DE102008010249A1

DE102008010249A1 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE102008010249A1
Application number: DE102008010249A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Probst
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: US8418598B2; DE102008010249B4; US20090206531A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung zum Öffnen und Schließen, insbesondere von Fahrzeugklappen, mit einer Gasfeder (7), die ein zylinderförmiges Druckrohr (8) aufweist, das an einem ersten Ende (9) geschlossen ist und in dem ein Kolben (14) verschiebbar angeordnet ist, der das Druckrohr (8) in eine erste Arbeitskammer (15) und eine zweite Arbeitskammer (16) unterteilt sowie einseitig eine Kolbenstange (11) aufweist, welche die dem geschlossenen ersten Ende (9) des Druckrohrs (8) abgewandte erste Arbeitskammer (15) durchragt und über ein Dichtungs- und Führungspaket (12) abgedichtet an einem zweiten Ende (10) des Druckrohrs (8) herausgeführt ist, mit einer unter Überdruck stehenden Gasfüllung der ersten und der zweiten Arbeitskammer, durch die der Kolben (14) mit einer Ausschubkraft beaufschlagt ist, und einer am zweiten Ende (10) des Druckrohrs (8) angeordneten Dichtungs- und Führungskappe (27) mit einem Dichtungsring (31) und einem an einem ersten Ende (22) mit einem Boden (21) geschlossenen Überrohr (20), in dem die Gasfeder (7) teleskopierbar angeordnet ist, wobei in das Innere des Überrohrs (20) ein Fluid hinein- oder aus diesem herausbeförderbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs.
Für das das Bewegen von Fahrzeugklappen sind die vielfältigsten Antriebseinrichtungen bekannt. So zeigt beispielsweise die DE 10110884 A1 eine Antriebseinrichtung mit Bowdenzugsystem bzw. einen Direktantrieb zum Öffnen und Schließen einer Fahrzeugklappe, bei dem ein Elektromotor mit Getriebe und Kupplung mit verwendet wird.
Aus der DE 10 2005 030 052 A1 ist ferner eine Antriebseinrichtung bekannt, bei der ein Spindeltrieb über einen Motor mit Getriebe und Kupplung das automatische Schließen und Öffnen bewerkstelligt.
Derartige Antriebe sind in ihrem Aufbau sehr aufwendig und somit mit relativ hohen Herstellungskosten verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung für Klappen zu schaffen, die einfach aufgebaut, leicht montierbar und kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebseinrichtung eine Gasfeder umfasst, die ein zylinderförmiges Druckrohr aufweist, das an einem ersten Ende geschlossen ist und in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist, der das Druckrohr in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt sowie einseitig eine Kolbenstange aufweist, welche die dem geschlossenen ersten Ende des Druckrohrs abgewandte erste Arbeitskammer durchragt und über ein Dichtungs- und Führungspaket abgedichtet an einem zweiten Ende des Druckrohr herausgeführt ist, mit einer unter Überdruck stehenden Gasfüllung der ersten und der zweiten Arbeitskammer, durch die der Kolben mit einer Ausschubkraft beaufschlagt ist, ferner eine am zweiten Ende des Druckrohrs angeordnete Dichtungs- und Führungskappe mit einem Dichtungsring umfasst und einen an einem ersten Ende mit einem Boden geschlossenen Überrohr, in dem die Gasfeder teleskopierbar angeordnet ist, umfasst, wobei in das Innere des Überrohrs (20) ein Fluid hinein oder aus diesem heraus beförderbar ist.
In weiterer Ausgestaltung ist am Boden eine Druckanschlusseinrichtung angeordnet, über das das Fluid in das Überrohr oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Alternativ ist an dem dem Kolben gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange ein Gewindezapfen ausgebildet ist, durch den sich eine Axialbohrung erstreckt, die in eine mit dem Inneren des Überrohrs in Verbindung stehende Radialbohrung mündet, über die das Fluid in das Überrohr oder aus diesem heraus beförderbar ist.
In weiterer Ausgestaltung ist der Gewindezapfen durch eine Öffnung im Boden aus dem Überrohr herausgeführt ist.
Zum Befestigen der Antriebseinrichtung an ein Basisteil und an ein relativ zum Basisteil verschwenkbares Bauteil ist am ersten Ende des Druckrohrs ein erstes Anschlusselement und auf dem Gewindezapfen außerhalb des Überrohrs ein zweites Anschlusselement angeordnet.
In vorteilhafter Weise ist zwischen dem zweiten Anschlusselement und dem Boden des Überrohrs ein Dichtungselement angeordnet, damit das Fluid nicht unkontrolliert aus dem Drucksystem ausströmen kann.
Das Dichtungselement ist als O-Ringdichtung ausgebildet, die in einer Durchmessererweiterung des zweiten Anschlusselements angeordnet ist.
Alternativ ist jedoch das Dichtungselement als Ringscheibendichtung ausgebildet, wobei auf die Durchmessererweiterung verzichtet werden kann, wodurch eine kostengünstigere Herstellung des Anschlusselementes möglich ist.
Um das zweite Anschlusselement mit der Kolbenstange zu verbinden, ist an dem dem Kolben gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange ein Gewindezapfen ausgebildet, auf den alternativ ein Adapterstück mit einem Innengewinde aufgeschraubt wird.
Durch Verwendung des Adapterstücks kann eine Standard-Kolbenstange aus der Serienproduktion verwendet werden und das Adapterstück unabhängig von der Kolbenstangenproduktion hergestellt werden.
In weiterer Ausgestaltung weist das Adapterstück an dem dem Innengewinde axial gegenüberliegenden Ende einen Gewindezapfen auf, durch den sich eine Axialbohrung erstreckt, die in eine mit dem Inneren des Überrohrs in Verbindung stehende Radialbohrung mündet, über die das Fluid in das Überrohr oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Dabei ist der Gewindezapfen durch die Öffnung im Boden aus dem Überrohr herausgeführt und das zweite Anschlusselement mit einer in einem Befestigungsschaft ausgebildeten, wenigstens teilweise ein Innengewinde aufweisende erste Aufnahmekammer auf den Gewindezapfen der Kolbenstange oder den Gewindezapfen des Adapterstücks aufgeschraubt.
In vorteilhafter Weise ist die erste Aufnahmekammer über einen Überströmkanal mit einer einen kugelabschnittsförmigen Bereich aufweisenden zweiten Aufnahmekammer verbunden.
Die zweite Aufnahmekammer weist eine erste Nut zur Aufnahme eines Arretierrings auf, mit dem ein Kopf eines Kugelzapfens in der zweiten Aufnahmekammer schwenkbar gehalten wird.
Ferner weist die zweite Aufnahmekammer eine zweite Nut zur Aufnahme eines Dichtungselements auf, um eine vorzugsweise gasdichte Verbindung zwischen dem zweiten Anschlusselement und dem Kopf des Kugelzapfens bereitzustellen.
In weiterer Ausgestaltung erstreckt sich durch den Kugelzapfen eine Durchgangsbohrung.
Um den Kugelzapfen an eine Druckerzeugungseinheit anschließen zu können, ist an der dem Kopf gegenüberliegenden Seite des Kugelzapfens ein Druckanschluss vorgesehen.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Kolben 14 ein Schaltventil, um die Gasfeder zu blockieren.
In weiterer Ausgestaltung umfasst das Schaltventil einen Ventilstift.
Der Ventilstift umfasst an einem Ende einen Kleinkolben, der in einer Kammer angeordnet Ist, die mit der Axialbohrung in der Kolbenstange verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit schwenkbar angetriebenen Heckklappe
2 die Schnittdarstellung eine erfindungsgemäßen Ausführungsform der Antriebseinrichtung
3 die Schnittdarstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
4 die Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
5 die Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
6 eine Detaildarstellung der in 5 dargestellten Ausführungsform
Die 1 zeigt die Prinzipskizze eines Kraftfahrzeuges mit einer Karosserie als Basisteil 1 und einem eine Öffnung 2 des Basisteils 1 verschließenden oder öffnenden, beweglichen Teil in der Ausführung als Heckklappe, nachfolgend Klappe 3 genannt. Bei der Klappe 3 kann es sich auch um eine Front- oder Motorhaube, eine Fahrzeugtür oder entsprechende Anwendungsfälle handeln.
Die Klappe 3 ist in einer quer zum Fahrzeug verlaufenden horizontalen Schwenkachse 4 gelagert. An einer Seite der Klappe 3 ist eine erste Antriebseinrichtung 5, an der gegenüberliegenden Seite der Klappe 3 eine zweite Antriebseinrichtung 6 angeordnet. Es ist möglich, dass entweder eine der beiden Antriebseinrichtungen 5 und 6 oder beide durch die nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Antriebseinrichtung gebildet werden. Wenn nur eine der beiden Antriebseinrichtungen 5 oder 6 die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung umfasst, wird die andere Antriebseinrichtung vorzugsweise durch eine handelsübliche Gasfeder gebildet, die einen wesentlichen Teil der Klappengewichtskraft ausgleicht.
Die in der 2 dargestellte Ausführungsform der Antriebseinrichtung 5 umfasst eine Gasfeder 7 mit einer Mittellängsachse A, einem Druckrohr 8 mit einem geschlossenen ersten Ende 9 und einem dem geschlossenen Ende 9 gegenüberliegenden zweiten Ende 10. Durch das zweite Ende 10 ist in koaxialer Anordnung zum Druckrohr 8 bzw. zur Mittellängsachse A eine Kolbenstange 11 mittels einer Dichtungs- und Führungseinrichtung 12 aus dem Druckrohr 8 abgedichtet herausgeführt. An dem geschlossenen Ende 9 des Druckrohrs 8 ist ein erstes Anschlusselement 13 angeordnet. Das Anschlusselement 13 ist vorzugsweise als Kugelpfanne ausgebildet. Gegebenenfalls kann das Anschlusselement 13 auch als Gelenkauge oder dergleichen ausgebildet sein.
An dem im Druckrohr 8 liegenden Ende der Kolbenstange 11 ist ein Kolben 14 angeordnet, der das Druckrohr 8 in eine erste Arbeitskammer 15, durch die sich die Kolbenstange 11 erstreckt, und eine zweite Arbeitskammer 16 teilt. Damit das im Druckrohr 8 befindliche, unter Druck stehende Gas von einer Arbeitskammer in die andere strömen kann, können bei Gasfedern als bekannt vorausgesetzte Überströmeinrichtungen, beispielsweise eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut 17 im Druckrohr 8 und/oder ein unterströmbarer Kolbenring 18, vorgesehen sein. An dem sich außerhalb des Druckrohrs 8 befindliche Ende der Kolbenstange 11 ist ein Gewindezapfen 19 mit einem geringeren Außendurchmesser ausgebildet.
Die Antriebseinrichtung 5 umfasst ferner ein Überrohr 20 mit einem durch einen Boden 21 verschlossenen ersten Ende 22 und einem dem ersten Ende 22 gegenüberliegenden offenen zweiten Ende 23. Die Gasfeder 7 ist mit ihrem ersten Ende 10 in das Überrohr 20 eingeschoben, wobei der Gewindezapfen 19 der Kolbenstange 11 durch eine koaxial zur Mittellängsachse A angeordnete Öffnung 24 im Boden 21 des Überrohrs 20 durchgeführt ist. Dabei liegt die Kolbenstange 11 mit einer durch den Übergang von Kolbenstange 11 zu Gewindezapfen 19 mit geringerem Außendurchmesser gebildeten Schulter 25 am Boden 21 im Inneren des Überrohrs 20 an.
Im Boden 21 ist ferner eine außermittig angeordnete Druckanschlusseinrichtung 26 angeordnet, die an eine nicht gezeigte Druckerzeugungseinheit angeschlossen ist. Über die Druckanschlusseinrichtung 26 wird ein Fluid in den Innenraum des Überrohrs 20 oder aus diesem heraus befördert. Damit das in den Innenraum des Überrohrs 20 beförderte Fluid nicht aus dem zweiten Ende 23 entweichen kann, ist eine Dichtungs- und Führungskappe 27 über dem zweiten Ende 10 der Gasfeder 7 angeordnet. Die Dichtungs- und Führungskappe 27 sitzt mit Presssitz auf dem Druckrohr 8 oder weist wenigstens einen Vorsprung 28 auf, der in eine im Druckrohr 8 ausgebildeten Vertiefung 29 einrastet. Die Vertiefung 29 kann sowohl als eine umlaufende Sicke oder als eine oder mehrere punktuelle Vertiefungen, auch Knaggen genannt, ausgebildet sein.
Die Dichtungs- und Führungskappe 27 weist an ihrer dem Boden 21 zugewandten Seite eine Ringnut 30 auf, in die ein Dichtungsring 31 eingesetzt ist, die das Überrohr 20 zu dessen zweiten Ende 23 hin abdichtet. Auf den durch die Öffnung 24 ragenden Gewindezapfen 19 ist ein zweites Anschlusselement 32 mit einem Befestigungsschaft 33, in dem eine Aufnahmekammer 34 mit einem Innengewinde 35 ausgebildet ist, aufgeschraubt. An dem zum Boden 21 zugewandten offenen Ende der Aufnahmekammer 34 ist eine Durchmessererweiterung 36 ausgebildet, in die ein O-ringförmiges Dichtungselement 37 eingesetzt ist. Das zweite Anschlusselement 32 weist ferner eine zweite Aufnahmekammer 38 mit einem kugelabschnittsförmigen Bereich 39 auf, die einen kugelartigen Kopf 40 eines Kugelzapfens 41 drehbeweglich aufnimmt. Der Kopf 40, der an der dem kugelabschnittsförmigen Bereich 39 zugewandten Seite eine Abflachung aufweist, wird mit Hilfe eines Arretierrings 42, der in einer in der zweiten Aufnahmekammer 38 umlaufenden Nut 43 angeordnet ist, in der zweiten Aufnahmekammer 38 gehalten.
Der Druck in der Gasfeder 7 ist dabei so gewählt, dass die auf die Klappe 3 wirkende Ausschubkraft etwas geringer als die in Schließrichtung wirkende Gewichtskraft der Klappe 3 ist. Wird ein Fluid über die Druckanschlusseinrichtung 26 in das Überrohr 20 strömen lassen, wird die Dichtungs- und Führungskappe 27 in Richtung des zweiten Endes 23 des Überrohrs 20 bewegt, wobei gleichzeitig das zweite Ende 10 des Druckrohrs 8 zusammen mit der Führungs- und Dichtungseinrichtung 12 in Richtung Kolben 14 bewegt wird. Die Gasfeder 7 fährt also aus. Da der größte Teil der Gewichtskraft der Klappe 3 durch die Gasfeder ausgeglichen wird, ist nur ein sehr geringer Druck im Überrohr 20 notwendig, um die Klappe 3 in eine vollständig oder teilweise geöffnete Position zu bewegen. Der Druck kann bei etwa 10 bar oder weniger liegen. Bevorzugt wird ein Druck von etwa 4 bar.
Zum Schließen der Klappe 3 wird der Druck im Überrohr wieder reduziert, die Dichtungs- und Führungskappe 27 wird zusammen mit dem zweiten Ende 10 des Druckrohres 8 durch die Gewichtskraft der Klappe 3 in Richtung Boden 21 bewegt. Die Gasfeder fährt also ein.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei wird auf die in 2 gezeigte Druckanschlusseinrichtung 26 im Boden 21 des Überrohrs verzichtet. Stattdessen wird das Fluid über eine koaxial zur Mittellängsachse A ausgebildete Axialbohrung 44 in den Innenraum des Überrohrs 20 oder aus diesem heraus befördert. Die Axialbohrung 44 erstreckt sich von dem außerhalb des Druckrohres 8 liegenden Ende der Kolbenstange 11 durch den Gewindezapfen 19 und mündet in eine mit dem Inneren des Überrohrs 20 in Verbindung stehende Radialbohrung 45. Ferner ist das Dichtungselement 37 als Dichtungsscheibe ausgebildet, wodurch auf die in 2 gezeigte Durchmessererweiterung 36 verzichtet werden kann.
Um das Fluid auf einfache Weise durch die Axialbohrung 38 und die Radialbohrung 39 befördern zu können, ohne dass stets ein Schlauch mitbewegt werden muss, weist das zweite Anschlusselement 32 einen Überströmkanal 47 auf, der die erste Aufnahmekammer 34 mit der zweiten Aufnahmekammer 38 verbindet. Der Kugelzapfen 41 weist eine Durchgangsbohrung 48 auf, die sich von der Abflachung im Kopf 40 im Wesentlichen koaxial zur Mittellängsachse B des Kugelzapfens 41 bis zum gegenüberliegenden Ende 49 des Kugelzapfens 41 erstreckt. Das Ende 49 des Kugelzapfens ist vorzugsweise mit dem Basisteil 1 verbunden und an eine hier nicht mehr dargestellte Druckanschlusseinrichtung angeschlossen.
Damit das Fluid nicht unkontrolliert aus der zweiten Aufnahmekammer 38 entweichen kann, ist in der zweiten Aufnahmekammer 38 in etwa auf Höhe des Äquators des Kopfes 40 eine umlaufende Nut 50 angeordnet, in die ein O-ringförmiges Dichtungselement 51 eingebettet ist.
In der 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 5 dargestellt. Ein Adapterstück 52 mit einem Innengewinde 53 ist auf den Gewindezapfen 19 der Kolbenstange 11 aufgeschraubt. Das Adapterstück 52 weist an der dem Innengewinde 53 entgegengesetzten Seite einen Gewindezapfen 54 mit geringerem Durchmesser auf, der auf die gleiche Weise wie bei 3 zu Gewindezapfen 19 beschrieben, durch die Öffnung 24 im Boden 21 des Überrohres 20 durchgeführt und, abgedichtet mit Dichtungselement 37, mit dem zweiten Anschlusselement 32 verbunden ist.
In dem Adapterstück 52 ist die Axialbohrung 44 ausgebildet und erstreckt sich von dem außerhalb des Überrohres 20 liegenden Ende des Adapterstücks 52 durch den Gewindezapfen 54 und mündet in die mit dem Inneren des Überrohrs 20 in Verbindung stehende Radialbohrung 45. Das Adapterstück 52 kann aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein oder aber aus einem Kunststoff, was die Herstellung weiter vereinfacht.
Durch Verwendung des Adapterstücks 52 kann eine Standard-Kolbenstange 11 aus der Serienproduktion verwendet werden. Ferner kann das Adapterstück 52 unabhängig von der Kolbenstangenproduktion hergestellt werden.
Die 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 5, wobei die 6 eine Detaildarstellung der in 5 gezeigten Antriebseinrichtung 5 ist.
Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsformen ist der in der Nut 17 des Kolbens 14 eingesetzte Kolbenring 18 nicht unterströmbar und die Axialbohrung 44 erstreckt sich koaxial zur Mittellängsachse A durch die gesamte Kolbenstange 11 um ein im Kolben 14 angeordnetes Schaltventil betätigen zu können. An dem in der Gasfeder 7 liegenden Ende der Kolbenstange 11 ist ein Gewindezapfen 55 ausgebildet, auf den eine Hülse 56 mit auf beiden Seiten ausgebildeten Innengewinden aufgeschraubt ist. Auf der der Kolbenstange 11 gegenüberliegenden Seite ist der Kolben 14 aufgeschraubt. Die beiden Innengewinde der Hülse 56 erstrecken sich lediglich soweit in diese hinein, wie es nötig ist, die Kolbenstange 11 und den Kolben 14 sicher mit der Hülse 56 zu verschrauben. Zwischen den Bereichen mit den Innengewinden ist eine Kammer 57 ausgebildet, in der ein Federelement 58 angeordnet ist, dass sich mit einer Seite im Wesentlichen an dem mit der Hülse 56 verbundenen Ende der Kolbenstange 11 abstützt.
An der der Kolbenstange 14 abgewandten Seite des Federelements liegt ein Kleinkolben 59 an, der die Kammer 57 in einen erste Teilkammer 60 und eine zweite Teilkammer 61 teilt, wobei das Federelement 58 in der ersten Teilkammer 60 angeordnet ist. Der Kleinkolben 59 weist auf seiner radial umlaufenden Mantelfläche eine Nut 62 auf, in die ein Dichtungsring 63 eingelegt ist. Koaxial zur Mittellängsachse A ist eine Bohrung 64 mit einem Innengewinde ausgebildet, in das ein Gewindezapfen 65 eines Ventilstiftes 66 eingeschraubt ist. Der Kleinkolben 59 ist so ausgebildet, dass das in die Axialbohrung 44 und die erste Teilkammer 60 strömende Fluid nicht in die zweite Teilkammer 61 strömen kann.
Sicherheitshalber kann noch ein nicht gezeigter Dichtungsring derart am Ventilstift 66 angeordnet sein, dass dieser ein Durchströmen des Fluids zwischen der Bohrung 64 und dem Gewindezapfen 65 verhindert, wenn dies nicht schon durch die Bauteile selbst geschieht.
Der Ventilstift 66 ist koaxial zur Mittellängsachse A mittels einer Dichtungs- und Führungseinrichtung 67 abgedichtet in eine Kolbenkammer 68 im Kolben 14 geführt, die über eine koaxiale Verbindungsöffnung 69 mit der zweiten Arbeitskammer 16 und über wenigstens eine radiale Verbindungsöffnung 70 mit der ersten Arbeitskammer 15 verbunden ist. Im Bereich der koaxialen Verbindungsöffnung 69 ist eine Ringkammer 71 mit zwei in einem Abstand voneinander angeordneten Ringschultern 72 und 73 ausgebildet, in der ein Dichtring 74 angeordnet ist, der mit seiner radial umlaufenden äußeren Mantelfläche dicht an der zylindrischen Wand der Kolbenkammer 68 in Anlage ist. Der Dichtring 74 ist mit einer an der Schulter 73 anliegenden Ringscheibe 75 zwischen der Ringschultern 72 und der Ringscheibe 75 axial fixiert.
Der zylindrische Ventilstift 66 besitzt an beiden Seiten Endbereiche 76 und 77 größeren Durchmessers, während dazwischen ein Mittelbereich 78 reduzierten Durchmessers angeordnet ist.
Eine durch eine Scheibe 79 an dem der zweiten Arbeitskammer 16 zugewandten Ende des Ventilstiftes 66 ausgebildete radiale Erweiterung bildet einen Anschlag, der axial an den Kolben 14 anschlagbar ist und eine Begrenzung der Einschubbewegung des Ventilstiftes 66 in den Kolben 14 bewirkt.
Um die Klappe 3 zu öffnen, muss der Kleinkolben 59 über die Axialbohrung 44 mit einem Fluid druckbeaufschlagt werden. Dabei wird der Kleinkolben 59 axial in Richtung zweite Arbeitskammer 16 bewegt und der Endbereich 76 des Ventilstiftes 66 von dem Dichtring 74 abgehoben. Das in der Gasfeder 7 enthaltende Fluid kann dann von der ersten Arbeitskammer 15 in die zweite Arbeitskammer 16 über die radiale Verbindungsöffnung 70 und die koaxiale Verbindungsöffnung 69 strömen, wenn ein Fluid über die Druckanschlusseinrichtung 26 in das Überrohr hineinbefördert wird.
Wird der Druck des Fluids in der Axialbohrung wieder abgebaut, bewegt sich der Kleinkolben 59 wieder zurück in seine Ausgangsstellung und der Endbereich 76 des Ventilstiftes 66 an den Dichtring 74 dichtend angelegt. Die Gasfeder 7 ist somit blockiert und ein Bewegen der Klappe 3 nicht mehr möglich.
Zum Schließen der Klappe 3 muss der Kleinkolben 59 wieder mit einem Fluid beaufschlagt werden und das Fluid im Inneren des Überrohrs 20 herausgefördert werden.
Um in bestimmten Bereichen das Schaltventil auch unwirksam machen zu können, können eine oder mehrere Nuten, wie sie bei den 2 bis 4 mit Bezugszeichen 17 gezeigt wird, in dem Druckrohr 8 vorgesehen sein.
Zu allen Ausführungsbeispielen sei noch erwähnt, dass das in das Innere des Überrohrs 20 hinein oder aus diesem herausbeförderte Fluid durch einen Kompressor erzeugte Luft oder ein flüssiges Medium, beispielsweise Hydrauliköl, ist, wobei die Ansteuerung über Schieber oder über Proportionalventile erfolgen kann. Über letztere kann auch die Geschwindigkeit während des Öffnens und Schließens geregelt werden. Die möglicherweise durch Temperaturschwankungen bedingten schwankenden Kräfte der Gasfeder 7 können in diesem System mithilfe eines Temperaturfühlers über das Proportionalventil ausgeglichen werden. Des Weiteren kann in dem Überrohr auch ein Federelement, beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder, angeordnet sein, das die Ausschubbewegung der Gasfeder unterstützt.
Ferner kann für den Notfallbetrieb ein Ventil im System vorgesehen sein, dass bei einem merklich über dem Betriebsdruck liegenden Systemdruck öffnet. Dieser Überdruck kann beispielsweise dann entstehen, wenn die Heckklappe 3 mit Handkraft geöffnet oder geschlossen wird. Zudem kann an im System, beispielsweise an der Druckanschlusseinrichtung eine Drosselstelle integriert sei, die die Durchflussmenge begrenzt.
Insbesondere bei der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform kann die Nut 17 im Kolben 14 nicht dargestellte Aussparungen aufweisen, durch die bei Überschreitung eines definierten Druckes auf den Kolbenring 18 dieser sich verformen kann und einen Strömungsweg zwischen der Innenwand des Druckrohrs 8 und dem Kolben 14 freigibt.

1: Basisteil
2: Öffnung
3: Klappe
4: Schwenkachse
5: erste Antriebseinrichtung
6: zweite Antriebseinrichtung
7: Gasfeder
8: Druckrohr
9: erstes Ende
10: zweites Ende
11: Kolbenstange
12: Dichtungs- und Führungseinrichtung
13: erstes Anschlusselement
14: Kolben
15: erste Arbeitskammer
16: zweite Arbeitskammer
17: Nut
18: Kolbenring
19: Gewindezapfen
20: Überrohr
21: Boden
22: erstes Ende
23: zweites Ende
24: Öffnung
25: Schulter
26: Druckanschlusseinrichtung
27: Dichtungs- und Führungskappe
28: Vorsprung
29: Vertiefung
30: Ringnut
31: Dichtungsring
32: zweites Anschlusselement
33: Befestigungsschaft
34: erste Aufnahmekammer
35: Innengewinde
36: Durchmessererweiterung
37: Dichtungselement
38: zweite Aufnahmekammer
39: Kugelabschnittsförmiger Bereich
40: Kopf
41: Kugelzapfen
42: Arretierring
43: Nut
44: Axialbohrung
45: Radialbohrung
46: Dichtscheibe
47: Überströmkanal
48: Durchgangsbohrung
49: Ende
50: Nut
51: Dichtungselement
52: Adapterstück
53: Innengewinde
54: Gewindezapfen
55: Gewindezapfen
56: Hülse
57: Kammer
58: Federelement
59: Kleinkolben
60: erste Teilkammer
61: zweite Teilkammer
62: Nut
63: Dichtungsring
64: Bohrung
65: Gewindezapfen
66: Ventilstift
67: Dichtungs- und Führungseinrichtung
68: Kolbenkammer
69: koaxiale Verbindungsöffnung
70: radiale Verbindungsöffnung
71: Ringkammer
72: Ringschulter
73: Ringschulter
74: Dichtring
75: Ringscheibe
76: Endbereich
77: Endbereich
78: Mittelbereich
79: Scheibe
A: Mittellängsachse
B: Mittellängsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10110884 A1 [0002]
- DE 102005030052 A1 [0003]

Claims

Antriebseinrichtung zum Öffnen und Schließen, insbesondere von Fahrzeugklappen, mit • einer Gasfeder (7), die ein zylinderförmiges Druckrohr (8) aufweist, das an einem ersten Ende (9) geschlossen ist und in dem ein Kolben (14) verschiebbar angeordnet ist, der das Druckrohr (8) in eine erste Arbeitskammer (15) und eine zweite Arbeitskammer (16) unterteilt sowie einseitig eine Kolbenstange (11) aufweist, welche die dem geschlossenen ersten Ende (9) des Druckrohrs (8) abgewandte erste Arbeitskammer (15) durchragt und über ein Dichtungs- und Führungspaket (12) abgedichtet an einem zweiten Ende (10) des Druckrohr (8) herausgeführt ist, mit einer unter Überdruck stehenden Gasfüllung der ersten und der zweiten Arbeitskammer, durch die der Kolben (14) mit einer Ausschubkraft beaufschlagt ist, und • einer am zweiten Ende (10) des Druckrohrs (8) angeordneten Dichtungs- und Führungskappe (27) mit einem Dichtungsring (31) und • einem an einem ersten Ende (22) mit einem Boden (21) geschlossenen Überrohr (20), in dem die Gasfeder (7) teleskopierbar angeordnet ist, wobei in das Innere des Überrohrs (20) ein Fluid hinein oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (21) eine Druckanschlusseinrichtung (26) angeordnet ist, über das das Fluid in das Überrohr (20) oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Kolben 14 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 11 ein Gewindezapfen (19) ausgebildet ist, durch den sich eine Axialbohrung (44) erstreckt, die in eine mit dem Inneren des Überrohrs (20) in Verbindung stehende Radialbohrung (45) mündet, über die das Fluid in das Überrohr oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (19) durch eine Öffnung (24) im Boden (21) aus dem Überrohr (20) herausgeführt ist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Ende (9) des Druckrohrs (8) ein erstes Anschlusselement (13) und auf dem Gewindezapfen (19) außerhalb des Überrohrs (20) ein zweites Anschlusselement (32) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Anschlusselement (30) und dem Boden (21) des Überrohrs (20) ein Dichtungselement (37) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (37) als O-Ringdichtung ausgebildet ist, die in einer Durchmessererweiterung (36) des zweiten Anschlusselements (32) angeordnet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (37) als Ringscheibendichtung ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Kolben 14 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 11 ein Gewindezapfen (19) ausgebildet ist, auf den ein Adapterstück (52) mit einem Innengewinde (53) aufgeschraubt ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterstück (52) an dem dem Innengewinde (53) axial gegenüberliegenden Ende einen Gewindezapfen (54) aufweist, durch den sich eine Axialbohrung (44) erstreckt, die in eine mit dem Inneren des Überrohrs (20) in Verbindung stehende Radialbohrung (45) mündet, über die das Fluid in das Überrohr oder aus diesem heraus beförderbar ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (54) durch die Öffnung (24) im Boden (21) aus dem Überrohr (20) herausgeführt ist.
Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlusselement (32) mit einer in einem Befestigungsschaft (33) ausgebildeten, wenigstens teilweise ein Innengewinde (35) aufweisende erste Aufnahmekammer (34) auf den Gewindezapfen (19) oder den Gewindezapfen (54) aufgeschraubt ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahmekammer (34) über einen Überströmkanal (47) mit einer einen kugelabschnittsförmigen Bereich (39) aufweisenden zweiten Aufnahmekammer (38) verbunden ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahmekammer (38) eine erste Nut (43) zur Aufnahme eines Arretierrings (42) aufweist, mit dem ein Kopf (40) eines Kugelzapfens (41) in der zweiten Aufnahmekammer (38) schwenkbar gehalten wird.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahmekammer (38) eine zweite Nut (50) zur Aufnahme eines Dichtungselements (51) aufweist.
Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den Kugelzapfen (41) eine Durchgangsbohrung (48) erstreckt.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Kopf (40) gegenüberliegenden Seite des Kugelzapfens (41) ein Druckanschluss vorgesehen ist.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben 14 ein Schaltventil umfasst.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil einen Ventilstift (66) umfasst.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstift (66) an einem Ende einen Kleinkolben (59) umfasst.
Antriebseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleinkolben (59) in einer Kammer (57) angeordnet ist, die mit einer Axialbohrung (44) in der Kolbenstange (11) verbunden ist.