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Die Erfindung betrifft einen Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Öffnen einer Stauraumabdeckung des Kraftfahrzeugs nach Patentanspruch 6.
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Luftdämpfer für Stauraumabdeckungen, insbesondere Deckel oder Klappen von Handschuhfächern eines Kraftfahrzeugs, sind bekannt. Insbesondere ist es von Vorteil, einen Öffnungsvorgang der Stauraumabdeckung in zwei Phasen zu unterteilen. In einer ersten Phase erfolgt ein schnelles Öffnen aus einer Schließposition heraus und in einer zweiten Phase ein verzögertes oder gedämpftes Öffnen bis in eine teilweise oder vollständige Öffnungsposition des Deckels.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 101 47 299 A1 geht ein Feder-Dämpfer-Element zum Öffnen einer Klappe eines Kraftfahrzeugs hervor. Der Dämpfer, welcher in Form eines Gasdruckdämpfers offenbart ist, spricht erst nach Erreichen einer bestimmten Öffnungsposition in einer Endphase eines Öffnungsvorgangs an. Mit Hilfe des offenbarten Feder-Dämpfer-Elementes ist ein schnelles Öffnen der Klappe, insbesondere eine Heckklappe bzw. Kofferraumklappe oder eine Motorhaube realisiert. Das Feder-Dämpfer-Element ist dazu vorgesehen, dass sich die Klappe mit Hilfe ausschließlich der Feder schnell und gleichzeitig weit öffnen lassen, wobei kurz vor Erreichen der Endposition zur Vermeidung eines harten An- oder Aufschlagens in der Endposition, ihre Bewegung mit Hilfe des Gasdruckdämpfers gedämpft wird.
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Die Offenlegungsschrift
DE 43 19 641 A1 offenbart einen Luftdämpfer für eine Klappe eines Kraftfahrzeugs, wobei der Luftdämpfer zwei von jeweils einer Schraubenfeder umfassten Kolbenstangen aufweist, wobei die, einen größeren Außendurchmesser aufweisende Kolbenstange die einen kleineren Außendurchmesser aufweisende Kolbenstange in ihrem Innenraum bewegbar aufnimmt. Die Kolbenstangen sind koaxial in einem Gehäuse axial bewegbar gelagert. In einer ersten Phase des Öffnungsvorganges drückt die den kleineren Außendurchmesser aufweisende Kolbenstange gegen die ihr zugeordnete Schraubenfeder bis zum Erreichen eines Anschlags. Zum weiteren Öffnen, einer zweiten Phase des Öffnungsvorganges, wird die Schraubenfeder, welche der Kolbenstange mit größeren Außendurchmesser zugeordnet ist, durch eine axiale Verschiebung dieser Kolbenstange komprimiert, wodurch eine stärkere Dämpfung erzielt wird.
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Nun sind allerdings Luftdämpfer, welche mit zusätzlichen Schraubenfedern oder teleskopstangenartig ausgebildete Kolbenstangen ausgestattet sind, aufgrund der zahlreichen Einzelbauteile kostenintensiv und funktionsstörungsanfällig.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es einen kostengünstigen Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Zusätzlich ist es eine Aufgabe ein alternatives Verfahren zum Betreiben einer Stauraumabdeckung für ein Kraftfahrzeug angegeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen das Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird ein Verfahren zum Betreiben einer Stauraumabdeckung für ein Kraftfahrzeug angegeben mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
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Der erfindungsgemäße Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme eines im Gehäuse linear in Richtung einer Längsachse des Gehäuses bewegbaren Kolbens, wobei der Kolben mit Hilfe einer mit dem Kolben fest verbundenen Kolbenstange eine Änderung einer Lageposition der Stauraumabdeckung herbeiführen kann. Für eine gedämpfte Bewegung des Kolbens ist ein Reibelement zur Ausbildung eines ersten Raum des Gehäuses und eines zweiten Raumes des Gehäuses die Kolbenstange umfassend zwischen dem Gehäuse und der Kolbenstange, das Gehäuse und die Kolbenstange berührend, ausgebildet. Erfindungsgemäß ist zur Herbeiführung einer ungedämpften Bewegung die Kolbenstange und / oder der Kolben unabhängig vom Reibelement bewegbar, und das Reibelement ist während der ungedämpften Bewegung am Gehäuse axial fixiert ausgebildet.
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Der Vorteil der Erfindung ist eine schnelle ungedämpfte Bewegung der mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange, so dass in einer ersten Phase einer Öffnungsbewegung die Stauraumabdeckung schnell geöffnet wird.
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Der Luftdämpfer als solcher ist ein prinzipiell einfach aufgebautes Bauteil. Er umfasst ein Gehäuse, in welchem ein Kolben an einer Kolbenstange eine lineare Bewegung ausführbar aufgenommen ist. Die Kolbenstange wird dabei mehr oder weniger weit aus einer Durchtrittsöffnung des Gehäuses aus dem Gehäuse aus- oder eingeführt, so dass ein an der Kolbenstange vom Kolben abgewandt befestigtes Element eine einer entsprechenden Konstruktion gemäße translatorische und/oder rotatorische Bewegung aufgrund der Kolbenstangenbewegung ausführt. Zur Dämpfung der Kolbenstangenbewegung ist im Gehäuse ein Reibelement ausgebildet. Mit Hilfe des Reibelementes sind im Gehäuse ein erster Raum und ein zweiter Raum ausgebildet. Im ersten Raum ist der Kolben angeordnet, im zweiten Raum die Kolbenstange. Aufgrund der Durchtrittsöffnung ist der zweite Raum nicht druckdicht gegenüber der Umgebung. Somit wird bei einer Bewegung der Kolbenstange aus dem Gehäuse der erste Raum durch eine entsprechende Bewegung des Kolbens aufgrund seiner festen Verbindung mit der Kolbenstange vergrößert, das Reibelement selbst führt aufgrund seiner Reibung am Zylinder zu einer gedämpften Bewegung der Kolbenstange.
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Damit nun eine ungedämpfte Bewegung erzielbar ist, gilt es das Reibelement, welches in seiner Position bzw. seiner Lage die geometrische Ausdehnung des ersten Raumes beschreibt, unabhängig von einer Bewegung des Kolbens und/oder der Kolbenstange in seiner Lage zu belassen. Da nun bei einer Bewegung des Kolbens und/oder der Kolbenstange unabhängig vom Reibelement möglich ist, ist diese Bewegung ungedämpft, da kein Unterdruck erzeugt wird.
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Dabei ist im Gegensatz zu dem im Stand der Technik angeführten Luftdämpfer ein weiteres Bauteil, wie bsw. ein Federelement nicht notwendig, da die Bewegung der Kolbenstange und/oder des Kolbens unabhängig von dem Reibelement ist, welches zur Herbeiführung einer gedämpften Bewegung notwendig ist.
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Somit ist ein bauteilreduzierter und dadurch kostengünstiger Luftdämpfer, welcher welcher in einer ersten Phase der Öffnungsbewegung eine ungedämpfte Bewegung der Stauraumabdeckung und in einer zweiten Phase der Öffnungsbewegung eine gedämpfte Bewegung herbeiführt, realisiert.
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Damit ein Übergang aus der gedämpften Bewegung in die ungedämpfte Bewegung, bzw. vice versa, ruckfrei ist, ist zur Fixierung des Reibelementes am Gehäuse zwischen dem Reibelement und dem Gehäuse eine reibschlüssige Verbindung aufweisend eine Reibkraft ausgebildet, welche höchstens einer Gewichtskraft des Reibelementes entspricht. Das bedeutet, dass bei Auftreten einer weiteren Kraft auf das Reibelement dieses im Gehäuse bewegbar ist, und, sofern keine weitere Kraft am Reibelement angreift, im Gehäuse in einer bestimmten Lage fixiert ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Luftdämpfers ist zwischen dem Kolben und einem vierten Ende der Kolbenstange ein Kolbenstempel ausgebildet, welcher das Reibelement axial bewegbar aufnehmend ausgestaltet ist. Das heißt, dass das Reibelement zwischen dem Kolben und der Kolbenstange entlang des Kolbenstempels bewegbar aufgenommen ist. Des Weiteren ist ein größter Querschnitt des Kolbenstempels dabei kleiner als ein größter Querschnitt des Kolbens und er ist kleiner als ein größter Querschnitt der Kolbenstange. Somit ist das Reibelement axial geführt und Anschläge zur Begrenzung eines Weges mit ungedämpfter Bewegung sind mit Hilfe des Kolbens und der Kolbenstange ausgebildet.
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So geht beispielsweise die ungedämpfte Bewegung des Kolbens bzw. der Kolbenstange durch einen Anschlag des Kolbens am Reibelement in eine gedämpfte Bewegung über, und eine gedämpfte Bewegung, bspw. in einer ersten Phase eines Schließvorgangs des Stauraums geht durch einen Anschlag der Kolbenstange am Reibelement in eine ungedämpfte Bewegung über.
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Besonders preisgünstig sind der Kolben, der Kolbenstempel und die Kolbenstange einstückig ausgebildet. Es entfällt eine Verbindungsmontage dieser drei Teile.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Stauraumabdeckung einen Luftdämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist. Dabei erfolgt in einem ersten Öffnungsschritt eine Bewegung der Stauraumabdeckung aus einer Schließposition in eine erste Halteposition ungedämpft, und in einem zweiten Öffnungsschritt aus der ersten Halteposition heraus eine gedämpfte Bewegung der Stauraumabdeckung. Dies hat den Vorteil, dass nach einem schnellen Aufspringen bspw. einer Handschuhfachklappe, diese Klappe einen kurzen Öffnungsweg durchläuft, in eine erste Halteposition springt und mit einer Hand bequem gegriffen und weiter geöffnet werden kann. Vorteilhafterweise erfolgt der erste Öffnungsschritt mit Hilfe einer elektrischen Entriegelung einer Verschlussvorrichtung der Stauraumabdeckung. Je nach Positionierung der Stauraumabdeckung kann somit die Stauraumabdeckung bequem aus ihrer Schließposition bewegt werden, um das weitere Öffnen des Stauraums unter einer dann gedämpften Bewegung, manuell durchzuführen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen:
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1 in einer Prinzipdarstellung einen Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs des Standes der Technik in einer Schließposition,
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2 in einer Prinzipdarstellung einen erfindungsgemäßen Luftdämpfer für eine Stauraumabdeckung eines Kraftfahrzeugs in einer Schließposition, und
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3 in einer Prinzipdarstellung den erfindungsgemäßen Luftdämpfer gem. 2 in einer ersten Halteposition.
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Die 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung einen Luftdämpfer 1 für eine Stauraumabdeckung, insbesondere für ein Handschuhfach eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik. Der Luftdämpfer 1 umfasst ein Gehäuse 2 in Form eines Zylinders, welcher an einem ersten Ende 3 eine Durchtrittsöffnung 4 aufweist und an einem dem ersten Ende 3 gegenüberliegend positionierten zweiten Ende 5 geschlossen ausgebildet ist.
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Im Gehäuse 2 ist eine linear in Richtung einer Längsachse 6 des Gehäuses 2 bewegbare Kolbenstange 7 aufgenommen, welche mit ihrem dritten Ende 8 die Durchtrittsöffnung 4 durchdringend im Gehäuse 2 aufgenommen ist. An ihrem dem dritten Ende 8 gegenüberliegenden vierten Ende 9 ist ein axial entlang der Längsachse 6 bewegbarer Kolben 10 ausgebildet, welcher einer am zweiten Ende 5 ausgebildeten Zylinderdecke 11 gegenüberliegend angeordnet ist.
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Am vierten Ende 9 der Kolbenstange 7 ist ein Reibelement 12 angeordnet, welches einen zwischen dem Reibelement 12 und dem zweiten Ende 3 ausgebildeten ersten Raum 13 des Zylinders 2 gegen einen zwischen dem Reibelement 12 und der Zylinderdecke 11 ausgebildeten zweiten Raum 14 des Zylinders 2 abschließt.
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Das dritte Ende 8 der Kolbenstange 7 ist zur Befestigung der nicht näher dargestellten Stauraumabdeckung ausgebildet. Das Gehäuse 2 ist an seinem zweiten Ende 5 mit einer nicht näher dargestellten Karosserie des nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs verbunden. Die Verbindung kann in Form einer starren oder bewegbaren Verbindung ausgeführt sein.
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Bei einer Öffnung des mit der Stauraumabdeckung zu verschließenden Stauraums wird die Kolbenstange 7 entlang der Längsachse 6 soweit aus der Durchtrittsöffnung 4 bewegt, bis ein an der Kolbenstange 7 im Bereich des Kolbens 10 ausgebildeter erste Anschlag 15, welcher in diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Ringes ausgeführt ist, das Gehäuse 2 im Bereich der Durchtrittsöffnung 4 berührt.
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Der Kolben 10 ist fest mit der Kolbenstange 7 verbunden, am vierten Ende 9 der Kolbenstange 7 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Kolben 10 und die Kolbenstange 7 als zwei unabhängig voneinander hergestellte Bauteile ausgebildet. Ebenso könnte der Kolben 10 einstückig mit der Kolbenstange 7 ausgebildet sein. Bei der Bewegung der Kolbenstange 7 wird das Reibelement 12 in Abhängigkeit der Bewegung der Kolbenstange 7 geführt, da es zwischen dem mit der Kolbenstange 7 fest verbundenen Kolben 10 und der Kolbenstange 7 am vierten Ende 9 der Kolbenstange 7 ausgebildet ist.
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Bei der zweiteiligen Ausbildung von Kolben 10 und Kolbenstange 7 ist zwischen dem vierten Ende 9 und einer dem vierten Ende 9 zugewandt ausgebildeten Kolbenringboden 16 ein Spalt ausgebildet, welcher das Reibelement 12 verspannt aufnehmen kann, derart, dass das Reibelement 12 sicher zwischen dem Kolbenringboden 16 und dem vierten Ende 9 aufgenommen ist, damit keine Relativbewegung des Reibelementes 12 bezüglich dem Kolbenringboden 16 und dem vierten Ende 9 auftreten kann.
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2 zeigt in einer Prinzipdarstellung einen erfindungsgemäßen Luftdämpfer 1 für die Stauraumabdeckung des Kraftfahrzeugs in einer Schließposition. Mit anderen Worten, ein Stauraum der Stauraumabdeckung ist geschlossen. Das Reibelement 12 ist relativ zum Kolbenringboden 16 bewegbar ausgebildet. Das Reibelement 12 und der Kolbenringboden 16 sind in dieser Schließposition voneinander beabstandet, wobei das Reibelement 12 am vierten Ende 9 anliegt.
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Zur relativen Bewegbarkeit weist der Kolben 10 einen Kolbenstempel 17 auf. Der Kolbenstempel 17 ist sich in axialer Richtung mit einer axialen freien Länge 18 erstreckend ausgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Kolbenstempel 17 einen kreisförmigen Querschnitt auf. Ebenso könnte er einen anderen Querschnitt aufweisen.
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Der Kolbenstempel 17 ist einenends mit dem Kolben 10 und anderenends mit der Kolbenstange 7 an deren viertem Ende 9 fest verbunden. Der Kolbenstempel 17 nimmt das Reibelement 12 entlang des Kolbenstempels 17 bewegbar auf. Das heißt mit anderen Worten, der Kolbenstempel 17 und somit der Kolben 10 kann unabhängig vom Reibelement 12 eine axiale Bewegung über einen bestimmten Weg, welcher der freien Länge 18 entspricht, ausführen. Die freie Länge 18 ist der maximale Abstand, der entweder zwischen dem Kolbenringboden 16 und dem Reibelemente 12 oder zwischen dem Reibelement 12 und dem vierten Ende 9 ausgebildet ist. Damit das Reibelement 12 in seiner axialen Bewegbarkeit begrenzt ist, weist der Kolbenstempel 17 einen größten Querschnitt auf, welcher kleiner ist als ein größter Querschnitt des Kolbens 10 und kleiner ist als ein größter Querschnitt der Kolbenstange 7.
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In der 3 ist der Luftdämpfer 1 in einer ersten Halteposition, somit nach Beendigung einer ersten Phase des Öffnungsvorganges, dargestellt. Der mit der Kolbenstange 7 über den Kolbenstempel 17 fest verbundene Kolben 10 ist mit Hilfe einer axialen Bewegung der Kolbenstange 7 in Richtung des Bewegungspfeils 19 verschoben und schlägt mit seinem Kolbenringboden 16 am Reibelement 12 an. Das Reibelement 12 ist bis zum Anschlag des Kolbenringbodens 16 unbewegbar im Gehäuse 2 positioniert.
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Durch die Bewegung des Kolbens 10 mit seinem Kolbenstempel 17 ist nach dem Anschlag zwischen dem Reibelement 12 und dem vierten Ende 9 der Kolbenstange 7 ein Abstand in Größe der Länge 18 ausgebildet. Die Bewegung des Kolbens 10 aus der Schließposition heraus in die erste Halteposition erfolgt aufgrund der zwischen dem Kolben 10 und dem Reibelement 12 ausgebildeten relativen Bewegbarkeit ungedämpft. Der Kolben 10 ist über eine axiale Strecke, welche der Länge 18 entspricht, unabhängig vom Reibelement 12 bewegbar.
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Eine weitere Öffnungsbewegung der Stauraumabdeckung erfolgt schließlich mit Dämpfung, da der Kolben 10 aufgrund des Anschlags am Reibelement 12 durch Ausbildung eines Kontaktes und/oder eines zumindest teilweisen Formschlusses mit dem Reibelement 12 verbunden ist und jede weitere Bewegung in Richtung des Bewegungspfeils 19 ebenso das Reibelement 12 bewegt.
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Bei einem Schließvorgang wird die Kolbenstange 7 entgegen der Richtung des Bewegungspfeils 19 bewegt, wobei bis zum Anschlag des vierten Endes 9 der Kolbenstange 7 am Reibelement 12 eine ungedämpfte Bewegung herbeigeführt ist. Zum vollständigen Schließen der Stauraumabdeckung führt die Kolbenstange 7 bis zum Anschlag des Kolbens 10 an der Zylinderdecke 11 eine gedämpfte Bewegung aus.
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Beim Öffnen des Stauraums kann die ungedämpfte Bewegung mittels einer elektrischen Entriegelung initiiert werden. Ebenso könnte aber auch eine mechanische Entriegelung den Öffnungsvorgang einleiten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10147299 A1 [0003]
- DE 4319641 A1 [0004]
