DE2659488A1

DE2659488A1 - Gasfeder mit arretierkolben

Info

Publication number: DE2659488A1
Application number: DE19762659488
Authority: DE
Inventors: Klaus Schnitzius
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-06
Also published as: GB1566928A; JPS6039899B2; US4230309A; FR2376341B3; FR2376341A1; BR7707367A; JPS5385272A; IT1091550B

Description

STABILUS GMBH - KOBLENZ-NEUENDORF

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Gasfeder mit Arretierkolben

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben gleitet, der den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume trennt, die über Dämpfeinrichtungen miteinander verbunden sind und diese Arbeitsräume eine unter Druck stehende Öl- und/oder Gasfüllung aufweisen und ein zweiter mit geringerem Durchmesser versehenr Kolben mit der Kolbenstange verbunden ist, welcher im Bereich einer Endstellung der Kolbenstange in einen im Außendurchmesser angepaßten zweiten Zylinderabschnitt einfährt.

Bei Fahrzeugen werden Gasfedern zur leichteren Betätigung beim Öffnen der Hauben oder Klappen verwendet, wobei gefordert wird, daß die Gasfeder gleichzeitig diese Hauben oder Klappen in geöffneter Stellung hält. Durch die DOS 2 345 503 ist eine Gasfeder mit mechanischer Verriegelung bekannt. Die Anordnung einer solchen Gasfeder 'an Heckklappen bei Fahrzeugen erfordert es, beim Öffnen die Klappe bis zum Anschlag hochzuheben, damit diese Verriegelung einrastet, Zum Schließen der arretierten Klappe muß diese zunächst wieder angehoben werden, d. h., es ist eine entgegen der Schließbewegung gerichtete Bewegung auszuführen. Nachteilig ist bei derartigen mechanischen Verriegelungen, daß diese nur in einer ganz bestimmten Öffnungsstellung der Heckklappe einrasten und daß das Schließen der Heckklappe einen Bewegungsablauf erfordert, der zunächst entgegen der Schließbewegung gerichtet ist. Ferner ist es bei Stoßdämpfern bekannt, einen zweiten Kolben als hydraulischen Zuganschlag zu verwenden, wie dies die US-PS 3 447 644 zeigt. Ein solcher hydraulischer Zuganschlag unterscheidet sich jedoch dadurch, daß bei der Einfahrbewegung des

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zweiten Kolbens in den Zylinderabschnitt eine starke zusätzliche Dämpfung erzielt wird, während die Ausfahrbewegung des zweiten Kolbens aus dem Zylinderabschnitt im wesentlichen ohne Dämpfung erfolgt. , «0 9 82 7/.036 7

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache, dem Bewegungsablauf für das öffnen und Schließen von Klappen und Hauben gerechte Gasfeder zu schaffen, die eine einwandfreie Arretierung in geöffneter Stellung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit kleinerem Durchmesser versehene zweite Kolben ein Arretierkolben ist, welcher eine nur bei der Einfahrbewegung in den zweiten Zylinderabschnitt ansprechende Dämpfeinrichtung aufweist, während die Arretiereinrichtung durch einen nur bei der Ausfahrbewegung des Arretierkolbens aus dem Zylinderabschnitt druckabhängig wirkenden, verschließbaren Durchlaßquerschnitt gebildet wird. Beim Öffnen der Heckklappe taucht der Arretierkolben ab einem vorbestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange in den zweiten Zylinderabschnitt und verdrängt beim weiteren Einfahren das darin befindliche Fluid über die Dämpfeinrichtung. Diese Dämpfeinrichtung kann ohne weiteres als reines Rückschlagventil ausgebildet sein, so daß sie der Bewegung keine nennenswerte Kraft entgegensetzt. Da die Gasfeder so ausgelegt ist, daß sie nur einen Teil des Heckklappengewichtes ausgleicht, wird diese Heckklappe in geöff- . neter Stellung durch die Arretiereinrichtung gehalten. Zum Schließen der Heckklappe wird lediglich eine in Schließrichtung wirkende Kraft auf die Heckklappe ausgeübt, die so lange wirken muß, bis der Arretierkolben aus dem Zylinderabschnitt ausgefahren ist. Sodann erfolgt die Schließbewegung ohne zusätzlichen Kraftaufwand und wird lediglich durch die im Kolben befindliche Dämpfeinrichtung gedämpft. ^!

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist der die Arretiereinrichtung bildende, druckabhängig wirkende Durchlaßquerschnitt im Arretierkolben angeordnet, Dies gibt eine sehr einfache Konstruktion, jedoch ist es ohne weiteres möglich, diese Arretiereinrichtung durch in der Kolbenstange angeordnete Kanäle zu bilden, welche von einer unter Vorspannung arbeitenden Ventileinrichtung abgedeckt werden.

Erfindungsgemäß wird der druckabhängig wirkende Durchlaßquerschnitt, durch ein federbelastetes Ventil gebildet, welches Durchtrittsöffnungen im Arretierkolben absperrt. Durch entsprechende Wahl der Federkraft der auf das Ventil wirkenden Feder ist es

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sehr leicht möglich, die Arretierkraft der Gasfeder wunschgemäß festzulegen.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist das federbelastete Ventil durch eine gummielastische Ventilplatte gebildet, die mit der einen Stirnseite im Arretierkolben befindliche Bohrungen abdeckt, während auf der anderen Stirnseite eine unter Federspannung stehende Platte angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine im Aufbau sehr einfache und äußerst betriebssichere Arretiereinrichtung geschaffen.

Damit in einem bestimmten Öffnungsbereich der Klappe, beispielsweise der Kofferraumklappe, eine Arretierung erreicht wird, ist erfindungsgemäß.der Zylinderabschnitt mit dem dem Arretierkolben angepaßten Innendurchmesser am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders angeordnet und der Arretierkolben auf der Kolbenstange in dem Abstand vom Kolben befestigt, der etwa der Länge des Zylinderabschnittes entspricht. Die Länge des Zylinderabschnittes ist somit abhängig von dem gewünschten Bereich, in dem die Heckklappe in öffnungsstellung gehalten werden soll.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen noch ausführlicher erläutert. Es zeigt;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Gasfeder, wobei der Arretierkolben die Arretiereinrichtung trägt, und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Gasfeder, bei welchem die Arretiervorrichtung durch ein Ventil gebildet wird, welches öffnungen der Kolbenstange abdeckt,

Die Gasfedern sind als Bedienungserleichterung bei Kraftfahrzeug-Heckklappen, Motorhauben oder sonstigen um eine waagerechte Achse schwenkbaren Türen vorgesehen. Dabei wird zumindest ein Teil des Gewichtes dieser Klappen durch die Gasfeder kompensiert, so daß beim öffnen der Klappe von der Bedienungsperson nur eine geringe Kraft in Öffnungsrichtung auf die Klappe ausgeübt werden muß. Eine weitere Aufgabe der Gasfeder besteht darin, die Klappe in geöffneter Stellung zu halten,

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Die Gasfeder entspr. Fig. 1 besteht aus dem Zylinder 1, welcher durch den Zylinderboden 14 verschlossen ist. Zur Befestigung beispielsweise an einer Kraftfahrzeugklappe ist der Zylinderboden mit einem Gelenkauge versehen. Entsprechend ist das am Ende der Kolbenstange 2 angebrachte Gelenkauge zur Befestigung der Gasfeder an der Karosserie vorgesehen. Die Befestigung der Gasfeder zwischen der Heckklappe und der Karosserie erfolgt derart, daß bei geöffneter Heckklappe die Kolbenstange 2 nach unten aus dem Zylinder 1 austritt. Im Zylinder 1 ist die Kolbenstange 2 geführt und nach außen abgedichtet. Der Kolben 3 ist fest mit der Kolbenstange 2 verbunden und trennt den Innenraum des Zylinders 1 in die Arbeitsräume 4 und 5· Der Innenraum des Zylinders 1 ist mit einer unter Druck stehenden öl- und Gasfüllung versehen. Über den Dämpfquerschnitt 6 im Kolben 3 stehen diese Arbeitsräume 4 und miteinander in Verbindung. Ebenfalls auf der Kolbenstange 2 ist der Arretierkolben im Abstand vom Kolben 3 befestigt, wobei eine Distanzhülse zwischen diesen Kolben 3 und 7 vorgesehen ist. In dem Teil des Zylinders 1, der im Innendurchmesser dem Kolben 3 angepaßt ist, ist der Arretierkolben 7 wirkungslos, da er einen kleineren Durchmesser aufweist, Dagegen ist zum kolbenstangensei-. tigen Ende des Zylinders 1 ein Zylinderabschnitt 8 vorgesehen, dessen Innendurchmesser dem des Arretierkolbens 7 angepaßt und mit dem Arbeitsraum $ verbunden ist.

Die Dämpfeinrichtung 9 des Arretierkolbens 7 besteht aus einem Kolbenring, welcher axial in einer Kolbennut beweglich ist. Taucht der Arretierkolben 7 in den Zylinderabschnitt 8 ein, so wird Öl aus dem Innenraum des. Zylinderabschnittes 8 in den Arbeitsraum verdrängt, wohei dieses durch den zwischen Arretierkolben 7 und der Innenwand des Zylinderabschnittes 8 gebildeten Ringquerschnitt fließt.

Als Arretiereinrichtung dient die Ventilplatte 11, welche aus Kunststoff, Gummi oder einem ähnlichen Material besteht und mittels der Feder 13 und der Platte 12 gegen die Stirnfläche des Arretierkolbens 7 gedrückt wird und die Bohrungen 10 verschließt. Die Kraft der Feder 13 auf die Platte 12 ist derart abgestimmt, daß erst ab einer bestimmten, auf die .-Kolbenstange 2 einwirkenden Einschubkraft die Ventilplatte 11 von der Stirnfläche des Arretierkolbens 7 abgehoben wird und dadurch der Durchflußkanal, gebildet durch die Bohrungen 10, freigegeben wird.

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Beim öffnen der Klappe oder Türe wird durch die im Innenraum des Zylinders 1 vorhandene, unter Druck stehende Gasblase die Öffnungsbewegung unterstützt, da die Gasfeder eine Öffnungskraft auf die Klappe ausübt, die aus dem Produkt von Kolbenstangenquerschnitt χ Gasdruck gebildet wird. Da sich im Kolben 3 der Kolbenring in der Kolbennut axial bewegen kann, wird dadurch ein weiterer Durchflußquerschnitt parallel zum Dämpfquerschnitt 6 freigegeben. Dieser Querschnitt besteht aus dem zwischen dem Kolben 3 und der Innenwand des Zylinders 1 gebildeten Ringraum, welcher bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 durch den Kolbenring des Kolbens 3 freigegeben wird. Dieser zusätzliche freie Querschnitt zwischen den Arbeitsräumen 4 und 5 gestattet eine nahezu ungedämpfte Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 aus dem Zylinder 1. Wenn nun bei weiterer Ausfahrbewegung der Arretierkolben 7 in den Zylinderabschnitt 8 eingreift, dann wird die im Innenraum des Zylinderabschnittes 8 befindliche Flüssigkeit über den zwischen dem Arretierkolben 7 und der Innenwand des Zylinderabschnittes 8 gebildeten Ringquerschnitt in den Arbeitsraum 5 verdrängt, da der die Dämpfeinrichtung 9 bildende Kolbenring diesen Ringquerschnitt freigibt. -

Läßt nun die Bedienungsperson die Klappe los, dann versucht die Klappe, da nicht das gesamte Klappengewicht durch die Gasfeder kompensiert wird _)r die Kolbenstange .2 in den Zylinder 1 zu drücken. Nur ein ganz geringer Einfahrweg der Kolbenstange genügt, -um den Ringquerschnitt zwischen dem Arretierkolben 7 und der Innenwand des Zylinderabschnittes 8 abzusperren, wodurch die Gasfeder in ' dieser Stellung blockiert und so die Klappe in geöffneter Stellung hält.

Soll nun die Klappe geschlossen werden, so übt die Bedienungsperson auf diese eine in Schließrichtung wirkende Kraft aus, die so groß sein muß, daß dadurch die Ventilplatte 11 und somit auch die Platte 12 entgegen der Kraft der Feder 13 von ihrem Sitz abgehoben wird und somit die Bohrungen 10 im Arretierkolben 7 freigibt. Durch diese Bohrungen 10 strömt nun so lange Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 5 in den Innenraum des.Zy>linderahschnittes 8, bis der Arretierkolben 7 aus dem Zylinderabschnitt 8 ausgefahren ist. Bei der weiteren Schließbewegung der Klappe spricht nur die Dä&pfeinrichtung des Kolbens 3, d. h,, der Dämpfquerschnitt 6, an, denn

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der Kolbenring des Kolbens 3 verschließt den ringförmigen Querschnitt zwischen dem Kolben 3 und der Innenwand des Zylinders 1. Das nicht von der Gasfeder kompensierte Gewicht der Klappe ermöglicht es, sobald die Arretierung gelöst ist, daß die Klappe ohne notwendige Einwirkung der Bedienungsperson gedämpft nach unten geführt wird.

Damit ein leichtes Einrasten der Klappe ins Schloß gewährleistet ist, kann - wie Fig. 2 zeigt - ein Überströmkanal 15 im Bereich des Zylinderbodens 14 angeordnet sein. Dieser überströmkanal 15 überbrückt in seinem Wirkungsbereich den Dämpfquerschnitt 6 des Kolbens 3j wodurch in diesem vorgegebenen Weg eine ungedämpfte Schließbewegung der Klappe erzielt wird. Die Anordnung des Arretierventils in der Kolbenstange zeigt ebenfalls Fig. 2. Hierzu ist die Längsbohrung 16 in der Kolbenstange 2 vorhanden, in die die Querbohrung 17 mündet, während der unter Vorspannung stehende Dichtring 18 diese Querbohrung abdeckt. Die Vorspannung des Dichtringes 18 ist dabei entsprechend gewählt, wie die der Feder 13 nach der Ausführungsform gem. Fig. 1. In der Wirkungsweise entspricht die Ausführungsform nach Fig. 2 der nach Fig, I,

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen. So ist es ohne weiteres möglich, anstelle des Zylinderabschnittes 8 eine Hülse im Zylinder 1 zu hefestigen, wohei diese Hülse mit Kanälen versehen ist, welche den Arbeitsraum 5 mit dem kolbenstangenseitigen Ende des Innenraumes des Zylinderabschnittes 8 verbinden und diese Kanäle von einem federbelasteten Ventil abgedeckt werden.

22. 12. 1976
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Leerse ite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Gasfeder, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit ei-■"-" ner Kolbenstange verbundener Kolben gleitet, der den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume trennt, die-über Dämpfeinrichtungen miteinander verbunden sind und diese Arbeitsräume eine unter Druck stehende Öl- und/oder Gasfüllung aufweisen und ein zweiter, mit geringerem Durchmesser versehener Kolben mit der Kolbenstange verbunden ist, welcher im Bereich einer Endstellung der Kolbenstange in einen im Außendurchmesser angepaßten zweiten Zylinderabschnitt einfährt, dadurch gekennzeichnet,
daß der mit kleinerem Durchmesser versehene zweite Kolben ein Arretierkolben (7) ist, welcher eine nur bei der Einfahrbewegung in den zweiten Zylinderabschnitt (8) ansprechende Dämpfeinrichtung (9) aufweist, während die Arretiereinrichtung
durch einen nur bei der Ausfahrbewegung des Arretierkolbens
(7) aus dem Zylinderabschnitt (8) druckabhängig wirkenden,
verschließbaren Durchlaßquerschnitt gebildet wird.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die ' Arretiereinrichtung bildende, druckabhängig wirkende Durchlaßquerschnitt im Arretierkolben (7) angeordnet und durch Bohrungen (10) gebildet ist-

3· Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Arretiereinrichtung bildende, druckabhängig wirkende Durchlaßquerschnitt in der Kolbenstange (2) angeordnet und durch eine Längshohrung (16) gebildet ist, welche die Kolben (3, 7) in
axialer Richtung überbrückt und in eine Querbohrung (17) mündet.

4, Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der druckabhängig wirkende Durchlaßquerschnitt durch ein
federbelastetes Ventil gebildet wird, welches Durchtrittsöffnungen (Bohrungen 10, Querbohrung 17) absperrt.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen l,-2*und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das federbelastete Ventil "durch eine gummielastische Ventilplatte (11) gebildet ist, die mit der einen Stirnseite

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ORIGINAL INSPECTED

im Arretierkolben (7) befindliche Bohrungen (10) abdeckt, während auf der anderen Stirnseite eine unter der Spannung der Feder (13) stehende Platte (12) angeordnet ist.

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Arretierkolben (7) bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange (2) wirkende Dämpfeinrichtung als Rückschlagventil ausgebildet ist.

7- Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderabschnitt (8) mit dem dem Arretierkolben (7) angepaßten Innendurchmesser am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders (1) angeordnet ist und der Arretierkolben (7) auf der Kolbenstange (2) in dem Abstand vom Kolben (3) befestigt ist, der etwa der axialen Länge des Zylinderabschnittes (8) entspricht.

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TIPP-I Be/whm-

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