CN107795628B - 弹簧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及弹簧装置，用于将能移动的构件从静止位置移到调节位置中，其中能移动的构件由预加应力的弹簧加载到调节位置中。其具有气体弹簧的由处于压力下的气体填充的气缸(1)，其在其第一端部处由第一底部(2)封闭并在其第二端部处由第二底部(3)封闭，且其内腔由能轴向推移的活塞(4)分成第一工作腔(5)和第二工作腔(6)，其中第一工作腔(5)和第二工作腔(6)由节流阀彼此连接，并且活塞(4)具有活塞杆(7)，其穿过第一工作腔(5)并密封地穿过第一底部(2)向外引导及利用其自由端固定在能移动的构件或固定的构件上。在活塞(4)上布置第二活塞杆(9)，其穿过第二工作腔(6)并密封地穿过第二底部(3)向外引导。

Description

弹簧装置
技术领域
本发明涉及一种弹簧装置，其用于将能移动的构件从静止位置移动到调节位置中，其中该能移动的构件由预加应力的弹簧加载到调节位置中，该弹簧装置具有气体弹簧的由处于压力下的气体填充的气缸，该气缸在其第一端部处由第一底部封闭并且在其第二端部处由第二底部封闭，并且该气缸的内腔由能轴向推移的活塞分成第一工作腔和第二工作腔，其中第一工作腔和第二工作腔通过节流阀彼此连接，并且活塞具有活塞杆，其穿过第一工作腔并且密封地穿过第一底部向外引导以及利用该活塞杆的自由端固定在能移动的构件或者固定的构件上。
背景技术
在这种类型的弹簧装置中，伸出力由预加应力的弹簧的力与气体弹簧在伸出的方向中存在的力分量的和构成，该力分量应该主要对活塞杆的伸出运动的缓冲起作用。在此，缓冲力取决于在气缸中的气体的压力。在压力上升时该缓冲力也上升。
在待移动的构件的阻力总是更高的情况中，弹簧的力也必须上升。为了将能移动的构件从调节位置手动地移动到静止位置中，这需要高的力消耗。在此如果还应该实现从静止位置到调节位置中的移动的、提高的缓冲，那么该力消耗还要提高。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种开头所述类型的弹簧装置，为了将待移动的构件从调节位置移动到静止位置中，通过该弹簧装置仅需要较小的力消耗。
该目的根据本发明由此实现，即在活塞上布置有第二活塞杆，其穿过第二工作腔并且密封地穿过第二底部向外引导。
通过该设计方案，在活塞的两个侧面上实现了活塞的有效加载面的至少很大程度上的一致性，从而使得气体弹簧现在不再承担用于从静止位置调整到调节位置中的力。由此也降低了用于将能移动的构件从调节位置移动到静止位置中的、手动施加的力。
因为气体弹簧至少很大程度上是力中性的(kraftneutral)，因此其也可以设计用于从静止位置到调节位置中的移动的、提高的缓冲，而不需要在相反的运动方向中的提高的力消耗。
在节流阀的横截面相同的情况中由此实现提高的缓冲，即提高在气缸的内腔中的气体的压力。通过对在气缸中的气体压力的这种设定，可以在弹簧装置此外相同的情况中以简单的方式实现从静止位置到调节位置中的运动的以及相反的运动的、客户希望的缓冲。
在弹簧装置在机动车中使用的情况中，必须在负30度与正80度的温度范围中确保弹簧装置的功能安全性。因为在气体弹簧中的气体的体积在温度变化时想要变大或者变小，但是其由于气缸内腔的恒定的体积不能改变，所以在已知的气体弹簧的情况中在气缸中的压力会变小或者升高。这在高温度的情况下会导致用于将能移动的物体从调节位置移动到静止位置中的、如下的附加的力，即这样的移动不再或者仅仅在施加非常高的手动的力的情况下才能实现。
因为在根据本发明的弹簧装置的情况中存在气体弹簧的力平衡性，因此至少很大程度上实现了在温度变化时也不对从静止位置到调节位置中的运动产生影响。
当第一活塞杆和第二活塞杆具有相同的横截面时，该力平衡性还被进一步优化。
节流阀能够在所有类型的连接中布置在第一工作腔和第二工作腔之间。
当节流阀是在活塞中轴向贯穿地形成的节流阀穿孔或者是在气缸的内壁中的轴向的节流阀槽时，不需要附加的结构空间。
如果在此节流阀槽在其长度上具有不同的横截面，那么在从调节位置到静止位置中的移动路径上就可以具有不同的缓冲曲线。
根据要求以及存在的安装空间，弹簧可以是机械的拉力弹簧或者压力弹簧。该弹簧可以在不同的位置对能移动的构件或者与能移动的构件连接的构件产生作用。
紧凑的构造由此实现，即弹簧是螺旋压力弹簧，该螺旋压力弹簧以径向间隙同轴地包围气缸和第一活塞杆，并且该螺旋压力弹簧利用其第一端部支承在第一活塞杆的从气缸伸出的区域处并且利用其第二端部支承在气缸上或者与气缸连接的构件上。
如果与气缸同轴地连接的导向管从气缸开始在第二活塞杆的延伸方向中延伸，那么伸入到导向管内部的第二活塞杆就被保护以防止损坏。此外，第二活塞杆也能够至少很大程度上不由第三个力无顾虑地加载并且影响弹簧装置的功能。
如果螺旋压力弹簧在气缸外部也以径向间隙包围导向管，那么该螺旋压力弹簧至少很大程度上被确保防止纵向弯曲。
能移动的构件是能围绕摆动轴线摆动的罩盖(Klappe)，在罩盖上或者在与罩盖连接的构件上铰接有分别距摆动轴线一定间距的第一活塞杆以及弹簧。
在此优选的是，摆动轴线水平地延伸。此外优选的是，摆动轴线沿着罩盖的边缘延伸。
罩盖可以是机动车的罩盖。
附图说明
本发明的优选的实施例在附图中示出并且接下来进一步描述。图中示出：
图1是在静止位置中的弹簧装置的第一实施例的纵向截面图，
图2是在调节位置中的根据图1的弹簧装置的纵向截面图，
图3是在静止位置中的弹簧装置的第二实施例的纵向截面图，
图4是在调节位置中的根据图3的弹簧装置的纵向截面图，
图5是在静止位置中的弹簧装置的第三实施例的侧视图，
图6是在调节位置中的根据图5的弹簧装置的侧视图。
具体实施方式
在这些附图中示出的弹簧装置具有气缸1，其内腔以处于压力下的气体填充。气缸1在其第一端部处由第一底部2封闭并且在其第二端部处由第二底部3封闭。活塞4能轴向推移地布置在气缸1中，该活塞将气缸1的内腔分成第一工作腔5和第二工作腔6。
在活塞4上布置有第一活塞杆7，其同轴地穿过第一工作腔5延伸并且穿过第一导向和密封单元8密封地向外引导。
此外，在活塞4上布置了具有与第一活塞杆7相同的横截面的第二活塞杆9，其同轴地穿过第二工作腔6延伸并且穿过第二导向和密封单元10密封地向外引导。
在第一底部2的面向第一工作腔5的侧面上放置有第一支承盘13，并且在第二底部3的面向第二工作腔6的侧面上放置有第二支承盘14。在活塞4的行程的端部位置中，该活塞抵靠在第一支承盘13或者第二支承盘14上。
在图1至图4中，在第一活塞杆7的自由端上布置有作为第一紧固件的第一球形座15，利用该球形座，第一活塞杆7铰接在机动车的未示出的罩盖上。
在图1和图2中，气缸1同轴地延伸超过第二底部3并且形成导向管18，第二活塞杆9伸入到该导向管中，并且在该导向管的端部处布置有形成第二紧固件的第二球形座23，借助于该球形座，与气缸1固定地连接的导向管18铰接在机动车的未示出的车身部分上。
在图3和图4中，气缸1置入到过流管19中，该过流管延伸超出第二底部3并且利用其超过第二底部3延伸的区域形成导向管18，第二活塞杆9伸入到该导向管中。在导向管18的自由端上设置有第二紧固件20，借助于该第二紧固件，与气缸1固定地连接的导向管18布置在机动车的未示出的车身部分上。
在图1至图4中，气缸1和导向管18以径向间隙由在预加应力情况下的螺旋压力弹簧21包围。
螺旋压力弹簧21利用其第一端部通过第一支承盘22支承在第一球形座15上。螺旋压力弹簧21在图1和图2中利用其第二端部通过第二支承盘24支承在第二球形座23上并且在图3和图4中支承在第二紧固件20上。
在图5和图6的实施例中，在第一活塞杆7的自由端上布置有作为第一紧固件的球形座15，第一活塞杆9利用该球形座铰接在利用其一个端部与罩盖17连接的弧形插件16上。该插件16的另一个端部能围绕水平的摆动轴线25摆动地支承在机动车的车身上。
第一球形座15在此以距摆动轴线25一定的径向间距铰接在插件16上。
预加应力的拉力弹簧26同样以距摆动轴线25一定的径向间距利用其一个端部作用到插件16上，该拉力弹簧利用其另一个端部布置在车身的未示出的构件上。
气缸1和拉力弹簧26在此垂直于摆动轴线25地延伸。气缸1和拉力弹簧26也能够以相对彼此小于90°的角度延伸。
第二活塞杆9在其自由端处具有第二球形座23，第二活塞杆9利用该球形座铰接在机动车的车身的未示出的车身上。
在图1和图2的实施例中，在活塞中形成有节流阀穿孔11，其将第一工作腔5和第二工作腔6彼此连接。
在图3和图4的实施例中，在气缸1的内壁中形成有轴向的节流阀槽12，其在气缸1的内腔的长度上延伸。
图5和图6的气缸1的内部具有如图1和图2或者图3和图4的内部一样的构造。
在活塞4的和第一活塞杆7的、在第一活塞杆7的伸出方向中的轴向运动中，气体从第一工作腔5经过节流阀穿孔11或者节流阀槽12被挤压到第二工作腔6中，并且在活塞4的、在活塞4轴向运动时的伸入方向中的运动中以及在第一活塞杆7的、在第一活塞杆7的伸入方向中的运动中，气体从第二工作腔5经过节流阀穿孔11或者节流阀槽12被挤压到第一工作腔6中。在此，通过节流阀穿孔11或者节流阀槽12实现了对活塞4的运动的缓冲。
参考标号列表
1 气缸
2 第一底部
3 第二底部
4 活塞
5 第一工作腔
6 第二工作腔
7 第一活塞杆
8 第一引导和密封单元
9 第二活塞杆
10 第二引导和密封单元
11 节流阀穿孔
12 节流阀槽
13 第一支承盘
14 第二支承盘
15 第一球形座
16 插件
17 罩盖
18 导向管
19 过流管
20 第二紧固件
21 螺旋压力弹簧
22 第一支承盘
23 第二球形座
24 第二支承盘
25 摆动轴线
26 拉力弹簧。

Claims (11)

1.一种弹簧装置，所述弹簧装置用于将能移动的构件从静止位置移动到调节位置中，其中，所述能移动的构件由预加应力的弹簧加载到所述调节位置中，并且所述能移动的构件能够反向于预加应力的所述弹簧的力从所述调节位置被手动调整到所述静止位置中，所述弹簧装置具有气体弹簧的由处于压力下的气体填充的气缸(1)，所述气缸在所述气缸的第一端部处由第一底部(2)封闭并且在所述气缸的第二端部处由第二底部(3)封闭，并且所述气缸的内腔由能轴向推移的活塞(4)分成第一工作腔(5)和第二工作腔(6)，其中，所述第一工作腔(5)和所述第二工作腔(6)通过节流阀彼此连接，并且所述活塞(4)具有第一活塞杆(7)，所述第一活塞杆穿过所述第一工作腔(5)并且密封地穿过所述第一底部(2)向外引导以及利用所述第一活塞杆的自由端固定在所述能移动的构件或者固定的构件上，其特征在于，在所述活塞(4)上布置有第二活塞杆(9)，所述第二活塞杆穿过所述第二工作腔(6)并且密封地穿过所述第二底部(3)向外引导，所述第一活塞杆(7)和所述第二活塞杆(9)具有相同的横截面。
2.根据权利要求1所述的弹簧装置，其特征在于，所述气缸(1)的背离所述第一活塞杆(7)的端部固定在所述固定的构件或者所述能移动的构件上。
3.根据权利要求1所述的弹簧装置，其特征在于，所述第二活塞杆(9)的自由端固定在所述固定的构件或者所述能移动的构件上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧装置，其特征在于，所述节流阀是在所述活塞(4)中轴向贯穿地形成的节流阀穿孔(11)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧装置，其特征在于，所述节流阀是在所述气缸(1)的内壁中的轴向的节流阀槽(12)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧装置，其特征在于，所述弹簧是机械的拉力弹簧(26)或者压力弹簧。
7.根据权利要求6所述的弹簧装置，其特征在于，所述弹簧是螺旋压力弹簧(21)，所述螺旋压力弹簧以径向间隙同轴地包围所述气缸(1)和所述第一活塞杆(7)，并且所述螺旋压力弹簧利用所述螺旋压力弹簧的第一端部支承在所述第一活塞杆(7)的从所述气缸(1)伸出的区域处并且利用所述螺旋压力弹簧的第二端部支承在所述气缸(1)上或者与所述气缸(1)连接的构件上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧装置，其特征在于，与所述气缸(1)同轴地连接的导向管(18)从所述气缸(1)开始在所述第二活塞杆的延伸方向中延伸。
9.根据权利要求7所述的弹簧装置，其特征在于，与所述气缸(1)同轴地连接的导向管(18)从所述气缸(1)开始在所述第二活塞杆的延伸方向中延伸。
10.根据权利要求9所述的弹簧装置，其特征在于，所述螺旋压力弹簧(21)以径向间隙包围所述导向管(18)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的弹簧装置，其特征在于，所述能移动的构件是能围绕摆动轴线(25)摆动的罩盖(17)，在所述罩盖上或者在与所述罩盖(17)连接的构件上铰接有分别距所述摆动轴线(25)一定间距的所述第一活塞杆(7)以及所述弹簧。
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