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Gasfeder, insbesondere als Hubhilfe für Heckklappen, Koffer-
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raumdeckel und dgl. an Kraftfahrzeugen Die Erfindung richtet sich
auf eine Gasfeder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Gasfedern, welche als Hubhilfen an stufenlos anzuhebenden Teilen,
z.B. Motorhauben, Heckklappen, Kofferraumdeckel oder anderer Teile dienen, können
dazu herangezogen werden, diese Teile zu öffnen oder einer Bedienungsperson bei
der Öffnung zu helfen. Diese Gasfedern sind in einem für die jeweilige Anwendung
erforderlichen Winkel angeordnet, wobei typischerweise aber letztlich eine Hubbewegung
erfolgt. Ein bei der Benutzung derartiger Mechanismen zuweilen angetroffenes Problem
besteht in der vorzeitigen Kontraktion der Gasfeder bei dem unerwarteten Auftreten
zusätzlicher Belastungen auf dem angehobenen Teil, wodurch das angehobene Teil sich
zu einem unerwünschten Zeitpunkt senkt. Z.B. kann sich eine durch Gasfedern offen
gehaltene Heckklappe vorzeitig dadurch absenken, daß sich eine Person dagegenlehnt,
daß Gegenstände hierauf abgestellt werden usw. Es sind bereits innere Ventilmechanismen
angewendet
worden, um dies zu verhindern, so z.B. gemäß US-PS 4
156 523.
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In der US-PS 4 078 779 wird ein Bolzen-Schlitz-echanismus dargestellt.
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Erfindungsgemäß ist eine in einer Endstellung arretierbare Gasfeder-Hubhilfe
vorgesehen, wobei die Gasfeder in ihrem ausgefahrenen Zustand durch eine mechanische
Hilfsanordnung gehalten wird, welche beim Ausfahren der Gasfeder selbsttätig als
Kompressionssperre wirkt. Die Gasfeder selbst umfaßt einen herkömmlichen Zylinder,
einen Kolben und eine Kolbenstange, wobei der Zylinder ein geschlossenes Ende und
ein Ende aufweist, durch welches die Kolbenstange dichtend austritt. Kolben und
Kolbenstange können im Wechselspiel mit dem komprimierten Gas in dem Zylinder aus
einer eingezogenen in eine ausgefahrene Position bewegt werden. In der ausgefahrenen
Position steht die Kolbenstange wesentlich über den Zylinder hervor. Erfindungsgemäß
ist für diesen ausgefahrenen Zustand eine mechanische Sperre in Form eines die Arretiereinrichtung
bildenden Arretierhebels vorgesehen. Ein Ende desselben ist am freien Ende der Kolbenstange
befestigt, wobei das andere Ende eine freie Abstützung bildet, welche nach innen
auf die Kolbenstange zu mit Kraft beaufschlagt ist, so daß bei einem Ausfahren der
Gasfeder das freie Anschlagende selbsttätig zur Anlage an die Kolbenstange gelangt
und das Ende der Gasfeder abstützt, um eine Kontraktion der Anordnung zu verhindern.
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Als Arretierhebel wird vorzugsweise ein L-förmiges Teil verwendet,
welches eine federnde Biegestelle zwischen den L-Schenkeln aufweist, welche als
eine Art Gelenk mit beschränktem Biegebereich dient, wenn eine Kraft auf das freie
Abstützende des Arretierhebels ausgeübt wird. Ein manuelles Lösen der Vorrichtung
läßt sich leicht bewerkstelligen, vorzugsweise durch Verwendung eines gebogenen,
einen Finger aufnehmenden Zugelementes, welches sich vom Arretierhebel wegerstreckt.
Auf diese Weise wird eine Kontraktion der Gasfeder ermöglicht.
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Vorzugsweise weist der Arretierhebel eine Länge auf, welche im wesentlichen
der Hubhöhe der Kolbenstange entspricht, um die Gasfeder nahe an ihrem voll ausgefahrenen
Zustand zu fixieren.
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Der Arretierhebel weist einen nicht ebenen Querschnitt auf, wobei
an der Unterseite eine V- oder U-förmige Ausnehmung zurn Eingriff der Zylinderwand
und der Kolbenstange vorgesehen ist. Arretierhebel ist mit einem Polymer-Material,
wie z.B.
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Polyvinylchlorid od dgl. überzogen, um eine leicht gleitende Bewegung
an der Zylinderaußenseite zu ermöglichen und eine elektrische Isolierung zu schaffen.
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Durch die erfindungsgemäße Hubhilfe kann ein unbeabsichtigtes, vorzeitiges
Absinken eines angehobenen Teils durch plötzliches Zusammenschieben oder durch einen
Zusammenbruch der Gasfeder verhindert werden, auch wenn ein Gewicht oder eine Kraft
einwirken, welche über den Werten liegen, wie sie zum Schließen bzw. Zusammenschieben
der Gasfeder erforderlich sind. Dennoch kann die Arretiereinrichtung leicht hergestellt
werden, ist verhältnismäßig kostengünstig, kann leicht bei Gasfedern herkömmlicher
Bauart angebracht werden und ist einfach zu betätigen, wobei eine selbsttätige zuverlässige
Verriegelung der Gasfeder in der ausgefahrenen Position bis zum Lösen der Sperre
sichergestellt ist.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der
Zeichnung. Dabei zeigen Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Gasfeder, wobei die Arretiermechanismus in ungesperrtem Zustand und die Gasfeder
in einem vollkommen zusammengeschobenen Zustand dargestellt sind;
Fig.
2 eine teilweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gasfeder, wobei die Gasfeder
in voll ausgefahrenem Zustand kurz vor dem Eingreifen der Sperre dargestellt ist;
Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gasfeder kurz nach dem
in Fig. 2 dargestellten Zustand, d.h. in einem Zustand, wo die Gasfeder von ihrer
voll ausgefahrenen Lage etwas zurückgefahren ist, so daß das freie Ende des Arretierhebels
an dem entsprechenden axialen Ende des Zylinders sich an diesem abstützend anliegt;
Fig. 4 eine teilweise Seitenansicht der erfindungsgemäßen Gasfeder, wobei der Arretierhebel
manuell radial nach außen in eine Freigabestellung gezogen dargestellt ist, so daß
sich die Gasfeder zusammenziehen kann; Fig. 5 einen Querschnitt der Anordnung längs
der Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 eine teilweise Ansicht der Anordnung in Richtung
von Pfeil VI in Fig. 2; und Fig. 7 einen Querschnitt der Anordnung längs der Linie
VII-VII in Fig. 6.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform
umfaßt eine Gasfeder 1, wie sie in Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, einen gasdichten
pneumatischen Zylinder 4, in welchem teleskopartig eine Führungskolben-Kolbenstangen-Anordnung
6 gleitet. Eine Arretiereinrichtung 8 verhindert ein vorzeitiges Kontrahieren der
Zylinder-Kolben-Anordnung. Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt umfaßt die Arretiereinrichtung
8 ein L-förmiges
Teil, welches einen länglichen Schenkel aufweist,
welcher zur axialen Anlage an einem axialen Ende des Zylinders gedrückt wird, wenn
die Zylinderanordnung ausgefahren wird, um diese in der ausgefahrenen Position zu
sperren, wobei dieser Schenkel relativ zu der Zylinderachse manuell radial nach
außen gezogen werden kann, und zwar gegen die ihn zur Anlage bewegende Kraft, so
daß eine ungesperrte Position erzielt wird, in welcher die Zylinder-Kolben-Anordnung
zur Kontraktion freigegeben wird.
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Der Zylinder 4 weist einen länglichen Zylinderkörper bzw.
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ein Gehäuse 1o auf, durch welches eine innere Kammer für komprimiertes
Gas gebildet wird. Das Gehäuse 10 weist ein geschlossenes Ende 12 auf, an welchem
ein Verbindungsteil 14 bekannter Bauart vorgesehen ist, wie z.B. eine Kugelgelenkpfanne,
ein Auge oder eine Steckverbindung. Der Zylinder weist ein entgegengesetztes zweites
Ende 16 auf, durch welches die Kolbenstange dichtend nach außen geführt ist. Das
Ende 16 bewerkstelligt eine Gleitdichtung, so daß ein gasdichter Abschluß um die
Kolbenstange entsteht, wie dies an sich vorbekannt ist. Das Ende 16 bildet eine
flache, ringförmige Fläche senkrecht zur Kolbenstange und dient als Anschlag der
Arretiereinrichtung 8, wie nachstehend ausgeführt. Die innere Konstruktion des Zylinders
4 kann in beliebiger vorbekannter Weise ausgeführt sein. Ebenso kann die Kolbenstangenanordnung
6 mit einer herkömmlichen länglichen Kolbenstange 20 versehen sein, welche durch
das Ende 16 geführt ist und einen Führungskolben 22 umfaßt, welcher am inneren Ende
der Kolbenstange 2c im Zylinder befestigt ist. Der Führungskolben 22 ist das Teil,
auf welches das im Zylinder 4 enthaltene komprimierte Gas einwirkt. Die Kolbenstange
20 weist eine hinreichende Länge auf, so daß ein vorstehendes freies Ende 24 sich
über das Ende 16 hinaus um ein kleines Stück auch dann erstreckt, wenn die Anordnung,
wie in Fig.
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1 dargestellt, vollständig zusammengeschoben ist. An dem vorstehenden
Ende
24 ist eine Kupplung 26 befestigt, welche in herkömmlicher Weise aufgebaut ist und
identisch wie die Kupplung 14 ausgestaltet sein kann. Die Kolbenstange 20 endet
ist einem vorstehenden Zapfen 28, wie in Fig. 7 dargestellt, welcher in einer Ausnehmung
30 aufgenommen und festgelegt ist und sich in das eine Ende der Kupplung 26 erstreckt.
Der Zapfen 28 erstreckt sich auch durch einen Abschnitt der Arretiereinrichtung
8, welcher auf diese Weise zwischen den Kupplung 26 und der Kolbenstange 20 festgelegt
ist, d.h. im Bereich des äußeren Endes der Kolbenstange 20.
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Die Arretiereinrichtung 8 wird vorzugsweise aus 1,25 mm dickem Federstahl
1050 gestanzt, welcher so gebogen wird, daß er in etwa die Form einer "7" oder eines
"L" aufweist, wie dies in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist. Die Arretiereinrichtung
8 weist einen verhältnismäßig kurzen Befestigungsflansch 40 auf, welcher mit einer
Öffnung versehen ist, durch welche sich der Zapfen 28 zur festen Befestigung an
dem vorstehenden Ende 24 der Kolbenstange 20 erstreckt. An einer Biegung 43 schließt
sich an den Flansch 40 ein länglicher Körper 42 an, wobei die Biegung 43 als Federgelenk
dient und der Flansch und der längliche Körper einen spitzen Winkel, d.h. einen
Winkel kleiner als 900 einschließen. Der Körper 42 erstreckt sich von dem Flansch
40 axial in Richtung auf das Ende 16 des Zylinders 4 und endet in einem freien Abstützende
44.
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Die Unterseite des Körpers 42 steht an dessen freiem Ende entweder
mit der Seite der Kolbenstange 20 oder der Außenseite des Zylinders lo in Kontakt,
je nachdem ob der Zylinder ausgefahren oder eingeschoben ist. Der Körper 42 weist
im wesentlichen eine Länge auf, welche dem Ausfahrhub des Zylinders entspricht,
d.h. im wesentlichen die Länge entsprechend der ausgefahrenen Kolbenstange, ist
dabei aber um so viel kürzer, daß das Abstützende 44 zur Sperrung in geringem Abstand
von
dem Ende 16 des Zylinders gelangen kann, wenn die Zylinderanordnung
vollständig ausgefahren ist (Fig. 1). Dieser leichte Abstand stellt das erforderliche
Spiel sicher, so daß der Arretierkörper 42 aufgrund seiner Federkraft radial nach
innen schwenken kann, wenn der Zylinderkörper bis kurz über das Abstützende 44 ausgefahren
wird.
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Der Befestigungsflansch 40 weist zwei verstärkende Seitenflansche
oder Schenkel 46 auf (vgl. Fig. 6), um eine Versteifung zu erzielen. Der Körper
42 weist zwei Schenkel 48 auf, welche eine V-förmige Konfiguration ausbilden, wobei
an der Unterseite eine Ausnehmung vorgesehen ist, welche die Kolbenstange aufnehmen
kann. Durch diese Ausgestaltung wird die Festigkeit erhöht, so daß sich der Körper
unter axialer Druckkraft nicht nach außen biegen kann, wenn das Abstützende 44 zur
Anlage an dem Ende 16 des Zylinders gebracht wird (vgl. Fig. 2), und zwar auch bei
der Beaufschlagung des Sperrmechanismus durch zusätzliche Kräfte, d.h. wenn sich
jemand auf eine Heckklappe lehnt, welche durch die Gasfeder offengehalten wird.
Darüber hinaus gestattet die Ausnehmung an der Unterseite des Körpers eine formschlüssige
Anlage an der Kolbenstange oder an der Zylinderwand. Das Abstützende 44 weist einen
relativ schmalen Querschnitt auf, wobei dennoch eine verhältnismäßig große Kontaktfläche
zum Ende 16 des Zylinders erzielt wird.
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An dem Körper 42 ist in dessen Mitte ein gebogener, einen Finger aufnehmender
Grifflansch So (vgl. Fig. 1 bis 4) angeordnet.
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Dieser Grifflansch geht glatt in einen der Schenkel 48 (vgl.
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Fig. 5) über und ist vorzugsweise daran angeschweißt. Der Grifflansch
50 umfaßt einen gebogenen Hakenabschnitt 52, der in seiner Formgebung und Dimensionierung
an einen menschlichen Finger angepaßt ist. Auf diese Weise kann eine Bedienungsperson
den Finger in den Abschnitt 52 einhaken und den Körper 42
radial
nach außen von der Kolbenstange wegziehen (vgl. Fig. 3), und zwar gegen den eigenen
Federwiderstand dieser Einheit.
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Die Biegung 43 ist radial außerhalb der Kolbenstange 20 in einem Abstand
größer als der Radius des Zylinders 10 angeordnet, um es dem Zylinderkörper zu ermöglichen,
sich längs der zurückgezogenen Sperre ohne Behinderung durch diese in die vollständig
zurückgezogene Position (vgl. Fig. 4) zu bewegen, Der Körper 42 mit dem Grifflansch
50 ist vorzugsweise mit einem Polymer-Schutzüberzug 60, z.B. aus Polyvinylchlorid,
durch Tauchen ungefährt bis zu der Biegung und zum Flansch 40 hin (vgl. Fig. 7)
überzogen. Dieser Polymer-Schutzüberzug 60 ist elektrisch nichtleitend. Er gestattet
auch ein weiches Gleiten des Körpers 42 auf der Oberfläche des Zylinders lo, ohne
daß dieser verkratzt wird. Darüber hinaus bildet der Schutzüberzug eine die Finger
des Benutzers am Grifflansch 50 schonende Oberfläche, so daß der Griff bequem erfaßt
und betätigt werden kann, wobei er keine kantige Oberfläche aufweist.
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Nachfolgend wir die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nochmals
beschrieben: Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist angepaßt an alle herkömmlichen
Gasfeder-Hubhilfen. Beim Zusammenbau wird der Befestigungsflansch 40 über den Zapfen
28 geschoben und dann die Kupplung 26 befestigt, um die Arretiereinrichtung 8 zu
fixieren.
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Die Kupplungen 14 und 26 können dann während der abschließenden Installation
in entsprechende Kugelpfannen od. dgl. eingebracht werden, welche an dem anzuhebenden
Element, z.B. einer Heckklappe. und an dem Objekt, an welchem dieses Element befestigt
ist, z.B. einem Automobil, befestigt sind.
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Um die Gasfeder aus der ganz ausgefahrenen, gesperrten Position zurückzuziehen,
ergreift eine Bedienungsperson lediglich den Haken 52 und zieht den Körper 42 der
Arretiereinrichtung 8 radial nach außen weg von der Anlage an der Kolbenstange 20
(vgl. Fig. 3), wodurch das Anlageende 44 der Arretiereinrichtung weg vom Ende 16
des Zylinders bewegt wird, so daß die Kolbenstange 20 sich in den Zylinder hineinbewegen
kann, wobei sich der Zylinderkörper längs des Arretierkörpers vorbeibewegt.
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Beim Ausfahren der Gasfeder, z.B. beim Anheben einer Heckklappe, wird
die Arretiereinrichtung 8 aufgrund ihrer eigenen Federkraft selbständig radial nach
innen in die Sperrlage gedrückt, wobei das Abstützende 44 in Höhe des axialen Endes
16 des Zylinders zu liegen kommt, wenn der Zylinder voll ausgefahren ist (vgl.
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Fig. 1). Bei einem darauffolgenden leichten Absinken und einem entsprechenden
leichten Einfahren der Gasfeder (vgl. Fig. 2) greift das Anlage ende 44 am Ende
12 an und verhindert ein weiteres Einfahren.