DE3151070A1 - Sicherheits-gasfeder fuer motorhauben und/oder kofferraumklappen von kraftfahrzeugen - Google Patents

Sicherheits-gasfeder fuer motorhauben und/oder kofferraumklappen von kraftfahrzeugen

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DE3151070A1 DE19813151070 DE3151070A DE3151070A1 DE 3151070 A1 DE3151070 A1 DE 3151070A1 DE 19813151070 DE19813151070 DE 19813151070 DE 3151070 A DE3151070 A DE 3151070A DE 3151070 A1 DE3151070 A1 DE 3151070A1
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    • Y10T292/65—Braces

Description

STABILUS GMBH - KOBLENZ
PATENT- UND GEBRAUCHSMÜSTERHILPSANMELDUNG
Sicherheits-Gasfeder für Motorhauben und/oder Kofferraumklappen
von Kraftfahrzeugen .
Die Erfindung betrifft eine Sicherheits-Gasfeder für Motorhauben und/oder Kofferraumklappen von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Zylinder, in welchem sich eine unter Druck stehende Gasfüllung befindet, und einer Kolbenstange, die am einen Ende des Zylinders geführt und zum Zylinderinnenraum hin abgedichtet ist, wobei diese Gasfeder einerseits an einem karosseriefesten Bauteil und andererseits an der Motorhaube oder der Kofferraumklappe angelenkt ist und eine in eingefahrener Position der Kolbenstange wirksame, zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder angeordnete Festhaltevorrichtung vorgesehen ist.
Zur leichten Handhabung von Motorhauben und/oder Kofferraumklappen an Kraftfahrzeugen setzt sich die Anwendung von Gasfedern immer stärker durch. Die Gasfedern übernehmen dabei den Gewichtsausgleich für diese Teile, Dementsprechend wird die Ausschubkraft der Gasfedern auf die zu betätigenden Teile abgestimmt. Da bei den modernen Kraftfahrzeugen der Motorraum und der Kofferraum als Knautschzone verwendet werden und dementsprechend bei Unfällen im Gegensatz zur steifen Fahrgastzelle einer starken Verformung unterworfen sind, dürfen die zur Betätigung der Motorhaube oder des Kofferraumdeckels verwendeten Gasfedern kein zusätzliches Unfallrisiko bilden.
Durch die DE-OS 2'619 176 ist eine Gasfeder bekannt, die bei eingefahrener Kolbenstange keine Ausschubkraft aufweist. Dies wird dadurch erreicht, daß ein am zylinderinneren Kolbenstangenende angeformter Verdrängerkörper in einen im Bereich des Zylinderbodens angeordneten und dem Verdrängerkörper angepaßten Raum einfährt und dabei Flüssigkeit aus diesem Raum verdrängt. Die Festhaltekraft solcher Gasfedern ist relativ klein gehalten, so daß
beim öffnen der Motorhaube bzw. des Kofferraumdeckels eine geringfügige Kraft in Öffnungsrichtung genügt, um den Verdrängerkörper aus der entsprechenden Öffnung zu ziehen und anschließend die Gasfeder die öffnung der Haube oder Klappe selbsttätig übernimmt .
Eine Arretierung der Kolbenstange in eingefahrener Stellung ist ferner durch die DE-OS 2 851 366 bekannt. Diese Arretierung dient dazu, die Kolbenstange nach Fertigstellung der Gasfeder in der eingefahrenen Position festzuhalten, so daß beim anschließenden Versand eine Beschädigung der Kolbenstange ausgeschlossen wird und gleichzeitig eine Montagehilfe beim Ein- oder Ausbau der Gasfeder an einem bestehenden Aggregat geschaffen wird. Zur Arretierung wird hier ein Sicherungsbügel verwendet, der zwischen entsprechenden zylinder- und kolbenstangenfesten Aussparungen eingeführt wird.
Nachteilig hei diesen bekannten Gasfederkonstruktionen ist es, daß diese bei Überbeanspruchung, beispielsweise bei einem Unfall«,, an Schwachstellen zu Bruch geht oder aus den Anlenkpunkten herausgerissen wird und die Kolbenstange infolge des Gasdruckes sehr schnell ausgeschoben wird. Andererseits bewirkt die Gasfeder bei Beschädigung der Schließeinrichtung infolge eines Unfalles, daß die Motorhaube bzw, der Kofferraumdeckel ungewollt geöffnet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Gasfeder für Motorhauben und/oder Kofferraumklappen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die bei stärkerer Deformation der Teile, an denen die Gasfeder angreift, keine Ausschubkraft durch die Kolbenstange hervorruft. Ebenso soll bei einem Unfall beim Losreißen der Gasfeder aus einem Anlenkpunkt oder bei Bruch eines Gasfederteiles die Kolbenstange sicher in ihrer eingefahrenen Position gehalten werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine selbsttätig wirksame Pesthaltevorrichtung ab einem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange in den Zylinder vorgesehen ist, welche die Ausfahrbewegung der Kolbenstange verhindert, Die Gasfeder
ist dabei so eingebaut, daß die Pesthaltevorrichtung bei geschlossener Klappe, d. h., bei eingefahrener Position der Kolbenstange, noch nicht angreifen kann. Bedingt durch die horizontale oder nahezu horizontale Einbaulage der Gasfeder wird bei Verformen der Knautschzone bei einem Unfall die Kolbenstange weiter in den Zylinder eingeschoben. Hierbei greift die Pesthaltevorrichtung und verhindert anschließend die Ausfahrbewegung der Kolbenstange. Dadurch wird ein selbsttätiges öffnen der beschädigten Motorhaube oder Kofferraumklappe vermieden oder ~ falls die Gasfeder an ihren Anlenkpunkten abgerissen wird oder selbst zu Bruch geht - ein schnelles Ausfahren der Kolbenstange aus dem Zylinder mit Sicherheit vermieden.
Entsprechend einem Merkmal der Erfindung wird die Pesthaltevorrichtung durch ein federndes Bauteil und eine Anlagefläche gebildet, wobei das federnde Bauteil bei der Einfahrbewegung auf der Anlagefläche gleitet und die Ausfahrbewegung durch Verkrallen in der Anlagefläche verhindert. Das federnde Bauteil wird gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung entweder durch eine Tellerfeder oder durch eine Krallenfeder gebildet und ist dementsprechend sehr einfach im Aufbau, Die Anlagefläche wird erfindungsgemäß durch eine zylindrische Fläche gebildet, wobei - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - diese zylindrische Fläche zumindest auf einem Teil ihrer axialen Länge eine in Umfangsrichtung verlaufende Riffelung aufweist. Hierdurch wird eine intensive, formschlüssige Verkrallung zwischen dem federnden Bauteil und der Anlagefläche erzielt.
Bei einer Ausführungsform ist gemäß der Erfindung das federnde Bauteil am Kolbenstangenende auf der Kolbenstange befestigt, während die Anlagefläche durch die Bohrung einer am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders befestigten Zylinderbuchse gebildet ist. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung dadurch gebildet, daß das federnde Bauteil im Bereich des kolbenstangenaustrittsseitigen Endes des Zylinders mit dem Zylinder verbunden ist, während die Anlagefläche durch die zylindrische Außenfläche einer auf der Kolbenstange befestigten Kolbenstangenbüchse gebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ab dem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange, bei dem die Pesthaltevorrichtung wirksam ists ein in der Kolbenstange angeordneter überbrückungskanal die Kolbenstangendichtung überfahren, wodurch die unter Druck stehende Gasfüllung im Innenraum des Zylinders mit der Atmosphäre verbunden wird. Dieser Abbau des Innendruckes bei überbeanspruchung der Gasfeder infolge hoher Verformung der Blechteile j an denen diese Gasfeder angreift, ist eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, Bei einem Brand als Unfallfolge wird dadurch vermieden, daß der Zylinder infolge des dadurch entstehenden hohen Druckes zum Bersten kommt. Auf einfache Weise wird erfindungsgemäß der überbrückungskanal durch einen Kolbenstangenabschnitt mit geringerem Durchmesser gebildet.
Um nach einer relativ geringen Verformung der Blechteile die Motorhaube oder die Kofferraumklappe noch öffnen zu können, ist erfindungsgemäß eine Sollbruchstelle zwischen der Kolbenstange und dem mit der Kolbenstange verbundenen Anlenkteil angeordnet. Diese Sollbruchstelle kann erfindungsgemä$*im Anlenkteil angeordnet sein,, wobei diese im wesentlichen bei Beanspruchung auf Zug wirksam ist= So ist vorgesehen, daß eine Zugkraft in Höhe von etwa hundert Kilopont den Bruch bewirkt. Dies entspricht infolge der Hebelübersetzung einer wesentlich geringeren Öffnungskraft an der Motorhaube bzw. der Kofferraumklappe.
Nachfolgend wird an Hand der Zeichnung die Erfindung hinsichtlich Aufbau und Wirkungsweise näher beschrieben. Es zeigt:·
Figo 1 die erfindungsgemäße Gasfeder im teilweisen Längsschnitt; Pig. 2 die Festhaltevorrichtuiig der Gasfeder gem. Fig. 1; Figo 3 die Krallenfeder in der Draufsicht und
Fig, 4 eine Ausführungsform^ bei der die Tellerfeder auf der Kolbenstange befestigt ist.
Die Gasfeder entsprechend den Figuren 1 und 2 besteht aus dem Zylinder I9 dessen Innenraum mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehen ist. In den Inneriraum der Gasfeder ragt die KoI-
benstange 2, die am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende mittels der Kolbenstangenführüng 3 geführt und zum Innenraum durch die Kolbenstangendichtung M abgedichtet wird. Zur gelenkigen Verbindung der Gasfeder mit einem karosseriefesten Bauteil und der Motorhaube bzw. einer Kofferraumklappe sind die Anlenkteile an der Gasfeder angebracht. Diese Anlenkteile bestehen entspr. Pig. I aus einem am Boden des Zylinders 1 befestigten Gelenkauge 5 und der am äußeren Kolbenstangenende befestigten Kugelpfanne 6. Auf die zeichnerische Darstellung der Einbaulage wird verzichtet, da diese hinreichend bekannt ist. Die Gasfeder nimmt in geschlossenem Zustand der Motorhaube oder der Kofferraumklappe eine nahezu waagerechte Lage ein und macht beim öffnen die Schwenkbewegung der Motorhaube oder Kofferraumklappe mit. Die Ausschubkraft der Gasfeder ist bestimmt durch das Produkt aus Gasdruck im Innenraum des Zylinders 1 und Querschnitt der Kolbenstange 2. Zur Dämpfung der Kolbenstangenbewegung wird üblicherweise ein Dämpfkolben auf der Kolbenstange befestigt, der eine bewegungsrichtungsabhängige Dämpfwirkung aufweist.
Die Festhaltevorrichtung wird im wesentlichen durch die Krallenfeder 9 und die auf der Kolbenstange 2 angeordnete Büchse 11 gebildet . Diese Krallenfeder 9 ist zwischen dem Stützring 7 und dem Bördelring 8 eingespannt und fest mit dem Zylinder 1 verbunden. Der Innendurchmesser dieser Krallenfeder 9 ist größer als der Durchmesser der Kolbenstange 2, jedoch kleiner als der Durchmesser der durch die Büchse 11 gebildeten zylindrischen Außenfläehe. Die zylindrische Außenfläche 12 ist auf einem Teil ihrer axialen Länge mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Riffelung 13 versehen. Damit ab einem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 die unter Druck stehende Gasfüllung im Zylinderinnenraum mit der Atmosphäre verbunden wird, ist die Kolbenstange 2 mit einem überbrückungskanal versehen, der durch den mit geringerem Durchmesser versehenen Kolbenstangenabschnitt 14 gebildet wird. Zwischen der Kolbenstange 2 und dem Stützring 7 befindet sich ein Schaumstoffring 10, der verhindert, daß Schmutz in die sonst freie Kammer" gelangen kann und ein . Eindringen der Büchse 11 "beim Crash verhindert.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Wirkungsweise wird im wesentlichen nur auf die Wirkung der Festhaltevorrichtung eingegan-
gena da die Wirkungsweise von Gasfedern hinreichend bekannt ist. In geschlossenem Zustand der Motorhaube oder der Kofferraumklappe ist die Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 eingefahren. In dieser Stellung ist zumindest ein geringfügiger axialer Abstand zwischen der Krallenfeder 9 und dem der Krallenfeder 9 zugewandten Ende der Büchse 11 vorhanden. Bei einem Crashtest oder einem Auffahrunfall wird infolge Verformung des die Knautschzone des Fahrzeuges bildenden Abschnittes und bedingt durch die Einbaulage der Gasfeder die Kolbenstange 2 vielter axial in den Zylinder 1 eingeschoben. Hierbei kommen die kolbenstangennahen Enden der Krallenfeder 9 zum Eingriff mit der zylindrischen Außenfläche 12 der Büchse 11. Da - wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt - die Krallenfeder 9 schräg zur Kolbenstangenachse verlaufende Krallen aufweist, wodurch beim Einschieben der Büchse 11 diese Krallen der Krallenfeder 9 elastisch aufgebogen werden und auf der Riffelung IJ der zylindrischen Außenfläche 12 entlanggleiten. Eine Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 wird dadurch verhindert, daß sich hierbei die schräggestellten Krallen in der Anlagefläche 12 verkrallen. Als weitere Sicherheitsmaßnahme überfährt der mit geringerem Durchmesser versehene Kolbenstangenabschnitt 14 die Kolbenstangendichtung 4, so daß das unter Druck stehende Gas im Innenraum des Zylinders 1 über diesen durch den Kolbenstangenabschnitt 14 gebildeten überbrückungskanal ins Freie abströmen kann« Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß die Gasfeder auch bei sehr starker Deformation der Karosserieteile und der Gasfederteile keine Ausschubkraft der Kolbenstange auf irgendein Teil ausüben kann. Insbesondere dann, wenn die Gasfeder hierbei aus einem Änlenkpunkt gerissen wird oder das Gelenkauge 5 bzw. die Kugelpfanne 6 abgerissen wird, kann keine nachteilige Wirkung durch die Ausschubkraft der Gasfeder hervorgerufen werden.
Die Ausführungsform nach Fig, 4 unterscheidet sich von der nach den Figuren 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß die Festhaltevorrichtung durch eine im Zylinder 1 am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende befestigte Zylinderbüchse 15 und eine auf der Kolbenstange 2 befestigte Tellerfeder 17 gebildet wird. Im gezeigten Ausführ.ungsbeispiel ist diese Zylinderbüchse 15 einteilig mit der Kolbenstangenführung 3 ausgebildet, während zur Befestigung der Tellerfeder 17 die Kolbenstange 2 einen Ansatz mit ge-
40 ό 1 b Ί υ / Ü
ringem Durchmesser besitzt und eine Distanzbüchse 18 die Tellerfeder 17 in der gewünschten Stellung, hält. Das auf der Kolbenstange befestigte Anlenkteil, welches durch eine Kugelpfanne 6 gebildet ist, ist mit einer Sollbruchstelle 19 versehen. Diese Sollbruchstelle 19 besteht aus einer Zone mit geringer Wandstärke und ist bei Beanspruchung auf Zug wirksam.
Auch bei dieser Ausfuhrungsform nach Fig. 4 ist die Festhaltevorrichtung erst wirksam, wenn durch entsprechende Karosserieverformungen die Anlenkpunkte der*Gasfeder aufeinander zu verschoben werden. Dadurch wird die Kolbenstange 2 weiter in den Zylinder 1 eingeschoben und die Tellerfeder 17 gleitet mit ihrem äußeren Durchmesser auf der Bohrung 16 der Distanzbüchse 15. Bei dieser Einfahrbewegung wird die Tellerfeder 17 infolge der Einbaulage elastisch verformt und krallt sich dann in der Zylinderbüchse 15 fest. Bei einer Ausschub- oder Auszugskraft möchte sich die Tellerfeder 17 im Durchmesser vergrößern und drückt sich mit der Schneide in die Zylinderbüchse 15 ein. Infolge dieser Einfahrbewegung der Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 überfährt der mit geringerem Durchmesser versehene Kolbenstangenabschnitt 14 die Kolbenstangendichtung 4 und verbindet den Innenraum des Zylinders 1 mit der Atmosphäre, so daß das unter Druck stehende Gas im Zylinderinnenraum ins Freie abströmen kann. Ein öffnen der Motorhaube oder der Kofferraumklappe ist infolge der bei Beanspruchung auf Zug wirksamen Sollbruchstelle 19 möglich. _ Diese Sollbruchstelle 19 ist so ausgelegt, daß eine Zugkraft von v>--/ etwa hundert Kilopont ausreicht, um die Kugelpfanne 6 abzureißen. Entsprechend den Hebelarmen, an denen die Gasfeder an der Kofferraumklappe bzw. der Motorhaube angelenkt ist, werden wesentlich geringere Öffnungskräfte an der Haube bzw. Klappe erforderlich.
11.12.1981
FRP-I Be/whm-

Claims (12)

  1. 4> * Λ
    Λ Θ O · A»
    STABILUS GMBH - KOBLENZ
    PATENTANS PR Ü C H E
    ieherheits-Gasfeder für Motorhauben und/oder Kofferraumklapvon Kraftfahrzeugens bestehend aus einem Zylinder, in welchem sich eine unter Druck stehende Gasfüllung befindet, und einer Kolbenstange, die am einen Ende des Zylinders geführt und zum Zylinderinnenraum hin abgedichtet ist, wobei diese Gasfeder einerseits an einem karosseriefesten Bauteil und andererseits an der Motorhaube oder der Kofferraumklappe angelenkt ist und eine in eingefahrener Position der Kolbenstange wirksame3 zwischen der Kolbenstange und dem Zylinder angeordnete Festhaltevorrichtung vorgesehen ist, dad. gek., daß die Festhaltevorrichtung ab einem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange (2) in den Zylinder (1) selbsttätig wirksam ist und die Ausfahrbewegung der Kolbenstange (2) verhindert.
  2. 2. Sicherheits-Gasfeder nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Pesthaltevorrichtung durch ein federndes Bauteil und eine Anlagefläche gebildet ist, wobei das federnde Bauteil bei der Einfahrbewegung auf der Anlagefläche gleitet und die Ausfahrbewegung durch Verkrallen in der Anlagefläche verhindert.
  3. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß das federnde Bauteil durch eine Tellerfeder (17) gebildet ist■>
  4. 4„ Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß das federnde Bauteil durch eine Krallenfeder (9) gebildet ist „
  5. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dad. gek., daß die Anlagefläche durch eine zylindrische Fläche gebildet ist»
  6. 6. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dad. gek., daß die zylindrische Fläche zumindest auf einem Teil ihrer axialen Länge eine in Umfangsrichtung verlaufende Riffelung
    (13) aufweist.
  7. 7. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dad. gek., daß das federnde Bauteil (Tellerfeder 17) am Kolbenstangenende auf der Kolbenstange (2) befestigt ist, während die Anlagefläche durch die Bohrung (16) einer am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders (1) befestigten Zylinderbüchse (15) gebildet ist.
  8. 8. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dad. gek., daß das federnde Bauteil (Krallenfeder 9) im Bereich des kolbenstangenaustfittsseitigen Endes des Zylinders (1) mit dem Zylinder Cl) verbunden ist, während die Anlagefläche durch die zylindrische Außenfläche (12) einer auf der Kolbenstange (2) befestigten Kolbenstangenbüchse (11) gebildet ist.
  9. 9. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dad. gek., daß ab dem vorbestimmten Einfahrweg der Kolbenstange (2), bei dem die Pesthaltevorrichtung wirksam ist, ein in der Kolbenstange (2) angeordneter überbrückungskanal die Kolbenstangendichtung C1O überfährt und die unter Druck stehende Gasfüllung im Innenraum des Zylinders (1) mit der Atmosphäre verbindet.
  10. 10. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 9, dad. gek., daß der überbrückungskanal durch einen Kolbenstangenabschnitt
    (14) mit geringerem Durchmesser gebildet wird.
  11. 11. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 10, dad. gek., daß eine Sollbruchstelle zwischen der Kolbenstange (2) und dem mit der Kolbenstange verbundenen Anlenkteil CKugelpfanne 6) an. Büchse (11) angeordnet ist.
  12. 12. Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 11, dad. gek., daß die Sollbruchstelle (19) durch eine Zone geringer Wandstärke im Anlenkteil ( Kugelpfanne gebildet ist.
    13° Sicherheits-Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 12, dad. gek., daß die Sollbruchstelle (19) im wesentlichen bei Beanspruchung auf Zug wirksam ist.
    11.12.1981
    PRP-I Be/whm*
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