DE3542700A1

DE3542700A1 - Stossdaempfer

Info

Publication number: DE3542700A1
Application number: DE19853542700
Authority: DE
Inventors: Toshinari Yokohama Hojima; Katsumi Zama Yamada
Original assignee: Kato Hatsujo Kaisha Ltd Yokohama Kanagawa; Nissan Motor Co Ltd; Kato Hatsujo Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 1984-12-03
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE3542700C2; US4776440A

Description

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- 4 STOSSDÄMPFER

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Stoßdämpfer, der verwendbar ist für die Steuerung der Öffnungsund Schließbewegung eines verschließbaren Kastens, etwa eines Handschuhfachs eines Kraftfahrzeugs.

Ein Stoßdämpfer dieser Art ist bereits bekannt. Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 59-27558 beschreibt einen Stoßdämpfer mit einem Zylinder, der eine zylindrische Bohrung und eine diese begrenzende Umfangswand aufweist und an einem Ende der Bohrung durch eine Stirnwand verschlossen ist. Ein Betätigungskolben weist einen Kolbenkopf auf, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist, sowie eine Kolbenstange, die sich aus dem gegenüberliegenden offenen Ende des Zylinders heraus erstreckt. Der Kolbenkopf bildet zusammen mit der Stirnwand des Zylinders eine Kammer. Die Stirnwand ist mit einer Verbindungsbohrung versehen, in die eine Einstellschraube eingreift und die einen Fluidkanal zwischen der Kammer und der Umgebung bildet. Der Kolbenkopf weist ein Ventilelement auf, das' aus einem fest an diesem angebrachten elastischen Teil besteht. Das Ventilelement besitzt einen rohrförmigen Basisbereich, der in eine umlaufende Nut des Kolbenkopfes eingelegt ist, und eine angeformte, tassenförmige Dichtlippe. Die Dichtlippe wird radial innerhalb der Bohrung des Zylinders zusammengedrückt und steht daher in Verbindung mit der umfangswand, so daß sie den Abstand um den Kolbenkopf herum abdichtet. Die tassenf örmige Dichtlippe wird zu Verringerung dieses Eingriffs mit der Umfangswand umgebogen, während sich der Betätigungskolben in bezug auf den Zylinder in Richtung des Zusammen- ziehens des Stoßdämpfers verschiebt. Andererseits kommt es zu einem festen Eingriff mit der Umfangswand bei der

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entgegengesetzten Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens, nämlich beim Ausfahren des Stoßdämpfers. Obwohl daher eine weiche Einfahrbewegung des Betätigungskolbens stets gewährleistet ist, wird der Ausfahrbewegung des Betätigungskolbens ein erheblicher Widerstand entgegengesetzt, der zu einer langsamen Bewegung führt. Wenn der Stoßdämpfer in seiner vollständig zusammengeschobenen Stellung für längere Zeit verbleibt, hat das Ventilelement das Bestreben, an der Umfangswand anzuhaften, so daß die Bewegung des Betätigungskolbens erschwert werden kann und der Stoßdämpfer nicht mehr funktionsfähig ist. Um dieses Problem zu überwinden, hat man eine Anzahl von VorSprüngen auf der Um- · fangswand in demjenigen Bereich vorgesehen, in dem sich das Ventilelement bei vollständig zusammengeschobenem Stoßdämpfer befindet, so daß das Ventilelement auf diesen VorSprüngen aufliegt und von der Umfangswand getrennt wird.

Bei diesem bekannten Stoßdämpfer bleibt der Luftdurchsatz durch die Luftbohrung konstant, obgleich er manuell durch Drehen der Einstellschraube einstellbar ist, so daß er sich zwar mit der gewünschten langsamen Geschwindigkeit bei geringer Kraftaufwendung ausfahren läßt, bei rascher Kraftaufwendung dagegen rasch auseinanderziehen läßt. Wenn dieser Stoßdämpfer daher für einen Handschuhkasten eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, öffnet sich dieser mit hoher Geschwindigkeit bis zum Anschlag, wenn schwere Gegenstände durch das Handschuhfach aufgenommen worden sind. Da der Strömungsdurchsatz der Luft durch die Luftbohrung auf einen Wert eingestellt werden muß, der groß genug ist, damit ein weiches Zusammenschieben ermöglicht wird, spielt doch das Ventilelement die wesentliche Rolle durch Erzeugung einer Gleitreibung während der Ausdehnungsbewegung.

Dieser Stoßdämpfer erfüllt daher nicht das Erfordernis, daß der Betätigungskolben im wesentlichen mit der selben langsamen Geschwindigkeit unabhängig von der Belastung aus-

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gefahren werden kann. Wegen der speziellen Umfangsform ist das Ventilelement im übrigen schwierig zu montieren und wenig dauerhaft.

Die japanische, offengelegte Patentanmeldung 58-174038 beschreibt einen Stoßdämpfer, der für ein Handschuhfach eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dieser bekannte Stoßdämpfer umfaßt einen Zylinder mit einer zylindrischen Bohrung, einer Umfangswand und einer Stirnwand mit einer Luftbohrung. Ein Betätigungskolben mit einem Kolbenkopf ist gleitend in der Bohrung angeordnet, und eine Kolbenstange erstreckt sich aus dem Zylinder heraus durch ein offenes Ende des Zylinders. Der Kolbenkopf wirkt mit der geschlossenen Stirnwand zur Bildung einer Kammer zusammen, die mit der Atmosphäre über die Luftbohrung in Verbindung steht. Die Umfangswand ist mit Luftbohrungen versehen, die in die Kammer eintreten. Ein Gummischlauch ist um die Umfangswand herumgelegt und deckt die Luftbohrungen ab. Bei der Ausfahrbewegung des Betätigungskolbens in bezug auf den Zylinder und damit beim öffnen des Handschuhfaches entwickelt sich ein Unterdruck in der Kammer und Luft tritt in die Kammer lediglich durch die. Luftbohrung in der Stirnwand ein, da die Luftbohrungen in der Umfangswand durch den Schlauch geschlossen werden. Der Luftstrom durch die Luftbohrung in der Stirnwand wird begrenzt durch ein Drosselventil oder ein ringförmiges Einweg-Drosselventil aus Gummi. Folglich kann der Betätigungskolben aus dem Zylinder heraus mit der gewünschten langsamen Geschwindigkeit gezogen werden. Beim Zusammenschieben, d.h. beim Schließen des Handschuhfaches, entwickelt sich ein positiver Druck in der Kammer, der die Luftöffnungen öffnet, die in der Umfangswand ausgebildet sind, indem der Gummischlauch angehoben wird. Daher kann Luft aus der Kammer nicht nur durch die stirnseitigen Luftbohrungen, sondern auch durch die Umfangswand austreten.

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Diese bekannte Vorrichtung hat den selben Nachteil wie die oben erwähnte bekannt Einrichtung, da der Durchsatz des Luftstromes zwischen der Atmosphäre und der Kammer während der Ausdehnungsbewegung nicht veränderlich, sondern unabhängig von der aufgebrachten Last konstant ist.

Die Erfindung ist darauf gerichtet , einen gattungsgemäßen Stoßdämpfer, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit des Betätigungskolbens im wesentlichen abhängt von dem Durchsatz des Fluidstroms in eine und aus einer durch den Kolbenkopf des Betätigungskolbens begrenzten Kammer, derart zu gestalten, daß die Ausfahrbewegung des Stoßdämpfer unabhängig von der Belastung im wesentlichen mit der selben langsamen Geschwindigkeit erfolgt.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer umfaßt einen Zylinder mit einer Bohrung und einer diese begrenzenden Umfangswand, einem Betätigungskolben mit einem Kolbenkopf, der gleitend in der Bohrung angeordnet ist und dessen Kolbenstange sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, einem Einstellkolben, der in der Bohrung angeordnet ist und mit dem Kolbenkopf zusammen eine Einstellkammer bildet, welcher Einstellkolben durch seine Bewegung in dem Zylinder den Öffnungsgrad der Verbindung zwischen der Einstellkammer und der Umgebung steuert, und einer federnden Einrichtung, die den Einstellkolben in einer vorgegebenen Stellung hält. 30

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1 (a) ist eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Stoßdämpfers ;

Fig. 1 (b) ist ein Schnitt und zeigt die Position der

Teile in einer zusammengezogenen, stabilen Stellung;

Fig. 1 (c) zeigt die entsprechenden Teile bei der Ausdehnung des Stoßdämpfers unter gerin

ger Belastung;

Fig. 1 (d) ist eine Schnittdarstellung der Teile des Stoßdämpfers bei der Ausdehnung unter starker Belastung;

Fig. 1 (e) zeigt die Position der Teile beim Zusammenschieben des Stoßdämpfers mit geringer Geschwindigkeit ;
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Fig. 1 (f) ist eine entsprechende Darstellung bei

hoher Geschwindigkeit des Zusammenschiebens;

Fig. 2 (a) sind Schnittdarstellungen entsprechend bis 2 (e) Fig. 1 (b) bis 1 (f) und zeigen eine

zweite Ausführungsform eines Stoßdämpfers;

Fig. 3 (a) sind Schnittdarstellungen entsprechend bis 3 (f) Fig. 1 (a) bis 1 (f) und zeigen eine dritte Ausführungsform des Stoßdämpfers;

Fig. 4 (a) sind Schnittdarstellungen entsprechend bis 4 (e) Fig. 3 (b) bis 3 (e) und zeigen eine vierte Ausführungsform eines Stoßdämpfers.

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Anhand von Fig. 1 (a) bis (f) soll eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers beschrieben werden. Ein Stoßdämpfer 10 umfaßt einen Zylinder 12 mit einer zylindrischen Bohrung 14 und einer ümfangswand 16, die die Bohrung begrenzt. Der Zylinder 12 weist an einem Ende eine Stirnwand 18 auf/ die mit einer Anzahl von Luft-Bohrungen 20 versehen ist, im übrigen aber ein Ende der Bohrung 14 verschließt. Das gegenüberliegende Ende der Bohrung 14, das mit 22 bezeichnet ist, ist offen. Die Stirnwand 18 ist mit einem Befestigungsring 24 verbunden.

Ein Einstellkolben 26 liegt gleitend in der Bohrung 14 in der Nähe der Stirnwand 18. Im übrigen befindet sich in der Bohrung 14 ein Betätigungskolben 28 mit einem Kolbenkopf 30 und einer Kolbenstange 32, die an einem Ende fest mit dem Kolbenkopf 30 verbunden ist und am anderen Ende eine Befestigungsöffnung 34 aufweist. Die Kolbenstange 32 erstreckt sich aus dem Zylinder 12 durch das offene Ende 22 heraus.

Damit der Einstellkolben 26 federnd in einer in Fig. 1 (b) gezeigten, vorgegebenen Position gehalten werden kann, ist eine Rückholfeder 36 an einem Ende mit der Stirnwand 18 und am gegenüberliegenden Ende mit dem Einstellkolben 26 verbunden. Der Einstellkolben 26 bildet zusammen mit dem Kolbenkopf 30 des Betätigungskolbens 28 eine Einstellkammer 38.

Zwei O-Ringe 40,42 liegen in Nuten 44,46 des Kolbenkopfes 30 und stehen in gleitender Berührung mit der Ümfangswand 16, während zwei O-Ringe 48,50 in Nuten 52,54 des Einstellkolbens 26 liegen und diesen gleitend an der Ümfangswand 16 führen.

Zur Herstellung einer Luftverbindung zwischen der Einstellkammer 38 und der Umgebung sind mehrere, im dargestellten

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Beispiel drei Bohrungen 56,58,60 in der Umfangswand 16 vorgesehen. Von diesen besitzt die Bohrung 56 den größten Öffnungsdurchmesser, während die anderen Bohrungen 58,60 einen kleineren Durchmesser aufweisen. Die Bohrungen 56,58 und 60 sind in Längsrichtung des Zylinders 12 von links nach rechts in Fig. 1 (a) bis 1 (f) in der genannten Reihenfolge angeordnet. Obgleich drei getrennten, in Längsrichtung hintereinander liegende Bohrungen in dem Zylinder 12 bei dieser Ausführungsform gezeigt sind, kann auch eine einzelne, in Längsrichtung des Zylinders 12 langgestreckte Öffnung verwendet werden. Wie aus Fig. 1 (b) bis 1 (f) hervorgeht, ist der Einstellkolben 26 aus einer in Fig. 1 (b) gezeigten Position in eine in Fig. 1 (d) dargestellte Position verschiebbar. Die rechtsgerichtete Bewegung des Einstellkolbens 26 verschließt die Bohrung 58 der Einstellkammer 38 gegenüber der Umgebung, so daß die in die Einstellkammer 38 eintretende Luftmenge verringert wird. Der Einstellkolben 26 kann andererseits aus der in Fig. 1 (b) gezeigten Position in die in Fig. 1 (f) dargestellte Position verschoben werden. Diese Linksverschiebung des Einstellkolbens 26 führt dazu, daß die Bohrung 56 der Einstellkammer 38 ebenfalls geöffnet wird, so daß eine größere Luftmenge die Einstellkammer 38 verlassen kann. Wenn der Einstellkolben 26 in der in Fig. 1 (b) gezeigten, vorgegebenen Position gehalten wird, liegt die Bohrung 56 zwischen den O-Ringen 48 und 50, so daß diese Öffnung der Einstellkammer 38 geschlossen ist.

Der Stoßdämpfer 10 arbeitet wie folgt. Es soll angenommen werden, daß der Befestigungsring 24 des Zylinders 12 gelenkig in einem Gehäuse befestigt ist, in dem sich ein schwenkbarer Handschuhkasten befindet, und daß die Kolbenstange 32 des Betätigungskolbens 28 schwenkbar mit dem Handschuhkasten mit Hilfe der öffnung 34 in der Kolbenstange 32 verbunden ist.

Wenn der Handschuhkasten unter dem Einfluß einer geringen

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Last geöffnet wird, bewegt sich der Betätigungskolben 28 aus der in Fig. 1 (b) gezeigten Position nach rechts. Diese Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens 28 bewirkt, daß der Kolbenkopf 30 das Volumen der Einstellkammer 38 vergrößert und damit in dieser einen Unterdruck erzeugt. Da dieser Unterdruck nicht so stark ist, daß der Einstellkolben 26 entgegen der Wirkung der Rückholfeder 36 nach rechts verschoben wird, verbleibt der Einstellkolben 26 in der vorgegebenen Position, so daß Luft in die Einstellkammer 38 durch die beiden Bohrungen 58,60 mit vorgegebenem Strömungsdurchsatz eintreten kann, während sich der Betätigungskolben nach rechts verschiebt, wie in Fig. 1 (c) gezeigt ist.

Dies hat eine Verzögerung des Betätigungskolbens 28 zur Folge, so daß der Handschuhkasten langsam und allmählich geöffnet wird.

Wenn der Handschuhkasten unter dem Einfluß einer starken Belastung steht, bewegt sich der Betätigungskolben 28 aus der in Fig. 1 (b) gezeigten Position nach rechts, und zwar anfangs mit hoher Geschwindigkeit, so daß das Volumen der Einstellkammer 28 rasch ausgedehnt wird und ein hoher Unterdruck in der Kammer entsteht. Dieser hohe Unterdruck bewirkt, daß der Einstellkolben 26 entgegen der Federwirkung der Rückholfeder 36 in die in Fig. 1 (d) gezeigte Position verschoben, wird, in der die Bohrung 58 zwischen den beiden O-Ringen 48,50 des Einstellkolbens liegt. Die Bohrung 58 der Einstellkammer 38 wird daher ebenfalls geschlossen. Luft kann in die Einstellkammer 38 daher nur durch die Bohrung 60 eintreten. Dies bewirkt eine große Verzögerung des Betätigungskolbens 28 bei dessen Verschiebung nach rechts. Folglich wird der Handschuhkasten selbst bei starker Belastung langsam und allmählich geöffnet.

Die Rückholfeder 36 ist so ausgewählt, daß der Einstell-

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kolben 26 in eine Position bewegt wird, in der die Kraft der Rückholfeder 36 mit dem Unterdruck in der Einstellkammer 38 während der Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens 28 unter dem Einfluß einer starken Belastung im Gleichgewicht steht.

Nachdem der Handschuhkasten seine vollständig geöffnete Stellung eingenommen hat, in der der Betätigungskolben 28 in der in Fig. 1 (c) gezeigten rechten Endposition liegt, tritt Luft in die Einstellkammer 38 ein, so daß das darin befindliche Vakuum abgebaut ist. Nachdem dies geschehen ist, kehrt der Einstellkolben 26 in seine in Fig. 1 (b) gezeigte, vorgegebene Position unter dem Einfluß der Rückholfeder 36 zurück.

Wenn der Handschuhkasten aus der vollständig geöffneten Stellung geschlossen wird, wird der Betätigungskolben 28 aus der rechten Endstellung nach links verschoben. Wenn eine langsame Schließbewegung des Handschukasten erwünscht ist, kann sich der Betätigungskolben 28 mit langsamer Geschwindigkeit unter geringem manuellem Druck verschieben. Obgleich sich ein positiver Druck in der Einstellkammer 38 entwickelt, tritt Luft durch die Bohrungen 58,60 gemäß Fig. 1 (e) an die Umgebung in einer derartigen Menge aus, daß eine übermäßige Druckerhöhung in der Einstellkammer 38 verhindert wird.

Wenn der Handschuhkasten rasch geschlossen werden soll, kann sich der Betätigungskolben 28 rasch verschieben. Die nach links gerichtete Bewegung des Betätigungskolbens 28 bei hoher Geschwindigkeit bewirkt einen raschen Druckanstieg in der Einstellkammer 38. Dieser rasche Druckanstieg in der Einstellkammer 38 bewirkt eine Verschiebung des Einstellkolbens 26 nach links entgegen der Kraft der Rückholfeder 36, so daß der Einstellkolben 26 über die vorgegebenen Position gemäß Fig. 1 (e) in eine in Fig. 1 (f) dargestellte Position gelangt, in der die Bohrung 56

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mit dem größten Öffnungsdurchmesser freigegeben wird. Da Luft mit hoher Geschwindigkeit aus dieser Bohrung 56 austreten kann, ist eine rasche, links gerichtete Verschiebung des Betätigungskolbens 28 möglich, ohne daß eine hohe manuelle Kraft aufgebracht werden muß. Der Handschuhkasten kann also ebenso rasch wie auch langsam geschlossen werden.

Fig. 2 (a) bis 2 (e) zeigen eine zweite Ausführungsform eines Stoßdämpfers 10A gemäß der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 (a) bis 1 (£) überein, so daß für entsprechende Teile die selben Bezugsziffern verwendet werden.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform jedoch dadurch, daß der Kolbenkopf 30 des Betätigungskolbens 28 und der Einstellkolben 26 konische Vorsprünge 70,72 aufweisen, die sich in die Ein-Stellkammer 38 hinein erstrecken.

Fig. 2 (a) entspricht Fig. 1 (b) insofern, als sie diejenige Position zeigt, die der Stoßdämpfer 10A einnimmt, wenn das zuständige Handschuhfach geschlossen ist. Der konische Vorsprung 70 des Kolbenkopfes 30 befindet sich in Berührung mti dem konischen Vorsprung 72 des Einstellkolbens 26. In dieser Stellung nimmt der Einstellkolben 26 eine Position ein, die in Richtung der geschlossenen Stirnwand 18 gegenüber der vorgegebenen, in Fig. 2 (b) gezeigten Position verschoben ist, in der die Bohrung 56 zwischen den O-Ringen 48,50 des Einstellkolbens 26 liegt. In dieser verschobenen Stellung des Einstellkolbens 26 ist die Rückholfeder 36 vorgespannt, so daß sie Energie speichert, die den Einstellkolben 26 und den Betätigungskolben 28 nach rechts in Fig. 2 (a) vorspannt.

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Dieser Stoßdämpfer 1OA arbeitet im wesentlich in der gleichen Weise wie derjenige der ersten Ausführungsform, wie aus einem Vergleich der Figuren 2 (a) bis 2 (e) mit den Figuren 1 (b) bis 1 (f) hervorgeht. 5

Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform soll angenommen werden, daß der Befestigungsring 24 des Zylinders 12 schwenkbar im Gehäuse befestigt ist, das den Handschuhkasten aufnimmt, und daß die Befestigungsöffnung 34 in der Kolbenstange 32 zur schwenkbaren Befestigung der Kolbenstange 32 an dem Handschuhkasten benutzt wird.

Wie zuvor erwähnt wurde, nimmt der Stoßdämpfer 10A die in Fig. 2 (a) dargestellte Position ein, wenn der Handschuhkasten geschlossen ist. Wenn in dieser Position eine äußere Kraft auf den Betätigungskolben 28 in Richtung nach rechts in bezug auf Fig. 2 (a) ausgeübt wird, wie es der Fall ist, wenn der Handschuhkasten mit der Öffnungsbewegung beginnt, folgt zunächst der Einstellkolben 26 der Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens 28 unter der Wirkung der Rückholfeder 36, bis er seine vorgegebene Position gemäß Fig. 2 (b) einnimmt. Jenseits dieser Position trennt sich der kegelförmige Vorsprung 70 des Kolbenkopfes 30 von dem konischen Vorsprung 72 des Einstellkolbens 26, so daß der Einstellkolben 26 in der vorgegebenen Position gemäß Fig. 2 (b) verbleibt, wenn die auf den Betätigungskolben 28 ausgeübte Belastung gering ist. Wenn die Last größer ist, wird der Einstellkolben 26 in die in Fig. 2 (c) gezeigte Stellung mitgezogen.

Die Tatsache, daß der Einstellkolben 26 der Federkraft der Rückholfeder 36 in der in Fig. 2 (a) gezeigten Position ausgesetzt ist, dient dazu, zu verhindern, daß der Kolbenkopf 30 des Betätigungskolbens 28 und der Einstellkolben 26 mit der Umfangswand 16 der zylindrischen Bohrung 14 verkleben, wie es der Fall sein könnte, wenn der

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Handschuhkasten längere Zeit geschlossen bleibt. Dieses Ankleben des Kolbenkopfes 30 und des Einstellkolbens 26 beruht im wesentlichen auf einem Anhaften der O-Ringe 40, 42,48,50 an der Umfangswand 16. Der Stoßdämpfer 10A kann daher nicht außer Betrieb gesetzt werden.

Die O-Ringe 40,42,48,50 dichten die Einstellkammer 38 ab und bewirken eine Feineinstellung des Luftdurchsatzes in die Einstellkammer 38 hinein oder aus dieser heraus. Dies gewährleistet eine langsame und allmähliche Bewegung des Betätigungskolbens 28 in bezug auf den Zylinder 12, wenn der Stoßdämpfer ausgefahren wird. Die O-Ringe können im Bedarfsfalle fortgelassen werden.

wie zuvor erwähnt wurde, kann eine einzige, langgestreckte Einstellöffnung anstelle der Vielzahl der Bohrungen 56,58, 60 in Längsrichtung des Zylinders 12 verwendet werden. Die gewünschte Ausfahrbewegung des Betätigungskolbens 28 in bezug auf den Zylinder 12 wird jedoch ohne Schwierigkeiten erreicht, wenn mehrere Bohrungen anstelle einer langgestreckten Öffnung vorgesehen sind.

Nun soll eine dritte Ausführungsform anhand von Fig. 3 (a) bis 3 (f) beschrieben werden. Ein generell mit 10B bezeichneter Stoßdämpfer stimmt im wesentlichen mit dem Stoßdämpfer 10 gemäß Fig. 1 (a) bis 1 (f) überein, ausgenommen den Aufbau des Einstellkolbens, der die Möglichkeit bietet, daß eine Stange des Betätigungskolbens hindurchgeführt werden kann. Auf diese Weise kann sich der Einstellkolben innerhalb eines Bereichs der zylindrischen Bohrung verschieben, durch den sich die Kolbenstange des Betätigungskolbens erstreckt.

Wie im einzelnen in Fig. 3 (a) und 3 (b) gezeigt ist, umfaßt der Stoßdämpfer 10B einen Zylinder 80 mit einer zylindrischen Bohrung 82 und einer umfangswand 84, die die zy-

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lindrische Bohrung 8 2 begrenzt. Der Zylinder 80 weist eine geöffnete Stirnwand 86 auf, die mit einer Anzahl von Luft-Bohrungen 88 versehen ist, im übrigen aber ein Ende der zylindrischen Bohrung 82 verschließt. Das gegenüberliegende Ende der Bohrung 82 wird ebenfalls durch eine Stirnwand 90 verschlossen, die eine Mittelbohrung 92 aufweist, die als Luftöffnung dient. Die Stirnwand 86 trägt einen Befestigungsring 94.

Der Betätigungskolben 96 liegt gleitend innerhalb der Bohrung 82 und weist einen Kolbenkopf 98 sowie eine Kolbenstange 100 auf, die an einem Ende fest mit dem Kolbenkopf 58 verbunden ist und an ihrem anderen Ende mit einer Befestigungsbohrungs 102 versehen ist. In Abweichung von dem Stoßdämpfer 10 gemäß Fig. 1 (b) liegt der Kolbenkopf 98 in der Nähe der Stirnwand 86, also tiefer innerhalb der zylindrischen Bohrung 82. Die Kolbenstange 100 erstreckt sich durch die Mittelbohrung 9 2 der Stirnwand 90 aus dem Zylinder. 80 heraus. Der Einstellkolben 104 liegt gleitend innerhalb des Bereichs der Bohrung 82, durch den sich die Kolbenstange 100 erstreckt, und weist eine axiale Bohrung 106 auf, durch die die Kolbenstange 100 verläuft.

Damit der Einstellkolben 104 federnd in einer in Fig. 3 (b) gezeigten, vorgegebenen Position gehalten werden kann, ist eine Rückholfeder 108 mit einem Ende mit der Stirnwand 90 und am gegenüberliegenden Ende mit dem Einstellkolben 104 verbunden. Der Einstellkolben 104 wirkt mit dem Kolbenkopf 98 des Betätigungskolbens 96 zusammen und bildet mit diesem eine Einstellkammer 110.

Zur Abdichtung der Einstellkammer 110 sind zwei O-Ringe 112,114 auf dem Kolbenkopf 98 und zwei weitere O-Ringe 116,118 auf dem Einstellkolben 104 befestigt. 35

Zur Begrenzung eines Luftkanals zwischen der Einstellkam-

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mer 110 und der Umgebung sind einige, im dargestellten Beispiel drei Bohrungen 120,122 und 124 in der Umfangswand 84 vorgesehen. Der Einstellkolben 110 ist mit einer umlaufenden Nut 126, die als radialer Kanal dient, und mit einem axialen Kanal 128 versehen, der an einem Ende in die Einstellkammer 110 und am gegenüberliegenden Ende in die umlaufende Nut 126 mündet. Ein dritter O-Ring 130 umgibt eine Scheibe 132 des Einstellkolbens 104 und verhindert einen Luftaustritt aus der umlaufenden Nut 126 im Zusammenwirken mit dem O-Ring 118. Die Bohrung 120 weist den größten Öffnungsdurchmesser auf, während die anderen Bohrungen 122 und 124 kleiner sind. Diese Bohrungen 120,122 und 124 liegen in Längsrichtung des Zylinders 80 hintereinander von links nach rechts in Fig. 3 (a) in der angegebenen Reihenfolge. In einer vorgegebenen Position des Einstellkolbens 104, die in Fig. 3 (b) dargestellt ist, befindet sich die Bohrung 120 zwischen den beiden O-Ringen 116 und 118, während die umlaufende Nut 126 gegenüber den beiden anderen Bohrungen 122 und 124 offen ist, so daß die Einstellkammer 1.10 mit der Umgebung über den axialen Kanal 128, die umlaufende Nut 126 und die beiden Bohrungen 122, 124 in Verbindung steht. Wie aus Fig. 3 (b) bis 3 (f) hervorgeht, ist der Einstellkolben 104 beweglich aus einer Position, die in Fig. 3 (b) gezeigt ist, in eine Position gemäß Fig. 3 (d), in der die Bohrung 122 ebenfalls zwischen den O-Ringen 116 und 118 liegt und eine Verringerung der gesamten Strömungsmenge der Luft bewirkt, die aus der Einfüllkammer 110 austreten kann. Der Einstellkolben 104 kann sich aus der in Fig. 3 (b) gezeigten Stellung in eine Stellung gemäß Fig. 3 (f) verschieben, in der die umlaufende Nut 126 nicht nur gegenüber der Bohrung 122, sondern auch gegenüber der Bohrung 120 offen ist, die den größten Öffnungsdurchmesser aufweist. Auf diese Weise kann der gesamte Luftdurchsatz, der in die Einstellkammer τ 10 eintritt, erhöht werden. Die Rückholfeder 108 wird so gewählt, daß, wenn der Einstellkolben 104 in der vor-

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gegebenen Position gemäß Fig. 3 (b) liegt, die Bohrung 120 mit dem größten Öffnungsdurchmesser zwischen den O-Ringen 116 und 118 angeordnet ist.

Nunmehr soll angenommen werden, daß der Stoßdämpfer 10B für einen Handschuhkasten eines Kraftfahrzeugs benutzt wird. Der Befestigungsring 94 des Zylinders 80 wird an einem Gehäuse befestigt, in dem der Handschuhkasten schwenkbar angebracht ist, und die Kolbenstange 100 des Betätigungszylinders 36 steht schwenkbar mit dem Handschuhkasten mit Hilfe der Befestigungsöffnung 102 in der Kolbenstange 100 in Verbindung. Wenn der Handschuhkasten unter dem Einfluß einer geringen Belastung geöffnet wird, wird der Betätigungskolben 96 aus der Stellung gemäß Fig. 3 (b) nach rechts bewegt. Diese Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens 96 hat zur Folge, daß der Kolbenkopf 98 das Volumen der Einstellkammer 110 zusammenzieht und damit den Druck in dieser erhöht. Luft, die aus der Einstellkammer 110 verdrängt wird, kann durch den axialen Kanal 128, die Umfangsnut 126 und die beiden Bohrungen 122 und 124 mit vorgegebener Geschwindigkeit entweichen, so daß der Betätigungskolben 96 verzögert wird, wie aus Fig. 3 (c) hervorgeht. Dies führt zu einer langsamen und allmählichen Öffnung des Handschuhkastens.

Wenn der Handschuhkasten unter dem Einfluß einer kräftigen Belastung geöffnet wird, bewegt sich der Betätigungskolben 96 anfangs rasch nach rechts, so daß der Kolbenkopf 98 das Volumen der Einstellkammer 110 rasch verkleinert und der Druck in dieser sich rasch erhöht. Diese Druckerhöhung in der Einstellkammer 110 bewirkt, daß der Einstellkolben 104 entgegen der Federwirkung der Rückholfeder 108 in die Position der Fig. 3 (d) verschoben wird, in der beide Bohrungen 120 und 122 zwischen den O-Ringen 116 und 118 liegen.

Daher kann Luft, die aus der Einstellkammer 110 verdrängt wird, aus dieser nur durch die Bohrung 124 entweichen. Dies

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führt zu starker Verzögerung des Betätigungskolbens 96 und damit zu einer langsamen und allmählichen Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens. Dementsprechend wird auch der Handschuhkasten langsam und allmählich geöffnet, sofern eine hohe Last angewendet wird.

Nachdem der Handschuhkasten die vollständig geöffnete Stellung eingenommen hat, in der sich der Betätigungskolben 96 in seiner rechten Endstellung gemäß Fig. 1 (d) befindet, entweicht Luft aus der Einstellkammer 110, bis der Druck in dieser dem Atmosphärendruck entspricht. Damit kann der Einstellkolben 104 wieder unter dem Einfluß der Rückholfeder 108 die in Fig. 3 (c) gezeigte Position einnehmen.

Wenn der Handschuhkasten aus der vollständig geöffneten Stellung geschlossen wird, wird der Betätigungskolben 96 von der rechten Endstellung nach links verschoben, wie aus Fig. 3 (e) oder 3 (f) hervorgeht. Wenn der Handschuhkasten langsam und allmählich geschlossen werden soll, kann der Betätigungskolben 96 dementsprechend langsam und allmählich nach links verschoben werden. Obgleich ein Unterdruck aufgrund der Ausdehnung der Einstellkammer 110 entsteht, kann Umgebungsluft in die Einstellkammer 110 durch die Bohrungen 122 und 124 mit einer Geschwindigkeit eintreten, die die Entstehung eines übermäßigen Vakuums verhindert. Dies ermöglicht eine langsame und gleichmäßige Bewegung des Handschuhkastens ohne nennenswerten Kraftaufwand.

Wenn der Handschuhkasten rasch geschlossen werden soll, bewegt sich der Betätigungskolben 26 rasch nach links. Dies führt zu einem hohen Unterdruck in der Einstellkammer 110. Dieser hohe Unterdruck führt dazu, daß der Einstellkolben 104 entgegen der Kraft der Rückholfeder 108 nach links in die Position gemäß Fig. 3 (f) verschoben wird, in der die Bohrung 120 mit dem größten Öffnungsdurchmesser geöffnet wird. Da Luft nunmehr in die Einstellkammer 110 mit

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ausreichend hoher Geschwindigkeit eintreten kann, kann sich auch der Betätigungskolben 28 rasch nach links verschieben. Da die Kraft, die dieser Linksverschiebung entgegenwirkt, nicht groß ist, kann die rasche Schließung mit geringem Kraftaufwand durchgeführt werden.

Gemäß Fig. 4 (a) bis 4 (e) soll eine vierte Ausführungsform eines Stoßdämpfers 1OC erläutert werden. Diese vierte Ausführung entspricht im wesentlichen der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 3 (a) bis 3 (f), so daß entsprechende Bezugsziffern für entsprechende Teile gleichermaßen verwendet werden.

Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform jedoch dadurch, daß ein Anschlag 140 fest, etwa durch Schweißen, an einer Kolbenstange 100 eines Betätigungskolbens 96 in einer Position zwischen dem Einstellkolben 104 und der Stirnwand 90, die eine Mittelbohrung 92 zur Aufnahme der Kolbenstange 100 aufweist, angebracht ist.

Gemäß Fig. 4 (a), die Fig. 3 (b) insoweit entspricht, als sie diejenige Stellung zeigt, die durch den Stoßdämpfer 10C bei geschlossenem Handschuhkasten eingenommen wird, befindet sich der Anschlag 140 in Berührung mit dem Einstellkolben 104. In dieser Stellung nimmt der Einstellkolben 104 eine Position ein, die nach links gegenüber der vorgegebenen und in Fig. 4 (b) gezeigten Position versetzt ist. In dieser Position des Einstellkolbens 104 ist die Rückholfeder 108 vorgespannt, so daß sie Energie speichert und den Einstellkolben 104 sowie den Betätigungskolben 96 nach rechts drückt.

Die Arbeitsweise dieser vierten Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen der dritten Ausführungsform und ergibt sich ohne weiteres aus einem Vergleich der Figuren

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4 (a) bis 4 (e) mit den Figuren 3 (b) bis 3 (£).

Ebenso wie bei der dritten Ausführungsform soll angenommen werden, daß der Befestigungsring 94 des Zylinders 80 schwenkbar in einem Gehäuse angebracht ist, das einen Handschuhkasten schwenkbar aufnimmt und daß die Befestigungsöffnung 102 in der Kolbenstange 100 verwendet wird, um die Kolbenstange 100 schwenkbar am Handschuhkasten anzubringen.

Wie zuvor erwähnt wurde, nimmt der Stoßdämpfer 10C die nach links versetzte Position ein, die in Fig. 4 (a) gezeigt ist, wenn der Handschuhkasten geschlossen ist. Daher wird die Vorspannkraft der Rückholfeder 108, die zuvor gespannt worden ist, auf den Einstellkolben 104 und den Betätigungskolben 96 in eine Richtung der Kolbenstange nach rechts ausgeübt.

Wenn der Handschuhkasten geöffnet wird, wird eine äußere Kraft auf den Betätigungskolben 96 ausgeübt, der diesen nach rechts gemäß Fig. 4 (a) verschiebt. Anfangs folgt der Einstellkolben 104 der Bewegung des Anschlags 140, bis er die vorgegebene Position gemäß Fig. 4 (b) einnimmt. Hinter diesem Punkt bewirkt die Rechtsverschiebung des Betätigungskolbens 96, daß sich der Anschlag 140 von dem Einstellkolben 104 löst und den Einstellkolben 104 in der vorgegebenen Position gemäß Fig. 4 (b) zurückläßt, wenn eine geringe Last auf den Handschuhkasten ausgeübt wird. Der Einstellkolben 104 bewegt sich nach rechts in die in Fig. 4 (c) dargestellte Position, wenn eine starke Kraft auf den Handschuhkasten ausgeübt wird.

Die Tatsache, daß der Einstellkolben 104 und der Betätigungskolben 96 der Vorspannkraft der Rückholfeder 108 in der in Fig. 4 (a) dargestellten Position ausgesetzt sind, dient dazu zu verhindern, daß der Kolbenkopf 98

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des Betätigungskolbens 96 und der Einstellkolben 104 an der Umfangswand 84, die die zylindrische Bohrung 82 begrenzt, anhaften. Dies könnte andererseits eintreten, wenn der Handschuhkasten für längere Zeit geschlossen bleibt. Das Anhaften des Kolbenkopfes 98 und des Einstellkolbens 104 beruht im wesentlichen auf einem Anhaften der O-Ringe 112,114,116,118 und 130 an der Umfangswand 84, die die Bohrung 82 begrenzt. Bei der vierten Ausfuhrungsform wird daher verhindert, daß der Stoßdämpfer 10C nicht mehr betriebsbereit ist.

Die O-Ringe 112,114,116,118 und 130 dichten die Einstellkammer 110 und die umlaufende Nut 126 ab und ermöglichen daher eine Feineinstellung des Strömungsdurchsatzes der Luft beim Eintreten in die und Austreten aus der Einstellkammer 110. Dies führt zu einer gewünschten langsamen und allmählichen Bewegung des Betätigungskolbens 96 in bezug auf den Zylinder 80 beim Ausfahren des Stoßdämpfers 10C. Die O-Ringe können gewünschtenfalls fortgelassen werden, wenn die feinfühlige Einstellung nicht notwendig ist.

Eine einzige, langgestreckte öffnung kann verwendet werden anstelle der Vielzahl der Öffnungen 120,122 und 124, sofern sich diese Öffnung in Längsrichtung des Zylinders erstreckt. Die gewünschte langsame Ausfahrbewegung des Betatigungskolbens 96 in bezug auf den Zylinder 80 wird jedoch ohne Schwierigkeiten auch mit mehreren Bohrungen erreicht.

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Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS '■ Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister 0 ü 4 Z /UU Dipl. Ing F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 St/ri G109-85 NISSAN MOTOR COMPANY, LTD. No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan KATO HATSUJO KAISHA LIMITED No. 51, Iwai-cho, Hodogaya-ku, Yokohama City, Japan STOSSDAMPFER PRIORITÄTEN: 3. Dez. 1984, Japan, 59-255181 (P) 3. Dez. 1984, Japan, 59-255182 (P) PATENTANSPRÜCHE

1. Stoßdämpfer mit einem Zylinder, der eine zylindrische Bohrung und eine diese begrenzende Umfangswand aufweist, und einem Betätigungskolben mit einem gleitend in der Zylinder-Bohrung angeordneten Kolbenkopf und einer sich von diesem aus dem Zylinder heraus erstreckenden Kolbenstange, gekenn- £

TER MEER · MÖLLER ■ STEINMEISTER : Nissan G1 09-"85: .-..

zeichnet durch einen Einstellkolben (26,104) , der gleitend in der Bohrung (14,82) des Zylinders (12,80) angeordnet ist und zusammen mit dem Kolbenkopf (30,98) eine Einstellkammer (38,110) begrenzt, eine Verbindung (56,58,60;120,122,124) zwischen der Einstellkammer und der ümgebungsatmosphäre, deren Durchlaßfläche durch die Bewegung des Einstellkolbens im Zylinder veränderlich ist, und eine Feder (36,108), die den Einstellkolben in einer vorgegebenen Position im Zylinder hält. 10

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Einstellkammer (38,110) und der Ümgebungsatmoshpäre eine Anzahl von Druckausgleichs-Bohrungen (56 ,58,60;120,122,124) in der Umfangswand (16,84) umfaßt, und daß der Einstellkolben (26,104) über die Bohrung hinweg zur Veränderung der Durchlaßfläche verschiebbar ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -

kennzeichnet, daß der Zylinder eine mit Durchlässen versehene Stirnwand (18) umfaßt, die ein Ende der Bohrung des Zylinders verschließt, und daß die Feder (36) zwischen dem Einstellkolben (26) und der Stirnwand (18) angeordnet ist.

4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (8) eine Position aufweist, in der der Kolbenkopf (30) mit dem Einstellkolben (26) in Verbindung tritt und die Feder

(36) derart gespannt ist, daß sie die beiden Kolben vorspannt.

5. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkopf (30) und der Einstell- kolben (26) konische Vorsprünge (70,72) aufweisen, die sich in die Einstellkammer (38) hinein erstrecken und bei

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER '■ - Nissan Ö1'J9rU5" .* _

gegebener Position des Betätigungskolbens einander berühren .

6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) ein offenes Ende (22) am Ende der Bohrung (14) gegenüber der Stirnwand (18) aufweist, und daß sich die Kolbenstange (32) durch das offene Ende erstreckt.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (104) mit einer durchgehenden axialen Bohrung (106) versehen ist, die die Kolbenstange (100) aufnimmt.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (96) eine Stellung aufweist, in der der Kolbenkopf (98) mit dem Einstellkolben (104) in Berührung tritt und die Feder (108) derart gespannt ist, daß sie die beiden Kolben vorspannt.

9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (100) des Betätigungskolbens (96) einen Anschlag (140) aufweist, der den Einstellkolben in gegebener Stellung berührt.

10. Stoßdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellkolben (104) eine umlaufende Nut (126) und wenigstens einen axialen Kanal (128) umfaßt, der an einem Ende in die umlaufende Nut und am anderen Ende in die Einstellkammer (110) mündet, und daß eine Anzahl von Bohrungen (120,122,124) in der Umfangswand (84) vorgesehen ist, die über die umlaufende Nut (126) und den axialen Kanal (128) des beweglichen Einstellkolbens mit der Einstellkammer selektiv in Verbindung bringbar sind.