EP2418982B1

EP2418982B1 - Elektromotorisch verstellbare stützeinrichtung

Info

Publication number: EP2418982B1
Application number: EP10716282A
Authority: EP
Inventors: Eckhart Dewert; Jörg HENLE
Original assignee: Bionical Systems AG
Current assignee: Bionical Systems AG
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: US20120060287A1; WO2010118830A1; JP2012523867A; DE102009017894B4; CN102395299A; DE102009017894A1; EP2418982A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch verstellbare Stützeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Abstützung einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, insbesondere einer Matratze eines Bettes.
Derartige Stützeinrichtungen für Polsterungen von Sitz- und/oder Liegemöbeln sind beispielsweise in Form von Lattenrosten allgemein bekannt, beispielsweise durch EP 0 372 032 B2 , DE 38 42 078 C2 , DE 199 62 541 C3 und DE 100 46 751 A1 .
Durch DE 10 2004 016 048 A1 ist eine elektromotorisch verstellbare Stützeinrichtung der betreffenden Art zur Abstützung einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, insbesondere einer Matratze eines Bettes bekannt, die einen Grundkörper aufweist, der ein erstes Stützteil aufweist, das relativ zu einem zweiten Stützteil verstellbar, insbesondere verschwenkbar ist. Die bekannte Stützeinrichtung weist ferner eine elektromotorische Verstelleinrichtung auf, die mit dem ersten Stützteil zum Verstellen desselben in Wirkungsverbindung steht. Bei der bekannten Stützeinrichtung weist die Verstelleinrichtung eine erste und eine zweite Verstelleinheit auf, die an gegenüberliegenden Längsseiten des Grundkörpers angeordnet sind, wobei ein drehbar gelagertes Bauteil der ersten Verstelleinheit über eine Verbindungswelle im wesentlichen drehfest mit einem gleichartigen Bauteil der zweiten Verstelleinheit verbunden ist und wobei den Verstelleinheiten ein gemeinsamer Elektromotor zugeordnet ist. Bei den über die Verbindungswelle im wesentlichen drehfest miteinander verbundenen Bauteilen handelt es sich bei der aus der Druckschrift bekannten Stützeinrichtung um Schwenkwellen, die mit dem ersten Stützteil zum Verschwenken desselben in Wirkungsverbindung stehen. Die aus der Druckschrift bekannte Stützeinrichtung ist hierbei so ausgestaltet, daß einer Verstelleinheit ein Elektromotor zugeordnet ist, dessen Antriebsdrehmoment über die Verbindungswelle auf die zweite Verstelleinheit übertragen wird. Das jeweils über einen Spindeltrieb in eine Verstellkraft umgewandelte Antriebsdrehmoment des Elektromotors wird somit über die erste Verstelleinheit einerseits und die zweite Verstelleinheit andererseits in gegenüberliegende Längsseiten eines ersten Stützteiles eingeleitet, so daß beide Verstelleinheiten mechanisch miteinander zwangssynchronisiert sind. Auf diese Weise ist vermieden, daß sich die Längsseiten des Stützteiles bei einer Verstellbewegung in unterschiedlichem Maße anheben, was zu einer Verwindung des ersten Stützteiles führen könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromotorisch verstellbare Stützeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Abstützung einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, insbesondere einer Matratze eines Bettes, anzugeben, deren Aufbau vereinfacht und damit kostengünstiger gestaltet ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Verbindungswelle bei der bekannten Stützeinrichtung einem erheblichen Torsionsmoment unterworfen ist. Um eine unerwünschte Torsion zu vermeiden, die zur Folge haben könnte, daß die Längsseiten des ersten Stützteiles bei der Verstellung in unterschiedlichem Maße angehoben werden, ist es bei der bekannten Stützeinrichtung erforderlich, eine Verbindungswelle mit großem Querschnitt zu verwenden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, über die Verbindungswelle drehbar gelagerte Bauteile der Verstelleinheiten im wesentlichen drehfest miteinander zu verbinden, die jeweils ein eingangsseitiges Getriebeelement eines Untersetzungsgetriebes sind. Während bei der bekannten Stützeinrichtung die drehfeste Kopplung der drehbar gelagerten Bauteile aneinander an einer Stelle des Antriebszuges der Verstelleinrichtung erfolgt, an der das Antriebsdrehmoment des Elektromotors mittels des Untersetzungsgetriebes bereits untersetzt ist, also ein verhältnismäßig großes Drehmoment zu übertragen ist, findet erfindungsgemäß die drehfeste Verbindung zwischen den drehbar gelagerten Bauteilen an einer Stelle des Antriebszuges statt, an der das Drehmoment noch nicht umgesetzt worden ist, also an einer Stelle des Antriebszuges, an der das Drehmoment relativ gering ist. Erfindungsgemäß ist also die Umsetzung des Antriebsdrehmomentes durch das Untersetzungsgetriebe der im wesentlichen drehfesten Kopplung der Getriebeelemente aneinander nachgelagert.
Im Ergebnis kann bei der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung der Querschnitt der Verbindungswelle wesentlich verringert werden, ohne daß die Gefahr einer wesentlichen Torsion der Verbindungswelle besteht. Dies vereinfacht den Aufbau der Stützeinrichtung und spart damit Kosten. Darüber hinaus können bei der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung die Verstelleinheiten einfacher aufgebaut und damit ebenfalls kostengünstiger ausgestaltet sein. Dies senkt die Herstellungskosten weiter.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung besteht darin, daß die Verringerung des Querschnitts der Verbindungswelle zu einem geringeren Gewicht führt. Dieser Vorteil ist insbesondere dann wesentlich, wenn die Stützeinrichtung mehr als eine Verbindungswelle aufweist. Beispielsweise kann zusätzlich zu einer Verbindungswelle, die einem Oberkörperstützteil zugeordnete Verstelleinheiten miteinander verbindet, eine weitere Verbindungswelle vorgesehen sein, die einem Beinstützteil eines Lattenrostes zugeordnete Verstelleinheiten miteinander verbindet.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung besteht darin, daß die Freiheiten hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der Verstelleinheiten erhöht sind.
Bei dem Untersetzungsgetriebe kann es sich um ein beliebiges geeignetes Getriebe handeln, beispielsweise ein Zahnradgetriebe. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht insoweit vor, daß das Untersetzungsgetriebe ein Schneckengetriebe ist. Geeignete Schneckengetriebe stehen als relativ einfache und kostengünstige sowie robuste Standardbauteile zur Verfügung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß das eingangsseitige Getriebeelement eine Schnecke des Schneckengetriebes ist. Unter dem eingangsseitigen Getriebeelement des Untersetzungsgetriebes wird erfindungsgemäß dasjenige Getriebeelement verstanden, über das das Antriebsdrehmoment des Elektromotors in das Untersetzungsgetriebe eingeleitet wird. Bei der vorgenannten Ausführungsform ist das ausgangsseitige Getriebeelement des Schneckengetriebes somit durch das Schneckenrad gebildet. Falls das Schneckengetriebe mehrere Schneckenräder aufweist, die mit einer gemeinsamen Schnecke in Eingriff stehen, so bildet jedes Schneckenrad ein ausgangsseitiges Getriebeelement im Sinne der Erfindung.
Bei den Ausführungsformen mit dem Schneckengetriebe kann das eingangsseitige Getriebeelement jedoch auch durch ein Schneckenrad gebildet sein, so daß das ausgangsseitige Getriebeelement dann eine Schnecke ist. Erfindungsgemäß kann eine Untersetzung des Antriebsdrehmomentes des Elektromotors ausschließlich mittels eines einzigen Untersetzungsgetriebes, dessen eingangsseitiges Getriebeelement das drehbar gelagerte Bauteil bildet, erzielt werden. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, diesem Untersetzungsgetriebe ein zusätzliches oder mehrere zusätzliche Untersetzungsgetriebe nachzuordnen, falls eine weitere Untersetzung erwünscht oder erforderlich ist.
Um mit einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau eine Verstellung, insbesondere Verschwenkung des ersten Stützteiles relativ zu dem zweiten Stützteil zu bewirken, ist es zweckmäßig, die Drehung des ausgangsseitigen Getriebeelementes des Untersetzungsgetriebes in eine Linearbewegung eines Abtriebsorganes umzusetzen, das seinerseits mit dem ersten Stützteil in Wirkungsverbindung steht zum Verstellen, insbesondere Verschwenken desselben. Insoweit sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß das jeweilige ausgangsseitige Getriebeelement des Untersetzungsgetriebes drehfest mit einer drehbar gelagerten Gewindespindel verbunden ist, auf der drehfest und entsprechend der Drehrichtung der Gewindespindel axial beweglich eine Spindelmutter angeordnet ist, die das Abtriebsorgan der jeweiligen Verstelleinrichtung bildet. Bei dieser Ausführungsform sind die Verstelleinheiten als Linearantriebe ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen, in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen und deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
Es zeigt:

Fig. 1: eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung in Form eines Lattenrostes, wobei der Übersichtlichkeit halber die Latten des Lattenrostes weggelassen sind,
Fig. 2: eine perspektivische Detailansicht einer Einzelheit einer ersten Verstelleinheit einer Verstelleinrichtung der Stützeinrichtung gemäß Fig. 1 und
Fig. 3: in gleicher Darstellung wie Fig. 2 eine Einzelheit im Bereich einer zweiten Verstelleinheit der Stützeinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stützeinrichtung zur Abstützung einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels dargestellt, die als Lattenrost ausgebildet ist und zur Abstützung einer Matratze eines Bettes dient. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 1 sowohl die Latten des Lattenrostes als auch die Matratze weggelassen. Die Stützeinrichtung 2 weist einen rahmenartigen Grundkörper 4 mit einem ersten Stützteil 6 auf, das Teil einer aus mehreren Stützteilen bestehenden Oberkörperstütze 8 ist. Das erste Stützteil 6 ist relativ zu einem zweiten Stützteil 10 verstellbar, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das zweite Stützteil 10 durch ein ortsfestes Stützteil gebildet ist, mit dem das erste Stützteil 6 gelenkig und um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar verbunden ist.
Die Stützeinrichtung 2 weist ferner eine elektromotorische Verstelleinrichtung 12 auf, die in weiter unten anhand der Figuren 2 und 3 näher erläuterter Weise mit dem ersten Stützteil 6 in Wirkungsverbindung steht zum Verstellen desselben relativ zu dem zweiten Stützteil 10. Die elektromotorische Verstelleinrichtung 12 weist einen Elektromotor 14 sowie eine erste Verstelleinheit 16, die weiter unten anhand von Fig. 2 näher erläutert wird, und eine zweite Verstelleinheit 18, die weiter unten anhand von Fig. 3 näher erläutert wird, auf.
Zur Verstellung einer Beinstütze 20 der Stützeinrichtung 2 ist eine entsprechende elektromotorische Verstelleinrichtung 12' vorgesehen, die zu der elektromotorischen Verstelleinrichtung 12 entsprechend aufgebaut ist und daher nicht näher erläutert wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die erste Verstelleinheit 16 und die zweite Verstelleinheit 18 an gegenüberliegenden Längsseiten des Grundkörpers 4 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine Einzelheit im Bereich der ersten Verstelleinheit 16. Die erste Verstelleinheit 16 weist ein drehbar gelagertes Bauteil auf, das über eine Verbindungswelle 22 im wesentlichen drehfest mit einem gleichartigen Bauteil der zweiten Verstelleinheit 18 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das drehbar gelagerte Bauteil jeweils ein eingangsseitiges Getriebeelement eines Untersetzungsgetriebes, das bei diesem Ausführungsbeispiel als Schneckengetriebe ausgebildet ist, dessen Schnecke 24 das eingangsseitige Getriebeelement bildet, während ein mit dem mit der Schnecke 24 in Eingriff stehendes Schneckenrad 26 ein ausgangsseitiges Getriebeelement des Schneckengetriebes 24, 26 bildet. Das Schneckenrad 26 ist mittels eines Kugellagers 28 in einem Gehäuse 30 der ersten Verstelleinheit 16 gelagert. Aus Darstellungsgründen ist das Gehäuse 30 der ersten Verstelleinheit 16 in Fig. 2 geöffnet dargestellt.
Das Schneckenrad 26 ist drehfest mit einer drehbar gelagerten Gewindespindel 32 verbunden, von der aus Darstellungsgründen in Fig. 2 lediglich ein axialer Abschnitt dargestellt ist. Auf der Gewindespindel 32 ist drehfest und entsprechend der Drehrichtung der Gewindespindel 32 eine Spindelmutter 34 angeordnet, die das Abtriebsorgan der ersten Verstelleinheit 16 bildet. Entsprechend der Drehrichtung der Gewindespindel 32 ist die Spindelmutter 34 in Axialrichtung der Gewindespindel 32 in Richtung eines Doppelpfeiles 36 hin- und herbeweglich. Über den durch die Spindel 32 und die Spindelmutter 34 gebildeten Spindeltrieb wird somit die Drehbewegung der Verbindungswelle 22 in eine Linearbewegung der Spindelmutter 34 umgewandelt, so daß ein von dem Elektromotor 14 erzeugtes Antriebsdrehmoment in eine Verstellkraft umgewandelt wird, die in das erste Stützteil 6 eingeleitet wird. Die Art und Weise, wie eine Linearbewegung der Spindelmutter 34 in eine Schwenkbewegung des ersten Stützteiles 6 relativ zu dem zweiten Stützteil 10 umgesetzt werden kann, ist dem Fachmann allgemein bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit im Bereich der zweiten Verstelleinheit 18. Die zweite Verstelleinheit 18 ist zu der ersten Verstelleinheit 16 entsprechend spiegelbildlich aufgebaut und wird daher nicht näher erläutert.
Erfindungsgemäß ist somit die Schnecke 24 der ersten Verstelleinheit 16 über die Verbindungswelle 22 im wesentlichen drehfest mit einer entsprechenden Schnecke der zweiten Verstelleinheit 18 verbunden.
Die Einleitung eines Drehmomentes in die Verbindungswelle 22 erfolgt über den Elektromotor 14, der aus Darstellungsgründen in Fig. 3 weggelassen ist. Die Abtriebswelle des Elektromotors 14 steht mit einem ersten Zahnrad 38 in Drehantriebsverbindung, das in Eingriff mit einem zweiten Zahnrad 40 steht, das drehfest mit der Verbindungswelle 22 verbunden ist, so daß bei laufendem Elektromotor 14 die Verbindungswelle 22 entsprechend der Drehrichtung der Abtriebswelle des Elektromotors 14 gedreht wird.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 2 ist wie folgt:
Zum Verstellen des ersten Stützteiles 6 relativ zu dem zweiten Stützteil 10 wird der Elektromotor 14 angesteuert, so daß sich die Verbindungswelle 22 dreht. Aufgrund der im wesentlichen drehfesten Verbindung zwischen der Schnecke 24 der ersten Verstelleinheit 16 und der entsprechenden Schnecke der zweiten Verstelleinheit 18 werden beide Schnecken im wesentlichen synchron gedreht, so daß sich die der ersten Verstelleinheit 16 zugeordnete Spindelmutter 34 und die entsprechende der zweiten Verstelleinheit 18 zugeordnete Spindelmutter im wesentlichen synchron bewegen. Die Spindelmuttern leiten eine Verstellkraft in gegenüberliegende Längsseiten des ersten Stützteiles 6 ein, so daß diese synchron oder im wesentlichen synchron angehoben werden.
Dadurch, daß eine Untersetzung des Antriebsdrehmomentes des Elektromotors 14 an einer in dem Antriebsstrang der Verbindungswelle 22 nachgeordneten Stelle erfolgt, nämlich durch das der ersten Verstelleinheit 16 zugeordnete Schneckengetriebe 24, 26 und das der zweiten Verstelleinheit 18 zugeordnete entsprechende Schneckengetriebe, überträgt die Verbindungswelle 22 ein relativ geringes Drehmoment, so daß die Verbindungswelle 22 mit einem relativ kleinen Querschnitt ausgeführt werden kann. Unter einer im wesentlichen drehfesten Verbindung zwischen gleichartigen drehbar gelagerten Bauteilen der ersten Verstelleinheit und der zweiten Verstelleinheit wird erfindungsgemäß auch eine aufgrund einer Torsion der Verbindungswelle 22 nicht vollständig drehfeste Verbindung verstanden, solange die Torsion der Verbindungswelle 22 nicht zu einem wesentlichen Nacheilen bzw. Voreilen einer der Längsseiten des ersten Stützteiles 6 bei der Verstellung führt.

Claims

Elektromotorisch verstellbare Stützeinrichtung (2) zur Abstützung einer Polsterung eines Sitz- und/oder Liegemöbels, insbesondere einer Matratze eines Bettes,
mit einem Grundkörper (4), der ein erstes Stützteil (6), aufweist, das relativ zu einem zweiten Stützteil (10), verstellbar, insbesondere verschwenkbar ist,
mit einer elektromotorischen Verstelleinrichtung (12), die mit dem ersten Stützteil (6) in Wirkungsverbindung steht zum Verstellen desselben,
wobei die Verstelleinrichtung (12) eine erste (16) und eine zweite Verstelleinheit (18) aufweist, die an gegenüberliegenden Längsseiten des Grundkörpers (4) angeordnet sind,
wobei ein drehbar gelagertes Bauteil der ersten Verstelleinheit (16) über eine Verbindungswelle (22) im wesentlichen drehfest mit einem gleichartigen Bauteil der zweiten Verstelleinheit (18) verbunden ist und
wobei den Verstelleinheitenlein (16, 18) gemeinsamer Elektromotor (14) zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das drehbar gelagerte Bauteil jeweils ein eingangsseitiges Getriebeelement eines Untersetzungsgetriebes ist.
Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe ein Schneckengetriebe (24, 26) ist.
Stützeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingangsseitige Getriebeelement eine Schnecke (24) des Schneckengetriebes (24, 26) ist.
Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige ausgangsseitige Getriebeelement des Untersetzungsgetriebes drehfest mit einer drehbar gelagerten Gewindespindel (32) verbunden ist, auf der drehfest und entsprechend der Drehrichtung der Gewindespindel (32) axial beweglich eine Spindelmutter (34) angeordnet ist, die das Abtriebsorgan der jeweiligen Verstelleinheit (16) bildet.