DE102013113952A1

DE102013113952A1 - Kolben-Zylinderaggregat

Info

Publication number: DE102013113952A1
Application number: DE102013113952.3A
Authority: DE
Inventors: Arnold Schilz; Castor Fuhrmann; Joshua Burrell
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: WO2015086616A2; WO2015086616A3; DE102013113952B4; KR101792769B1; KR20160089443A; CN105874217B; JP2017505410A; CN105874217A; JP6263625B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr 1, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres 1 abgedichtet nach außen geführt ist. Mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres 1 entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres 1 teleskopisch zum Druckrohr 1 verschiebbaren Hülse 7, die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr 1 umschließt und deren dem Druckrohr 1 abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück 8 trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs 1 ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse 7 angeordnetes Innengewinde eingreift. In die zylindrische Innenöffnung 10 der Hülse 7 ist mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr 1 zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück 8 zugewandteten Ende der Innenöffnung 10 der Hülse 7 eine Gewindemutter 9 unlösbar eingesetzt und das Gewindeteil weist an seinem dem Druckrohr 1 abgewandten Ende eine radiale Erweiterung auf, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr 1 entfernten Position der Hülse 7 in Anlage an der dem Druckrohr 1 abgewandten Stirnseite der Gewindemutter 9 ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr, in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres abgedichtet nach außen geführt ist, mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres teleskopisch zum Druckrohr verschiebbaren Hülse, die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr umschließt und deren dem Druckrohr abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse angeordnetes Innengewinde eingreift.
Solche Kolben-Zylinderaggregate dienen z.B. zum Öffnen von Klappen, insbesondere Heckklappen von Fahrzeugen. Durch Relativverdrehen per Hand von Hülse und Druckrohr ist die maximale Länge des Kolben-Zylinderaggregats je nach Bedarf vergrößer- oder verringerbar.
Bei derartigen Kolben-Zylinderaggregaten ist es bekannt, die Innenwand der Hülse mit einem Gewinde zu versehen, das auf das Außengewinde des Gewindeteils aufgeschraubt ist. Das Gewindeteil weist eine koaxiale Bohrung auf, die von einem an dem zweiten Ende des Druckrohres mit diesem fest verbundenen Gewindebolzen durchragt wird, auf dessen freies Ende eine Mutter aufgeschraubt ist, durch die das Gewindeteil an dem zweiten Ende des Druckrohres befestigt ist.
Durch das Relativverdrehen von Hülse und Druckrohr ist aber auch die Hülse von dem Druckrohr lösbar, wodurch sich die Klappe aufgrund ihres Eigengewichts in Schließrichtung bewegen kann und zu Beschädigungen an sich gerade im Klappenbereich befindlichen Gegenständen oder sogar zu Verletzungen einer sich im Bereich der Klappe befindlichen Person führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Kolben-Zylinderaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und leicht montierbarer Weise diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die zylindrische Innenöffnung der Hülse mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück zugewandteten Ende der Innenöffnung der Hülse eine Gewindemutter unlösbar eingesetzt ist und das Gewindeteil an seinem dem Druckrohr abgewandten Ende eine radiale Erweiterung aufweist, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr entfernten Position der Hülse in Anlage an der dem Druckrohr abgewandten Stirnseite der Gewindemutter ist.
Durch diese Ausbildung kann die Hülse maximal nur bis zum Anschlag der radialen Erweiterung relativ zum Druckrohr in Verlängerungsrichtung des Kolben-Zylinderaggregats bewegt werden. Ein Lösen der Hülse von dem Druckrohr und damit Beschädigungen oder Verletzungen durch eine dann frei herunterschwenkende Klappe werden vermieden.
Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein herkömmliches Kolben-Zylinderaggregat ohne daran Veränderungen vornehmen zu müssen zu einer größeren maximalen Stellänge aufgerüstet werden.
Entspricht der Innendurchmesser der Hülse annähernd dem Außendurchmesser des Druckrohres, so wird die Hülse an dem Druckrohr in ihrer koaxialen Lage stabilisiert geführt.
Dies auch über den gesamten Verstellweg der Hülse, wenn das Druckrohr über den gesamten Hub der Hülse von der Hülse teilweise umschlossen ist. Gleichzeitig wird ein Eindringen von Schmutz in das Innere der Hülse zumindest weitgehend verhindert.
Das mit dem Außengewinde versehene Gewindeteil kann in einfacher Ausbildung eine Gewindespindel und an ihrem dem Druckrohr zugewandten Ende fest, z.B. mittels einer Schraubverbindung mit dem zweiten Ende des Druckrohres verbunden sein.
Dazu kann an dem zweiten Ende des Druckrohres ein koaxialer Gewindebolzen angeordnet sein, der bei nicht verlängertem Kolben-Zylinderaggregat zur Anordnung eines Anschlußstücks dient und auf den nun die Gewindespindel mit einer koaxialen Gewindebohrung an ihrem dem Druckrohr zugewandten Ende aufgeschraubt werden kann.
Die Gewindemutter kann in ihrer Einbauposition mittels radial von außen durch die Wandung der Hülse auf die Gewindemutter einwirkende Befestigungsmittel unlösbar in der Innenöffnung der Hülse befestigt sein.
Ist dabei die Wandung der Hülse im Bereich der Gewindemutter eine geschlossene Wandung, so kann die Gewindemutter weder unbeabsichtigt noch unbefugt nicht ohne Zerstörung von der Hülse gelöst und die Hülse von dem Druckrohr entfernt werden.
Dazu können die Befestigungsmittel stoffschlüssige oder formschlüssige Befestigungsmittel sein.
Ein stoffschlüssiges Befestigungsmittel wäre eine z.B. eine radiale Laserschweißung durch die Wandung der Hülse.
Ein formschlüssiges Befestigungsmittel kann z.B. eine an der zylindrischen Mantelfläche der Gewindemutter radial umlaufende Nut sein, in die die Wandung der Hülse radial hineingedrückt ist.
In einfach herstellbarer Weise kann die radiale Erweiterung des Gewindeteils eine Anschlagscheibe sein, die an dem dem Druckrohr abgewandten Ende des Gewindeteils befestigt ist.
Dazu kann das dem Druckrohr abgewandte Ende der Gewindespindel einen axial hervorstehenden Zapfen aufweisen, auf den die Anschlagscheibe mit einer Koaxialbohrung aufgesetzt und dann das aus der Koaxialbohrung herausschauende Ende des Zapfens vernietet ist.
Um die jeweils eingenommene Hubposition der Hülse relativ zum Druckrohr erfassen zu können, kann in der Wandung der Hülse ein sich entlang des axialen Bewegungswegs einer an dem Gewindeteil angeordneten Markierung erstreckendes Fenster ausgebildet sein, durch die die Position der Markierung und damit auch die Hubposition anzeigbar ist.
In einfacher Weise kann dabei die Anschlagscheibe die Markierung bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 einen Endbereich eines Kolben-Zylinderaggregats in ausgefahrener Position
2 den Endbereich des Kolben-Zylinderaggregats nach 1 in eingefahrener Position.
Das dargestellte Kolben-Zylinderaggregat ist dazu vorgesehen eine um eine horizontale Achse schwenkbare Heckklappe eines Fahrzeugs zum Öffnen aus einer weitgehend nach unten gerichteten Schließposition in eine Offenposition anzuheben. Das Kolben-Zylinderaggregat weist ein Druckrohr 1 einer Gasfeder auf, an dessen nicht dargestelltem ersten Ende eine Kolbenstange abgedichtet nach außen geführt ist, die an ihrem freien Ende ein erstes Anschlußstück trägt. Das erste Anschlußstück kann ein Kugelkopf sein, der an der Heckklappe oder der Karosserie des Fahrzeugs befestigbar ist.
Das dargestellte zweite Ende des Druckrohres 1 ist geschlossen und weist einen koaxial hervorstehenden Gewindezapfen 2 auf. Auf den Gewindezapfen 2 ist eine Gewindespindel 3 mit einer an ihrem einen Ende koaxial ausgebildeten Gewindebohrung 4 aufgeschraubt.
Auf die Gewindespindel 3 ist eine Gewindemutter 9 z. B. aus einem Kunststoff aufgeschraubt.
Das der Gewindebohrung 4 entgegengesetzte Ende der Gewindespindel 3 ist als Nietzapfen 5 ausgebildet, auf den eine Anschlagscheibe 6 mit einer Koaxialbohrung aufgesetzt und anschließend der Nietzapfen 5 zu einem Nietkopf 16 vernietet ist, so daß die Anschlagscheibe 6 fest mit der Gewindespindel 3 verbunden ist.
Eine Hülse 7 z. B. aus Kunststoff ist an ihrem einen Ende axial offen und an ihrem anderen Ende geschlossen sowie mit einem als Kugelkopf ausgebildeten zweiten Anschlußstück 8 versehen. Die Innenöffnung 10 der Hülse ist stufig ausgebildet, wobei die Stufe 11 größeren Durchmessers nach außen mündet. Am Übergang von der Stufe 11 größeren Durchmessers zur Stufe 12 kleineren Durchmessers ist eine Ringschulter 13 gebildet. Der Durchmesser der Stufe 11 entspricht dem Durchmesser der Gewindemutter 9 an ihrer zylindrischen Mantelfläche.
Mit ihrer Öffnung ist die Hülse 7 über die Gewindespindel 3 und die Gewindemutter 9 in die Stufe 11 größeren Durchmessers geschoben, bis die Gewindemutter 9 axial in Anlage an der Ringschulter 13 ist, die die Einbauposition der Gewindemutter 9 definiert.
Durch radiale Laserbeaufschlagung der Hülse 7 im Bereich der Gewindemutter 9 ist dann die Gewindemutter 9 mit der Hülse 7 verschweißt worden.
Die Länge der Hülse 7 ist so groß, daß der Bereich des zweiten Endes des Druckrohres 1 immer in die gleichen Durchmesser aufweisende Stufe 11 größeren Durchmessers der Innenöffnung 10 der Hülse ragt.
Im nicht dargestellten Einbauzustand ist mit dem Anschlußstück 8 die Hülse 7 mit der Heckklappe oder einem Karosserieteil des Fahrzeugs verbunden und damit verdrehgesichert. Wird nun das Druckrohr 1 manuell um seine Längsachse verdreht, so dreht sich auch die Gewindespindel 3 in der Gewindemutter 9 und bewegt so je nach Drehrichtung die Hülse 7 zum Druckrohr 1 hin oder vom Druckrohr 1 weg, so daß sich die Gesamtlänge des Kolben-Zylinderaggregats verändert.
Diese Längenverstellung ist in der einen Richtung durch Anlage der Anschlagscheibe 6 an der dem Druckrohr 1 abgewandten Stirnseite der Gewindemutter 9 und in der anderen Richtung durch Anschlag der Anschlagscheibe 6 an dem Boden 14 der Innenöffnung 10 begrenzt.
An diesem Boden 14 ist eine Vertiefung 15 kleineren Durchmessers als der Anschlagscheibe 6 aber größeren Durchmessers als dem Nietkopf 16 sowie größerer axialer Erstreckung als dem Nietkopf 16 ausgebildet, so daß der Nietkopf 16 frei in diese Vertiefung 15 eintauchen kann.
Bezugszeichenliste

1: Druckrohr
2: Gewindezapfen
3: Gewindespindel
4: Gewindebohrung
5: Nietzapfen
6: Anschlagscheibe
7: Hülse
8: Anschlußstück
9: Gewindemutter
10: Innenöffnung
11: große Stufe
12: kleine Stufe
13: Ringschulter
14: Boden
15: Vertiefung
16: Nietkopf

Claims

Kolben-Zylinderaggregat mit einem Druckrohr (1), in dem ein Kolben axial verschiebbar angeordnet ist, der an einem ersten Ende des Druckrohres (1) abgedichtet nach außen geführt ist, mit einer an dem dem ersten Ende des Druckrohres (1) entgegengesetzten zweiten Ende des Druckrohres (1) teleskopisch zum Druckrohr (1) verschiebbaren Hülse (7), die mit einem Teil ihrer Länge das Druckrohr (1) umschließt und deren dem Druckrohr (1) abgewandtes Ende geschlossen ist sowie ein Anschlußstück (8) trägt, wobei sich koaxial von dem zweiten Ende des Druckrohrs (1) ein mit diesem fest verbundenes, mit einem Außengewinde versehenes Gewindeteil weg erstreckt, in dessen Außengewinde ein an der Innenwand der Hülse (7) angeordnetes Innengewinde eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß in die zylindrische Innenöffnung (10) der Hülse (7) mit axialen Abständen sowohl zu dem dem Druckrohr (1) zugewandten Ende als auch zu dem dem Anschlußstück (8) zugewandteten Ende der Innenöffnung (10) der Hülse (7) eine Gewindemutter (9) unlösbar eingesetzt ist und das Gewindeteil an seinem dem Druckrohr (1) abgewandten Ende eine radiale Erweiterung aufweist, die in der koaxial am weitesten vom Druckrohr (1) entfernten Position der Hülse (7) in Anlage an der dem Druckrohr (1) abgewandten Stirnseite der Gewindemutter (9) ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse (7) annähernd dem Außendurchmesser des Druckrohres (1) entspricht.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrohr (1) über den gesamten Hub der Hülse (7) von der Hülse (7) teilweise umschlossen ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Außengewinde versehene Gewindeteil eine Gewindespindel (3) ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (3) an ihrem dem Druckrohr (1) zugewandten Ende fest mit dem zweiten Ende des Druckrohres (1) verbunden ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter (9) in ihrer Einbauposition mittels radial von außen durch die Wandung der Hülse (7) auf die Gewindemutter (9) einwirkende Befestigungsmittel unlösbar in der Innenöffnung (10) der Hülse (7) befestigt ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Hülse (7) im Bereich der Gewindemutter (9) eine geschlossene Wandung ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel stoffschlüssige oder formschlüssige Befestigungsmittel sind.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erweiterung des Gewindeteils eine Anschlagscheibe (6) ist, die an dem dem Druckrohr (1) abgewandten Ende des Gewindeteils befestigt ist.
Kolben-Zylinderaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Wandung der Hülse ein sich entlang des axialen Bewegungswegs einer an dem Gewindeteil angeordneten Markierung erstreckendes Fenster ausgebildet ist.