本發明涉及懸掛裝置,特別是用于交通工具座椅的懸掛裝置,該懸掛裝置包括上懸掛部分和下懸掛部分,上懸掛部分和下懸掛部分可通過第一旋轉連接器和第二旋轉連接器彼此連接。
背景技術:
用于交通工具座椅的這種懸掛裝置在現有技術中是已知的,其中上懸掛部分、下懸掛部分、第一和第二旋轉連接器形成平行四邊形,使得甚至在彈簧運動的情況下上懸掛部分也與下懸掛部分平行。懸掛裝置優選包括用于交通工具座椅懸掛的彈簧,其中懸掛裝置的伸展力可通過彈簧的張緊來調節。
然而,當相對重的駕駛員乘坐在交通工具座椅上并且想要根據他的體重來調節伸展力時,他需要極大地增加彈簧的預張緊,這需要相當大的力,并且不能迅速執行調節。
技術實現要素:
本發明的目的因此在于提供一種懸掛裝置,通過該懸掛裝置,可使用少量的力迅速調節伸展力。
所述目標根據權利要求1的特征來實現。本發明的有利實施例在從屬權利要求中描述。
本發明的核心理念是提供一種懸掛裝置,特別是用于交通工具座椅的懸掛裝置,該懸掛裝置包括上懸掛部分和下懸掛部分,上懸掛部分和下懸掛部分能通過第一旋轉連接器和第二旋轉連接器彼此連接,其中第一彈簧單元一方面能夠在第一端部區域中通過調節裝置而連接至第一旋轉連接器,并且第一彈簧單元另一方面能夠在第二端部區域中連接至下懸掛部分,其中第一彈簧單元的位置能夠通過調節裝置來調節,以便調節懸掛裝置的彈簧力和彈簧剛度。
術語“彈簧單元”限定為包括傳統意義上的至少一個彈簧的單元。彈簧單元或彈簧可設計成機械或液動或氣動的。有利地,彈簧也可為彈簧單元自身。所述彈簧優選為能夠以多種不同方式配置的張緊彈簧。通過具有機械設計,可進一步減輕懸掛裝置的重量并且可提供更為簡單的結構。
根據優選實施例,懸掛裝置包括多于一個彈簧單元,也即除了第一彈簧單元之外還有第二、第三彈簧單元等,其中每個彈簧單元包括至少一個彈簧,從而以這樣的方式可進一步減輕懸掛裝置的結構重量,因為引入到懸掛裝置的力可通過兩個或更多個彈簧來吸收。彈簧因此尺寸可更小。特別有利的是對懸掛裝置提供兩個彈簧。然而,也可提供任意數量的彈簧,特別是三個或更多。
彈簧單元的第一和第二端部區域這里優選為彈簧的第一和第二端部,其中彈簧的第一和/或第二端部包括孔眼,使得彈簧或彈簧單元可容易懸置或懸掛到出于該目的而設置的開口或裝置中。
根據本發明,通過調節第一彈簧單元而非改變彈簧單元(即特別是彈簧)的彈簧張緊來改變根據權利要求1的懸掛裝置的彈簧剛度和伸展力。
位置的調節這里等同于彈簧單元空間位置的改變。通過改變彈簧單元的位置或者彈簧單元的彈簧的位置,可調節與彈簧單元接合的杠桿的長度。
根據優選實施例,特別優選的是第一彈簧單元的第一端部區域的位置可通過調節裝置來調節,其中第二端部區域的位置實質上是恒定的。
這意味著,通過調節裝置可特別地調節第一彈簧單元的第一端部區域的定位或位置。特別地,這樣可相對于下懸掛部分來調節第一端部區域,下懸掛部分優選可剛性地連接至基底、底盤或類似。與第一彈簧單元接合的杠桿因此從第一旋轉連接器與下懸掛部分的第一樞轉軸延伸至彈簧單元的第一端部區域。通過調節或移動彈簧單元的第一端部區域可調節杠桿的長度,使得這樣可調節懸掛裝置的彈簧剛度和伸展力。第一端部區域因此相應包括彈簧單元的力傳輸點。
伸展力在以下關系的基礎上來調節。如已知的,當所施加的力為恒定時,轉矩與杠桿的長度成比例。通過調節第一端部區域的位置,改變了杠桿的長度。如果體重相對重的駕駛員乘坐在具有根據本發明的懸掛裝置的交通工具座椅上,則杠桿需要對應地比對于體重輕的駕駛員的情況更長。
由于根據本發明,并非改變彈簧張緊來調節伸展力而僅僅是改變彈簧單元的位置,因此使用者僅需要施加小的力來改變懸掛裝置的伸展力。這樣,伸展力的非常迅速的調節也是可能的。
根據優選實施例,懸掛裝置可包括至少一個減振器。優選地,減振器的第一端部區域連接至調節裝置,而減振器的第二端部區域連接至下懸掛部分。這樣,在執行調節時,減振器的減震性能以及因此懸掛的減震性能根據駕駛員的體重而自動調節。如果杠桿延長,則對于施加減振力而言減振器和主動桿的提升也相應增加。相應地,如果杠桿縮短,則減振器的提升也減小。
如果第一旋轉連接器的長度不同于第二旋轉連接器的長度,則懸掛裝置的動力學可根據特別優選的實施例而進一步改進。優選地,第二旋轉連接器的長度大于第一旋轉連接器的長度。
這樣,上懸掛部分不再布置成平行于下懸掛部分;這意味著上懸掛部分、下懸掛部分以及第一和第二旋轉連接器不再形成現有技術已知的平行四邊形。該布置等同地定義為“假平行四邊形”。
根據該實施例,懸掛裝置的高度因此增大,然而僅僅增大一個小的量。先前具有平行四邊形布置的懸掛裝置具有例如大約58mm的高度,而具有假平行四邊形的懸掛裝置具有大約62mm的高度。
通過將平行四邊形的形狀改變為假平行四邊形,僅僅在高度上存在略微的調節,但卻具有顯著改進的懸掛裝置動力學,如在下文中更詳細說明的。
在這種情況下,第一旋轉連接器可通過第一樞轉軸連接至下懸掛部分,并且通過第三樞轉軸連接至上懸掛部分。第二旋轉連接器可通過第二樞轉軸連接至下懸掛部分并且通過第三樞轉軸連接至上懸掛部分。
如已經注意到的,上懸掛部分不再平行于下懸掛部分,上懸掛部分與下懸掛部分彼此形成角度,其中該角度依據上懸掛部分的高度而變。
在兩種情況下力的方向均在第三和第四樞轉軸之間延伸,因為力是通過所述第三和第四樞轉軸引入到旋轉連接器和下懸掛部分。由于第二旋轉連接器設計成比第一旋轉連接器更長,因此假平行四邊形的力的方向的位置相對于真平行四邊形而改變。這樣,力的杠桿也增大了,該力的杠桿垂直于力的方向并且相對于真平行四邊形穿過假平行四邊形的第二樞轉軸。這樣,減小了結合力且特別是下懸掛部分的結合力以及摩擦,并且增加了懸掛的伸展力。特別地,彈簧剛度和彈簧特征曲線依據駕駛員相對于上懸掛部分的體重位置而變。
由于彈簧剛度和彈簧特征曲線依據駕駛員的體重位置而變這個事實,可根據優選實施例來通過駕駛員體重在交通工具座椅的縱向方向的位移來實現彈簧剛度的調節。這樣,可利用體重輕的駕駛員通常比體重重的駕駛員個子更小的事實,使得體重輕的駕駛員相比于體重重的駕駛員而言沿著交通工具座椅的縱向方向乘坐得更靠前。
總體而言,因此可將彈簧特征曲線配置成為非常漸進的,由此可省略用于懸掛裝置的端部止動緩沖器。
根據優選實施例,調節裝置以如下方式設計。
調節裝置具有相對于第一旋轉連接器的固定旋轉桿,該桿圍繞第一旋轉軸線可旋轉地案子,第一旋轉軸向相對于第一旋轉連接器也是固定的。此外,調節裝置包括調節元件,該調節元件連接至第一旋轉軸線并且可在沿著位移軸線方向調整的過程中發生位移。位移軸線可特別優選地為第一旋轉軸線。
此外,第一桿元件通過第二旋轉軸線而可樞轉地布置在所述調節元件上,其中在所述第一桿元件上通過第三旋轉軸線可樞轉地布置有第二桿元件,并且第二桿元件通過第四旋轉軸線而可樞轉地連接至第一旋轉連接器。
彈簧單元且特別是彈簧至少操作地連接至調節裝置的第二桿元件。
通過這樣的布置,因此可調節彈簧單元的定位或位置。
當然,其他的調節裝置也是可能的,這里不更加詳細進行闡述。
其他有利實施例在子權利要求中描述。
附圖說明
通過下文結合附圖的描述,可理解本發明的其他目的、優點和益處,附圖中:
圖1a示出了具有真平行四邊形的懸掛裝置和交通工具座椅;
圖1b示出了具有假平行四邊形的懸掛裝置和交通工具座椅;
圖2a示出了根據圖1a的懸掛裝置;
圖2b示出了根據圖1b是懸掛裝置;
圖3a為根據一個實施例的懸掛裝置的透視圖;
圖3b為根據一個實施例的具有調節裝置的懸掛裝置的透視圖;
圖3c為根據圖3a和圖3b的懸掛裝置的側視圖;
圖3d示出了根據另一優選實施例的調節裝置;
圖4a為根據圖3a的具有調節裝置的懸掛裝置的側視圖;
圖4b為根據圖4a的懸掛裝置的平面圖;
圖5a為根據圖3d的具有調節裝置的懸掛裝置的側視圖;
圖5b為根據圖5a的懸掛裝置的平面圖;
圖6a和圖6b示出了其中彈簧處于不同調節位置的懸掛裝置;
圖7a和圖7b示出了用于體重輕和體重重的駕駛員的懸掛裝置的特征曲線;
圖8a和圖8b示出了根據一個實施例具有用于乘坐在前方的體重輕和體重重的駕駛員的假平行四邊形的懸掛裝置的特征曲線;
圖8c示出了用于乘坐在后方的體重重的駕駛員的根據圖8a和圖8b的懸掛裝置的特征曲線。
具體實施方式
圖1a和圖1b所示懸掛裝置1包括上懸掛部分3、下懸掛部分4、第一旋轉連接器5和第二旋轉連接器6。上懸掛部分3在前方區域3'中通過第三樞轉軸13連接至第一旋轉連接器5,而在后方區域3”中通過第四樞轉軸14連接至第二旋轉連接器6。下懸掛部分4因此在前方區域4'中通過第一樞轉軸11連接至第一旋轉連接器5,而在后方區域4”中通過第二樞轉軸12連接至第二旋轉連接器6。
在這種情況下,圖1a示出了具有真平行四邊形的懸掛裝置1,而圖1b示出了具有假平行四邊形的懸掛裝置1。
真平行四邊形與假平行四邊形之間的差別在圖2a和圖2b中更清楚示出,其中圖2a示出了具有真平行四邊形的懸掛裝置1,而圖2b示出了具有假平行四邊形的懸掛裝置1,其中在圖2b中第二旋轉連接器6設計成比第一旋轉連接器5更長,其中特別地第二樞轉軸12與第四樞轉軸14之間的長度比第一樞轉軸11與第三樞轉軸13之間的長度更長。特別地,真平行四邊形和假平行四邊形的拐角點有第一、第二、第三和第四樞轉軸形成。
如從圖2a和圖2b的對比可清楚看到的,上懸掛部分3至少在所示下方位置中不再平行于下懸掛部分4。此外,可看到懸掛裝置1的總體重高度h僅僅略微增大為高度h'。高度h和h'測量為下懸掛部分4的下側18與上懸掛部分3的上側19之間的距離。
然而根據圖2b,如上所述,上懸掛部分3的上側19在下方位置中不再平行于下懸掛部分4的下側18,使得高度在上側19的最高點與下側18之間測量,如在交通工具座椅的豎直方向h上觀察的。
然而,真平行四邊形朝向假平行四邊形的輕微改變對于懸掛裝置1具有顯著的影響。
通過延長第二旋轉連接器6且特別是通過延長第二樞轉軸12與第四樞轉軸14之間的距離,調節了上懸掛部分3的定位或位置,使得上懸掛部分3且特別是上懸掛部分3的上側19不再平行于下懸掛部分4且特別是下懸掛部分4的下側18。這樣,力16的方向也改變了定位,因為離16的方向是由第三樞轉軸13和第四樞轉軸14限定的。如從圖2a與圖2b的對比所示,由于力16的方向定位的改變,力的杠桿17也改變,該力的杠桿布置成垂直于力16的方向并且穿過第二樞轉軸12。因為所述力的杠桿17由于第二旋轉連接器6的略微延長而得到延長,所以結合力(特別是下懸掛部分4的區域中的)以及摩擦力得到減小。此外,由于上懸掛部分3不再平行于下懸掛部分4,懸掛裝置1的彈簧特征曲線以及還有彈簧剛度和伸展力依據相對于上懸掛部分的真正重量位置而變。
因此可將旋轉裝置的彈簧特征曲線配置成非常漸進的。體重重的交通工具駕駛員通常在身高上也更高,使得體重重的交通工具駕駛員將進一步乘坐在交通工具座椅2的后方。相比于具有體重更輕和個子更小的駕駛員的彈簧剛度而言,懸掛裝置1的彈簧剛度在具有體重更重駕駛員的情況下更大。這樣,還可執行懸掛裝置1的彈簧剛度相對于駕駛員體重的自動調節。
在下文中更詳細描述調節裝置9的操作。
圖3a為懸掛裝置1結構的透視圖。下懸掛部分4包括線性位移裝置20,使得懸掛裝置1可在縱向方向l上線性位移。
具有真平行四邊形的懸掛裝置1的結構對應于假平行四邊形的結構,差別僅在于第二選旋轉連接器6。其他結構部件設計成實質上相同。調節裝置的旋轉桿15也可認為是懸掛裝置,懸掛裝置1的彈簧以及減振器(這里未示出)可通過該旋轉桿連接至下懸掛部分。
下懸掛部分4包括每個均在縱向方向l上延伸的兩個縱向元件23、24以及在寬度方向b上延伸的兩個橫向元件25、26。
懸掛裝置21(這里布置在下懸掛部分4的后方區域4”中)包括第一懸掛元件27,該第一懸掛元件在寬度方向b上延伸并且設計成管狀,其中其他構造(例如方形或六邊形形狀)也是可能的。然而,管狀構造是優選的,因為彈簧(這里未示出)的孔眼可被特別有效地保持。此外,懸掛裝置21包括至少一個第一減振懸掛元件28,減振器22的一個端部可通過該第一減振懸掛元件連接至下懸掛部分4。
圖3b示出了調節裝置9的第一實施例。如圖所示,調節裝置9包括可圍繞第一旋轉軸線29旋轉的旋轉桿15,其中優選的是旋轉桿和第一旋轉軸線兩者均布置成相對于第一旋轉連接器5是固定的。在這種情況下,“固定”意味著部件的位置是恒定的,但是也可允許旋轉。軸線29的旋轉運動通過兩個圓頂齒輪(這里未示出)而傳遞至軸線30。當然,用于傳遞旋轉運動的其他構造也是可能的。此外,調節裝置9包括調節元件33,該調節元件可連接至第一旋轉軸并且可通過調節而沿著位移軸線35發生位移。根據所示實施例,位移軸線35對應于螺紋桿34的軸線并且布置成垂直于第一旋轉軸線29。
此外,第一桿元件36可通過第二旋轉軸線30而可樞轉地布置在調節元件上,其中第二桿元件通過第三旋轉軸線31而可樞轉地布置在所述第一桿元件36上并且,該第二桿元件37可通過第四旋轉軸32而可樞轉地連接至第一旋轉連接器5。
這里,第二懸掛元件38布置在第二桿元件37上用于懸掛彈簧的孔眼。優選地,此外第二減振器懸掛元件39固定至第二桿元件37。
圖3c以側視圖示出了具有減振器22和彈簧40的圖3a和圖3b所示懸掛裝置1的實施例。
圖3d示出了調節裝置9的另一實施例。然而在這種情況下,位移軸線35并不垂直于第一旋轉軸線29而是對應于第一旋轉軸線29。此外,旋轉軸線29的旋轉運動并不通過齒輪傳動系傳遞至旋轉軸線30而是通過格式齒輪來傳遞。
此外還可能的是,獨立于如圖3d所示的具有至少兩個彈簧40的調節裝置9的設計,僅一個彈簧40連接至第二懸掛元件38,而另一個彈簧40直接連接至第一旋轉連接器5。這樣,懸掛裝置1具有由彈簧40限定的特定最小彈簧輸出,而該彈簧未連接至調節裝置9。
圖4a和圖4b再次示出了根據圖3b的實施例,并且圖5a和圖5b以側視圖和平面圖示出了根據圖3d的實施例。
特別如圖4a和圖5a所示,第一旋轉連接器5包括凹部42,該凹部實質上對應于橫向元件25,使得第一旋轉連接器可沿著豎直方向h盡可能地向下樞轉。此外,懸掛裝置1可通過所述凹部42而制成具有較小的總體尺寸,否則第一旋轉連接器5不可能降下這么多。然而,這可通過如圖4a和圖5a所示凹部實現。相比于根據圖3b、圖4a和圖4b的實施例,圖3d、圖5a和圖5b的調節裝置的實施例具有減小的部件摩擦,從而可使用較小的力使調節裝置9起作用。
在圖6a和圖6b中示意性示出懸掛裝置1,其中懸掛裝置1通過真平行四邊形形成。圖6a示出了對于體重輕的駕駛員的情況,而圖6b示出了對于體重重的駕駛員的情況。
如從圖6a與圖6b的對比清楚看到的,通過使調節裝置9起作用,改變了桿長度43。對于體重輕的駕駛員,所述桿43相比于對于體重重的駕駛員而言更短,使得對于體重重的駕駛員,可通過彈簧40吸收力或能量。最終的桿長度43因此更短。
對于體重輕的駕駛員的懸掛特征曲線在圖7a中示出,而對于體重重的駕駛員的懸掛特征曲線在圖7a中示出。這些值以示例的方式示出,也可使用其他值。
以下附圖涉及具有假平行四邊形和兩個彈簧40的實施例,其中第一彈簧40連接至調節裝置9并且可相應地調節位置,其中第二彈簧40直接連接至第一旋轉連接器5并且不能調節。所示特征曲線涉及整個懸掛,即涉及兩個彈簧40。
圖8a和圖8b所示特征曲線示出了對于體重輕的駕駛員和體重重的駕駛員兩者的具有真平行四邊形和假平行四邊形的懸掛裝置1之間的對比,在懸掛裝置1的前方從縱向方向上觀察,駕駛員對懸掛裝置1產生影響。用于真平行四邊形的特征曲線位于左邊,而用于假平行四邊形的特征曲線位于右邊。
如從對比可看到的,真平行四邊形的彈簧剛度與假平行四邊形的顯著不同,并且更關系到相應使用者的駕駛舒適性。
然而,由于體重重的駕駛員通常身高上高于體重輕的駕駛員,因此體重重的駕駛員對懸掛裝置1的后部具有更大的影響。這在圖8c中示出。如可看到的,懸掛的特征曲線可配置成非常漸進的。在這種情況下,特征曲線在達到1417n前差不多是線性的,并且在此之后它顯著改變。另外,由于這種非常漸進的配置,可減輕懸掛裝置1的重量,因為可避免具有終端止動緩沖器。
只要本申請中的所有特征相對于現有技術而言以單獨或組合的方式是新穎的,則主張這些特征對于本發明而言是至關重要的。
參考標號列表
1懸掛裝置
2交通工具座椅
3上懸掛部分
3'上懸掛部分的前方區域
3”上懸掛部分的后方區域
4下懸掛部分
4'下懸掛部分的前方區域
4”下懸掛部分的后方區域
5第一旋轉連接器
6第二旋轉連接器
7第一彈簧單元
8第一彈簧單元的第一端部區域
9調節裝置
10第一彈簧單元的第二端部區域
11第一樞轉軸
12第二樞轉軸
13第三樞轉軸
14第四樞轉軸
15旋轉桿
16力方向
17力的杠桿
18下懸掛部分的下側
19上懸掛部分的上側
20線性位移裝置
21懸掛裝置
22減振器
23縱向元件
24縱向元件
25橫向元件
26橫向元件
27第一懸掛元件
28第一減振懸掛元件
29第一旋轉軸線
30第二旋轉軸線
31第三旋轉軸線
32第四旋轉軸線
33調節元件
34螺紋桿
35位移軸線
36第一桿元件
37第二桿元件
38第二懸掛元件
39第二減振懸掛元件
40彈簧
41孔眼
42凹部
43桿長度
b寬度方向
l縱向方向
h豎直方向