DE102004053799A1 - Hoher Drehwinkel für Gasfederverbindung - Google Patents

Abstract

Eine Gasfeder ist über eine einzigartige Befestigungsstruktur mit einem Kugelgelenk gelagert. Das Kugelgelenk ist in einem Joch für eine 180 DEG -Drehung um eine Achse des Jochs gelagert. Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet eine größere Bewegungsfreiheit als der Stand der Technik und wird bei vielen Anwendungen eine Drehung über mehr als 180 DEG erlauben.

Description

• VERWANDTE ANMELDUNG
• Die Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. November 2003 eingereichten Vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/520,102.
• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Diese Erfindung betrifft eine Jochverbindung, die der Verbindung einer Gasfeder mit einer Basis eine 180°-Drehung erlaubt.
• Gasfedern werden verwendet, um an Orten, wo die Bewegung zwischen zwei Komponenten zu bestimmten Zeiten eingeschränkt werden muss, eine Verbindung zwischen diesen zwei Komponenten bereitzustellen. Ein übliches Beispiel ist eine Verbindung zwischen einem Verschluss, wie zum Beispiel der Heckklappe oder dem Kofferraum, und der Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
• Normalerweise umfasst die Gasfeder eine Halterung an dem Verschluss oder der Karosserie. Die Halterung umfasst ein in einem Lager bzw. einer Pfanne aufgenommenes Element, um eine ungehinderte Drehung um mindestens eine Achse zu ermöglichen. In dieser Konfiguration ist der Betrag der möglichen Drehung jedoch begrenzt, zumindest um eine Bewegungsachse. Im Stand der Technik war normalerweise ein zusätzlicher Tragarm erforderlich, um einen akzeptablen Bewegungsbereich bereitzustellen.
• Es wäre wünschenswert, ein größeres Maß an ungehinderter Drehung um eine gewünschte Achse bereitzustellen und den erforderlichen Tragarm weglassen zu können.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Bei einer offenbarten Ausführungsform dieser Erfindung ist eine Gasfeder über ein Kugelgelenkskombination mit einer Struktur verbunden. Das Lager ist in einem Joch gelagert, so dass sich das Lager innerhalb eines großen Bewegungswinkels relativ zu dem Joch drehen kann. Bei der offenbarten Ausführungsform wird ein Verschluss mit Hilfe von Joch und Lager an einer Fahrzeugkarosserie befestigt. Andere Anwendungen würden jedoch von dieser Erfindung profitieren. Das erfindungsgemäße Joch ermöglicht eine weitere ungehinderte Drehung in der Größenordnung von 180°. Es ist also kein zusätzlicher Tragarm notwendig, um einen speziellen Ort für die Halterung bereitzustellen.
• Es kann eine in der Technik bekannte Kugelgelenkskombination verwendet werden. Das Lager kann ein elastisches Zwischenelement und ein Clipelement aufnehmen, um die Kugel in dem Lager zu sichern. Solche Kugelgelenkskombinationen sind auf dem Gebiet der Gasfedern bekannt. Die Kugelgelenkskombination stellt zwar theoretisch eine universelle Verbindung dar, doch ist praktisch die Drehung um mindestens eine Achse begrenzt. Die Jochverbindung ermöglicht eine zusätzliche ungehinderte Bewegung um diese Achse.
• Eine alternative Anordnung hat ein Lager, das ein Element zur Drehung um eine einzige Achse aufnimmt. Diese Art von Kombination ist wiederum auf dem Gebiet der Gasfedern bekannt.
• Gemäß der Offenbarung verbindet die Gasfeder einen Verschluss mit einer Fahrzeugkarosserie. Ein Ende der Gasfeder, das durch ein Ende einer Kolbenstange gebildet wird, ist an dem Verschluss oder an der Fahrzeugkarosserie befestigt, und das andere Ende der Gasfeder, das durch einen Zylinder gebildet wird, ist an dem jeweils anderen von der Fahrzeugkarosserie und dem Verschluss befestigt. Eine oben beschriebene Jochhalterung kann an einem oder an beiden Enden verwendet werden.
• Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten verständlich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1A zeigt eine Heckklappenbefestigungsanordnung nach dem Stand der Technik.
• 1B zeigt einen im Stand der Technik oft erforderlichen Tragarm.
• 1C zeigt ein Problem, das ohne den zusätzlichen Tragarm im Stand der Technik bestehen würde.
• 2A ist eine schematische Darstellung eines Vorteils der erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
• 2B zeigt eine größere Bewegungsfreiheit aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
• 3A zeigt eine erste Ausführungsform mit der vorliegenden Erfindung.
• 3B ist eine gegenüberliegende Ansicht der ersten Ausführungsform.
• 3C ist ein Querschnitt durch die erste Ausführungsform.
• 3D ist eine auseinander gezogene Ansicht der ersten Ausführungsform.
• 4A zeigt eine zweite Ausführungsform.
• 4B ist eine auseinander gezogene Ansicht der zweiten Ausführungsform.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• 1A zeigt eine bekannte Anordnung 20 zum Befestigen einer Heckklappe 22 an einer Fahrzeugkarosserie 23. Wie gezeigt hält eine Gasfeder 11 die Heckklappe 22 in einer nach oben beabstandeten Stellung. Die Gasfeder 11 ist an jedem Federende durch Hülsenverbindungen 12 befestigt.
• Bekanntlich umfasst die Gasfeder 11 einen Kolben 9, der in einem Zylinder 8 bewegbar ist. Es ist zwar wünschenswert, eine ungehinderte Relativbewegung zwischen der Gasfeder 11, der Heckklappe 22 und der Fahrzeugkarosserie 23 bereitzustellen, doch ist der Betrag der möglichen Bewegung der Gasfeder 11 entlang mindestens einer Achse in der Tat durch die Hülsenverbindung 12 begrenzt.
• Wie in 1B schematisch dargestellt, muss der Rahmen 100 des Fahrzeugs (der Bestandteil der Fahrzeugkarosserie 23 oder der Heckklappe 22 sein könnte) einen Tragarm 102 aufnehmen, um eine Befestigungskugel 104 in eine 90° von einer Ebene des Rahmens 100 beabstandete Position zu bringen. Wie nachfolgend erläutert wird, nimmt die Befestigungskugel 104 eine Lagerstruktur auf.
• Wie in 1C gezeigt, kann die Lagerstruktur 106 beispielsweise mit der Kolbenstange 9 verbunden sein. Wenn die Kugel 104 jedoch so angebracht ist, dass sie zu dem Rahmen 100 insgesamt parallel ist, und ohne den Tragarm 102, dann ist das Lager 106 vielleicht nur in einem sehr begrenzten Bewegungsbereich relativ zu dem Rahmen 100 bewegbar. Dieser Bewegungsbereich ist zu begrenzt, als dass die Halterungen problemlos bei vielen Anwendungen eingesetzt werden könnten, und kann in der Größenordnung von 30° liegen. Normalerweise wurden also die Tragarme 102 verwendet.
• In 2A ist die Verwendung eines Jochs 24 zum Verbinden der Kugel 104 mit dem Rahmen 100 schematisch dargestellt. Die Kugel kann einfach an den Rahmen 100 angeschraubt sein, und das Joch 24 kann an einem Lagerelement 108 angebracht sein. Wie aus 2A ersichtlich wird, dreht sich das Joch 24 um eine Achse X und hätte damit eine viel größere Bewegungsfreiheit als bei der Ausführungsform von 1C.
• Wie aus 2B ersichtlich wird, könnte die Bewegungsfreiheit innerhalb einer Ebene der Achse X je nach den Details des Lagers 108 und der Kugel 104 universell sein. Die um die Achse X mögliche Bewegung kommt zu dieser Bewegung gemäß dem Stand der Technik noch hinzu.
• Gemäß 3A umfasst die vorliegende Erfindung eine Gasfeder mit einem Joch 24, das Stifte 26 von einem Lager 28 drehbar aufnimmt. Bei der in 2A dargestellten Ausführungsform wird eine Kugel 36 in dem Lager 28 aufgenommen und durch einen Clip 30 befestigt. Die Konstruktion aus Kugel 36, Lager 28 und Clip 30 ist allgemein bekannt. Im Stand der Technik war der Kolben 9 direkt an dem Lager angebracht. Hier ist der Kolben 21 (oder der Zylinder, nicht dargestellt) an dem Joch 24 angebracht.
• Der Kolben 21 ist in einem Zylinder (nicht dargestellt) analog zu dem in 1 dargestellten aufgenommen. Gemäß 3B kann der Clip 30 eine Kugel 36 (3C) sichern, die an einer Befestigungsstruktur 100 befestigt ist, zum Beispiel an dem Körper 23 oder an der Heckklappe 22 oder an beiden. Der Kolben 21 ist an dem Joch 24 befestigt. Es versteht sich, dass eine ähnliche Verbindung mit einem anderen Befestigungsort verwendet werden kann. Dies geht aus 1A hervor. 3D ist eine auseinander gezogene Ansicht, die weitere Einzelheiten zeigt.
• Demnach umfasst das Lager 28 ein inneres Element 34 und einen Clip 30. Wie außerdem in 3B gezeigt, umfasst das Lager 28 Seitenbefestigungsvorrichtungen 40 an jeder Seite des Clips 30.
• Die Seitenbefestigungsvorrichtungen 40 tragen Stifte 26 für eine Schwenkbewegung durch Stiftlöcher 38 in dem Joch 24. Aufgrund der Befestigung durch die Kugel 36 und das Lager 28 kann sich die Gasfeder relativ zu der Fahrzeugkarosserie 23 (oder Heckklappe 22) wie im Stand der Technik bewegen. Um die Achse der Stifte 26 gibt es jedoch zusätzliche Bewegungsfreiheit aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion.
• 4A zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Lager 50 an einem Gasfederkolben 21 durch das Joch 24 befestigt ist. Wie bei der ersten Ausführungsform kann eine ähnliche Verbindung auch für den Zylinder verwendet werden. Das Lager 50 hat in dem Joch 24 drehbar gelagerte Stifte 59. Ein Mittelteil 52 ist in dem Lager 50 gelagert. Diese Struktur arbeitet analog zu den Ausführungsformen von 3A-3D, jedoch wird der Mittelteil anders in dem Lager 50 festgehalten. Wie in der Technik bekannt ist, kann sich der Mittelteil 52 um seine Längsachse x in dem Lager 50 drehen. 4B zeigt eine auseinander gezogene Ansicht dieser Ausführungsform.
• Die innere Struktur zum Halten der Kugeln in den Lagern kann von einer in der Technik bekannten Art sein und ist nicht Bestandteil dieser Erfindung. Es sind zwar zwei Beispiele dargestellt, doch fallen auch andere Arten von Verbindungselementen und Lagern in den Rahmen dieser Erfindung. Es ist zwar nur eine Heckklappe dargestellt, doch würden auch andere Fahrzeugverschlüsse und andere Anwendungen als bei Fahrzeugen von einer Gasfederbefestigung wie sie in dieser Anmeldung offenbart ist profitieren.
• Es können zwar viele Herstellungsverfahren verwendet werden, um die erfindungsgemäßen Befestigungsstrukturen herzustellen, doch werden das Joch und das Lager vorzugsweise in einem zweistufigen Zweischuß-Formverfahren geformt, so dass sie aneinander angeformt werden, wobei die oben beschriebene Bewegung immer noch möglich ist. Ein Durchschnittsfachmann würde erkennen, wie eine solche Bewegung zu ermöglichen ist. Ferner können Teile der Befestigungselemente in dem zweistufigen Formverfahren eingeformt werden.
• Es wurden zwar bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart, doch würde ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass bestimmte Modifikationen in den Rahmen dieser Erfindung fallen würden. Aus diesem Grund sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Inhalt dieser Erfindung zu ermitteln.

Claims (16)

1. Kombination aus Gasfeder und Halterung, die Folgendes umfasst: eine Gasfeder mit einem Kolben, der in einem Zylinder bewegbar ist, wobei sich mindestens der Kolben oder der Zylinder zu einem Joch erstrecken; ein Lager, das schwenkbar in dem Joch aufgenommen ist, wobei das Joch frei um das Lager längs einer ersten Achse schwenkbar ist; und ein Verbindungselement, das in dem Lager aufgenommen ist und sich frei in dem Lager um eine von der ersten Achse verschiedene zweite Achse bewegen kann.
2. Kombination nach Anspruch 1, bei der das Lager schwenkbar auf Stiften in dem Joch gelagert ist.
3. Kombination nach Anspruch 2, bei der die Stifte in Löchern in dem Joch gelagert sind.
4. Kombination nach Anspruch 1, bei der die Lager einen Clip zum Festhalten des Lagers an dem Verbindungselement umfasst.
5. Kombination nach Anspruch 4, bei der das Verbindungselement kugelförmig ist, so dass sich das Verbindungselement in dem Lager frei im wesentlichen in alle Richtungen, aber durch einen begrenzten Winkel um die erste Achse bewegen kann.
6. Kombination nach Anspruch 1, bei der das Lager ein Sicherungselement zum Sichern des Verbindungselements in dem Lager umfasst.
7. Kombination nach Anspruch 6, bei der das Verbindungselement sich nur um die zweite Achse in dem Lager frei bewegen kann.
8. Kombination nach Anspruch 1, bei der sich der Kolben zu einem ersten Ende erstreckt und der Zylinder sich zu einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende erstreckt, wobei Verbindungselemente für das Lager und das Verbindungselement in Jochen an jedem von dem ersten und dem zweiten Ende aufgenommen sind.
9. Baugruppe aus einer beweglichen Platte und einem Fahrzeugkarosserieelement, die Folgendes umfasst: eine bewegliche Platte, die schwenkbar mit einem Karosserieelement verbunden ist; mindestens eine Gasfeder zwischen der beweglichen Platte und dem Karosserieelement, wobei die mindestens eine Gasfeder einen Kolben hat, der in einem Zylinder bewegbar ist, eine Kolbenbefestigungsstruktur zum Befestigen des Kolbens an der beweglichen Platte oder dem Karosserieelement und eine Zylinderbefestigungsstruktur zum Befestigen des Zylinders an dem jeweils anderen von der beweglichen Platte und dem Karosserieelement; und wobei mindestens ein von der Kolben- und der Zylinderbefestigungsstruktur ein Lager aufweisen, das in einem jeweils an dem Kolben oder dem Zylinder befestigten Joch befestigt ist, wobei das Joch frei um das Lager entlang einer ersten Achse schwenkbar ist, und wobei das Lager ein Verbindungselement aufnimmt, das so an der beweglichen Platte oder dem Karosserieelement befestigt ist, dass das Verbindungselement um mindestens eine zweite, von der ersten Achse verschiedene Achse relativ zu dem Lager schwenkbar ist.
10. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der die Lager einen Clip zum Festhalten des Lagers an dem Verbindungselement umfasst.
11. Baugruppe nach Anspruch 10, bei der das Verbindungselement kugelförmig ist, so dass sich das Verbindungselement relativ zu dem Lager ungehindert im Allgemeinen in alle Richtungen, aber durch einen begrenzten Winkel um die erste Achse bewegen kann.
12. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der das Lager ein Sicherungselement zum Sichern des Verbindungselements in dem Lager umfasst.
13. Baugruppe nach Anspruch 12, bei der das Verbindungselement sich nur um die zweite Achse in dem Lager frei bewegen kann.
14. Baugruppe nach Anspruch 13, bei der das Lager auf Stiften in dem Joch schwenkbar gelagert ist.
15. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der das Lager auf in dem Joch aufgenommenen Stiften schwenkbar gelagert ist.
16. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der sowohl die Kolben- als auch die Zylinderbefestigungsstruktur das Lager und das Verbindungselement umfassen, und wobei die Lager beide schwenkbar in einem Joch gelagert sind.