DE2703236A1

DE2703236A1 - Gasfeder als elektrischer leiter mit schaltereffekt

Info

Publication number: DE2703236A1
Application number: DE19772703236
Authority: DE
Inventors: Herbert Freitag; Klaus Schnitzius
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1977-01-27
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1978-08-03
Also published as: IT7852862V0; DE2703236C2; GB1596686A; MX144646A; FR2378987B1; JPS5393385A; FR2378987A1; CH617756A5; JPS6314211B2; IT1107013B; US4263488A; IT7867149A0; BR7706501A

Description

270323S -3-

STABILUS GMBH - KOBLENZ-NEUENDORF

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Gasfeder als elektrischer Leiter mit Schaltereffekt

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder als elektrischen Leiter mit Schaltereffekt, bestehend aus einem Zylinder ^ in welchem sich eine unter Druck stehende Gasfüllung befindet, während die mit dem Dämpfkolben verbundene Kolbenstange in diesem Zylinder geführt und nach außen abgedichtet ist, wobei die Kolbenstange und der Zylinder an ihren freien Enden Befestigungselemente aufweisen und gegenüber den daran angreifenden Teilen elektrisch isoliert sind, jedoch sowohl der Zylinder als auch die Kolbenstange mit je einem Stromanschluß verbunden ist.

Bei Fahrzeugen werden derartige Gasfedern zur Motorhauben- oder auch zur Heckklappenverstellung eingebaut. Sind an diesen Hauben oder Klappen elektrische Verbraucher wie Beleuchtung, Heckscheibenheizung oder Heckscheibenwischer angeordnet, so ist die Stromzuführung mittels Kabel zu diesen Verbrauchern leicht mechanischen Beschädigungen ausgesetzt. Um derartige Kabelverbindungen zu vermeiden, ist es durch die DOS 2 332 791 bekannt, die Gasfeder selbst als elektrischen Leiter auszubilden. Diese Konstruktion zeigt auch einen Schaltereffekt der Gasfeder, indem im Zylinder eine gegenüber dem Zylinder isolierte Kontaktfeder angeordnet ist, die ab einer vorbestimmten Stellung des Kolbens den Stromkreis schließt bzw. unterbricht, Die Anordnung einer derartigen Kontaktfeder ist ohne Schwierigkeiten nur im Bereich des Zylinderbodens möglich, d, h,, nur bei eingefahrener Kolbenstange ist der Stromkreis geschlossen. Um ein einwandfreies Funktionieren zu gewährleisten muß die Kontaktfeder sehr genau hergestellt und in der Gasfeder eingebaut sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktion zu vermeiden und eine Gasfeder als elektrischen Leiter zu schaffen, welche in gewünschter, vorbestimmter

80983I₂/ 0070

Stellung einen Schaltereffekt aufweist. Außerdem soll die Gasfeder einfach im Aufbau sein, eine hohe Betriebssicherheit aufweisen und leicht zu montieren sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder und zwischen der Kolbenstange und dem Kolben je ein elektrischer Isolator angeordnet ist, während ein bewegungsabhängig wirkender Schalter vorhanden ist, welcher in einer vorbestimmten Stellung der Gasfeder die Kolbenstange elektrisch leitend mit dem Zylinder verbindet. Die isolierte Anordnung der Kolbenstange und des Kolbens im Zylinder ermöglicht es, den Schaltereffekt der Gasfeder in der gewünschten Stellung zu schaffen. Der bewegungsabhängig wirkende Schalter kann dabei ohne weiteres von der Stellung des Kolbens im Zylinder oder von der Lage der Gasfeder abhängig sein. Die isolierte Anordnung der Kolbenstange im Zylinder gewährleistet außerdem einen einfachen Aufbau und eine hohe Betriebssicherheit der Gasfeder, wobei keine schwierig zu montierenden Teile vorhanden sind.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der zwischen Kolbenstange und Zylinder angeordnete Isolator durch die Kolbenstangenführung gebildet. Die Kolbenstangenführung ist zu diesem Zweck aus Kunststoff hergestellt. Die Isolierung der Kolbenstange im Zylinder ist somit sehr einfach und kostensparend. Ebenso wird eine einfache Isolation zwischen Kolben und Kolbenstange entsprechend einem weiteren Merkmal dadurch erreicht, daß der Kolben als elektrischer Isolator ausgebildet ist.

Entsprechend einem wejrieren Merkmal der Erfindung wird der bewegungsabhängig wirkende Schalter durch ein auf der Kolbenstange befestigtes Bauteil gebildet, wobei die radiale Ausdehnung dieses Bauteils kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders, während der Zylinder einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, an welchem das Bauteil in einer vorbestimmten Kolbenendlage zur Anlage kommt. Dieses auf der Kolbenstange befestigte Bauteil kann ohne weiteres in axialer Richtung elastisch ausgebildet sein. Dabei ist es ohne weiteres möglich, den Schaltereffekt bei ausgefahrener Kolbenstange zu erzielen, wobei das Bauteil auf der dem Kolbenstangenaustritt zugewandten Kolbenseite angeordnet ist. Wird der Schaltereffekt bei eingefahrener Kolben-

809831/0Π70 - 3 -

stange gewünscht, so kann dieses Bauteil beispielsweise auf einem Ansatz der Kolbenstange vorgesehen sein und kommt an einem in der Nähe des Zylinderbodens im Zylinder angeordneten Vorsprung zur Anlage.

Eine im Aufbau sehr einfache Gasfeder mit Schaltereffekt in ausgefahrener Stellung der Kolbenstange wird erfindungsgemäß erhalten, indem das auf der Kolbenstange befestigte Bauteil durch die Kolbenscheibe gebildet wird, während der nach innen gerichtete Vorsprung eine Sicke im Zylinder ist.

Eine weitere Ausführungsform, wobei im Innern des Zylinders die Kolbenstange mit einem auf der Innenwand des Zylinders gleitenden Schleifkontakt versehen ist, wird entsprechend einem Merkmal der Erfindung sehr einfach, indem der Zylinder mindestens einen Abschnitt besitzt, der eine Berührung des Schleifkontaktes mit der metallischen Zylinderinnenwand verhindert. Dieser Abschnitt wird erfindungsgemäß durch ein Zylinderteil mit größerem Innendurch" messer gebildet. Um eine gute Führung des Kolbens auch in diesem Abschnitt zu erzielen, kann dieser mit einer aus isolierendem Material bestehenden Wand überzogen sein, wobei der Innendurchmesser etwa dem des Zylinders entspricht.

Ein Schaltereffekt für eine als elektrischer Leiter ausgebildete Gasfeder mit einem Schleifkontakt auf der Kolbenstange wird erfindungsgemäß auf einfache Weise dadurch erzielt, daß der Schleifkontakt über einen lageabhängig wirkenden Schalter mit der Kolbenstange verbunden ist. Die Schalterbetätigung erfolgt durch Schwerkraft, d. h,, durch entsprechende Lage der Gasfeder im Raum. Dieser Schalter kann erfindungsgemäß ein Quecksilberschalter sein, jedoch sind auch andere Schalteinrichtungen denkbar, die mit einem durch,Schwerkraft betätigbarem Schaltelement versehen sind.

Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen erge*· ben sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der im nachfolgenden beispielsweise dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt;

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Gasfeder, bei der der Kontakt in ausgefahrener Stellung der Kolbenstange hergestellt wird;

109831/0070

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer mit einem Schleifkontakt versehenen Gasfeder und

Fig. 3 eine Gasfeder mit lageabhängigem Schalter.

Die in den Figuren dargestellten Gasfedern sind vorwiegend zum Einbau in Fahrzeuge gedacht. Derartige Gasfedern haben einmal die Aufgabe, das Gewicht der über Scharniere mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Klappen zu kompensieren und diese Klappen in geöffneter Stellung zu halten. Da Heckklappen von Fahrzeugen häufig mit Stromverbrauchern wie beispielsweise heizbaren Heckscheiben und/oder Heckscheibenwischern bzw. Beleuchtungen versehen sind, ist eine weitere Aufgabe der Gasfeder, diese Verbraucher mit einer Stromquelle zu verbinden. Ebenso ist es zweckmäßig, die Kofferraumbeleuchtung bei geöffnetem Deckel automatisch einzuschalten.

Die in Fig. 1 dargestellte Gasfeder ist beispielsweise mit dem Befestigungselement 9 mit einem entsprechenden, karosseriefesten Bauteil verbunden, während das Befestigungselement 7 an der Heckklappe angreift. Die Befestigungselemente 7 und 9 können als Befestigungsaugen oder als Kugelpfannen ausgebildet sein und bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise aus Kunststoff. Der mit der Kolbenstange 2 elektrisch leitend verbundene Stromanschluß 10 ist als Flachstecker ausgebildet. Der Zylinderboden 6 ist im Zylinder 1 befestigt und trägt den Stromanschluß 8. Im Zylinder 1 ist die Kolbenstange 2 mittels der Kolbens tangenführung k geführt und der Innenraum des Zylinders 1 durch die Kolbenstangendichtung 5 nach außen ahgedichtet. Zur Dämpfung der Ausschubbewegungv der Kolbenstange 2 ist der Dämpfkolben 3 auf dieser befestigt. Sowohl der Dämpfkolben 3 als auch die Kolbenstangenführung M sind elektrisch isolierend gegenüber den daran angreifenden Bauteilen ausgestaltet. Der Einfachheit halber bestehen beide Teile aus isolierendem Material wie beispielsweise Kunststoff. Auf der Kolbenstange 2 ist außerdem die Kolbenscheibe 11 befestigt, die einen geringeren Durchmesser aufweist als die Innenwand des Zylinders 1. In der in Fig. 1 darge stellten Kolbenstellung ist keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Stromanschluß 10 und dem Stromanschluß 8 vorhanden, denn die Kolbenstange 2 ist elektrisch isoliert im Zylinder 1 ge-

809831/0070 - 5 -

führt. Beim Ausfahren der Kolbenstange 2 aus dem Zylinder 1, d. h., wenn die Heckklappe geöffnet wird, kommt in der ausgefahrenen Endstellung die Kolbenscheibe 11 an der Sicke 12 des Zylinders 1 zur Anlage, wodurch der Stromkreis geschlossen wird, da die KoI-benscheibe 11 aus elektrisch leitendem Material besteht. Eine solche Ausführungsform ist beispielsweise dann geeignet, wenn das Einschalten der Innenraumbeleuchtung bei voll ausgefahrener Kolbenstange erwünscht ist. Der bewegungsabhängig wirkende Schalter wird somit in diesem Ausführungsbeispiel durch die Kolbenscheibe 11 in Verbindung mit der Sicke 12 gebildet.

Die Gasfeder entspr. Fig. 2 ist mit dem Befestigungselement 9 an der Karosserie angelenkt, während das Befestigungselement 7 mit der Heckklappe verbunden ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Stromanschluß 10 mit der Kolbenstange 2 leitend verbunden, während der Stromanschluß 8 über den Zylinderboden 6 mit dem Zylinder 1 in Verbindung steht. Der Ansatz 13 der Kolbenstange 2 trägt den Schleifkontakt 14, welcher an der Innenwand des Zylinders 1 zur Anlage kommt. In der eingezeichneten Stellung befindet sich dieser Schleifkontakt 1Ί im Bereich des mit größerem Durchmesser versehenen Abschnittes 15 des Zylinders 1, wobei der Durchmesser dieses Abschnittes 15 so gewählt ist, daß der Schleifkontakt l4 nicht an der Innenwand zur Anlage kommt. Somit ist in der eingezeichneten Stellung des Schleifkontaktes lh im Bereich des Abschnittes 15 der Stromkreis unterbrochen. Fährt die Kolbenstange 2 beim öffnen der Heckklappe aus dem Zylinder 1 aus, so wird diese Ausfahrbewegung durch die Drosselstelle im Dämpfkolben 3 gedämpft. Sobald der Schleifkontakt I^ bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 den Abschnitt 15 verläßt, kommt er an der Innenwand des Zylinders 1 zur Anlage und schließt somit den Stromkreis. Damit wird auch mit dieser Ausführungsform ein Verbraucher beim öffnen der Heckklappe eingeschaltet, wie dies beispielsweise für eine Innenbeleuchtung des Kofferraumes gewünscht wird.

In Fig. 3 ist eine Gasfeder gezeigt, die in Abhängigkeit von ihrer Lage den Stromkreis unterbricht bzw. schließt. Hierzu ist zwischen Kolbenstange 2 und dem Schleifkontakt I¹I ein durch Schwerkraft betätigbarer Schalter wie beispielsweise der Quecksilberschalter 16 angeordnet. Die Kolbenstangenführung Ί sowie der Kolben 3 als auch das Schaltergehäuse 17 bestehen aus elektrisch

809831/0070 - 6 -

nicht leitendem Material. Die in dem Schaltergehäuse 17 befindlichen Stifte 18 und 19 bilden einen Spalt, welcher bei entsprechender Lage der Gasfeder durch das im Schaltergehäuse 17 befindliche Quecksilber überbrückt wird. Dieser durch die Stifte und 19 gebildete Spalt ist in der in Fig. 3 dargestellten Gasfeder im Schalter 16 zum Kolben hin angeordnet, d. h., bei nach unten austretender Kolbenstange 2 wird durch das Quecksilber dieser Spalt überbrückt und somit der Stromkreis geschlossen. Nimmt dagegen die Gasfeder eine andere Lage als die in Fig. 3 dargestellte ein, so verläuft beispielsweise bei horizontaler Lage dieser Gasfeder der Quecksilber-Flüssigkeitsspiegel parallel zur Gasfederachse, und zwar unterhalb der Stifte 18 und 19, so daß der Stromkreis unterbrochen ist.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondern kann weitgehend abgewandelt werden. Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform den Schaltereffekt hei in den Zylinder 1 eingefahrener Kolbenstange 2 dadurch zu erzielen, daß die Kolbenstange 2 mit einem der Kolbenscheibe 11 entsprechenden Bauteil versehen ist, welches auf der dem Zylinderboden 6 zugekehrten Seite des Dämpfkolbens 3 angeordnet wird. Dieses der Kolbenscheibe 11 entsprechende Bauteil kann auch verschiebbar auf einem Ansatz der Kolbenstange 2 befestigt sein und kommt bei eingefahrener Kolbenstange mit einer im Bereich des Zylinderbodens 6 im Zylinder 1 angeordneten umlaufenden Sicke in Berührung und schließt somit den Stromkreis bei eingefahrener Kolbenstange, Dabei kann das auf dem Ansatz der Kolbenstange 2 befindliche, der Kolbenscheibe 11 in der Funktion entsprechende Bauteil durch eine Feder oder ein federndes Element in der vorgesehenen Lage gehalten werden. Diese Feder gestattet, über einen bestimmten Bereich am Ende des Einfahrweges der Kolbenstange den Stromkreis zu schließen. Auf diese Weise wird eine Unterbrechung des Stromkreises beim öffnen der Heckklappe erzielt. Dies ist beispielsweise erwünscht, wenn die Gasfeder in dem Stromkreis der Heckscheibenheizung bzw, im Stromkreis des Heckscheibenwischers angeordnet ist.

Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ohne weiteres eine Unterbrechung des Stromkreises bei geöffneter Heckklappe dadurch möglich, daß der Schleifkontakt 14 auf der anderen Seite des KoI-

8098 3 1/0070

— *7 —

-*- 2703238

bens 3 auf der Kolbenstange befestigt ist und der Abschnitt 15 im Bereich der Kolbenstangenführung und -dichtung im Zylinder 1 liegt. Desweiteren ist es ohne weiteres möglich, im Abschnitt 15 eine aus isolierendem Material bestehende Wand vorzusehen, deren Innendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Zylinders 1 entspricht. Damit wird auch dann eine gute Führung des Kolbens 3 in der Gasfeder erzielt, wenn dieser Kolben in den Bereich des Abschnittes 15 einfährt.

Der in Fig. 3 gezeigte, lageabhängig wirkende Quecksilberschalter 16 kann sinngemäß an beliebiger Stelle der Gasfeder im Strompfad angeordnet sein. So ist es ohne weiteres möglich, diesen oder einen ähnlichen Schalter außen an der Kolbenstange anzubringen.

9. 12. 1976
TIPP-I Be/whm-

809831/0070

-49-

L e e r s e ι

te

Claims

PATENTANSPRÜCHE

\\) Gasfeder als elektrischer Leiter mit Schaltereffekt, bestehend aus einem Zylinder, in welchem sich eine unter Druck stehende Gasfüllung befindet, während die mit dem Dämpfkolben verbundene Kolbenstange in diesem Zylinder geführt und nach außen abgedichtet ist, wobei die Kolbenstange und der Zylinder an ihren freien Enden Befestigungselemente aufweisen und gegenüber den daran angreifenden Teilen elektrisch isoliert sind, jedoch sowohl der Zylinder als auch die Kolbenstange mit je einem Stromanschluß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenstange (2) und dem Zylinder (1) und zwischen der Kolbenstange (2) und dem Kolben (3) je ein elektrischer Isolator angeordnet ist, während ein bewegungsabhängig wirkender Schalter vorhanden ist, welcher in einer vorbestimmten Stellung der Gasfeder die Kolbenstange (2) elektrisch leitend mit dem Zylinder (1) verbindet.
2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Kolbenstange (2) und Zylinder (1) angeordnete Isolator durch die Kolhenstangenführung (¹O gebildet ist und diese Kolbenstangenführung (4) aus Kunststoff besteht.
3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) als elektrischer Isolator ^Ausgebildet ist,
4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegungsabhängig wirkende Schalter durch ein auf der Kolbenstange (2) befestigtes Bauteil gebildet ist und die radiale Ausdehnung dieses Bauteils kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders (1), während der Zylinder (1) einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, an welchem das Bauteil in einer vorbestimmten Kolbenendlage zur Anlage kommt.
5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil durch die Kolbenscheibe (11) gebildet ist, während der nach innen gerichtete Vorsprung eine im Zylinder (1) angeordnete Sicke (12) ist,

- 2 -809831/0070

ORIGINAL INSPECTED
6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 3> wobei im Innern des Zylinders die Kolbenstange mit einem auf der Innenwand des Zylinders gleitenden Schleifkontakt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) mindestens einen Abschnitt (15) besitzt, der eine Berührung des Schleifkontaktes (I¹)) mit der metallischen Zylinderinnenwand verhindert,
7· Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (15) durch ein Zylinderteil mit größerem Innendurchmesser gebildet wird,
8. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (15) mit einer aus isolierendem Material bestehenden Wand überzogen ist, deren Innendurchmesser etwa dem des Zylinders (1) entspricht,
9. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfeder mit einem lageabhängig wirkenden und durch die Schwerkraft hetätigbaren Schalter verhunden ist,
10. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 9, wobei sich ein Schleifkontakt auf der Kolbenstange befirtdet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkontakt (14) über den lageabhängig wirkenden Schalter mit der Kolbenstange (2) verhunden ist.

11, Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Quecksilberschalter (16) ist.

9. 12, 1976
TIPP-I Be/whm-

809831/0070