EP1258208B1 - Biased spring, particularly for synchronised mechanisms in office chairs - Google Patents

Abstract

The coaxially mounted springs (28) have an adjuster leg (31) and a supporting leg (29), using a hand operated cam system (32) to couple the adjuster legs (31). The spring force (F) is adjusted in steps, obtained by adjoining cams (40,41) whose faces (42) are related to the cam twist angle first by flat sectors (43,47,50), excentric sectors (44,48,51) and finally by holding sectors (45,49,52) coaxial with the cam system (9). The two sets of sectors per cam (40,22) should be offset in the rotating sense of the cam. The control sectors (44,48,51) are formed by flat extensions of the sectors (43,47,50), co-planar with the sectors (43,47,50) in the cam lift direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine vorgespannte Federanordnung insbesondere zur Federbeaufschlagung von Synchronmechaniken von Bürostühlen und ferner eine Synchronmechanik mit einer solchen Federanordnung selbst.The invention relates to a preloaded spring arrangement, in particular for spring action of synchronous mechanisms of office chairs and also a synchronous mechanism with such a spring arrangement itself.

Aus der DE 199 22 446 A1 ist eine Synchronmechanik für eine korrelierte Sitz-Rückenlehnen-Bewegung eines Bürostuhles bekannt, bei der eine Federanordnung die Synchronmechanik in Richtung ihrer nicht zurückgeschwenkten Grundstellung beaufschlagt. Diese Federanordnung weist ein Paar koaxial auf einer gemeinsamen Achse sitzender Schenkelfedern auf, die jeweils einen Stützschenkel und einen Stellschenkel aufweisen. Letztere stützen sich an einer Verstelleinrichtung zur Änderung der Vorspannung der Schenkelfedern ab. Die Verstelleinrichtung ist durch ein quer zur Längsachse der Synchronmechanik verstellbares Keilschubgetriebe realisiert, dessen Antriebskeil über einen Spindeltrieb von der Seite der Synchronmechanik her verstellbar ist. An seinem Abtriebskeil stützt sich der jeweils zugeordnete Stellschenkel der Schenkelfeder ab.From DE 199 22 446 A1 a synchronous mechanism for a correlated seat-backrest movement of an office chair is known in which a spring arrangement acts on the synchronizing mechanism in the direction of its non-pivoted back home position. This spring arrangement has a pair of coaxially seated on a common axis leg springs, each having a support leg and a control arm. The latter are based on an adjusting device for changing the bias of the torsion springs. The adjusting device is realized by an adjustable transversely to the longitudinal axis of the synchronizing mechanism wedge thrust gear, the drive wedge is adjustable via a spindle drive from the side of the synchronous mechanism ago. At its output wedge, the respectively assigned adjusting leg of the leg spring is supported.

Problematisch bei der vorbekannten Federkraftverstellung ist einerseits die vergleichsweise aufwendige Konstruktion des Verstellmechanismus, der einen Spindeltrieb und zwei aufeinandersitzende Keile zur Umlenkung der vom Spindeltrieb verursachten Querverschiebung des Antriebskeiles in eine Längsverschiebung des Abtriebskeiles aufweist. Da zudem die Stützkraft der Stellschenkel der Schenkelfedern über den Abtriebskeil direkt auf die Kontaktfläche zwischen den beiden Keilen wirkt, ist insbesondere bei hohen Vorspannungen eine starke Reibung - insbesondere Haftreibung - innerhalb des Verstellmechanismus festzustellen. Dies kann zu einer relativ schwergängigen Betätigung des Verstellmechanismus führen. Darüber hinaus werden bei einer Verstellung der Vorspannkraft immer beide Stellschenkel gleichzeitig und um den gleichen Weg verstellt, so daß eine feinfühlige Verstellung nicht unproblematisch ist. Zudem muß gegen die Rückstellkraft beider Schenkelfedern gearbeitet werden, was insoweit einen erhöhten Kraftaufwand mit sich bringt.The problem with the previously known spring force adjustment on the one hand, the relatively complex construction of the adjusting mechanism having a spindle drive and two aufeinander sitting wedges for deflecting the spindle drive caused by transverse displacement of the drive wedge in a longitudinal displacement of the output wedge. In addition, since the supporting force of the adjusting leg of the torsion springs acts directly on the contact surface between the two wedges via the output wedge, a strong friction - in particular static friction - can be detected within the adjusting mechanism, especially at high preloads. This can become a relative difficult operation of the adjustment lead. In addition, in an adjustment of the biasing force both adjusting legs are always adjusted simultaneously and by the same path, so that a sensitive adjustment is not without problems. In addition, it must be worked against the restoring force of both torsion springs, which brings with it an increased effort in itself.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorgespannte Federanordnung bei konstruktiver Vereinfachung so auszugestalten, daß eine feinfühligere und weniger Kraft erforderliche Verstellung der Federvorspannung möglich wird.Based on this, the present invention seeks to design a preloaded spring arrangement with constructive simplification so that a more sensitive and less force required adjustment of the spring preload is possible.

Diese Aufgabe wird laut Patentanspruch 1 durch eine exzenterartige Verstelleinheit gelöst, mit der die beiden Verstellschenkel gekoppelt und zur Verstellung der Vorspannkraft der Federanordnung verschiebbar sind. Dabei weist zur stufenweisen, gerasterten Federkraftverstellung die exzenterartige Verstelleinheit ein Paar axial nebeneinanderliegender Exzenternocken auf, deren Nockenflächen bezogen auf die Exzenterdrehrichtung jeweils aufeinanderfolgend ebene Rastabschnitte, exzentrische Nockensteuerabschnitte und konzentrisch zur Drehachse der Exzenteranordnung verlaufende Halteabschnitte zeigen. Schließlich sind die jeweiligen Rast-, Nockensteuer- und Halteabschnitte der beiden Exzenternocken zueinander in Exzenterdrehrichtung derart versetzt angeordnet, daß in der Periode, während der einer der beiden Stellschenkel den eine Verlagerung und damit Kraftverstellung hervorrufenden Nockensteuerabschnitt passiert, der zweite Stellschenkel auf dem konzentrischen Halteabschnitt abläuft und damit keine Verstellung erfährt. Ist der Nockensteuerabschnitt dann passiert, läuft der entsprechende Stellschenkel auf den Rastabschnitt auf, was zu einer definierten Drehstellung der Verstelleinheit führt. Der andere Stelischenkel hat dann den Anfang des Halteabschnittes erreicht, so daß bei einer weiteren Drehung der Exzentereinheit dieser wiederum auf den konzentrischen Halteabschnitt lediglich abläuft und keine Gegenkraft gegen die Verstelldrehung hervorruft.This object is achieved according to claim 1 by an eccentric adjustment, with which the two adjustment legs coupled and are displaceable for adjusting the biasing force of the spring assembly. In this case, for stepwise, rasterized spring force adjustment, the eccentric adjustment on a pair of axially adjacent eccentric cam, the cam surfaces relative to the Exzenterdrehrichtung each successive planar locking sections, eccentric cam control sections and concentric with the axis of rotation of the eccentric extending holding sections show. Finally, the respective latching, Nockensteuer- and holding sections of the two eccentric cam are arranged offset to each other in Exzenterdrehrichtung such that in the period during which one of the two adjusting legs the displacement and thus force-inducing cam control section happens, the second adjusting leg runs on the concentric holding section and thus no adjustment. If the cam control section then passes, the corresponding adjusting leg runs onto the latching section, which leads to a defined rotational position of the adjusting unit. The other pedicel has then reached the beginning of the holding section, so that in a further rotation of the eccentric this in turn only runs on the concentric holding section and does not cause any counterforce against the Verstelldrehung.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion und insbesondere der exzenterartigen Verstelleinheit mit paarweisen Exzenternocken, die zueinander versetzte Funktionsabschnitte aufweisen, wird eine in feinen Abstufungen gerasterte, relativ leichtgängige Betätigung der Federanordnung bei der Kraftverstellung hervorgerufen. Dabei besticht die erfindungsgemäße Konstruktion durch ihre extreme Einfachheit, da lediglich ein drehbares Teil beispielsweise über eine Welle mit einem Drehgriff verbunden werden muß.Due to the construction according to the invention and in particular the eccentric adjustment with paired eccentric cam, which have staggered functional sections, a rasterized in fine gradations, relatively smooth operation of the spring assembly is caused in the force adjustment. In this case, the construction according to the invention captivates by its extreme simplicity, since only a rotatable part must be connected, for example via a shaft with a rotary handle.

Die Unteransprüche kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Federanordnung, zu deren Erläuterung zum besseren Verständnis auf die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:

Fig.1

eine schematische Seitenansicht der Synchronmechanik in Grundstellung,

Fig. 2

eine Seitenansicht analog Fig. 1 in nach hinten geschwenkter Stellung der Synchronmechanik,

Fig. 3

eine schematische Draufsicht auf die Synchronmechanik gemäß Fig. 2,

Fig. 4 und 5

eine perspektivische Detaildarstellung der vorgespannten Federanordnung, wie sie in der Synchronmechanik gemäß den Fig. 1 bis 3 zum Einsatz kommt, und

Fig. 6

eine Seitenansicht dieser Federanordnung aus Pfeilrichtung VI gemäß Fig. 5.

The dependent claims identify preferred embodiments of the spring arrangement according to the invention, the explanation of which is made to better understand the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig.1

a schematic side view of the synchronous mechanism in basic position,

Fig. 2

a side view analogous to FIG. 1 in the rearwardly pivoted position of the synchronous mechanism,

Fig. 3

a schematic plan view of the synchronizing mechanism according to FIG. 2,

4 and 5

a detailed perspective view of the prestressed spring assembly, as used in the synchronous mechanism according to FIGS. 1 to 3, and

Fig. 6

a side view of this spring arrangement from the direction of arrow VI of FIG. 5th

Vor der näheren Beschreibung der eigentlichen Federanordnung wird der grundsätzliche Aufbau der als Ganzes mit 1 bezeichneten Synchronmechanik anhand von Fig. 1 und 3 näher erläutert. Sie weist demnach einen Basisträger 2 auf, der mittels einer Konusaufnahme 3 auf das obere Ende einer Stuhlsäule 4 gesetzt ist. Außerhalb und oberhalb der seitlichen, parallel zur Längsrichtung L des Stuhles verlaufenden Wangen 5 liegen verschiedene Konstruktionsteile der Synchronmechanik 1. Kernstücke davon sind zum einen ein im wesentlichen rahmenförmiger Sitzträger 6 und ein in Draufsicht gabelförmiger Rückenlehnenträger 7. Auf dem Sitzträger 6 ist der mit einer gepolsterten Sitzfläche versehene Sitz (nicht dargestellt) montiert. Der Rückenlehnenträger 7 hält über eine abgewinkelte Traverse 18 eine ebenfalls nicht dargestellte Rückenlehne, die bei modernen Bürostühlen höhenverstellbar ist.Before the more detailed description of the actual spring arrangement, the basic structure of the synchronous mechanism designated as a whole with 1 will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 3. It therefore has a base support 2, which is set by means of a cone seat 3 on the upper end of a chair column 4. Outside and above the lateral, parallel to the longitudinal direction L of the chair extending cheeks 5 are various structural parts of the synchronous mechanism 1. The core pieces thereof are on the one hand a substantially frame-shaped seat support 6 and a fork-shaped backrest support in a top view on the seat support 6 is the one with a padded Seat provided seat (not shown) mounted. The backrest support 7 holds on an angled cross member 18 a backrest, also not shown, which is height adjustable in modern office chairs.

Wie insbesondere aus Fig. 3 deutlich wird, ist die gesamte Synchronmechanik 1 bezüglich der Mittel-Längsebene M, was die eigentliche Kinematik betrifft, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Insoweit ist bei der folgenden Beschreibung immer von beiderseits paarweise vorhandenen Konstruktionselementen auszugehen.As is clear in particular from FIG. 3, the entire synchronizing mechanism 1 is of mirror-symmetrical design with regard to the central longitudinal plane M with regard to the actual kinematics. In that regard, in the following description always be based on both sides pairwise existing construction elements.

Der Rückenlehnenträger 7 ist also über eine Lenkeranordnung gelenkig mit dem Basisträger 2 verbunden. Diese Lenkeranordnung weist einen ersten Lenker 8 auf, der etwa mittig an einem Schwenklager 9 am Basisträger 2 angelenkt ist. Ein zweiter Lenker 10 ist zwischen vorderem Lenker 8 und Konusaufnahme 3 an einem Schwenklager 11 am Basisträger 2 gelagert. Die freien Enden der beiden Lenker 8, 10 sind über Gelenke 12, 13 mit dem Rückenlehnenträger 7 gekoppelt. Die beiden Schwenklager 9, 11 und die Gelenke 12, 13 definieren eine Viergelenk-Kette, bei der der Rückenlehnenträger 7 mit seinem jeweiligen Gabelschenkel 14 selbst die Koppel bildet. In der in Fig. 1 gezeigten Grundstellung des Rückenlehnenträgers 7 steht der vordere Lenker 8 etwa vertikal nach oben, während der hintere Lenker 10 nach hinten geneigt verläuft. Die beiden durch die Gelenkpunkte verlaufenden Längsachsen 15, 16 der Lenker 8, 10 bilden dabei einen sich nach oben zum Sitzträger 6 hin öffnenden, spitzen Winkel W (Fig. 1) von etwas über 30°. Das Längenverhältnis zwischen vorderem und hinterem Lenker 8, 10 beträgt etwa 2,5 : 3. Aufgrund der vorstehenden Auslegung und Anordnung der Viergelenk-Kette vollführt der Rückenlehnenträger 7 die in Fig. 1 durch den Pfeil 17 angedeutete überlagerte Dreh- und Schwenkbewegung nach hinten unten.The backrest support 7 is thus connected via a link arrangement articulated to the base support 2. This link arrangement has a first Handlebar 8, which is articulated approximately centrally on a pivot bearing 9 on the base support 2. A second link 10 is mounted between the front link 8 and cone seat 3 on a pivot bearing 11 on the base support 2. The free ends of the two links 8, 10 are coupled via joints 12, 13 with the backrest support 7. The two pivot bearings 9, 11 and the joints 12, 13 define a four-bar chain, in which the backrest support 7 with its respective fork leg 14 itself forms the coupling. In the illustrated in Fig. 1 basic position of the backrest support 7 of the front arm 8 is approximately vertically upwards, while the rear arm 10 is inclined backwards. The two longitudinal axes 15, 16 of the connecting rods 8, 10 extending through the articulation points form an acute angle W (FIG. 1) of slightly more than 30 °, which opens up towards the seat support 6. The length ratio between the front and rear links 8, 10 is about 2.5: 3. Due to the above interpretation and arrangement of the four-bar chain performs the backrest support 7 in Fig. 1 indicated by the arrow 17 superimposed rotary and pivotal movement back down ,

Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Sitzträger 6 vor seinem hinteren Ende 19 mit dem Rückenlehnenträger 7 über ein Lagerauge 20 an die das vordere Gelenk 12 bildende Achse gekoppelt und so mit seinem hinteren Endbereich angelenkt. Das Gelenk zwischen Sitzträger 6 und Rückenlehnenträger 7 ist also in das vordere Gelenk 12 zwischen Lenker 8 und Rückenlehnenträger 7 integriert. An seinem vorderen Endbereich 21 - also links in Fig. 1 - ist der Sitzträger 6 mit dem Basisträger 2 über ein als Ganzes mit 22 bezeichnetes Dreh-Schiebe-Gelenk verbunden. Dieses besteht einerseits aus einer in den beiderseitigen Längsstreben 23, 24 (Fig. 3) eingeformten, langlochartigen Kulisse 25, in die andererseits von innen her ein Lagerzapfen 26 eingreift. Letzterer ist jeweils an einem Lagerfortsatz 27 des Basisträgers 2 angeformt und steht rechtwinklig zur Mittel-Längsebene M von diesem nach außen ab und in die Kulisse 25 hinein.As is further apparent from Fig. 1, the seat support 6 is coupled before its rear end 19 with the backrest support 7 via a bearing eye 20 to the front joint 12 forming axis and articulated so with its rear end portion. The joint between seat support 6 and backrest support 7 is thus integrated into the front joint 12 between the handlebar 8 and the backrest support 7. At its front end region 21 - thus left in Fig. 1 - the seat support 6 is connected to the base support 2 via a designated as a whole with 22 rotary-sliding joint. This consists on the one hand of a in the two longitudinal bars 23, 24 (Fig. 3) molded, slot-like link 25, on the other hand from the inside a bearing pin 26 engages. The latter is in each case on a bearing extension 27 of the base support 2 is formed and is perpendicular to the central longitudinal plane of M from this outwards and into the backdrop 25 inside.

Die Synchronmechanik 1 ist durch eine Federanordnung F entgegen der Pfeilrichtung 17 - also zur Grundposition der Synchronmechanik 1 hin - vorgespannt. Diese Federanordnung F ist in Form zweier in Querrichtung miteinander fluchtender Schenkelfedern 28 (Fig. 3) gegeben, die um die das Schwenklager 9 des vorderen Lenkers 8 bildende Achse 21 positioniert sind. Der nach oben weisende Stützschenkel 29 stützt sich an einem Vorsprung 30 am Sitzträger 6 ab, während der zweite, nach vorne verlaufende Stellschenkel 31 sich in einer Verstellmechanik 32 im Basisträger 2 abstützt. Die Schenkelfedern 20 üben eine Federkraft entgegen der nach hinten gerichteten Schwenkbewegung der Rückenlehne aus, die durch die Verstellmechanik 32 mittels Betätigung durch einen Drehhebel 33 variierbar ist.The synchronous mechanism 1 is biased by a spring arrangement F opposite to the arrow 17 - ie to the basic position of the synchronous mechanism 1 - biased. This spring arrangement F is provided in the form of two leg springs 28 (FIG. 3) which are aligned with one another in the transverse direction and which are positioned about the axis 21 forming the pivot bearing 9 of the front arm 8. The upwardly facing support leg 29 is supported on a projection 30 on the seat support 6, while the second, forwardly extending adjusting leg 31 is supported in an adjustment mechanism 32 in the base support 2. The torsion springs 20 exert a spring force against the rearward pivotal movement of the backrest, which is variable by the adjustment mechanism 32 by means of actuation by a rotary lever 33.

Wie nun aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 deutlich wird, führt der Rückenlehnenträger 7 bei einer Beaufschlagung der Rückenlehne nach hinten die mit dem Pfeil 17 angedeutete Schwenk-Drehbewegung nach hinten unten aus, wobei sich der hintere Lenker 10 der Viergelenk-Kette weiter nach hinten und der vordere Lenker 8 sich ebenfalls nach hinten umlegen. Bei maximalem Schwenkwinkel des Rückenlehnenträgers 7 beträgt der Winkel W zwischen den Längsachsen 15, 16 der beiden Lenker 8, 10 etwa 20° (Fig. 2). Die Viergelenk-Kette faltet sich also gewissermaßen gegenüber der weiter gespreizten Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zusammen, so daß diese ohnehin schon kompakte Anordnung noch weiter verkleinert wird.As will now be apparent from a comparison of Figs. 1 and 2, the backrest support 7 performs at a loading of the backrest to the rear indicated by the arrow 17 pivoting rotational movement to the rear bottom, with the rear link 10 of the four-bar chain on to the rear and the front handlebar 8 also turn backwards. At maximum pivot angle of the backrest support 7, the angle W between the longitudinal axes 15, 16 of the two links 8, 10 is about 20 ° (FIG. 2). The four-bar linkage thus, so to speak, folds in relation to the further spread starting position according to FIG. 1, so that this already compact arrangement is further reduced in size.

Zu der kompakten Anordnung trägt auch bei, daß der Abstand a der beiden Gelenke 12, 13, die zwischen Rückenlehnenträger 7 und den Lenkern 8 bzw. 10 sitzen, etwa gleich der Länge L10 des hinteren Lenkers 10 und in dem bereits angegebenen Verhältnis größer als die Länge L8 des vorderen Lenkers 8 ist.Contributing to the compact arrangement also contributes that the distance a of the two joints 12, 13, sitting between the backrest support 7 and the arms 8 and 10, approximately equal to the length L10 of the rear arm 10 and in the ratio already indicated greater than that Length L8 of the front link 8 is.

Durch die erwähnte Schwenkbewegung der Viergelenk-Kette mit dem Rückenlehnenträger 7 wird auch der Sitzträger 6 sowohl nach hinten unten abgeschwenkt als auch im Bereich des Dreh-Schiebe-Gelenks 22 horizontal nach hinten verschoben. Dadurch ergibt sich keine relevante Hubbewegung des vorderen Endes 21 der Sitzfläche, wodurch irgendwelche Einschnürungen oder Druck auf die Unterseite der Oberschenkel vermieden werden.By the mentioned pivoting movement of the four-bar chain with the backrest support 7, the seat support 6 is also pivoted both backwards down and moved horizontally in the region of the rotary sliding joint 22 to the rear. This results in no relevant lifting movement of the front end 21 of the seat, whereby any constrictions or pressure on the underside of the thighs are avoided.

Die Synchronmechanik 1 ist im übrigen so ausgelegt, daß in der in Fig. 2 gezeigten zurückgeschwenkten Endstellung der Rückenlehnenträger 7 einen Schwenkwinkel W7 von ca. 26° durchläuft, während der Schwenkwinkel W6 des Sitzträgers 6 ca. 15° beträgt. Das Verhältnis W7 : W6 der beiden Schwenkwinkel beträgt bei maximaler Schwenkung also etwa 1,8 : 1.The synchronous mechanism 1 is otherwise designed so that in the swung-back end position shown in Fig. 2, the backrest support 7 passes through a pivot angle W7 of about 26 °, while the pivot angle W6 of the seat support 6 is about 15 °. The ratio W7: W6 of the two pivoting angles is at maximum pivoting about 1.8: 1.

Wie aus Fig. 1 und 3 deutlich wird, sind die außen am Sitzträger 6 angebrachten Lenker 8, 10 als verbreiterte Flächengebilde etwa in Nierenform ausgebildet, wobei sie sich in allen Schwenkstellungen zwischen den beiden Positionen gemäß Fig. 1 und 2 gegenseitig und in Verbindung mit den außen an den Lenkern 8, 10 angreifenden Lagerwangen 34 des gabelartigen Rückenlehnenträgers 7 derart überlappen, daß keine Durchgriffsmöglichkeiten zwischen Lenkern 8, 10, Basisträger 2 und Rückenlehnenträger 7 vorhanden sind. Damit sind die Finger der auf dem Stuhl sitzenden Person wirkungsvoll gegen ein Einklemmen beim Verschwenken der Synchronmechanik geschützt.As is clear from Fig. 1 and 3, the externally mounted on the seat support 6 handlebars 8, 10 are formed as widened fabric approximately in kidney shape, wherein they are in all pivot positions between the two positions shown in FIG. 1 and 2 mutually and in conjunction with overlap the outside of the arms 8, 10 engaging bearing cheeks 34 of the fork-like backrest support 7 such that no Durchgriffsmöglichkeiten between links 8, 10, base support 2 and backrest support 7 are present. This is the finger of the person sitting on the chair effectively protected against jamming during pivoting of the synchronous mechanism.

In nicht näher dargestellter Weise ist die Synchronmechanik 1 in verschiedenen Positionen zwischen der Grundposition (Fig. 1) und der maximal nach hinten verschwenkten Position (Fig. 2) feststellbar. Die entsprechende Arretiereinrichtung ist in den Figuren nicht explizit gezeigt und bedarf - da sie zum Stand der Technik gehört - keiner eingehenden Erörterung. Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß die Feststellung mit dem weiteren Bedienungshebel 35 auf der Seite des Drehhebels 33 erfolgt. Der auf der anderen Seite sitzende Bedienungshebel 36 dient zur Auslösung der Höhenverstellung der Stuhlsäule 4.In a manner not shown, the synchronous mechanism 1 in different positions between the basic position (Fig. 1) and the maximum rearwardly pivoted position (Fig. 2) can be detected. The corresponding locking device is not explicitly shown in the figures and needs - since it belongs to the prior art - no detailed discussion. It is merely noted that the determination is carried out with the further operating lever 35 on the side of the rotary lever 33. The seated on the other side operating lever 36 is used to trigger the height adjustment of the chair column. 4

Der Aufbau der Federanordnung F mit ihrer Verstellmechanik 32 ist nun anhand von Fig. 4 bis 6 näher zu erläutern. In diesen Zeichnungen sind die beiden koaxial auf der Schwenklagerachse 9 sitzenden Schenkelfedern 28.1, 28.2 mit ihren nach oben abstehenden Stützschenkeln 29.1, 29.2 und den beiden zur Verstellmechanik 32 sich erstreckenden Stellschenkeln 31.1, 31.2 erkennbar. Der Vorsprung 30 als Gegenlager für die beiden Stützschenkel 29.1, 29.2 ist dabei weggelassen.The structure of the spring arrangement F with its adjusting mechanism 32 will now be explained in more detail with reference to FIGS. 4 to 6. In these drawings, the two coaxially seated on the pivot bearing axis 9 leg springs 28.1, 28.2 with their upstanding support legs 29.1, 29.2 and the two adjusting mechanism 32 extending adjusting legs 31.1, 31.2 recognizable. The projection 30 as an abutment for the two support legs 29.1, 29.2 is omitted.

Kernstück der Verstellmechanik 32 ist ein einstückiger Doppelexzenternocken 40, der sich aus einem Paar axial nebeneinanderliegender Exzenternocken 41.1, 41.2 zusammensetzt, an denen sich jeweils einer der Stellschenkel 31.1, 31.2 der jeweiligen Schenkelfeder 28.1, 28.2 abstützt.The core of the adjusting mechanism 32 is a one-piece Doppelexzententrocken 40, which is composed of a pair of axially adjacent eccentric cams 41.1, 41.2, on each of which one of the adjusting legs 31.1, 31.2 of the respective leg spring 28.1, 28.2 is supported.

Die nach außen weisenden Nockenflächen 42.1, 42.2 der Exzenternocken 41.1, 41.2 sind bezogen auf die Exzenterdrehrichtung in jeweils aufeinanderfolgende Abschnitte geteilt. So beginnt die in Fig. 6 in durchgezogenen Linien dargestellte Nockenfläche 42.2 des Exzenternockens 41.2 mit einem ersten, ebenen Rastabschnitt 43.2, dem sich als koplanare, ebene Verlängerung ein erster, radial nach außen ansteigender Nockensteuerabschnitt 44.2 anschließt. Die Nockenfläche 42.2 setzt sich dann in einen ersten Halteabschnitt 45.2 fort, in dem die Nockenfläche konzentrisch zur von der Welle 46 gebildeten Drehachse des Doppelexzenternockens 40 über einen Drehwinkel von etwa 60° verläuft. Es folgen wiederum als durchgehende koplanare, ebene Flächen ein zweiter Rastabschnitt 47.2, ein zweiter, wiederum exzentrisch nach außen ansteigender Nockensteuerabschnitt 48.2, ein konzentrisch zur Welle 46 verlaufender zweiter Halteabschnitt 49.2, ein dritter Rastabschnitt 50.2, ein dritter Nockensteuerabschnitt 51.2 - beide Abschnitte 50.2, 51.2 sind wiederum koplanar - und ein dritter, konzentrischer Halteabschnitt 52.2.The outwardly facing cam surfaces 42.1, 42.2 of the eccentric cam 41.1, 41.2 are divided relative to the Exzenterdrehrichtung in each successive sections. So begins in Fig. 6 in solid Lines illustrated cam surface 42.2 of the eccentric cam 41.2 with a first, planar latching portion 43.2, which joins as a coplanar, planar extension, a first, radially outwardly increasing cam control section 44.2. The cam surface 42.2 then continues into a first holding section 45.2, in which the cam surface extends concentrically to the axis of rotation of the double eccentric cam 40 formed by the shaft 46 over a rotation angle of approximately 60 °. There follow again as a continuous coplanar, planar surfaces a second latching section 47.2, a second, again eccentrically outwardly increasing cam control section 48.2, a concentric to the shaft 46 extending second holding section 49.2, a third latching section 50.2, a third cam control section 51.2 - both sections 50.2, 51.2 are in turn coplanar - and a third, concentric holding section 52.2.

Die Nockenfläche 42.1 des anderen Exzenternockens 41.1 ist in Fig. 6 in einer gegenüber der Nockenfläche 42.2 dünneren durchgezogenen Linie dargestellt, da sie bei der Blickrichtung gemäß Fig. 6 hinter dem Exzenternocken 41.2 verborgen liegt. Wie aus dieser Zeichnung erkennbar ist, beginnt die Nockenfläche 42.1 radial innen mit einem wiederum konzentrisch zur Welle 46 verlaufenden ersten Halteabschnitt 45.1, an den sich ein erster Rastabschnitt 43.1 und ein damit koplanarer, als ebene Verlängerung ausgebildeter erster Nockensteuerabschnitt 44.2 anschließen. Letzterer geht in einen zweiten Halteabschnitt 49.1 über, der sich wiederum in einen zweiten Rastabschnitt 47.1 mit koplanar verlängertem zweiten Nockensteuerabschnitt 48.1 fortsetzt. Danach kommt ein weiterer, dritter Halteabschnitt 52.1 (wiederum konzentrisch zur Welle 46), der in einen dritten Rastabschnitt 50.1 und sich danach anschließenden dritten Nockensteuerabschnitt 51.1 fortsetzt. Dieser geht in einen letzten kurzen vierten Rastabschnitt 53.1 über.The cam surface 42.1 of the other eccentric cam 41.1 is shown in Fig. 6 in a relation to the cam surface 42.2 thinner solid line, since it is hidden in the viewing direction of FIG. 6 behind the eccentric cam 41.2. As can be seen from this drawing, the cam surface 42.1 begins radially inward with a turn concentrically to the shaft 46 extending first holding portion 45.1, to which a first latching portion 43.1 and a coplanar, designed as a planar extension first cam control section 44.2 connect. The latter passes into a second holding section 49.1, which in turn continues into a second latching section 47.1 with coplanarly extended second cam control section 48.1. Then comes another, third holding section 52.1 (again concentric with the shaft 46), which continues in a third latching section 50.1 and then subsequent third cam control section 51.1. This goes over in a last short fourth locking section 53.1.

Wie aus Fig. 6 besonders deutlich wird, sind die Rastabschnitte 43.2, 47.2, 50.2, die Nockensteuerabschnitte 44.2, 48.2, 51.2 und Halteabschnitte 45.2, 49.2 und 52.2 der Nockenfläche 42.2 gegenüber den Rastabschnitten 43.1, 47.1, 50.1, den Nockensteuerabschnitten 44.1, 48.1, 51.1 und den Halteabschnitten 45.1, 49.1 und 52.1 der ersten Nockenfläche 42.1 jeweils um einen Versatzwinkel V zwischen 40° und 70° versetzt angeordnet.As is particularly clear from FIG. 6, the latching sections 43.2, 47.2, 50.2, the cam control sections 44.2, 48.2, 51.2 and holding sections 45.2, 49.2 and 52.2 of the cam surface 42.2 are opposite the latching sections 43.1, 47.1, 50.1, the cam control sections 44.1, 48.1, 51.1 and the holding sections 45.1, 49.1 and 52.1 of the first cam surface 42.1 each offset by an offset angle V between 40 ° and 70 °.

Aufgrund der Ausgestaltung der Nockenflächen 42.1, 42.2 der beiden Exzenternocken 41.1, 41.2 ergibt sich folgendes funktionales Wechselspiel zwischen den beiden Schenkelfedern 28.1, 28.2:Due to the design of the cam surfaces 42.1, 42.2 of the two eccentric cam 41.1, 41.2 results in the following functional interaction between the two leg springs 28.1, 28.2:

Ausgangsposition ist beispielsweise die in Fig. 4 gezeigte, geringste Auslenkstellung der Stellschenkel 31.1, 31.2. In dieser Drehstellung des Doppelexzentemockens 40 liegt der Stellschenkel 31.2 am parallel dazu verlaufenden ersten Rastabschnitt 43.2 der Nockenfläche 42.2 an. Die von ihm auf den Exzenternocken 41.2 ausgeübte Kraft K verläuft radial in Richtung zur Exzenterdrehachse (Welle 46), so daß von dem Stellschenkel 31.2 keine Kraftkomponente im Sinne einer Verdrehung der Welle 46 ausgeübt wird. Jede Verdrehung würde nur aufgrund eines Drehmomentes an der Welle 46 hervorgerufen werden, wodurch die in Fig. 4 gezeigte Stellung quasi gerastert ist. Der Stellschenkel 31.1 der anderen Schenkelfeder 28.1 liegt am ersten Halteabschnit 45.1 der Nockenfläche 42.1 in einem Punktkontakt an, wodurch ebenfalls kein Drehmoment auf den Doppelexzenternocken 40 ausgeübt wird.Starting position, for example, shown in Fig. 4, the lowest deflection position of the control legs 31.1, 31.2. In this rotational position of the double eccentric cam 40, the adjusting leg 31.2 bears against the first latching section 43.2 of the cam surface 42.2 extending parallel thereto. The force K exerted by it on the eccentric cam 41.2 extends radially in the direction of the eccentric rotation axis (shaft 46), so that no force component in the sense of a rotation of the shaft 46 is exerted by the adjusting leg 31.2. Any rotation would be caused only by a torque on the shaft 46, whereby the position shown in Fig. 4 is virtually rasterized. The adjusting leg 31.1 of the other leg spring 28.1 bears against the first holding section 45.1 of the cam surface 42.1 in a point contact, whereby likewise no torque is exerted on the double eccentric cam 40.

Zur Erhöhung der Vorspannung der Federanordnung F wird nun über den Drehhebel 33 die Welle 46 gegen den Uhrzeigersinn bezogen auf die Fig. 4 und 5 (im Uhrzeigersinn bezogen auf Fig. 6) verdreht, so daß der erste Nockensteuerabschnitt 44.2 der Nockenfläche 42.2 den Stellschenkel 31.2 stärker auslenkt, wodurch sich die Vorspannkraft der Schenkelfeder 28.2 erhöht. Gleichzeitig läuft dabei der Stellschenkel 31.1 auf dem ersten Halteabschnitt 45.1 der Nockenfläche 42.1 kraftneutral ab, so daß zur Verdrehung nur gegen die Vorspannung der Schenkelfeder 28.2 gearbeitet werden muß. Nach einem Drehwinkel von z.B. 66° läuft der Stellschenkel 31.2 der Nockenfläche 42.2 auf den ersten Halteabschnitt 45.2 auf, während der Stellschenkel 31.1 auf dem ersten Rastabschnitt 43.1 zu liegen kommt. Dies bedeutet, daß in dieser Drehstellung der Exzenternocken wiederum gerastert ist, da keiner der beiden Stellschenkel 31.1, 31.2 ein Drehmoment auf den Doppelexzenternocken 40 ausübt. Die Krafteinleitung des Stellschenkels 31.1 auf den ersten Rastabschnitt 43.1 erfolgt nämlich wieder in radial zur Drehachse (Welle 46) verlaufender Richtung.To increase the bias of the spring assembly F, the shaft 46 is now rotated counterclockwise relative to FIGS. 4 and 5 (clockwise with respect to FIG. 6) via the rotary lever 33, so that the first cam control section 44.2 of the cam surface 42.2 more deflects the adjusting leg 31.2, whereby the biasing force of the leg spring 28.2 increases. At the same time, the adjusting leg 31.1 on the first holding section 45.1 of the cam surface 42.1 runs without force, so that it is only necessary to work against the bias of the leg spring 28.2 for rotation. After a rotation angle of, for example, 66 °, the adjusting leg 31.2 of the cam surface 42.2 runs onto the first holding section 45.2, while the adjusting leg 31.1 comes to rest on the first catch section 43.1. This means that in this rotational position of the eccentric cam is in turn rasterized, since neither of the two actuating legs 31.1, 31.2 exerts a torque on the Doppelexzenternocken 40. The introduction of force of the adjusting leg 31.1 on the first latching portion 43.1 is namely again in the radial direction of rotation (shaft 46) extending direction.

Bei einer weiteren Verdrehung kommt der erste Nockensteuerabschnitt 44.1 der Nockenfläche 42.1 zum Tragen, so daß nun die Schenkelfeder 28.1 durch eine entsprechende Verlagerung des Stellschenkels 31.1 stärker vorgespannt wird, während der Stellschenkel 31.2 auf dem ersten Halteabschnitt 45.2 der Nockenfläche 42.2 kraftneutral abläuft. Dies bedeutet, daß wiederum bei dieser weiteren Verdrehung nur gegen die Federkraft der einen Schenkelfeder 28.1 gearbeitet werden muß.In a further rotation of the first cam control portion 44.1 of the cam surface 42.1 comes into play, so that now the leg spring 28.1 is biased by a corresponding displacement of the adjusting leg 31.1 stronger, while the adjusting leg 31.2 on the first holding portion 45.2 of the cam surface 42.2 runs force-neutral. This means that again in this further rotation only against the spring force of a leg spring 28.1 must be worked.

Dieses Wechselspiel zwischen dem Beaufschlagen des einen Stellschenkels durch den Nockensteuerabschnitt der entsprechenden Nockenfläche und das gleichzeitige kraftneutrale Ablaufen des anderen Stellschenkels auf dem jeweiligen Halteabschnitt setzt sich über die in Fig. 5 gezeigte Zwischenstellung bis zu der in Fig. 6 gezeigten, maximal ausgelenkten Endstellung fort. In Fig. 5 liegt der Stellschenkel 31.1 der ersten Nockenfläche 42.1 beispielsweise am zweiten Rastabschnitt 47.1 an, während der Stellschenkel 31.2 der anderen Nockenfläche 42.1 gerade auf dem zweiten Halteabschnitt 49.2 liegt. In der Endstellung sind beide Stellschenkel 31.1, 31.2 maximal ausgelenkt, wobei der Stellschenkel 31.1 am Ende des letzten Halteabschnittes 52.1 und der Stellschenkel 31.2 am vierten Rastabschnitt 53.2 anliegt. Insgesamt sind aufgrund der sieben Rastabschnitte 43.1, 43.2, 47.1, 47.2, 50.1, 50.2 und 53.2 sieben durch Rasterung definierte Federkraft-Verstellstufen durch einfache Handbetätigung der Welle 46 über den Drehhebel 33 definiert.This interplay between the loading of the one adjusting leg by the cam control section of the corresponding cam surface and the simultaneous force-neutral running of the other adjusting leg on the respective holding section continues through the intermediate position shown in FIG. 5 up to the maximum deflected end position shown in FIG. In Fig. 5, the adjusting leg 31.1 of the first cam surface is 42.1, for example, on the second locking portion 47.1, while the adjusting leg 31.2 of the other cam surface 42.1 is just on the second holding portion 49.2. In the end position, both control arms 31.1, 31.2 are deflected to a maximum, with the control arm 31.1 resting against the fourth latching section 53.2 at the end of the last retaining section 52.1 and the control arm 31.2. Overall, due to the seven latching sections 43.1, 43.2, 47.1, 47.2, 50.1, 50.2 and 53.2 seven defined by screening spring force adjustment stages are defined by simple manual operation of the shaft 46 via the rotary lever 33.

Claims (7)

1. A preloaded spring arrangement, in particular for spring loading office chair synchronizing mechanisms, comprising

   - a pair of leg springs (28), which are coaxially positioned on a common axis (9), each having a supporting leg (29) and a positioning leg (31);characterized by

   - a preferably manually operated adjusting unit (32) of the type of an eccentric, which the two positioning legs (31) are coupled with and by which they are displaceable for adjustment of the preload of the spring arrangement (F);
   wherein, for stepwise locked spring load adjustment,

   -- the eccentric adjusting unit (32) comprises a pair of eccentric cams (40; 41) sitting axially side by side, the cam surfaces (42) of which, related to the direction of rotation of the eccentric arrangement, successively comprise plane locking sections (43, 47, 50, 53), eccentric cam control sections (44, 48, 51) and holding sections (45, 49, 52) that are concentric of the axis of rotation of the cam arrangement; and

   -- the respective locking, cam control and holding sections (43, 47, 50, 53; 44, 48, 51; 45, 49, 52) of the two eccentric cams (40; 41) are offset in the direction of rotation of the eccentric arrangement.
2. A spring arrangement according to claim 1, characterized in that the cam control sections (44, 48, 51) are plane prolongations of the locking sections (43, 47, 50) which are coplanar thereof in an ascending direction of rotation of the eccentric arrangement.
3. A spring arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the load (K) exercised on the eccentric cam (40; 41) by the respective positioning leg (31) along the locking sections (43, 47, 50, 53) is directed radially towards the axis of rotation (9) of the eccentric arrangement.
4. A spring arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the offset angle (V) between the respective successive sections of identical function (43, 47, 50, 53; 44, 48, 51; 45, 49, 52) of the two eccentric cams (40, 41) ranges from 40° to 70°.
5. A spring arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two eccentric cams (41) consist in a single piece (40).
6. A spring arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two eccentric cams (40;41) are mounted on a manually operated shaft (46).
7. A seat synchronizing mechanism, comprising a base carrier (2), a seat carrier (6) and backrest carrier (7), which are adjustably mounted thereon, as well as a spring arrangement (F) according to one of claims 1 to 6 for actuation of the synchronizing mechanism counter to the rearward pivoting motion thereof.

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