DE3809712A1 - Gasfeder, die gelenkig zwischen einem bauteil und einer an diesem bauteil um eine horizontale achse schwenkbaren klappe angeordnet ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasfeder entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei derartigen, zur Gewichtskompensation einer Klappe eingebauten Gasfeder ist zur Gewichtskompensation der Klappe ständig die Aus­ schubkraft der Gasfeder auf die Gelenke wirksam. Insbesondere bei Anwendungsfällen, bei denen das Bauteil die Karosserie eines Kraftfahrzeuges und die Klappe eine in Leichtbauweise hergestell­ te Heckklappe ist, verursachen die hohen Ausschubkräfte in ge­ schlossenem Zustand eine Verwindung der Klappe und eine Überbean­ spruchung der Anlenkpunkte insbesondere dann, wenn diese Heck­ klappe ein Kunststoffbauteil ist. Zur Entlastung der Anlenkpunkte der Gasfeder in geschlossener Klappenposition ist es durch die DE-OS 26 19 176 bekannt, die Ausschubkraft der Kolbenstange in eingefahrener Stellung aufzuheben. Nachteilig ist bei dieser Gas­ federkonstruktion, daß bei Wirken der Festhalteeinrichtung eine Rückfederung - bedingt durch die Kompressibilität der unter Druck stehenden Füllung der Gasfeder - auftritt, so daß eine geringfü­ gige Ausschubbewegung der Kolbenstange erforderlich ist, damit keine Ausschubkräfte auf die Gelenke wirksam werden. Dementspre­ chend müßte die Kolbenstange der Gasfeder beim Schließen der Klappe etwas weiter nach innen gedrückt werden, als dies der ge­ schlossenen Position entspricht, um die Anlenkpunkte von der Gas­ federkraft zu entlasten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in geschlossenem Zustand der Klappe die Beanspruchung des Gelenkes zwischen Gasfe­ der und Klappe auf einfache Weise wesentlich zu verringern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Bauteil eine Abstützeinrichtung angeordnet ist, welche in geschlossener Klappenposition zur zumindest teilweisen Aufhebung der Ausschub­ kraft auf das mit der Klappe verbundene Gelenk mit der Gasfeder in Verbindung steht. Dadurch wird auf einfache Weise eine Entla­ stung des Gelenkes zwischen Gasfeder und Klappe erzielt, so daß auch der Einbau nur einer Gasfeder nicht zur Verwindung der Klap­ pe in geschlossenem Zustand führt.

Erfindungsgemäß weist die Abstützeinrichtung einen U-förmigen An­ satz auf, welcher auf eine entsprechende Anlagefläche der Gasfe­ der aufschiebbar ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der U-förmige Ansatz und eine karosserieseitige Befestigungsla­ sche einteilig und durch ein Blechprägeteil gebildet. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Anlagefläche der Gasfeder durch einen auf der Kolbenstange axial verschiebbar angeordneten, federbelasteten Teller gebildet. Beim Eingriff der Abstützein­ richtung am federbelasteten Teller wirkt die Feder entgegen der Ausschubkraft der Kolbenstange und entlastet damit das mit der Klappe verbundene Gelenk. Das Widerlager für die Feder wird auf einfache Weise dadurch gebildet, daß erfindungsgemäß die den Tel­ ler beaufschlagende Feder andererseits auf einer mit der Kolben­ stange fest verbundenen Hülse angeordnet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß der U-förmige Ansatz durch einen das Gelenk umgreifenden Bügel gebildet ist, der axial und entgegen der Kraft einer Feder auf einem mit dem feststehenden Bauteil fest verbun­ denen Führungsbolzen angeordnet ist und auf einen im Bereich des Gelenkes auf der Gasfeder befestigten Teller aufschiebbar ausge­ bildet ist.

Erfindungsgemäß wird eine weitere Ausführungsform dadurch erhal­ ten, daß die Abstützeinrichtung einen Anschlagbügel aufweist, während das Gelenk von einem Hebel gebildet ist, der einerseits in einem mit der Klappe fest verbundenen Lagerbock gelagert und an dem andererseits die Gasfeder schwenkbar angeordnet ist, wobei dieser Hebel mit einem vom Anschlagbügel betätigbaren Nocken ver­ sehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders vorteil­ haft, wenn erfindungsgemäß eine Gasfeder mit aufgehobener Aus­ schubkraft bei eingefahrener Kolbenstange am Hebel angreifend an­ geordnet ist.

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

Fig. 1 die Anordnung einer Gasfeder an einer Heckklappe eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 den Bereich der Abstützeinrichtung, wobei ein federbela­ steter Teller auf der Kolbenstange angeordnet ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Abstützeinrichtung gem. Fig. 2;

Fig. 4 eine Ausführungsform, wobei die Abstützeinrichtung einen Führungsbolzen aufweist, der einerseits am Bauteil befe­ stigt und andererseits einen axial verschiebbaren Bügel trägt;

Fig. 5 eine Ausführungsform, bei welcher das Gelenk zwischen Gas­ feder und Klappe durch einen Hebel gebildet ist;

Fig. 6 die Ausführungsform gem. Fig. 5 in geschlossener Klappen­ position;

Fig. 7 eine Ausführungsform, bei welcher eine Gasfeder mit aufge­ hobener Ausschubkraft bei eingefahrener Kolbenstange ein­ gebaut ist.

In Fig. 1 ist die Einbausituation einer Gasfeder 1 zwischen einem feststehenden Bauteil 4, welches beispielsweise eine Kraftfahr­ zeugkarosserie ist, und einer Klappe 5 dargestellt. Die Gasfe­ der 1 weist einen Zylinder 2 auf, der eine unter Druck stehende Fluidfüllung besitzt und in dem eine Kolbenstange 3 axial beweg­ lich geführt und nach außen abgedichtet ist. Die Klappe 5 ist um eine horizontale Achse 6 schwenkbar mit dem feststehenden Bau­ teil 4 verbunden. Am oberen Ende des Zylinders 2 ist beispiels­ weise eine Kugelpfanne befestigt, welche in einen mit dem fest­ stehenden Bauteil 4 verbundenen Kugelzapfen eingreift und das Ge­ lenk 7 bildet. Das aus dem Zylinder 2 austretende Ende der Kol­ benstange 3 trägt ebenfalls eine Kugelpfanne und greift damit in einen an der Klappe 5 befestigten Kugelbolzen und bildet so das Gelenk 6. Gestrichelt ist die geöffnete Position der Klappe dar­ gestellt, wobei die Kolbenstange bis zu ihrem Anschlag voll aus­ gefahren ist und sich im Gelenk 8 nur das Klappengewicht ab­ stützt.

Die vergrößerte Darstellung des Bereiches von dem an der Klappe angreifenden Gelenk 8 der Gasfeder 1 zeigt Fig. 2. Fest mit dem feststehenden Bauteil 4 - also mit der Karosserie - ist eine Ab­ stützeinrichtung 9 verbunden, die aus einem U-förmigen Ansatz 10 und einer Befestigungslasche 11 besteht. Dieser U-förmige Ansatz 10 ist einteilig mit der karosserieseitigen Befestigungslasche 11 ausgebildet und besteht aus einem Blechprägeteil. Auf der Kolben­ stange 3 ist axial beweglich ein durch eine Feder 13 belasteter Teller 12 angeordnet, welcher auf einer Distanzhülse 15 zur Anla­ ge kommt. Die den Teller 12 beaufschlagende Feder 13 stützt sich andererseits auf einer mit der Kolbenstange 3 fest verbundenen Hülse 14 ab. Bei geschlossener Klappe 5 stützt sich der Teller 12 auf dem U-förmigen Ansatz 10 ab, wobei sowohl die Anlagefläche des U-förmigen Ansatzes 10 als auch die des federbelasteten Tel­ lers gewölbt ist, um dadurch einen leichten Eingriff dieser bei­ den Flächen miteinander zu ermöglichen. Die geschlossene Position der Klappe 5 ist in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet. Dabei ist ersichtlich, daß sich der Federteller 12 entgegen der Kraft der Feder 13 auf der Kolbenstange 3 nach oben verschiebt und somit über den U-förmigen Ansatz 10 eine Kraft auf die Kolbenstange 3 ausgeübt wird, die der Ausschubkraft entgegengesetzt gerichtet ist. Die Federkraft der Feder 13 ist somit ein Maß dafür, wie stark das Gelenk 8 an der Klappe entlastet wird. Eine vollkommene Entlastung ergibt sich dann, wenn die Federkraft der Feder 13 der Ausschubkraft der Kolbenstange 3 entspricht.

In Fig. 3 ist gezeigt, daß der U-förmige Ansatz 10 der mit dem feststehenden Bauteil 4 verbundenen Abstützeinrichtung so ausge­ bildet ist, daß die auf der Kolbenstange angeordnete Distanzhül­ se 15 einfahren kann.

Entsprechend der Ausführungsform gem. Fig. 4 ist mit dem festste­ henden Bauteil 4 ein Befestigungsteil 19 verbunden, welches einen Führungsbolzen 17 besitzt. Auf diesem Führungsbolzen 17 ist dreh­ fest, aber axial beweglich, der U-förmige Bügel 16 gelagert und wird von einer Feder 18 beaufschlagt, die sich andererseits am Befestigungsteil 19 abstützt. In unmittelbarer Nähe der mit der Kolbenstange 3 verbundenen Kugelpfanne des Gelenkes 8 ist ein Teller 21 befestigt, der eine gewölbte Fläche aufweist und mit der gewölbten Fläche 20 des Bügels 16 in Eingriff kommt, sobald die Klappe nahezu geschlossen ist - entsprechend der gestrichel­ ten Darstellung. Dabei kommt das Gelenk 8 in den Freiraum des Bügels 16, der dabei entgegen der Kraft der Feder 18 verschoben wird. Die Kraft der Feder 18 wirkt hierbei entgegen der Aus­ schubkraft der Kolbenstange 3 und entlastet dadurch das an der Klappe 5 angreifende Gelenk 8. Auch hier ist - wie bei der Aus­ führungsform nach den Fig. 2 und 3 - die Kraft der Feder 18 maßgebend für die Entlastung des an der Klappe 5 angreifenden Ge­ lenkes 8.

In Fig. 5 ist die Kolbenstange 3 der Gasfeder 1 mit einem Befe­ stigungsauge 25 in einem Hebel 23 gelagert. Andererseits ist die­ ser Hebel 23 auf einem mit der Klappe 5 befestigten Lagerbock 24 schwenkbar angeordnet. Der Hebel 23 bildet mit dem Lagerbock 24 einen Anschlag, der ein weiteres Verschwenken auf dem Lagerbock 24 verhindert, wobei in Fig. 5 die Lage eingezeichnet ist, in der der Hebel 23 am Lagerbock 24 anschlägt. Am feststehenden Bau­ teil 4 ist der Anschlagbügel 22 befestigt, der beim Schließen der Klappe 5 mit einem am Hebel 23 befindlichen Nocken 26 in Wirkver­ bindung kommt.

In Fig. 6 ist die geschlossene Stellung der Heckklappe 5 gezeigt, wobei der Anschlagbügel 22 auf dem Nocken 26 des Hebels 23 liegt. Dadurch wird vom Anschlagbügel 22 über den Nocken 26 und den He­ bel 23 über das Befestigungsauge 25 eine der Ausschubkraft der Kolbenstange 3 entgegengerichtete Kraft auf die Gasfeder ausge­ übt, wodurch die auf den Lagerbock 24 wirksame Ausschubkraft der Gasfeder reduziert wird.

Die Ausführungsform gem. Fig. 7 unterscheidet sich von der nach den Fig. 5 und 6 im wesentlichen dadurch, daß eine Gasfeder mit aufgehobener Ausschubkraft bei eingefahrener Kolbenstange 3 am Hebel 23 angreifend angeordnet ist. Als Gasfeder wird somit eine solche angewandt, wie diese im Stand der Technik bezüglich der Konstruktion nach der DE-OS 26 19 176 beschrieben ist. Beim Schließen der Klappe 5 überfährt der Nocken 26 des Hebels 23 den mit dem feststehenden Bauteil 4 verbundenen Anschlagbügel 22. Da­ bei wird durch Verschwenken des Hebels 23 über das Befestigungs­ auge 25 die Kolbenstange 3 nach oben bewegt und somit etwas wei­ ter in den Zylinder eingefahren. Da die Festhalteeinrichtung in dieser Kolbenstangenposition wirksam ist, jedoch ein Rückfedern wirksam wird, entsteht die eingezeichnete Position von Hebel 23 zu Anschlagbügel 22. Es ist hier ohne weiteres ersichtlich, daß der Lagerbock 24 und somit die Klappe 5 vollkommen frei von Aus­ schubkräften der Gasfeder sind; ebenso ist das obere Gelenk der Gasfeder (Gelenk 7 gem. Fig. 1) ohne wirksame Ausschubkräfte. Allerdings muß beim Öffnen der Klappe 5 eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf diese ausgeübt werden, um die Festhaltekraft der Gasfeder zu überwinden, wobei anschließend die volle Ausschub­ kraft zur Verfügung steht. Bei der Ausführungsform gem. Fig. 4 ist die Gasfeder mit aufgehobener Ausschubkraft bei eingefahrener Kolbenstange nicht auf die Konstruktion nach der DE-OS 26 19 176 begrenzt, sondern es können auch andere Konstruktionen Verwendung finden, die innenliegende Systeme zur Aufhebung der Ausschubkraft besitzen, welche durch eine geringfügige Axialbewegung der Kol­ benstange in eingefahrener Position betätigbar sind.

Claims (8)

1. Gasfeder, bestehend aus einem Zylinder, der eine unter Druck stehende Fluidfüllung aufweist und in welchem eine mit einem Dämpfkolben versehene Kolbenstange abgedichtet und axial be­ weglich geführt ist, wobei diese Gasfeder gelenkig mit einem feststehenden Bauteil und mit einer an diesem Bauteil um eine horizontale Achse schwenkbaren Klappe verbunden und die Aus­ schubkraft über Gelenke als Gewichtskompensation für die Klap­ pe wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß am feststehenden Bauteil (4) eine Abstützeinrichtung (9) angeordnet ist, welche in geschlossener Klappenposition (Klappe 5) zur zumindest teilweisen Aufhebung der Ausschub­ kraft auf das mit der Klappe (5) verbundene Gelenk (8) mit der Gasfeder (1) in Verbindung steht.

2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stützeinrichtung (9) einen U-förmigen Ansatz (10) aufweist, welcher auf eine entsprechende Anlagefläche der Gasfeder (1) aufschiebbar ist.

3. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Ansatz (10) und eine Befestigungslasche (11) einteilig und durch ein Blechprägeteil gebildet ist.

4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche der Gasfeder (1) durch einen auf der Kol­ benstange (3) axial verschiebbar angeordneten, federbelasteten Teller (12) gebildet ist.

5. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Teller (12) beaufschlagende Feder (13) anderer­ seits auf einer mit der Kolbenstange (3) fest verbundenen Hül­ se (14) angeordnet ist.

6. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Ansatz durch einen das Gelenk (8) umgreifen­ den Bügel (16) gebildet ist, der axial und entgegen der Kraft einer Feder (18) auf einem mit dem feststehenden Bauteil (4) fest verbundenen Führungsbolzen (17) angeordnet ist und auf einen im Bereich des Gelenkes (8) auf der Gasfeder befestigten Teller (21) aufschiebbar ausgebildet ist.

7. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ stützeinrichtung einen Anschlagbügel (22) aufweist, während das Gelenk (8) von einem Hebel (23) gebildet ist, der einer­ seits in einem mit der Klappe (5) fest verbundenen Lagerbock (24) gelagert und an dem andererseits die Gasfeder (1) schwenk­ bar angeordnet ist, wobei dieser Hebel (23) mit einem vom An­ schlagbügel (22) betätigbaren Nocken (26) versehen ist.

8. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasfeder mit aufgehobener Ausschubkraft bei eingefah­ rener Kolbenstange (3) am Hebel (23) angreifend angeordnet ist.