DE4311625A1

DE4311625A1 - Pneumatische, hydraulische oder hydropneumatische Verstelleinrichtung

Info

Publication number: DE4311625A1
Application number: DE4311625A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Koch
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-13
Also published as: US5538115A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische, hydraulische oder hydropneumatische Verstelleinrichtung mit einem unter Druck stehenden Behälterrohr das von einem an einer Kolbenstange be festigten Kolben in zwei Arbeitsräume unterteilt ist, wobei eine Blockiervorrichtung vorgesehen ist, die durch einen in der Kol benstange längs verlaufend nach außen geführten Auslösestößel auslösbar ist.

Auslösevorrichtungen pneumatischer, hydropneumatischer oder hy draulischer Verstell- und Arretierelemente werden z. B. in blockierbaren Gasdruckfedern für die Sitzhöhen- und Rückenlehnen verstellungen von Stühlen oder Kopf- und Fußteilverstellungen von Betten bzw. hydraulischen Blockierelementen für die Lenksäu lenverstellungen von Kraftfahrzeugen verwendet. Als Auslösevor richtungen sind dabei mechanische Auslösevorrichtungen vorgese hen. Die Betätigung der mechanischen Auslösevorrichtungen erfolgt entweder unmittelbar an der Auslösevorrichtung oder durch ein von der Auslösevorrichtung getrenntes Betätigungselement, bei dem die Betätigungskraft durch ein Hebelsystem und/oder Bowdenzug über tragen wird.

Derartige Auslösevorrichtungen sind bereits bekannt, wobei durch hydraulische Übersetzungen (z. B. DE-OS 39 34 960) bzw. durch Zu führung von elektrischer Energie (z. B. DE-OS 39 13 849) Redu zierungen der Betätigungskräfte und -wege auf ein Minimum möglich ist.

Nachteilig ist bei derartigen mechanischen Auslösevorrichtungen, daß die erforderliche Betätigungskraft und/oder der Betätigungsweg je nach Ausführung hohe Werte annehmen kann. Darüber hinaus ist von Nachteil, daß bei den mechanischen Auslösevorrichtungen zwi schen Betätigungsmechanismus und Auslösevorrichtung keine zu große räumliche Distanz bestehen darf, da eine zunehmende räum liche Distanz eine Verringerung des Wirkungsgrades zur Folge hat.

Dies führt weiterhin zu einer Erhöhung der Betätigungskraft. Als weiterer Nachteil ist bei einer ständigen Auslösung (Deblockie rung der Verstellelemente) bei hydraulischen und mechanischen Auslösesystemen permanent eine Kraft aufzuwenden und bei elektri schen Auslösesystemen ist ständig eine elektrische Energie zuzu führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blockiervorrichtung für eine Verstelleinrichtung zu schaffen, bei der nach Betätigen des Aus lösestößels auch ein permanentes Auslösen der Blockiervorrichtung ohne weitere Energiezufuhr möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Auslösestößel über einen Motor beaufschlagt ist, wobei zwischen der Antriebswelle des Motors und dem Auslösestößel ein Auslöse element angeordnet ist.

Hierbei ist von Vorteil, daß nach Einschalten des Motors die Ro tationsbewegung der Antriebswelle des Motors durch die Gewinde spindel in eine Translationsbewegung umgewandelt wird. Durch eine ausreichende Selbsthemmung des Gewindes der Gewindespindel läßt sich eine permanente Auslösung (Deblockierung) der Verstellein richtung ohne weitere Zufuhr von Energie erzielen.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist als Motor ein Elek tromotor vorgesehen.

Nach einer weiteren günstigen Ausführungsform ist als Auslöseele ment eine Gewindespindel vorgesehen. Dabei sind mit Vorteil die Antriebswelle und die Gewindespindel drehfest miteinander verbun den.

Zur Erzielung der Axialbewegung der Gewindespindel ist nach einem weiteren Merkmal die Gewindespindel über ein Gewinde in einem Ge häuse angeordnet. Vorteilhaft ist hierbei, daß die Gewindespindel die Drehbewegung der Antriebswelle in einer Axialbewegung unter Zuhilfenahme des Gewindes ausführen kann.

In weiterer Ausgestaltung wird die Gewindespindel über ein Ge triebe beaufschlagt, wobei in vorteilhafter Weise als Getriebe mindestens zwei Zahnräder zwischen der Gewindespindel und der An triebswelle angeordnet sind.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Auslöseelement als Exzenter ausgebildet ist, um somit während der Drehung durch die Antriebswelle einen Axialweg in Richtung des Auslösestößels zu ermöglichen.

Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, daß zwischen dem Auslösestift und der Gewindespindel ein Hebel angeordnet ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Auslösevorrichtung und die Ver stelleinrichtung achsparallel zueinander angeordnet werden kön nen, so daß die Axialbewegung der Gewindespindel über den Hebel in eine Axialbewegung des Auslösestößels umgesetzt werden kann.

Eine Kraftunterstützung des Hebels in der einen oder anderen Be wegungsrichtung läßt sich nach einer günstigen Variante dadurch erzielen, daß der Hebel in mindestens einer Bewegungsrichtung mit einer Feder beaufschlagt ist.

Um die Verstelleinrichtung zusammen mit der Auslösevorrichtung in ein elektrisches Komplettsystem zu integrieren, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Motor über eine angepaßte Elek tronik gesteuert wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich nungen schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine achsparallele Anordnung von Motor und Verstellelement teils in Ansicht und teils im Schnitt;

Fig. 2 eine axiale Anordnung von Motor und Verstellelement;

Fig. 3 eine Anordnung von Motor und Verstellelement unter Zwi schenschaltung eines Getriebes;

Fig. 4 eine Anordnung eines Verstellelementes, bei der die An triebswelle des Motors einen Exzenter beaufschlagt;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines elektrischen Komplett systems.

In der Fig. 1 ist eine Verstelleinrichtung 1 dargestellt, deren Wirkungsweise pneumatisch, hydraulisch oder hydropneumatisch sein kann. Aus dem unter Druck stehenden Behälterrohr ist eine Kolben stange 3 axial herausgeführt. Innerhalb der Kolbenstange 3 dient der Auslösestößel 2 zur Auslösung einer Blockiervorrichtung (nicht dargestellt), welche sich im Innern der Verstelleinrich tung 1 befindet.

Die Kolbenstange 3 ist mit einem Gehäuse 12 verbunden, wobei au ßerdem das Gehäuse 12 einen Motor 8 aufweist, der derart angeord net ist, daß von seiner Antriebswelle 7 eine Gewindespindel 6a angetrieben wird. Die Antriebswelle T und die Gewindespindel 6a sind miteinander drehfest verbunden, jedoch ist die Antriebswel le 7 in einer Bohrung der Gewindespindel 6a axial verschiebbar angeordnet, so daß die Gewindespindel 6a über ihr Außengewinde 13 eine axiale Bewegung ausführen kann. Die Gewindespindel 6a bildet mit dem Gehäuse 12 einen Gewindetrieb, bei dem die Rotationsbewe gung des Motors 8 in eine Translationsbewegung über das Gewin de 13 umgeformt wird.

Beim Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 wird die Übertragung der Axialbewegung der Gewindespindel 6a über eine Druckscheibe 5 auf einen Hebel 4 übertragen und unter Zuhilfenahme des Drehpunktes auf den Auslösestößel 2 aufgebracht. Nach Überwindung der Auslö sekraft des Auslösestößels 2 wird dieser axial verschoben, so daß die Verstelleinrichtung 1 deblockiert wird. Für eine permanente Auslösung (Deblockierung) der Verstelleinrichtung 1 ohne Zufuhr elektrischer Energie ist es notwendig, daß der Gewindetrieb, be stehend aus der Gewindespindel 6a, dem Gehäuse 12 und dem Gewin de 13, eine ausreichende Selbsthemmung aufweist. Zur Kraftunter stützung ist die Feder 9 vorgesehen.

Bei Bestromung des Motors 8 in der umgekehrten Richtung wird durch die Auslösekraft des Auslösestößels 2 der Hebel 4 in seine Ausgangsstellung zurückgedrückt und die Verstelleinrichtung 1 blockiert. Zwischen Motor 8 und Antriebswelle 7 lassen sich Ge triebe 10 beliebiger Art zwischenschalten. Die elektrische Strom zufuhr erfolgt über den Stecker 11.

In Fig. 2 ist eine axiale Anordnung von Verstelleinrichtung 1 und Motor 8 dargestellt. Im Prinzip handelt es sich hier um eine Aus führung wie in Fig. 1 bereits dargestellt, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle 7 direkt auf die Gewindespindel 6a übertragen wird und über das Gewinde 13 in eine Translationsbewegung umge formt wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Auslösestößel 2 eine Druckscheibe 5 angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere achsparallele Anordnung von Motor 8 und Verstelleinrichtung 1, wobei im Gegensatz zu Fig. 1 kein He bel 4, sondern ein Rädergetriebe 10 zur Übertragung der Drehbewe gung der Antriebswelle 7 auf die Gewindespindel 6a verwendet wird. Durch die Drehbewegung der Antriebswelle 7 über die beiden Zahnräder erfolgt wiederum eine Axialbewegung der Gewindespin del 6a durch deren Gewinde 13.

In der Fig. 4 wird die Verstelleinrichtung 1 und deren Auslöse stößel 2 direkt von einem Exzenter 6b beaufschlagt, wobei der Ex zenter 6b exzentrisch gelagert ist und bei Drehung durch die An triebswelle 7 den entsprechenden Axialweg zur Beaufschlagung des Auslösestößels 2 ausführt.

In der Fig. 5 ist die Blockiervorrichtung 103 in ein elektrisches Komplettsystem integriert; dieses Komplettsystem besteht aus der Steuerungselektronik 100, der Bedientastatur 101 und der Versor gungsteile - z. B. Akku 102, Netzgerät 105 oder eine Solarzel le 104. Hierbei läßt sich die Verstelleinrichtung problemlos über die Bedientastatur 101 beaufschlagen. Die Blockiervorrichtung selbst läßt sich gemäß den Fig. 1 bis 4 ausbilden.

Bezugszeichenliste

1 = Verstelleinrichtung
2 = Auslösestößel
3 = Kolbenstange
4 = Hebel
5 = Druckscheibe
6 = Auslöseelement
6a = Gewindespindel
6b = Exzenter
7 = Antriebswelle
8 = Motor
9 = Feder
10 = Getriebe
11 = Stecker
12 = Gehäuse
13 = Gewinde

Claims

1. Pneumatische, hydraulische oder hydropneumatische Verstellein richtung mit einem unter Druck stehenden Behälterrohr, das von einem an einer Kolbenstange befestigten Kolben in zwei Ar beitsräume unterteilt ist, wobei eine Blockiervorrichtung vor gesehen ist, die durch einen in der Kolbenstange längs verlau fend nach außen geführten Auslösestößel auslösbar ist, da durch gekennzeichnet, daß der Auslöse stößel (2) über einen Motor (8) beaufschlagt ist, wobei zwi schen der Antriebswelle (7) des Motors (8) und dem Auslöse stößel (2) ein Auslöseelement (6) angeordnet ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Motor (8) ein Elektromotor vorgesehen ist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseelement (6) eine Gewindespindel (6a) vorgesehen ist.

4. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (7) und die Gewindespindel (6a) drehfest miteinander verbunden sind.

5. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (6a) über ein Gewinde (13) in einem Ge häuse (12) angeordnet ist.

6. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (6a) über ein Getriebe (10) beauf schlagt wird.

7. Verstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Getriebe (10) mindestens zwei Zahnräder zwischen der Gewindespindel (6a) und der Antriebswelle (7) angeordnet sind.

8. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Auslöseelement (6) ein Exzenter (6b) ausgebildet ist.

9. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslösestift (2) und der Gewindespindel (6a) ein Hebel (4) angeordnet ist.

10. Verstelleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (4) in mindestens einer Bewegungsrichtung mit einer Feder (9) beaufschlagt ist.

11. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (8) über eine angepaßte Elektronik gesteuert wird.