DE68907385T2

DE68907385T2 - Fahrzeugsitz.

Info

Publication number: DE68907385T2
Application number: DE89106666T
Authority: DE
Inventors: Kevin E Hill
Original assignee: Milsco Manufacturing Co
Current assignee: Milsco Manufacturing Co
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2009-04-15
Also published as: US4838514A; EP0345439B1; DE68907385D1; EP0345439A2; EP0345439A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Sitze zum Anbringen auf Motorfahrzeugen, wie Bagger, Traktoren oder andere Arten von Baumaschinen.
Im speziellen bezieht sie sich auf einen Fahrzeugsitz mit:
a) einem feststehenden Tragrahmen (26) zum Befestigen an dem Fahrzeug;
b) einem bewegbaren Sitzrahmen (30) zum Unterbringen eines Sitzinsassen;
c) Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) zum Befestigen an dem bewegbaren Sitzrahmen (30) auf dem feststehenden Tragrahmen (26), um dem ersteren (30) zu ermöglichen, sich vertikal relativ zum letzteren (26) bezüglich Straßenstößen und dem Gewicht des Insassen zu bewegen, wobei die Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) Führungseinrichtungen (43, 43A, 45, 45A) umfassen, die ein erstes Element (45, 45A), das verbunden auf und bewegbar mit dem bewegbaren Sitzrahmen (30) ist, und ein zweites Element (43, 43A), das auf dem feststehenden Tragrahmen (26) verbunden und mit dem ersten Element (45, 45A) in Verbindung ist, aufweisen, und wobei die Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) einen Schwenkarm (36) aufweisen, der schwenkbar zwischen den Rahmen (26, 30) verbunden ist;
d) elastischen Einrichtungen (139, 139A) zum Vorspannen des bewegbaren Sitzrahmens (30) nach oben relativ zum feststehenden Tragrahmen (26);
e) ersten Befestigungseinrichtungen (50) zum Verbinden des oberen Endes der elastischen Einrichtungen (139, 139A) an dem feststehenden Tragrahmen (26);
f) zweiten Verbindungseinrichtungen (70, 74) zum Verbinden des unteren Endes (75) der elastischen Einrichtungen (139, 139A) an dem bewegbaren Sitzrahmen (30), wobei die zweiten Verbindungseinrichtungen (70, 74) mindestens einen Stab (70) aufweisen, der befestigt und bewegbar mit dem bewegbaren Sitzrahmen (30) ist, und wobei die zweiten Einrichtungen (70, 74) weiterhin ein Stützelement (74) aufweisen, das wahlweise axial in eine gewünschte Stellung bewegbar ist, um dabei die Vorspannung der elastischen Einrichtung (139, 139A) einzustellen; und
g) aus-/einfahrbarer Feder-Dämpfer-Einrichtung, (40), die mit den elastischen Einrichtungen (139, 139A) parallelgeschaltet ist.
Ein derartiger Fahrzeugsitz ist aus der US-A-3326603 bekannt. Dieser Fahrzeugsitz, besonders für ein landwirtschaftliches Fahrzeug, z.B. einen Traktor, umfaßt elastische Aufhängeeinrichtungen, um Straßenstöße zu reduzieren. Dies ermöglicht der Bedienperson/dem Fahrer eine bessere Kontrolle über das Fahreug und verringert weiterhin die Ermüdung der Bedienperson. Außerdem ist die Elastizität der Aufhängeeinrichtung wahlweise einstellbar, um die unterschiedlichen Gewichte der Fahrzeugbedienperson zu berücksichtigen, und dabei Straßenstoßeinwirkungen auf jede einzelne Bedienperson zu minimieren. Die elastische Einrichtung dieses Sitzes umfaßt endlose Gummiwickel.
Aus der GB-A-2120931 ist eine ähnliche Sitzkonstruktion bekannt. Dieser Sitz umfaßt ein Federsystem, das Hauptzugfedern und Hilfszugfedern aufweist. Die Hilfszugfedern absorbieren nachfolgend Energie und begrenzen zusätzlich die Einfederung, nachdem die Hauptfedern zu einem vorbestimmten Betrag zusammengepreßt wurden. Zusätzlich ist ein Stoßaufnehmer zwischen der Sitzvorrichtung und dem Tragrahmen zum Dämpfen der vertikalen Bewegung verbunden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Fahrzeugsitz bereitzustellen, der mechanisch einfach aufgebaut und relativ kostensparend herzustellen und zu warten ist.
Dieser Aufgabe ist durch einen Fahrzeugsitz gelöst, der weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß
h) die elastischen Einrichtungen Schraubenzugfedern (139, 139A) sind;
i) das Stützelement ein Federaufhänger (74) ist, der mit dem unteren Ende der Zugfeder in Eingriff steht, wobei der Federaufhänger sich entlang des Stabes (70) bewegt; und
j) die Dämpfer-Einrichtung (40) zwischen dem bewegbaren Sitzrahmen (30) und dem Schwingarm (36) angeordnet ist.
Ein verbesserter Fahrzeugsitz gemäß der vorliegenden Erfindung stellt verschiedene Vorteile bezüglich des Standes der Technik bereit. Beispielsweise ist der Rahmenaufbau von relativ einfacher Konstruktion und einfacher Bedienungsweise, außerdem stellt er Straßenstoßabsorptionseigenschaften und Gewichtseinstellmöglichkeiten gleichermaßen wie andere übliche Vorrichtungen des Stands der Technik bereit. Er ist von extrem robustem Aufbau, dennoch ist er relativ einfach und wirtschaftlich herzustellen. Der Basisaufbau der Rahmenvorrichtung ist so, daß verschiedene wählbare Einzelteile und Merkmale daran angebracht werden können, wie z.B. Sitz-/Schrägeinstellungsregler, Armlehnen usw. Einzelteile der Rahmenvorrichtung sind aus handelsüblich beziehbarem Lagermaterial hergestellt, wie z.B. Blechplatten, Hohlrohre, Winkeleisen, Eisenstäbe, Schraubenfedern, Lager und Stoßaufnehmer, Rollkörper und andere Anschlußstücke, wodurch im wesentlichen die Einzelteilkosten und die Arbeit während der Herstellung reduziert werden. Die Verstelleinrichtung kann durch ein leicht zugängliches manuelles Regelelement bedient werden, egal ob die Bedienperson sich auf dem Sitz befindet oder nicht.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden im folgenden beschrieben.

Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der linken Seite eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Explosionsansicht des Fahrzeugsitzes aus Fig. 1, die die Rahmenvorrichtung davon und verschiedene Einzelteile, die an die Rahmenvorrichtung anbringbar sind, darstellt;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Explosionsansiccht der Rahmenvorrichtung aus Fig. 2;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Rahmenvorrichtung aus Fig. 3, die sie in komplett zusammengebauter und in mittlerer eingefahrener Stellung zeigt; und
Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 4, jedoch zeigt sie die Rahmenvorrichtung in einer völlig gespannten Stellung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bezüglich den Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen Fahrzeugsitz gemäß der vorliegenden Erfindung, welcher in Fig. 1 als auf dem Boden 11 eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) befestigt dargestellt ist. Sitz 10 weist eine Rahmenvorrichtung 12 auf, wie in Fig. 2 gezeigt, auf welcher verschiedene Einzelteile wie in Fig. 1 und 2 befestigt sind. Die Einzelteile umfassen ein Sitzpolster 14, ein Rückenstützpolster 16, ein Armlehnentragteil 18, Armlehnen 20, einen flexiblen Stiefel 22 und eine Vorrichtungsabdeckung 24.
Bezüglich der Fig. 2 und 3 weist die Rahmenvorrichtung 12 einen feststehenden, an dem Fahrzeugboden 11 (Fig. 1) anbringbaren Tragrahmen 26 und einen bewegbaren Sitzrahmen 30 auf, welcher auf dem Tragrahmen 26 befestigt ist und dazu relativ vertikal bezüglich Straßenstößen und dem Gewicht des Sitzinsassen bewegbar ist. Die Polster 14 und 16 und das Armlehnentragteil 18, wenn in Gebrauch, und die Abdeckung 24 sind an dem Sitzrahmen 30 anbringbar. Der Stiefel 22 ist zwischen dem Tragrahmen 26 und dem Sitzrahmen 30 anbringbar.
Der feststehende Tragrahmen 26, welcher zwei seitlich voneinander beabstandete Seitentragplatten 27 und 27A umfaßt, weist ein unteres Ende und ein oberes Ende auf. Die Seitentragplatten 27 und 27A sind entsprechend an Grundplatten 28 und 28A angeschweißt, die zum Verschrauben mit dem Fahrzeugboden 11 verwendet werden.
Der bewegbare Sitzrahmen 30 weist ein im wesentlichen horizontales Sitzteil 32 und ein im wesentlichen vertikales Rückenstützteil 34 auf. Sitzteil 32 weist ein hinteres Ende und ein vorderes Ende auf. Das Rückenstützteil 34 weist ein unteres Ende und ein oberes Ende auf. Der Sitzrahmen 30 ist aus einem Paar von seitlich voneinander beabstandeten L-förmigen Rohrteilen 31 und 31A hergestellt, die fest miteinander durch ein Winkeleisen 33, eine Federauflage 35, einen Dämpfer-Abstützbock 37 und eine Kopfvorrichtung 39 miteinander verbunden sind, die an die Teile 31 angeschweißt sind.
Winkeleisen 33 ist an dem vorderen Ende des Sitzrahmens 30 angeordnet. Ein Paar von Sitzpolstertragplatten 53 und 53A sind an die Rahinenteile 31 und 31A an dem hinteren Ende des Sitzrahmens 30 angeschweißt und dienen zusammen mit dem Winkeleisen 33 zum Tragen des Sitzpolsters 14. Sitzgurte (nicht dargestellt) sind an die Platten 53 und 53A anbringbar.
Federauflage 35, welche ein durchgehendes Loch 35A aufweist, ist fest an dem Sitzrahmen 30 in der Nähe des unteren Endes des Rückenstützteils 34 gesichert.
Dämpfer-Abstützbock 37 ist zwischen dem unteren und oberen Ende des Rückenstützteils 34 des Sitzrahmens 30 angeordnet. Kopfvorrichtung 39 ist angeordnet an und fest verbunden mit dem oberen Ende des Rückenstützteils 34 des Sitzrahmens 30 und nimmt die Form einer Schweißkonstruktion ein, die eine obere Platte 51 mit einem durchgehenden Loch 51A und ein Paar von Rollenführungsgehäusen 45 und 45A aufweist.
Ein länglicher Schwenkarm 36 ist vorgesehen, um den Sitzrahmen 30 tragen zu helfen und weist ein vorderes Ende, das schwenkbar mit dem vorderen Ende des Sitzteils 32 verbunden ist, sowie ein hinteres Ende auf, das schwenkbar mit dem unteren Ende des Stützrahmens 26 verbunden ist. Schwenkarm 36 ist aus gestanztem Metallblech geformt und weist ein an seinem vorderen Ende angeschweißtes Rohr 60 auf, das einen Schwenkstab 61 aufnimmt, der in Löchern 62 (siehe Fig. 3) in den Rohrteilen 31 und 31A gestützt ist. Flanschlager 63 tragen den Stab 61 im Rohr 60. Das hintere Ende des Schwenkarms 36 weist Löcher 64 zum Aufnehmen von Schulterschrauben 65 auf, die sich durch Löcher 66 in den Seitentragplatten 27 und 27A des Stützrahmens 26 erstrecken, um den Schwenkarm schwenkbar daran zu tragen.
Eine aus-/einfahrbare Feder-Dämpfereinrichtung in der Form eines aus-/einfahrbaren Stoßaufnehmers oder Federdämpfers 40 ist vorgesehen und weist ein unteres Ende auf, das schwenkbar durch einen Stift 40A am Stützbock 40B an dem Schwenkarm 36 in der Nähe von dessen hinterem Ende befestigt ist. Dämpfer 40 weist ein oberes Ende schwenkbar durch einen Stift 42 mit einem Dämpfer-/Stützbock 37 verbunden auf, der auf dem Sitzrahmen 30 zwischen dem unteren und oberen Ende des Rückenstützteils 34 angeordnet ist.
Einrichtungen zum verschiebbaren Verbinden des oberen Endes des Rückenstützteils 34 des Sitzrahmens an das obere Ende des Tragrahmens 26 sind vorgesehen, um dem Sitzrahmen 30 zu ermöglichen, sich im wesentlichen vertikal relativ zum Tragrahmen 26 bezüglich Kräften zu bewegen, die auf den Sitzrahmen durch Straßenstöße und das Gewicht des Sitzinsassen einwirken. Somit ist ein länglicher oberer Tragstab 50 horizontal in den Schlitzen 41 und 41A gestützt, die in die oberen Enden der Seitentragplatten 27 und 27A entsprechend eingeformt sind. Drehbare Rollkörper 43 und 43A sind an den gegenuberliegenden Enden des Stabs 39 außerhalb der Platten 27 und 27A angeordnet. Ein hohlzylindrischer Rollkörperabstandshalter 44 ist zwischen dem Tragstab 50 und jedem Rollkörper 43, 43A an seiner entsprechend zugehörigen Seitenplatte 27, 27A angeordnet. Wie oben beschrieben, sind die Rollenführungsgehäuse 45 und 45A in der Kopfvorrichtung 39 integriert und fest durch Schweißen an den entsprechenden Rohrteilen gesichert. Die Gehäuse 45 und 45A sind am hinteren Bereich der Seitenwände des Rückenstützteils 34 des Sitzrahmens 30 angeordnet. Die Rollkörper 43 und 43A stehen mit den Gehäusen 45 und 45A im Eingriff, um den bewegbaren Sitzrahmen 30 zu führen und zu tragen.
Stützstab 50 bietet weiterhin Stütze für ein Paar von Schraubenzugfedern 139 und 139A, die ein Teil der Aufhängeeinrichtung sind und zwischen den Seitenplatten 27 und 27A angeordnet sind. Jede Feder weist einen Haken 143 an seinem oberen Ende auf, durch welchen sie von dem Tragstab 50 hängen. Somit sind die Zugfedern 139 und 139A mit dem Tragrahmen 26 in der Nähe des oberen Endes davon wirkungsverbunden und sind mit ihrem unteren Ende mit dem Rückenstützteil 34 des Sitzrahmens 30 in der Nähe des hinteren Endes des Sitzrahmens 30 wirkungsverbunden, wie im folgenden beschrieben.
Ein vertikal angeordneter Federkrafteinstellstab 70 ist drehbar in den Löchern 35A und 51A angebracht, die entsprechend in der Federauflage 35 und der Kopfplatte 51 vorgesehen sind. Stab 70 ist entlang seines unteren Endes mit einem Gewinde versehen, als 70A gekennzeichnet, um schraubbar in ein Gewindeloch 72 in einem Federaufhänger 74 einzugreifen, der am unteren Ende des Einstellstabs 70 befestigt ist. Jede Feder 139, 139A, welche ein oberes Ende 143 am oberen Stützstab an dem Tragrahmen 26 eingehakt hat, weist ein unteres Ende 75 auf, welches in den Federaufhänger 74 eingehakt ist. Wie die Fig. 3, 4 und 5 zeigen, weist der Stab 70 eine Mutter 77 (und Unterlagsscheiben 78) an seinem unteren Ende unterhalb der Federauflage 35 und einen Bedienungsknopf 80 an seinem oberen Ende oberhalb der Kopfplatte 51 auf. Diese Anordnung verhindert eine Axialbewegung des Stabs 70, ermöglicht jedoch sein Drehen. Eine manuelle Drehung des Krafteinstellstabs 70 bewegt den Federaufhänger 74 daran axial entlang, um die Federn 139, 139A zu spannen oder zu entspannen, abhängig von der Richtung der Drehung.

Arbeitsweise

Fig. 4 zeigt die Sitzrahmenvorrichtung 12 in einer mittleren eingefahrenen Stellung, in der es angenommen ist, daß die Federn 139, 139A vorgespannt sind, um einen Sitzinsassen (nicht dargestellt) von einem vorbestimmten Gewicht aufzunehmen, welcher verständnishalber den Sitzrahmen 30 des Sitzes 10 besetzt. Mit dieser Annahme sind die Federn 139 und 139A gedehnt und der Dämpfer 40 etwas ausgefahren, wie in Fig. 4 gezeigt.
Wenn nun der Sitz 10 und sein Insasse einem Straßenstoß ausgesetzt sind, wird der Rahmen 30 anfänglich kraftvoll nach unten von der in Fig. 2 gezeigten in die in Fig. 5 gezeigte Stellung bewegt. Wenn dies geschieht, strecken sich die Federn 139 und 139A und der Dämpfer 40 ist entsprechend eingefahren. Wenn die nach unten gerichtete Kraft verbraucht ist, entspannen sich die Federn 139 und 139A, um den Sitzrahmen 30 anzuheben und in seine normale vorgespannte in Fig. 4 gezeigte Stellung zurückzubringen. Zur gleichen Zeit wird der Dämpfer 40 wieder ausgefahren und dämpft währenddessen die Bewegung der Federn 139 und 139A. Solch ein Abwärts- und Aufwärtsbewegen des Sitzrahmens 30 relativ zum Tragrahmen 26 erfolgt aufgrund eines jeden Straßenstoßes, und die Ausdehnung der relativen Bewegung des Sitzrahmens 30 ist eine Funktion der Kraft des Stoßes.
Um den Betrag der Vorspannung der Federn 139 und 139A einzustellen, entweder um das Gewicht des Sitzinsassen zu berücksichtigen und/oder um eine "weiche" oder "harte" Fahrt bereitzustellen, abhängig von dem Wunsch der Bedienperson, dreht die Bedienperson manuell den Knopf 80, um eine entsprechende Drehung des Stabs 70 zu bewirken. Wenn sich der Stab 70 dreht, wird der Federaufhänger 74 axial (ab- oder aufwärts) entlang des Stabes bewegt, wobei die Federn 139 und 139A gedehnt oder entspannt werden, abhängig von der Richtung der Stabdrehung. Wenn die Federn während der Einstellung gedehnt werden, ist eine größere Kraft erforderlich, um sie weiter bezüglich Straßenstößen zu dehnen und eine "harte" Fahrt wird erzielt. Umgekehrt, wenn die Federn während des Einstellens entspannt werden, ist eine geringere Kraft erforderlich, um sie bezüglich Straßenstößen weiter zu dehnen und eine "weiche" Fahrt wird erzielt.

Claims

1. Sitz für ein Fahrzeug mit:

a) einem feststehenden Tragrahmen (26) zum Befestigen an dem Fahrzeug;

b) einem bewegbaren Sitzrahmen (30) zum Unterbringen eines Sitzinsassen;

c) Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) zum Befestigen an dem bewegbaren Sitzrahmen (30) auf dem feststehenden Tragrahmen (26), um dem ersteren (30) zu ermöglichen, sich vertikal relativ zum letzteren (26) bezüglich Straßenstößen oder dem Gewicht des Sitzinsassen zu bewegen, wobei die Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) Führungseinrichtungen (43, 43A, 45, 45A) umfassen, die ein erstes Element (45, 45A), das verbunden auf und bewegbar mit dem bewegbaren Sitzrahmen (30) ist, und ein zweites Element (43, 43A), das auf dem feststehenden Tragrahmen (26) verbunden und mit dem ersten Element (45, 45A) in Verbindung ist, aufweisen, und wobei die Befestigungseinrichtungen (36, 43, 43A, 45, 45A) einen Schwenkarm (36) aufweisen, der schwenkbar zwischen den Rahmen (26, 30) verbunden ist;

d) elastischen Einrichtungen (139, 139A) zum Vorspannen des bewegbaren Sitzrahmens (30) nach oben relativ zum feststehenden Tragrahmen (26);

e) ersten Befestigungseinrichtungen (50) zum Verbinden des oberen Endes der elastischen Einrichtungen (139, 139A) an dem feststehenden Tragramen (26);

f) zweiten Verbindungseinrichtungen (70, 74) zum Verbinden des unteren Endes (75) der elastischen Einrichtungen (139, 139A) an dem bewegbaren Sitzrahmen (30), wobei die zweiten Verbindungseinrichtungen (70, 74) mindestens einen Stab (70) aufweisen, der befestigt an und bewegbar mit dem bewegbaren Sitzrahmen (30) ist, und wobei die zweiten Einrichtungen (70, 74) weiterhin ein Stützelement (74) aufweisen, das wahlweise axial in eine gewünschte Stellung bewegbar ist, um dabei die Vorspannung der elastischen Einrichtung (139, 139A) einzustellen; und

g) aus-/einfahrbarer Feder-Dämpfer-Einrichtung (40), die mit den elastischen Einrichtungen (139, 139A) parallelgeschaltet ist.

dadurch gekennzeichnet, daß

h) die elastischen Einrichtungen Schraubenzugfedern (139, 139A) sind;

i) das Stützelement ein Federaufhänger (74) ist, der mit dem unteren Ende der Zugfeder in Eingriff steht, wobei der Federaufhänger sich entlang des Stabes (70) bewegt; und

j) die Dämpfer-Einrichtung (40) zwischen dem bewegbaren Sitzrahmen (30) und dem Schwingarm (36) angeordnet ist.

2. Ein Sitz gemäß Anspruch 1, worin der Stab (70) drehbar um seine Längsachse angeordnet ist, worin der Stab einen Gewindeteil (70A) aufweist und worin der Federaufhänger (74) eine Gewindebohrung aufweist, in der das Gewindeteil von dem Stab so in Eingriff steht, daß eine Rotation des Stabes eine axiale Bewegung des Federaufhängers verursacht.

3. Ein Sitz gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Führungseinrichtungen umfassen:

als erstes Element eine Rolle (43, 43A), die rotierbar auf dem feststehenden Tragrahmen angebracht ist; und

als zweites Element eine Rollenführung (45, 45A), die an dem bewegbaren Sitzrahmen angebracht ist und in welcher die Rolle im Eingriff steht.

4. Ein Sitz gemäß Anspruch 3, worin:

der feststehende Tragrahmen (26) ein unteres Ende und ein oberes Ende aufweist;

der bewegbare Sitzrahmen (30) ein im wesentlichen horizontales Sitzteil (32) und ein im wesentlichen vertikales Rückenstützteil (34) aufweist, wobei der Sitzteil ein hinteres und ein vorderes Ende aufweist und wobei das Rückenstützteil ein oberes und unteres Ende aufweist;

die erste Verbindungseinrichtung (50) ein oberes Ende der Zugfeder mit dem feststehenden Tragrahmen in der Nähe des oberen Endes des letztgenannten verbindet;

die zweite Verbindungseinrichtung (70, 74) in der Nähe des hinteren Endes des Sitzteils angebracht ist;

die ausfahr-/einfahrbare Feder-Dämpfer-Einrichtung (40) schwenkbar an dem bewegbaren Sitzrahmen zwischen dem unteren und oberen Ende des Rückenstützteils angebracht ist.

5. Ein Sitz gemäß Anspruch 4, worin die Rolle (43, 43A) rotierbar auf dem Stützstab (50) angeordnet ist und worin die erste Verbindungseinrichtung den Stützstab (50) umfaßt.

6. Ein Sitz gemäß Anspruch 5 mit einem Paar von den Rollen (43, 43A), eine an jedem Ende des Stützstabes (50), und weiterhin mit einem Paar der Zugfedern (139, 139A).