DE19716720A1 - Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder - Google Patents

Description

Bei einer derartigen aus der EP 0 564 776 A1 (entsprechend JP 5-64 105) bekannten längenverstellbaren Gasfeder ist eine Betätigungs-Einrichtung vorgesehen, die als hydraulische Betätigungs-Einrichtung ausgestaltet ist. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß derartige hydraulische Betätigungs- Einrichtungen eine zu hohe innere Reibung haben und daher zu große Be­ tätigungskräfte erfordern.

Aus der DE 42 36 732 A1 (entsprechend EP 0 595 357 A2) ist eine Betäti­ gungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder bekannt, bei der das Zugseil eines Bowdenzuges ortsfest an der Gasfeder festgelegt ist und der das Zugseil umgebende Führungsschlauch gegen einen Betätigungsstift anliegt.

Aus der DE 296 11 831 U1 ist eine Betätigungs-Einrichtung für eine län­ genverstellbare Gasfeder bekannt, bei der eine Hebelanordnung vorgesehen ist, von der ein Hebel unmittelbar auf den Betätigungsstift einwirkt. Die Hebelanordnung besteht aus zwei Hebeln, die über einen dritten Hebel mit­ einander gekoppelt sind. Diese Ausgestaltung ist aufwendig und insbeson­ dere außerordentlich aufwendig hinsichtlich der Montage. Die Hebelanord­ nung kann ein Zahnrad oder ein Getriebe umfassen und mittels eines Seil- bzw. Bowdenzuges betätigt werden.

In der nicht vorveröffentlichten EP-Anmeldung 97 100 492.4 ist eine län­ genverstellbare Gasfeder mit einer Betätigungs-Einrichtung beschrieben, bei der der Ventil-Betätigungshebel quer zu seiner Längsrichtung schwenk­ bar gelagert und durch Verschwenken aus einer Ruhelage in eine Öff­ nungslage des Ventils von einer Dichtung unter Bildung eines Spaltes ab­ hebbar ist. Hiermit sind niedrigere Betätigungskräfte für das Ventil erreich­ bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und sehr niedrige Betätigungskräfte ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß überhaupt nur zwei Doppelhebel vorhanden sind, die durch ihre Ausge­ staltung eine hohe Untersetzung des gesamten Hebelgetriebes ermöglichen.

Vorteilhafte und zum Teil erfinderische Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen an­ hand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder und

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform einer Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder.

In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils ein Längenverstellelement in Form einer gegebenenfalls hydraulisch blockierbaren Gasfeder 1 dargestellt, von der nur das freie Ende der Kolbenstange 2 erkennbar ist. Aus diesem freien Ende der Kolbenstange 2 ragt ein Betätigungsstift 3 heraus, der die Kol­ benstange 2 im wesentlichen über ihre volle Länge durchsetzt. Mit ihm wird ein am im Gehäuse der Gasfeder 1 befindliches Ende der Kolbenstan­ ge angebrachtes Ventil betätigt. Derartige längenverstellbare Gasfedern sind allgemein bekannt und in der Praxis weit verbreitet. Es wird bei­ spielsweise verwiesen auf DE-Gbm 1 960 813.

Am freien Ende der Kolbenstange 2 ist eine Betätigungs-Einrichtung 4 zum Verschieben des Betätigungsstiftes 3 in die Kolbenstange hinein, das heißt zur Betätigung des in der Gasfeder befindlichen Ventils angebracht. Sie weist einen Tragkörper 5 auf, der U-förmig ausgebildet ist. Von diesem Tragkörper 5 ist nur ein Schenkel 6 und der die Schenkel 6 miteinanderver­ bindende Steg 7 dargestellt. Dieser Steg 7 weist eine Gewinde-Bohrung 8 auf, in die das freie Ende der Kolbenstange 2 mit einem entsprechenden Außengewinde 9 eingeschraubt ist.

Zur Betätigung des Betätigungsstiftes 3 ist ein Hebelgetriebe 10 vorgese­ hen, das aus zwei formschlüssig miteinander gekoppelten Doppelhebeln besteht und zwar einem Antriebs-Doppelhebel 11 und einem Abtriebs- Doppelhebel 12. Der Antriebs-Doppelhebel 11 ist nach einer Art eines Winkelhebels ausgebildet und weist einen langen Betätigungs-Hebelarm 13 und einen kurzen Übertragungs-Hebelarm 14 auf. Am freien Ende des He­ belarms 13 ist ein Zugseil 15 klemmend befestigt. Es wird von dort zu ei­ nem Führungsschlauch 16 geführt, der am Tragkörper 5 befestigt ist. Bei der Einheit aus Zugseil 15 und Führungsschlauch 16 kann es sich bei­ spielsweise um einen Bowdenzug handeln. Der Antriebs-Doppelhebel 11 ist auf einem Achszapfen 17 um dessen Achse 18 schwenkbar gelagert. Der lange Hebelarm 13 hat eine wirksame Länge a zwischen der Achse 18 und dem Kraftangriffspunkt 19 des Zugseils 15 am Betätigungs-Hebelarm 13.

Der Abtriebs-Doppelhebel 12 weist einen mit dem Übertragungs-Hebelarm 14 formschlüssig gekoppelten langen Übertragungs-Hebelarm 20 und einen kurzen Abtriebs-Hebelarm 21 auf. Der Doppelhebel 12 ist auf einem Achs­ zapfen 22 um dessen Achse 23 schwenkbar gelagert, die parallel zur Achse 18 ist. Die beiden Übertragungs-Hebelarme 14 und 20 sind durch ineinan­ dergreifende aneinander abrollende als Kopplungselemente dienende Zahn­ segmente 24, 25 miteinander gekoppelt. Das am kurzen Übertragungs- Hebelarm 14 ausgebildete Zahnsegment 24 hat einen Teilkreis 26 um die Achse 18. Das dem langen Übertragungs-Hebelarm 20 zugeordnete Zahn­ segment 25 hat einen Teilkreis 27 um die Achse 23. Die Zähne 28, 29 der Zahnsegmente 24, 25 greifen ineinander.

Die wirksame Länge b des kurzen Übertragungs-Hebelarms 14 entspricht dem Radius des Teilkreises 26. Die wirksame Länge c des langen Übertra­ gungs-Hebelarms 20 entspricht dem Radius des Teilkreises 27. Die wirk­ same Länge d des kurzen Abtriebs-Hebelarms 21 entspricht dem senkrech­ ten Abstand der Achse 23 von der Mittel-Längs-Achse 30 der Gasfeder 1. Der Abtriebs-Hebelarm 21 liegt mit einer Druckfläche 31 auf einer am frei­ en Ende des Betätigungsstiftes 3 ausgebildeten Anlagefläche 32 auf.

Die Doppelhebel 11, 12 sind mittels gabelförmiger Schnapp-Lager 33, 34 auf die Achszapfen 17, 22 aufgerastet. Die Schnapp-Lager 33, 34 sind der­ art geöffnet, daß eine einfache Montage beider Doppelhebel 11, 12 auf den Achszapfen 17, 22 möglich ist. Hier ist das Schnapp-Lager 33 zum Zahnsegment 24 hin geschlossen, da von dort Kräfte in Richtung auf den Achs­ zapfen 17 ausgeübt werden. Das Schnapp-Lager 34 ist zur Druckfläche 31 hin offen und auf der entgegengesetzten Seite geschlossen, da von der Druckfläche 31 her durch den Betätigungsstift 3 Zugkräfte auf den Doppel­ hebel 12 ausgeübt werden. Durch diese Ausgestaltung ist auch sicherge­ stellt, daß die Doppelhebel 11, 12 sich nicht unabsichtlich von den Achs­ zapfen 17 bzw. 22 lösen können. Die Doppelhebel 11, 12 bestehen aus hart elastischem Kunststoff und können deshalb elastisch einrastend auf den Achszapfen 17, 22 montiert werden, indem sie zwischen den beiden Schenkeln 6 des Tragkörpers 5 quer zur Richtung der Achsen 18 bzw. 23 auf die Achszapfen 17 bzw. 22 aufgeschnappt werden.

Im oberen Bereich der Schenkel 6 ist eine Öffnung 35 für einen Anlenkzap­ fen vorgesehen, mittels dessen die Gasfeder an einen Bauteil angelenkt wird und der die in der Zeichnung dargestellte Ruhelage des Hebelgetriebes 10 fixieren kann. Aus dieser Ruhelage kann das Hebelgetriebe 10 nur ge­ gen die vom Inneren der Gasfeder 1 auf den Betätigungsstift 3 aus der Kol­ benstange 2 wirkende Kraft verschwenkt werden, wobei dann der Betäti­ gungsstift 3 in die Kolbenstange 2 hineingeschoben wird. Zur Betätigung dieses Betätigungstiftes 3 wird also der Antriebs-Doppelhebel 11 mittels des Zugseils 15 um die Achse 18 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch wiederum der Abtriebs-Doppelhebel 12 um die Achse 23 im Gegenuhrzei­ gersinn verschwenkt wird. In Richtung einer Tangente 36 durch den Zah­ neingriffspunkt der miteinander im Eingriff befindlichen Zähne 28, 29 sind die Doppelhebel 11, 12 formschlüssig miteinander verbunden. Senkrecht zu dieser Tangente 36, das heißt in Richtung ihrer jeweiligen Radien, die eine Verbindungslinie 36 a der Achsen 18, 23 bilden, sind sie nicht miteinander gekoppelt.

Wie sich anschaulich aus der Zeichnung ergibt, ist die wirksame Länge a des langen Betätigungs-Hebelarms 13 vier- bis fünfmal größer als die wirk­ same Länge b des kurzen Übertragungs-Hebelarms 14. Die wirksame Län­ ge c des langen Übertragungs-Hebelarms 20 ist etwa drei- bis viermal grö­ ßer als die wirksame Länge d des kurzen Abtriebs-Hebelarms 21. Daraus ergibt sich, daß die Gesamtübersetzung des Hebelgetriebes 10 zwischen Kraftangriffspunkt 19 und Druckfläche 31 etwa 15 beträgt. Unter Ver­ nachlässigung der inneren Reibung des Hebelgetriebes 10 und des Seilzu­ ges 15, 16 ist also auf das Zugseil 15 nur eine Betätigungskraft auszuüben, die 1/15-tel der Kraft entspricht, die zum Einschieben des Betätigungsstiftes 3 in die Gasfeder 1 erforderlich ist.

Soweit bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 identische Teile, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, vorhanden sind, werden dieselben Bezugsziffern verwendet. Soweit konstruktiv geringfügig anders ausgebil­ dete, funktionell aber gleiche Teile vorhanden sind, werden dieselben Be­ zugsziffern wie in Fig. 1 aber mit einem hochgesetzten Strich verwendet. Einer erneuten Beschreibung bedarf es nicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind der kurze Übertragungs- Hebelarm 14' des Antriebs-Doppelhebels 11' und der lange Übertragungs- Hebelarm 20' des Abtriebs-Doppelhebels 12' einstückig miteinander ver­ bunden und zwar durch ein etwa V-förmiges Verbindungsstück 38, dessen Schenkel 39 bzw. 40 einstückig mit dem Hebelarm 14' einerseits und dem Hebelarm 20' verbunden sind. Die Schenkel des Verbindungsstücks 38 sind etwa symmetrisch zu der Tangente 36' angeordnet, die durch die beiden Teilkreise 26' und 27' definiert ist. Der Schenkel 41 des V-förmigen Ver­ bindungsstücks 38 liegt also auf dieser gemeinsamen Tangente 36' der bei­ den Teilkreise 26', 27'. Die Schenkel 39, 40 des Verbindungsstücks 38 ge­ hen an Verbindungsstellen 42, 43 in den kurzen Übertragungs-Hebelarm 14' bzw. den langen Übertragungs-Hebelarm 20' über. Diese Verbindungs­ stellen 42, 43 sind jeweils zur Tangente 36' beabstandet. Das Verbin­ dungsstück 38 ist in Richtung dieser Tangente 36' in sich völlig steif, also nicht verformbar; senkrecht hierzu, also in Richtung der Radien mit den Längen b und c ist dagegen das Verbindungsstück nachgiebig, das heißt die Schenkel 39, 40 können aufeinander zu bzw. voneinander weg verschwenkt werden. Durch diese Ausgestaltung und Dimensionierung ist sichergestellt, daß bei einem Verschwenken des Antriebs-Doppelhebels 11' der Abtriebs- Doppelhebel 12' in der bereits geschilderten Weise mitgenommen wird.

Die Ausgestaltung nach Fig. 2 weist den Vorteil auf, daß die Doppelhebel 11' und 12' insgesamt einstückig ausgebildet sind. Die Montage ist trotzdem in der geschilderten Weise möglich.

Soweit bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 identische Teile vorhan­ den sind, wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2, werden dieselben Bezugsziffern wie bei den bereits erläuterten Ausfüh­ rungsbeispielen verwendet. Soweit konstruktiv geringfügig anders ausge­ bildete, funktionell aber zumindest im wesentlichen gleiche Teile vorhan­ den sind, werden dieselben Bezugsziffern wie in den Fig. 1 oder 2 aber mit einem hochgesetzten Doppelstrich verwendet. Einer erneuten Beschrei­ bung bedarf es nicht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 dadurch, daß ein Verbindungsstück 38'', das den kurzen Übertragungs- Hebelarm 14'' und den langen Übertragungs-Hebelarm 20'' einstückig miteinander verbindet, als Zug-Lasche ausgebildet ist. Dieses Verbindungsstück 38'' schneidet die Tangente 36'', die durch die beiden Teilkreise 26'' und 27'' definiert ist. Die Verbindungsstellen 42'' und 43'' des Verbindungsstücks 38'' mit dem kurzen Übertragungs-Hebelarm 14'' bzw. dem langen Übertragungs-Hebelarm 20'' liegen jeweils auf der Seite der Tangente 36'', die dem entsprechenden Hebelarm 14'' bzw. 20'' zugeord­ net ist. Die Hebelarme 14'' und 20'' weisen hierbei einander benachbarte Anlageflächen 44, 45 auf, deren Verlauf parallel zu den Teilkreisen 26'' bzw. 47'' verläuft, so daß das als Zug-Lasche ausgebildete Verbindungs­ stück 38'' sich bei den miteinander gekoppelten Verschwenkbewegungen der Doppelhebel 11'' und 12'' von einer Anlagefläche 45 an die Anlageflä­ che 44 und umgekehrt anlegt.

Wenn der Antriebs-Doppelhebel 11'' - in Fig. 3 - im Uhrzeigersinn betätigt wird, dann übt er eine Zugkraft auf das Verbindungsstück 38'' auf, das den Antriebs-Doppelhebel 11'' entlastet wird, drückt der Betätigungsstift 3 der Gasfeder 1 gegen die Druckfläche 31 des Abtriebs-Doppelhebels 12'' und verschwenkt diesen im Uhrzeigersinn. Hierdurch wird auf das Verbin­ dungsstück 38'' eine Zugkraft ausgeübt, wodurch der Antriebs- Doppelhebel 11'' im Gegenuhrzeigersinn mitgenommen, d. h. in seine Ausgangsstellung zurückgeschwenkt wird.

Auch die Ausgestaltung nach Fig. 3 weist den Vorteil auf, daß die Doppel­ hebel 11'' und 12'' insgesamt einstückig ausgebildet sind und daß die Montage trotzdem in der oben zu Fig. 1 geschilderten Weise möglich ist.

Soweit bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 identische Teile wie bei den bereits geschilderten Ausführungsbeispielen vorhanden sind, werden dieselben Bezugsziffern verwendet. Soweit konstruktiv geringfügig anders ausgebildete, funktionell aber im wesentlichen gleiche Teile vorhanden sind, werden dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 aber mit einem hochge­ setzten Dreifachstrich verwendet. Einer erneuten Beschreibung bedarf es nicht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet dich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß die Kopplungselemente nicht durch Zahnsegmente gebildet werden, sondern durch aneinanderliegende Reibflächen 46, 47. Diese Reib­ flächen 46, 47 an dem kurzen Übertragungs-Hebelarm 14''' und dem lan­ gen Übertragungs-Hebelarm 20''' sind angenähert deckungsgleich mit den Teilkreisen 26''' und 27'''. Die Reibflächen 46, 47 liegen mit einem aus­ reichend großen Druck an der jeweiligen Tangente 36''' aneinander. Um dies zu erreichen und den notwendigen Reibungskoeffizienten zwischen den Reibflächen 46, 47 sicherzustellen, ist ein Übertragungs-Hebelarm, im Ausführungsbeispiel der lange Übertragungs-Hebelarm 20''' mit einem Reibbelag 48 versehen, der aus etwas weicherem Werkstoff als die Doppelhebel 11''' und 12''' bestehen, so daß ein guter Kraftschluß in den Reibflächen 46, 47 herstellbar ist, wobei der Reibbelag 48 etwas verformt wird.

Die Montagevorteile sind die gleichen wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Gasfedern 1 mit einer Betätigungs-Einrichtung 4 bzw. 4' werden bevorzugt eingesetzt zur Verstellung von Rückenlehnen in Stühlen mit neigungsver­ stellbarer Rückenlehne; entsprechend größere Gasfedern können auch zur Höhenverstellung von Stühlen eingesetzt werden. Dies gilt auch für Gasfe­ dern, deren Ventil nicht an der Kolbenstange sondern an dem dem Kolben­ stangenaustritt entgegengesetzten Ende angebracht ist. Derartige, ebenfalls allgemein bekannte und in der Praxis weit verbreitete Gasfedern sind bei­ spielsweise in der P 18 12 282.2 (entsprechend US-PS 3 656 593) darge­ stellt und beschrieben.

Claims (10)

1. Betätigungs-Einrichtung für eine längenverstellbare Gasfeder (1), die an einem Ende einen aus ihr herausragenden, in sie hinein verschiebbaren Betätigungsstift (3) aufweist,
mit einem Hebelgetriebe (10, 10', 10'', 10'''), das einen um eine Achse (18) schwenkbaren Antriebs-Doppelhebel (11, 11', 11'', 11''') und einen um eine Achse (23) schwenkbaren Abtriebs-Doppelhebel (12, 12', 12'', 12''') aufweist,
wobei der Antriebs-Doppelhebel (11, 11', 11'', 11''') einen Betätigungs- Hebelarm (13, 13', 13'', 13''') und einen im Vergleich hierzu kurzen Übertragungs-Hebelarm (14, 14', 14'', 14''') aufweist,
wobei der Abtriebs-Doppelhebel (12, 12', 12'', 12''') einen Übertragungs- Hebelarm (20, 20', 20'', 20''') und einen im Vergleich hierzu kurzen Ab­ triebs-Hebelarm (21, 21', 21'', 21''') aufweist, der mit dem Betätigungsstift (3) koppelbar ist, und
wobei die Übertragungs-Hebelarme (14, 20; 14', 20'; 14'', 20''; 14''', 20''') in Richtung einer Verbindungslinie (36a) der Achsen (18, 23) be­ weglich und senkrecht hierzu fest miteinander gekoppelt sind.

2. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Übertragungs-Hebelarme (14, 20; 14''', 20''') mittels aneinander abrollender Kopplungselemente miteinander verbunden sind, die Teilkreise (26, 27; 26''', 27''') um die Achsen (18, 23) aufweisen.

3. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kopplungselemente kraftschlüssig aneinander abrollend ausge­ bildet sind.

4. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kopplungselemente durch ineinandergreifende Zahnsegmente (24, 25) gebildet sind.

5. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kopplungselemente kraftschlüssig aneinander abrollend ausge­ bildet sind.

6. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 5, wobei die Kopplungselemente durch aneinanderliegende Reibflächen (46, 47) gebildet sind.

7. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Übertragungs-Hebelarme (14'; 14'', 20', 20'') mittels eines Ver­ bindungsstücks (38, 38'') einstückig miteinander verbunden sind.

8. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 7, wobei das Verbindungsstück (38) in Richtung der Verbindungslinie (36a) nachgiebig und senkrecht hierzu steif ausgebildet ist.

9. Betätigungs-Einrichtung nach Anspruch 7, wobei das Verbindungsstück (38'') als Zug-Lasche ausgebildet ist.

10. Betätigungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens ein Doppelhebel (11, 12; 11', 12'; 11'', 12''; 11''', 12''') mittels eines Schnapp-Lagers (33, 34) auf einen die zugehörige Achse (18, 23) definierenden Achszapfen (17, 22) aufrastbar ist.