DE4022145A1 - Verdrehbare, in bestimmten drehwinkeln arretierbare kugelpfanne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine verdrehbare, in bestimmten Drehwin­ keln arretierbare Kugelpfanne gemäß dem Oberbegriff von An­ spruch 1.

Gasfedern mit veränderbarer Hublänge werden z. B. als Unter­ stützung an Fahrzeugen mit großen Heckklappen eingesetzt. Die variable Hublänge wird in der Regel durch formschlüssige Verbin­ dungen zwischen Kolbenstange und Zylinder realisiert, wie z. B. in der DE-OS 38 26 862 beschrieben. Sinn dieser Hublängenbegren­ zung sind das gefahrlose Öffnen der Heckklappe in der Pkw-Garage und die Komfortsteigerung bei Benutzern mit geringerer Körper­ länge.

Nachteile mit der in DE-OS 38 26 862 aufgezeigten Hublängenzwi­ schenarretierung bestehen im unbequemen und nicht ganz zuverläs­ sigen Einstellen der Hublänge. Verbunden damit sind größere To­ leranzen, um die Arretierung einstellen zu können, was sich wie­ derum auf die maximale Größe der Abstützflächen innerhalb der Hublängeneinstellung auswirkt. Ergänzend ist auszuführen, daß man an der Gasfeder die eingestellte Hublänge nicht ablesen kann, was bei häufigerem Fahrerwechsel an Bedeutung gewinnt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kugelpfanne zu schaffen, die sich gegenüber dem aggregatseitigen Anschlußele­ ment präzise und bedienungssicher verdrehen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Po­ sitioniereinrichtung die Stellung zwischen Kugelpfanne und aggre­ gatseitigem Anschlußelement definiert.

Die Gasfeder verfügt über eine Kolbenstange mit Arbeitskolben, an der eine Nuthülse verdrehsicher befestigt ist. Mit dem Zylin­ derrohr verbunden ist eine Nuttrommel, die eine profilähnliche Innenkontur mit Anschlägen in axialer Richtung aufweist. Beim Ausfahren der Kolbenstange wird die Nuthülse in die Nuttrommel geschoben und stützt sich an den Anschlägen ab, wodurch die Hub­ länge begrenzt wird. Durch Verdrehen der Kolbenstange gegenüber dem Zylinderrohr treten beim Ausschub Anschläge in der Nuttrommel in Wirkverbindung mit der Nuthülse, womit eine andere Hublänge eingestellt ist.

Beim Verdrehvorgang bleiben die Kugelpfannen in ihrer Position. Ein Anschlußelement - entweder Kolben oder Zylinderrohr - kann sich relativ zu einer Kugelpfanne verdrehen. Das Anschlußelement verfügt über einen Arretierbolzen, der mit Hilfe eines Befesti­ gungselementes für eine spielfreie Verbindung sorgt. Eine Ar­ retierklammer, die zwischen Kugelpfannenhals und Arretierbolzen angreift, sorgt für eine sicher haltbare und denkbar einfache Positionierung. Der Arretierbolzen verfügt über mindestens zwei Positioniereinstellungen.

Die Bedienung kann durch Verdrehen des Zylinderrohres gegenüber der Kugelpfanne erfolgen. Das läßt sich ohne Werkzeug von Hand durchführen. Möglich ist auch ein Verdrehen der Kolbenstange, wobei aber ein Werkzeug nötig ist, was aber als Vorteil eine er­ höhte Sicherheit gegen Mißbrauch mit sich bringt. Der große Vor­ teil der rastbaren Positionierung liegt im hohen Bedienungskom­ fort, da es kein lästiges Eindrehen der in Wirkverbindung stehen­ den Nuttrommel und Nuthülse gibt. Das vormals nötige Eindrehen verlangte ein größeres Spiel zwischen Nuttrommel und -hülse. Deshalb konnten die Anschläge, die gleichzeitig die Stützflächen bilden, nicht optimal ausgeführt werden. Durch die genaue Posi­ tionierung konnten die Toleranzen und damit gleichzeitig die auftretende Flächenpressung - hervorgerufen durch die Gewichts­ kraft der zu hebenden Last - verringert werden.

In Verbindung mit den Zeichnungen sollen die Ausführungen erklärt und weitere Vorteile erläutert werden:

Die in Fig. 1 dargestellte Gasfeder besteht aus einer Kolbenstan­ ge 4, die durch die Führungs-Dichtungs-Einheit zentrisch im dämpfmediumgefüllten Zylinderrohr 2 gehalten wird. Die Kolben­ stange 4 ist mit einem gegenüber dem Zylinderrohr 2 dichtenden Kolben 3 verbunden. Innerhalb des Zylinderrohres 2 ist eine Zwi­ schenarretierung zur Hublängenverstellung, bestehend aus Nuttrom­ mel 5 und Nuthülse 6, installiert. Die zylinderseitig montierte Nuttrommel 5 wird durch zwei Sicken 7 fest eingespannt. Die in die Nuttrommel 5 greifende Nuthülse 6 verfügt ebenfalls über eine verdrehsichere Verbindung zur Kolbenstange 4. Bei Montage der Zwischenarretierung muß darauf geachtet werden, daß die Nuttrom­ mel 5 und die Nuthülse 6 zu einer vorgegebenen Position ausge­ richtet sind, damit nach Einbau der gesamten Gasfeder die Funk­ tion der Zwischenarretierung sichergestellt ist. Zwischen Nuthül­ se 6 und Nuttrommel 5 wirken Anschläge, die die Hublänge bestim­ men und damit die Gewichtskraft der Last aufnehmen.

Auf der anderen Seite der Kolbenstange 4 ist ein Arretierbolzen 9 angeformt, der in die Kugelpfanne 1 greift. Ein axiales Befesti­ gungselement 11 sorgt für eine in axialer Richtung spielfreie und in radialer Richtung drehbare Lagerung. Der Arretierbolzen 9 weist Rastnuten 8 auf, die gegenüber der Nuthülse 6 ausgerichtet sind. Zwischen Kugelpfannenhals 10 und Arretierbolzen 9 sorgt ei­ ne Arretierklammer 12 für eine rastbare Positionierung. Die Ar­ retierklammer 12 - ein einfaches, leicht herstellbares Biegeteil - beinhaltet vorteilhafterweise die Bauteile Feder und Form­ schlußstück in einer Einheit.

Zur Verstellung der Hublänge muß man die Kolbenstange 4 gegenüber dem Zylinderrohr 2 verdrehen. Die Arretierklammer 12 weitet sich, so daß die Drehbeweglichkeit des Arretierbolzens 9 ermöglicht ist. In der neuen, gewünschten Hublängeneinstellung rastet die Arretierklammer 12 wieder in die vorgegebenen Nuten ein. An einem stets außerhalb des Zylinderrohres 2 befindlichen Bereich liegen Werkzeugflächen 13. Diese können als Schlüsselflächen oder auch als Querbohrungen ausgeführt sein. Die zur Betätigung notwendige Werkzeuganwendung schützt in sehr einfacher Weise vor Mißbrauch der Hublängenverstellung. Eine Anzeige in Form einer Skala oder eines Piktogrammes informiert über die eingestellte maximale Ausschublänge der Gasfeder, was einen weiteren Sicherheitsfaktor darstellt. Ein weiterer Vorteil der Positioniereinrichtung in der Kugelpfanne 1 liegt in der schnellen und sicheren Einstellung. Lästiges Einrichten der Zwischenarretierung entfällt. Weiterhin kann das Spiel zwischen Nuttrommel 5 und Hülse 6 minimiert wer­ den. Der positive Effekt liegt in der daraus resultierenden Ver­ größerung der Auflageflächen bei der Zwischenarretierung, wodurch sich die Flächenpressung bei Belastung verringert.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsvariante besitzt den glei­ chen Aufbau wie die in Fig. 1 beschriebene Gasfeder. Der Unter­ schied liegt in der Anordnung der drehgelenkigen Kugelpfanne 1. In diesem Beispiel verbindet der Arretierbolzen 9 das Zylinder­ rohr 2 mit der Kugelpfanne 1. Zum Einstellen der Zwischenarretie­ rung muß man am Zylinderrohr 2 drehen, bis die gewünschte Rast­ stellung erreicht ist. Dies geschieht ohne Verwendung einer Hilfseinrichtung von Hand.

Fig. 3 verdeutlicht die drehbare Lagerung zwischen Arretierbol­ zen 9 und Kugelpfanne 1. Der Kugelpfannenhals 10 verfügt über eine Sacklochbohrung, die im Kegelbereich einen Schlitz aufweist. Durch dieses wird das Befestigungselement in den Kugelpfannen­ hals 10 eingeführt. Bei der Montage schiebt man die Kugelpfanne 1 mit dem axialen Befestigungselement 11 über den Arretierbolzen 9. Der kegelige Ansatz des Arretierbolzens 9 erleichtert das Einfüh­ ren in das axiale Befestigungselement 11. Das axiale Befestigungs­ element 11 spannt den Arretierbolzen 9 zwischen den Anlageflä­ chen 14 und 15.

Die Arretierklammer 12 übernimmt zwei Funktionen. Sie erzeugt eine Haltekraft und stellt gleichzeitig Fixierelemente, die in die eingebrachten Rastnuten 8 des Arretierbolzens 12 greifen. Die Fixierelemente sind speziell ausgeformte Bereiche der Klam­ mer, die der Rastnutenkontur angepaßt sind. Als Arretiereinrich­ tung kann man sich auch federbelastete Kegelstifte vorstellen, die sich einerseits in der Kugelpfanne 1 abstützen und gleichzei­ tig in den Arretierbolzen 9 greifen, wobei man aber eine erhöhte Teilezahl und eine schwierigere Montage in Kauf nimmt.

Fig. 4 verdeutlicht den Rastmechanismus der Positioniereinrich­ tung. Die Arretierklammer 12 greift in den Arretierbolzen 9 und stützt sich gleichzeitig am Kugelpfannenhals 10 ab. Damit können sich Klammer und Bolzen nicht gemeinsam gegenüber dem Kugelpfan­ nenhals 10 verdrehen. Das Maß b der Klammer muß gegenüber dem Arretierbolzendurchmesser nur größer sein, damit ein Abspringen der Arretierklammer beim Verstellen der Zwischenarretierung aus­ geschlossen ist.

Claims (11)

1. Kolben-Zylinder-Aggregat, insbesondere Gasfeder, in dessen dämpfmediumgefülltem Zylinder eine axial bewegliche Kolben­ stange angeordnet ist, die eine an der Kolbenstange einerseits mit einer am Zylinder andererseits befestigte, in Wirkverbin­ dung stehende Zwischenarretierung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positioniereinrich­ tung die Stellung zwischen Kugelpfanne (1) und aggregatseiti­ gem Anschlußelement definiert.

2. Kolben-Zylinder-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Positionierung durch ein federbelastetes Element erfolgt.

3. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung zwischen Kol­ benstange (4) und Kugelpfanne (1) angeordnet ist.

4. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung zwischen Zylin­ derrohr (2) und Kugelpfanne (1) angeordnet ist.

5. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement einen Arretierbolzen (9) besitzt.

6. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (9) drehbar im Kugel­ pfannenhals (10) gelagert ist.

7. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (9) in axialer Richtung durch ein Befestigungselement (11) spielfrei mit der Kugel­ pfanne (1) verbunden ist.

8. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (9) Bereiche aufweist, in die das Federelement greift.

9. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (9) mindestens zwei Po­ sitioniereinstellungen (8) aufweist.

10. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (4) Werkzeugflächen (13) für ein Verdrehwerkzeug aufweist.

11. Kolben-Zylinder-Aggregat nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestellte Hublänge angezeigt wird.