DE3301544A1

DE3301544A1 - Gasfeder als huborgan zum oeffnen von nach oben schwenkbaren klappen

Info

Publication number: DE3301544A1
Application number: DE19833301544
Authority: DE
Inventors: Herbert 5400 Koblenz Freitag; Gerhard 5450 Neuwied Reichert
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1984-07-19
Also published as: FR2541351B1; CA1216602A; DE3301544C2; US4595182A; GB2135019A; GB2135019B; ES8503773A1; GB8400794D0; ES528934A0; FR2541351A1

Description

STABILUS GMBH - KOBLENZ

ANR 1 029 878

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

GASFEDER ALS HUBORGAN ZUM ÖFFNEN VON NACH

OBEN SCHWENKBAREN KLAPPEN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasfeder, die als Huborgan zum öffnen von nach oben schwenkbaren Laderaumklappen, Heckklappen und Motorhauben von Kraftfahrzeugen ausgebildet ist, wobei diese Gasfeder einen Zylinder aufweist, der eine unter Druck stehende Gasfüllung besitzt, und eine Kolbenstange an einem Zylinderende geführt und nach außen abgedichtet und an ihrem in den Zylinder ragenden Ende fest mit einem Kolben verbunden ist, der sowohl ein bewegungsrichtungsabhängiges als auch ein druckabhängig wirkendes, dicht schließendes Kolbenventil aufweist, und eine über einen vorgegebenen Hubbereich ständig geöffnete und die Kolbenventile überbrückende Bypass-Öffnung vorgesehen ist.

Durch die DE-OS 2 659 491 ist eine belastungsabhängig absperrbare Gasfeder bekannt, die so in ihrer Ausschubkraft ausgelegt ist, daß dadurch lediglich eine Kraftunterstützung beim öffnen der Klappe entsteht. Sobald die Klappe bei einem beliebigen öffnungswinkel losgelassen wird, hält diese belastungsabhängig absperrbare Gasfeder die Klappe in dieser Position, Der öffnungswinkel der Klappe kann also im gesamten Bereich des Gasfederhubes stufenlos variiert werden. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß die Bedienungsperson beim Öffnungsvorgang die Klappe von Handkraft unterstützen muß, da die Gasfeder nur als teilweiser Gewichtsausgleich ausgelegt ist. Außerdem ist die beim Schließen der Klappe von Hand aufzubringende Schließkraft größer, da außer der Ausschubkraft der Gasfeder auch der Widerstand des druckabhängig wirkenden Ventiles überwunden werden muß.

Für das vorstehend beschriebene Anwendungsgebiet werden in den meisten Fällen die Kräfte und Anlenkungen der Gasfedern so ausgelegt, daß die Klappe bei einem bestimmten öffnungswinkel sich selbsttätig öffnet, bis die Gasfeder ausgeschoben ist. Die Ausschubkraft der Gasfeder hält die Klappe in geöffneter Position, Bei relativ großen. Klappen wie beispielsweise Laderaumklappen von Transportfahrzeugen wird der öffnungswinkel der Klappe groß gewählt, um ein Anstoßen an der Klappe zu vermeiden. Dies hat den Nachteil, daß relativ kleine Personen die Klappe kaum schließen können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine Gasfeder als Huborgan zum öffnen von nach oben schwenkbaren Laderaumklappen od, dgl. zu schaffen, die einen hohen Bedienungskomfort und eine Verstellmöglichkeit des Klappenöffnungswinkels in einem vorgegebenen Bereich aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bypass-öffnung den bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange wirkenden Drosselquerschnitt bildet und sich über eine Hublänge erstreckt, die der vollständig eingefahrenen Position der Kolbenstange bis zu einem vorgegebenen öffnungswinkel der schwenkbaren Klappe entspricht und bei dieser durch die Federkraft bewirkten selbsttätigen Ausfahrbewegung das richtungsabhängige und das druckabhängige Kolbenventil geschlossen ist, während bei gewünschter weiterer Ausfahrbewegung eine in dieser Richtung wirkende Kraft aufzubringen ist, wodurch das druckabhängige Kolbenventil solange öffnet, bis die gewünschte Position erreicht ist, wogegen beim Schließen der Klappe das richtungsabhängige Kolbenventil öffnet. Auf diese Weise wird ein sehr hoher Bedienungskomfort zum öffnen der Klappe erzielt, denn diese wird durch die Ausschubkraft der Gasfeder selbsttätig geöffnet, und zwar solange die Bypass^öffnung die vom Kolben getrennten Arbeitsräume miteinander verbindet. Soll die Klappe weiter geöffnet werden, so genügt es, wenn die Bedienungsperson eine Kraft in Öffnungsrichtung auf die Klappe ausübt, so daß sich ein größerer Klappenöffnungs-

winkel ergibt. Da beim Schließen der Klappe das richtungsabhängige Kolbenventil öffnet, ist als Schließkraft aus jeder Klappenstellung lediglich eine Kraft aufzubringen, die nur die das Klappengewicht übersteigende Ausschubkraft der Gasfeder überwinden muß.

Die den Drosselquerschnitt bildende Bypass^öffnung wird - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - auf einfache Weise dadurch gebildet, daß diese Bypass-öffnung durch eine sich über den größten axialen Bereich des Zylinders erstreckende Nut gebildet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das druckabhängige Kolbenventil ein federbelastetes Ventil, dessen Federkraft so ausgelegt ist, daß das Ventil beim Verlassen der Bypass-Öffnung von der das Klappengewicht übersteigenden Ausschubkraft der Gasfeder ungeöffnet bleibt.

Das beim Schließen der Klappe wirkende richtungsabhängige Kolbenventil weist erfindungsgemäß einen Durchtrittsquerschnitt auf, der so bemessen ist, daß das Einschieben der Kolbenstange strömungswiderstandslos erfolgt.

An Hand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert;

Die Figur zeigt eine als Huborgan zum öffnen von nach oben schwenkbaren Klappen ausgebildete Gasfeder in schematischer Darstellung.

Diese Gasfeder besitzt einen Zylinder 1, in welchen eine Kolbenstange 2 eintaucht. Am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende des Zylinders 1 befindet sich die Kolbenstangendichtung und -führung 3, während im Zylinderinneren die Kolbenstange 2 fest mit einem Kolben 4 verbunden ist und dieser Kolben 4 den Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume 9 und 10 teilt. Dieser Zylinderinnenraum ist mit einer unter Druck stehenden Gasfüllung versehen, wobei das Produkt aus Gasdruck mal dem Kolbenstangenquerschnitt die Aus-

fahrkraft der Kolbenstange ergibt. Die Ausschubkraft und die Anlenkung der Gasfeder sind so ausgelegt, daß sich die Klappe ab einem bestimmten öffnungswinkel selbsttätig öffnet. In einer Nut 15 des Kolbens 4 ist ein Kolbenring 5 axial beweglich angeordnet und bildet zusammen mit dem Überströmquerschnitt 14 und dem Ringspalt 13 ein richtungsabhängig wirkendes Kolbenventil. Ein druckabhängig wirkendes Ventil besteht aus der Ventildichtung 6, die in einer Hülse Ii geführt und durch die Ventilfeder 12 gegen die Ventilöffnung 18 gedrückt wird. Zur Abdichtung des Kolbens 4 gegenüber dem Kolbenstangenansatz dient der Dichtring 7, Mittels der Bypass-Öffnung 8' sind die Arbeitsräume 9 und 10 miteinander verbindbar, wobei diese Bypass-öffnung 8 den bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 wirkenden Drosselquerschnitt bildet. Für den selbsttätigen Ausschubbereich der Kolbenstange 2 ist die Bypass -öffnung 8 über einen relativ großen Hub der Gasfeder wirksam und wird auf einfache Weise durch eine sich vom Zylinderboden 17 über die größte axiale Ausdehnung des Zylinders 1 erstreckende Nut l6 gebildet. Der restliche Ausfahrhub ist ohne Bypass-öffnung.

Bei der folgenden Beschreibung der Wirkungsweise wird davon ausgegangen, daß die Gasfeder beispielsweise am Zylinderboden 17 mittels eines Anlenkpunktes an der Karosserie schwenkbar befestigt ist, während die Kolbenstange 2 schwenkbar mit der Fahrzeugklappe verbunden ist. Diese bekannte Einbausituation ist zeichnerisch nicht dargestellt. Bei geschlossener Fahrzeugklappe ist die Kolbenstange 2 in den Zylinder 1 eingeschoben. Da die Anlenkpunkte der Gasfeder vorzugsweise so ausgelegt sind, daß die Gasfeder kurz vor dem Einfallen in das Schloß eine Schließkraft ausübt, muß beim öffnen der Klappe ein geringer Verstellweg von Hand überwunden werden, bis die Ausschubkraft der Kolbenstange 2 ausreicht, um das Gewicht der Klappe zu überwinden. Bei dieser Ausfahrbewegung der Kolbenstange 2 legt sich der in der Kolbennut 15 axial bewegliche Kolbenring 5 so an die Kolbennutfläche an, daß der Ringspalt 13 verschlossen wird. Dies geschieht dadurch, daß der Kolbenring 5 mit radialer Spannung an der Innenwand des Zylinders 1 anliegt und somit eine Reibkraft zwischen der Innenwand des Zylinders 1 und dem Kolbenring 5 das dichte Abschließen des Ringspaltes 13 bewirkt, Während der selbsttätigen Ausfahrbewegung der

Kolbenstange 2 ist der von der Bypass-Öffnung 8 gebildete Drosselquerschnitt maßgebend für die Ausfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange 2. Da die Bypass-Öffnung 8 durch eine vom Zylinderboden ausgehende und über einen großen axialen Bereich des Zylinders 1 reichende Nut 16 gebildet ist, ist über den gesamten Ausschubbereich, solange diese Nut l6 wirksam ist, dieselbe Dämpfwirkung vorhanden. Das selbsttätige Ausschieben der Kolbenstange 2 und damit das selbsttätige öffnen der Klappe endet, wenn der Kolbenring 5 das Ende der Nut l6 erreicht und somit eine Abdichtung zwischen den Arbeitsräumen 9 und 10 erzielt wird.

Ist in besonderen Fällen eine größere Öffnung der Klappe erwünscht, so genügt es, wenn auf die Klappe eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird, wodurch sich der Druck im Arbeitsraum erhöht und dadurch die Ventildichtung 6 entgegen der Kraft der Ventilfeder 12 von der Ventilöffnung 18 abhebt, so daß ein überströmen des Gases vom Arbeitsraum 9 in den Arbeitsraum 10 erfolgt. Sobald die Klappe₍losgelassen wird, hält sie die Gasfeder in der jeweiligen Öffnungsposition,

Zum Schließen der Klappe braucht auf diese lediglich die das Klappengewicht übersteigende Ausschubkraft der Gasfeder überwunden werden, da sich der Kolbenring 5 infolge der Reibung an der Innenwand des Zylinders 1 bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange 2 an der oberen Fläche der Kolbennut 15 anlegt und damit den Ringspalt 13 freigibt, so daß das Gas aus dem Arbeitsraum 10 über den Ringspalt 13 und den Überströmquerschnitt 14 in den Arbeitsraum 9 strömen kann. Der Querschnitt des Ringspaltes 13 ist dabei so groß, daß ein Einschieben der Kolbenstange 2 innerhalb des Blockierbereiches mit der gleichen Kraft ausgeübt werden kann, wie dies im Bereich der Nut 16 der Fall ist.

Da die Länge der Nut 16 den selbsttätigen Ausschub der Gasfeder begrenzt, kann die Auslegung der Nutlänge so erfolgen, daß auch kleinere Personen die Klappe mühelos schließen können und die größere Klappenöffnung nur im Bedarfsfalle vorgenommen wird.

Anstelle der durch die Nut 16 gebildeten Bypass-Öffnung 8 kann eine solche, den Drosselquerschnitt bildende Bypass-Öffnung auch durch einen Umgehungskanal gebildet werden, der vom Bereich des Zylinderbodens 17 ausgeht und an der Stelle im Zylinder 1 mündet, an der das selbsttätige Ausschieben der Kolbenstange 2 beendet werden soll.

Das federbelastete Ventil kann konstruktiv weitgehend abgewandelt werden. Beispielsweise kann die die VentiJ-offnung 18 abdeckende Ventildichtung als Scheibe ausgebildet sein, welche zusammen mit einer federnden Tellerventilscheibe zentral auf dem Kolben 4 vorzugsweise mittels des Kolbenstangenzapfens befestigt ist.

Claims

STABILUS GMBH - KOBLENZ

ANR 1 029 878

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

CiASPEDER ALS HUBORGAN ZUM ÖFFNEN VON NACH OBEN SCHWENKBAREN KLAPPEN

PATENTANSPRÜCHE

1. Gasfeder, die als Huborgan zum öffnen von nach, oben schwenkbaren Laderaumklappen., Heckklappen und Motorhauben von Kraftfahrzeugen ausgebildet ist, wobei diese Gasfeder einen Zylinder aufweist, der eine unter Druck stehende Gasfüllung besitzt, und eine Kolbenstange an einem Zylinderende geführt und nach außen abgedichtet ist und an ihrem in den Zylinder ragenden Ende fest mit einem Kolben verbunden ist, der sowohl ein bewegungsrichtungsabhängiges als auch ein druckabhängig wirkendes, dicht schließendes Kolbenventil aufweist .und eine über einen vorgegebenen Bereich ständig geöffnete· und die Kolbenventile überbrückende Bypass-öffnung vorgesehen ist, dad. gek., >-v daß die Bypass-Öffnung (8) den bei der Ausfahrbewegung der KoI-benstange (.2) wirkenden Drosselquerschnitt bildet und sich über eine Hublänge erstreckt, die der vollständig eingefahrenen Position der Kolbenstange (2) bis zu einem vorgegebenen öffnungswinkel der schwenkbaren Klappe entspricht und bei dieser durch, die Federkraft bewirkten, selbsttätigen Ausfahrbewegung das richtungsabhängige und das druckabhängige Kolbenventil (Kolbenring 5, Ventildichtung 6) geschlossen ist, während bei gewünschter weiterer Ausfahrbewegung eine in dieser Richtung wirkende Kraft aufzubringen ist, wodurch, das^druckabhängige Kolbenventil (.Ventildichtung 6) solange öffnet, bis die gewünschte Position erreicht ist, wogegen beim Schließen der Klappe das richtungsabhängige Kolbenventil (Kolbenring 5) öffnet,

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dad. gek., daß die Bypass-Öffnung (8) durch eine sich über den größten axialen Bereich des Zylinders (1) erstreckende Nut (16) gebildet ist, wobei der Nut" querschnitt den ,Drosselquerschnitt bildet,

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dad. gek., daß das druckabhängige Kolbenventil (Ventildichtung 6) ein federbelastetes Ventil ist, dessen Federkraft (Ventilfeder 12) so ausgelegt ist, daß das Ventil beim Verlassen der Bypass-öffnung (8) von der das Klappengewicht übersteigenden Ausschubkraft der Gasfeder ungeöffnet bleibt. ^N

4., Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dad. gek., daß das richtungsabhängige Kolbenventil (Kolbenring 5) bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange (2) einen Durchtrittsquerschnitt (Ringspalt 13) freigibt, der so groß bemessen ist, daß das Einschieben der Kolbenstange (2) strömungswiderstandslos erfolgt.

29.10.1982
PRP-I Be/wbm-