Figur 3 erkennbar sind. Es versteht sich, dass grundsätzlich nur Linearmotor 20 und ein Hebel 22 ausreicht, um die nachfolgend beschriebene Verstellung zu realisieren.
Gemäß Figur 3 greifen die den Linearmotoren 20 gegenüberliegenden Enden der Hebel 22 an einem in y-Richtung verlaufenden zweiten Querrohr Q2 an, wobei der Hebel 22 verdrehsteif an dem zweiten Querrohr Q2 angeordnet ist.
Dieses im vorderen Bereich des Untergestells 12-1 angeordnete zweite Querrohr Q2 ist dem zweiten Gestellteil 10-2 zugeordnet.
Ein weiteres in y-Richtung verlaufendes erstes Querrohr Q1 ist dem ersten Gestellteil 10-1 zugeordnet.
Beidendseitig der beiden Querrohre Q1 , Q2 sind Gleitelemente G1 , G2 angeordnet, die in Führungsschienen 1 S, 2S angeordnet sind, die innerhalb der Gestellteile 10-1 , 10-2 ausgebildet sind. Jedem Querrohr Q1 , Q2 ist ein Scherenhebel zugeordnet, die über ein Scherengelenk miteinander verbunden sind. Die Scherenhebel greifen mit ihren den Querrohren Q1 , Q2 gegenüberliegenden Enden drehbeweglich an den Gestellteilen 10-1 , 10-2 an, wobei die Enden an den Gestellteilen 10-1 , 10-2 Drehpunkte DP2a, DP1 a bilden.
Ein Scherenhebel ist zwischen dem Gleitelement G1 und dem Drehpunkt DP1a angeordnet und der andere ist zwischen dem Gleitelement G2 und dem Drehpunkt DP2a angeordnet.
Bei einer translatorischen Bewegung des Kolbens 20-2 ausgehend von der eingefahrenen Position II (gemäß der rechten Abbildung der Figur 2 und der Figur 4A) nach rechts werden die Hebel 22 (gemäß der linken Abbildung der Figur 2 und der Figur 4B) nach rechts gezogen.
Dadurch wird das zu dem ersten Gestellteil 10-1 gehörende erste Querrohr Q1 innerhalb der zugehörigen Führungsschiene 1 S mittels der Gleitelemente G1 nach rechts verlagert.
Dadurch wird gleichzeitig das zu dem zweiten Gestellteil 10-2 gehörende Querrohr Q2 innerhalb der zugehörigen Führungsschiene 2S mittels der Gleitelemente G2 ebenfalls nach rechts verlagert.
Über den Scherenmechanismus werden somit gleichzeitig die Gleitelemente G1 und G2 der zu den Gestellteilen 10-1 , 10-2 gehörenden Querrohre Q1 , Q2 nach rechts verlagert, wobei sich die Scherenhebel 1a, 2a anderenends in den Drehpunkten DP2a, DP1 a gegenüber den Gestellteilen 10-1 , 10-2 verlagern.
In der eingefahrenen Position II ist eine Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 auf einer Höhe z o angeordnet. Eine Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 liegt auf einer Höhe zi. In der eingefahrenen Position II liegt (vergleiche Figur 4A) bei einer Hubhöhe des
Scherenmechanismus von Null eine Höhendifferenz zwischen der Oberseite des ersten
Gestellteils 10-1 und der Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 von Dz-II vor.
In der ausgefahrenen Position I liegt die Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 weiterhin auf der Höhe z 0 , während die Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 jetzt auf der Höhe z 2 liegt und somit gegenüber der eingefahrenen Position II abgesenkt worden ist. In der ausgefahrenen Position liegt (vergleiche Figur 4B) bei einer maximalen Hubhöhe eine Höhendifferenz zwischen Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 und Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 von Dz-I vor. Über die beschriebene Sitzmechanik 10 und den mit der Sitzmechanik 10 über den Hebel 22 gekoppelten Linearmotor 20 ist es somit in vorteilhafter weise möglich, Hubbewegungen zwischen dem karosserieseitigen zweiten Gestellteil 10-2 und dem sitzseitigen ersten Gestellteil 10-1 auszuführen, wie noch näher erläutert wird.
Die Figuren 4A und 4B zeigen in vergrößerten Seitenansichten mit gleichen Bezugszeichen die zuvor beschriebene Anordnung der Bauteile und die zuvor beschriebene Funktionsweise.
Eine zweite Ausführungsform ist in den Figuren 5A und 5B dargestellt.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich gegenüber der ersten Ausführungsform darin, dass der Kolben 20-2 einendseitig nicht mit einem Hebel 22 , sondern mit einem Gelenkhebel 25 und einem Hebel 22‘ in Verbindung steht, wobei der Gelenkhebel 25 über einen zentralen Gelenkhebel-Drehpunkt DP25 am Untergestell 12-1 drehbar befestigt ist. Der Kolben 20-2 greift an einem ersten Drehgelenkpunkt DP25a an und ein Hebel 22‘ ist mit einem zweiten
Drehgelenkpunkt DP25b und dem ersten Gestellteil 10-1 verbunden, wobei der Hebel 22‘ der zweiten Ausführungsform (wie dargestellt) mit einer Unterseite des ersten Gestellteils 10-1 fest verbunden oder gelenkig an dem Drehpunkt G1 befestigt ist.
Bei einer translatorischen Bewegung der Kolbens 20-2 ausgehend von der eingefahrenen Position II (gemäß der Figur 5A) nach links wird der Hebel 22‘ mittels des Gelenkhebels 25 über den zentralen Gelenkhebel-Drehpunkt DP25 nach oben in vertikaler z-Richtung verlagert.
Dadurch wird das zu dem ersten Gestellteil 10-1 gehörende erste Querrohr Q1 innerhalb der zugehörigen Führungsschiene 1 S mittels der Gleitelemente G1 nach rechts verlagert.
Dadurch wird gleichzeitig das zu dem zweiten Gestellteil 10-2 gehörende Querrohr Q2 innerhalb der zugehörigen Führungsschiene 2S mittels der Gleitelemente G2 ebenfalls nach rechts verlagert.
Über den Scherenmechanismus werden somit gleichzeitig die Gleitelemente G1 und G2 der zu den Gestellteilen 10-1 , 10-2 gehörenden Querrohre Q1 , Q2 nach rechts verlagert, wobei sich die Scherenhebel 1a, 2a anderenends in den Drehpunkten DP2a, DP1 a gegenüber den
Gestellteilen 10-1 , 10-2 verlagern. Über den Scherenmechanismus werden gleichzeitig die Gleitelemente G2 des zum zweiten Gestellteil 10-2 gehörenden Querrohres Q2 nach rechts verlagert, wobei sich die Scherenhebel 1a, 2a anderenends in den Drehpunkten DP1a, DP2a gegenüber den Gestellteilen 10-1 , 10-2 verlagern.
In der eingefahrenen Position II ist die Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 auf einer Höhe z o angeordnet. Die Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 liegt auf einer Höhe zi. In der eingefahrenen Position II liegt (vergleiche Figur 5A) bei einer Hubhöhe von Null eine
Höhendifferenz zwischen der Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 und der Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 von Dz-II vor.
In der ausgefahrenen Position I liegt die Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 weiterhin auf der Höhe z 0 , während die Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 jetzt auf der Höhe z 2 liegt und somit gegenüber der eingefahrenen Position II abgesenkt worden ist. In der ausgefahrenen Position nunmehr liegt (vergleiche Figur 5B) bei einer maximalen Hubhöhe eine Höhendifferenz zwischen Oberseite des ersten Gestellteils 10-1 und Unterseite des zweiten Gestellteils 10-2 von Dz-I vor.
Bei der zweiten Ausführungsform ist aufgrund der veränderten Kinematik in vorteilhafter Weise nur ein Hebel 22‘ sowie der Gelenkhebel 25 und nur ein Linearmotor 20 notwendig, um die notwendigen Verstellkräfte zu erzeugen.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das bewegliche Teil 20-2 des Linearmotors 20 aufgrund der veränderten Kinematik einen größeren Weg in x-Richtung ausführen, wobei durch die Umlenkung der translatorischen Bewegung des beweglichen Teiles 20-2 des Linearmotors 20 über den drehbaren Gelenkhebel 25 auf den sich translatorisch in vertikaler Richtung z bewegenden Hebel 22‘ gegenüber der ersten Ausführungsform in vorteilhafter Weise geringere Kräfte benötigt werden. Mit anderen Worten erfordert die Kinematik der ersten Ausführungsform in vorteilhafter Weise einen geringeren Verstellweg in x-Richtung, dafür werden jedoch bei der ersten Ausführungsform gegenüber der zweiten Ausführungsform höhere Stellkräfte benötigt.
Beide Ausführungsformen:
Grundsätzlich ist bei beiden Ausführungsformen jeder Linearantrieb einsetzbar. Bevorzugt wird vorgeschlagen, einen Linearmagnetmotor einzusetzen, wobei ein Vorteil darin gesehen wird, dass große Stellkräfte bei insgesamt flacher Bauweise und damit platzsparend sowie schnelle Ansprechzeiten und eine hohe Beschleunigung realisierbar sind. Zudem ist ein Linearmagnetmotor in vorteilhafter Weise sehr geräuscharm. Es besteht schließlich die Möglichkeit, in das System Linearantrieb, insbesondere Linearmagnetmotor, eingetragene Kräfte zur Rekuperation, das heißt zur Energierückgewinnung, einzusetzen.
Regelungstechnisch ist vorgesehen, dass durch den Linearantrieb 20 und die zugehörige Sitzmechanik eine aktive Kompensation von ansonsten in den Fahrzeugsitz 100 eingeleiteten Sitzschwingungen erreicht wird. Durch die Regelung wird erreicht, dass der Fahrzeugsitz 100 stets auf der Höhe z o gehalten wird.
Die bisher dargestellte eingefahrene Position II und die ausgefahrene Position I stellen Dz-I minus Dz-II diejenige Hubhöhe dar, die kompensierbar ist, wenn sich eine Karosserie K und damit das Untergestell 12-1 (vergleiche Figur 2) in Abhängigkeit einer Höhenveränderung des Geländes G in seiner Höhe verändert. Die Regelung sorgt dafür, dass der Fahrzeugsitz 100 in der möglichen Höhenveränderung des Untergestells 12-1 (vergleiche Figur 2) gegenüber dem Gelände G die Höhe z o beibehält.
Es ist ein Fahrzeugsitz 100 vorgesehen, der eine aktive Komponente (Linearmotor) zur aktiven Kompensation einer Hubhöhe Dz-I minus Dz-II zwischen einem karosserieseitigen Untergestell 12-1 eines Fahrzeuges und dem Fahrzeugsitz 100 umfasst, wobei eine Sitzmechanik 10 aus zwei Gestellteilen 10-1 , 10-2 zwischen Fahrzeugsitz 100 und Untergestell 12-1 angeordnet ist, wobei ein Gestellteil 10-1 dem Fahrzeugsitz 100 und ein anderes Gestellteil 10-2 dem
Untergestell zugeordnet ist.
Eine herkömmliche Anordnung weist ein Federelement und ein parallel geschaltetes
Dämpferelement zwischen den zwei Gestellteilen 10-1 , 10-2 auf.
Der Linearmotor 20 wird jetzt erfindungsgemäß als aktive Komponente gemeinsam mit einem Federelement eingesetzt, welches wie bisher zwischen den zwei Gestellteilen 10-1 , 10-2 angeordnet ist. Ein Dämpferelement wird nicht mehr benötigt, weil die aktive Komponente die Funktion der Dämpfung mit übernimmt. Das Federelement zwischen den zwei Gestellteilen 10-1 , 10-2 ist in den vorher beschriebenen Figuren nicht dargestellt.
Mindestens zwei Beschleunigungssensoren S1 , S2 erfassen die Beschleunigung der beiden Gestellteile 10-1 und 10-2, wobei vorgesehen ist, dass die Beschleunigung des ersten
Gestellteils 10-1 im Wesentlichen stets den Betrag Null annimmt. Die von den Beschleunigungssensoren S1 , S2 kommenden Signale werden in einer Leistungs- und Steuerungselektronik verarbeitet, wobei in Abhängigkeit der Beschleunigungswerte der Beschleunigungssensoren S1 , S2 Steuerbefehle für Stellglieder gebildet werden, die zur Betätigung der Aktoren mithin zur Verstellung der Linearmotoren 20 dienen. Dadurch ist, wie zuvor erläutert, eine Verstellung der Sitzmechanik 10 insbesondere des Scherenmechanismus gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform möglich, da der Fahrzeugsitz 100 mittels des Scherenmechanismus über die entsprechend angesteuerten und betätigten Aktoren in einem, insbesondere in dem vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad z verstellbar ist. Mittels der Leistungs- und Steuerungselektronik werden die dynamischen Bewegungen, die von dem
karosserieseitigen Untergestell 12-1 in den Fahrzeugsitz 100 eingeleitet werden, entsprechend kompensiert.
Bezugszeichenliste
100 Fahrzeugsitz
10 Sitzmechanik
I ausgefahrene Position
II eingefahrene Position
10-1 Sitzmechanik in ausgefahrener Position
10-11 Sitzmechanik in eingefahrener Position
10-1 erstes Gestellteil (fahrzeugsitzseitig)
10-2 zweites Gestellteil (karosserieseitig)
DP1 a Drehpunkt
DP2a Drehpunkt
z 0 Höhe
zi Höhe
Z2 Höhe
Dz-I Höhendifferenz der Gestellteile in der ausgefahrenen Position I
Dz-II Höhendifferenz der Gestellteile in der eingefahrenen Position II
12 Sitzteil
12-1 Untergestell
14 Rückenlehnenteil
15 Sitzschienen
17 Verkleidung
19 Halteelement
20 Linearantrieb
20-1 Gehäuseteil
20-2 Kolben
DP20-1 Drehpunkt
22 Hebel (erste Ausführungsform)
22 Hebel (zweite Ausführungsform)
25 Gelenkhebel (zweite Ausführungsform)
DP25 Gelenkhebel-Drehpunkt
DP25a erster Drehgelenkpunkt
DP25b zweiter Drehgelenkpunkt Q1 erstes Querrohr
Q2 zweites Querrohr
G1 Gleitelement
G2 Gleitelement
1S erste Führungsschiene
2S zweite Führungsschiene
51 erster Beschleunigungssensor
52 zweiter Beschleunigungssensor
K Karosserie
G Gelände
1a, 2a Scherenhebel