-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Gasfeder, die zwischen einer Fahrzeugkarosserie und einer Hecktür oder dergleichen
in einem Fahrzeug angeordnet ist und die insbesondere zum Aufbringen
einer unterstützenden
bzw. verstärkenden
Kraft beim Öffnen
der Tür
verwendet wird.
-
Da die Hecktür eines Fahrzeuges im allgemeinen
so angebracht ist, daß sie
um eine horizontale Achse geöffnet
und geschlossen wird, wird bei einer Gasfedervorrichtung eine Gasfeder
vom umgekehrten Typ verwendet, die so aufgebaut ist, daß ein Zylinder
auf der oberen Seite positioniert ist und eine Kolbenstange auf
der unteren Seite positioniert ist, wenn die Hecktür geschlossen
ist.
-
Bei der wie oben aufgebauten Gasfeder
wird eine kleine Menge von Arbeitsfluid in den Zylinder eingespritzt,
um einen Dichtlippenabschnitt eines Dichtungselements und dergleichen
zu schmieren. Da sich das Arbeitsfluid beim Schließen der
Tür zu
einer Seite eines Zylinderöffnungsendabschnitts
bewegt, so daß es
den Dichtlippenabschnitt befeuchtet bzw. dieser darin eingetaucht
ist, kommt es demgemäß zu keiner Ölfilmunterbrechung
zwischen der Kolbenstange und dem Dichtlippenabschnitt, so daß kein Gas
zur Außenseite
leckt.
-
Bei einigen Fahrzeugtypen wird jedoch
die Gasfeder in einem horizontalen Zustand verwendet. In diesem
Fall wird der Dichtlippenabschnitt des Dichtungselements nicht ausreichend mit
dem Arbeitsfluid befeuchtet bzw. in dieses eingetaucht. Demzufolge
wird kein Ölfilm
zwischen dem Dichtlippenabschnitt und dem Außenumfang der Kolbenstange
gebildet und Druckgas leckt zur Außenseite des Zylinders aufgrund
eines Fehlens einer Dichtung, was durch die Ölfilmunterbrechung oder aufgrund
eines Abriebs im Dichtlippenabschnitt herbeigeführt wurde.
-
In einem Gaszylinder befindet sich
zur Lösung
des oben erwähnten
Problems eine Gasfeder, in der zwei Dichtelemente in einem Öffnungsendabschnitt
des Zylinders vorgesehen sind, so daß sie in axialer Richtung beabstandet
angeordnet sind, und es wird ein Schmiermittel wie ein Arbeitsfluid oder
Fett zwischen zwei Dichtelemente injiziert (japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr. 2-21042 [Patentveröffentlichung
1]).
-
Bei der wie oben aufgebauten Gasfeder
leckt das Druckgas im Innenteil des Zylinders nicht nach außen, da
das Schmiermittel wie Fett oder dergleichen, das zwischen die beiden
Dichtelemente injiziert wurde, stets Dichtlippenabschnitt des Dichtungselements
benetzt oder schmiert, sogar in dem Fall, daß die Gasfeder im horizontalen
Zustand angeordnet ist.
-
Der Gaszylinder der Patentveröffentlichung 1
hat die folgenden Probleme.
-
- (1) Eine Dichtung 4 ist zwischen einem
Kolbenstangenführungselement 5,
einer Scheibe 7 und einer Halterungshülse 8 geklemmt und
ist an einem Abschnitt zwischen einem ringförmigen vorstehenden Abschnitt 6,
der in einem Zylinder gebildet ist, und einem kragenförmigen Zylinderendabschnitt 12 befestigt.
Anschließend
wird ein Druckgas vom Innenumfang der Dichtung 4 her in den
Zylinder gefüllt.
Da
das Gas durch einen schmalen Ringspalt zwischen dem Innenumfang
der Dichtung 4 und einer Kolbenstange 3 eingefüllt wird,
besteht demzufolge ein Problem darin, daß für das Be schicken des Gases
viel Zeit benötigt
wird, und die Produktivität ist
nicht gut.
Da das Kolbenstangenführungselement 5, das
einen kleinen Ringspalt aufweist, weiter in einer unteren Seite
der Dichtung 4 angeordnet ist, besteht ein Problem darin,
daß die
Zeit für
das Beschicken des Druckgases weiter vergrößert ist.
- (2) Nach dem Beschicken des Druckgases wird das Schmiermittel
in eine ringförmige
Kammer zwischen der abstützenden
Hülse 8 und
der Kolbenstange 3 injiziert und die ringförmige Kammer wird
in bezug auf die Außenseite
mittels einer Dichtung 9 und eines Schließrings 10 abgedichtet.
Das heißt,
der Schließring 10 ist
in einem oberen Abschnitt der Dichtung zur Abdichtung des Schmiermittels
vorgesehen und verschließt
den Öffnungsendabschnitt
des Zylinders. Demzufolge ist zusätzlich zu dem Kolbenstangenführungselement 5 ein
weiteres Kolbenstangenführungselement,
das heißt
der Schließring 10,
als Element zum Führen
der Kolbenstange vorgesehen. Es wird eine Vergrößerung der Teilezahl herbeigeführt, die
kostspielig wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Herstellung einer Gasfeder zu schaffen, bei dem die
Zeit zum Beschicken des Druckgases in einen Zylinder kurz gemacht
werden kann. Dies führt
zu einer kostengünstigen
Gasfeder mit einer herabgesetzten Teilezahl. Bei dieser Gasfeder
sind zwei Dichtelemente in einem Öffnungsendabschnitt eines Zylinders
vorgesehen, so daß sie
in axialer Richtung beabstandet angeordnet sind, und es wird ein
Schmiermittel wie Fett oder dergleichen zwischen diese beiden Dichtelemente
eingespritzt.
-
Diese Aufgabe ist durch die Erfindung
bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einer
Gasfeder mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Verfahrensvarianten und
Weiterbildungen dieser Gasfeder sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
somit ein Verfahren zur Herstellung einer Gasfeder, bei der eine
Kolbenstange mit einem Kolben in einem vorderen Endabschnitt verschiebbar
in einem Zylinder eingesetzt wird. Es werden zwei Dichtelemente
in einem Öffnungsendabschnitt
des Zylinders vorgesehen, so daß sie
in axialer Richtung beabstandet angeordnet sind, ein Schmiermittel
wird zwischen die beiden Dichtelemente eingespritzt und ein Druckgas
wird in einen Innenabschnitt des Zylinders eingebracht.
-
Ein erstes Dichtelement, das sich
in engem Kontakt mit dem Außenumfang
der Kolbenstange und dem Innenumfang des Zylinders befindet, ein ringförmiges Abstandsstück, das
sich benachbart dem Innenumfang des Zylinders befindet, ein zweites Dichtelement,
das sich in engem Kontakt mit dem Außenumfang der Kolbenstange
und dem Innenumfang des Zylinders befindet, und eine Stangenführung, die die
Kolbenstange führt,
werden an dem Außenumfang
der Kolbenstange befestigt und entsprechend dieser Reihenfolge von
einer Seite des Kolbens aus eingesetzt.
-
Eine Kolbenstangenanordnung, in die
ein Schmiermittel zuvor eingespritzt wurde, wird in einer ringförmigen Kammer
vorgesehen, die zwischen dem ersten Dichtelement, dem ringförmigen Abstandsstück und dem
zweiten Dichtelement im Außenumfang
der Kolbenstange vorgesehen und abgegrenzt ist.
-
Ein Druckgas wird in den Zylinder
von einem Öffnungsabschnitt
des Zylinders her in abgedichtetem Zustand eingebracht. Dieses drückt die
an der Kolbenstange angebrachte und eingesetzte Stangenführung, wodurch
die Kolbenstangenanordnung von dem Öffnungsabschnitt des Zylinders
aus in den Zylinder eingesetzt wird und die Kolbenführung am Zylinder
befestigt wird.
-
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung
eine Gasfeder, bei der eine mit einem Kolben in einem vorderen Endabschnitt
versehene Kolbenstange verschiebbar in einen Zylinder eingesetzt
ist. Es sind zwei Dichtelemente in einem Öffnungsendabschnitt des Zylinders
vorgesehen, so daß sie
in axialer Richtung beabstanded angeordnet sind. Ein Schmiermittel
ist zwischen den beiden Dichtelementen eingespritzt und Druckgas
wird in einen Innenabschnitt des Zylinders eingebracht.
-
Ein erstes Dichtelement, das sich
in engem Kontakt mit dem Außenumfang
der Kolbenstange und dem Innenumfang des Zylinders befindet, ein ringförmiges Abstandsstück, das
sich benachbart dem Innenumfang des Zylinders befindet, ein zweites Dichtelement,
das sich in engem Kontakt mit dem Außenumfang der Kolbenstange
und dem Innenumfang des Zylinders befindet, und eine Stangenführung, die die
Kolbenstange führt,
sind am Außenumfang
der Kolbenstange befestigt und in dieser Reihenfolge von einer Seite
des Kolbens aus eingesetzt.
-
Eine Kolbenstangenanordnung, in die
ein Schmiermittel zuvor eingespritzt wurde, ist in einer ringförmigen Kammer
vorgesehen, die zwischen dem ersten Dichtelement, dem ringförmigen Abstandsstück und dem
zweiten Dichtelement im Außenumfang
der Kolbenstange vorgesehen bzw. abgegrenzt ist.
-
Es wird ein Druckgas von einem Öffnungsabschnitt
des Zylinders aus in abgedichtetem Zustand in den Zylinder eingebracht.
Dies druckaufschlagt die Stangenführung, die an der Kolbenstange
befestigt und eingesetzt ist, wodurch die Kolbenstangenanordnung
von dem Öffnungsabschnitt
des Zylinders aus in den Zylinder eingeführt wird und die Stangenführung am
Zylinder angebracht wird.
-
Die vorliegende Erfindung wird weiter
aus der untenstehenden detaillierten Beschreibung und aus den begleitenden
Zeichnungen verständlich,
die jedoch nicht zur Einschränkung
der Erfindung herangezogen werden sollten, sondern lediglich zu
deren Erläuterung
und Verständnis
dienen. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine
Querschnittansicht, die eine Gasfeder zeigt;
-
2 eine
Seitenansicht der Gasfeder von 1;
-
3 eine
vergrößerte Ansicht
eines Hauptabschnitts der Gasfeder von 1;
-
4 eine
schematische Ansicht, die den Montagevorgang für eine Kolbenstangenanordnung zeigt;
-
5 eine
schematische Ansicht, die den Vorgang der Verwendung einer Gasbeschickungsvorrichtung
zeigt und
-
6 eine
Querschnittsansicht, die ein abgewandeltes Beispiel einer Gasfeder
zeigt.
-
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben.
-
Eine Gasfeder 10 wird beispielsweise
dazu verwendet, die für
einen Öffnungsvorgang
benötigte Kraft
eines Deckelkörpers
entsprechend einer in einer Fahrzeughauptkarosserie (einem Stützkörper oder
-gehäuse)
vorgesehenen Hecktür
zu unterstützen,
um diese in einem Schwenkzustand zu öffnen und zu schließen und
im voll geöffneten
Zustand zu halten.
-
Die Gasfeder 10 weist einen
Zylinder 11, dessen eines Ende geschlossen ist, eine Kolbenstange 12,
die vom anderen Ende des Zylinders 11 aus zu einem Innenabschnitt
des Zylinders 11 eingesetzt wird, und einen Kolben 13 auf,
der in einem für das
Einsetzen vorgesehenen vorderen Endabschnitt der Stange 12 in
den Zylinder 11 vorgesehen ist und entlang einer Innenseite
des Zylinders 11 gleitet, wie in 1 und 2 gezeigt
ist. Der Kolben 13 wird eingesetzt und an einem Stufenabschnitt
mit kleinem Durchmesser in einem Endabschnitt der Stange 12 befestigt
und ist mittels eines Verstemmabschnitts der Stange 12 am
vorderen Ende angebracht.
-
Die Gasfeder 10 ist wie
in 3 gezeigt aufgebaut
derart, daß ein
erstes Dichtelement 21, das sich in engem Kontakt mit dem
Außenumfang
der Stange 12 und dem Innenumfang des Zylinders 11 befindet,
ein ringförmiges
Abstandsstück 22,
das sich benachbart dem Innenumfang des Zylinders 11 mittels
eines Luftspalts oder in engem Kontakt damit befindet, ein zweites
Dichtelement 23, das sich in engem Kontakt mit dem Außenumfang
der Stange 12 und dem Innenumfang des Zylinders 11 befindet,
und eine Stangenführung 24,
die die Stange 12 führt,
am Außenumfang
der Stange 12 entsprechend dieser Reihenfolge von einer
Seite des Kolbens 13 aus befestigt und eingesetzt werden.
Eine Kolbenstangenanordnung 20, in die ein Schmiermittel
L wie Fett oder dergleichen zuvor eingespritzt wurde, ist in einer Ringkammer 26 vorgesehen,
die zwischen dem ersten Dichtelement 21, dem Abstandsstück 22 und
dem zweiten Dichtelement 23 am Außenumfang der Stange 12 vorgesehen
ist.
-
Die Stangenführung 24 ist mit einer
Ringnut 24A im Außenumfang
versehen. Die Stangenführung 24 ist
durch Verstemmen und Anbringen des Zylinders 11 an der
Ringnut 24A und anschließend eines Öffnungsendabschnitts des Zylinders 11 zur
Innenseite angebracht. Die Stangenführung 24 ist aus einer
Sinterlegierung oder dergleichen hergestellt.
-
Die Gasfeder 10 ist so aufgebaut,
daß ein Druckgas
wie Luft, Stickstoff (gas) oder dergleichen zur Erzeugung eines
Gasdrucks in den Innenabschnitt des Zylinders 11 eingebracht
wird und eine kleine Menge Arbeitsfluid zum Schmieren des Kolbens 13 oder
zur Regulierung einer Gasreaktionskraft dort eingespritzt wird.
-
Das erste Dichtelement 21 ist
so aufgebaut, daß ein
Versteifungsring 21A im ersten Dichtelement 21 eingebettet
ist. Ein äußerer Umfangsdichtabschnitt 21B,
der in einem Rohrabschnitt des Versteifungsrings 21A vorgesehen
ist, ist am Innenumfang des Zylinders 11 befestigt. Ein
Dichtlippenabschnitt 21C ist in einem Vorderendabschnitt
eines Stütz- oder
Halterungsabschnitts vorgesehen, der zur Innenseite von einem Ende
des Rohrabschnitts des Versteifungsrings 21A aus verlängert ist.
Der Dichtlippenabschnitt 21C ist am Außenumfang der Kolbenstange 12 durch
Ineingrifftreten einer Druckaufbringfläche mit einer Seite des Kolbens 13 befestigt und
eingesetzt, wenn der Dichtlippenabschnitt 21C von der entgegengesetzten
Seite der Stange 12 zum Kolben 13 befestigt und eingesetzt
wird. Der Dichtlippenabschnitt 21C wird gegen den Außenumfang
der Kolbenstange 12 aufgrund des Gasdrucks im Zylinder 11 gedrückt, der
auf die Druckaufbringfläche
ausgeübt
wird, wodurch ein Selbstabdichtvorgang gegen den Gasdruck erreicht
wird.
-
Das zweite Dichtelement 23 ist
so aufgebaut, daß ein
Versteifungsring 23A im zweiten Dichtelement 23 eingebettet
ist. Ein in einem rohrförmigen Abschnitt
des Versteifungsrings 23A vorgesehener Außenumfangsdichtabschnitt 23B ist
am Innenumfang des Zylinders 11 befestigt. Ein Dichtlippenabschnitt 23C ist
in einem Vorderendabschnitt eines Halterungsabschnitts vorgesehen,
der zur Innenseite von einem Ende des rohrförmigen Abschnitts des Versteifungsrings 23A aus
verlängert
ist. Der Dichtlippenabschnitt 23C wird am Außenumfang
der Kolbenstange 12 durch Ineingrifftreten einer Kratz-
bzw. Abstreiffläche
mit einer Seite des Kolbens 13 befestigt und eingesetzt,
wenn der Dichtlippenabschnitt 23C von einer entgegengesetzten
Seite der Stange 12 aus zum Kolben 13 befestigt
und eingesetzt wird. Der Dichtlippenabschnitt 23 schabt
und streift ein Schmiermittel wie Fett oder dergleichen, das am
Außenumfang
der Kolbenstange 12 haftet, mittels der Abstreiffläche ab,
wodurch verhindert wird, daß das Schmiermittel
zur Außenseite
des Zylinders 11 leckt. Hierdurch wird eine Dichtwirkung
gegen den Gasdruck im Inneren des Zylinders 11 zusammenwirkend mit
dem ersten Dichtelement 21 erzielt.
-
Das Abstandsstück 22 ist im wesentlichen mit
einem hinteren oder Stützring 25 für das erste Dichtelement 21 versehen.
Der Stützring 25 ist
in einem Endabschnitt nahe dem ersten Dichtelement 21 im
Abstandsstück 22 vorgesehen.
Der Stützring 25 verhindert,
daß der
Dichtlippenabschnitt 21C des ersten Dichtelements 21 zur
Seite der Ringkammer 26 vorsteht, und verbessert die Haltbarkeit
des Dichtlippenabschnitts 21C.
-
In diesem Fall kann der Stützring 25 vom
Abstandsstück 22 getrennt
sein und kann zwischen dem ersten Dichtelement 21 und dem
Abstandsstück 22 angeordnet
sein.
-
Das Abstandsstück 22 ist beispielsweise
aus einem Glasfasern enthaltenden Polyamidharz hergestellt. Sogar
wenn das Abstandsstück 22 sich
verfangen hat und in Kontakt mit dem Außenumfang der Kolbenstange 12 gebracht
wird, wird demgemäß die Kolbenstange 12 nicht
beschädigt.
-
Das erste Dichtelement 21,
das Abstandsstück 22 und
das zweite bichtelement 23 werden zur Seite der Stangenführung 24 aufgrund
der Wirkung des Gasdrucks im Innenabschnitt des Zylinders 11 gepreßt und werden
im Innenumfang des Zylinders 11 gehalten.
-
Die Gasfeder 10 ist so aufgebaut,
daß die beiden
oben erwähnten
Dichtelemente 21 und 23 im Öffnungsendabschnitt angeordnet
sind, in dem die Stangenführung 24 des
Zylinders 11 vorgesehen ist, so daß ein Zwischenraum entsprechend
einer Länge des
Abstandsstücks 22 in
axialer Richtung vorhanden ist. Ein Schmiermittel mit einer Viskosität wie Fett oder
dergleichen wird in die Ringkammer 26 zwischen den beiden
Dichtelementen 21 und 23 eingespritzt und ein
Druckgas im Innenabschnitt des Zylinders 11 wird eingebracht.
-
Wenn die Gasfeder 10 im
umgekehrten Zustand verwendet wird, in dem der Zylinder 11 in
der oberen Seite positioniert ist und die Stange 12 in
der unteren Seite positioniert ist, wenn die entsprechende Tür geschlossen
ist, wird das in den Zylinder 11 eingespritzte, oben erwähnte Arbeitsfluid
gegen die gesamte Fläche
im Querschnitt des Öffnungsendabschnitts
des Zylinders 11 aufgebracht. Das Arbeitsfluid benetzt
den Dichtlippenabschnitt 21C des ersten Dichtelements 21 bzw.
dieser ist darin eingetaucht, verhindert, daß der Ölfilm in der Kolbenstange 12 und
dem Dichtlippenabschnitt 21C reißt, und verhindert, daß der Dichtlippenabschnitt 21C verschleißt, wodurch
ein Gasleck verhindert wird. Wenn andererseits die Gasfeder 10 nicht
im umgekehrten Zustand, sondern im horizontalen Zustand verwendet
wird, kann nicht ausreichend Arbeitsfluid den Lippenabschnitt 21C des
ersten Dichtelements 21 überdecken, das im Öffnungsendabschnitt
des Zylinders 11 vorgesehen ist, und der Dichtlippenabschnitt 21C des
ersten Dichtelements 21 ist dem Druckgas im Innenabschnitt
des Zylinders 11 direkt ausgesetzt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
benetzt oder schmiert das Schmiermittel wie Fett oder dergleichen,
das in die Ringkammer 26 zwischen den beiden Dichtelementen 21 und 23 eingespritzt
worden ist, die Dichtlippenabschnitte 21C und 23C,
verhindert, daß der Ölfilm in
der Kolbenstange 12 und in den Dichtlippenabschnitten 21C und 23C unterbrochen
wird bzw. reißt,
und verhindert, daß die
Dichtlippenabschnitte 21C und 23C verschleißen, wodurch ein
Gasleck verhindert wird.
-
Die Gasfeder 10 ist so aufgebaut,
daß eine Kolbenseitenkammer 30A,
die die Stange 12 nicht aufnimmt, und eine Stangenseitenkammer 30B,
die die Stange 12 aufnimmt, im Innenabschnitt des Zylinders 11 durch
den Kolben 13 vorgesehen bzw. abgegrenzt sind. Bei diesem
Aufbau ist der Kolben 13 so aufgebaut, daß eine mit
einer breiten und tiefen Nuten- bzw. Rillengestalt ausgebildete
Ringnut 13A in einem Mittelabschnitt in Breitenrichtung
an der Außenumfangsfläche vorge
sehen ist. Rillenförmige Strömungsdurchlässe bzw.
Kanäle 13B,
die mit der Ringnut 13A in Verbindung stehen, sind an einer
Vielzahl von Positionen in Umfangsrichtung an einer Endfläche an einer
der Kolbenseitenkammer 30B gegenüberliegenden Seite offen, und
ein Rückschlagventil 31 mit
einem O-Ring ist an einem Innenabschnitt der Ringnut 13A angebracht.
Das Rück schlagventil 31 hat
eine Breite kleiner als die Rillenbreite der Ringnut 13A,
weist einen Innendurchmesser größer als
der Rillenbodendurchmesser der Ringnut 13A auf und weist
einen Außendurchmesser
in engem Kontakt mit der Innenfläche
des Zylinders 11 auf. Weiter kann der Kolben 13 einen
Strömungsdurchlaß bzw. Kanal 32 bilden,
der die Kolbenseitenkammer 30A mit der Stangenseitenkammer 30B über einen
Spalt zwischen der Innenfläche
des Zylinders 11 und dem Außendurchmesser des Kolbens 13,
einen Spalt zwischen der Ringnut 13A und dem Rückschlagventil 31 und
den Strömungsdurchlaß 13B verbindet.
Wenn sich der Kolben 13 in Längsrichtung bewegt, wird das
Rückschlagventil 31 in Kontakt
mit einer Wandfläche
der Ringnut 13A an einer Seite gegenüberliegend dem Strömungsdurchlaß 13B gebracht,
um den Strömungsdurchlaß 32 zu schließen. Wenn
sich der Kolben 13 in Druckbeauflagungsrichtung (Kompressionsrichtung)
bewegt, wird das Rückschlagventil 31 in
Kontakt mit einer Wandfläche
der Ringnut 13A in einer Seite des Strömungsdurchlasses 13B gebracht,
um den Strömungsdurchlaß 32 zu öffnen.
-
Die Gasfeder 10 weist einen
Verbindungsabschnitt 33 auf, der die Kolbenseitenkammer 30A mit der
Stangenseitenkammer 30B verbindet, wenn sich der Kolben 13 in
einem festen Bewegungsbereich befindet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht
der Verbindungsabschnitt 33 aus einer in der Innenseite
des Zylinders 11 gebildeten Nut oder Rille 34,
die sich in axialer Richtung des Zylinders 11 erstreckt.
Ein aus Urethanharz oder dergleichen hergestelltes rohrförmiges Rückprallelement 35 ist
an einem Abschnitt zwischen dem ersten Dichtelement 21 im
Innenabschnitt des Zylinders 11 und dem Kolben 13 eingeführt und
befestigt, so daß es
sich in axialer Richtung frei bewegt. Das Rückprallelement 35 bildet eine
Luftschleusenkammer 36 im Umfang der Stange 12 zur
Zeit der maximalen Ausdehnung der Gasfeder. Eine zur Zeit der maximalen
Ausdehnung auf das Rückprallelement 35 aufgebrachte
Kolbenlast wird von der Schleusen- bzw. Verschlußführung 24 über den
rohrförmigen
Abschnitt des Verstärkungsrings 21A im
ersten Dichtelement 21, das Abstandsstück 22 und den rohrförmigen Abschnitt
im Versteifungsring 23A im zweiten Dichtelement 23 aufgenommen,
wodurch das Rückprallelement 35 ein
Bewegungsende des Kolbens 13 in Längsrichtung verhindert. Die
Nut 34 des Verbindungsabschnitts 33 ist in einem
Ausführungsbeispiel
eine rechteckförmige Nut
mit einer festgelegten Nutbreite und ist mit quadratischer Querschnittsgestalt
beispielsweise auf dieselbe Weise wie in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr. 9-158967 beschrieben ausgebildet und ist aufgebaut dadurch,
daß ein Dämpfungsbereich
bzw. eine Fläche 34A mit
einer festgelegten Nutenbreite und ein Dämpfungsdrosselbereich 34B angeordnet
werden, in dem die Nutenbreite allmählich zum Rückprallelement 35 hin
verringert ist. Andere Nutenformen sind ebenfalls möglich.
< aq12
-
Die Gasfeder 10 ist so aufgebaut,
daß der Zylinder 11 mit
der Fahrzeughauptkarosserie und die Stange 12 mit dem Deckelkörper bzw.
-gehäuse
verbunden ist. Der Zylinder 11 ist mit einem Montageabschnitt 41 an
der Außenseite
des geschlossenen Abschnitts an einem Ende versehen. Die Stange 12 ist mit
einem Montageabschnitt 42 in einem vom Zylinder 11 vorstehenden
Endabschnitt versehen.
-
Es wird untenstehend die Arbeitsweise
bzw. Funktion der Gasfeder 10 beschrieben. Wenn sich der
Kolben 13 in einem festgelegten Bewegungsbereich entsprechend
dem Verbindungsabschnitt 33 befindet, stehen die Kolbenseitenkammer 30A und die
Stangenseitenkammer 30B auf beiden Seiten des Kolbens 13 mittels
des Verbindungsabschnitts 33 miteinander in Verbindung.
Unter diesen Umständen
wird Gasdruck (eine Gasreaktionskraft) entsprechend der Querschnittsfläche der
Stange 12 auf den Kolben 13 in Längsrichtung
gegeben. Die Gasreaktionskraft bildet eine unterstützende Kraft
für das Öffnen des
Deckelkörpers.
Die Verlängerungsbewegung
und die Kompressionsbewegung der Gasfeder 10 sind wie folgt.
-
(A) Verlängerungsvorgang
-
Wenn die Gasreaktionskraft in der
Verlängerungsrichtung
auf den Kolben 13 aufgebracht wird, schließt das Rückschlagventil 31 den
im Kolben 13 vorgesehenen Strömungsdurchlaß 32 und
das Gas in der Stangenseitenkammer 30B strömt durch
den Verbindungsabschnitt 33 zur Kolbenseitenkammer 30A.
Demgemäß bewegt
die Gasreaktionskraft den Kolben 13 in der Verlängerungsrichtung,
um die Gasfeder 10 zu verlängern, und durch den Strömungswiderstand
wird eine verlängerungsseitige
Dämpfungskraft
erzeugt, wenn das Gas durch den Verbindungsabschnitt 33 durchtritt.
Die Gasfeder 10 wird langsam gesteuert derart, daß sich der
Kolben 13 vom Dämpfungsbereich 34A des
Verbindungsabschnitts 33 zum Dämpfungsdrosselbereich 34B bewegt,
und die Gasfeder 10 wird ohne Erzeugung eines Rückprallschlags
durch Bildung der Luftschleusenkammer 36 zur Zeit der vollen
Verlängerung
angehalten, wenn sich der Kolben 13 nahe zum Rückprallelement 35 bewegt.
Daher unterstützt
die Gasfeder 10 eine Öffnungskraft
des Deckelkörpers
und hält
den Deckelkörper
in voll geöffnetem
Zustand.
-
(B) Kompressionsvorgang
-
Das Rückschlagventil 31 öffnet den
im Kolben 13 vorgesehenen Strömungsdurchlaß 32,
und das Gas in der Kolbenseitenkammer 30A strömt durch
das Rückschlagventil 31 und
den Verbindungsabschnitt 33 zur Kolbenseitenkammer 30B.
Demgemäß wird die
Gasfeder 10 rasch zusammengedrückt dadurch, daß es ermöglicht ist,
den Kolben 13 in Kompressionsrichtung ohne signifikante
Dämpfungskraft
glatt zu bewegen auf Grundlage einer Schließkraft, die durch eine Bedienungsperson
auf den Deckelkörper
gegeben wird, wodurch der Deckelkörper rasch geschlossen werden
kann.
-
Bei der Gasfeder 10 steht
der Verbindungsabschnitt 33 selbst bei völlig geschlossenem
Zustand, in dem sich der Deckelkörper
im Benutzungszustand geschlossen befindet, nicht in Verbindung mit
der Kolbenseitenkammer 30A und die Bewegung des Kolbens 13 aufgrund
des Gasdrucks ist verriegelt. Es ist hierdurch möglich, zu verhindern, daß sich der
im geschlossenen Zustand befindliche Deckelkörper aufgrund des Gasdrucks
von selbst öffnet.
-
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung
der Gasfeder 10 sind daher ein Montagearbeitsablauf für die Kolbenstangenanordnung 20 und
ein Beschickungsarbeitsablauf für
das Druckgas im Zylinder 11 vorgesehen wie folgt.
-
(Montagearbeitsablauf für die Kolbenstangenanordnung 20; 4)
-
- (1) Ein durch Verstemmen und Anbringen des Kolbens
13 am Vorderendabschnitt der Stange 12 erhaltener Aufbau
wird vorbereitet. Das Rückprallelement 35,
das erste Dichtelement 21, das Abstandsstück 22 mit
dem Stützring 25 und
das zweite Dichtelement 23 werden am Außenumfang der Stange 12 in
dieser Reihenfolge von der Seite des Kolbens 13 aus befestigt
(4A). In diesem Stadium
kann die Stangenführung 24 an
der entgegengesetzten Seite zum Kolben 13 im zweiten Dichtelement 23 befestigt
und eingesetzt werden.
- (2) Eine Schmiermittel/Fetteinspritzeinstellvorrichtung 50 ist
an einem Abschnitt zwischen dem Abstandsstück 22 und dem zweiten
Dichtelement 23 angebracht. Die Fetteinspritzeinstellvorrichtung 50 ist
so aufgebaut, daß zweiteilige,
unterteilte Einspritzringe 51 und 52 so kombiniert
sind, daß sie
die Stange 12 dazwischen von beiden Seiten der Stange 12 her
halten. Das Schmiermittel wie Fett oder dergleichen, das durch ein Schmiermittelzuleitungsrohr
bzw. einen Schlauch 53, der mit dem Einspritzring 51 verbunden
ist, zugeführt
wird, wird zur Ringkammer 26 zwischen dem ersten Dichtelement 21,
dem Abstandsstück 22 und
dem zweiten Dichtelement 23 von den Einspritzdurchlässen 51A und 52A der
Einspritzringe 51 und 52 aus eingespritzt (4B).
- (3) Die Schmiermittel- bzw. Fetteinspritzeinstellvorrichtung 50 wird
herausgenommen, das zweite Dichtelement 23 wird in dichtem
Kontakt mit dem Abstandsstück 22 positioniert
und die Stangenführung 24 wird
am Außenumfang
der Stange 12 von der entgegengesetzten Seite zum Kolben 13 im
zweiten Dichtelement 23 befestigt und eingesetzt, wodurch
die Kolbenstangenanordnung 20 erhalten wird (4C).
-
(Abdichtvorgang für das Druckgas zum Zylinder 11; 5)
-
- (1) Eine Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 mit
einem Durchgangsloch 61 mit derselben Achse wie die Achse
des Zylinders 11 wird am Außenumfang des Öffnungsabschnitts
im Zylinder 11 auf luftdichte weise über einen O-Ring 61B angebracht
(5A).
- (2) Ein abgedichteter Raum 61A wird zwischen der Kolbenstangenanordnung 20,
der Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 und dem Innenumfang
des Zylinders 11 durch Einsetzen der Kolbenstangenanordnung 20 zum
Durchgangsloch 61 der Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 gebildet
(5A).
- (3) Das durch den Gasbeschickungsdurchlaß 62 der Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 zugeführte Druckgas
wird in den abgedichteten Raum 61A in dem in Punkt (2)
erwähnten
abgedichteten Zustand eingebracht (5A).
Daher wird das Druckgas vom Öffnungsabschnitt
des Zylinders 11 her in den Innenabschnitt des Zylinders 11 eingebracht.
- (4) Die Kolbenstangenanordnung 20 wird zum Innenabschnitt
des Zylinders 11 vom Öffnungsabschnitt
des Zylinders 11 her eingeführt, indem die an der Stange 12 der
Kolbenstangenanordnung 20 befestigte und eingesetzte Stangenführung 24 durch
eine Druckbeaufschlagungseinstellvorrichtung 63 druckbeaufschlagt
wird (5B). Wenn die
Stangenführung 24 zum Öffnungsabschnitt des
Zylinders 11 eingeführt
wird, wird der Zylinder 11 an der Ringnut 24A der
Stangenführung 24 durch
ein Stemmwerkzeug 64 verstemmt und angebracht (5C). Anschließend wird
die Stangenführung 24 am
Zylinder 11 befestigt, indem der Öffnungsendabschnitt des Zylinders 11 zur
Innenseite gebogen wird.
-
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
können
die folgenden Funktionswirkungen erhalten werden.
-
- (1) Das erste Dichtelement 21, das
ringförmige Abstandsstück 22,
das zweite Dichtelement 23 und die Stangenführung 24 werden
am Außenumfang
der Kolbenstange 12 in dieser Reihenfolge von der Seite
des Kolbens 13 her befestigt und eingeführt. Die Kolbenstangenanordnung 20,
in die das Schmiermittel zuvor eingespritzt wurde, ist in der zwischen
dem ersten Dichtelement 21, dem ringförmigen Abstandsstück 22 und
dem zweiten Dichtelement 23 vorgesehenen und abgegrenzten
Ringkammer 26 vorgesehen. Das Druckgas wird in den Zylinder
11 vom Öffnungsabschnitt des
Zylinders 11 her eingebracht. Anschließend wird die Kolbenstangenanordnung 20 von
dem Öffnungsabschnitt
des Zylinders 11 her in den Zylinder 11 eingeführt, indem
die an der Kolbenstangenanordnung 20 befestigte und eingeführte Stangenführung 24 druckbeaufschlagt
wird.
Da es möglich
ist, das Druckgas vom Öffnungsabschnitt
des Zylinders 11 mit großer Öffnungsfläche her in den Zylinder 11 einzubringen,
kann demgemäß die Beschickungszeit
verkürzt
werden und die Produktivität
kann verbessert werden.
- (2) Da die Stangenführung 24 an
dem am weitesten geöffneten
Endabschnitt des Zylinders 11 positioniert ist, wird kein
schmaler Weg während
des Beschickens des Druckgases wie beim Stand der Technik gebildet.
- (3) Das Schmiermittel, das eine Viskosität wie Fett oder dergleichen
hat, wird in die Ringkammer 26 eingespritzt. Sogar wenn
die Kolbenstangenanordnung 20 vom Zylinder 11 getrennt
wird, leckt demzufolge das Schmiermittel nicht aus der Ringkammer 26 der
Kolbenstangenanordnung 20, anders als das Arbeitsfluid.
Daher ist es möglich, das
Druckgas aus dem Öffnungsabschnitt
des Zylinders 11 zu beschicken.
- (4) Da das erste Dichtelement 21 in den Zylinder 11 eingeführt wird,
nachdem das Druckgas eingebracht wird, wird das erste Dichtelement 21 in
der axialen Richtung durch den Gasdruck im Zylinder gehalten. Anders
als beim Stand der Technik ist es demzufolge nicht erforderlich,
das Befestigungsmittel wie den vorstehenden Zylinderabschnitt 13 oder
dergleichen, der die Kolbenstangendichtung 4 im oberen
Abschnitt in der axialen Richtung abstützt, zu bilden.
- (5) Die in dem am weitesten geöffneten Endabschnitt des Zylinders 11 angeordnete
Stangenführung 24 kann
als Stützelement
für das zweite
Dichtelement 23 und auch aus Abdeck- oder Kappenelement dienen, das den Öffnungsendabschnitt
des Zylinders 11 verschließt. Hierdurch ist es möglich, die
Teilezahl zu verringern, und es ist möglich, den Aufbau kostengünstig zu machen.
- (6) Das obere Ende des Durchgangslochs 61 in der Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 kann durch
den Dichtring im Außenumfang
des Kolbens 13, das erste Dichtelement 21 und
dergleichen abgedichtet werden. Dies wird dadurch erzielt, das die
Kolbenstangenanordnung 20, an der das erste Dichtelement 21,
das ringförmige
Abstandsstück 22,
das zweite Dichtelement 23 und die Stangenführung 24 befestigt
und eingeführt sind,
zum Durchgangsloch 61 eingeführt wird, indem die Gasbeschickungseinstellvorrichtung 60 mit
dem Durchgangsloch 61, das dieselbe Achse wie der Zylinder 11 aufweist,
verwendet wird, während
die Befestigung und Einführung
am Außenumfang
des Öffnungsabschnitts
des Zylinders 11 erfolgt. Es ist demzufolge möglich, das
Gas in den Zylinder 11 unter Abdichtungsbedingungen einzubringen,
und es ist möglich,
die Kolbenstangenanordnung 20 einzuführen.
Hierdurch ist es
möglich,
die Gasbeschickungszeit zu verkürzen,
und Produktivität
kann verbessert werden.
- (7) Der Zylinder 11 wird an der Stangenführung 24 durch Anbringung
des Außenumfangsabschnitts des
Zylinders 11 an der Ringnut 24A der Stangenführung 24 und
anschließendes
Biegen des Öffnungsendabschnitts
des Zylinders 11 zur Innenseite befestigt.
Da die
auf die Stangenführung 24 zur
Zeit des Biegens des Öffnungsendabschnitts
des Zylinders 11 zur Innenseite aufgebrachte axiale Kraft durch
den Befestigungsabschnitt des Zylinders 11 unterstützt wird,
der an der im Außenumfang
der Stangenführung 24 gebildeten
Ringnut 24A angebracht ist, ist es nicht schwierig, den Öffnungsendabschnitt
des Zylinders 11 zu biegen.
- (8) Das erste Dichtelement 21 behält eine selbstabstützende Eigenschaft
bei mittels des Versteifungsrings 21A, der durch den rohrförmigen Abschnitt
und den Stützabschnitt
gebildet ist. Der rohrförmige
Abschnitt wird am Innenumfang des Zylinders 11 über den
Außenumfangsdichtabschnitt 21B befestigt
und kann sich selbst im Innenumfang des Zylinders 11 zusammen
mit dem Gasdruck im Zylinder 11 abstützen und haltern. Der Gasdruck
wird auf die Druckaufbringfläche des
Dichtlippenabschnitts 21C aufgebracht, so daß ein Druck
gegen den Außenumfang
der Kolbenstange 12 ausgeübt wird, wodurch eine selbstdichtende
Wirkung in bezug auf den Gasdruck erzielt wird.
- (9) Das zweite Dichtelement 23 kann eine Selbsthalterungseigenschaft
mittels des Verstärkungsrings 23A beibehalten,
der aus dem rohrförmigen Abschnitt
und dem Abstützabschnitt
besteht. Der rohrförmige
Abschnitt wird am Innenumfang des Zylinders 11 über den
Außenumfangsdichtabschnitt 23B befestigt
und kann sich selbst im Innenumfang des Zylinders 11 in
Zusammenwirkung mit dem Gasdruck im Zylinder 11 abstützen und
haltern.
Die Kratz- beziehungsweise Schabfläche des Dichtlippenabschnitts 23C streift
das Schmiermittel wie Fett oder dergleichen ab, das am Außenumfang
der Kolbenstange 12 sitzt, ab, wo durch verhindert wird,
daß Schmiermittel
zum Außenabschnitt
des Zylinders 11 leckt, und wobei eine Dichtwirkung in
bezug auf den Gasdruck in Zusammenwirkung mit dem ersten Dichtelement 21 ausgeführt wird.
- (10) Infolge der Funktion des Stützrings 25 ist es möglich zu
verhindern, daß der
Dichtlippenabschnitt 21C des ersten Dichtelements 21 zur
Seite der Ringkammer 26 vorsteht, und es ist möglich, die
Haltbarkeit des Dichtlippenschnitts 21C zu verbessern.
- (11) Das ringförmige
Abstandsstück 22 und
der Stützring 25 sind
als Ganzes gebildet. Demzufolge ist es möglich, die Zahl der am Außenumfang der
Kolbenstange 12 befestigten und eingeführten Teile zu verringern.
Die Ausführbarkeit
der Montage kann verbessert werden, und es kann ein Schmiermittel
wie Fett oder dergleichen leicht eingespritzt werden.
Je kleiner
der Ringspalt zwischen dem Außenumfang
der Kolbenstange 12 und dem Innenumfang des Stützrings 25 ist,
um so stärker
wird das Vorstehen des Dichtlippenabschnitts 21C verhindert. Da
jedoch das Abstandsstück
22 zum Innenumfang des Zylinders 11 durch den ringförmigen Abschnitt
mit der verlängerten
axialen Länge
abgestützt
wird, indem der Stützring 25 mit
dem ringförmigen
Abstandsstück 22 als
Ganzes gebildet wird, ist es möglich,
die Schrägstellung
bzw. Neigung und die Verwicklung des Stützrings 25 zu verringern.
- (12) Die Rückpralllast
kann über
den rohrförmigen Abschnitt
des Verstärkungsrings 21A,
der im ersten Dichtelement 21 eingebettet ist, das ringförmige Abstandsstück 22 und
den rohrförmigen
Abschnitt des Verstärkungsrings 23 aufgenommen werden,
der im zweiten Dichtelement 23 eingebettet ist. Daher dienen
diese Elemente auch als Anschlag- oder Halteelement und die Zahl
der Teile kann verringert werden.
-
Ein abgewandeltes Beispiel in 6 unterscheidet sich von dem
in 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, daß ein ringförmiger Zwischenraum
und Abdichtelement 70 dadurch vorgesehen ist, daß das Abstandsstück 22 mit
dem zweiten Dichtelement 23 zusammenhängend gebildet sind und der
Stützring 25 unabhängig vorgesehen
ist.
-
Der ringförmige Zwischenraum und das Dichtelement 70 sind
so aufgebaut, daß O-Ringe 71A und 71B an
entsprechenden Ringnuten im Innen- und Außenumfang eines Hauptgehäuseabschnitts 71 befestigt
und angebracht sind, und ein ringförmiger Abstandsabschnitt 72 steht
in einem Endabschnitt des Hauptgehäuseabschnitts 71 in
einer Seite des Kolbens 13 vor. Der O-Ring 71A des
ringförmigen
Abstands- und Dichtelements 70 befindet sich in engem Kontakt
mit dem Außenumfang
der Kolbenstange 12, und der O-Ring 71B befindet
sich in dichtem Kontakt mit dem Innenumfang des Zylinders 11.
Die Kolbenstangenanordnung 20 ist in einer ringförmigen Kammer 73 gebildet,
die zwischen dem ersten Dichtelement 21, den O-Ringen 71A und 71B des
ringförmigen
Zwischenraums, Dichtelement 70 und dem ringförmigen Abstandsabschnitt 72 vorgesehen
und abgegrenzt ist, der am Außenumfang
der Kolbenstange 12 freigelegt ist, wobei die Vorrichtung zuvor
mit Schmiermittel wie Fett oder dergleichen beschickt worden ist.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
ein Verfahren zur Herstellung der Gasfeder so auszuführen, daß die Zeit
zum Einbringen des Druckgases in den Zylinder verringert werden
kann. Weiter kann die Gasfeder auf kostengünstige Weise dank einer reduzierten
Teilezahl ausgeführt
werden, wobei die Gasfeder zwei Dichtelemente aufweist, die im Öffnungsendabschnitt
des Zylinders vorgesehen sind, so daß sie in der axialen Richtung
beabstandet abgeordnet sind, und das Schmiermittel wie Fett oder dergleichen
kann zwischen diese beiden Dichtelemente eingespritzt werden.
-
Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen:
Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gasfeder, enthaltend
die Schritte, daß ein
erstes Dichtelement, ein ringförmiges
Abstandsstück,
ein zweites Dichtelement und eine Stangenführung am Außenumfang einer Kolbenstange
in dieser Reihenfolge von einer Seite des Kolbens aus befestigt
und eingesetzt werden, einen Schritt, daß eine Kolbenstangenanordnung,
in die zuvor ein Schmiermittel eingespritzt wurde, in einer ringförmigen Kammer vorgesehen
wird, die zwischen dem ersten Dichtelement, dem Abstandsstück und dem
zweiten Dichtelement vorgesehen ist, und einen Schritt, daß ein Druckgas
in einen Innenabschnitt eines Zylinders von einem Öffnungsabschnitt
des Zylinders aus in abgedichtetem Zustand eingebracht wird, und
anschließend
die an der Kolbenstange befestigte und eingesetzte Stangenführung druckbeaufschlagt
wird, wodurch die Kolbenstangenanordnung in dem Innenabschnitt des
Zylinders vom Öffnungsabschnitt
des Zylinders aus eingeführt
wird und die Kolbenstangenführung
am Zylinder angebracht wird.
-
Wie zuvor erläutert wurde, sind Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung im einzelnen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben worden. Jedoch sind die speziellen Konfigurationen und
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung nicht auf die veranschaulichten
Ausführungsbeispiele
begrenzt, sondern auf diejenigen Ausführungen mit einer Abwandlung
der Konstruktion im Bereich der vorliegenden beanspruchten Erfindung
sind ebenfalls in der Erfindung mit eingeschlossen.
-
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf
verschiedene exemplarische Ausführungsbeispiele
veranschaulicht und beschrieben worden ist, sollte es für Fachleute
verständlich
sein, daß vorstehende
und zahlreiche andere Änderungen,
Fortlassungen und Zusätze
an der vorliegenden Erfindung wie beschrieben vorgenommen werden
können,
ohne deren Inhalt und Umfang zu verlassen. Daher sollte die vorliegende
Erfindung nicht auf das oben dargelegte spezielle Ausführungsbeispiel
beschränkt
verstanden werden, sondern sie sollte sämtliche möglichen Ausführungsbeispiele
umfassen, die im Umfang der Äquivalente
in bezug auf die in den Ansprüchen
dargelegten Merkmale mit eingeschlossen sind.