DE102005030403B4

DE102005030403B4 - Verstellelement

Info

Publication number: DE102005030403B4
Application number: DE102005030403A
Authority: DE
Inventors: Frank Born; Rainer Massmann; Rolf Mintgen; Dirk Rennecke; Wilhelm Schwab
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: DE102005030403A1

Abstract

Verstellelement mit einem unter einem Druck stehenden Fluid gefüllten zylinderförmigen Gehäuse, welches zwei Abschnitte unterschiedlichen Innendurchmessers aufweist, mit zwei axial beweglich angeordneten Kolben, die an jeweils einen Innendurchmesser des zylinderförmigen Gehäuses angepaßt sind und den entsprechenden Abschnitt des zylinderförmigen Gehäuses in zwei Druckräume unterteilen, mit einer Kolbenstange, die das zylinderförmige Gehäuse an einem Ende durchdringt und an der die beiden Kolben mit einem Abstand zueinander fest angeordnet sind, wobei die Kolben abhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange gedämpft oder ungedämpft von dem Fluid umströmbar sind, wobei jedem der beiden Abschnitte des zylinderförmigen Gehäuses eine Überströmverbindung mit einem Drosselquerschnitt zugeordnet ist, die zumindest die beiden Enden des jeweiligen Abschnittes miteinander verbindet, wobei jede der beiden Überströmverbindungen in eine andere Bewegungsrichtung der Kolbenstange drosselnd wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (8) das zylinderförmige Gehäuse (5) an dem Ende (11) durchdringt, das sich an den Abschnitt (9) mit dem größeren Innendurchmesser...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verstellelement mit einem unter einem Druck stehenden Fluid gefüllten zylinderförmigen Gehäuse, welches zwei Abschnitte unterschiedlichen Innendurchmessers aufweist, mit zwei axial beweglich angeordneten Kolben, die an jeweils einen Innendurchmesser des zylinderförmigen Gehäuses angepaßt sind und den entsprechenden Abschnitt des zylinderförmigen Gehäuses in zwei Druckräume unterteilen, mit einer Kolbenstange, die das zylinderförmige Gehäuse an einem Ende durchdringt und an der die beiden Kolben mit einem Abstand zueinander fest angeordnet sind, wobei die Kolben abhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange gedämpft oder ungedämpft von dem Fluid umströmbar sind, wobei jedem der beiden Abschnitte des zylinderförmigen Gehäuses eine Überströmverbindung mit einem Drosselquerschnitt zugeordnet ist, die zumindest die beiden Enden des jeweiligen Abschnittes miteinander verbindet, wobei jede der beiden Überströmverbindungen in eine andere Bewegungsrichtung der Kolbenstange drosselnd wirksam ist.
Ein derartiges Verstellelement ist aus der DE 26 59 488 A1 bekannt. Dieses Verstellelement ermöglicht eine Dämpfung der Bewegung der Kolbenstange vor Erreichen der Endstellung in der Ein- und Ausfahrbewegung. Dazu besitzt das Verstellelement ein zylinderförmiges Gehäuse, das mit einem unter Druck stehenden Fluid gefüllt ist. Das zylinderförmige Gehäuse weist an seinem geschlossenen Ende einen größeren Innendurchmesser als an seinem offenen Ende auf. Der am Ende der Kolbenstange angeordnete erste Kolben ist an das Gehäuse im Abschnitt des größeren Innendurchmessers angepaßt, während der zweite Kolben an den Abschnitt des Gehäuses mit kleinerem Innendurchmesser angepaßt ist. Auf diese Weise wird die Bewegung der Kolbenstange solange von dem zweiten Kolben bestimmt, wie er sich im Abschnitt des Gehäuses mit kleinerem Innendurchmesser bewegt. Der verbleibende Kolbenstangenhub wird von dem ersten Kolben beeinflußt. Der erste Kolben weist zusätzlich eine axial verlaufende Bohrung auf, die von dem axial beweglichen Kolbenring in Abhängigkeit seiner Position geöffnet oder verschlossen wird. Der zweite Kolben besitzt ebenfalls einen axial beweglichen Kolbenring. Zusätzlich ist am zweiten Kolben eine Arretiervorrichtung, bestehend aus Bohrungen im zweiten Kolben, eine die Bohrungen verschließenden Ventilplatte, eine die Ventilplatte vorspannenden Feder sowie ein Anschlag für die Feder an der Kolbenstange, angeordnet.
Beim Ausfahren der Kolbenstange gibt der Kolbenring des ersten Kolbens aufgrund seiner Position einerseits einen Ringquerschnitt zwischen dem ersten Kolben und der Innenwand des Gehäuses und andererseits die Bohrung frei. Das Fluid kann somit durch die freigegebene Bohrung und durch den Ringspalt zwischen Kolben und Gehäuseinnenwand durchströmen. Hierbei ist nahezu keine Dämpfung bemerkbar.
Sobald der zweite Kolben in den Abschnitt des Gehäuses mit kleinerem Innendurchmesser eintritt, durchströmt das Fluid durch den innenliegenden Ringspalt des Kolbenrings und den Abstützring, welcher den Kolbenring hält. Die Arretiervorrichtung ist geschlossen, so daß kein Fluid über die Bohrungen im zweiten Kolben durchströmen kann. Dadurch wird die Ausfahrbewegung gedämpft.
Beim Einfahren der Kolbenstange strömt das Fluid wiederum über den Ringspalt am zweiten Kolben über. Zusätzlich öffnet die Arretiervorrichtung, wodurch ein ungedämpftes Einfahren der Kolbenstange in diesem Abschnitt ermöglicht wird. Sobald der zweite Kolben aus dem Abschnitt des Gehäuses mit kleinerem Innendurchmesser austritt, wird der weitere Bewegungsablauf von dem ersten Kolben bestimmt. Infolge der Einfahrbewegung verschließt der Kolbenring den Ringquerschnitt zwischen dem ersten Kolben und der Innenwand des Gehäuses. Das Fluid kann daher ausschließlich über die axial verlaufende Bohrung im ersten Kolben durchströmen, wodurch eine Dämpfung bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange bewirkt wird.
Nachteilig an diesem Verstellelement ist die aufwendige Gestaltung des Kolbens. So bildet der zur Dämpfung der Ausfahrbewegung vorgesehene, zweite Kolben mit der aus mehreren Bauteilen bestehenden Arretiervorrichtung eine komplexe Einheit, um die Dämpfung realisieren zu können. Eine Endlagendämpfung, kurz vor Erreichen der maximalen Ausfahrstellung der Kolbenstange, ist trotz des konstruktiven Aufwands nicht möglich. Ebenso erfordert die Dämpfung der Einfahrbewegung eine zusätzliche Bohrung im ersten Kolben. Weiterhin ist das Verstellelement so ausgebildet, daß die Kolbenstange das Gehäuse an der Seite des Abschnitts mit kleinerem Innendurchmesser durchdringt. Um sowohl die Kolbenstange zu führen als auch die Druckräume im Gehäuse gegen die Atmosphäre abzudichten, muß dieses Ende mit einem Dicht- und Führungspaket verschlossen werden. Herstellungsbedingt ist das andere Ende des Gehäuses ebenfalls offen. Das hat zur Folge, daß das zweite offene Ende des Gehäuses im Endzustand mit einem zusätzlichen Zylinderboden verschlossen werden muß. Der Aufwand zur Herstellung des Gehäuses ist damit ebenfalls sehr hoch.
Aus der DE 33 01 544 C2 ist ein Verstellelement mit einem unter Druck stehenden Fluid gefüllten zylinderförmigen Gehäuse bekannt, in dem ein das Gehäuse in zwei Kammern trennender Kolben verschiebbar geführt ist. Der Kolben weist einseitig eine Kolbenstange auf, die an dem einen Ende des Gehäuses abgedichtet nach außen geführt ist. In der Innenwand des Gehäuses ist eine axiale Nut ausgebildet, die sich über einen kolbenstangenfernen Teil des Gehäuses erstreckt. In dem nutfreien Bereich ist der Kolben mangels einer Überströmmöglichkeit von der einen zur anderen Kammer arretierbar. Durch ein im Kolben angeordnetes druckabhängig wirkendes Ventil ist auch in dem nutfreien Bereich ein Überströmen von Fluid von der einen in die andere Kammer möglich und die Arretierung aufhebbar.
Aus der DE 299 10 610 U1 ist ein fluidbetriebener Arbeitszylinder bekannt, in dem ein eine einseitige Kolbenstange aufweisender Kolben verschiebbar angeordnet ist. An der Innenwand des Arbeitszylinders ist eine sich axial erstreckende Abströmkerbe ausgebildet, deren Mittelachse in einem Winkel gegenüber der Achse des Arbeitszylinders geneigt ist.
Aus der DE 40 04 714 A1 ist ein Verstellelement mit einem stufigen Zylinder und einem Kolben bekannt, der im Endbereich der eingefahrenen Position durch den Bereich geringeren Durchmessers des Zylinders hindurch gefahren ist. Bei einem anschließenden selbsttätigen Ausfahren wird der Kolben in dem Bereich geringeren Durchmessers des Zylinders blockiert.
Aus der DE 1 976 494 U1 ist ein Verstellelement mit einem unter Druck stehenden Fluid gefüllten stufenzylinderförmigen Gehäuse bekannt, in dem ein das Gehäuse in zwei Kammern trennender, stufiger Kolben verschiebbar geführt ist. Indem Kolben ist eine bei Einschubbewegung öffnende Verbindung sowie eine manuell zur Ausschubbewegung öffenbare Verbindung angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verstellelement der eingangs genannten Art zu schaffen, das nach einem ungedämpften Bewegungsverlauf eine Dämpfung der Bewegung der Kolbenstange vor Erreichen der Endstellung in der Ein- und Ausfahrbewegung ermöglicht. Das Verstellelement soll dabei möglichst einfach in der Herstellung und Montage sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstange das zylinderförmige Gehäuse an dem Ende durchdringt, das sich an den Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser anschließt, wobei eine Bewegung der Kolbenstange in Ausfahrrichtung am ersten Kolben größeren Durchmessers gedämpft und am zweiten Kolben kleineren Durchmessers ungedämpft ist und eine Bewegung der Kolbenstange in Einfahrrichtung am ersten Kolben größeren Durchmessers ungedämpft und am zweiten Kolben kleineren Durchmessers gedämpft ist, daß im Abschnitt größeren Innendurchmessers des Gehäuses eine axial verlaufende erste Nut und im Abschnitt kleineren Innendurchmessers des Gehäuses eine axial verlaufende zweite Nut ausgebildet ist, wobei der dem offenen Ende zugewandte Bereich der ersten Nut einen sich kontinuierliche verringernden Querschnitt besitzt, und daß in den Kolben zusätzliche sperrbare Strömungsverbindungen zwischen den Enden des jeweiligen Abschnitts des Gehäuses vorhanden sind, wobei die Strömungsverbindung im ersten Kolben bei einer Bewegung der Kolbenstange in Ausfahrrichtung gesperrt und bei einer Bewegung in Einfahrrichtung freigegeben ist sowie die Strömungsverbindung im zweiten Kolben bei einer Bewegung der Kolbenstange in Ausfahrrichtung freigegeben und bei einer Bewegung in Einfahrrichtung gesperrt ist.
Mit der Durchdringung des zylinderförmigen Gehäuses durch die Kolbenstange an dem Ende, das sich an den Abschnitt mit dem größeren Innendurchmesser anschließt, wird das herstellungsbedingt offene Ende des Gehäuses zur Durchführung der Kolbenstange genutzt. Das infolge der Herstellung gegenüberliegende geschlossene Ende des zylinderförmigen Gehäuses wird in vorteilhafter Weise zur Begrenzung des Druckraumes genutzt. Ein zusätzliches Verschließen dieses Endes ist somit nicht notwendig. Insofern ist das Verstellelement auch hinsichtlich des Gehäuses einfacher in der Herstellung und Montage.
Ein Vorteil besteht darin, daß mittels einer gezielten Nutgestaltung verschiedene Bewegungsabläufe der zu verschwenkende Klappe realisiert werden können.
Die Auslegung des Nutquerschnitts, insbesondere der Nuttiefe, gestaltet sich in Abhängigkeit vom Einsatzort und den gewünschten Bewegungsabläufen für die Verstellung. Ein größerer erforderlicher Nutquerschnitt kann dabei zu einer großen Nuttiefe führen, die wiederum ein dickwandiges zylinderförmiges Gehäuse erfordert. Durch die Anordnung mehrerer am Umfang der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses angeordneter Nuten mit geringen Nuttiefen, läßt sich eine einzelne Nut mit großer Nuttiefe vermeiden. Die Summe der Querschnitte der einzelnen Nuten ergibt den wirksamen Gesamtquerschnitt. Auf diese Weise wird ein dickwandiges, zylinderförmiges Gehäuse vermieden.
Die Festigkeit des zylinderförmigen Gehäuses wird am wenigsten beeinflußt, wenn die Nuten symmetrisch am Umfang der Innenwand angeordnet sind.
Bei einer Verwendung des Verstellelementes zum Verschwenken von Klappen, insbesondere Motorhauben oder Heckklappen von Kraftfahrzeugen, ist es sinnvoll, die Bewegung der Klappen kurz vor Erreichen der Endlage noch weiter zu dämpfen. Eine derartige Endlagendämpfung wird mit einem Verstellelement erreicht, dessen im Abschnitt mit größerem Innendurchmesser angeordnete Nut einen Bereich mit sich verringerndem Querschnitt aufweist, und daß der Bereich der Endlage des Kolbens mit größerem Außendurchmesser bei ausgefahrener Kolbenstange entspricht. Aufgrund des sich verringernden Nutquerschnitts wird die Menge des Fluid, welches überströmen kann, vermindert, wodurch sich die Geschwindigkeit der ausfahrenden Kolbenstange verlangsamt. Infolge dieser Endlagendämpfung werden die Anschlagelemente des Verstellelementes weniger beansprucht.
Das zylinderförmige Gehäuse läßt sich mit zwei Abschnitten ausbilden, indem zwei zylinderförmige Teile, welche unterschiedliche Durchmesser besitzen, miteinander verbunden werden. Die beiden zylinderförmigen Teile können kraftschlüssig oder stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen, miteinander verbunden werden.
Eine Ausbildung des zylinderförmigen Gehäuses aus mehreren Teilen und dem damit verbundenen Aufwand zum Fügen der Teile wird mit einem zylinderförmigen Gehäuse vermieden, das im Bereich der beiden Abschnitte unterschiedlicher Durchmesser einteilig ausgebildet ist. Ein derartiges Gehäuse ist beispielsweise mittels Umformen herstellbar.
Auf bereits vorhandene zylinderförmige Gehäuse mit einem gleich bleibenden Innendurchmesser kann zurückgegriffen werden, wenn der Abschnitt des kleineren Innendurchmessers durch einen in dem zylinderförmigen Gehäuse angeordneten Einsatz gebildet wird. Die Herstellung eines derartigen Einsatzes ist einfacher als die Ausbildung eines einteiligen Gehäuses. Weiterhin ermöglicht die Anordnung eines Einsatzes die Verwendung eines Gehäuses für verschiedene Einsatzmöglichkeiten, wobei die Anpassung an die jeweils herrschenden Randbedingungen durch die konkrete Ausbildung des jeweils zum Einsatz kommenden Einsatzes gewährleistet wird.
Um auch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten der Kolbenstange eine Beschädigung des Kolbens mit dem kleineren Außendurchmesser zu vermeiden, ist im Übergang zwischen den beiden Abschnitten mit unterschiedlichen Innendurchmessern eine Zentrierhilfe angeordnet, die ein leichteres Eintauchen des Kolbens mit kleinerem Außendurchmesser in den entsprechenden Abschnitt des zylinderförmigen Gehäuses ermöglicht. Zudem gewährleistet die Zentrierhilfe einen allmählichen Übergang zur Dämpfung, die durch das Eintauchen des Kolbens in den Abschnitt mit kleinerem Innendurchmesser hervorgerufen wird. Ein abruptes Einleiten der Dämpfung wird somit vermieden, wodurch der Bedienkomfort gesteigert wird. Die Zentrierhilfe läßt sich in besonders einfacher Weise durch einen Bereich bilden, dessen Überströmquerschnitt sich in Richtung des Abschnitts mit kleinerem Durchmesser verringert.
Eine derartige Verringerung des Überströmquerschnitts der Zentrierhilfe läßt sich mit einer oder mehrerer Nuten mit sich verringerndem Querschnitt erreichen, wobei der sich verringernde Querschnitt am Ende dem Querschnitt des Abschnitts mit kleinerem Innendurchmessers entspricht.
In einer einfachen Ausgestaltung sind die Nuten in der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses ausgebildet.
Die Zentrierhilfe ist besonders einfach zu fertigen, wenn sie von dem Einsatz zur Bildung des Abschnitts mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist.
In einer anderen Ausgestaltung ist die Zentrierhilfe als separater Einsatz in dem zylinderförmigen Gehäuse angeordnet. Dadurch kann die Zentrierhilfe für verschiedene Verstellelemente verwendet werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1: eine schematische Darstellung einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs mit einem Verstellelement,
2: einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Verstellelement aus 1,
3: einen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verstellelements.
1 zeigt schematisch den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einer Motorhaube 1, die an ihrem hinteren Endbereich 2 um eine quer zur Längsachse des Kraftfahrzeugs sich erstreckende Schwenkachse 3 schwenkbar angeordnet ist. Zum Bewegen der Motorhaube 1 ist ein als Gasfeder 4 ausgebildetes Verstellelement angeordnet. Die einzelnen Bewegungsabläufe der Motorhaube 1 während des Öffnens A-C und des Schließens D-F werden durch die Gestaltung der Gasfeder 4 bestimmt und in 2 näher erläutert.
Das in 2 dargestellte Verstellelement besitzt ein einteilig ausgebildetes, zylinderförmiges Gehäuse 5, das mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist. Das zylinderförmige Gehäuse 5, besitzt an einem geschlossenen Ende 6 eine Aufnahme 7, mit der die Verstellvorrichtung an der nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs angeschlagen ist. Das nicht dargestellt andere Ende der Kolbenstange 8 ist an der Motorhaube befestigt.
Das zylinderförmige Gehäuse 5 besitzt zwei Abschnitte 9, 10 mit unterschiedlichen Innendurchmessern, wobei der Abschnitt 10 mit kleinerem Innendurchmesser am geschlossenen Ende 6 und der Abschnitt 9 mit größerem Innendurchmesser am offenen Ende 11 angeordnet ist. Beide Abschnitte 9, 10 besitzen jeweils eine an der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses 1 axial verlaufende Nut 12, 13.
Während die Nut 13 mit einem konstanten Querschnitt ausgebildet ist, besitzt die Nut 12 drei Bereiche unterschiedlichen Querschnitts. Der dem Abschnitt 10 zugewandte Bereich 12' besitzt einen größeren Querschnitt als der sich daran anschließende Bereich 12''. Der Bereich 12' geht in den Bereich 12'' an der Stelle über, an der sich der Kolben 15 befindet, wenn der zweite Kolben 23 aus dem Abschnitt 10 ausfährt. Der dem offenen Ende 11 zugewandte Bereich 12''' besitzt einen sich vom Bereich 12'' aus kontinuierlich verringernden Querschnitt.
In dem zylinderförmigen Gehäuse 5 ist die Kolbenstange 8, die das Gehäuse 5 an dem offenen Ende 11 durchdringt, axial beweglich angeordnet. Durch ein am offenen Ende 11 angeordnetes Dicht- und Führungssystem 14 wird die Kolbenstange 8 geführt und gegenüber dem zylinderförmigen Gehäuse 1 abgedichtet.
Auf der Kolbenstange 8 ist ein erster Kolben 15 mit größerem Durchmesser derart angeordnet, daß er bei der Bewegung der Kolbenstange 8 zwischen den beiden Endlagen ausschließlich im Abschnitt 9 mit größerem Innendurchmesser des Gehäuses 1 verfährt. Der erste Kolben 15 unterteilt das Gehäuse 1 in zwei Druckräume 16, 17.
Der erste Kolben 15 besteht aus einem Kolbenkörper 18 und einem Abstützring 19. Der Abstützring 19 stützt sich mit seiner dem offenen Ende 11 des Gehäuses 1 zugewandten Seite an einem Bund 20 der Kolbenstange 8 ab. Der Abstützring 19 besitzt mehrere am Umfang angeordnete Ausnehmungen, über die das Gas überströmen kann. Der Kolbenkörper 18 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 21 geringeren Durchmessers, der am Abstützring 19 anliegt. Auf dem zylindrischen Abschnitt 21 ist ein Kolbenring 22 axial beweglich angeordnet.
Der Außendurchmesser des Kolbenrings 22, welcher größer als der Außendurchmesser des Kolbenkörpers 18 ist, entspricht dem Innendurchmesser des Abschnitts 9 mit größerem Innendurchmesser, so daß die radial umlaufende Außenfläche des Kolbenrings 22 dicht an der Innenwand des Abschnitts 9 entlang gleiten kann.
An dem Ende der Kolbenstange 8, welches in dem Gehäuse 5 angeordnet ist, ist ein zweiter Kolben 23 kleineren Durchmessers angeordnet, der sich bei eingefahrener Kolbenstange 8 im Abschnitt 10 befindet. Der zweite Kolben 23 trennt den Druckraum 17 von einem weiteren Druckraum 24 ab.
Der zweite Kolben 23 besteht ebenfalls aus einem Kolbenkörper 25, der mittels einer Distanzhülse 26 beabstandet zum Kolbenkörper 18 angeordnet ist. An den Kolbenkörper 25 schließt sich ein weiterer Abstützring 27 an. Der Abstützring 27 besitzt ebenfalls am Umfang angeordnete Ausnehmungen zum Überströmen des Gases. Der Kolbenkörper 25 besitzt einen dem Abstützring 27 zugewandeten zylindrischen Abschnitt 28 kleineren Durchmessers, auf dem ein Kolbenring 29 axial beweglich angeordnet ist.
Der Außendurchmesser des Kolbenrings 29 ist ebenfalls größer als der Außendurchmesser des Kolbenkörpers 25 und entspricht dem Innendurchmesser des Abschnitts 10 mit kleinerem Innendurchmesser, so daß die radial umlaufende Außenfläche des Kolbenrings 29 dicht an der Innenwand des Abschnitts 10 entlang gleiten kann.
Die Außendurchmesser der beiden zylindrischen Abschnitte 21, 28 sind kleiner als die Innendurchmesser der Kolbenringe 22, 29, so daß sich zwischen den zylindrischen Abschnitten 21, 28 und den Kolbenringen 22, 29 jeweils ein ringförmiger Durchströmquerschnitt ausbildet.
Beim Öffnen der Motorhaube 1 aus einer nach unten geneigten Position wird die Kolbenstange 8 in Richtung des offenen Endes 11 des zylinderförmigen Gehäuses 5 bewegt. Bei dieser Bewegung wird der axial bewegliche Kolbenring 29 des zweiten Kolbens 23 gegen den Abstützring 27 bewegt. Damit gibt der Kolbenring 29 den ringförmigen Durchströmquerschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 28 und dem Kolbenring 29 frei. Das Gas kann nunmehr durch den Durchströmquerschnitt und die Nut 13 über den Kolbenring 29 vom Druckraum 17 in den Druckraum 24 überströmen. Aufgrund des zusätzlich zum Überströmquerschnitt der Nut 13 hinzukommenden Durchströmquerschnittes ist die Dämpfung in diesem Abschnitt 10 mit kleinerem Innendurchmesser aufgehoben. Aufgrund des großen Querschnitts der Nut 12 im Bereich 12' bewirkt auch der erste Kolben 15 keine Dämpfung, so daß im Bewegungsablauf A keine Ausschubdämpfung spürbar ist.
Beim weiteren Ausfahren der Kolbenstange 8 im Bewegungsablauf B liegt der Kolbenring 22 des ersten Kolbens 15 am Kolbenkörper 18 an und versperrt damit den Durchströmquerschnitt zwischen dem Kolbenring 22 und dem zylindrischen Abschnitt 21 des Kolbenkörpers 18. Das Gas kann somit ausschließlich über die Nut 12 und somit über den Kolbenring 22 vom Druckraum 16 in den Druckraum 17 überströmen. Diese Dämpfung entspricht der üblichen Ausschubdämpfung beim Verschwenken der Motorhaube 1 hin in die Endlage.
Kurz vor Erreichen der Endlage tritt der erste Kolben 15 in den Bereich 12''' ein. Sobald der erste Kolben 15 sich im Bewegungsablauf C in diesen Bereich hineinbewegt, kann aufgrund des sich verringernden Querschnitts weniger Gas überströmen, wodurch die Bewegung des ersten Kolbens 15 und damit der Kolbenstange 8 weiter gedämpft wird, bis die Endlage erreicht ist.
Zum Schließen der Motorhaube 1 verfährt die Kolbenstange 8 in die entgegengesetzte Richtung. In dieser Bewegung bewegt sich der Kolbenring 22 des ersten Kolbens 15 gegen den Abstützring 19. Damit ist der Durchströmquerschnitt zwischen Kolbenring 22 und dem zylindrischen Abschnitt 21 freigegeben, so daß das Gas aus dem Druckraum 17 in den Druckraum 16 über die Nut 12 und den Durchströmquerschnitt überströmen kann. Die Dämpfung ist in diesem Abschnitt 9 aufgehoben. Da der zweite Kolben 23 sich zu diesem Zeitpunkt ebenfalls im Abschnitt 9 befindet, ist er aufgrund des großen Innendurchmessers des Abschnitts 9 wirkungslos. Somit ist keine Einschubdämpfung in den Bewegungsabläufen D und E spürbar.
Sobald die Motorhaube 1 durch die horizontale Lage verschwenkt wird, und damit den Gleichgewichtspunkt durchschreitet, tritt der zweite Kolben 23 im Bewegungsablauf F in den Abschnitt 10 mit kleinerem Innendurchmesser ein.
Im Übergang zum Abschnitt 10 ist ein Bereich 30 mit gleichmäßig am Umfang des Bereiches 30 verteilt angeordneten Nuten 34 vorgesehen. Im Bereich 30 wird der zweite Kolben 23 zentriert und aufgrund des sich durch die Nuten 34 in Richtung des Abschnitts 10 verringernden Querschnitts, über den das Gas überströmen kann, ein allmählicher Übergang zur Dämpfung realisiert.
Im Abschnitt 10 versperrt der am Kolbenkörper 25 anliegenden Kolbenring 29 den Durchströmquerschnitt, so daß das Gas nur über die Nut 13 vom Druckraum 24 in den Druckraum 17 überströmen kann. Damit wird die Bewegung der Motorhaube 1 auf eine Geschwindigkeit von 1,2 m/s bis 1,5 m/s gedämpft. Mit dieser Geschwindigkeit ist ein sicheres Einrasten der Motorhaube 1 in einem Motorhaubenschloß gewährleistet.
3 zeigt ein Verstellelement, das im Unterschied zu dem Verstellelement in 2 ein zylinderförmiges Gehäuse 5 mit gleich bleibendem Innendurchmesser aufweist. Für die Ausbildung des Abschnitts 10 mit kleinerem Innendurchmesser weist das Gehäuse 5 einen zylindrischen Einsatz 31 auf, der am geschlossenen Ende 6 des Gehäuses 5 anliegt und mit einer radial umlaufenden Sicke mit dem Gehäuse 5 fest verbunden ist.
An der Innenwand des zylindrischen Einsatzes 31 ist eine axial verlaufende Nut 32 als Überströmverbindung angeordnet. Das offene Ende des Einsatzes 31 ist mit einem sich zum Abschnitt 9 erweiternden Querschnitt ausgebildet, der als Zentrierhilfe 33 für den in den Abschnitt 10 einfahrenden zweiten Kolben 23 wirkt. Zusätzlich sind am Umfang der Zentrierhilfe 33 Nuten 34 angeordnet. Über deren Querschnitte kann mehr Gas aus dem Druckraum 24 in den Druckraum 17 überströmen als über die Nut 32. Infolge dessen kommt es zu einem allmählichen Übergang zur Dämpfung im Bewegungsablauf F. Gleichzeitig unterstützen die Nuten 34 die Zentrierung des zweiten Kolbens 23, wodurch Beschädigungen, insbesondere am Kolbenring 29, vermieden werden.
Bezugszeichenliste

1: Motorhaube
2: hinterer Endbereich
3: Schwenkachse
4: Gasfeder
5: zylinderförmiges Gehäuse
6: geschlossenes Ende
7: Aufnahme
8: Kolbenstange
9: Abschnitt größeren Durchmessers
10: Abschnitt kleineren Durchmessers
11: offenes Ende
12: Nut
12': Nutbereich
12'': Nutbereich
12''': Nutbereich
13: Nut
14: Dicht- und Führungssystem
15: erster Kolben
16: Druckraum
17: Druckraum
18: Kolbenkörper
19: Abstützring
20: Bund
21: zylindrischer Abschnitt
22: Kolbenring
23: zweiter Kolben
24: Druckraum
25: Kolbenkörper
26: Distanzhülse
27: Abstützring
28: zylindrischer Abschnitt
29: Kolbenring
30: Bereich
31: zylindrischer Einsatz
32: Nut
33: Zentrierhilfe
34: Nuten

Claims

Verstellelement mit einem unter einem Druck stehenden Fluid gefüllten zylinderförmigen Gehäuse, welches zwei Abschnitte unterschiedlichen Innendurchmessers aufweist, mit zwei axial beweglich angeordneten Kolben, die an jeweils einen Innendurchmesser des zylinderförmigen Gehäuses angepaßt sind und den entsprechenden Abschnitt des zylinderförmigen Gehäuses in zwei Druckräume unterteilen, mit einer Kolbenstange, die das zylinderförmige Gehäuse an einem Ende durchdringt und an der die beiden Kolben mit einem Abstand zueinander fest angeordnet sind, wobei die Kolben abhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange gedämpft oder ungedämpft von dem Fluid umströmbar sind, wobei jedem der beiden Abschnitte des zylinderförmigen Gehäuses eine Überströmverbindung mit einem Drosselquerschnitt zugeordnet ist, die zumindest die beiden Enden des jeweiligen Abschnittes miteinander verbindet, wobei jede der beiden Überströmverbindungen in eine andere Bewegungsrichtung der Kolbenstange drosselnd wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (8) das zylinderförmige Gehäuse (5) an dem Ende (11) durchdringt, das sich an den Abschnitt (9) mit dem größeren Innendurchmesser anschließt, wobei eine Bewegung der Kolbenstange (8) in Ausfahrrichtung am ersten Kolben (15) größeren Durchmessers gedämpft und am zweiten Kolben (23) kleineren Durchmessers ungedämpft ist und eine Bewegung der Kolbenstange (8) in Einfahrrichtung am ersten Kolben (15) größeren Durchmessers ungedämpft und am zweiten Kolben (23) kleineren Durchmessers gedämpft ist, daß im Abschnitt (9) größeren Innendurchmessers des Gehäuses (5) eine axial verlaufende erste Nut (12) und im Abschnitt (10) kleineren Innendurchmessers des Gehäuses (5) eine axial verlaufende zweite Nut (13, 32) ausgebildet ist, wobei der dem offenen Ende (11) zugewandte Bereich (12''') der ersten Nut (12) einen sich kontinuierliche verringernden Querschnitt besitzt, und daß in den Kolben (15, 23) zusätzliche sperrbare Strömungsverbindungen zwischen den Enden des jeweiligen Abschnitts (9, 10) des Gehäuses (5) vorhanden sind, wobei die Strömungsverbindung im ersten Kolben (15) bei einer Bewegung der Kolbenstange (8) in Ausfahrrichtung gesperrt und bei einer Bewegung in Einfahrrichtung freigegeben ist sowie die Strömungsverbindung im zweiten Kolben (23) bei einer Bewegung der Kolbenstange (8) in Ausfahrrichtung freigegeben und bei einer Bewegung in Einfahrrichtung gesperrt ist.
Verstellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (15, 23) mittels axial beweglicher Kolbenringe (22, 29) gegenüber den Abschnitten (9, 10) des zylinderförmigen Gehäuses (5) abgedichtet sind, wobei durch die Kolbenringe (22, 29) die zusätzlichen Strömungsverbindungen zwischen den Enden des jeweiligen Abschnitts des (9, 10) zylinderförmigen Gehäuses (5) abhängig von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange (8) öffenbar sind.
Verstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (12, 13) durch mehrere am Umfang der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses (5) verteilt angeordnete Nuten gebildet ist.
Verstellelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten symmetrisch am Umfang der Innenwand angeordnet sind.
Verstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (12''') der Nut (12) mit sich verringerndem Querschnitt der Endlage des Kolbens (15) mit größerem Außendurchmesser bei ausgefahrener Kolbenstange (8) entspricht.
Verstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Gehäuse (5) im Bereich der beiden Abschnitte (9, 10) unterschiedlichen Durchmessers einteilig ausgebildet ist.
Verstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (10) des kleineren Innendurchmessers durch einen in dem zylinderförmigen Gehäuse (5) angeordneten zylindrischen Einsatz (31) gebildet ist.
Verstellelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergang zwischen den beiden Abschnitten (9, 10) unterschiedlichen Innendurchmessers eine Zentrierhilfe (30, 33) für den Kolben (23) mit dem kleineren Außendurchmesser angeordnet ist.
Verstellelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfe durch einen Bereich (30) gebildet ist, dessen Überströmquerschnitt sich in Richtung des Abschnitts (10) mit kleinerem Innendurchmesser verringert.
Verstellelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfe (30, 33) durch Nuten (34) mit sich verringerndem Querschnitt gebildet ist, wobei der sich verringernde Querschnitt am Ende dem Querschnitt des Abschnitts (10) mit kleinerem Innendurchmessers entspricht.
Verstellelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (34) in der Innenwand des zylinderförmigen Gehäuses (5) ausgebildet sind.
Verstellelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (34) aufweisende Zentrierhilfe (33) von dem zylindrischen Einsatz (31) zur Bildung des Abschnitts (10) mit kleinem Innendurchmesser gebildet ist.
Verstellelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhilfe (33) als separater Einsatz in dem zylinderförmigen Gehäuse (5) angeordnet ist.