Gefederter Fahrzeugsitz Die Erfindung bezieht sich auf einen gefederten Fahrzeugsitz mit einem über schwenkbare Gelenk hebel auf einem Sockel angeordneten Sitzkörper und mit im aus dem Sockel, den Schwenkhebeln und dem Sitzträger bestehenden Unterbau angeordneten elastischen Organen zur Abfederung und Stossdämp fung.
Bei einem bekannten Fahrzeugsitz dieser Art ist der Sitzträger über parallelogrammart'ig wirkende Schwenkhebel um das Mass der Schwinghöhe senk recht bewegbar mit dem Sockel verbunden. Zur Ab federung dient eine senkrecht zwischen den Schwenk hebeln angeordnete Schraubenfeder, welche sich auf eine etwa waagrecht liegende Blattfeder abstützt, die ihrerseits auf einer auf dem Sockel angeordneten Gummiunterlage befestigt ist. Zur Stossdämpfung ist parallel zu diesen Federelementen ein Stossdämpfer ebenfalls zwischen den Schwenkhebeln vorgesehen.
Ein grosser Nachteil dieses Sitzes ist die grosse Bau höhe des Unterbaues, wodurch die Verwendung des Sitzes auf Lastfahrzeuge und Omnibusse beschränkt ist, und zwar auf solche, bei denen die Flurhöhe im Sitzbereich entsprechend tief ist, d. h. bei denen der Raum für die Sitzanordnung nicht durch Batterie kästen oder dergleichen in der Tiefe beschränkt ist. Ein weiterer Nachteil ist die Aufwendigkeit, die sich aus den acht Lagerstellen für die vier Schwenk hebel, aus den drei hintereinander geschalteten, aus Schraubenfeder, Blattfeder und Gummiunterlage be stehenden Federelementen und dem zusätzlich vor gesehenen hydraulischen Stossdämpfer ergibt.
Zu er wähnen ist noch, dass sich der Fahrzeugsitz infolge der ihn tragenden parallelogrammartig angeordneten Schwenkhebel während des Schwingens um ein ge wisses Mass in Sitzrichtung verschiebt, so dass das Mass zwischen dem Sitz einerseits und dem Steuer und den Fusspedalen anderseits nicht konstant bleibt.
Mit einer anderen Fahrzeugsitzkonstruktion der oben beschriebenen Gattung ist infolge eines in der Höhe gedrängten Unterbaues bereits das Ziel der niederen Bauhöhe erreicht worden. Der Sitzträger ruht ebenfalls auf parallelogrammartig angeordneten Schwenkhebeln, die in vier Drehpunkten schwenkbar an den Sockel angelenkt sind. Zur Abfederung des Sitzes sind direkt über dem Sockel zwei parallele Schraubenfedern in leicht geneigter Lage angeordnet. Zwischen den beiden Schraubenfedern ist ein die gleiche Neigung aufweisender Stossdämpfer vorge sehen.
Ein erster Nachteil dieses Sitzes besteht wie derum darin, dass er sich beim Schwingen in Sitzrich tung verlagert. Ausserdem sind die Organe zur Ab federung und Stossdämpfung in Form der beiden Schraubenfedern und des Stossdämpfers, wie die La gerung dieser Organe, verhältnismässig teuer.
Ein weiterer vorbekannter Fahrzeugsitz mit im Unterbau angeordneten Organen zur Abfederung und Stossdämpfung besitzt sich kreuzende Schwenkhebel zwischen dem Sitzträger und dem Sockel. Zur Ab federung dient eine im Bereich des Sitzträgers ange ordnete Torsionsstabfeder, während zur Stossdämp fung ein hydraulischer Stossdämpfer waagrecht zwi schen den Schwenkhebeln lagert. Infolge der sich kreuzenden Schwenkhebel verändert sich der Sitz während des Schwingens in bezug auf das Fahrzeug steuer oder die Fusspedale nicht. Der Unterbau ist auch hier verhältnismässig aufwendig.
Allen drei vorbekannten Konstruktionen haftet noch der Nachteil an, dass bei für normale Schwin gungen richtig ausgelegten Stahlfederelementen ein Anschlag vorgesehen werden muss, um maximale Sitzschv ingungen, wie sie beim Durchfahren starker Schlaglöcher hervorgerufen werden, abzufangen, es sei denn, dass genügend Federweg vorhanden ist, was aber die Bauhöhe heraufsetzt und die Verwen dung von Sicherheitsgurten erschwert. Der Sitz schlägt somit bei derartigen Belastungen hart auf, was für den Fahrer unangenehm ist.
Will man dieses vermeiden, so müssen die Stahlfederelemente zu hart ausgelegt werden, so dass die normalen Erschütterun gen nicht genügend abgefedert werden, was ebenfalls für den Fahrer nachteilig ist.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, oben genannt Nachteile zu eliminieren, d. h. einen Fahr zeugsitz zu entwickeln, der sich durch einen äusserst niedrigen Unterbau, eine Einfachste Konstruktion und eine genauz Auslegung der federnden Organe aus zeichnet und keinen harten Endanschlag benötigt.
Die Erfindung besteht darin, dass die elastischen Organe entsprechend ihrer Anordnung und Ausbil dung ausser der Abfederung und Stossdämpfung des Sitzes gleichzeitig die Funktion von Schwenklagern für die Schwenkhebel übernehmen.
Man kann die Schwenkhebel mittels der zur Abfederung und Stossdämpfung vorgesehenen elasti schen Organe schwenkbar am Sitzträger lagern und mit an ihren entgegengesetzten Enden drehbar an geordneten Rollen in auf dem Sockel vorgesehenen Schienen führen. Demgegenüber ist es ebenfalls mög lich und konstruktiv einfacher, dass die Schwenkhebel mittels der zur Abfederung und Stossdämpfung vor gesehenen elastischen Organe schwenkbar auf dem Sockel gelagert sind und mit an ihren entgegengesetz ten Enden drehbar angeordneten Rollen in Schienen des Sitzträgers laufen.
Jedes der elastischen Organe kann aus einem von einem starren- Mantel drehfest umgebenen Gummielement mit einer etwa zentrisch vorgesehenen Bohrung bestehen, in welcher eine drehfest mit dem Gummielement verbundene Lager buchse angeordnet ist, welche ihrerseits eine Achse zur beidseitigen drehfesten Schwenkhebelbefestigung dr; hungsschlüssig aufnimmt.
Es ist .ebenfalls möglich, dass jedes der elastischen Organe aus einem hülsen förmigen starren Hohlkörper mit vieleckigem; vor- zugsweise quadratischem Querschnitt besteht, in des sen Ecken je ein zylinderförmiger Gummistab ge lagert ist, zwischen welchen Stäben ein quadratischer und gegenüber dem äussren Hohlkörper um 45 ver setzter Körper fest eingepresst ist, an dessen beiden Stirnseiten je ein Schwenkhebel starr angelenkt ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, aus denen weitere Konstruk tionseinzelheiten ersichtlich sind. Es ist natürlich auch möglich, den Sitzunterbau mit insgesamt vier elastischen Organen (eines für jeden Schwenkhebel) zu bestücken.
Es zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch einen Fahr zeugsitzunterbau, - Fig. 2 eine Draufsicht auf den Sockel mit auf gebauten elastischen Organen, - Fig. 3 einen Schnitt durch eine in einer Füh rungsschiene des Sitzträgers gleitende Rolle, Fig. 4 einen Schnitt durch eine im Sockel füh rende und mittels eines Armes an dem Sitzträger be festigten Führungsrolle, Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus führung des Sitzunterbaues, Fig. 6 eine Teildraufsicht des mit Führungs schienen versehenen Sitzträgers, Fig. 7 einen senkrechten,
durch eine in einer Führungsschiene des Sitzträgers gleitende Rolle ge führten Schnitt, Fig. 8 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Sitzunterbau entsprechend Fig. 1 mit aufmon tierter Kunststoff- oder Holzsitzschale, Fig. 9 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen Sitzunterbau entsprechend Fig. 5 mit aufgesetz tem ungeschnittenem Polstersitz, Fig. 10 eine Vorderansicht des Fahrzeugsitzes entsprechend Fig. 9,
Fig. 11 eine vereinfachte Seitenansicht des Unter baues mit ungekreuzten Schwenkhebeln, Fig. 12 eine vereinfachte Seitenansicht des Un terbaues mit in den unteren Bereichen gekreuzten Schwenkhebeln und Fig. 13 eine vereinfachte Seitenansicht des Un terbaues mit sich in ihren Mittelbereichen kreuzen den Schwenkhebeln.
Beim ersten in den Fig. 1-4 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel besteht der Sitzträger 1 aus zwei in Sitzlängsrichtung \ parallel verlaufenden, U-förmigen Führungsschienen la, welche an ihren Enden mittels der beiden Verbindungsstege 16, einen Rahmen bil dend, miteinander verbunden sind.
Die Führungsschie nen la sind- oben von einer den Rahmen mistig überspannenden Verbindungsplatte 1c miteinander verbunden. -Der gegenüber dem Sitzträger 1 in der Draufsicht kleinere Sockel 2 besteht aus einer Grundplatte 2a: Auf diese sind im Abstand von einander zwei die Lager für später beschriebene Schwenkhebel bildende federnde Organe 3 aufge- nietet Jedes federnde Organ besteht aus einem star ren Mantel 3a, welcher ein Gummielement 3b fest, d. h. drehungsschlüssig umschliesst.
In der zentrischen Bohrung 3c des Gummielements befindet sich eine drehungsschlüssig mit dem Gummielement verbun dene Lagerbuchse 3c, in der eine mit der Buchse verkeilte Achse 3d angeordnet ist. An die nach aussen stehenden -Achsstumpfe sind die Enden der beiden parallelen Schwenkhebel 4 eines Schwenkhebelpaares drehungsschlüssig angeienkt. Diese verlaufen schräg nach aussen und führen mit drehbar an ihren oberen Enden gelagerten Rollen 5 in den Führungsschienen la. Die Rollen 5 bestehen aus einem selbstschmie renden Kunststoff und bedürfen daher keiner War tung.
Ebenfalls die--für die unteren Hebellagerungen vorgesehenen federnden Organe 3 sind wegen der Verwendung der Gummielemente 3b selbstverständ lich wartungsfrei. Zwischen den federnden Organen 3 befindet sich eine senkrechte Führung 6 in Form einer auf die Grundplatte 2a aufgenieteten und gegen die federnden Organe abgestützten U-förmigen Füh= rungsbahn. In dieser gleitet eine Rolle 7 aus selbst schmierendem Kunststoff, welche am Ende eines U-förmigen,
an der Verbindungsplatte 1c des Sitz- träg-rs befestigten Bügels 8 mittels eines Bolzens 7a drehbar gelagert ist. Die Gummielemente 3b können von vornherein eine gewisse Vorspannung besitzen. Diese wird durch das Gewicht des Kraft fahrers weiter erhöht, das sich durch die Schwenk hebel 4 bei gleichzeitigem Abrollen der Rollen 5 in den Führungsschienen 1a auf die Gummielemente 3b überträgt, wobei die Rolle 7 eine senkrechte Führung des Sitzes gewährleistet.
Wegen der grossen inneren Reibung ist die Ei gendämpfung des Gummis bedeutend grösser als die von Stahlfedern, woraus zunächst resultiert, dass kleine Erschütterungen und hochfrequente Schwin- gungen sogleich durch die innere Gummireibung ab sorbiert werden. Die Grösse der inneren Reibung bzw. der Eigendämpfung kann durch die Gummi mischung beeinflusst werden.
Je nach Gummiqua lität liegen die gebräuchlichen Werte zwischen 10 und 25,1#,. Bei vertikalen Stössen infolge von Strassen unebenheiten und Schlaglöchern bewegen sich die Schwenkhebel 4 kreisförmig nach unten. Die Fe derung erfolgt durch die sich dadurch in sich ver drehenden Gummielemente 3b. Die Schwingungs ausschläge nehmen rasch ab, d. h. nach zwei bis drei Schwingungen ist der Ausschlag bereits so gering, dass die nachfolgenden Schwingungen ohne Rückwir kung auf die abzufedernden Massen automatisch un wirksam werden.
Die Federcharakteristik des Gummis zeigt die Form einer Exponentialkurve. Bei zuneh mender Belastung tritt eine nahezu progressive Ver steifung ohne harten Endanschlag ein, was ein grosser Vorteil gegenüber der Verwendung von Stahl federn ist, bei denen ein harter Endanschlag nicht zu vermeiden ist. Bei richtiger Wahl der Eigen dämpfung des Gummis kann auf die Anwendung zu sätzlicher Stossdämpfer verzichtet werden, da die Rückfederung, zu deren Verhinderung Stossdämpfer eingebaut werden, auch bei starken Stossbelastungen verhältnismässig gering ist.
Es werden somit durch die erfindungsgemässe Einrichtung folgende Vorteile erzielt: 1. Verwendung von äusserst einfachen elasti schen Organen, welche gleichzeitig als Lagerorgane zur Anlenkung der Schwenkhebel an den Sockel dienen.
2. Die Gummielemente entsprechen in . ihrer Charakteristik bedeutend besser den Erfordernissen als Stahlfederelemente.
2.a Kleine Erschütterungen und hochfrequente Schwingungen werden durch die innere Reibung . der Gummielemente, d. h. die grosse Eigendämpfung des Gummis, absorbiert.
2b. Bei zunehmender Belastung tritt eine nahe zu progressive Versteifung des Gummis ohne harten Endanschlag ein. Es gibt somit auch bei starken Stossbelastungen keinen harten Endanschlag.
2c: Die Eigendämpfung des Gummis kann so gewählt werden, dass die Rückfederung sehr gering ist, wodurch auf zusätzliche Stossdämpfer verzichtet werden kann.
Der Fahrzeugsitzunterbau entsprechend den Fig. 5-7 besitzt den gleichen Grundaufbau wie der nach dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, näm lich einen aus zwei U-förmigen Führungsschienen l a' und den Verbindungsstegen<B>l b'</B> bestehenden Rahmen 1' mit der Verbindungsplatte 1c', der Sok- kelplatte 2a' und den mittels Rollen 5' in den Führungsschienen 1ä gleitenden Schwenkhebeln 4'. Anders gestaltet sind dagegen die federnden Elemente 3', die auch hier wieder als untere Lager für die Schwenkhebel 4' dienen.
Jedes der federnden Ele mente 3' besteht aus einem hülsenförmigen, starren Hohlkörper 3a' mit quadratischem Querschnitt. In den vier Ecken dieses Körpers ist je ein Gummistab 3b' gelagert, zwischen denen ein quadratischer und gegenüber dem äusseren Hohlkörper um 45 ver setzter Körper 3<B>d</B> fest eingepresst ist.
An den Enden der Körper 3d' sind die Schwenkhebel 4' drehungs schlüssig angelenkt. Sobald der auf den Rahmen 1' aufzusetzende Fahrzeugsitz durch das Gewicht des Fahrers und durch senkrechte Stösse belastet wird, drehen sich die beiden quadratischen Körper 3<B>d</B> zwischen den Gummistäben 3b' und pressen diese zusammen, wodurch die gleiche federnde Wirkung zustande kommt wie bei den Gummielementen 3b des ersten Ausführungsbeispiels.
Ein weiterer Un terschied besteht noch in der senkrechten Führung des Sitzes, die hier durch zwei zwischen den federn den Organen 3' vorgesehene zylindrische Hülsen 6' gelöst ist, in denen zwei senkrechte Bolzen 7' glei ten, die an der Verbindungsplatte 1c' des Rahmens la' befestigt sind.
Fig. 8 ist, da sie einen vereinfachten Längs schnitt entsprechend Fig. 1 darstellt, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Auf dem Unterbau, d. h. auf dem den Sitzträger bildenden Führungsrahmen 1, ist eine aus Kunststoff gefertigte Sitzschale 9 befestigt. Die Organe nach den Fig. 9 und 10, welche einen Längsschnitt und eine Rückansicht des Unterbaues entsprechend der Fig. 5 darstellen, sind dementsprechend mit den Bezugszahlen der Fig. 5 versehen. Auf dem Führungsrahmen 1' ist ein be sonderer Sitzträger 11 befestigt, auf welchem ein Polstersitz 12 ruht.
Die Fig. 11-13 zeigen in schematischer Seiten ansicht verschiedene Schwenkhebelanordnungen. Ent sprechend Fig. 11 führen die Schwenkhebel 5" von den elastischen Organen 3 ungekreuzt schräg nach aussen za den Führungsschienen la. Entsprechend Fig. 12 sind die Schwenkhebel 5"' im untern Bereich gekreuzt und dadurch gegenüber denen der Fig. 11 länger.
Bei beiden Ausführungen liegen die federn den Elemente 3 verhältnismässig nahe beieinander. Bei der Ausführung nach Fig. 13 sind die federnden Organe 3 sehr weit auseinanderliegend angeordnet, wodurch sich die Schwenkhebel 5"" in etwa in der Mitte kreuzen und eine maximale Länge aufweisen. Der mögliche zusätzliche Einbau von hydraulischen Stossdämpfern ist in den Zeichnungen nicht dar gestellt, da die Verwendung derselben bei Fahr zeugsitzen an sich bekannt ist.
Eine Möglichkeit, die Vorspannung der Gummi elemente verändern und somit dem Gewicht des Fahrers rzw. der Beschaffenheit der Strasse anpas sen zu Können, kann z. B. in Form von handbedien- baren Schrauben vorgesehen werden, welche direkt oder über Zwischenorgane die Gummielemente von aussen her mehr oder weniger zusammenpressen. Unbedingt erforderlich sind solche Verstellvorrich- tungen wegen der Charakteristik des Gummis jedoch nicht.