DE102008029016A1

DE102008029016A1 - Kolben-Zylinderaggregat

Info

Publication number: DE102008029016A1
Application number: DE102008029016A
Authority: DE
Inventors: Marian Bochen; Rainer Massmann; Mihai Augustin Vidrean
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2028-06-21
Also published as: DE102008029016B4; JP4800350B2; US8205540B2; DE102008029015A1; US20090020005A1; DE102008029015B4; JP2009024875A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinderaggregat (1) für eine schwenkbare Klappe, insbesondere eine Kraftfahrzeugklappe, mit einem geschlossenen ersten Ende, einem Zylinder (2), einem in dem Zylinder (2) verschiebbar angeordneten Kolben (10), der den Zylinder (2) in eine dem ersten Ende ferne erste Arbeitskammer (8) und eine dem ersten Ende nahe zweite Arbeitskammer (9) unterteilt und einer einseitig an dem Kolben (10) angeordneten Kolbenstange (5), die die erste Arbeitskammer (8) durchragt und konzentrisch zur Mittellängsachse (A) des Zylinders (2) an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende durch eine Führungs- und Dichtungseinrichtung (4) abgedichtet aus dem Zylinder (2) herausgeführt ist, wobei an der Kolbenstange (5) ein erstes Verriegelungselement (13, 15) und an dem Zylinder ein zweites Verriegelungselement (13, 15) zu einer gegenseitigen mechanischen Verriegelung angeordnet sind und eins der Verriegelungselemente (13, 15) eine Hülse (16) umfasst, die mit dem anderen der Verriegelungselemente (13, 15) verriegelnd zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem geschlossenen ersten Ende, einem Zylinder, einem in dem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben, der den Zylinder in eine dem ersten Ende ferne erste Arbeitskammer und eine dem ersten Ende nahe zweite Arbeitskammer unterteilt und einer einseitig an dem Kolben angeordneten Kolbenstange, die die erste Arbeitskammer durchragt und konzentrisch zur Mittellängsachse des Zylinders an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende durch eine Führungs- und Dichtungseinrichtung abgedichtet aus dem Zylinder herausgeführt ist, wobei an der Kolbenstange ein erstes Verriegelungselement und an dem Zylinder ein zweites Verriegelungselement zu einer gegenseitigen mechanischen Verriegelung angeordnet sind.
Aus der DT 23 45 503 A1 ist eine mechanische Verriegelung an Gasfedern bekannt, die an dem kolbenseitigen Ende der Kolbenstange ein erstes Verriegelungselement und an einem durch ein Dichtungs- und Führungspaket erschlossenes Ende eines Zylinders angeordnetes zweites Verriegelungselement aufweist. Das erste Verriegelungselement weist einen zum zweiten Verriegelungselement gerichteten Konus auf, an dem sich eine Ringnut anschließt. Das zweite Verriegelungselement ist als Hülse ausgebildet, welche an ihrem Innendurchmesser eine Nut aufweist. In dieser Nut ist ein Sprengring lose angeordnet. Die Hülse ist durch eine Sicke im Zylinder und durch das Dichtungs- und Führungspaket axial gesichert. Bei einer zweiten Ausführungsform ist kolbenseitig an der Kolbenstange eine Nockentrommel angeordnet, welche an ihrem äußeren Umfang mehrere Nocken verteilt aufweist. Die Nocken sind gegenüber der Nockentrommel radial nach außen erhaben. An dem Dichtungs- und Führungspaket befinden sich eine Nockenkrone und eine Nockenhülse, welche durch eine Sicke im Zylinder in diesem befestigt sind. Nockenhülse und Nockenkrone weisen Kurvenbahnen in Form von Nocken auf, die radial nach innen vorstehen. Die Nocken der Nockentrommel weisen Abweisflanken auf und die Nockenhülse weist Abweisflanken und Rasten auf, wie auch die Nockenkrone.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kolben-Zylinderaggregat zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine Arretierung des Kolben-Zylinderaggregats im ein- und ausgefahrenem Zustand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Verriegelungselement Rastarme aufweist, die mit dem zweiten Verriegelungselement verriegelnd eingreifend zusammenwirken oder dass das zweite Verriegelungselement Rastarme aufweist, die mit dem ersten Verriegelungselement verriegelnd eingreifend zusammenwirken.
In besonderer Ausgestaltung sind die Rastarme federelastisch ausgebildet.
Vorteilhafterweise weist das erste Verriegelungselement einen an einem Zapfen der Kolbenstange angeordneten ringförmigen Abschnitt auf.
Alternativ kann das erste Verriegelungselement einen ringförmigen Abschnitt aufweisen, der nahe einer der Kolbenstange zugeordneten Anschlussvorrichtung angeordnet ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das zweite Verriegelungselement einen ringförmigen Abschnitt aufweisen, der an dem Zylinder angeordnet ist.
In weiterer Ausgestaltung erstrecken sich die Rastarme mit einem federelastischen ersten Bereich in axialer Richtung von dem ringförmigen Abschnitt weg.
Erfindungsgemäß weisen die Rastarme einen sich an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich auf, der sich weiter im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, jedoch in Richtung Innenwand des Zylinders gebogen ist.
An dem zweiten Bereich der Rastarme schließt sich ein dritter Bereich an, der sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, jedoch in Richtung der Mittellängsachse gebogen ist.
Um die Ver- und Entriegelungskräfte variieren zu können, sind der zweite Bereich und der dritte Bereich der Rastarme symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet, wodurch gleiche Kräfte zum Ver- und Entriegeln aufgebracht werden müssen.
Alternativ könnender zweite Bereich und der dritte Bereich der Rastarme asymmetrisch ausgebildet sein, um unterschiedliche Kräfte zum Ver- und Entriegeln zu erhalten.
Bei einer Ausführungsform ist das zweite Verriegelungselement erfindungsgemäß ring- oder hülsenförmig ausgebildet.
In weiterer Ausgestaltung weist die Wandstärke des zweiten Verriegelungselements an den beiden Stirnseiten eine geringere Dicke auf und nimmt nach innen hin an Dicke zu, wodurch ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt gebildet wird.
Zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt wird dabei ein Übergangsbereich gebildet.
Die beiden Abschnitte sind symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet, wodurch die Ver- und Entriegelungskraft variiert werden kann.
Um das zweite Verriegelungselement auf einfache Weise im Zylinder befestigen zu können weist das zweite Verriegelungselement an seiner Mantelfläche eine umlaufende Nut auf.
Bei einer besonders einfachen und zugleich Material sparenden Variante wird das zweite Verriegelungselement durch eine oder mehrere Vertiefungen im Zylinder gebildet.
Dass das Ein- und Ausrasten der beiden Verriegelungselemente von der die Klappe in die verriegelte Position bringende Person akustisch wahrgenommen werden kann, gibt Sicherheit darüber, dass die beiden Verriegelungselemente miteinander verrastet sind.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Kolben-Zylinderaggregats erstrecken sich die Rastarme durch eine Öffnung in einer Stufenringscheibe und eine Feder ist zwischen der Stufenringscheibe und der der ersten Anschlussvorrichtung zugewandten Seite des Kolbens angeordnet, wobei die Feder auf die Stufenringscheibe eine Kraft in Richtung erste Anschlussvorrichtung ausübt und die Stufenringscheibe gegen die bogenartig ausgebildeten ersten Bereiche der Rastarme drängt, wodurch diese in Richtung Mittellängsachse vorgespannt werden.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das erste Verriegelungselement oder das zweite Verriegelungselement als Kugelzapfen ausgebildet.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform erstrecken sich die Rastarme mit einem federelastischen ersten Bereich in radialer Richtung von dem ringförmigen Abschnitt weg.
Erfindungsgemäß weisen die Rastarme von einen sich an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich, der sich weiter im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, jedoch in Axialrichtung des Zylinders gebogen ist, auf.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung weisen die Rastarme mit dem federelastischen ersten Bereich in der entriegelten Stellung eine Vorspannung, die einer ersten Gleichgewichtsposition entspricht und in der verriegelten Stellung eine in die entgegengesetzte Richtung wirkende Vorspannung auf, die einer zweiten Gleichgewichtsposition entspricht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kolben-Zylinderaggregats mit einer ersten und einer zweiten Verrigelungseinrichtun im Längsschnitt
2 Eine detaillierte Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Verriegelungselements, des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
3 eine detaillierte Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
4 eine detaillierte Darstellung einer dritten Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
5 eine detaillierte Darstellung einer vierten Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
6a eine detaillierte Darstellung einer ersten Ausführungsform eines weiteren Verriegelungselements, des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
6b Eine dreidimensionale Darstellung des in 6a dargestellten Verriegelungselements
6c eine detaillierte Darstellung einer zweiten Ausführungsform des weiteren Verriegelungselements nach den 6a und 6b
7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kolben-Zylinderaggregats im Längsschnitt
8a eine detaillierte Darstellung einer fünften Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
8b eine weitere detaillierte Darstellung der fünften Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
9a eine detaillierte Darstellung einer sechsten Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
9b eine weitere detaillierte Darstellung der sechsten Ausführungsform des Verriegelungselements des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 im Längsschnitt
10 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Kolben-Zylinderaggregats im Längsschnitt
11a ein viertes Ausführungsbeispiel eines Kolben-Zylinderaggregats im Längsschnitt
11b eine weitere Darstellung des in 11a dargestellten Kolben-Zylinderaggregats
Die 1 zeigt den Längsschnitt durch ein, hier beispielhaft als Einrohrdämpfer dargestelltes, Kolben-Zylinderaggregat 1 mit einem Zylinder 2, der ein geschlossenes erstes Ende aufweist, an dem eine erste Anschlussvorrichtung 3 angeordnet ist. An dem der ersten Anschlussvorrichtung 3 gegenüberliegenden Ende des Zylinders 2 ist ein Dichtungs- und Führungspaket 4 angeordnet, durch das konzentrisch zu einer Mittellängsachse A eine Kolbenstange 5 abgedichtet und axial bewegbar nach außen geführt wird, wobei sich an dem nach außen ragenden Ende der Kolbenstange 5 eine zweite Anschlussvorrichtung 6 befindet. An die Anschlussvorrichtungen 3 und 6 werden nicht dargestellte Gelenkaugen oder Kugelpfannen angebracht, mittels denen das Kolben-Zylinderaggregat 1 einerseits an ein ebenfalls nicht gezeigtes feststehendes Bauteil, beispielsweise an eine Fahrzeugkarosserie, und andererseits an ein relativ zum feststehenden Bauteil schwenkbares Schwenkteil, z. B. eine Kofferraumklappe, angeschlagen werden kann.
An dem der zweiten Anschlussvorrichtung 6 gegenüberliegenden Ende der Kolbenstange 5 ist ein Zapfen 7 mit geringerem Durchmesser und somit eine Stufe in der Kolbenstange 5 bildend ausgebildet, auf dem ein den Zylinder 2 in einen kolbenstangenseitigen ersten Arbeitsraum 8 und einen kolbenstangenfernen zweiten Arbeitsraum 9 teilendes Kolbenpaket, nachfolgend Kolben 10 genannt, angeordnet ist. Der Kolben 10 kann Strömungsverbindungen aufweisen, durch die ein Fluid, vorzugsweise Öl oder unter Druck stehendes Gas in Form von Stickstoff, vom ersten Arbeitsraum 8 zum zweiten Arbeitsraum 9 oder umgekehrt strömen kann. Eine weitere Strömungsverbindung kann durch eine axial im Zylinder 2 verlaufende Nut 11 bereitgestellt werden.
Zwischen der durch den Zapfen 7 gebildeten Stufe und dem Kolben 10 ist ein erstes Verrieglungselement 12 angeordnet, wobei die Stufe als Anschlag für das erste Verriegelungselement 12 und den Kolben 10 dient. Das Ende des Zapfens 7 ist mit einem Gewinde 13 versehen, auf das eine Schraubenmutter 14 aufgeschraubt wird und den Kolben 10 und das erste Verriegelungselement 12 auf dem Zapfen 7 fixiert. Andere Verbindungstechniken, beispielsweise Nieten oder Schweißen können jedoch auch angewendet werden. Das erste Verriegelungselement 12 umfasst einen ringförmigen Abschnitt 15, der sich in radialer Richtung vom Zapfen 7 in Richtung Innenwand des Zylinders 2 erstreckt, die Innenwand aber nicht berührt. Von dem Abschnitt 15 erstreckt sich wenigstens ein Rastarm 16, vorzugsweise eine Vielzahl von Rastarmen 16, in axialer Richtung in den ersten Arbeitsraum 8. Die Rastarme 16 umfassen jeweils einen axial in Richtung Dichtungs- und Führungspaket 4 weisenden, federelastischen ersten Bereich 17, einen zweiten sich an den ersten Bereich 17 anschließenden zweiten Bereich 18, der sich weiter in Richtung Dichtungs- und Führungspaket 4 erstreckt, jedoch in Richtung Innenwand des Zylinders 2 gebogen ist, sowie einen sich an den zweiten Bereich 18 anschließenden dritten Bereich 19, der sich wiederum im Wesentlichen in Richtung Dichtungs- und Führungspaket 4 erstreckt, jedoch zurück in Richtung Mittellängsachse A gebogen ist.
In der Nähe des Dichtungs- und Führungspaketes 4 ist im Zylinder 2 ein zweites Verriegelungselement 20 angeordnet. Das zweite Verriegelungselement 20 ist ring- oder hülsenförmig ausgebildet und weist an seiner Mantelfläche eine Nut 21 auf, in die Material des Zylinders 2 in Form einer Sicke oder mehrerer umlaufender Knaggen hineingedrückt wird, wodurch eine oder mehrere Vertiefungen 22 in der Wand des Zylinders 2 entstehen. Die Wandstärke des hülsenförmig ausgebildeten zweiten Verriegelungselements 20 weist an den beiden Stirnseiten eine geringere Dicke auf und nimmt nach innen hin an Dicke zu, wodurch ein rampenförmiger erster Abschnitt 23 und ein rampenförmiger zweiter Abschnitt 24 gebildet wird. An dem Punkt, wo erster und zweiter Abschnitt enden, wird ein Übergangsbereich 25 gebildet, wobei der Übergangsbereich 25 als Spitze oder eine in axialer Richtung verlaufende Fläche ausgebildet sein kann.
Beim Ausfahren der Kolbenstange 5 aus dem Zylinder 2 trifft der dritte Bereich 19 des ersten Verriegelungselements 12 auf den in 2 detaillierter dargestellten ersten Abschnitt 23 des zweiten Verriegelungselements 20, wobei die Rastarme 16 in Richtung Mittellängsachse A gedrängt werden. Nachdem der Übergangsbereich 25 passiert worden ist, wird der zweite Bereich 18 des Rastarms 16 des ersten Verriegelungselements 12 über den zweiten Abschnitt 24 bewegt, wobei sich die Verriegelungsarme 16 wieder in ihre ursprüngliche Form zurückbewegen. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Ein- und Ausrasten der beiden Verriegelungselemente 12 und 20 von der die Klappe in die verriegelte Position bringende Person akustisch wahrgenommen werden kann.
Durch entsprechende Ausbildung der Abschnitte 23 und 24, wie in 3 dargestellt, kann die Haltekraft dieser Verriegelung variiert werden. Abschnitt 23 bzw. 24 weisen unterschiedliche Steigungen auf, um verschiedene Ver- und Entriegelungskräfte bereitzustellen.
Zum Entriegeln muss eine größere Kraft aufgebracht werden als zum normalen Einfahren des Kolben-Zylinderaggregats ohne Verriegelungseinrichtungen. Um die Entriegelung ohne größeren Kraftaufwand durchführen zu können, kann das zweite Verriegelungselement 20 mit einem definierten Abstand zum Dichtungs- und Führungspaket 4 angeordnet sein, wodurch ein gewisses Spiel zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungselement möglich ist, damit beim Einfahren des Kolben-Zylinderaggregats 1 die Verriegelungsarme 16 des ersten Verriegelungselements 12 mit Schwung über den zweiten Abschnitt 24 des zweiten Verriegelungselements 20 bewegt werden können.
Einerseits kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsarme 16 des ersten Verriegelungselements 12 alleine durch die Ausschubkraft des Kolben-Zylinderaggregats 1 über den ersten Abschnitt 23 des zweiten Verriegelungselements 20 bewegt werden können, andererseits können die Federkraft der Verriegelungsarme 16 oder der Winkel des ersten Abschnitts 24 so ausgewählt werden, dass die Kolbenstange 5 soweit aus dem Zylinder 2 herausfährt, bis die Verriegelungsarme 16 mit ihrem dritten Bereich 19 an den ersten Abschnitt 23 des zweiten Verriegelungselements 20 anstoßen und dann durch Anlegen einer Handkraft an das nicht dargestellte schwenkbare Bauteil über den ersten Abschnitt 23 bewegt werden können.
Bei dem in 4 dargestellten zweiten Verriegelungselement 20 erstreckt sich der Übergangsbereich 25 konzentrisch als Bohrung durch das zweite Verriegelungselement 20 hindurch, wobei der erste Abschnitt 23 und der zweite Abschnitt 24 durch die unlaufende Innenkante der Bohrung an den beiden Stirnseiten des zweiten Verriegelungselements 20 gebildet werden.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform des zweiten Verriegelungselements 20. Im Zylinder 2 bildet eine umlaufende Vertiefung 22 das zweite Verriegelungselement 20, wobei erster und zweiter Abschnitt 23 und 24 rampenförmig mit unterschiedlichen Steigungen ausgebildet sind.
Die 6a zeigt das käfigartig aufgebaute erste Verriegelungselement 12 im Längsschnitt, 6b das gleiche erste Verriegelungselement 12 in dreidimensionaler Darstellung. Der zweite Bereich 18 und der dritte Bereich 19 weisen im Vergleich zu dem in 1 dargestellten ersten Verriegelungselement 12 zueinander veränderte Winkel auf, wodurch die Haltekraft der Verriegelung variiert werden kann, was jedoch auch von den Steigungen des ersten und zweiten Abschnitts 23 und 24 des zweiten Verriegelungselements 20 abhängig sein kann.
Wie aus 6b ersichtlich, ist der erste Abschnitt 15 des ersten Verriegelungselements 12 als Ringscheibe ausgebildet, von der sich die Verriegelungsarme 16 in axialer Richtung erstrecken.
6c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des ersten Verriegelungselements 9, wobei der zweite Bereich 18 und der dritte Bereich 19 der Verriegelungsarme 16 zusammen einen Halbkreis ergeben.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kolben-Zylinderaggregats 1. Im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Federarme 16 des ersten Verrieglungselements 12 in Richtung der Anschlussvorrichtung 3 des Kolben-Zylinderaggregats 1. Das Ende des Zapfens 7 ist mit einem Gewinde 13 versehen, auf das ein Befestigungselement 26 mit einem Innengewinde 27 aufgeschraubt wird und somit den Kolben 10 und das erste Verriegelungselement 12 auf der Kolbenstange 5 fixiert. Damit das Befestigungselement 26 auf das Gewinde 13 aufgeschraubt werden kann, weist es an der der Anschlussvorrichtung 3 zugewandten Seite eine Aussparung 28, beispielsweise in Form eines Innensechskantes, Schlitzes, Kreuzschlitzes oder dergleichen, auf, in die ein Schrauber eingreifen kann.
An dem geschlossenen ersten Ende des Zylinders 2 ist in diesem das zweite Verriegelungselement 20 angeordnet. Das zweite Verriegelungselement 20 stützt sich mit einer Stirnseite an einer Scheibe 29 ab, die sich wiederum an dem geschlossenen ersten Ende des Zylinders 2 abstützt und mit der gegenüberliegenden Stirnseite durch eine oder mehrere Vertiefungen 22 in der Mantelfläche des Zylinders 2 axial unverschiebbar fixiert wird.
Die Scheibe 29 kann zur Anschlussvorrichtung 3 hin eine umlaufende Schräge 30 aufweisen, um Toleranzen an den Biegestellen des Zylinders 2 auszugleichen und somit einen exakten Sitz für das zweite Verriegelungselement 20 bereitzustellen.
Es ist vorstellbar, dass das zweite Verriegelungselement 20 einstückig mit der Scheibe 29 verbunden ist oder dass die beiden Bauteile vormontiert werden.
Die Funktionsweise entspricht der unter 1 beschriebenen mit dem Unterschied, dass das in 7 gezeigte Kolben-Zylinderaggregat 1 im eingeschobenen Zustand verriegelt werden kann.
8a zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Rastarme 16 erstrecken sich durch eine Öffnung 31 in einer Stufenringscheibe 32. Eine Feder 33 ist zwischen der Stufenringscheibe 32 und der der ersten Anschlussvorrichtung 3 zugewandten Seite des Kolbens 10 angeordnet. Die Feder 33 übt auf die Stufenringscheibe 32 eine Kraft in Richtung erste Anschlussvorrichtung 3 aus und drängt die Stufenringscheibe 32 gegen die bogenartig ausgebildeten ersten Bereiche 18 der Rastarme 16, wodurch diese in Richtung Mittellängsachse A vorgespannt werden.
Wird die Kolbenstange 5, wie in 8b gezeigt, eingefahren, also in Richtung erste Anschlussvorrichtung 3 bewegt, werden die Rastarme 16, durch den Übergangsbereich 25 des zweiten Verriegelungselements 20 bewegt. Die Stufenringscheibe 32 gelangt mit einem Bereich 34 mit einem großen Durchmesser in Anlage mit dem zweiten Verriegelungselement 20, wobei ein Bereich 35 der Stufenringscheibe 32 mit kleinem Durchmesser in den Übergangsbereich 25 des zweiten Verriegelungselements 20 hineinragt, während sich die Rastarme 16 weiter in Richtung erste Anschlussvorrichtung 3 bewegen. Zusätzlich bewegen sich dabei die Rastarme 16 in radialer Richtung von der Mittellängsachse A weg.
9a zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Rastarme 16 erstrecken sich von dem ringförmigen Abschnitt 15, der am Ende des Zapfens 7 angeordnet ist, in Richtung erste Anschlussvorrichtung 3. Bei eingeschobener Kolbenstange 5 hintergreifen die Rastarme 16 eine Kugel 36 eines am geschlossenen Ende des Zylinders 2 angeordneten Kugelzapfens 37.
Bei der in 9b gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Kugelzapfen 37 am Ende des Zapfens 7 angeordnet und die Rastarme 16 erstrecken sich vom geschlossenen Ende des Zylinders 2 in Richtung Kolben 10, um bei eingeschobener Kolbenstange die Kugel 36 des Kugelzapfens 37 zu hintergreifen.
Bei der in der 10 dargestellten Ausführungsform ist das erste Verriegelungselement 12 über die zweite Anschlussvorrichtung 6 geschoben, wobei sich die Rastarme 16 im Wesentlichen in axialer Richtung zum Zylinder 2 hin erstrecken. Das Dichtungs- und Führungspaket 4 umfasst das zweite Verriegelungselement 20, welches sich aus dem dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende des Kolben-Zylinderaggregats 1 axial in Richtung zweite Aufstellvorrichtung 6 erstreckt. An dem außerhalb des Zylinders 2 befindlichen Teil des zweiten Verriegelungselements 12 ist ein nach außen gerichteter radial umlaufender Wulst 38 ausgebildet, wodurch der rampenförmige erste Abschnitt 23 und der rampenförmige zweite Abschnitt 24 gebildet wird. An dem Punkt, wo erster und zweiter Abschnitt enden, wird der Übergangsbereich 25 gebildet, wobei der Übergangsbereich 25 als Spitze oder eine in axialer Richtung verlaufende Fläche ausgebildet sein kann. Das zweite Verriegelungselement 20 kann als separates Bauteil ausgebildet sein oder mit einem Bauteil des Dichtungs- und Führungspakets einstückig verbunden sein.
11a zeigt das Kolben-Zylinderaggregat 1 mit einer weiteren Ausführungsform des ersten Verriegelungselements, welches mit dem gleichen Bezugszeichen versehen ist, wie das erste Verriegelungselement 12 in den vorhergehend beschriebenen Figuren, jedoch mit einem Index versehen.
Das erste Verriegelungselement 12' liegt an der Stufe an, die durch den Zapfen 7 an der Kolbenstange 5 gebildet wird. An das erste Verriegelungselement 12' schließt sich eine ebenfalls über den Zapfen 7 geschobene Hülse 39 an und dient als Abstandshalter zum Kolben 10. Erstes Verriegelungselement 12', Hülse 39 und Kolben 10 werden durch die Schraubenmutter 14 auf dem mit dem Gewinde 13 versehenen Zapfen 7 fixiert. Die Rastarme 16' des ersten Verriegelungselements erstrecken sich im Wesentlichen in radialer Richtung, mit einer eine erste Gleichgewichtsposition bildenden Vorspannung in axialer Richtung, vom ringförmigen Abschnitt 15' weg. Die Rastarme 16' weisen einen federelastischen ersten Bereich 17' auf, von dem sich ein zweiter Bereich 18' im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt.
Wird die Kolbenstange 5 aus dem Zylinder 2 herausbewegt, gelangt das erste Verriegelungselement 12' mit dem zweiten Bereich 18' in Anlage mit dem Dichtungs- und Führungspaket 4, wobei der erste Bereich 17' der Rastarme 16', wie in 11b gezeigt, entgegen seiner Vorspannung etwas überstreckt wird, sodass sie sich in radialer Richtung auseinanderstrecken und so verbleiben und damit einen größeren Durchmesser bilden. Das erste Verriegelungselement 12' befindet sich nun in einer zweiten Gleichgewichtsposition. Die Hülse 39 ist in ihrer axialen Erstreckung so ausgelegt, dass der Kolben 10 zur gleichen Zeit an dem zweiten Verriegelungselement 20' anschlägt.
Beim Einschieben der Kolbenstange 5 gelangt der zweite Bereich 18' an dem im Zylinder 2 ausgebildeten zweiten Verriegelungselement 20' in Anlage, wodurch eine Verriegelung der beiden Verriegelungselemente 12' und 20' stattfindet. Damit die Verriegelung wieder aufgehoben werden kann, muss eine zusätzliche Handkraft beim Schließen der Klappe, an der Klappe aufgebracht werden. Der erste Bereich 17' schnappt dann wieder von seiner zweiten Gleichgewichtsposition in die erste Gleichgewichtsposition, also in seine ursprüngliche Form zurück und kann an dem zweiten Verriegelungselement 20' vorbei bewegt werden. Das Ein- und Ausrasten der beiden Verriegelungselemente 12' und 20' kann auch hier wieder von der die Klappe in die verriegelte oder entriegelnde Position bringende Person akustisch wahrgenommen werden.
Eine Anordnung des ersten und zweiten Verriegelungselements 12' und 20' kann auch an dem geschlossenen Ende des Zylinders 2 vorgesehen sein, sodass die vorstehend beschriebene Verriegelung auch für eine in den Zylinder 2 eingeschobene Kolbenstange 5 Anwendung finden kann.

1: Kolben-Zylinderaggregat
2: Zylinder
3: erste Anschlussvorrichtung
4: Dichtungs- und Führungspaket
5: Kolbenstange
6: zweite Anschlussvorrichtung
7: Zapfen
8: erster Arbeitsraum
9: zweiter Arbeitsraum
10: Kolben
11: Nut
12: erstes Verriegelungselement
12': erstes Verriegelungselement
13: Gewinde
14: Schraubenmutter
15: ringförmiger Abschnitt
15': ringförmiger Abschnitt
16: Rastarm
16': Rastarm
17: erster Bereich
17': erster Bereich
18: zweiter Bereich
18': zweiter Bereich
19: dritter Bereich
20: zweites Verriegelungselement
20': zweites Verriegelungselement
21: Nut
22: Vertiefung
23: erster Abschnitt
24: zweiter Abschnitt
25: Übergangsbereich
26: Befestigungselement
27: Innengewinde
28: Aussparung
29: Scheibe
30: Schräge
31: Öffnung
32: Stufenringscheibe
33: Feder
34: Bereich
35: Bereich
36: Kugel
37: Kugelzapfen
38: Wulst
39: Hülse
A: Mittellängsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DT 2345503 A1 [0002]

Claims

Kolben-Zylinderaggregat mit einem geschlossenen ersten Ende, einem Zylinder, einem in dem Zylinder verschiebbar angeordneten Kolben, der den Zylinder in eine dem ersten Ende ferne erste Arbeitskammer und eine dem ersten Ende nahe zweite Arbeitskammer unterteilt und einer einseitig an dem Kolben angeordneten Kolbenstange, die die erste Arbeitskammer durchragt und konzentrisch zur Mittellängsachse des Zylinders an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende durch eine Führungs- und Dichtungseinrichtung abgedichtet aus dem Zylinder herausgeführt ist, wobei an der Kolbenstange ein erstes Verriegelungselement und an dem Zylinder ein zweites Verriegelungselement zu einer gegenseitigen mechanischen Verriegelung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement (12, 12') Rastarme (16, 16') aufweist, die mit dem zweiten Verriegelungselement (20, 20') verriegelnd eingreifend zusammenwirken oder dass das zweite Verriegelungselement (20, 20') Rastarme (16, 16') aufweist, die mit dem ersten Verriegelungselement (12, 12') verriegelnd eingreifend zusammenwirken.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (16, 16') federelastisch ausgebildet sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das das erste Verriegelungselement (12, 12') einen ringförmigen Abschnitt (15, 15') aufweist, der an einem Zapfen (7) der Kolbenstange (5) angeordnet ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das das erste Verriegelungselement (12, 12') einen ringförmigen Abschnitt (15, 15') aufweist, der nahe einer der Kolbenstange (5) zugeordneten Anschlussvorrichtung (6) angeordnet ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das das zweite Verriegelungselement (20, 20') einen ringförmigen Abschnitt (15, 15') aufweist, der an dem Zylinder (2) angeordnet ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rastarme (16) mit einem federelastischen ersten Bereich (17) in axialer Richtung von dem ringförmigen Abschnitt (15) weg erstrecken.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (16) einen sich an den ersten Bereich (17) anschließenden zweiten Bereich (18), der sich weiter im wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, jedoch in Richtung Innenwand des Zylinders (2) gebogen ist, aufweisen.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem zweiten Bereich (18) der Rastarme (16) ein dritter Bereich (19) anschließt, der sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, jedoch in Richtung Mittellängsachse (A) gebogen ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zweiter Bereich (18) und dritter Bereich (19) der Rastarme (16) symmetrisch ausgebildet sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zweiter Bereich (18) und dritter Bereich (19) der Rastarme (16) asymmetrisch ausgebildet sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungselement (20) ring- oder hülsenförmig ausgebildet ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des zweiten Verriegelungselements (20) an den beiden Stirnseiten eine geringere Dicke aufweist und nach innen hin an Dicke zunimmt, wodurch ein erster Abschnitt (23) und ein zweiter Abschnitt (24) gebildet wird.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungselement (20) einen radial umlaufenden Wulst (38) aufweist, wodurch ein erster Abschnitt (23) und ein zweiter Abschnitt (24) gebildet wird.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Abschnitt (23) und dem zweiten Abschnitt (24) ein Übergangsbereich (25) gebildet wird.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (23, 24) symmetrisch ausgebildet sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abschnitte (23, 24) asymmetrisch ausgebildet sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungselement (20) an seiner Mantelfläche eine umlaufende Nut (21) zur Befestigung im Zylinder (2) aufweist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungselement (20, 20') durch eine oder mehrere Vertiefungen (22, 22') im Zylinder (2) gebildet wird.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein- und Ausrasten der beiden Verriegelungselemente (12, 12') und (20, 20') von der die Klappe in die verriegelte Position bringenden Person akustisch wahrnehmbar ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rastarme (16) durch eine Öffnung (31) in einer Stufenringscheibe (32) erstrecken und eine Feder (33) zwischen der Stufenringscheibe (32) und der der ersten Anschlussvorrichtung (3) zugewandten Seite des Kolbens (10) angeordnet ist, wobei die Feder (33) auf die Stufenringscheibe (32) eine Kraft in Richtung erste Anschlussvorrichtung (3) ausübt und die Stufenringscheibe (32) gegen die bogenartig ausgebildeten ersten Bereiche (18) der Rastarme (16) drängt, wodurch diese in Richtung Mittellängsachse (A) vorgespannt werden.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungselement (12) oder das zweite Verriegelungselement (20) als Kugelzapfen ausgebildet ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rastarme (16') mit einem federelastischen ersten Bereich (17') in radialer Richtung von dem ringförmigen Abschnitt (15') weg erstrecken.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (16') einen sich an den ersten Bereich (17') anschließenden zweiten Bereich (18'), der sich weiter im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, jedoch in Axialrichtung des Zylinders (2) gebogen ist, aufweisen.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rastarme (16') mit dem federelastischen ersten Bereich (17') in der entriegelten Stellung eine Vorspannung aufweisen, die einer ersten Gleichgewichtsposition entspricht und in verriegelten Stellung eine in die entgegengesetzte Richtung wirkende Vorspannung aufweisen, die einer zweiten Gleichgewichtsposition entspricht.