DE2659491A1

DE2659491A1 - Belastungsabhaengig absperrbare gasfeder

Info

Publication number: DE2659491A1
Application number: DE19762659491
Authority: DE
Inventors: Herbert Freitag; Klaus Schnitzius
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-13
Also published as: US4307875A; ES238732Y; BR7707325A; DE2659491C2; SE434556B; FR2376340A1; GB1592483A; ES465536A1; SE7712187L; FR2376340B1; JPS53115475A; JPS6021257B2; IT1091687B; ES238732U; MX146669A

Description

2659A91

STABILUS GMBH - KOBLENZ-NEUENDORF

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Belastungsabhängig absperrbare Gasfeder

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder, bestehend aus einem Zylinder, in welchem sich eine unter Druck stehende Öl- und/oder Gasfüllung befindet und ein "auf einer Kolbenstange angeordneter Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume trennt, die über im Kolben vorhandene Durchlaßöffnungen miteinander verbindbar sind, wobei die Kolbenstange am einen Ende des Zylinders geführt und abgedichtet ist und der Kolben einen sich bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange öffnenden Durchlaßquerschnitt aufweist.

Solche Gasfedern werden beispielsweise bei Kraftfahrzeug-Heckklappen eingebaut und dienen der Bedienungserleichterung. Es ist bekannt, die Ausschubkraft der Gasfeder so auf das Gewicht der Heckklappe abzustellen, daß die Heckklappe durch die Gasfeder nach dem Entriegeln des Schlosses selbsttätig geöffnet wird. Zwischen der Heckklappe und der Karosserie können dabei eine oder zwei Gasfedern angeordnet sein. In jedem Fall ist bei Gasfedern, die keine Blockierung zwischen Kolbenstange .und Zylinder aufweisen, die Ausschubkraft etwas größer als das zu kompensierende Gewicht der Heckklappe zu wählen, damit die Gasfeder die Heckklappe in der geöffneten Stellung hält. Zum Schließen der Heckklappe ist von der Bedienungsperson die Ausschubkraft der Gasfeder zu überwinden, d. h., auf die Heckklappe muß eine in Schließrichtung wirkende Kraft ausgeübt werden, Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß die Heckklappe nur in voll geöffneter Stellung durch die Gasfeder gehalten wird. Zwischenstellungen sind mit solchen Gasfedern nicht realisierbar, werden jedoch oftmals gewünscht, beispielsweise dann, wenn auf dem Fahrzeugdach Ski befestigt sind und die Heckklappe bei voller öffnung gegen diese anstößt.

Durch die DOS'2 3^5 503 ist eine mechanische Arretierung für Gas<federn bekannt, welche in ausgefahrener Stellung der Kolbenstange

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diese im Zylinder verriegelt. Derartige Gasfedern werden ebenfalls zur Bedienungserleichterung bei Heckklappen angewandt, wobei auch hier der Nachteil besteht, daß die Heckklappe nur in voll geöffneter Stellung arretiert werden kann. Die Ausschubkraft der Gasfeder kompensiert hierbei nicht ganz das Klappengewicht, so daß zum öffnen der Gasfeder eine geringe Öffnungskraft auf die Heckklappe ausgeübt werden muß. Die Klappe muß, damit die Verriegelung einrastet, bis zum Anschlag geöffnet werden. Zum Schließen der Klappe wird diese zunächst angehoben, d. h., es ist eine entgegen der Schließbewegung gerichtete Bewegung auszuführen, um die Verriegelung zu lösen, und dann schließt sich die Klappe infolge ihres Eigengewichtes automatisch. Nachteilig ist die bei der Schließbewegung zunächst auszuführende, entgegengerichtete Bewegung und außerdem ist die mechanische Arretierung nur in voll geöffneter Stellung möglich,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache, dem Bewegungsablauf für das öffnen und Schließen, vorzugsweise von Kraftfahrzeug-Heckklappen gerechte Gasfeder zu schaffen, die eine Arretierung der Klappe in jeder gewünschten Öffnungsstellung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Arbeitsräumen eine bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange druckabhängig wirkende Arretiervorrichtung angeordnet ist. Diese druckabhängig wirkende Arretiervorrichtung ermöglicht es, in jeder Öffnungsstellung der Klappe diese festzuhalten.

Eine sehr einfache Ausbildung der Arretiervorrichtung erhält man, indem diese gemäß einem Merkmal der Erfindung durch ein federbelastetes, bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange in den Zylinder öffnendeö Rückschlagventil gebildet wird. Merkmalsgemäß ist das Rückschlagventil durch eine gummielastische Ventilplatte gebildet, die unter Vorspannung im Kolben angeordnete Durchlaßkanäle abdeckt und auf der dem Kolbenstangenaustritt zugekehrten Stirnseite des Kolbens angeordnet ist. Zur Erhöhung der Funktionssicherheit ist entsprechend einem Merkmal der Erfindung die gummielastische Ventilplatte zwischen der Kolbenstirnseite und einer starren Platte angeordnet, während diese Platte die Anlagefläche für eine Feder bildet. Diese Feder kann erfindungsgemäß durch mehrere

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Tellerfedern gebildet werden.

Die Anordnung der Arretiervorrichtung ist jedoch auch ohne weiteres in der Kolbenstange möglich, indem diese mit einer Axialbohrung versehen ist, in welche eine Radialbohrung mündet und diese Radialbohrung von einem unter Vorspannung stehenden, elastischen Ventilring abgesperrt wird.

Um beim Schließen der Heckklappe ein problemloses und automatisches Ins-Schloß-Fallen zu erreichen, weist der Zylinder einen überströmkanal auf, welcher an der Innenwand des Zylinders im Bereich des Zylinderhodens angeordnet und bei annähernd eingefahrener Kolbenstange die Arretiervorrichtung des Kolbens überbrückt. Auf einfache Weise wird dieser Überströmkanal - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - durch einen Zylinderahschnitt mit einem größeren Innendurchmesser gebildet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen hervor. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gasfeder mit am Kolben angeordneter Arretiervorrichtung·und

Pig. 2 einen Längsschnitt durch eine Gasfeder, hei der die Arretiervorrichtung in der Kolbenstange vorgesehen ist.

Als Bedienurigserleichterung sind vorzugsweise hei Kraftfahrzeug" [leckklappen oder auch-sonstigen um eine waagerechte Drehachse schwenkbaren Türen Gasfedern vorgesehen. Zumindest ein Teil des KLappengewichtes wird durch die Gasfeder kompensiert, so daß beim öffnen der Heckklappe von der Bedienungsperson nur eine geringe Kraft in Öffnungsrichtung auf die Klappe auszuüben ist.

Die Gasfeder entspr. Pig. 1 besteht aus dem Zylinder 1, welcher an seinem einen Ende durch den Zylinderboden 5 verschlossen ist. Zur Befestigung beispielsweise an der Heckklappe ist der Zylinderboden 5 mit einem Gelenkauge oder -einer Kugelpfanne versehen. An dem aus dem Zylinder 1 herausgeführten Ende der Kolbenstange ist ebenfalls eine als Verbindungselement dienende Kugelpfanne angeordnet, die mit einem entsprechenden, an der Karosserie befe-

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stigten Kugelzapfen verbunden wird. 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. Fest mit der Kolbenstange 2 ist der Kolben 6 verbunden, welcher mit der Kolbenscheibe 8 zusammen eine Kolbennut bildet, in der der Kolbenring 7 axial beweglich angeordnet ist. Im Kolben 6 befinden sich außerdem die als· Durchlaßkanäle wirkenden Bohrungen 9, die auf der Stirnseite des Kolbens von der Ventilplatte 10 abgedeckt werden. Diese Ventilplatte 10 besteht aus Kunststoff, Gummi oder einem ähnlichen Material und steht unter der Einwirkung einer von Tellerfedern 12 gebildeten Feder, die über die starre Platte 11 die Federkraft auf die Ventilplatte 10 übertragen. Am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende ist im Zylinder 1 die Kolbenstangenführung 3 und die Kolbenstangendichtung 4 angeordnet. Der Innenraum des Zylinders 1 wird durch den Kolben 6 in die beiden Arbeitsräume 13 und 14"getrennt, wobei sich der Arbeitsraum 13 zwischen Kolben und Zylinderboden befindet, während der Arbeitsraum 14 den von Kolbenstange 2, Innenwand des Zylinders 1 und Kolben 6 begrenzten Ringraum hildet. Der Zylinderinnenraum ist zu einem großen Teil mit Öl gefüllt, so daß die unter Druck stehende Gashlase, die eine bestimmte Ausschubkraft der Kolbenstange bewirkt, nur einen verhältnismäßig kleinen Raum einn immt.

Beim öffnen der Heckklappe wird durch die im Innenraum des Zylinders 1 vorhandene und unter Druck stehende Gasblase die Öffnungsbewegung unterstützt, da die Gasfeder eine Ausschubkraft besitzt, die sich aus dem Produkt von Kolbenstangenquerschnitt χ Gasdruck ergibt. Da sich bei der Ausschubbewegung der Kolbenstange 2 aus dem ZyLinder 1 der Kolbenring 7 gf-'gen die Kolhenscheibe 8 legt, kann unter Druck stellendes Fluid aus dem Arbeitsraum l4 in den Arbeitsraum 13 fließen. Der Durchflußquerschnitt wird dabei durch den Ringquerschnitt gebildet, wf?Lcher sich zwischen dem zylindrischen Teil des Kolbens 6 und der Innenwand des Zylinders 1 ergibt. Die- v,ev Ringquerschnitt mündet in den SpaLt zwischen Kolbenring 7 und Kolben 6, der wiederum über die öffnungen der Kolbenseheihe 8 zum Arbeitsraum 13 führt. Die Wahl der.Querschnitts fläche ist maßgebend dafür, oh die Ausschubbewegung der Kolbenstange 2, d, h., die öffnung der Heckklappe, gedämpft oder nahezu ungedämpft erfoLgt, Je größer der Querschnitt gewählt wird, um so ungedämpfter ist

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die Bewegung, d. h., um so leichter und schneller kann die Bedienungsperson die Heckklappe des Fahrzeuges öffnen,, wobei aus dem Arbeitsraum 14 über den von Kolben 6 und Innenwand des Zylinders gebildeten Ringraum sowie den Radialkanal zwischen Kolbenring 7 und Kolben 6 und die Durehflußöffnungen der Kolbenscheibe 8 das Druckmedium in den Arbeitsraum 13 fließt.

Ist die gewünschte Öffnungsstellung der Heckklappe erreicht, so läßt die Bedienungsperson einfach die Klappe los. Da durch die Gasfeder bzw. bei Einbau von zxvei Gasfedern durch beide Gasfedern das Gewicht der Heckklappe nicht voll kompensiert ist, versucht nun die Heckklappe, die Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 einzuschieben. Hierbei legt sich der Kolbenring 7 gegen die Fläche des Kolbens 6 und verschließt den zwischen Kolben 6 und der Innenwand des Zylinders 1 gebildeten ringförmigen Durchtrittsquerschnitt. Somit kann auch unter dem Gewicht der Heckklappe aus dem Arbeitsraum 13 kein Druckmedium in den Raum lh überströmen und der Kolben 6 und damit auch die Kolbenstange 2 ist im Zylinder 1 blokkiert und damit die Heckklappe in der gewünschten Stellung arretiert. Die Höhe der Blockierkraft wird bestimmt durch das Produkt aus Fülldruck und Kolbenfläche.

Soll nun die Heckklappe geschlossen werden, so wird von der Bedienungsperson auf diese eine in Schließrichtung wirkende Kraft ausgeübt, die so groß sein muß, daß dadurch die Ventilplatte 10 und somit auch die starre Platte 11 entgegen der durch die Tellerfedern 12 gebildeten Anpreßfeder von ihrem Sitz abgehoben wird und dadurch die von den Bohrungen 9 gebildeten Durchlaßkanäle freigegeben werden. Durch diese Bohrungen 9 strömt nun, solange die Schließkraft auf die Heckklappe wirksam ist, Druckmedium aus dem Arbeitsraum 13 in den Arbeitsraum lh, d, h,, die Heckklappe schwenkt nach unten. Wird die Heckklappe losgelassen, ehe der Kolben 6 aus dem Teil des Zylinders 1 ausgefahren ist, der im Innendurchmesser dem Kolben 6 angepaßt ist, so wird die Heckklappe in dieser Position festgehalten. Kommt der Kolben 6 dagegen in den Zylinderabschnitt 15 mit größerem Innendurchmesser, so wird dadurch eine Überströmeinrichtung gebildet, welche die aus Ventilplatte 10, starrer Platte 11 und Tellerfedern 12 in Verbindung mit den Bohrungen 9 gebildete Arretiervorrichtung des Kolbens 6 überbrückt und dadurch die Gasfeder ein Schließen der Heckklappe infolge des nicht von der Gasfeder kompensierten Klappengewichtes

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ermöglicht. Infolge der Größe des Überströmkanals, welcher durch den Zylinderabschnitt 15 gebildet wird, kann die Einschubbewegung der Kolbenstange in diesem Bereich als ungedämpft angesehen werden und die Klappe fällt automatisch ins Schloß.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sieh von der nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die druckabhängig wirkende Arretiervorrichtung in der Kolbenstange 2 angeordnet ist und aus der Längsbohrung 16,der Querbohrung 17 und dem unter Vorspannung stehenden Ventilring 18 besteht. Die Wirkungsweise ist die selbe wie bereits beschrieben.

Sowohl die durch die Tellerfedern 12 gebildete Feder als auch der Ventilring 18 nach Fig. 2 ist in der Vorspannung so gewählt, daß bei einer vorbestimmten Schließkraft auf die Heckklappe diese federnden Elemente den Durchflußquerschnitt zwischen dem Arbeitsraum 13 und dem Arbeitsraum 14 freigeben.

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e e r s e i t e

Claims

1.) Gasfeder _? bestehend aus einem Zylinder, in welchem sich eine unter Druck stehende Öl- und/oder Gasfüllung befindet und ein auf einer. Kolbenstange angeordneter Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume trennt, die über im Kolben vorhandene Durchlaßöffnungen miteinander verbindbar sind, wobei die Kolbenstange am einen Ende des Zylinders geführt und abgedichtet ist und der Kolben einen sich bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange öffnenden Durchlaßquerschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet j daß zwischen den Arbeitsräumen (13, 14) eine bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange (2) druckabhängig wirkende Arretiervorrichtung angeordnet ist.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung durch ein federbelastetes, bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange (2) in den Zylinder (1) öffnendes Rückschlagventil (Ventilplatte 10, Ventilring 18) gebildet wird.

3, Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil durch eine gummielastische Ventilplatte (10) gebildet ist, die unter Vorspannung im Kolben (6) angeordnete Durchlaßkanäle (Bohrungen 9) abdeckt und a\i2 der dem Kolbenstangenaustritt zugekehrten Stirnseite des Kolbens (6) angeordnet ist.

¹J. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Ventilplatte (10) zwischen der Kolbenstirnseite und einer starren Platte (11) angeordnet ist, während diese Platte (11) die Anlagefläche für eine Feder bildet.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder durch mehrere Tellerfedern (12) gebildet wird,

6, Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) einen Überströmkanal aufweist, welcher an der Innenwand des Zylinders (1) im Bereich des Zylinderhodens (5) angeordnet ist und bei annähernd eingefahrener Kolbenstange (2) die ArretierVorrichtung (Bohrungen 9, Ventilplatte 10,

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starre Platte 11, Tellerfedern 12 bzw. Längsbohrung 16, Querbohrung 17j Ventilring 18) überbrückt.

7· Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der überströmkanal durch einen Zylinderabschnitt (15) mit größerem Innendurchmesser gebildet wird.

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