DE2734276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Klappenaufsteller entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine zumindest ein Druckmedium enthaltende Abstützvorrichtung, insbesondere für die Heckklappe eines Kraftfahrzeuges, ist durch die DE 25 55 062 A1 bekannt. Diese Abstützvorrichtung bzw. dieser Klappenaufsteller weist eine bei der Einfahrbewegung der Kolben­ stange wirkende druckabhängige Arretiervorrichtung zwischen Kol­ ben und Kolbenstange auf. Hierzu ist der Kolben zwischen zwei Anschlägen axial beweglich auf der Kolbenstange angeordnet, wobei dieser erst beim Einschieben der Kolbenstange an einer die Durchtrittsöffnung des Kolbens und unter Einwirkung einer Feder stehenden verschließenden Abdeckung zur Anlage kommt. Für eine einwandfreie Wirkungsweise ist sicherzustellen, daß sich der Kolben leicht auf dem Kolbenstangenzapfen verschieben läßt und die federbelastete Abdeckung einwandfrei auf der Kolbenstange ge­ führt wird, da die Feder üblicherweise eine nicht über den gesam­ ten Umfang gleichbleibende Federkraft auf die Abdeckung ausübt. Die Bauteile müssen dementsprechend sehr exakt geführt sein, so daß ein relativ hoher Bauaufwand vorhanden ist, wobei ferner berücksichtigt werden muß, daß die Ausfahrbewegung der Kolben­ stange zumindest um den Weg der freien Verschiebung des Kolbens auf der Kolbenstange verkürzt ist. Ebenso ist beim Loslassen der Klappe eine Einfahrbewegung der Kolbenstange um den Betrag der freien Weglänge des Kolbens erforderlich, ehe die Haltekraft wirksam ist.

Eine weitere als Klappenaufsteller verwendbare Gasfeder ist durch die DE 23 45 503 A1 bekannt. Dieser Klappenaufsteller weist eine mechanische Arretierung auf und wird zur Bedienungserleichterung bei Heckklappen von Fahrzeugen angewandt, wobei diese Konstruk­ tion den Nachteil hat, 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 Klappe eine geringe Öffnungskraft auf diese auszuüben ist. Damit die Verriegelung einrastet, muß die Klappe bis zum An­ schlag geöffnet werden. Zum Schließen der Klappe wird diese zu­ nächst angehoben, d. h., es ist eine entgegen der Schließbewegung gerichtete Bewegung durchzuführen, um die Verriegelung zu lösen, und dann schließt sich die Klappe infolge ihres Eigengewichtes automatisch. Ein weiterer Nachteil dieses Klappenaufstellers be­ steht darin, daß bei der Schließbewegung zuerst eine der Schließ­ bewegung entgegengerichtete Bewegung auszuführen ist, um die me­ chanische Arretierung zu lösen.

Eine von der Bewegungsrichtung der Kolbenstange abhängige Dämpf­ einrichtung ist bei Schwingungsdämpfern durch die US-PS 11 98 829 bekannt. Beim Ausfahren der Kolbenstange aus dem Zylinder ist nur ein im Kolben befindlicher Querschnitt wirksam, während beim Ein­ fahren der Kolbenstange der Kolben entgegen der Kraft einer Feder auf der Kolbenstange verschoben wird, wodurch ein zusätzlicher Durchlaßquerschnitt entsteht.

Ferner ist es durch das DE-GM 18 57 484 bekannt, bei Teleskop­ schwingungsdämpfern für Waschmaschinen den mit Dämpfeinrichtungen versehenen Kolben axial beweglich auf der Kolbenstange anzuord­ nen. Die Aufgabe des axial beweglichen Kolbens besteht darin, Schwingungen höherer Frequenz und geringer Amplitude nicht zu dämpfen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Klappenauf­ steller, insbesondere für Kraftfahrzeug-Heckklappen, zu schaffen, der in jeder gewünschten Öffnungsposition der Klappe eine exakte Arretierung ermöglicht und gleichzeitig einfach im Aufbau ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kolben mit einem Einwegventil versehen ist, das beim Einfahren der Kol­ benstange einen im Kolben angeordneten ersten Durchflußkanal schließt, und daß zwischen dem Kolben und einem Widerlager an der Kolbenstange eine den Kolben in Einfahrrichtung der Kolbenstange belastende Feder und im Verschiebeweg des Kolbens ein Überbrü­ ckungskanal zur Freigabe eines zweiten Durchflußkanales vorgesehen ist.

Unter der Voraussetzung, daß das Klappengewicht nicht voll­ ständig durch die Ausschubkraft des Klappenaufstellers kompen­ siert wird, ermöglicht es die Ventilkombination, daß die Klappe in jeder gewünschten Öffnungsstellung exakt festgehalten wird, wobei der Geamtaufbau des Klappenaufstellers sehr einfach ist, da der Kolben gleichzeitig Arretiervorrichtung ist. Wie ein Merk­ mal der Erfindung zeigt, ist der Überbrückungskanal als Einschnü­ rung der Kolbenstange ausgebildet, so daß auch diese leicht her­ stellbar ist und eine problemlose Montage gestattet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Einwegventil des Kolbens durch einen in einer Kolbennut axial beweglichen Kolben­ ring gebildet, welcher den Durchfluß zwischen den Arbeitsräumen steuert.

Eine leichte Einstellbarkeit der druckabhängigen Wirkung der Ar­ retiervorrichtung wird auf einfache Weise dadurch erzielt, daß erfindungsgemäß das Widerlager an der Kolbenstange für die Feder eine Einstellmutter ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfin­ dung wird die Anpreßkraft der Schraubenfeder auf einfache Weise dadurch veränderbar, daß die Einstellmutter auf einem Gewinde der Kolbenstange angeordnet und bei ausgefahrener Kolbenstange mit einem zylinderfesten Nocken drehfest verbindbar ist.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den lasteinstellbaren Klappenauf­ steller und

Fig. 2 die Kolbenstangen-Kolben-Einheit gem. Fig. 1 in vergrößer­ ter Darstellung.

Der Klappenaufsteller gemäß den Fig. 1 und 2 ist als Bedie­ nungserleichterung für um waagerechte Achsen schwenkbare Klappen und Türen vorgesehen. Bei Kraftfahrzeugen werden derartige Klap­ penaufsteller insbesondere bei Motorhauben, Heckklappen oder bei an Omnibussen vorgesehenen Kofferraumklappen derart angebaut, daß zumindest ein Teil des Gewichtes dieser Klappen durch die im Klappenaufsteller integrierte Gasfeder kompensiert wird. Diese Klappenaufsteller sind dabei so eingebaut, daß sie einerseits an der Karosserie und andererseits an der Klappe schwenkbar befe­ stigt sind, so daß beim Öffnen der Klappe die Kolbenstange aus dem Zylinder ausfährt und von der Bedienungsperson nur eine ge­ ringe Kraft in Öffnungsrichtung auf die Klappe auszuüben ist.

Der lasteinstellbare Klappenaufsteller gemäß den Fig. 1 und 2 besteht aus dem Zylinder 1, welcher durch einen Zylinderboden mit daran befestigtem Gelenkauge 4 verschlossen ist. Dieses Gelenkau­ ge 4 dient zur Befestigung, beispielsweise an einer Kraftfahr­ zeugklappe. Die Befestigung am karosseriefesten Bauteil erfolgt dann über ein am Ende einer Kolbenstange 2 angebrachtes Gelenk­ auge 5. Die Kolbenstange 2 ist im Zylinder 1 mittels einer Kol­ benstangenführung 7 geführt und durch eine Dichtung 6 nach außen hin abgedichtet. Außerdem trägt die Kolbenstange 2 an ihrem im Zylinder 1 befindlichen Ende einen Kolben 3. Dieser Kolben 3 trennt den Innenraum des Zylinders 1, der mit einer unter Druck stehenden Öl- und Gasfüllung versehen ist, in einen oberen Ar­ beitsraum 8 und einen unteren Arbeitsraum 9. Der Klappenaufstel­ ler ist so zwischen der Heckklappe und der Karosserie befestigt, daß bei geöffneter Heckklappe die Kolbenstange 2 nach unten aus dem Zylinder 1 austritt. Die im Zylinder 1 angeordnete und unter Druck stehende Ölmenge dient zur Schmierung der Kolbenstange 2 in der Kolbenstangenführung 7 und der Dichtung 6, wodurch die unproblematische Flüssigkeitsdichtung des Zylinderinnenraumes nach außen hin und somit eine lange Lebensdauer des Klappenauf­ stellers erzielt wird.

Die vergrößerte Darstellung des Kolbens 3 gem. Fig. 2 zeigt einen in einer Kolbennut 10 angeordneten Kolbenring, welcher ein Ein­ wegventil 18 bildet und einen ersten Durchflußkanal 19 in Abhän­ gigkeit der Bewegungsrichtung des Kolbens 3 im Zylinder 1 steuert.

Der Kolben 3 ist ferner axial verschiebbar auf einem Ansatz 17 gelagert, wobei ein zweiter Durchflußkanal 20 durch einen Ringka­ nal gebildet ist, der vom Innendurchmesser des Kolbens 3 und vom Außendurchmesser des Ansatzes 17 begrenzt wird. In der eingezeich­ neten Kolbenstellung verschließt außerdem eine Dichtung 14 den Durchfluß des Füllmediums vom Arbeitsraum 8 zum Arbeitsraum 9 über den zweiten Durchflußkanal 20. Diese Dichtung 14 befindet sich in einer entsprechenden Aussparung des Kolbens 3 und wird durch eine Scheibe 15 in dieser Aussparung gehalten. Eine Fe­ der 12 stützt sich einerseits auf dieser Scheibe 15 und anderer­ seits auf einer Einstellmutter 13 ab, die mittels eines Gewin­ des 21 auf der Kolbenstange 2 angeordnet ist. Diese Feder 12 drückt den Kolben 3 gegen einen am Ende der Kolbenstange 2 be­ findlichen Anschlag 11. Zur Bildung eines Überbrückungskanales 16 weist die Kolbenstange 2 einen im Durchmesser kleineren Kolben­ stangenabsatz auf, welcher beim Einschieben der Kolbenstange 2 ab einem vorbestimmten Verschiebeweg des Kolbens 3 auf der Kolben­ stange 2 eine Verbindung mit dem zweiten Durchflußkanal 20 her­ stellt.

Beim Öffnen der Klappe oder Türe wird durch die in den Klappen­ aufsteller integrierte Gasfeder der größte Teil des Klappenge­ wichtes kompensiert. Der Druck der Gasfüllung im Innenraum des Zylinders 1 multipliziert mit der Querschnittsfläche der Kolben­ stange 2 entspricht der Ausschubkraft, die von der Arretiervor­ richtung auf die Klappe ausgeübt wird. Da sich beim Einwegven­ til 18 der Kolbenring in der Kolbennut 10 des Kolbens 3 axial be­ wegen kann und dieser Kolbenring auf der Innenfläche des Zylin­ ders 1 mit Vorspannung anliegt, kommt dieser an der oberen Stirn­ fläche der Kolbennut 10 zur Anlage und gibt beim Ausfahren der Kolbenstange 2 aus dem Zylinder 1 den ersten Durchflußkanal 19 frei, so daß das Fluid über den zwischen dem Außendurchmesser des Kolbens 3 und dem Innendurchmesser des Zylinders 1 gebildeten Ringraum und diesem ersten Durchflußkanal 19 vom Arbeitsraum 9 in den Arbeitsraum 8 fließt. Die Größe des Durchflußquerschnittes ist vorteilhaft so gewählt, daß beim Öffnen der Klappe von der Bedienungsperson zwar eine geringe Kraft in Öffnungsrichtung auf die Klappe ausgeübt wird, jedoch eine nahezu ungedämpfte Ausfahr­ bewegung der Kolbenstange 2 aus dem Zylinder 1 erfolgt.

Ist die gewünschte Öffnungsstellung der Klappe erreicht, so läßt die Bedienungsperson die Klappe los. Da nicht das gesamte Klap­ pengewicht durch die Gasfeder des Klappenaufstellers kompensiert wird, versucht nun die Klappe, die Kolbenstange 2 in den Zylin­ der 1 zu drücken. Dabei legt sich der mit Reibschluß auf der In­ nenwand des Zylinders 1 angeordnete Kolbenring gegen die untere Stirnfläche der Kolbennut und verschließt somit den ersten Durchflußkanal 19 und damit den Durchfluß zwischen dem Arbeits­ raum 8 und dem Arbeitsraum 9. Damit ist die Gasfeder in dieser Stellung blockiert und die Klappe wird in der gewünschten Öff­ nungsstellung gehalten.

Zum Schließen der Klappe übt die Bedienungsperson auf diese eine in Schließrichtung wirkende Kraft aus, die so groß sein muß, daß dadurch der Kolben 3 entgegen der Kraft der Feder 12 auf dem An­ satz 17 in axialer Richtung verschoben wird. Diese Axialverschie­ bung dauert so lange, bis die Dichtung 14 vom Ansatz 17 abhebt und über den im Durchmesser kleineren Kolbenstangenabsatz kommt, wodurch der Überbrückungskanal 16 zum zweiten Durchflußkanal 20 freigegeben ist. Solange die Bedienungsperson die Schließkraft auf die Heckklappe ausübt, strömt Fluid aus dem Arbeitsraum 8 über den Überbrückungskanal 16 und den zweiten Durchflußkanal 20 in den Arbeitsraum 9. Wenn die Heckklappe ins Schloß gedrückt ist, wird durch die Kraft der Feder 12 der Kolben 3 wieder nach oben gedrückt und die Dichtung 14 kommt auf dem Ansatz 17 zur An­ lage und verschließt so den die Arbeitsräume 8 und 9 verbindenden zweiten Durchflußkanal 20.

Zur Änderung der Vorspannung der Feder 12 ist die Einstellmut­ ter 13 mit einer Nut 22 versehen, die bei ausgefahrener Kolben­ stange 2 mit dem im Zylinder 1 nach innen ragenden Nocken 23 zum Eingriff kommt und dadurch eine drehfeste Verbindung zwischen der Einstellmutter 13 und dem Zylinder 1 herstellt. Durch Drehen der Kolbenstange 2 kann die Einstellmutter 13 auf dem Gewinde 21 der Kolbenstange 2 in axialer Richtung bewegt werden, so daß da­ durch eine Änderung der Vorspannung der Feder 12 erzielt wird.

Claims (5)

1. Klappenaufsteller, bestehend aus einer die Klappe in Offen­ stellung haltenden und deren Gewicht größtenteils kompensie­ renden Gasfeder, deren Kolben begrenzt axial verschiebbar auf der Kolbenstange geführt ist und sich beim Einfahren der Kol­ benstange unter Einwirkung des Klappengewichtes schließende und unter Einwirkung einer zusätzlichen Kraft öffnende, die Arbeitsräume der Gasfeder verbindende Durchflußkanäle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) mit einem Einwegventil (18) versehen ist, das beim Einfah­ ren der Kolbenstange (2) einen im Kolben (3) angeordneten er­ sten Durchflußkanal (19) schließt, und daß zwischen dem Kolben (3) und einem Widerlager (13) an der Kolbenstange (2) eine den Kolben (3) in Einfahrrichtung der Kolbenstange (2) belastende Feder (12) und im Verschiebeweg des Kolbens (3) ein Überbrü­ ckungskanal (16) zur Freigabe eines zweiten Durchflußkanales (20) vorgesehen ist.

2. Klappenaufsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungskanal (16) als Einschnürung der Kolbenstange (2) ausgebildet ist.

3. Klappenaufsteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Einwegventil (18) des Kolbens (3) durch einen in einer Kolbennut (10) axial beweglichen Kolbenring gebildet ist, welcher den ersten Durchflußkanal (19) zwischen den Ar­ beitsräumen (8, 9) steuert.

4. Klappenaufsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (13) an der Kolbenstange (2) für die Feder (12) eine Einstellmutter (13) ist.

5. Klappenaufsteller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmutter (13) auf einem Gewinde (21) der Kolbenstan­ ge (2) angeordnet und bei ausgefahrener Kolbenstange (2) mit einem zylinderfesten Nocken (23) drehfest verbindbar ist.