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DE202009018483U1 - Person receiving device and kinematic chain - Google Patents

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DE202009018483U1
DE202009018483U1 DE202009018483U DE202009018483U DE202009018483U1 DE 202009018483 U1 DE202009018483 U1 DE 202009018483U1 DE 202009018483 U DE202009018483 U DE 202009018483U DE 202009018483 U DE202009018483 U DE 202009018483U DE 202009018483 U1 DE202009018483 U1 DE 202009018483U1
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Abstract

Personenaufnahmevorrichtung (100) zur Aufnahme und Beförderung einer Person von außerhalb hin zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie (114, 116) liegenden Ort, wobei die Personenaufnahmevorrichtung (100) eine kinematische Kette (122; 230) bildet, die wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (FXY, FZ, FX2) und einen ersten Rotationsfreiheitsgrad (FA) aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass die kinematische Kette (122; 230) wenigstens einen weiteren Rotationsfreiheitsgrad (FB) aufweist.Person pick-up device (100) for picking up and transporting a person from outside to a location lying inside a vehicle body (114, 116), the person pick-up device (100) forming a kinematic chain (122; 230), which has at least one degree of translation freedom (FXY, FZ , FX2) and a first degree of freedom of rotation (FA), characterized in that the kinematic chain (122; 230) has at least one further degree of freedom of rotation (FB).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Personenaufnahmnevorrichtung und eine kinematische Kette. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Personenaufnahmevorrichtung und eine kinematische Kette zur Aufnahme und Beförderung einer Person zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort, wobei eine kinematische Kette mit wenigstens einem Translationsfreiheitsgrad und einem ersten Rotationsfreiheitsgrad zum Einsatz kommt.The present invention relates to a person receiving device and a kinematic chain. In particular, the invention relates to a personal pick-up device and a kinematic chain for receiving and transporting a person to a location within a vehicle body using a kinematic chain having at least one translational degree of freedom and a first rotational degree of freedom.

Die DE 693 01 509 T2 offenbart eine Sitzvorrichtung mit einem beweglichen Sitz, auf dem ein Arbeiter während der Montage von Teilen in einer Auto-Karosserie sitzen kann. Die Auto-Karosserie wird in einer Montagelinie gefördert. Oberhalb der Montagelinie ist ein Paar von Führungs-Schienen an einer Decke befestigt. An den Führungs-Schienen sind zwei Glieder angeordnet, die eine Bewegung in zwei horizontale aufeinander senkrecht stehende Richtungen ermöglicht. Unter dem zweiten Glied ist ein Hebe-Glied vorgesehen, das durch einen Pneumatikzylinder in vertikaler Richtung bewegt werden kann. Unter dem Hebe-Glied erstreckt sich ein Gehänge-Arm entlang eines im wesentlichen halbkreisförmigen Bogens. An einem unteren Endabschnitt des Gehänge-Arms ist ein Sitz-Glied angebracht, das es einem Arbeiter ermöglicht darauf zu sitzt. Das Sitz-Glied ist um eine vertikale Achse drehbar und höhenverstellbar. Der Sitz tritt durch eine seitliche Öffnung der Auto-Karosserie in den Innenraum derselben ein.The DE 693 01 509 T2 discloses a seat apparatus with a movable seat on which a worker can sit during assembly of parts in a car body. The car body is being conveyed in an assembly line. Above the assembly line, a pair of guide rails are attached to a ceiling. On the guide rails two links are arranged, which allows movement in two horizontal mutually perpendicular directions. Under the second member, a lifting member is provided, which can be moved by a pneumatic cylinder in the vertical direction. Below the lifting member, a hanger arm extends along a substantially semicircular arc. At a lower end portion of the hanger arm, a seat member is attached, which allows a worker to sit on it. The seat member is rotatable about a vertical axis and height adjustable. The seat enters through a lateral opening of the car body in the interior of the same.

Das Gebrauchsmuster DE 20 2005 020 066 U1 offenbart eine Sitzvorrichtung mit einem etwa C-förmigen Bügel, der an einem oberen Bereich eine Aufhängeeinrichtung für eine Deckenaufhängung und an einem unteren Bereich einen Sitz für eine Person aufweist. Der C-förmige Bügel weist eine vertikale Führungssäule auf, an welcher ein horizontaler Tragarm höhenverstellbar und arretierbar angeordnet ist. Am Tragarm ist ferner der Sitz horizontal verschiebbar angeordnet. Die Aufhängeeinrichtung umfasst eine Anordnung zweier verfahrbarer Schienenführung, welche zueinander senkrecht stehen, und ein Drehgelenk, um den Bügel daran drehbar zu lagern.The utility model DE 20 2005 020 066 U1 discloses a seat device with an approximately C-shaped bracket having at one upper portion a suspension device for a ceiling suspension and at a lower portion a seat for a person. The C-shaped bracket has a vertical guide column on which a horizontal support arm is arranged vertically adjustable and lockable. On the support arm, the seat is also arranged horizontally displaceable. The suspension device comprises an arrangement of two movable rail guide, which are perpendicular to each other, and a hinge for rotatably supporting the bracket thereto.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Personenaufnahmevorrichtung und eine kinematische Kette zum Aufnehmen einer Person und Befördern der Person zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved personal pick-up device and a kinematic chain for picking up a person and conveying the person to a location within a vehicle body.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Varianten und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the independent claims. Variants and preferred embodiments of the invention will become apparent from the claims, the following description and the drawings.

Die Personenaufnahmevorrichtung zur Aufnahme und Beförderung einer Person von außerhalb hin zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort, bildet eine kinematische Kette, die wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad und einen ersten Rotationsfreiheitsgrad aufweist, wobei die kinematische Kette wenigstens einen weiteren Rotationsfreiheitsgrad aufweist.The personal pick-up device for receiving and transporting a person from outside to a location within a vehicle body forms a kinematic chain having at least one translational degree of freedom and a first rotational degree of freedom, wherein the kinematic chain has at least one further rotational degree of freedom.

Eine kinematische Kette ist im vorliegenden Zusammenhang ein System aus starren Körpern, die durch Gelenke verbunden sind. Die Gelenke können dabei unterschiedliche Freiheitsgrade aufweisen. Eine kinematische Kette kann aus mindestens drei Gliedern bzw. Körpern bestehen, die über Gelenke miteinander verbunden sind. Zu den Gliedern kann ein feststehendes Gestell zählen.A kinematic chain in the present context is a system of rigid bodies connected by joints. The joints can have different degrees of freedom. A kinematic chain can consist of at least three members or bodies, which are connected to each other via joints. To the limbs can count a fixed frame.

Bei Gelenken beschreibt der Freiheitsgrad im Allgemeinen die Anzahl und Art der möglichen Bewegungen beschreiben, die das Gelenk ausführen kann. Dabei können im dreidimensionalen Raum sechs möglichen Bewegungsfreiheiten des Körpers zur Verfügung stehen. Innerhalb eines Gelenks können maximal fünf Freiheiten verwirklicht sein.In the case of joints, the degree of freedom generally describes the number and types of possible movements that the joint can perform. Thereby, six possible freedom of movement of the body can be available in three-dimensional space. Within a joint, a maximum of five freedoms can be realized.

Die erfindungsgemäße Personenaufnahmevorrichtung kann durch seinen weiteren Rotationsfreiheitsgrad eine große Beweglichkeit erreichen. Sie kann variabel und flexibel eingesetzt werden, mehr Komfort für einen Arbeiter bietet und in verschieden geformte Öffnungen eintreten.The person-receiving device according to the invention can achieve a high degree of mobility by virtue of its further rotational freedom of movement. It can be used variably and flexibly, offers more comfort for a worker and can enter differently shaped openings.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung weist die kinematische Kette wenigstens sechs Freiheitsgrade auf. Die sechs Freiheitsgrade umfassen insbesondere vier Translationsfreiheitsgrade, von denen drei orthogonal sind, und zwei orthogonale Rotationsfreiheitsgrade.According to a development of the invention, the kinematic chain has at least six degrees of freedom. In particular, the six degrees of freedom include four translational degrees of freedom, three of which are orthogonal, and two orthogonal rotational degrees of freedom.

Die Translationsfreiheitsgrade sind orthogonal, wenn deren Bewegungsachsen oder Verfahrrichtungen senkrecht aufeinander stehen, d. h. einen 90° Winkel einschließen. Die Rotationsfreiheitsgrade sind orthogonal, wenn deren Drehachsen senkrecht aufeinander stehen, d. h. einen 90° Winkel einschließen.The translational degrees of freedom are orthogonal if their axes of motion or traversing directions are perpendicular to each other, d. H. include a 90 ° angle. The rotational degrees of freedom are orthogonal if their axes of rotation are perpendicular to each other, d. H. include a 90 ° angle.

Translations- und Rotationsfreiheitsgrade können auch parallel sein, und zwar dann, wenn deren Bewegungsachsen oder Verfahrrichtungen parallel zueinander sind. Rotationsfreiheitsgrade sind parallel, wenn ihre Drehachsen parallel sind. Die Personenaufnahmievorrichtung kann drei orthogonale Translationsfreiheitsgrade und einen vierten Translationsfreiheitsgrad umfassen, der parallel zu einem der drei orthogonalen ist.Translational and rotational degrees of freedom can also be parallel, and that is when their movement axes or traversing directions are parallel to one another. Rotation degrees of freedom are parallel when their axes of rotation are parallel. The personal reception device may include three orthogonal translation degrees of freedom and a fourth translational degree of freedom parallel to one of the three orthogonal ones.

Die Personenaufnahmevorrichtung kann keine parallelen Rotationsfreiheitsgrade umfassen.The person receiving device may not include parallel rotational degrees of freedom.

Es können auch drei Translationsfreiheitsgrade, drei Rotationsfreiheitsgrade oder mehr Translations- und Rotationsfreiheitsgrade vorgesehen sein. Vorzugsweise können ”grobe” Freiheitsgraden für weite Verfahrwege oder Drehung und ”feine” Freiheitsgrade für kleine Verfahrwege und Drehungen der kinematischen Kette vorgesehen sein. There may also be three translational degrees of freedom, three rotational degrees of freedom, or more translational and rotational degrees of freedom. Preferably, "coarse" degrees of freedom for long travel or rotation and "fine" degrees of freedom for small travel and rotation of the kinematic chain can be provided.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung bildet ein mit einem ersten Rotationsgelenk gekoppelter Sitz das Ende einer offenen kinematischen Kette, wobei das erste Rotationsgelenk den wenigstens einen weiteren Rotationsfreiheitsgrad aufweist.According to a development of the invention, a seat coupled to a first rotary joint forms the end of an open kinematic chain, wherein the first rotary joint has the at least one further rotational degree of freedom.

Der Sitz ist eine Vorrichtung, die ausgelegt ist eine Person aufzunehmen. Der Sitz kann mehrteilig oder einteilig gebildet sein und eine Sitzfläche und eine Rückenlehne umfassen. Ferner kann der Sitz z. B. Armlehnen, eine Kopfstütze, einen Sicherheitsgurt, Fußstützen oder dergleichen umfassen. Der Sitz ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Person darauf aufrecht sitzen und/oder zurückgelehnt sitzen und/oder seitlich liegen und/oder bäuchlings liegen und/oder in Rückenlage liegen und/oder stehen kann.The seat is a device designed to accommodate a person. The seat can be formed in several parts or in one piece and comprise a seat surface and a backrest. Furthermore, the seat z. B. armrests, a headrest, a safety belt, footrests or the like. The seat is preferably designed so that the person sitting on it upright and / or sit back and / or lie to the side and / or lying on his stomach and / or lie supine and / or can stand.

Ein Vorteil eines solchen Sitzes liegt im höheren Komfort für die Person, die auf dem Sitz aufgenommen und zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort befördert wird. Die Person kann so leichter von außerhalb zu dem Ort auch durch schmale und/oder niedrige Öffnungen der Fahrzeugkarosserie befördert werden. Das erfindungsgemäße Aufnehmen der Person auf dem Sitz ermöglicht der Person Montage- und/oder Inspektionsarbeiten oder dergleichen z. B. innerhalb einer engen Fahrzeugkarosserie oder dergleichen zu erledigen, ohne beispielsweise eine unnatürliche oder unbequeme Haltung einnehmen zu müssen.An advantage of such a seat is the greater comfort for the person being picked up on the seat and transported to a location within a vehicle body. The person can thus be easily transported from outside to the place by narrow and / or low openings of the vehicle body. The inventive recording of the person on the seat allows the person assembly and / or inspection work or the like z. B. to do within a narrow vehicle body or the like, without having to take an unnatural or uncomfortable attitude, for example.

Neben dem ersten Rotationsgelenk kann wenigstens ein weiteres Gelenk vorgesehen sein, das den ersten Rotationsfreiheitsgrad und/oder weitere Freiheitsgrade, insbesondere Translationsfreiheitsgrade, aufweist. Der erste Rotationsfreiheitsgrad und der weitere Rotationsfreiheitsgrad können orthogonal ausgelegt sein.In addition to the first rotary joint, at least one further joint may be provided which has the first rotational degree of freedom and / or further degrees of freedom, in particular translational degrees of freedom. The first rotational degree of freedom and the further rotational degree of freedom can be designed orthogonal.

Es gibt im vorliegenden Zusammenhang außerdem verschiedene Typen von kinematischen Ketten:

  • 1) geschlossene kinematische Ketten, bei denen die Glieder und Gelenke eine geschlossen Ringartige Struktur bilden,
  • 2) offene kinematische Ketten, bei denen ein Glied am anderen über je ein Gelenk verbunden bzw. gekoppelt ist, wobei die kinematisch Kette an einem Ende ein feststehendes Gestell aufweist und am anderen Ende frei beweglich ist,
  • 3) offen verzweigte kinematische Ketten, bei denen einerseits eine geschlossene kinematische Kette vorliegt und an einem Gelenk eine weitere offene kinematische Kette gekoppelt ist, und
  • 4) geschlossen verzweigte kinematische Ketten, bei denen mehrere geschlossene kinematische Ketten miteinander gekoppelt vorliegen.
There are also different types of kinematic chains in the present context:
  • 1) closed kinematic chains, in which the links and joints form a closed ring-like structure,
  • 2) open kinematic chains in which one link is connected or coupled via a respective joint, wherein the kinematic chain has a fixed frame at one end and is freely movable at the other end,
  • 3) open branched kinematic chains, in which on the one hand there is a closed kinematic chain and at a joint another open kinematic chain is coupled, and
  • 4) closed branched kinematic chains in which several closed kinematic chains are coupled together.

Die Personenaufnahmevorrichtung kann alternativ zur offenen kinematischen Kette auch eine geschlossene, eine offen verzweigte oder eine geschlossen verzweigte kinematische Kette bilden.As an alternative to the open kinematic chain, the person receiving device can also form a closed, an open-branched or a closed-branch kinematic chain.

Ein Vorteil offener kinematischer Ketten liegt in der einfachen, platzsparenden und günstigen Implementierung mit wenig Gliedern und Gelenken gegenüber geschlossenen kinematischen Ketten.An advantage of open kinematic chains lies in the simple, space-saving and favorable implementation with few links and joints compared to closed kinematic chains.

Ein Vorteil geschlossener kinematischer Ketten, beispielsweise Hexapoden oder dergleichen, liegt in deren höheren Tragkraft und höheren Positioniergenauigkeit gegenüber offenen kinematischen Ketten.An advantage of closed kinematic chains, such as hexapods or the like, lies in their higher load capacity and higher positioning accuracy compared to open kinematic chains.

Offen verzweigte kinematische Ketten können Vorteile von offenen und geschlossenen kinematischen Ketten vereinen.Open branched kinematic chains can combine advantages of open and closed kinematic chains.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das erste Rotationsgelenk mit einem Linearsystem gekoppelt, wobei das Linearsystem den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad aufweist.According to a development of the invention, the first rotary joint is coupled to a linear system, wherein the linear system has the at least one translational degree of freedom.

Die kinematische Kette kann vier Translationsfreiheitsgrade aufweisen, von denen drei orthogonal sind. Der vierte Translationsfreiheitsgrad kann parallel zu einem der drei orthogonalen sein und durch das Linearsystem implementiert werden.The kinematic chain can have four translational degrees of freedom, three of which are orthogonal. The fourth translational degree of freedom may be parallel to one of the three orthogonal and implemented by the linear system.

Das Linearsystem umfasst z. B. eine Scherenmechanik, eine Teleskopmechanik, wie z. B. einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, ein Schienensystem, oder dergleichen.The linear system comprises z. B. a scissor mechanism, a telescopic mechanism, such. As a hydraulic or pneumatic cylinder, a rail system, or the like.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das Linearsystem mit einem Ausleger gekoppelt, der den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad aufweist.According to a development of the invention, the linear system is coupled to a boom which has the at least one translational degree of freedom.

Das Linearsystem und der Ausleger können jeweils wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad aufweisen, die orthogonal zueinander sind. Dadurch kann mit wenig Gelenken eine flexible und variable Personenaufnahmevorrichtung implementiert werden.The linear system and the boom can each have at least one translational degree of freedom, which are orthogonal to each other. As a result, a flexible and variable personal reception device can be implemented with little articulation.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist der Ausleger über ein zweites Rotationsgelenk an einem Wagen angeordnet, wobei das zweite Rotationsgelenk den ersten Rotationsfreiheitsgrad aufweist.According to a development of the invention, the boom is arranged on a carriage via a second rotary joint, wherein the second rotary joint has the first rotational degree of freedom.

Das zweite Rotationsgelenk kann mehrere Rotations- und/oder Translationsfreiheitsgrade aufweisen. Dadurch können weitere Gelenke eingespart werden. The second rotary joint may have multiple degrees of rotation and / or translational freedom. As a result, more joints can be saved.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist der Wagen gelenkig so mit einer feststehenden Führung gekoppelt, dass er den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad aufweist.According to a development of the invention, the carriage is articulated so coupled with a fixed guide that he has the at least one translational degree of freedom.

Die feststehende Führung kann allgemein ein feststehendes Gestell einer kinematischen Kette bilden, mit dem der Wagen gelenkig gekoppelt ist.The fixed guide may generally form a fixed frame of a kinematic chain to which the carriage is hinged.

Ist kein weiteres Glied zwischen der feststehenden Führung und dem Ende der kinematischen Kette, d. h. dem Sitz, mit der kinematischen Kette so gekoppelt, dass eine geschlossene Struktur entsteht, so bilden die feststehende Führung, der Wagen, das zweite Rotationsgelenk, der Ausleger, das Linearsystem, das erste Rotationsgelenk und der Sitz eine offene kinematische Kette, die die vorgenannten Vorteile mit sich bringen kann.Is no further link between the fixed guide and the end of the kinematic chain, d. H. the seat, coupled with the kinematic chain so as to form a closed structure, the fixed guide, the carriage, the second rotary joint, the boom, the linear system, the first rotary joint and the seat form an open kinematic chain having the aforementioned advantages can bring with it.

Durch wenigsten ein weiteres mit der kinematischen Kette gekoppeltes Glied und/oder wenigstens ein weiteres Gelenk kann eine geschlossene, offen verzweigte oder geschlossen verzweigte kinematische Kette entstehen, die die vorgenannten Vorteile mit sich bringt.At least one further link coupled to the kinematic chain and / or at least one further joint can form a closed, open-branched or closed branched kinematic chain, which brings about the aforementioned advantages.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung umfasst der Sitz einen Sensor.According to a development of the invention, the seat comprises a sensor.

Der Sensor kann aktive oder passive Messaufnehmer umfassen und ist im Allgemeinen ein resistiver, induktiver, kapazitiver, piezoelektrischer, optoelektronischer, elektrochemischer oder temperaturabhängiger Sensor oder dergleichen. Der Sensor kann in oder an der Sitzfläche, der Rückenlehne, der Armlehnen, der Kopfstütze, dem Sicherheitsgurt, den Fußstützen oder an einer anderen Stelle angeordnet sein. Durch eine Interaktion, insbesondere einer Bewegung, der auf dem Sitz aufgenommen Person mit dem Sensor kann eine aktive oder passive Bewegung eines der Gelenke und/oder Glieder, wie z. B. das erste oder zweite Rotationsgelenk, der Ausleger, das Linearsystem, der Wagen oder dergleichen, gesteuert werden.The sensor may include active or passive sensors and is generally a resistive, inductive, capacitive, piezoelectric, optoelectronic, electrochemical or temperature dependent sensor or the like. The sensor may be located in or on the seat, backrest, armrests, headrest, seatbelt, footrests, or elsewhere. Through an interaction, in particular a movement, of the person recorded on the seat with the sensor, an active or passive movement of one of the joints and / or limbs, such. As the first or second rotary joint, the boom, the linear system, the car or the like, are controlled.

Eine aktive Bewegung der Gelenke und/oder Glieder kann durch eine Elektromotor, eine Hydraulik, Pneumatik oder dergleichen hervorgerufen werden. Eine passive Bewegung der Gelenke und/oder Glieder kann beispielsweise durch die Person hergerufen werden.Active movement of the joints and / or members may be caused by an electric motor, hydraulics, pneumatics or the like. Passive movement of the joints and / or limbs may be caused, for example, by the person.

Ein Vorteil eines solchen Sensors liegt in höherem Komfort für die auf dem Sitz aufgenommene Person. Sie kann beispielsweise durch eine kleine Bewegung, Haltung oder Gewichtsverlagerung auf dem Sitz intuitiv eine Bewegung der kinematischen Kette steuern.An advantage of such a sensor is greater comfort for the person seated on the seat. For example, it can intuitively control movement of the kinematic chain by a small movement, posture or weight shift on the seat.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist das Linearsystem als Scherenmechanik ausgebildet.According to a development of the invention, the linear system is designed as a scissors mechanism.

Eine Scherenmechanik ist eine beispielsweise von Hebebühnen her bekannte ”Ziehharmonika-artige” in einer Richtung ausfahrbare Struktur aus sich überkreuzenden und miteinander gelenkig gekoppelten Scherenelementen.A scissor mechanism is an example of lifts known forth "accordion-like" in one direction extendable structure of intersecting and hinged together scissor elements.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist eine Arretierung zum Einhängen der Personenaufnahmevorrichtung an eine beförderte Fahrzeugkarosserie vorgesehen, sodass beide gemeinsam bewegbar sind.According to a further development of the invention, a lock is provided for attaching the person receiving device to a conveyed vehicle body, so that both are movable together.

Fahrzeugkarosserien können in Forderanlagen, beispielweise zwischen verschiedenen Montagestellen, befördert werden. Um das Arbeiten innerhalb einer gerade beförderten Fahrzeugkarosserie mit der Personenaufnahmevorrichtung zu erleichtern, kann eine Arretierung vorgesehen sein, die die Personenaufnahmevorrichtung mit der beförderten Fahrzeugkarosserie vorübergehend so verbindet, dass wie synchron mitführt wird. Die Arretierung verhindert, dass die Fahrzeugkarosserie vorübergehend den relativen Abstand zur Personenaufnahmevorrichtung verändert.Vehicle bodies can be transported in conveyor systems, for example between different assembly points. In order to facilitate the work within a straight transported vehicle body with the person receiving device, a lock may be provided, which temporarily connects the person receiving device with the transported vehicle body so that as is carried synchronously. The lock prevents the vehicle body from temporarily changing the relative distance to the person receiving device.

Eine erfindungsgemäße kinematische Kette hat eine freies Ende und eine feststehende Führung, zwischen denen ein in zwei horizontalen Richtungen verfahrbares 2-Achsgelenk, ein in einer Drehrichtung um eine vertikale Achse drehbares erstes Drehgelenk, ein in vertikaler Richtung verfahrbares Teleskopgelenk, ein in einer der zwei horizontalen Richtungen verfahrbares Lineargelenk und ein um eine horizontale Achse drehbares zweites Drehgelenk vier Translationsfreiheitsgrade und zwei Rotationsfreiheitsgrade der kinematischen Kette bilden, wobei ein Sitz das freie Ende bildet und ausgelegt ist, eine Personen aufzunehmen und zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort zu befördern.A kinematic chain according to the invention has a free end and a fixed guide, between which a two-axis joint movable in two horizontal directions, a first pivot rotatable about a vertical axis in a direction of rotation, a telescopic link moveable in the vertical direction, one in one of the two horizontal Directions movable linear joint and a rotatable about a horizontal axis second rotary joint four translational degrees of freedom and two rotational degrees of freedom of the kinematic chain, wherein a seat forms the free end and is designed to accommodate a person and to transport to a lying within a vehicle body location.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Person aufgenommen und mit einer eine kinematische Kette bildenden Personenaufnahmevorrichtung zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie liegenden Ort bewegt, in dem die kinematische Kette in wenigstens einem Translationsfreiheitsgrad und einem ersten Rotationsfreiheitsgrad bewegt wird, wobei die kinematische Kette in einem weiteren Rotationsfreiheitsgrad bewegt wird.With the device according to the invention, a person is picked up and moved with a person holding device forming a kinematic chain to a location within a vehicle body in which the kinematic chain is moved in at least one translational degree of freedom and a first rotational degree of freedom, the kinematic chain moving in a further rotational degree of freedom becomes.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung wird ein Sitz an einem Ende der kinematischen Kette in einer ersten horizontalen Verfahrrichtung zwischen zwei in einer Fertigungsstraße hintereinander angeordnete Fahrzeugkarosserien so positioniert, dass der Sitz parallel versetzt und zwischen dem Heck der ersten Fahrzeugkarosserie und der Front der dahinter befindlichen zweiten Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.According to a development of the invention, a seat at one end of kinematic chain in a first horizontal traversing direction between two arranged in a production line one behind the other vehicle bodies positioned so that the seat offset in parallel and disposed between the rear of the first vehicle body and the front of the second vehicle body behind it.

Anschließend wird der Sitz bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zur ersten horizontalen Verfahrrichtung senkrechten zweiten horizontalen Verfahrrichtung zwischen die erste und die zweite Fahrzeugkarosserie verfahren.Subsequently, the seat is moved in the apparatus according to the invention in a direction perpendicular to the first horizontal travel direction second horizontal travel direction between the first and the second vehicle body.

Danach wird die Person auf einem Sitz der Personenaufnahmevorrichtung aufgenommen und der Sitz durch den weiteren Rotationsfreiheitsgrad gedreht. Danach wird die Personenaufnahmevorrichtung in einer vertikalen Verfahrrichtung verfahren.Thereafter, the person is taken on a seat of the person receiving device and the seat rotated by the further rotational degree of freedom. Thereafter, the person receiving device is moved in a vertical direction of travel.

Anschließend aktiviert die Person einen Sensor im Sitz, der die Bewegung der Personenaufnahmevorrichtung in einem weiteren Rotationsfreiheitsgrad steuert, und die Person wird durch eine Hecköffnung der Fahrzeugkarosserie zu einem Ort innerhalb der Fahrzeugkarosserie befördert.Subsequently, the person activates a sensor in the seat, which controls the movement of the person receiving device in a further rotational degree of freedom, and the person is conveyed by a rear opening of the vehicle body to a location within the vehicle body.

Die erfindungsgemäße Personenaufnahmevorrichtung oder die erfindungsgemäße kinematische Kette wird bei einer mit einem Förderband geförderten Fahrzeugkarosserie verwendet.The person-receiving device according to the invention or the kinematic chain according to the invention is used in a vehicle body conveyed by a conveyor belt.

Nachstehend werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:Hereinafter, further embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Showing:

1A1C eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Personenaufnahmevorrichtung 1A - 1C a plan view of a person receiving device according to the invention

1D eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Personenaufnahmevorrichtung 1D a side view of a person receiving device according to the invention

2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen kinematischen Kette 2 a schematic view of a kinematic chain according to the invention

3A3D schematische Ansichten erfindungsgemäßer kinematischer Ketten 3A - 3D schematic views of inventive kinematic chains

4 eine perspektivische Ansicht eines Sitzvorrichtung aus dem Stand der Technik 4 a perspective view of a seat device of the prior art

1A zeigt eine Personenaufnahmevorrichtung 100 mit: einem Sitz 102, eine am Sitz 102 angeordnete Scherenmechanik 104 in Rückzugsstellung, einem an der Scherenmechanik 104 angeordneten Ausleger 106, einem am Ausleger 106 angeordneten Wagen 108, einem ersten Schienenpaar 110 und einen zweiten Schienenpaar 112. Die zwei Schienenpaare 110, 112 sind oberhalb einer ersten 114 und zweiten Autokarosserie 116 (Anzahl beispielhaft) angeordnet. 1A shows a person receiving device 100 with: a seat 102 , one at the seat 102 arranged scissors mechanism 104 in retreat position, one on the scissor mechanism 104 arranged boom 106 , one on the boom 106 arranged car 108 , a first pair of rails 110 and a second pair of rails 112 , The two rail pairs 110 . 112 are above a first one 114 and second car body 116 (Number exemplified) arranged.

Der Pfeil 118 gibt eine Orientierungsrichtung im dreidimensionalen Raum und wird im folgenden als X-Richtung bezeichnet. Der Pfeil 120 gibt eine weitere zur X-Richtung orthogonale Orientierungsrichtung im dreidimensionalen Raum und wird im folgenden als Y-Richtung bezeichnet.The arrow 118 indicates an orientation direction in three-dimensional space and will be referred to as X-direction in the following. The arrow 120 indicates another orientation direction orthogonal to the X direction in three-dimensional space, and will be referred to as Y direction hereinafter.

Der Wagen 108 ist entlang des ersten Schienenpaars 110 in Y-Richtung verfahrbar. Das erste Schienenpaar 110 ist wiederum entlang des zweiten Schienenpaars 112 in X-Richtung verfahrbar. Das zweite Schienenpaar 112 ist feststehend und definiert ein feststehendes Gestell einer kinematischen Kette 122. Der Ausleger 106 ist in einer zur X- und Y-Richtung orthogonalen Richtung (im folgenden als Z-Richtung bezeichnet) durch einen Hydraulikzylinder oder ähnliches verfahrbar. Außerdem ist der Ausleger 106 um eine in Z-Richtung verlaufende Drehachse drehbar am Wagen 108 gelagert.The car 108 is along the first pair of rails 110 movable in Y-direction. The first pair of rails 110 is again along the second pair of rails 112 movable in X-direction. The second pair of rails 112 is fixed and defines a fixed frame of a kinematic chain 122 , The boom 106 is movable in a direction orthogonal to the X and Y directions (hereinafter referred to as Z direction) by a hydraulic cylinder or the like. In addition, the boom 106 about a running in the Z direction axis of rotation rotatably on the car 108 stored.

An einem dem Wagen 108 gegenüberliegenden Ende des Auslegers 106 ist die Scherenmechanik 104 ausfahrbar angeordnet. Am ausfahrbaren Ende der Scherenmechanik 104 ist der Sitz 102 in einer in 1 gezeigten Ausgangsstellung angeordnet. Dadurch definiert die Personenaufnahmevorrichtung 100 die kinematische Kette 122 ausgehend von dem feststehenden zweiten Schienenpaar bis hin zu deren beweglichen Ende, das der Sitz 102 bildet.At a car 108 opposite end of the boom 106 is the scissor mechanism 104 extendable arranged. At the extendable end of the scissors mechanism 104 is the seat 102 in an in 1 arranged starting position shown. This defines the person receiving device 100 the kinematic chain 122 starting from the fixed second pair of rails up to its movable end, which is the seat 102 forms.

In der Ausgangsstellung ist der Sitz 102 seitlich von der ersten Autokarosserie 114 versetzt angeordnet und eine Rückenlehne 124 des Sitzes 102 weist zur linken Seite der ersten Autokarosserie 114. Diese Ausgangsstellung tritt dann auf, wenn Autokarosserien in Serie unter dem feststehenden zweiten Schienenpaar 112 hinweg in X-Richtung gefördert werden.In the starting position is the seat 102 laterally from the first car body 114 arranged offset and a backrest 124 of the seat 102 points to the left side of the first car body 114 , This starting position occurs when car bodies in series under the fixed second pair of rails 112 be promoted in the X direction.

Aus der Ausgangsstellung heraus wird das erste Schienenpaar 110 entlang der X-Richtung so verfahren, d. h. die Personenaufnahmevorrichtung 100 verfährt in X-Richtung, dass der Sitz 102 zwischen das Heck der ersten Autokarosserie 114 und der Front der zweiten Autokarosserie 116 zum Stehen kommt. Die gestrichelten Linien 126 zeigen einen Zielbereich an, in den die Personenaufnahmevorrichtung 100 den Sitz 102 in einem ersten Schritt verfahren soll. Ein Monteur kann nun auf dem Sitz 102 platz nehmen.From the starting position out becomes the first pair of rails 110 along the X-direction so, ie the person receiving device 100 moves in the X direction that the seat 102 between the rear of the first car body 114 and the front of the second car body 116 comes to a stop. The dashed lines 126 indicate a target area into which the person receiving device 100 the seat 102 to proceed in a first step. A fitter can now on the seat 102 take a seat.

1B zeigt den Sitz 102, der im Vergleich zu 1A um 90° gedrehten und in den Zielbereich 126 verfahren ist. Der Sitz 102 ist weiterhin seitlich zu den Autokarosserien 114, 116 versetzt. Die Rückenlehne 124 weist in der in 1B gezeigten Anordnung zum Heck der ersten Autokarosserie 114. 1B shows the seat 102 that compared to 1A rotated 90 ° and in the target area 126 procedure is. The seat 102 is still side to the car bodies 114 . 116 added. The backrest 124 points in the in 1B shown arrangement to the rear of the first car body 114 ,

1C zeigt den im Vergleich zu 1B in Y-Richtung verfahrenen Sitz 102. Die Rückenlehne 124 weist weiterhin zum Heck der ersten Autokarosserie 114, liegt nun jedoch etwa mittig des Hecks und gegenüber einer Hecköffnung 128. Der auf dem Sitz 102 sitzende Monteur ist in 1A bis 1C nicht gezeigt. 1C shows that compared to 1B seat moved in the Y-direction 102 , The backrest 124 also points to the rear of the first car body 114 , but now lies approximately in the middle of the stern and opposite a rear opening 128 , The one on the seat 102 sitting mechanic is in 1A to 1C Not shown.

1D zeigt eine Seitenansicht der in 1A1C veranschaulichten Anordnung. In dieser Seitensicht ist eine Kopfstütze 130 und eine Drehachse 132 des Sitzes sichtbar. Außerdem sind in 1D die Scherenmechanik 104 (bereits etwas ausgefahren) mit den Scherenelementen 134 und die Unterkante 136 der Personenaufnahmevorrichtung 100 gezeigt. 1D shows a side view of in 1A - 1C illustrated arrangement. In this side view is a headrest 130 and a rotation axis 132 of the seat visible. Also, in 1D the scissor mechanism 104 (already slightly extended) with the scissor elements 134 and the bottom edge 136 the person receiving device 100 shown.

Die Scherenmechanik 104 soll in einem in 1D gezeigten Schritt in X-Richtung in die Hecköffnung 128 der ersten Autokarosserie 114 verfahren. Dies wird dadurch möglich, dass der Sitz 102 samt Scherenmechanik 104 zunächst vom Hydraulikzylinder im Ausleger 106 in Z-Richtung angehoben wird, sodass die Unterkante 136 der Personenaufnahmevorrichtung 100 in Z-Richtung höher liegt als eine Unterkante der Hecköffnung 128. Anschließend lehnt sich der in 1D nicht gezeigt Monteur so gegen die Kopfstütze 130 des Sitzes 102, dass ein darin eingebauter Drucksensor (in 1D nicht gezeigt) erfasst, dass ein Schwenken des Sitzes um die Drehachse 132 erforderlich ist. Die effektive Höhenausdehnung des Sitzes 102 mit dem darauf sitzenden Monteurs verringert sich durch ein rückwärtiges Schwenken des Sitzes derart, dass der Sitz 102 mittels der Scherenmechanik 104 in X-Richtung durch die Hecköffnung 128 verfahren kann ohne an Kanten der Hecköffnung 128 zu stoßen.The scissor mechanism 104 should be in an in 1D shown step in the X direction in the rear opening 128 the first car body 114 method. This is made possible by the fact that the seat 102 including scissors mechanism 104 initially from the hydraulic cylinder in the boom 106 is raised in the Z direction, so that the lower edge 136 the person receiving device 100 in the Z direction is higher than a lower edge of the rear opening 128 , Subsequently, the leans in 1D not shown mechanic so against the headrest 130 of the seat 102 in that a pressure sensor (in 1D not shown) detects that pivoting of the seat about the axis of rotation 132 is required. The effective height extension of the seat 102 with the fitters sitting on it is reduced by a rearward pivoting of the seat so that the seat 102 by means of the scissors mechanism 104 in the X direction through the rear opening 128 can proceed without edges on the rear opening 128 to come across.

In gleicher Weise kann der Sitz 102 in andere Öffnung von Autokarosserien verfahren. Durch das rückwärtige Schwenken des Sitzes wird es möglich den Sitz 102 auch in Öffnung zu verfahren, deren Höhe geringer ist als die Höhe eines nicht geschwenkten Sitzes 102.In the same way, the seat 102 move into other opening of car bodies. The rearward pivoting of the seat makes it possible to seat 102 also to move in an opening whose height is less than the height of a non-swiveled seat 102 ,

Die in X-Richtung verfahrbare Scherenmechanik 104 stellt sicher, dass der Ausleger 106 nicht an die Fahrzeugkarosserie 114 anstößt aber gleichzeitig der Sitz 102 samt Monteur von außerhalb hin zu einem innerhalb der Autokarosserie liegenden Ort befördert werden kann.The scissor mechanism that can be moved in the X direction 104 make sure the boom 106 not to the vehicle body 114 but at the same time the seat abuts 102 can be transported from outside to a location inside the car body.

2 zeigt ein feststehendes Gestell 200. Ein 2-Achsgelenk 202 ist in Y- und X-Richtung verfahrbar am feststehenden Gestell 200 angeordnet. Das 2-Achsgelenk hat somit zwei Translationsfreiheitsgrade FXY gegenüber dem feststehenden Gestell 200. 2 shows a fixed frame 200 , A 2-axis joint 202 is movable on the fixed frame in the Y and X directions 200 arranged. The 2-axis joint thus has two translational degrees of freedom F XY compared to the fixed frame 200 ,

Ein vertikales Zwischenglied 204 ist unterhalb des 2-Achsgelenks 202 angeordnet und mit diesem gekoppelt. Unterhalb des Zwischenglieds 204 ist eine erstes Drehgelenk 206 angeordnet und mit dem Zwischenglied 204 gekoppelt. Das erste Drehgelenk 206 hat eine in Z-Richtung verlaufende Drehachse und einen ersten Rotationsfreiheitsgrad FA. Unterhalb des ersten Drehgelenks 206 ist ein Hydraulikzylinder 208 angeordnet und mit dem Drehgelenk 206 gekoppelt. Der Hydraulikzylinder 208 ist in Z-Richtung ausfahrbar und hat somit einen dritten Translationsfreiheitsgrad FZ. Unterhalb des Hydraulikzylinders 208 ist eine Scherenmechanik 210 angeordnet und mit einem aus dem Hydraulikzylinder 208 ausfahrbaren Hydraulikkolben 212 gekoppelt. Die Scherenmechanik 210 erstreckt sich seitlich von dem Hydraulikkolben 212 weg und ist in X-Richtung ausfahrbar, d. h. sich sie hat einen vierten Translationsfreiheitsgrad FX2. Eine Sitzgrundplatte 214 ist seitlich neben der Scherenmechanik 210 angeordnet und mit deren ausfahrbaren Ende 216 gekoppelt. Die Sitzgrundplatte 214 ist über ein zweites Drehgelenk 218 mit einem Sitz 220 gekoppelt. Das zweite Drehgelenk 218 hat eine in Y-Richtung verlaufende Drehachse und einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad FB. Der Sitz 220 umfasst als Teilelemente: eine Kopfstütze 222, eine Rückenlehne 224, eine Sitzfläche 226 und eine Fußstütze 228. Die Drehachse des zweiten Drehgelenks 218 ist orthogonal zur Drehachse des ersten Drehgelenks 206. Die in 2 gezeigt Anordnung bildet eine offene kinematische Kette 230 mit den Gliedern und Gelenken: feststehendes Gestell 200, 2-Achsgelenk 202, Zwischenglied 204, erstes Drehgelenk 206, Hydraulikzylinder 208 und Hydraulikkolben 212, Scherenmechanik 210, Sitzgrundplatte 214, zweites Drehgelenk 218 und Sitz 220.A vertical intermediate link 204 is below the 2-axis joint 202 arranged and coupled with this. Below the intermediate link 204 is a first pivot 206 arranged and with the intermediate member 204 coupled. The first swivel 206 has a Z-directional axis of rotation and a first rotational degree of freedom F A. Below the first pivot 206 is a hydraulic cylinder 208 arranged and with the swivel joint 206 coupled. The hydraulic cylinder 208 is extendable in the Z direction and thus has a third translational freedom F Z. Below the hydraulic cylinder 208 is a scissor mechanism 210 arranged and with one from the hydraulic cylinder 208 extendable hydraulic piston 212 coupled. The scissor mechanism 210 extends laterally from the hydraulic piston 212 and is extendable in the X direction, ie it has a fourth translational freedom F X2 . A seat base plate 214 is laterally next to the scissors mechanism 210 arranged and with their extendable end 216 coupled. The seat base plate 214 is about a second pivot 218 with a seat 220 coupled. The second hinge 218 has a rotational axis extending in the Y direction and a second rotational degree of freedom F B. The seat 220 includes as partial elements: a headrest 222 , a backrest 224 , a seat 226 and a footrest 228 , The axis of rotation of the second pivot 218 is orthogonal to the axis of rotation of the first pivot 206 , In the 2 shown arrangement forms an open kinematic chain 230 with the limbs and joints: fixed frame 200 , 2-axis joint 202 , Intermediate link 204 , first swivel 206 , Hydraulic cylinder 208 and hydraulic pistons 212 , Scissor mechanism 210 , Seat base plate 214 , second pivot 218 and seat 220 ,

Eine auf dem Sitz 220 aufgenommene Person ist durch die in 2 gezeigte kinematische Kette 230 in den vier Translationsfreiheitsgraden FXY, FZ, FX2 und den zwei Rotationsfreiheitsgraden FA, FB beförderbar.One on the seat 220 recorded person is through the in 2 shown kinematic chain 230 in the four translational degrees of freedom F XY , F Z , F X2 and the two rotational degrees of freedom F A , F B conveyed.

Außerdem können Teilelemente des Sitzes 220 zueinander beweglich sein. Schwenkt der Sitz 220 aus einer aufrechten Stellung in eine geneigte Stellung, bewegen sich die Teilelement so, dass eine nahezu flache Liege entsteht. Allgemein können die Teilelemente so beweglich sein, dass in jeder Neigung des Sitzes 220 eine ergonomische Sitz- bzw. Liegefläche für die auf dem Sitz 220 aufgenommene Person entsteht.In addition, sub-elements of the seat 220 be mobile to each other. Pans the seat 220 from an upright position to an inclined position, the sub-elements move so as to form a nearly flat couch. In general, the sub-elements can be so mobile that in any inclination of the seat 220 an ergonomic seat or lying surface for those on the seat 220 recorded person emerges.

3A bis 3D zeigen Ausführungsbeispiele kinematischer Ketten, die eine unterschiedliche Anzahl von Gelenken, Gelenkfreiheitsgraden und Gliedern aufweisen. 3A to 3D show embodiments of kinematic chains having a different number of joints, joint degrees of freedom and limbs.

Zur Berechnung von Freiheitsgraden der in 3A bis 3D gezeigten kinematischen Ketten wird die Gleichung (1) aus DUBBEL, Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag, 22. Auflage, S. G155 verwendet:

Figure 00130001
For the calculation of degrees of freedom of 3A to 3D shown kinematic chains, the equation (1) from DUBBEL, paperback for mechanical engineering, Springer Verlag, 22nd edition, p. G155 used:
Figure 00130001

F steht für die Anzahl der Freiheitsgrade der berechneten kinematischen Kette. Der Parameter b steht für den Bewegungsgrad von Getrieben, wobei für allgemein räumliche Getriebe b = 6 gilt. Die Variable n steht für die Zahl der Glieder in der kinematischen Kette, wobei ein etwaiges feststehendes Gestell dazuzählt. Der Parameter i ist ein Laufindex. Die Variable g steht für die Anzahl der Gelenke der kinematischen Kette. Die Variable fi steht für die Anzahl der Gelenkfreiheitsgrade des i-ten Gelenks in der kinematischen Kette.F stands for the number of degrees of freedom of the calculated kinematic chain. The parameter b stands for the degree of movement of transmissions, with b = 6 for generally spatial transmissions. The variable n stands for the number of links in the kinematic chain, one of which is a fixed frame. The parameter i is a running index. The variable g stands for the number of joints of the kinematic chain. The variable f i stands for the number of joint degrees of freedom of the i-th joint in the kinematic chain.

3A zeigt eine kinematische Kette mit einem feststehenden Gestell 300 als erstes Glied, einem ersten Gelenk 302, das drei Transiationsfreiheitsgrade und einen Rotationsfreiheitsgrad hat, einem zweiten Glied 304, einem zweiten Gelenk 306, das einen Translationsfreiheitsgrad und einen Rotationsfreiheitsgrad hat, und einen Sitz 308 als drittes Glied. Mithilfe von Gleichung (1) erhält man F3A = 6·(3 – 1) – [(6 – 4) + (6 – 2)] = 12 – [2 + 4] = 6 Freiheitsgrade 3A shows a kinematic chain with a fixed frame 300 as the first link, a first joint 302 having three degrees of freedom of transmittance and one rotational degree of freedom, a second term 304 , a second joint 306 having a translational degree of freedom and a rotational degree of freedom, and a seat 308 as the third member. Using equation (1) one obtains F 3A = 6 · (3 - 1) - [(6 - 4) + (6 - 2)] = 12 - [2 + 4] = 6 degrees of freedom

3B zeigt eine kinematische Kette mit: einem feststehenden Gestell 310 als erstes Glied, einem ersten Gelenk 312, das drei Translationsfreiheitsgrade hat, einem zweiten Glied 314, einem zweiten Gelenk 316, das einen Translationsfreiheitsgrad und einen Rotationsfreiheitsgrad hat, einem dritten Glied 318, einem dritten Gelenk 320, das einen Rotationsfreiheitsgrad hat, und einem Sitz 322 als viertes Glied. Mithilfe von Gleichung (1) erhält man: F3B = 6·(4 – 1) – [(6 – 3) + (6 – 2) + (6 – 1)] = 18 – [3 + 4 + 5] = 6 Freiheitsgrade 3B shows a kinematic chain with: a fixed frame 310 as the first link, a first joint 312 , which has three translational degrees of freedom, a second term 314 , a second joint 316 having a translational degree of freedom and a rotational degree of freedom, a third term 318 , a third joint 320 , which has a rotational degree of freedom, and a seat 322 as fourth member. Using equation (1) one obtains: F 3B = 6 · (4 - 1) - [(6 - 3) + (6 - 2) + (6 - 1)] = 18 - [3 + 4 + 5] = 6 degrees of freedom

3C zeigt eine kinematische Kette mit: einem feststehenden Gestell 320 als erstes Glied, einem ersten Gelenk 324, das zwei Translationsfreiheitsgrade und einen Rotationsfreiheitsgrad hat, einem zweiten Glied 326, einem zweiten Gelenk 328, das einen Translationsfreiheitsgrad hat, einem dritten Glied 330, einem dritten Gelenk 320, das einen Translationsfreiheitsgrad hat, einem vierten Glied 334, einem vierten Gelenk 336, das einen Rotationsfreiheitsgrad hat, und einem Sitz 338 als fünftes Glied. Mithilfe von Gleichung (1) erhält man: F3C = 6·(5 – 1) – [(6 – 3) + (6 – 1) + (6 – 1) + (6 – 1)] = 24 – [3 + 5 + 5 + 5] = 6 Freiheitsgrade 3C shows a kinematic chain with: a fixed frame 320 as the first link, a first joint 324 having two translational degrees of freedom and one rotational degree of freedom, a second term 326 , a second joint 328 that has a translational degree of freedom, a third term 330 , a third joint 320 that has a translational degree of freedom, a fourth term 334 , a fourth joint 336 , which has a rotational degree of freedom, and a seat 338 as the fifth member. Using equation (1) one obtains: F 3C = 6 · (5 - 1) - [(6 - 3) + (6 - 1) + (6 - 1) + (6 - 1)] = 24 - [3 + 5 + 5 + 5] = 6 degrees of freedom

3D zeigt eine kinematische Kette mit: einem feststehenden Gestell 340 als erstes Glied, einem ersten Gelenk 342, das einen Translationsfreiheitsgrad hat, einem zweiten Glied 344, einem zweiten Gelenk 346, das eine Translationsfreiheitsgrad hat, einem dritten Glied 348, einem dritten Gelenk 350, das einen Rotationsfreiheitsgrad hat, einem vierten Glied 352, einem vierten Gelenk 352, das einen Translationsfreiheitsgrad hat, einem fünften Glied 354, einem fünften Gelenk 356, das einen Translationsfreiheitsgrad hat, einem sechsten Glied 358, einem sechsten Gelenk 360, das eine Rotationsfreiheitsgrad hat, und einem Sitz 362 als siebtes Glied. Mithilfe von Gleichung (1) erhält man: F3D = 6·(7 – 1) – [6·(6 – 1)] = 36 – 30 = 6 Freiheitsgrade 3D shows a kinematic chain with: a fixed frame 340 as the first link, a first joint 342 that has a translational degree of freedom, a second term 344 , a second joint 346 having a translational degree of freedom, a third term 348 , a third joint 350 having a rotational degree of freedom, a fourth term 352 , a fourth joint 352 that has a translational degree of freedom, a fifth term 354 , a fifth joint 356 that has a translational degree of freedom, a sixth term 358 , a sixth joint 360 which has a rotational degree of freedom, and a seat 362 as the seventh member. Using equation (1) one obtains: F 3D = 6 · (7 - 1) - [6 · (6 - 1)] = 36 - 30 = 6 degrees of freedom

Für den Fachmann ist erkennbar, dass viele Kombinationen von Gliedern und Gelenken als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands möglich sind. Neben den in 3A-3D gezeigten Kombinationen sind auch solche möglich, bei denen weitere Gelenke und Glieder für mehr als sechs Freiheitsgrade sorgen, oder bei denen gerade so viele Gelenke und Glieder vorgesehen sind, dass wenigstens ein Translationsfreiheitsgrad und ein erster und ein weiterer Rotationsfreiheitsgrade entstehen.It will be apparent to those skilled in the art that many combinations of links and hinges are possible as embodiments of the subject invention. In addition to the in 3A - 3D Combinations shown are also possible in which further joints and members provide more than six degrees of freedom, or in which just as many joints and members are provided that at least one translational degree of freedom and a first and another rotational degrees of freedom arise.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 69301509 T2 [0002] DE 69301509 T2 [0002]
  • DE 202005020066 U1 [0003] DE 202005020066 U1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DUBBEL, Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer Verlag, 22. Auflage, S. G155 [0073] DUBBEL, Paperback for Mechanical Engineering, Springer Verlag, 22nd Edition, p. G155 [0073]

Claims (11)

Personenaufnahmevorrichtung (100) zur Aufnahme und Beförderung einer Person von außerhalb hin zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie (114, 116) liegenden Ort, wobei die Personenaufnahmevorrichtung (100) eine kinematische Kette (122; 230) bildet, die wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (FXY, FZ, FX2) und einen ersten Rotationsfreiheitsgrad (FA) aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass die kinematische Kette (122; 230) wenigstens einen weiteren Rotationsfreiheitsgrad (FB) aufweist.Person receiving device ( 100 ) for receiving and transporting a person from outside to inside a vehicle body ( 114 . 116 ), wherein the person receiving device ( 100 ) a kinematic chain ( 122 ; 230 ) having at least one degree of translational freedom (F XY , F Z , F X2 ) and a first rotational degree of freedom (F A ), characterized in that the kinematic chain ( 122 ; 230 ) has at least one further rotational degree of freedom (F B ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher die kinematische Kette (122; 230) wenigstens sechs Freiheitsgrade (FXY, FZ, FX2, FA, FB) aufweist, die insbesondere vier Translationsfreiheitsgrade (FXY, FZ, FX2), von denen drei (FXY, FZ) orthogonal sind, und zwei orthogonale Rotationsfreiheitsgrade (FA, FB) umfassen.Person receiving device ( 100 ) according to claim 1, in which the kinematic chain ( 122 ; 230 ) has at least six degrees of freedom (F XY , F Z , F X2 , F A , F B ), in particular four translational degrees of freedom (F XY , F Z , F X2 ), of which three (F XY , F Z ) are orthogonal, and two orthogonal rotational degrees of freedom (F A , F B ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei welcher ein mit einem ersten Rotationsgelenk (218; 306, 320, 336, 360) gekoppelter Sitz (102; 220; 308, 322, 338, 362) das Ende einer offenen kinematischen Kette (122, 230) bildet, wobei das erste Rotationsgelenk (218) den wenigstens einen weiteren Rotationsfreiheitsgrad (FB) aufweist.Person receiving device ( 100 ) according to claim 1, in which one with a first rotary joint ( 218 ; 306 . 320 . 336 . 360 ) coupled seat ( 102 ; 220 ; 308 . 322 . 338 . 362 ) the end of an open kinematic chain ( 122 . 230 ), wherein the first rotary joint ( 218 ) has the at least one further rotational degree of freedom (F B ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 3, bei welcher das erste Rotationsgelenk (218; 306, 320, 336, 360) mit einem Linearsystem (104; 210) gekoppelt ist, wobei das Linearsystem (104; 210) den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (FX2) aufweist.Person receiving device ( 100 ) according to claim 3, wherein the first rotary joint ( 218 ; 306 . 320 . 336 . 360 ) with a linear system ( 104 ; 210 ), the linear system ( 104 ; 210 ) has the at least one translational degree of freedom (F X2 ). Personenafnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 4, bei welcher das Linearsystem (104; 210) mit einem Ausleger (106; 208; 314, 330, 354) gekoppelt ist, der den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (FZ) aufweist.Person-taking device ( 100 ) according to claim 4, in which the linear system ( 104 ; 210 ) with a boom ( 106 ; 208 ; 314 . 330 . 354 ), which has the at least one degree of translational freedom (F Z ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 5, bei welcher der Ausleger (106; 208; 314, 330, 354) über ein zweites Rotationsgelenk (206; 350) an einem Wagen (108) angeordnet ist, wobei das zweite Rotationsgelenk (206; 350) den ersten Rotationsfreiheitsgrad (FA) aufweist.Person receiving device ( 100 ) according to claim 5, wherein the boom ( 106 ; 208 ; 314 . 330 . 354 ) via a second rotary joint ( 206 ; 350 ) on a car ( 108 ), wherein the second rotary joint ( 206 ; 350 ) has the first rotational degree of freedom (F A ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 6, bei welcher der Wagen (108) gelenkig so mit einer feststehenden Führung (122; 200; 300, 310, 322, 340) gekoppelt ist, dass er den wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad (FXY) aufweist.Person receiving device ( 100 ) according to claim 6, wherein the carriage ( 108 ) so articulated with a fixed guide ( 122 ; 200 ; 300 . 310 . 322 . 340 ) is coupled to have the at least one degree of translational freedom (F XY ). Personenaufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei welcher der Sitz (102; 220; 308, 322, 338, 362) einen Sensor umfasst.Person receiving device ( 100 ) according to one of claims 3 to 7, in which the seat ( 102 ; 220 ; 308 . 322 . 338 . 362 ) comprises a sensor. Personenaufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 4, bei welcher das Linearsystem (104; 210) als Scherenmechanik (104; 210) ausgebildet ist.Person receiving device ( 100 ) according to claim 4, in which the linear system ( 104 ; 210 ) as a scissors mechanism ( 104 ; 210 ) is trained. Personenaufnahmevorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher eine Arretierung zum Einhängen der Personenaufnahmevorrichtung (100) an eine beförderte Fahrzeugkarosserie (214) vorgesehen ist, sodass beide gemeinsam bewegbar sind.Person receiving device ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which a catch for suspending the person receiving device ( 100 ) to a conveyed vehicle body ( 214 ) is provided so that both are movable together. Kinematische Kette (122; 230) mit: – einem freien Ende und – einer feststehenden Führung (122; 200; 300, 310, 322, 340), zwischen denen – ein in zwei horizontalen Richtungen verfahrbares 2-Achsgelenk (108; 202), – ein in einer Drehrichtung um eine vertikale Achse drehbares erstes Drehgelenk (206; 348), – ein in vertikaler Richtung verfahrbares Teleskopgelenk (106; 208), – ein in einer der zwei horizontalen Richtungen verfahrbares Lineargelenk (104; 210) und – ein um eine horizontale Achse drehbares zweites Drehgelenk (218; 306, 320, 336, 360) vier Translationsfreiheitsgrade (FXY, FZ, FX2) und zwei Rotationsfreiheitsgrade (FA, FB) der kinematischen Kette (122; 230) bilden, wobei ein Sitz (102; 220; 308, 322, 338, 362) das freie Ende bildet und ausgelegt ist, eine Personen aufzunehmen und zu einem innerhalb einer Fahrzeugkarosserie (114) liegenden Ort zu befördern.Kinematic chain ( 122 ; 230 ) with: - a free end and - a fixed leadership ( 122 ; 200 ; 300 . 310 . 322 . 340 ), between which - a 2-axis joint that can be moved in two horizontal directions ( 108 ; 202 ), - in a rotational direction about a vertical axis rotatable first rotary joint ( 206 ; 348 ), - a vertically movable telescopic joint ( 106 ; 208 ), - in one of the two horizontal directions movable linear joint ( 104 ; 210 ) and - a second rotary joint rotatable about a horizontal axis ( 218 ; 306 . 320 . 336 . 360 ) four translational degrees of freedom (F XY , F Z , F X2 ) and two rotational degrees of freedom (FA, F B ) of the kinematic chain ( 122 ; 230 ), one seat ( 102 ; 220 ; 308 . 322 . 338 . 362 ) forms the free end and is designed to accommodate a person and to a person within a vehicle body ( 114 ).
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